一种大豆专用缓释水溶肥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大豆专用缓释水溶肥及其制备方法，更具体的说，本发明涉及一 种具有缓释性的大豆专用水溶肥及其制备方法，属于专用水溶肥领域。
【背景技术】
[0002] 大豆营养全面，含量丰富，其中蛋白质的含量比猪肉高2倍，是鸡蛋含量的2.5倍； 大豆蛋白质的氨基酸组成和动物蛋白质近似，其中氨基酸比较接近人体需要的比值，所以 容易被消化吸收。大豆中含有丰富的钙、磷、镁、钾等无机盐，还含有铜、铁、锌、碘、钼等微量 元素。我国是大豆的故乡，然而近年在洋大豆的冲击下，我国大豆产业已是危机重重。改善 我国农业结构、施肥技术，提高大豆产量与大豆品质对我国大豆产业具有积极作用。
[0003] 大豆对主要营养元素的吸收需求较一般粮食作物要高，大豆生长周期中，前中期 养分吸收量高、后期较低，钾的吸收高峰及完成吸收进程比氮、磷早一些，氮磷钾吸收比例 约为1:0.4~0.5:0.5~0.75。对主要营养元素吸收累积高峰期在花荚期，大约占60%~70%。大 豆是喜氮作物，其根系具有与其共生的根瘤菌，为其提供需氮总量的40%~60%。大豆成熟阶 段营养器官的养分向籽粒转移率高，氮、磷提高籽粒蛋白质含量，钾与锌提高脂肪含量，磷、 钾、锌、钼及少量氮肥可提高结瘤固氮率。
[0004] 大豆是需水量大，对水份要求比较严格的作物，水肥之间具有耦合效应，各因素对 大豆产量影响作用大小顺序是:水分〉钾肥〉氮肥〉磷肥，且钾肥是负效应。氮与磷、氮与水均 有一定交互作用，而氮与钾表现为负交互效应。大豆的生长过程中，更多地依赖于水分的作 用，因为水分可以补偿养分的不足。水分既是光合速率变化方式的外界控制因素，也是阻碍 大豆生长的主要外界因素，水分过多由于无氧呼吸加强，产生过氧化氢，对大豆的根系产生 毒害作用，不利于大豆后期的生长。控释肥可以增加大豆土壤中微生物数量、提高供肥能 力，从而提高肥料利用率，减少化肥对环境的污染;普通尿素相比，控释尿素提高了大豆的 株高、叶绿素含量值以及干物质积累；提高了大豆的蛋白质含量，降低脂肪含量，改善大豆 品质。控释肥料可以根据作物不同时期对养分的需要控制其养分的释放速度，使养分释放 与作物吸收相同步，为大豆整个生育期提供充足的营养元素，提高大豆产量。
[0005] 水溶性肥料是一种能够完全溶解于水的多元素复合型肥料，相对于传统的过磷酸 钙、造粒复合肥等非全水溶肥料和缓释品种，由于其具有速溶、吸收率高、见效快、无残渣、 施用方便等显著优点，得到了迅猛的发展。尤其是在面对温室效应所带来的日趋严重的环 境保护及水资源匮乏的情况下，滴灌系统、喷施喷灌等具有显著节水、节肥功能的新型施肥 方式开始得到推广应用，使农业施肥者对肥料的认识发生了根本的变化。水溶性复合肥作 为目前灌溉施肥的主流，尽管可以节水、节肥、节省工时，但由于水溶肥由不同性能的水溶 性肥料复配而成，在肥料配伍时因物理、化学性质的不同，土壤环境的固定流失，导致肥效 降低或者损失。例如，铵态氮在碱性环境下容易挥发，特别是在地表温度会达到50度以上， 更容易造成铵态氮的挥发。可溶性磷酸盐会与土壤中呈溶解形式的钙或铁离子形成磷酸盐 沉淀，从而使得磷被固定，失去水溶肥的意义。另外，水溶性复合肥水溶后如果植物不能及 时吸收，可溶性钾离子等养分则会渗入地下，不但造成肥效损失，而且会对地下水造成污 染。
[0006] 专利201410305499.7公开了一种滴灌大豆专用含碳素水溶肥料，由以下组分组 成:水溶性碳素肥料82~86重量份，水溶性碳素肥料为含二氧化碳和氮并且溶于水的肥 料;水溶性磷肥11~13重量份;水溶性钾肥2~3重量份;水溶性微量元素肥料1~2 重量份。水溶性微量元素肥料用选自可溶性Zn盐、硼酸或聚合硼、可溶性Μη盐、可溶性Fe 盐、可溶性Cu盐、可溶性Mo盐。该发明主要用以解决含碳素肥料在大田施用后所释放的 C02分布不均匀。
[0007] 专利201010560383.X公开了一种液体型大豆专用复合叶面肥，以水为溶剂，包括 大、中、微量营养元素、有益元素和助剂，大量营养元素(N+P205+K20)含量大于70g/L，其质 量比N : P205: K 20 = (2-3) : 1 : (4-6)，中量营养元素(Mg+S)含量大于20g/L，其质 量比Mg : S = 1 : (3-4)，微量营养元素（Zn+Mn+B+Mo+Fe+Cu)含量大于10g/L。该专利 中，钾素配比过高，用于大豆叶面肥。
[0008] 因此，开发一种符合大豆生长周期营养吸收规律的专用水溶肥，且能解决氮素易 挥发损失，磷元素易被土壤固定等问题的具有一定缓释效果的专用水溶肥具有重大的意 义。
【发明内容】
[0009] 本发明针对大豆生长周期营养元素吸收规律，前中期养分吸收量高、后期较低，氮 磷钾吸收比例约为1: 〇. 4~0.5:0.5~0.75，是喜氮作物;大豆对微量元素硼和钼的特殊需求； 以及氮、磷元素在大豆植株内存在正交互效应、氮、钾的负交互效应等情况;另外普通水溶 肥未解决的氮、磷元素易挥发或固定损失的问题，提供一种大豆专用缓释水溶肥及其制备 方法。本发明肥料中添加酰胺类水凝胶材料具有螯合吸附作用，对磷肥进行处理，减少土壤 对磷肥的固定。本发明专用水溶肥养分含量高，营养元素齐全，水溶性好，提高了养分利用 率，符合大豆生长周期营养元素吸收规律，对大豆具有增产增质的效果，具有极大的市场价 值。
[0010]本发明的技术方案如下： 一种大豆专用缓释水溶肥，其特征在于:该水溶肥中含脲甲醛肥料及酰胺类水凝胶材 料，按重量份计，原料组分包括： 脲甲醛肥料140~150份， 磷酸二铵40~50份， 磷酸二氢钾60~70份， 硫酸钾60~70份， 螯合中微量元素预混物10~15份， 钼酸钠3~4份， 可溶性有机质10~15份， 增溶剂4~5份， 酰胺类水凝胶材料3~5份； 以上组分均呈粉末状，其中： 所述的脲甲醛肥料为短链脲甲醛缩合物，N含量为35%~40%，主要含羟甲基脲、亚甲基二 脲、二亚甲基三脲;所述的酰胺类水凝胶材料为二异丙基乙二酰胺、二甲苯基乙二酰胺、十 二烷基酰胺中的一种，在水中以氢键、疏水作用等非化学共价键结合形成水凝胶，对养 分具有吸附、螯合作用，用以处理磷酸二铵，使其具有缓释性。
[0011] 上述的大豆专用缓释水溶肥，所述的螯合中微量元素预混物，按重量份计，包括 EDTA螯合镁70~80份，EDTA螯合锰20~30份，EDTA螯合锌30~40份，EDTA螯合铜20~25份;将上 述螯合物送入分散混合机中分散混合20~30分钟得到螯合中微量元素预混物。
[0012] 上述的大豆专用缓释水溶肥，所述的增溶剂为聚甘油脂肪酸酯、十二烷基硫酸钠、 单月桂基磷酸酯、单十二烷基磷酸酯钾中的一种或多种，用以处理脲甲醛肥料。
[0013] 上述的大豆专用缓释水溶肥，所述的可溶性有机质包括水溶性腐殖酸、黄腐酸、氨 基酸、柠檬酸、苹果酸、水杨酸。
[0014] 上述的大豆专用缓释水溶肥的制备方法，其特征在于:该方法包括以下步骤： 1) 将3~5份酰胺类水凝胶材料和30~40份水配成凝胶溶液待用;先将40~50份磷酸二铵 加入分散混合机中，接着加入配制好的凝胶溶液，搅拌混合分散处理30~40分钟，烘干研细， 得到凝胶化磷酸二铵粉末； 2) 将140~150份脲甲醛肥料和4~5份增溶剂加入球磨机中细化分散处理20~30分钟，均 匀混合制得高水溶脲甲醛肥料。
[0015] 3)将60~70份磷酸二氢钾、60~70份硫酸钾、10~15份螯合中微量元素预混物、3~4份 钼酸钠、10~15份可溶性有机质及步骤1)得到的凝胶化磷酸二铵和步骤2)得到的高水溶脲 甲醛肥料加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30~40分钟，制得大豆专用缓释水溶肥。
[0016] 本发明提供了一种水溶性的大豆专用的营养元素配比，大量元素氮、磷比例约为 1:0.4~0.5,其中添加的脲甲醛肥料为缓释性氮肥，并用增溶剂进行了处理，其具有较好的 水溶性;对其中的磷肥用酰胺类水凝胶进行了吸附，减少土壤对磷肥的固定，提高磷肥的利 用率。然后与其他肥及螯合中微量元素预混物和钼酸钠混合，营养全面，不会出现营养缺乏 症。本发明提高了氮、磷元素的利用率，同时符合大豆生长周期营养吸收规律。
[0017] 本发明所用一种酰胺类水凝胶材料为二异丙基乙二酰胺、二甲苯基乙二酰胺、十 二烷基酰胺中的一种，这类材料同时具有疏水端和亲水端，在水中通过溶胶一凝胶转化形 成水凝胶，水凝胶对肥料养分具有吸附作用，尤其是对磷肥，同时亲水端的胺基对金属具有 螯合作用。酰胺类水凝胶相比高分子水凝胶具有良好的流动性，不会对水溶肥产生不良效 果。
[0018] 本发明具有以下的突出特点和有益效果： 1、本发明针对大豆生长周期营养吸收规律特点，添加了具有缓释性的脲甲醛肥料，并 用增溶剂处理增加其溶解性;用酰胺类水凝胶对磷肥进行了处理，其通过螯合、吸附的作用 固定磷元素，使磷肥均匀分布在大豆根系周围，减少土壤对磷元素的固定。
[0019] 2、本发明用小分子水凝胶材料对磷肥处理，施用后，磷元素被酰胺类水凝胶螯合 固定，大豆按需对其吸收，大大提高了氮磷在植株内的正交互效应，而降低氮钾的负交互效 应，促进了大豆生长发育，提高大豆根系根瘤菌的固氮效率，提高大豆养分的累积。
[0020]