专利名称：一种功能型养分复合体颗粒肥及其制备方法
技术领域：
本发明主要涉及一种颗粒肥，尤其涉及一种功能型养分复合体颗粒肥及其制备方法。
背景技术：
我国土地面积广阔，人口众多，既是一个农业大国又是一个人口大国，同时还是一个化肥消费大国。用世界上1/10的土地养活了 1/5的人口，化肥销售量占世界的三分之一。粮食安全问题是国家的根本战略问题之一，而化肥在农作物增产中的作用占30-60%，因此一定程度上可以说，粮食问题就是化肥问题。化肥施用中突出问题是肥料利用率低。武志杰指出，我国的肥粮比(单位肥料增加的粮食量)已由上世纪50年代的16.1下降到现在的2.4。农田氮素损失率为30% — 50%,每年通过淋溶、挥发等途径损失化学氮约900万t，价值约400亿元，并造成严重的环境污染。传统化学肥料当季利用率低下，是制约农业生产潜力转化为现实生产力的主要因素之一，也是影响粮食安全和环境安全的一个重要因素。未来的化肥市场结构将倾向掺混肥方面发展，而掺混肥将向缓/控释发展。国外缓释/控释肥料的价格一般为普通肥料的3-9倍(Posey T，1994)，我国缓释肥料的价格一般高于普通肥料10% — 15%，解决缓控释肥的成本问题将是未来研究的热点。长效肥料机制使用最多的为物理机制，主要采用的是包膜法(杜建军等，2002)及吸附法(非包膜法)(吴平霄等，2001)。吸附法也可以实现控释，这一方法简单有效，应用前景广阔(韩晓日等，2006)，而这一方法很大程度上依赖粘接剂的作用；而粘结剂是影响生产的关键因素，故有必要对粘合剂进行研究，以免包膜剂和吸附剂对土壤环境产生环境风险。虽然选择绿色环保的包膜剂和吸附剂的空间较大，但由于成本压力，人工合成无机粘合剂和有机粘合剂如果选择不当，缓/控释肥料的大量使用势必对土壤、水体及大气带来未知污染风险，实施清洁发展刻不容缓。从长远来看，测土配方施肥，复混、掺混增效，是农民增收、确保农产品数量安全、确保农产品量安全、耕地生产力提高和可持续发展、保护生态环境和缓解资源压力、保障人民生活安全及保证农村和整个社会和谐展的需要。根据我国农田肥料施用特点，结合我国测土配方施肥经验，借鉴发达国家施肥先进技术，大力发展BB肥(掺混肥，以下同)新型肥料是适合我国国情的一条好的道路(高祥照，2005)。据世界肥料工业协会统计，美国1997年BB肥占固体掺混肥料的80%;巴西1986年BB肥占肥料总施用量的60%以上；日本的BB肥则占施肥总量的80%左右。国外BB肥产业发展的最大特点是BB肥的推广应用和测土配方紧密结合，而且，BB肥供销体系为农户提供高水平的农化服务，因而产业发展迅速。美国的BB肥厂多达8000个，企业规模适中，单套BB肥装置产能4000 t左右，服务半径约50km，产品按农户需求随用随配(金继远，2005)。我国BB肥产业起步晚，处于初级发展阶段，但发展较快。掺混肥工业起始于20世纪50年代，80年代末开始生产掺混肥料(BB肥)(王兴仁，2005)。我国第I套BB肥掺混装置是25年前从加拿大引进的，到现在BB肥生产厂家已发展到近500家。我国掺混肥的发展现状可以概括为:掺混肥的施用量和肥料复合化率不断提高；但是肥料的复合化程度与发达国家相比较低，掺混肥占掺混肥的比率较低。自1980年以来，我国掺混肥施用量增加了近50倍，复合化率增加了29个百分点，但复合化程度仍然相当低，目前世界的平均水平是50%，发达国家高达80%以上(汪家铭，2004)。我国2002年化肥复合化率只有24%，其中磷肥复合化程度最高，也只达到33%。目前全国已取得掺混肥生产许可证的企业有2240余家，实际年产量达600余万t，但BB肥占氮磷肥料总量的比例却只有10%左右(李涛，2009)。就其原因有以下几种:
1.因为传统BB肥制造技术含量不高，测土培肥技术要求高，企业服务半径小，科技力量要求高。我国当前的BB肥厂家多属中小型企业，许多大化肥企业多集中在掺混肥的制造上，很少介入BB肥的业务操作。2.肥料的有效成分利用率不高。由于BB肥的基础原料肥多为传统的氮磷钾肥，例如尿素、磷铵、氯化钾、硫酸钾等，因而也存在着有效成分利用率低的缺陷。3.基础原料肥的物理性质差异大，相容性差，产品易离析分层和吸湿结块，造成颗粒养分的不均匀，严重制约着BB肥的市场竞争力。这主要是由于基础原料肥的颗粒粒径、颗粒形状、密度、表观密度、均匀度、圆润度不一致，特别是钾肥颗粒形状不规则，比尿素颗粒密度大，粒径又较小，易于离析分层，尤其是长途运输，问题更突出。4.农化服务比较薄弱。国家农业技术推广部门，与肥料生产流通企业还没有有机结合。只有做好全方位的科学施肥服务，才能迅速打开BB肥的推广应用局面。在这方面，不少肥料厂家，流通服务不到位，影响了 BB肥的推广普及。
5.BB肥企业服务半径过大。据不完全统计，我国BB肥厂单套装置产能一般都在万吨以上，年产5万t以上的至少在50套以上，年产10万t以上的25套，还有少数高达30万t以上的企业。由于生产规模过大，产品服务半径也就很大，既增加了产品运销成本，更由于长距离运输及产品闲置待库时间长，造成BB肥产品的吸潮结块、离析分层，导致养分分离，严重影响肥效。
发明内容
本发明目的就是提供一种功能型养分复合体颗粒肥及其制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的:
一种功能型养分复合体颗粒肥，它是由下述重量份的原料组成的:
硫酸铵10-15、尿素15-20、氯化钾35-40、磷酸一铵30-40、腐植酸2-3、膨润土 1-2、海泡石粉0.2-0.4、虾壳粉1-2、纳米碳粉0.1-0.2、硼酸0.1-0.2、钥酸铵0.1-0.3、粘结剂1-2 ；
所述的粘结剂是由下述重量份的原料组成:
粳米淀粉30-40、富硒酵母4-6、麦芽糖4-6、水50-60、亚硒酸钠0.001-0.004、氢氧化钾
2-3、硼砂 0.2-0.4、磷酸三丁酯 0.1-0.2。所述的粘结剂的制备方法，包括以下步骤:
(O发酵培养:将上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麦芽糖、水混合，在温度为28-31°C下培养23-25小时后，将上述重量份的亚硒酸钠平均分成4_5份，每隔2_3小时加一份亚硒酸钠，总培养时间为45-50小时；
(2)交联反应:在发酵培养结束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氢氧化钾和硼砂，在温度为30-35°C下搅拌反应1-1.5小时，搅拌速度为2次/分钟；
(3)在上述交联反应结束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合搅拌，得半成品；
(4)将上述得到的半成品在80-90°C下干燥，粉碎，即得所述粘结剂；
步骤(I)中所述的发酵培养过程中，加入淀粉重量9-12%的氯化钾粉剂作为发酵终止齐U，充分混合后，发酵结束。一种功能型养分复合体颗粒肥的制备方法，包括以下步骤:
将上述除了粘结剂和膨润土以外的各原料混合，加入混合料重量3-5%的干酒糟、1-2%的蔗糖粉，在温度为25-35°C下堆放45-50小时，再加入剩余各原料，搅拌均匀后在50_60°C下造粒，然后干燥，干燥温度为65-75°C，即得所述功能型养分复合体颗粒肥。一种功能型养分复合体颗粒肥，本发明的肥料颗粒粒径(_)为2-4.5、百粒重(g)为2-3.5、抗压强度(N) 30-45。本发明的优点是:
1.肥料品种创新:功能型养分复合体颗粒肥是控制灵活的全价肥料，吸取了复合肥的和传统BB肥的长处，同时克服了两者各自的弊端。具有利用测土配方施肥成果，中量、微量元素添加均匀，颗粒均匀，不分层、不潮解，施用方便、劳动节约，缓释可控(30 -150天)，肥料用途针对性强(水稻、小麦等作物专用肥)，储运条件放宽，服务半径比传统的50km增大10倍，达到500km。 2.生产技术创新:颗粒肥肥料直径(mm)为2_4.5、百粒重(g/)为2_3.5、抗压强度(N) 30-45，其物理性能与大颗粒包衣尿素完全相同。解决了肥料结块、潮解、淋失等难题。3.施用技术创新:项目在开展土壤植物生理生化及生态环境研究的基础上，总结了符合现代农业生产的功能型养分复合体颗粒肥施肥技术，建立一套以农田施肥为主导的相关植物种植的田间管理规范，达到施肥机械化水平高，劳动力成本节约水平。亩节省施肥成本8 12元。
具体实施例方式实施例1
一种功能型养分复合体颗粒肥，它是由下述重量份(公斤)的原料组成的:
硫酸铵15、尿素20、氯化钾40、磷酸一铵40、腐植酸3、膨润土 2、海泡石粉0.4、虾壳粉
2、纳米碳粉0.2、硼酸0.2、钥酸铵0.3、粘结剂2 ；
所述的粘结剂是由下述重量份的原料组成:
粳米淀粉40、富硒酵母6、麦芽糖6、水60、亚硒酸钠0.004、氢氧化钾3、硼砂0.4、磷酸三丁酯0.2。所述的粘结剂的制备方法，包括以下步骤:
(O发酵培养:将上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麦芽糖、水混合，在温度为31°C下培养25小时后，将上述重量份的亚硒酸钠平均分成5份，每隔3小时加一份亚硒酸钠，总培养时间为50小时；(2)交联反应:在发酵培养结束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氢氧化钾和硼砂，在温度为35°C下搅拌反应1.5小时，搅拌速度为2次/分钟；
(3)在上述交联反应结束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合搅拌，得半成品；
(4)将上述得到的半成品在90°C下干燥，粉碎，即得所述粘结剂；
步骤(I)中所述的发酵培养过程中，加入淀粉重量12%的氯化钾粉剂作为发酵终止剂，充分混合后，发酵结束。一种功能型养分复合体颗粒肥的制备方法，包括以下步骤:
将上述除了粘结剂和膨润土以外的各原料混合，加入混合料重量5%的干酒糟、2%的蔗糖粉，在温度为35°C下堆放50小时，再加入剩余各原料，搅拌均匀后在60°C下造粒，然后干燥，干燥温度为75°C，即得所述功能型养分复合体颗粒肥。一种功能型养分复合体颗粒肥，本发明的肥料颗粒粒径(mm)为4.5、百粒重(g)为
3.5、抗压强度(N) 45。本项目研究期间，所生产氮磷钾总养分含量44.8%,48.9%的两种含量的颗粒肥，依次加工成45%、48%两种养分含量的增效BB肥，这些增效BB肥进行了连续三年的示范推广，2007-2008年在安徽的池州、揪阳、皖河农场、普济圩农场及江西的彭泽、湖北的黄梅等地累计推广增效BB肥10.5万吨，其中颗粒肥应用8.4万吨；在贵池区、普济圩农场、青阳县三个主要示范区推广增效BB肥3.35万吨，其中颗粒肥2.68万吨，施用面积188.7万亩，累计增收30970.9万元，下表，企业自身增效162万元。2007-2008年颗粒肥在主要示范区推广效益情况(来源于应用单位证明)`
权利要求
1.一种功能型养分复合体颗粒肥，其特征在于它是由下述重量份的原料组成的: 硫酸铵10-15、尿素15-20、氯化钾35-40、磷酸一铵30-40、腐植酸2-3、膨润土 1-2、海泡石粉0.2-0.4、虾壳粉1-2、纳米碳粉0.1-0.2、硼酸0.1-0.2、钥酸铵0.1-0.3、粘结剂1-2 ； 所述的粘结剂是由下述重量份的原料组成: 粳米淀粉30-40、富硒酵母4-6、麦芽糖4-6、水50-60、亚硒酸钠0.001-0.004、氢氧化钾2-3、硼砂 0.2-0.4、磷酸三丁酯 0.1-0.2 ； 所述的粘结剂的制备方法，包括以下步骤: (1)发酵培养:将上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麦芽糖、水混合，在温度为28-31°C下培养23-25小时后，将上述重量份的亚硒酸钠平均分成4_5份，每隔2_3小时加一份亚硒酸钠，总培养时间为45-50小时； (2)交联反应:在发酵培养结束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氢氧化钾和硼砂，在温度为30-35°C下搅拌反应1-1.5小时，搅拌速度为2次/分钟； (3)在上述交联反应结束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合搅拌，得半成品； (4)将上述得到的半成品在80-90°C下干燥，粉碎，即得所述粘结剂； 步骤(1)中所述的发酵培养过程中，加入淀粉重量9-12%的氯化钾粉剂作为发酵终止齐U，充分混合后，发酵结束。
2.一种如权利要求1所述的功能型养分复合体颗粒肥的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 将上述除了粘结剂和膨润土以外的各原料混合，加入混合料重量3-5%的干酒糟、1-2%的蔗糖粉，在温度为25-35°C下堆放45-50小时，再加入剩余各原料，搅拌均匀后在50_60°C下造粒，然后干燥，干燥温度为65-75°C，即得所述功能型养分复合体颗粒肥。
3.根据权利要求1所述的一种功能型养分复合体颗粒肥，其特征在于本发明的肥料颗粒粒径(mm)为2-4.5、百粒重(g)为2-3.5、抗压强度(N) 30-45。
全文摘要
本发明公开了一种功能型养分复合体颗粒肥，它是由下述重量份的原料组成的硫酸铵10-15、尿素15-20、氯化钾35-40、磷酸一铵30-40、腐植酸2-3、膨润土1-2、海泡石粉0.2-0.4、虾壳粉1-2、纳米碳粉0.1-0.2、硼酸0.1-0.2、钼酸铵0.1-0.3、粘结剂1-2；功能型养分复合体颗粒肥是控制灵活的全价肥料，吸取了复合肥的和传统BB肥的长处，同时克服了两者各自的弊端。具有利用测土配方施肥成果，中量、微量元素添加均匀，颗粒均匀，不分层、不潮解，施用方便、劳动节约，缓释可控(30-150天)，肥料用途针对性强(水稻、小麦等作物专用肥)，储运条件放宽，服务半径比传统的50km增大10倍，达到500km。
文档编号C05G3/00GK103172442SQ201310065688
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月2日 优先权日2013年3月2日
发明者吴新民, 刘福礼 申请人:安徽拜尔福生物科技有限公司