CN102816010B - 种子保姆肥及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种种子保姆肥及其制备方法与应用。所述种子保姆肥的组分为控释期4个月包膜尿素、控释期5个月包膜尿素、控释期4个月包膜硝酸钾、控释期4个月包膜磷酸二铵和复合微量元素。生产时使用水玻璃将粉状复合微量元素粘附在包膜肥料颗粒上。本发明的种子保姆肥是和种子混合在一起一次性播种，提高肥料的空间有效性，提高肥料利用率，适用于小麦、水稻、玉米等大田粮食作物，增产增效节肥。
Description
技术领域
本发明属于肥料技术领域，涉及一种种子保姆肥及其制备方法与应用。
背景技术
我国已成为世界上最大的化肥生产国和消费国，化肥年产量约占全球的30%，消费量占全球的35%。但我国化肥利用率较低，研究表明，我国化肥当季利用率平均约为35%，远低于欧美国家60～70%的水平，2009年我国化肥消费量约5500万吨/年，且以逐年5%的速度递增，大量营养元素的流失浪费不仅给社会带来巨大的经济损失，而且还会造成严重的环境污染。随着化肥用量的不断增加，在农产品追求产量与质量并重，以及环境友好的多重目标要求下，急需一种集配方施肥、控释技术为一体的物化肥料产品。
我国是农业大国和人口大国，粮食作物的产质量直接影响我国人民的温饱问题，大部分地区施肥方法主要依靠冲施和撒施，需要多次追肥，费工费时，肥料利用率低，大量肥料的淋失浪费，造成地下水体污染和农业面源污染，甚至由反硝化作用引起大气环境污染。这严重违背了我国的“节能减排”、“低碳经济”政策。目前，已有水稻、玉米和棉花等作物专用缓控释肥料面世，初步实现节肥、增效、环保和省工的目的，但是由于现有的缓控释肥施肥需要种肥隔离，肥料空间有效性受到了一定限制，解决的办法就是将种子和肥料混合一起播种。但由于作物种子发芽期对肥料特别敏感，非常容易烧苗，所以现有的缓控释肥料无法解决这一难题。
CN101870624A公开了一种一次施用的水稻专用控释肥及其制备方法，控释肥原料组成为：硫加高分子聚合物包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜复合肥、6％热塑与热固双层包膜尿素、腐植酸包膜复合肥和硫酸锌。按配方取所有原料放入搅拌机中搅拌混匀，计量、包装。控释肥养分释放与水稻养分吸收相吻合，可在插秧育苗时施于种子附近，利于根系吸收，提高肥料利用率高。CN101823923A提供一种玉米专用控释肥，原料组份为：硫加高分子聚合物包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜氯化钾、4.5％热塑加热固双层包膜尿素、5.0％热塑加热固双层包膜尿素、磷酸二铵、颗粒氯化钾和硫酸锌。该玉米专用控释肥适合于在播种时一次性机械施用，肥料距离根系近，利用率高。
上述现有技术的不足在于，一是针对水稻、玉米开发的专用肥，在其他作物上不具有普遍推广性，二是配方使用含硫的包膜肥料不利于水稻生长发育，研究表明硫在淹水条件下易于生成硫化氢，造成水稻根系发黑。三是机械施肥，种子和肥料是通过机器的不同通道实现种肥同播的，一般种子和肥料通道间隔3-5cm，一定程度上实现了省工省力，提高了肥料利用率，但仍未解决种子和肥料混合在一起一次性施用的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种种子保姆肥及其制备方法与应用。
本发明的种子保姆肥是和种子混合在一起一次性播种，提高肥料的空间有效性，进一步提高肥料利用率，达到增产增效、节肥的目的，适用于小麦、水稻、玉米等大田粮食作物。
术语说明：
本发明所述控释肥包膜尿素、包膜硝酸钾、包膜磷酸二铵是指符合我国控释肥料行业标准（HG/T4215-2011，2012年7月1日实施）的控释肥。
所述控释肥包膜尿素、包膜硝酸钾、包膜磷酸二铵的控释期4个月、5个月是指按照我国控释肥料行业标准（HG/T 4215-2011，2012年7月1日实施）中的检测方法所取得的控释期。
时段养分释放率，是指某一时间段的养分释放率，控释肥料行业标准HG/T 4215-2011规定释放率测定按1、3、7、14、28、56……取样进行，那么第1天测定的释放率就是0-1天的时段养分释放率，第3天测定的释放率就是1-3天的时段养分释放率，第7天测定的释放率就是3-7天的时段养分释放率，以此类推。
累积养分释放率，是指多个连续的时段养分释放率的累积量。
本发明所述的包膜肥料，是指原料组分中的控释期4个月的包膜尿素、控释期5个月的包膜尿素，控释期4个月的包膜硝酸钾、控释期4个月的包膜磷酸二铵。
本发明的技术方案如下：
一种种子保姆肥，原料重量份组成如下：
控释期4个月的包膜尿素 400-500份，
控释期5个月的包膜尿素 50-100份，
控释期4个月的包膜硝酸钾 120-250份，
控释期4个月的包膜磷酸二铵 250-350份，
复合微量元素 3-8份。
所述控释期4个月的包膜尿素、控释期4个月的包膜硝酸钾是热塑性树脂包膜肥，所述控释期5个月的包膜尿素、控释期4个月的包膜磷酸二铵是热固性树脂包膜肥。市场有售。
根据本发明优选的，所述复合微量元素含有硼、锌、钼、铁、锰、硅中的两种或两种以上的组合。所述微量元素原料以硼、锌、钼、铁、锰的螯合物及有机硅肥为优选。
以上所有原料均为市购产品。所述复合微量元素的用量以微量元素质量含量计算。
所述控释期4个月的包膜尿素、控释期5个月的包膜尿素、控释期4个月的包膜硝酸钾、控释期4个月的包膜磷酸二铵中的核芯肥料均为颗粒肥，粒径1.0-5.0mm。所述控释期4个月的包膜尿素、控释期4个月的包膜硝酸钾采用热塑性树脂工艺包膜，所述控释期5个月的包膜尿素、控释期4个月的包膜磷酸二铵采用热固性树脂工艺包膜，均由山东金正大生态工程股份有限公司购得。
根据本发明优选的，一种种子保姆肥，原料重量份组成如下：
控释期4个月包膜尿素 420-450份，
控释期5个月包膜尿素 60-80份，
控释期4个月包膜硝酸钾 150-250份，
控释期4个月包膜磷酸二铵 280-330份，
复合微量元素 3-5份；
所述复合微量元素组成为硼、锌、钼、铁、锰、硅。进一步优选螯合硼、锌、钼、铁、锰和有机硅肥。
进一步优选的，一种种子保姆肥，原料重量份组成如下：
控释期4个月包膜尿素 440-450份，
控释期5个月包膜尿素 60-65份，
控释期4个月包膜硝酸钾 150-200份，
控释期4个月包膜磷酸二铵 300-320份，
复合微量元素 3-5份；
所述复合微量元素组成为硼、锌、钼。特别适用于玉米。进一步优选螯合的硼、锌、钼。
进一步优选的，一种种子保姆肥，原料重量份组成如下：
控释期4个月包膜尿素 430-440份，
控释期5个月包膜尿素 70-80份，
控释期4个月包膜硝酸钾 200-230份，
控释期4个月包膜磷酸二铵 290-320份，
复合微量元素 3-5份；
所述复合微量元素组成为硼、锰、铁。特别适用于小麦。进一步优选螯合的硼、锰、铁。
进一步优选的，一种种子保姆肥，原料重量份组成如下：
控释期4个月包膜尿素 420-440份，
控释期5个月包膜尿素 70-80份，
控释期4个月包膜硝酸钾 220-250份，
控释期4个月包膜磷酸二铵 280-300份，
复合微量元素 3-5份；
所述复合微量元素组成为锰、锌、硅。特别适用于水稻。进一步优选螯合的锰、锌和有机硅肥。
根据本发明进一步优选的，所述原料控释肥如下：
控释期4个月的包膜尿素：热固性树脂包膜尿素，膜重为核芯肥尿素的质量比4-6%；
控释期5个月的包膜尿素：热塑性树脂包膜尿素，膜重为核芯肥尿素的质量比5－7%；
控释期4个月的包膜硝酸钾：热固性树脂包膜硝酸钾，膜重为核芯肥硝酸钾的质量比2-3%；
控释期4个月的磷酸二铵：热塑性树脂包膜磷酸二铵，热塑性树脂包膜占核芯肥磷酸二铵的质量比4－6%。
以上包膜控释肥均可通过市场购得，山东金正大生态工程股份有限公司有售。
以上包膜控释肥也可按现有技术制备。例如：控释期4个月的包膜尿素，制备方法参见CN101372437A(CN200810140079.2热固性树脂包膜尿素)实施例1,所不同的是包膜率为4.5%的热固性树脂包膜尿素；控释期5个月的包膜尿素，制备参见CN1603288A(回收热塑性树脂为可降解膜的包膜控释肥料)实施例2，所不同的是的膜重为控释肥的6%；控释期4个月的包膜硝酸钾：制备参见CN101367684A(CN200810139692.2)实施例2,所不同的是包膜率为3%的包膜硝酸钾；控释期4个月的磷酸二铵：制备参见CN1603288A(CN 200410035783.3)实施例3，所不同的是核芯肥换为磷酸二铵。
一种种子保姆肥的制备方法，步骤如下：
（1）按配比，将所述原料输送至搅拌机，加入水玻璃粘结剂充分混料，使粉状复合微量元素粘附在包膜肥料颗粒上，搅拌混匀；
（2）将混合好的肥料计量、包装即得到种子保姆肥。
优选的，通过包装秤按每袋10kg进行计量、包装即得到种子保姆肥。
由于复合微量元素是粉状的，掺混生产时需要使用水玻璃粘结剂将粉状复合微量元素粘附在包膜肥料颗粒上，优选的，每吨种子保姆肥料水玻璃粘结剂使用量为0.5-1kg。
本发明的复合微量元素可以直接购买混合好的产品使用，也可以购买单一微量元素肥再按需要组合后使用。
本发明种子保姆肥的应用，将种子保姆肥和种子混合均匀后，通过人工施用或用播种机机械施用，种子保姆肥和种子混合在一起一次性播种施肥。
其中，用播种机机械施用效果更好。本发明种子保姆肥特别适用于小麦、水稻、玉米等大田粮食作物。针对不同作物，本发明种子保姆肥施用量为每亩施用8-12kg。
本发明的技术特点及优良效果：
水性聚合物包膜工艺因为包膜层在水中易溶胀，养分控释性能较差，易发生大量肥料养分溶出释放而烧苗现象，所以本发明不采用水性聚合物包膜工艺。本发明种子保姆肥采用热塑性树脂或热固性树脂工艺包膜，28天养分累积释放率≤15%，很好的适应了苗期作物幼根对肥料敏感的特性，保证了肥料在苗期不会烧苗，约42天后，肥料开始快速释放，参见图2-3养分累积释放曲线。本发明种子保姆肥通过配方调整，其养分快速释放期与作物旺长期基本吻合，又由于种子保姆肥和作物种子施在一起，肥料养分空间有效性大大提高，且肥料和种子一起播种，施用方便，达到了节肥、增效、环保和省工的目的。
本发明种子保姆肥采用不同类型和不同控释期的肥料根据作物需求精确复配，制得种子保姆肥，能够满足作物幼苗生根发芽的需求，由于肥料和种子一起播种，紧密接触，大大提高了肥料利用率；另外复合微量元素满足了作物生长发育对铁、锰、铜、锌、硼等微量元素的需求，能够提高作物产量，改善作物品质。
附图说明
图1是种子保姆肥颗粒的结构示意图，其中，由外到内依次是：1、复合微量元素，2、树脂包膜层，3、核芯颗粒肥料。
图2是实施例1种子保姆肥的养分释放曲线，横坐标是释放时间（天），纵坐标是养分累积释放率（%）。
图3是实施例2种子保姆肥的养分释放曲线，横坐标是释放时间（天），纵坐标是养分累积释放率（%）。
图4是实施例3种子保姆肥的养分释放曲线，横坐标是释放时间（天），纵坐标是养分累积释放率（%）。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中所述的比例均为质量比，所述的%均为质量百分比。实施例中选用的控释肥原料说明如下：
控释期4个月的尿素（44-0-0），热固性树脂包膜尿素，树脂膜占尿素质量的4.5%；
控释期5个月尿素（43-0-0），热塑性树脂包膜尿素，树脂膜占尿素质量的6%；
控释期4个月包膜硝酸钾（12-0-44）,热固性树脂包膜硝酸钾,树脂膜占硝酸钾质量的3%；
控释期4个月包膜磷酸二铵（16-44-0），热塑性树脂包膜磷酸二铵，树脂包膜占磷酸二铵质量的5%。
上述括号中的数字表示该肥料中的氮、磷、钾养分的百分含量，其中磷、钾养分含量分别以五氧化二磷、氧化钾计。这是本领域的常规表示。
以上四种控释肥，山东金正大生态工程股份有限公司产售。
组成复合微量元素的螯合硼、锌、钼、铁、锰均从市场购得。潍坊康峰生物有限公司有售各种微量元素的螯合肥。组成复合微量元素的硅，选自有机硅肥，深州市中科启润生物有机肥料厂有售。所述复合微量元素中各元素的质量比以微量元素含量计。
实施例中种子保姆肥的养分释放曲线是按照我国控释肥料行业标准（HG/T 4215-2011，2012年7月1日实施）中的检测方法测得。
实施例1：
种子保姆肥（27-13-11），各组分配比如下：
制备方法：
（1）将上述原料按配比通过皮带机输送至搅拌机，同时加入水玻璃粘结剂0.6kg充分混料，搅拌机搅拌混匀；
（2）将配比混合好的肥料通过包装秤按每袋10kg进行计量、包装即得到种子保姆肥。
实施例1的种子保姆肥的养分释放曲线如图2所示。
实施例2、
种子保姆肥（29-15-6），各组分配比如下：
制备方法同实施例1。
实施例2的种子保姆肥的养分释放曲线如图3所示。
实施例3、
种子保姆肥（30-11-8），各组分配比如下：
制备方法同实施例1。
实施例3的种子保姆肥的养分释放曲线如图4所示。
Claims (1)
1.一种和种子混合在一起一次性播种的种子保姆肥，其特征在于原料重量份组成如下：
控释期4个月的包膜尿素 400-500份，
控释期5个月的包膜尿素 50-100份，
控释期4个月的包膜硝酸钾 120-250份，
控释期4个月的包膜磷酸二铵 250-350份，
复合微量元素 3-8份；
所述控释期4个月的包膜尿素、控释期4个月的包膜硝酸钾是热塑性树脂包膜肥，所述控释期5个月的包膜尿素、控释期4个月的包膜磷酸二铵是热固性树脂包膜肥；
所述复合微量元素含有硼、锌、钼、铁、锰、硅中的两种或两种以上的组合。
2.如权利要求1所述的种子保姆肥，其特征在于原料重量份组成如下：
控释期4个月包膜尿素 420-450份，
控释期5个月包膜尿素 60-80份，
控释期4个月包膜硝酸钾 150-250份，
控释期4个月包膜磷酸二铵 280-330份，
复合微量元素 3-5份；
所述复合微量元素组成为硼、锌、钼、铁、锰、硅。
3.如权利要求1所述的种子保姆肥，其特征在于原料重量份组成如下：
控释期4个月包膜尿素 440-450份，
控释期5个月包膜尿素 60-65份，
控释期4个月包膜硝酸钾 150-200份，
控释期4个月包膜磷酸二铵 300-320份，
复合微量元素 3-5份；
所述复合微量元素组成为硼、锌和钼；特别适用于玉米。
4.如权利要求1所述的种子保姆肥，其特征在于原料重量份组成如下：
控释期4个月包膜尿素 430-440份，
控释期5个月包膜尿素 70-80份，
控释期4个月包膜硝酸钾 200-230份，
控释期4个月包膜磷酸二铵 290-320份，
复合微量元素 3-5份；
所述复合微量元素组成为硼、锰和铁；特别适用于小麦。
5.如权利要求1所述的种子保姆肥，其特征在于原料重量份组成如下：
控释期4个月包膜尿素 420-440份，
控释期5个月包膜尿素 70-80份，
控释期4个月包膜硝酸钾 220-250份，
控释期4个月包膜磷酸二铵 280-300份，
复合微量元素 3-5份；
所述复合微量元素组成为锰、锌、硅；特别适用于水稻。
6.权利要求1~5任一项所述种子保姆肥的制备方法，步骤如下：
（1）按配比，将所述原料输送至搅拌机，加入水玻璃粘结剂充分混料，使粉状复合微量元素粘附在包膜肥料颗粒上，搅拌混匀；
（2）将混合好的肥料计量、包装即得到种子保姆肥。
7.权利要求1~5任一项所述种子保姆肥的应用，将种子保姆肥和种子混合均匀后，通过人工施用或用播种机机械施用，种子保姆肥和种子混合在一起一次性播种施肥。
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