CN1044450A - 用于植物栽培的模制营养体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本文介绍的一种模制营养体，含有植物栽培所需最佳营养成分的全部营养物质、活性物质、植物处理剂和辅助物质，其颗粒通过物质桥接的方法凝结成块。

该模制营养体的制备是将营养物质、活性物质、植物处理剂和辅助物质与粘结剂混合，再将该混合物分成若干份，通过加热方法或化学方法进行硬化。

Description

本发明涉及含有植物栽培必需的以一定量比配制的全部营养物质的模制营养体及其制备方法。

为了有效同时又有利环境保护，在肥料使用方面已日益放弃大面积施肥的方法，代之趋向于在植物能够充分利用肥料的特定范围内施用肥料。

众所周知，将适量的粉状肥料进行预混合，并用适宜的辅助物质和压制设备将其加工为所需大小的模制品，可用于穴播或盆栽。这类产品已见诸于市。

组合物和营养载体的营养物质释放方式的改进也已为公众所知，生产出适合于植物需要的肥料混合物（DE3321053）。这种营养物质组合物和营养物质的释放速度的适合，在试图使植物栽培获得最佳营养组分和极大地减少对环境的破坏方面尤为重要。

营养物质的溶解速度可以通过制备由可溶解的营养物质的载体组成的颗粒并接着进行表面处理予以解决，这种处理通常采用合成树脂、硫磺或其他能形成薄膜的物质（例见DE3544451）。

但是已知施肥方法的缺点在于并不是在任何情况下植物都能从各种混合物中获得最佳营养。当这类混合物是由不同含量的营养物质和不同大小的粒子组成的颗粒时，这种缺点就更为显著。

因此，本发明的任务在于提供一种模制营养体，其中含有单颗植株或一组植株所需的最佳营养物质的含量和组分，并且其释放速度能适合植株的需要。

本发明的任务是通过采用一种模制营养体予以解决的，这种营养体含有植物栽培所需最佳营养的全部营养物质、活性物质、植物处理剂和辅助物质，其颗粒采用物质桥接方式凝结成块。

本发明模制营养体的一个特殊实施例是至少有一种营养物质、活性物质、植物处理剂和辅助物质由合成树脂包覆并由粘结剂桥接成形。

本发明所用粘结剂是可以将制成任意大小的颗粒之间进行粘结的任何粘结剂。特别适用的粘结剂是胶液、天然或合成树脂、蜡和热融粘合剂或反应树脂。

本发明模制营养体中所含营养物质的例子是氮（N）、磷（P）、钾（K）、镁（Mg）、钙（Ca）和痕量元素硼、铁、钴、铜、锰、钼和锌的适宜化合物。

具有适当释放速度的典型营养物质的结合例举如下：

例A：适合于4个月的栽培

NPK    Mg：16-11-14-2

由70%圆形颗粒（包衣）和30%压制颗粒（未包衣）组成。

例B：适合于8个月的栽培

NPK    Mg：16-10-12-2

由70%圆形颗粒（包衣）和30%压制颗粒（未包衣）组成。

例3：适合于4个月的栽培

NPK：14-8-14加0.03B+0.07    Cu+0.1    Fe+0.08    Mn+0.01    Mo+0.02    Zn

由95%压制颗粒（包衣）和5%痕量元素的微粒组成。

释放速度（%）    例A    例B    例C

天（周）

10    2    2    2

20    4    4    6（1）

30    6（1）    6（1）    10

40    12（2）    18（3）    16（2）

50    22（3）    42（6）    24（3）

60    34（5）    70（10）    32（5）

70    50（7）    106（15）    42（6）

80    74（10）    148（20）    62（9）

90    114（16）    224（30）    104（15）

本文中所述“活性物质”系指生长剂、抑制剂、硝酸化抑制剂和土壤接种剂。例举如下：吲哚乙酸，萘乙酸，赤霉素，细胞分裂素，种子刺激剂KKS（DE2625398），Chloromequat，Chlorphonium    Chloride，deminozide，脱落酸，pydanon，马来酰肼，isopyrimol，N-二甲基氨基琥珀酸，2-氯-6-三氯甲基吡啶，2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶，磺酰氨基噻唑，双氰胺和硝化菌发酵酶。

可能的植物处理剂的例子有：杀线虫剂或土壤杀虫剂，例如含有活性物质虫螨威、福美双、terbufos、灭克磷、bendiocarb和/或aldicarb的微颗粒。本发明所用的辅助物质系指保证各组分稳定性、促进运转和分布以及防止在土壤和植株中固定的那些物质。

螯合剂的例子有多磷酸盐和膦酸，聚胺，氨基醇和氨基多羧酸，2-羟基羧酸和木素磺酸;缓冲剂，例如硼酸，磷酸，酒石酸，琥珀酸，柠檬酸、苯二甲酸和上述酸的铵盐、钾盐和钠盐，甘氨酸，N-甘氨酰甘氨酸，三（羟甲基）氨基甲烷，N-〔三（羟甲基）甲基〕甘氨酸，哌嗪-1，4-二-（2-乙基磺酸）及其钠盐或咪唑;表面活性剂，例如链烷磺酸盐，烯属磺酸酯，磺酸乙酯，磺酸甲酯，特别是烷基苯磺酸盐，例如十二烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸盐：烷基硫酸盐，硫酸乙酯，直链环铵化合物，杀藻胺，季铵盐，胺盐，吡啶盐，聚醚，特别是烷基苯酚聚乙二醇醚，乙氧基化脂肪酸，脂肪酸酰胺，脂肪族胺，聚醇酯肪酸酯，含有内铵盐结构或横基内铵盐的甘油衍生物。

上述物质原则上可以许多不同的物理形状存在，例如粉末、结晶、小球、圆粒、压制颗粒或喷雾干燥颗粒等形状，它们可以含和不含调节剂，以及含和不含影响释放的包衣。

用于物质桥接的粘结剂的量为0.1-30%（重量），尤以0.5-5%（重量）为佳。

如果环氧树脂用作粘结剂，则已证明具有170-220环氧当量和具有25-900    H-有效当量物质的脂族和/或芳族单胺和多胺，或具有160-220H有效当量物质的聚硫醇或具有90-250H有效当量物质的聚胺酰胺的硬化剂和多至10份重量选自具有130-360环氧当量的缩水甘油衍生物的反应稀释剂组成的各种体系都是适用的。作为环氧系统，尤以具有180-190环氧当量的环氧树脂与具有200H有效当量物质的在20-120℃（优择温度为40-60℃）气温的热空气条件下能硬化的聚硫醇硬化剂相混合为佳。

如果聚尿烷用作粘结剂，则同样已证明具有2个或多个异氰酸盐基团的芳族和/或脂族的聚异氰酸盐组分和以脂族和/或芳族母物为基础的聚酯多元醇和/或聚酰胺的各种体系也是适用的。

已经证明非常适用的是以4，4-二异氰酸根合二苯基甲烷和具有羟基数为50-500的多乙氧基化和/或丙氧基化取代的叔一、二、三多元醇和/或聚胺（尤以分子量为1000-2000、羟基数120-180的乙氧基化二胺为佳）为基础的聚尿烷。气温为20-200℃（尤以40-80℃为佳）的热空气流可用于加速反应。

已经证明特别适用的聚尿烷体系是由4，4-二异氰酸根合二苯基甲烷（MDI）和二苯醚-羟基多元醇组成的。

本发明还涉及模制营养体的制备方法。为此目的，将营养物质、活性物质、植物处理剂和辅助物质与粘结剂混合后，分成若干份，再通过热方法或化学方法硬化。

配料用模具通过挤压成形方法或直接将微粒与每颗粗粒的表面接触进行连续操作，使模制营养体具有0.01-100g（尤以0.05-30g为佳）的重量。

如此制得的模制营养体以单独施用于上述栽培植物的根部区域则特别适合于植物的营养需要，尤其是对在盆栽、管状薄膜、各种容器、大田穴播、天然的和合成的液体的固体的底物中栽培的观尝植物、蔬菜、木本植物、幼苗栽培和植树等。

本发明的模制营养体可以适合于栽培需要的营养物质用量、营养物质的配合和营养物质释放速度单独施用。具体用量例举于下表：

观尝植物的栽培

幼苗：按营养需要，1-3g/盆·升

植株：按营养需要，2-6g/盆·升

苗木栽培

按营养需要，2-5g/盆·升，即每10升容器20-50g

蔬菜种植（菜秧）

1.5-2g/盆·升

泥炭袋法（Peat-bag）

4-5g/升，即50升容积的管状薄膜为200-250g，100升容积约为400-500g

大田种植

在容器中为30-60g/10升

穴播（按营养需要）为20-50g/株

水培

根据需要，盐敏栽培为5g/升，低盐敏栽培为10-20g/升

本发明的模制营养体的一个优点在于在发挥有效营养作用的同时，可减少对环境的危害，因其是在特殊地局部施用营养物质释放速度适合于植物需要的肥料的同时，营养物质进入到地下水。该肥料含有全部所需的营养物质、全部主要营养物质和痕量营养物质、以及可溶解的营养物质，这种可溶解对用于树木、灌木、观尝植物和蔬菜的穴播和各种容器的栽培尤为重要。

以下的实施例用以说明本发明的模制营养体及其制备方法，文中“份”和%均以重量计。

实施例1：用于树木和木本植物穴播的肥料结块

700g 2-4mm包衣圆颗粒营养物质组合物（其组分为N-P₂O₅-K₂O，比例为14-8-18，溶解时间为9个月）在锥形混合器中缓慢小心地与300Kg1-3mm营养物质组合物（其组分为N-P₂O₅-K₂O-MgO，比例为21-10-12-7.5）的压制颗粒和痕量元素混合20分钟。用星形加料器将肥料混合物由锥形混合器移入桨式螺旋混合器。然后缓慢加入并均匀混合10Kg粘结剂混合物，其由50份多元醇（含有30份羟基为量16.9%的苄醚树脂，60份蓖麻油和10份双丙酮醇）和50份异氰酸盐（含有以异氰酸盐量为30-32%的二苯基甲烷二异氰酸盐为基础的工业聚异氰酸盐）组成。通过排料装置将该混合物移入模具中，使肥料混合物压制成带状，再用金属切割线小心地将该带分割成30g重的块状模制体，置于含有二甲基异丙胺的充气导管中进行自然硬化。

实施例2：用于盆栽和容器栽培的肥料结块

90份（重量）的2.5-5mm的组合物（其组分为N-P₂O₅-K₂O-MgO，比例为22-11-16.5-3）压制颗粒在桨式螺旋混合器中与5份粘结剂（含有50份分子量为1400的乙氧基化的乙二胺和50份以异氰酸盐含量为30-32%的4，4-二异氰酸根合-二苯基甲烷为基础的聚异氰酸盐混合并使其分布均匀。然后，加入5份的0.2-1.0mm的组合物（其组分为2%    B，4%    Cu，2%    Fe，4%    Mn，0.2%    Mo和1%    Zn），均匀混合。用模压机将该混合物压成带状，并用金属切割线切割成12g重的模制体结块，再将该结块置于50-60℃的热管道中硬化。

实施例3：用于混合在栽培基底中的肥料结块

90份（重量）的包衣圆颗粒（粒径分布为2-4mm直径，营养物质组分为N₂-P₂O₅-K₂O，比例为14-14-14，营养物质释放时间为4个月）在装有混合装置的旋转鼓中与5份（重量）的经流化床包衣的微粒（粒径分布为0.02-0.1mm，含有痕量元素硼、铜、铁、锰、钼和锌的下列活性物质组合物和营养物质释放时间为4个月的包衣物质）均匀混合10分钟：

硼酸    3.45份

乙二胺二钠-四乙酸铜螯合物    9.05份

乙二胺二钠-四乙酸铁（Ⅱ）螯合物    14.45份

七钼酸铵    0.2份

乙二胺二钠-四乙酸锌螯合物    2.5份

颗粒状辅助物质    51.05份

包衣用粘结剂    8.00份

在旋转鼓转动的条件下，加入5份（重量）的实施例1中的多元醇-异氰酸盐-粘结剂的组合物，通过形成物质的桥接固定该混合物。粗粒和微粒的结块经喷射二甲基乙醇胺硬化。

将如此制得的固定结块70g（重量）加到30份（重量）的压制颗粒（粒径分布为2-4mm，营养物质的组分为N-P₂O₅-K₂O-MgO，比例为21-4-14-7）中，在锥形混合器中混合10分钟。得到的混合颗粒的营养物质组分和比例为NPKMg和15-10-13-2，含有痕量营养物质。营养物质的释放时间为4个月，适合于植物的早期和后期的发育阶段。

实施例4：用于根插条的肥料结块

90份（重量）的压制颗粒（粒径分布为2-3mm，含有42份氮含量为21%的硫酸铵，35份氮含量为21%和五氧化二磷含量为53%的磷酸氢二铵和23份氧化钾含量为50%的硫酸钾）在流化床装置中用10%（重量）的MDI-异氰酸盐/多元醇/二甲基氨基乙醇混合物（该混合物预先以比例为48-18-4的静压管混合器通过喷咀喷入流化床装置中经过混合）进行连续包衣，并且无需提供能源即可完全硬化。

如此制得的N-K颗粒，营养物质的释放时间为2-3个月，取其98份（重量）与2份（重量）经流化床装置包衣过的微粒物质颗粒（粒径分布为0.05-0.1mm，含有20份MDI-异氰酸盐/多元醇/二甲基乙醇混合物和80%（重量）的活性物质与下列组分相结合）在装有混合装置的包衣鼓中均匀混合10分钟：

20，000，000份（重量）    甘油磷酸钙

20，000，000    磷酸铵

32，000，000    硝酸钾

12，020，000    葡萄糖

12，020，000    蔗糖

1，202，000    琥珀酸

0.242000    柠檬酸

0.242000    酒石酸

0.242000    马来酸

0.482000    苯甲酸钠

0.004000    酪氨酸

0.012000    肌醇

0.002000    抗坏血酸

0.000024    硫胺素

0.006000    半胱氨酸

0.000036    激动素

0.000036    吲哚乙酸

1.390000    硅酸铝

0.135808    硫酸钾

为了使活性物质微粒凝结成N-P-K颗粒，形成物质的桥接，可缓慢加入5份MDI-异氰酸盐/多元醇混合物，均匀混合，通过含有二甲基异丙胺的充气中获得自然的完全硬化。

实施例5：

92份粒径分布为0.1-0.3mm和组分为23.5份氯化钾、50.5份硫酸钾和26.0份硝酸钾的微粒，用8份MDI-异氰酸盐/多元醇混合物在进入喷咀前用静压管混合器以50∶50的比例进行混合，其中涡流空气处于循环状态，为了获得硬化，该组合物含有1份（体积）的催化剂三乙胺，包衣速度为每分钟0.5份MDI-异氰酸盐/多元醇混合物。

将30.5份按上述方法制得的含有3.31%氮和49.83%氧化钾的NK微粒置于包衣鼓内，该包衣鼓内有66.5份粒径分布为2-4mm的压制颗粒，其由下列组分制备：14.40份磷酸氢二铵，17.70份尿素，46.00份尿素-甲醛缩合物，12.40份磷酸镁，1.20份氧化镁，5.80份磷酸和2.20份痕量元素混合物。该痕量元素混合物中含有21.00份硼酸，23.50份硫酸铜（5水合物），21.50份乙二胺二钠-四乙酸铁（Ⅱ）螯合物，1.50份硫酸铁（Ⅱ），23.50份硫酸锰（1水合物），7.50份硫酸锌（7水合物）和1.50份钼酸钠（7水合物）。

包衣鼓内装有逆转式混合叶片，使颗粒分布均匀。运转10分钟后，加入50∶50的在静压管混合器中均匀化过的MDI-异氰酸盐/多元醇混合物，加料是在包衣鼓转动下通过滴筛进行的，该滴筛覆盖整个流化床的宽度，其圆周线速度调整到能够加料。接着进行5分钟的混合，使颗粒分布均匀。为使NK组分最终固定在压制颗粒上，用二甲基异丙胺催化剂饱和的空气流经过颗粒流动床，使粘结剂混合物自然硬化。用压缩空气除去多余的催化剂，然后从旋转鼓中取出硬化的结块。

Claims (6)

1、一种模制营养体，含有植物栽培所需最佳营养成份的全部营养物质、活性物质、植物处理剂和辅助物质，其颗粒通过物质桥接的方法凝结成块。

2、按权利要求1的模制营养体，其特征在于至少有一种营养物质、活性物质、植物处理剂和辅助物质用合成树脂包覆。

3、按权利要求1的模制营养体，其特征在于所述物质桥接含有粘结剂。

4、按权利要求3的模制营养体，其特征在于所述粘结剂系胶液、天然或合成树脂或蜡、接触粘合剂或热融粘合剂，或反应树脂。

5、按权利要求4的模制营养体，其特征在于所述反应树脂系环氧树脂或聚尿烷。

6、制备权利要求1的模制营养体的方法，其特征在于将营养物质、活性物质、植物处理剂和辅助物质与粘结剂混合，分成若干份后用加热方法或化学方法硬化。