CN103396243B - 一种全程一次性施用的棉花专用控释肥及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种专用控释肥，具体是一种直接施于营养钵幼苗的底部、全程一次性棉花专用控释肥及其制备方法与应用，根据棉花对氮、磷、钾与微量元素的需求规律，土壤特性，生态环境等制出的棉花专用控释肥，只需营养钵幼苗移栽定植时，在种植地中打洞，将肥料施入洞中，然后将营养钵放于肥料上部，肥料一次性施入营养钵底部，即可满足棉花生育期全部需要，施肥和移栽同步，不用再次重新开洞，减少了2次以上的施肥次数，降低了农民的总投入成本。提高肥料利用率，减少了施肥量，减少了肥料的流失。
Description
技术领域
本发明涉及一种专用控释肥，具体是一种施肥时直接施于幼苗营养钵的底部、全程一次性施用的棉花专用控释肥及其制备方法与应用，属于缓/控释肥技术领域。
背景技术
由于传统化学肥料的盲目滥用，且肥料利用率低，造成我国土壤的盐渍化、酸化和重金属污染等情况越来严重。棉花作为我国主要的经济作物之一，与水稻、小麦、玉米等大田作物相比，其生育期长，需肥量大，常规施肥次数多，追肥操作不便。因此，发展绿色、环保、高效的新型肥料已成为我国化肥行业的重要发展方向。2011年，国家发改委公布的《产业结构调整指导目录》（2011年本）首次将控释肥纳入优先发展的产业，农业部也首次将控释肥列为主推技术，同时科技部将控释肥列入“十二五”科技支撑计划。
科学施肥是棉花获得高产的重要措施之一。目前棉花施用的主要是速效性肥料，其溶解速度快，施入土壤后棉花能迅速吸收。但是这类肥料存在以下不足：1）棉花的生育期较长，而速效肥肥效短，再加上棉花生长期间高温多雨，速效肥料会有很大一部分随土壤淋洗至地下，造成肥料的流失，因此，在棉花生长期间必须追肥才能满足生长的需要；2）田间追肥操作会对棉花植株造成损害，不利于棉花的正常生长，且追肥工作增加了农民的劳动强度和人工成本。随着技术的进步，控释肥的出现解决了上述速效性肥料的不足，但控释肥中的硫磺包膜材料易受氧化等作用影响发生膜壳的破裂，导致膜内养分的突然释放，如果集中施于棉花根系附近，容易造成烧根现象，所以在幼苗移栽时，肥料不能与营养钵直接接触，必须在旁侧8-10厘米处开沟施肥才能保证植株安全生长。
中国专利文件CN1948239A（申请号200610124801.4）公布了一种棉花专用控释肥及其制备方法，利用了包衣尿素、过磷酸钙、包衣氯化钾原料制备而成，与传统肥料相比有很大的进步。但这种肥料仍需开沟或打洞施肥，且缺少棉花生长所需的硼、锌等微量元素，前期还需施入少量的洞口肥，从而增加了施肥量和施肥次数，进而增加了肥料成本和劳动成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种根据棉花对氮、磷、钾以及微量元素的需求，将相同释放期不同包衣率的包衣肥料与颗粒硼肥、锌肥进行复配，制得的棉花专用控释肥，肥料的养分释放时间与棉花营养吸收规律同步，施肥时直接施于幼苗营养钵的底部，棉花专用控释肥直接与营养钵完全接触，全程一次性施肥，无需开沟施肥、生长全程中无需追肥，且对根系物无伤害，肥料利用率高，省工省力。
术语说明：
包衣率：所述的包衣率，在控释肥领域是指包膜剂占肥料总量的重量百分比。
本发明的技术方案如下：
一种棉花专用控释肥，原料组份如下，均为重量份：
或
所述的树脂包衣尿素、树脂包衣磷酸一铵、树脂包衣磷酸二铵、树脂包衣氯化钾、树脂包衣复合肥均是以核心肥料为核芯，核心肥料外表面包覆有机聚合物包膜剂制得；在包衣机中将核心肥料加热到50～70℃，添加有机聚合物包膜剂均匀包覆在核心肥料的表面，固化4～6分钟；重复上述包衣步骤3～5次直至有机聚合物包膜剂占肥料总量的2～7%，控释期为60～120天，当核芯肥料为颗粒尿素时，制得树脂包衣尿素，其中氮质量百分含量为44%；当核芯肥料为磷酸一铵时，制得树脂包衣磷酸一铵，其中氮、磷、钾质量百分含量分别为10%、42%、0%；当核芯肥料为磷酸二铵时，制得树脂包衣磷酸二铵，其中氮、磷、钾质量百分含量分别为17%、44%、0%；当核心肥料为氯化钾时，制得树脂包衣氯化钾，其中钾质量百分含量为56%；当核芯肥料为复合肥时，制得树脂包衣复合肥，其中氮、磷、钾质量百分含量为14%、14%、14%。所述的树脂包衣尿素山东茂施生态肥料有限公司有售。
所述的树脂包衣尿素、树脂包衣一铵、树脂包衣二铵、树脂包衣氯化钾、树脂包衣复合肥养分释放期为100天，在25摄氏度、静水放置24小时的释放量小于1%，静置30天的释放量小于10%。
所述的颗粒硼肥、颗粒锌肥、颗粒磷酸二铵均为市售产品，其中：
所述的颗粒硼肥中硼质量百分含量为15%，安徽茂施新型肥料有限公司有售。
所述的颗粒锌肥中锌质量百分含量为30%，安徽茂施新型肥料有限公司有售。
颗粒磷酸二铵的氮质量百分含量为18%，磷氮质量百分含量为46%。
以上所有原料的粒径均在2～4.75mm范围内为最佳。
本发明优选的，所述的有机聚合物包膜剂为聚氨酯包膜剂或环氧树脂包膜剂，聚氨酯包膜剂是由70～85份的多亚甲基二异氰酸酯（粗MDI或聚合MDI）、8～18份的聚醚多元醇G530、3～6份的丙三醇和3～6份的二乙醇胺于85℃～95℃时聚合生成；所述的环氧树脂包膜剂是由60～75份的环氧树脂E54或E51、10～20份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和10～25份的固化剂TZ-500于85℃～95℃时聚合生成。聚氨酯包膜剂或环氧树脂包膜剂为现有市售产品，也可按照专利ZL200810123081.9所述方法制得。
优选的，上述棉花专用控释肥，原料组份如下，均为重量份：
或
进一步优选的，上述棉花专用控释肥，原料优选组份如下，均为重量份：
进一步优选的，上述棉花专用控释肥，原料优选组份如下，均为重量份：
进一步优选的，上述棉花专用控释肥，原料优选组份如下，均为重量份：
本发明的棉花专用控释肥的制备方法，将上述各原料一起放入搅拌机中搅拌5～10分钟，转速为10转/min，充分混匀即得。然后将混合好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装。
本发明的棉花专用控释肥的应用：
1）施肥方法如下：
营养钵幼苗移栽定植时，在种植地中打洞，将肥料施入洞中，然后将营养钵放于肥料上部，肥料一次性施入营养钵底部，肥料与营养钵底部接触而不烧苗，全程不在追肥。
2）施肥量：每亩施肥30～50kg，或者每株施肥30～50克。
本发明的优点如下：
1、本发明的棉花专用控释肥配方根据棉花对氮、磷、钾与微量元素的需求规律，土壤特性，生态环境等制出的棉花专用控释肥，其初始释放量小于1%，前30天的释放量小于10%，且棉花花铃期释放量小于等于80%，保证了前期不烧苗，后期不脱肥，加入的硼、锌微量元素有效预防了植株矮小，花蕾脱落，结桃率低等现象，提高了棉花产量和品质。
2、由于棉花用工较多、工序复杂，农村青壮年劳动力大量进城打工，使得种地“老龄化”、“妇女化”，生产资料价格上涨快使得肥料和农药使用量大的棉花种植成本不断增加，效益不断下降。本发明的棉花专用控释肥只需营养钵幼苗移栽定植时，在种植地中打洞，将肥料施入洞中，然后将营养钵放于肥料上部，肥料一次性施入营养钵底部，即可满足棉花生育期全部需要，施肥和移栽同步，不用再次重新开洞，减少了全程2-3次的施肥次数，解决了棉花生长关键时期（花铃期）因天气干旱或雨涝难以追肥等问题，节省施肥用工，降低了农民的总投入成本。
3、本发明的棉花专用控释肥施肥量为常规施肥量的40%-50%，肥料利用率由常规施肥的30%左右提高到60%-70%，最高达85%，是普通施肥的肥料利用率2-3倍，减少了因肥料流失对环境的污染，符合肥料的发展方向，棉花的产量有10%-20%左右的增产，大大满足了农民的需求。
附图说明
图1是实施例1棉花专用控释肥养分释放规律与棉花的营养吸收曲线图，带有实心方框的曲线为控释肥氮养分释放规律曲线，带有实心圆点的曲线为棉花氮养分吸收规律曲线，横坐标是棉花播种后的天数，纵坐标是氮养分累积释放率；
图2是实施例1棉花专用控释肥养分释放规律与棉花的营养吸收曲线图，带有实心方框的曲线为控释肥磷养分释放规律曲线，带有实心圆点的曲线为棉花磷养分吸收规律曲线，横坐标是棉花播种后的天数，纵坐标是磷养分累积释放率；
图3是实施例1棉花专用控释肥养分释放规律与棉花的营养吸收曲线图，带有实心方框的曲线为控释肥钾养分释放规律曲线，带有实心圆点的曲线为棉花钾养分吸收规律曲线，横坐标是棉花播种后的天数，纵坐标是钾养分累积释放率。
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。
实施例中的树脂包衣尿素为山东茂施生态肥料有限公司市售产品。
树脂包衣尿素、树脂包衣磷酸一铵、树脂包衣磷酸二铵、树脂包衣氯化钾、树脂包衣复合肥的制备：将称量的核心肥料在包衣机中加热到50～70℃，每次包衣将配制好的有机聚合物包膜剂输入包衣机中，有机聚合物包膜剂与不断运动的核心肥料混合，并迅速均匀的分配到核心肥料的表面，约4～6分钟后，有机聚合物包膜剂在核心肥料颗粒表面固化为致密坚韧光滑的膜层，重复上述包衣步骤3～5次直至完成包衣过程，最终制得包衣率2%～7%，控释期为60～120天的包衣肥料，当核芯肥料为颗粒尿素时，制得树脂包衣尿素，其中氮含量为44%；当核芯肥料为磷酸一铵时，制得树脂包衣磷酸一铵，其中氮、磷、钾含量分别为10%、42%、0%；当核芯肥料为磷酸二铵时，制得树脂包衣磷酸二铵，其中氮、磷、钾含量分别为17%、44%、0%；当核心肥料为氯化钾时，制得树脂包衣氯化钾，其中钾含量为56%；当核芯肥料为复合肥时，制得树脂包衣复合肥，其中氮、磷、钾含量为14%、14%、14%。所述的有机聚合物包膜剂为聚氨酯包膜剂，聚氨酯包膜剂是由75份的多亚甲基二异氰酸酯、15份的聚醚多元醇G530、5份的丙三醇和5份的二乙醇胺于85℃～95℃时聚合生成。
实施例1
全程一次性施用的棉花专用控释肥，原料组份如下：
制备方法：将上述各原料一起放入搅拌机中搅拌5分钟，转速为10转/min充分混匀，然后将混好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装即得。
实施例2：
全程一次性施用的棉花专用控释肥，肥料组份如下：
制备方法：将上述各原料一起放入搅拌机中搅拌8分钟，转速为10转/min充分混匀，然后将混好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装即得。
实施例3
全程一次性施用的棉花专用控释肥，原料组份如下：
制备方法同实例1。
实施例4
全程一次性施用的棉花专用控释肥，原料组份如下：
制备方法同实施例1。
实施例5
全程一次性施用的棉花专用控释肥，肥料组份如下：
制备方法：将上述各原料一起放入搅拌机中搅拌6分钟，转速为10转/min充分混匀，然后将混好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装即得。
实施例6
全程一次性施用的棉花专用控释肥，肥料组份如下：
制备方法同实施例5。
对比例：
普通尿素，含氮量46wt%，
普通复合肥，总养分含量45%，其中氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为15wt%，15wt%，15wt%。
应用例
以上实施例1～6和对比例的应用效果如下：
试验地点：湖南省安乡县和湖北省荆州市
试验时间：2011年4月至10月
供试棉花品种：杂交抗虫棉F1
实施例1～6中的全部棉花专用控释肥营养钵幼苗移栽定植时，在种植地中打洞，将肥料施入洞中，然后将营养钵放于肥料上部，肥料一次性施入营养钵底部，全程不在追肥。棉花专用控释肥每个实施例设两个肥料用量，一个与对比例肥料用量相同，另一个是比对比例减少肥料用量的50%。
对比例按农民习惯施肥，普通氯化钾复合肥在整地前作基肥全层施用，尿素在棉花盛花期追施。应用效果见表1。
表1.与对比例相比实施例1-6的效果
Claims (1)
1.一种棉花专用控释肥，其特征在于，采用在种植地中打洞，将肥料施入洞中，然后将营养钵放于肥料上部的施肥方法，肥料一次性施入营养钵底部，与营养钵底部接触而不烧苗，全程一次性施肥不再追肥，施肥量为：每亩施肥30～50kg，或者每株施肥30～50 克所述的棉花专用控释肥，原料组份如下，均为重量份：
树脂包衣尿素 400～550 份；
树脂包衣磷酸一铵或树脂包衣磷酸二铵 130～170 份；
树脂包衣氯化钾 100～350 份；
颗粒硼肥 0～10 份；
颗粒锌肥 0～10 份；
颗粒磷酸二铵 0～80 份；
或
树脂包衣复合肥 400 ~ 600 份；
树脂包衣尿素 200 ~ 400 份；
树脂包衣氯化钾 100 ~ 300 份；
颗粒磷酸二铵 0 ~ 50份；
颗粒硼肥 0 ~10份；
颗粒锌肥 0 ~ 10份；
其中：所述的树脂包衣尿素、树脂包衣磷酸一铵、树脂包衣磷酸二铵、树脂包衣氯化钾、树脂包衣复合肥均是以核心肥料为核芯，核心肥料外表面包覆有机聚合物包膜剂制得；在包衣机中将核心肥料加热到50～70℃，添加有机聚合物包膜剂均匀包覆在核心肥料的表面，固化4~6 分钟；重复上述包衣步骤3~5 次直至有机聚合物包膜剂占肥料总量的2～7%，控释期为60～120 天，当核芯肥料为颗粒尿素时，制得树脂包衣尿素，其中氮质量百分含量为44%；当核芯肥料为磷酸一铵时，制得树脂包衣磷酸一铵，其中氮、磷、钾质量百分含量分别为10%、42%、0%；当核芯肥料为磷酸二铵时，制得树脂包衣磷酸二铵，其中氮、磷、钾质量百分含量分别为17%、44%、0%；当核心肥料为氯化钾时，制得树脂包衣氯化钾，其中钾质量百分含量为56%；当核芯肥料为复合肥时，制得树脂包衣复合肥，其中氮、磷、钾质量百分含量为14%、14%、14%，所述的树脂包衣尿素、树脂包衣一铵、树脂包衣二铵、树脂包衣氯化钾、树脂包衣复合肥的养分释放期为100 天，在25摄氏度、静水放置24 小时的释放量小于1%， 静置 30 天的释放量小于10%，所述的有机聚合物包膜剂为聚氨酯包膜剂或环氧树脂包膜剂，聚氨酯包膜剂是由70~85 份的多亚甲基二异氰酸酯、8~18份的聚醚多元醇G530、3~6 份的丙三醇和3~6 份的二乙醇胺于85℃~95℃时聚合生成；所述的环氧树脂包膜剂是由60~75 份的环氧树脂E54 或E51、10~20 份的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚和10~25 份的固化剂TZ-500 于85℃~95℃时聚合生成；
所述的颗粒硼肥中硼质量百分含量为 15%，
所述的颗粒锌肥中锌质量百分含量为 30%，
所述颗粒磷酸二铵的氮质量百分含量为 18%，磷质量百分含量为46%。
2.根据权利要求1 所述的棉花专用控释肥，其特征在于，原料组份如下，均为重量份：
树脂包衣尿素 420～500 份；
树脂包衣磷酸一铵或树脂包衣磷酸二铵 140～160 份；
树脂包衣氯化钾 310～330 份；
颗粒硼肥 3～8 份；
颗粒锌肥 3～8 份；
颗粒磷酸二铵 30～60 份；
或
树脂包衣复合肥 480～580 份；
树脂包衣尿素 250～370 份；
树脂包衣氯化钾 130～210 份；
颗粒磷酸二铵 20~ 40份
颗粒硼肥 2 ~6份
颗粒锌肥 2 ~ 6份。
3.根据权利要求2 所述的棉花专用控释肥，其特征在于，原料组份如下，均为重量份：
树脂包衣尿素 480 份；
树脂包衣磷酸一铵 150 份；
树脂包衣氯化钾 320 份；
颗粒硼肥 5 份；
颗粒锌肥 5 份；
颗粒磷酸二铵 40 份。
4.根据权利要求2 所述的棉花专用控释肥，其特征在于，原料组份如下，均为重量份：
树脂包衣尿素 480 份；
树脂包衣二铵 140 份；
树脂包衣氯化钾 330 份；
颗粒硼肥 5 份；
颗粒锌肥 5 份；
颗粒磷酸二铵 40 份。
5.根据权利要求2所述的棉花专用控释肥，其特征在于，原料组份如下，均为重量份：
树脂包衣复合肥 500 份；
树脂包衣尿素 260 份；
树脂包衣氯化钾 200 份；
颗粒磷酸二铵 30份；
颗粒硼肥 5份；
颗粒锌肥 5 份。
6.一种权利要求1所述棉花专用控释肥的制备方法，将各原料一起放入搅拌
机中搅拌5～10 分钟，转速为10 转/min，充分混匀即得。
7.一种权利要求1所述棉花专用控释肥的应用，施肥方法如下：
营养钵幼苗移栽定植时，在种植地中打洞，将肥料施入洞中，然后将营养钵放于肥料上部，肥料一次性施入营养钵底部，肥料与营养钵底部接触而不烧苗，全程不再追肥。
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