CN110606791A - 一种水稻专用缓释肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻专用缓释肥，以重量份计，包括90‑110份包膜尿素、90‑110份大颗粒尿素、780‑820份的复合肥、20‑30份土壤调节剂。本发明还公开了该水稻专用缓释肥的制备方法：先配制包膜材料的分散液体；再分散液体喷涂在颗粒尿素表面，干燥，制成包膜尿素；最后将包膜尿素、颗粒尿素、复合肥、土壤调节剂进行混合，即制成水稻专用缓释肥。本发明的缓释肥根据作物需肥规律量身打造，能够满足水稻全生育期对营养的需求合理配比，只需在整地时一次性施肥35‑40kg/亩，缓慢释放养分，肥料养分不易流失，利用率高，不仅能达到减工降本的目的，还能减轻肥料流失造成的土壤板结和环境污染。

Description

一种水稻专用缓释肥及其制备方法

技术领域

本发明属于农业肥料领域，尤其涉及一种水稻专用缓释肥及其制备方法。

背景技术

水稻是我国重要的粮食作物，水稻按稻谷类型分为籼稻和粳稻、早稻和中晚稻、糯稻和非糯稻；按是否无土栽培分为水田稻与浮水稻；按生存周期分为季节稻与“懒人稻”(越年再生稻)；按高矮分为普通水稻与2米左右的巨型稻；按耐盐碱性分为普通淡水稻与海水稻。水稻种植面积占整个谷物播种面积的26.6％，稻谷占粮食总产的43.6％。每100克含水分12.9克，能量346千卡，能量1448千焦，蛋白质12.7克，脂肪0.9克，碳水化合物72.4克，膳食纤维0.6克，灰份1.1克，核黄素0.08毫克，尼克酸2.6毫克，维生素E(T)0.7毫克，钙8毫克，磷106毫克，钾49毫克，钠21.5毫克，镁12毫克，铁5.1毫克，锌0.69毫克，硒4.6毫克，铜0.52毫克，锰1.75毫克，碘2.3毫克。

水稻是需肥较多的作物之一，一般每生产100kg稻谷需氮1.6-2.5kg、磷0.8-1.2kg、钾2.1-1.3kg。水稻亩产量大，所以水稻种植对化肥的需求量大，大量的施用普通化肥虽然能满足水稻的生长，但是由于其释放速度快，不能保证水稻全生育期对营养的需求。与此同时，水稻对氮的需求持续性均匀性都有较高要求，水稻对氮素的吸收量在分蘖旺期和抽穗开花期达到高峰，施用氮肥能提高淀粉的产量，而淀粉的产量与水稻籽粒的大小、产量高低、米质的优劣成正相关。水稻常用的普通化肥肥效短、利用率低、用量多，在生产过程中必须分次追肥，才能满足作物在整个生育期对养分的需求，一直存在施肥次数多、费工费时、劳动生产效率低等局限。而市面上水稻缓释肥料肥效较普通化肥长，肥料利用率高，施肥次数虽略有减少，但后期还是需补肥。

我国经济近几十年来迅猛发展，但同时也带来了十分严峻的问题。一方面，三废排放，以及肥料、农药、肥料等的不合理施用，使受重金属污染的农田占全国耕地总面积日益增大。重金属污染不仅导致土壤肥力下降，而且还可能是农产品重金属含量超出国家标准，危害人畜健康，严重影响环境质量和经济可持续发展。另一方面，市面上大多缓释肥系列产品很少能达到生物降解标准，不仅增加土壤负担，还对作物产生一定影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种水稻专用缓释肥，根据水稻全生育期对营养的需求配比，能达到养分缓慢释放的效果，保证水稻生长任何时期对养分的需求，还能提高利用率，减少施肥次数和劳动力，减轻肥料流失造成的土壤板结和环境污染。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种水稻专用缓释肥，以重量份计，包括90-110份包膜尿素、90-110份大颗粒尿素(2.8—4.0mm)、780-820份的复合肥、20-30份土壤调节剂。

上述的水稻专用缓释肥，优选的，所述土壤调节剂主要由质量比为(50-60):(20-25):(5-8)的生物炭、竹灰和复合微生物菌剂组成。所述复合微生物菌剂购自河南仰韶生化工程科技公司，该菌剂包括枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、双岐菌和硅酸盐细菌。生物炭中含有碱性物质，加入酸性土壤后这些碱性物质可以很快释放出来，中和部分土壤酸度，使土壤pH升高，一般能提高0.18～0.66pH单位；同时，生物炭空隙较多且比表面积大，能吸附土壤钾、钠、钙、镁等盐基离子；竹灰中含有较高的有机成分，能提高土壤的持水能力；复合微生物的添加能活化土壤，改善土壤微生物环境。

上述的水稻专用缓释肥，优选的，所述复合肥主要由质量比为(320-350):(270-300):(320-350):(1-3):(2-4):(20-30):(8-12):(0.5-1):(5-10):(1-4)的尿素、磷酸一铵、氯化钾、七水硫酸锌、硼砂、腐植酸、液氨、植物营养剂、壳寡糖和防结剂组成。壳寡糖能改变土壤菌群，促进有益微生物的生长，诱导植物的抗病性，对多种真菌、细菌和病毒产生免疫和杀灭作用。

上述的水稻专用缓释肥，优选的，所述腐植酸为矿物源腐植酸。

上述的水稻专用缓释肥，优选的，所述植物营养剂由质量比为(10-12):(9-11):(5-7):(30-40)的抗倒酯、活性氨基酸、吲哚丁酸钾和植物源辅料秸秆粉组成。该植物营养剂能增强水稻抗倒伏能力，提高施肥对象抗病性，促进细胞分裂和细胞增生，促进植物根的分生，同时能补充植物必要氨基酸。

上述的水稻专用缓释肥，优选的，所述包膜尿素中包膜材料与尿素的质量比为1:5-8，所述包膜材料是由质量比为(6-12):(8-18):(10-16):(0-0.5)的纤维素、聚乙烯醇、聚氨酯和颜料组成。

上述的水稻专用缓释肥，优选的，所述水稻专用缓释肥中总养分≥50％，N：P₂O₅：K₂O＝(24-25):(9-10):(16-16.5)，缓释氮/总氮≥15％。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的水稻专用缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚乙烯醇、聚氨酯、纤维素和颜料混合，然后加入有机溶剂中，并不断搅拌使其溶解，并加热，制成包膜材料的分散液体；

(2)将步骤(1)得到的分散液体喷涂在颗粒尿素表面，最后用干燥法除去有机溶剂制成包膜尿素；

(3)将包膜尿素、颗粒尿素、复合肥和土壤调节剂进行混合，制成水稻专用缓释肥。

上述的制备方法，优选的，所述加热的温度为100-110℃。

上述的制备方法，优选的，所述有机溶剂为四氯乙烯。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的缓释肥根据水稻作物需肥规律量身打造，能够满足水稻全生育期对营养的需求合理配比(一般来说，每生产1000kg稻谷，需从土壤中吸收氮16-25kg，磷6-13kg，钾14-38kg)，磷元素吸收高峰期在插秧后20d左右(分蘖期)，而水稻对钾的吸收较早，基本在水稻抽穗开花前就完成了钾元素的吸收，但氮元素吸收高峰期在水稻分蘖期和水稻幼穗分化期，基本贯穿水稻整个生育周期；因此，本发明只需在整地时一次性施肥35-40kg/亩，缓慢释放养分，肥料养分不易流失，利用率高，不仅能达到减工降本的目的，还能减轻肥料流失造成的土壤板结和环境污染。

(2)本发明的缓释肥肥料中含矿物源腐植酸、壳寡糖、土壤调理剂，不仅可以改善土壤菌群，增加土壤营养，降低土壤酸化度及水溶性盐总量，还能够提高土壤持水能力，去除土壤重金属，提高植物的抗病虫害能力，改良土壤环境；肥料中的中、微量元素、植物营养剂的添加，一方面能促进水稻体内蛋白质代谢，另一方面能促进水稻生殖器官发育和提高抗逆性，对植物细胞伸长和根系生长均起到一定程度的促进作用。

(3)本发明的缓释肥氮素含量高，含缓释氮；就肥料本身而言，磷酸一铵与尿素能形成大分子聚合物，形成缓释肥，但是，其受天气、温度的影响较大，均匀性和稳定性较差，配合包膜尿素有效形成缓控释肥，大大增强了均匀性、持续性和稳定性，有效避免了养分释放过快或者过慢导致某个生长时期营养短缺。

(4)本发明中缓释尿素采用新型包膜工艺，膜壳能在限定时期内达到生物降解15％以上，减少对土壤的污染。

(5)本发明的水稻专用缓释肥的制备方法，制备工艺简单有效，有利于工业化生产；同时，促进包膜的稳定性和均匀性，加强了包膜尿素缓释效果。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

一种水稻专用缓释肥，包括包膜尿素100份、大颗粒尿素110份、颗粒复合肥780份，颗粒土壤调节剂20份；其中，颗粒复合肥是由质量比为330:275:350:1:2:20:10:0.5:5:1的尿素、磷酸一铵、氯化钾、七水硫酸锌、硼砂、腐植酸、液氨、植物营养剂、壳寡糖和防结剂组成；而植物营养剂是由质量比为11:10:5:35的抗倒酯、活性氨基酸、吲哚丁酸钾和植物源辅料秸秆粉组成；土壤调节剂由质量比为55:23:7的生物炭、竹灰、复合微生物(购自河南仰韶生化工程科技公司)组成。

该水稻专用缓释肥中N：P₂O₅：K₂O＝24.2:9.5:16.4，总养分≥50.1％，缓释氮/总氮约为18.2％，含氯，含锌、硼、腐植酸。

本实施例的水稻专用缓释肥的制备方法，步骤如下：

(1)将纤维素6份、聚乙烯醇8份、聚氨酯10份、颜料0.1份加入四氯乙烯中，再加热到110℃，制成包膜材料的分散液体，再将分散液体喷涂在颗粒尿素表面，形成包膜与尿素比例为1：5的包膜尿素，最后干燥，除去有机溶剂制成包膜尿素；

(2)再将包膜尿素、大颗粒尿素、颗粒复合肥、颗粒土壤调节剂按比例混合制成水稻专用缓释肥。

实施例2：

一种水稻专用缓释肥，包括包膜尿素105份、大颗粒尿素100份、颗粒复合肥790份、颗粒土壤调节剂30份；其中，颗粒复合肥是由质量比为340:280:340:3:4:30:8:1:10:4的尿素、磷酸一铵、氯化钾、七水硫酸锌、硼砂、腐植酸、液氨、植物营养剂、壳寡糖和防结剂组成；而植物营养剂是由质量比为12:9:7:37的抗倒酯、活性氨基酸、吲哚丁酸钾和植物源辅料秸秆粉组成；土壤调节剂由质量比为57:22:6的生物炭、竹灰、复合微生物(购自河南仰韶生化工程科技公司)组成。

该水稻专用缓释肥中，N：P₂O₅：K₂O＝24.4:9.8:16.1,总养分≥50.3％，缓释氮/总氮18.9％，含氯，含锌、硼、腐植酸。

本实施例的水稻专用缓释肥的制备方法，步骤如下：

(1)将纤维素12份、聚乙烯醇18份、聚氨酯16份、颜料0.5份加入四氯乙烯中(包膜材料与有机溶剂的比例为50g/L)，再加热到110℃，制成包膜材料的分散液体，再将分散液体喷涂在颗粒尿素表面，形成包膜与尿素比例为1：8的包膜尿素，最后干燥，除去有机溶剂制成包膜尿素；

(2)再将包膜尿素、大颗粒尿素、颗粒复合肥、颗粒土壤调节剂按比例混合制成水稻专用缓释肥。

表1：水稻农艺性状数据(行株距15*30cm²)

从上表1可以看出水稻农艺性状看出施用本发明水稻专用肥的试验组比对照组平均株高增加3.6cm，穗数增加0.4个，穗粒数增加4.6个，结实率增加0.3个百分点，亩产量增加61.56kg。

经济效益分析

试验结果表明(表2)两个处理每亩投入成本试验组为100元，对照组为126.18元，每亩产值试验组为1698.72元，对照组为1550.98元，产投比分别为：16.99:1、12.29：1。

表2：经济效益分析表

注：稻谷价格2.4元/kg、尿素2.2元/kg、过钙酸钙0.8元/kg、氯化钾3.2元/kg、专用配方复合肥(19-12-17)(2.5元/kg)，缓控释肥(25:9:16)2.5元/kg。

根据试验情况跟踪得知，施用水稻专用缓释肥较常规投入低，产量高，产投比大，同时在水稻生长后期无返黄现象，于生产中既降低成本又增加产量，对于指导农民合理施肥起到很好作用。

水稻中镉含量分析：

测试对照组和实施例2组中的水稻秸秆、稻米和稻壳中的镉含量，结果表明，施用本发明的水稻缓释肥能够降低水稻中镉的富集。

表3水稻中镉含量数据

Claims (10)

1.一种水稻专用缓释肥，其特征在于，以重量份计，包括90-110份包膜尿素、90-110份大颗粒尿素、780-820份的复合肥、20-30份土壤调节剂。

2.如权利要求1所述的水稻专用缓释肥，其特征在于，所述土壤调节剂主要由质量比为(50-60):(20-25):(5-8)的生物炭、竹灰和复合微生物菌剂组成。

3.如权利要求1所述的水稻专用缓释肥，其特征在于，所述复合肥主要由质量比为(320-350):(270-300):(320-350):(1-3):(2-4):(20-30):(8-12):(0.5-1):(5-10):(1-4)的尿素、磷酸一铵、氯化钾、七水硫酸锌、硼砂、腐植酸、液氨、植物营养剂、壳寡糖和防结剂组成。

4.如权利要求3所述的水稻专用缓释肥，其特征在于，所述腐植酸为矿物源腐植酸。

5.如权利要求3所述的水稻专用缓释肥，其特征在于，所述植物营养剂主要由质量比为(10-12):(9-11):(5-7):(30-40)的抗倒酯、活性氨基酸、吲哚丁酸钾和植物源辅料秸秆粉组成。

6.如权利要求1-4中任一项所述的水稻专用缓释肥，其特征在于，所述包膜尿素中包膜材料与尿素的质量比为1:5-8，所述包膜材料是由质量比为(6-12):(8-18):(10-16):(0-0.5)的纤维素、聚乙烯醇、聚氨酯和颜料组成。

7.如权利要求1-4中任一项所述的水稻专用缓释肥，其特征在于，N：P₂O₅：K₂O＝(24-25):(9-10):(16-16.5)，缓释氮/总氮≥15％。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的水稻专用缓释肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将聚乙烯醇、聚氨酯、纤维素和颜料混合，然后加入有机溶剂中，并不断搅拌使其溶解，并加热，制成包膜材料的分散液体；

(2)将步骤(1)得到的分散液体喷涂在颗粒尿素表面，干燥，制成包膜尿素；

(3)将包膜尿素、颗粒尿素、复合肥、土壤调节剂进行混合，制成水稻专用缓释肥。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为100-110℃。

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氯乙烯。