一种可用于种肥同播的肥料及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种可用于种肥同播技术的肥料，由以下原料按重量份制成：氮源20～30份，磷源15～20份，钾源15～20份，腐植酸5～10份，中量元素钙、镁、硫肥料8～12份，螯合态微量元素肥料1～5份，促根剂0.5～1份，生理活性物质1～5份，防烧苗物质5～15份；本发明还公开了该肥料的制备方法，利用湿法磷酸喷浆造粒工艺和/或传统法磷酸二铵生产工艺，糅合微胶囊缓释技术进行肥料生产。本发明实现肥料与作物种子或根系直接接触，避免了肥料集中施用导致的“烧种”、“烧苗”的现象，实现机械化播种施肥，提高了施肥效率和肥料利用率。
【专利说明】—种可用于种肥同播的肥料及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可用于种肥同播的肥料及其生产方法，具体涉及化肥生产领域中全营养功能型肥料的生产方法。
【背景技术】
[0002]2011年，在全国农技推广服务中心的技术指导下，按照农机农艺结合的原则，国家启动缓控释肥“种肥同播”技术，随着我国农村农业改革全面深入，土地流转加快，种植大户、家庭农场、农民专业合作社等新型农业经营主体逐步增多，机械化施肥是今后科学施肥的一个重点发展方向，也是新型职业农民广大对精准化科学种田迫切需要的一项技术。
[0003]实际生产中，种肥同播的必然结果是肥料施用相对集中，因此为了避免“烧种”、“烧苗”现象，要保证种子、肥料间隔5cm以上；同时，种肥同播对肥料特别挑剔，不能选用尿基复合肥，因尿基复合肥含有的缩二脲，不利于种子发芽，容易引发烧苗现象。可选用缓控释肥，按照国际标准化组织(ISO)的规定，缓释肥料定义为一种其肥料养分以化合物形态或以某种物理状态存在而能对植物有效性延长的肥料；国家推荐标准(GB/T23348-2009)规定，缓释肥料定义为通过养分的化学复合或物理作用，使其对作物的有效态养分随着时间而缓慢释放的化学肥料。但由于国内缓释肥研究起步较晚，且基于目前国内缓释肥养分释放曲线与作物养分需求规律很难做到相符，缓释肥价格昂贵以及包膜材料降解速度慢等原因，使得种肥同播技术在推广实施过程出现了一系列的阻碍，甚至出现了“烧种”、“烧苗”现象。[0004]目前国内关于种肥同播肥料技术研究开展的还不是很深入。例如由北京海依飞科技有限公司开发的一种根际友好肥料及其制造方法(ZL申请号200610002160.5)，选用二价金属磷酸铵钾盐包裹的控释肥和/或微溶性含氮化合物缓释肥料与水溶性钾肥、促根剂、诱根剂、含微量元素肥料与粘结剂制成的胶结型缓控释肥，营养物质全面属于“十香大补丸”系列，但在生产与推广中会造成养分极大的浪费，主要应用于果树、油棕树等苗木作物，缓释期较长。安徽硒谷生物科技有限公司开发的一种利用种肥同播技术根施纳米硒肥的方法(ZL申请号201110376130.1 )，要求纳米硒肥与基肥或干燥土壤颗粒进行混合，种子和肥料混合后一同施入耕作层中，使种子在上，肥料在下，两者水平距离O~15cm之间，垂直距离在5~10cm，但种子和肥料未直接接触，对播种工具有一定的要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种适用于种肥同播技术的肥料，可实现肥料与作物种子或根系直接接触，解决当前“种肥同播”模式下施用昂贵缓释肥的局面，避免因肥料集中施用而出现“烧种”、“烧苗”现象，提高施肥精准度，增强作物根系活力，促进根系生长，实现“良肥+良法”的配套，打破传统施肥方式，实现机械化播种施肥，大大提高施肥效率和肥料利用率。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:[0007]—种可用于种肥同播的肥料，由以下重量份原料按制成:氮源20~30份，磷源15~20份，钾源15~20份，腐植酸5~10份，中量元素钙、镁、硫肥料8~12份，螯合态微量元素肥料I~5份，促根剂0.5~1份，生理活性物质I~5份，防烧苗物质5~15份；
[0008]其中，所述氮源选自尿素和/或氨水，磷源选自磷酸，以磷酸溶液的形式加入，其质量浓度为40~43%，钾源选自氯化钾或硫酸钾；所述中量元素钙、镁、硫肥料选自硫酸镁和氯化钙；所述的螯合态微量元素肥料是锌、硼、锰、铁、铜、钥、硒中的一种或多种与腐殖酸形成的螯合物，制备方法为将上述微量元素的可溶性盐，如硫酸锌、氯化铜等，与腐殖酸混合即得，为现有技术中常规技术；
[0009]所述促根剂为萘乙酸钠；生理活性物质为黄腐植酸；
[0010]所述的腐植酸中，其中游离腐植酸占腐植酸总量的50~60% ；
[0011]所述防烧苗物质是由聚乙烯醇、复硝酚钠、脲酶抑制剂中的任意两种按质量比1:1混合而成。
[0012]本发明的另一目的是提供一种可用于种肥同播的肥料生产方法，利用湿法磷酸喷浆造粒工艺和/或传统法磷酸二铵生产工艺，糅合微胶囊缓释技术进行肥料生产，包括以下步骤:
[0013](I)中和制浆:取15~20份磷酸，与20~30份尿素和/或氨水反应，制成料浆，在料浆中按原料配比添加钾源15-20份、腐植酸5~10份、防烧苗物质5~15份、中量元素钙、镁、硫肥料8~12份，螯合态微量元素肥料I~5份，促根剂0.5~1份，生理活性物质I~5份,混合均匀；
[0014](2)转鼓造粒:将步骤(1)得到的料浆经泵输送到造粒机造粒内喷雾到返料料幕上粘结、涂布成粒；
[0015](3)微胶囊包膜:将步骤(2)的颗粒烘干，微胶囊包膜，即得。
[0016]步骤(1)中，所述磷酸以溶液的形式加入，质量浓度为40~43%。
[0017]步骤(1)中，磷酸的制备方法为:
[0018]( I)磷矿原料的加工:将磷矿石经破碎机破碎后进入球磨机内研磨为矿浆；
[0019](2)稀磷酸生产:将步骤(1)制得的矿浆送至萃取槽与质量浓度为98%的浓硫酸按照重量比为，矿浆:硫酸=1.4~1.5:1反应，制得磷酸料浆，磷酸料浆经过真空过滤得到质量浓度为20~22%稀磷酸，稀磷酸浓缩后，得到质量浓度为40~43%的浓磷酸。
[0020]本发明的有益效果在于:
[0021](I)本发明的可用于种肥同播的肥料，真正实现了种子、肥料混合施用，在播种时不用隔开距离，由于在肥料中添加适量防烧苗物质，能够有效的调控根际盐度指数，将其控制在很低的范围内，造粒过程采用微胶囊缓释技术，养分释放缓慢，两者相互糅合确保盐度指数低，养分释放速度慢，不会造成“烧种”、“烧苗”现象，省工省时且提高肥料利用率，具有明显的经济效益和社会效益。
[0022] (2)本发明的可用于种肥同播的肥料，真正实现了大量元素、中量元素、微量元素以及作物可吸收氨基酸、黄腐酸等有机小分子活性物质的有效结合，其主要由三种大量元素、三种中量元素、部分微量元素等必须营养元素组成，并添加腐植酸、促根剂、生理活性物质，可实现大量、中量、微量元素的结合，实现有机-无机养分的有效结合，又实现了作物促根(促根剂)、生根(黄腐植酸)、长根(大量元素磷、微量元素锌)、护根(防烧苗物质)、不伤根(微胶囊缓释技术)，一次施用满足作物整个生长期需求，搭配方式符合作物高产的养分理论；本发明的肥料中，游离腐植酸含量达到3%以上，肥料养分利用率显著提高。
[0023](3)本发明的可用于种肥同播的肥料，其制备工艺无需对现有的生产装置进行改装，国内大多数复合肥生产装置均可生产，亦可在磷酸二铵装置上进行生产，使用范围广。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
[0025]实施例1
[0026]将质量为1750千克的磷矿石经破碎机破碎后进入球磨机内研磨为矿浆，矿浆送至萃取槽与1250千克质量浓度为98%的浓硫酸反应制得磷酸料浆，磷酸料浆经过真空过滤得到质量浓度为2 2%稀磷酸；稀磷酸经抽真空浓缩后，得到质量浓度达到43%的浓磷酸。浓磷酸经过物料法沉降后，取沉清的浓磷酸200千克，用离心泵输送至成品生产车间的尾气洗涤液封槽，洗涤液封槽内浓磷酸经循环洗涤，回收尾气中的氨气预中和。洗涤液经离心泵输送至中和反应槽，在中和槽内与300千克尿素反应制成料浆，在料浆中添加氯化钾150千克，腐植酸50千克，其中游离腐植酸占腐植酸总量的50%，硫酸镁60千克和氯化钙40千克，由锌、硼、锰、铁、铜、钥、硒与氨基酸形成的螯合物等量混合所组成的螯合态微量元素肥料30千克，萘乙酸钠5千克，黄腐殖酸10千克，防烧苗物质50千克，其中，防烧苗物质为复硝酚钠和脲酶抑制剂按质量比为1:1混合，混合均匀，料浆经泵输送到造粒机造粒内喷雾到返料料幕上粘结、涂布成粒，成粒后经干燥机烘干后，再按专利名称“一种微胶囊有机化肥的制备方法”(专利申请号为201110310813.7)实施例1的方法，将干燥后的肥料颗粒与褐藻酸钠水溶液混合，使由肥料颗粒形成的平均粒径在600nm以下的乳化粒子分散于褐藻酸钠水溶液中，再在褐藻酸钠水溶液中添加氯化钙水溶液和油酸聚氧乙烯酯，乳化粒子被瞬间内包，可获得粒径更小且呈球形状的微胶囊，获得乳化粒子被褐藻酸钙凝胶内包而得的微胶囊，即制得微胶囊肥料，进而包装成合格品。
[0027]实施例2
[0028]将质量为1725千克的磷矿石经破碎机破碎后进入球磨机内研磨为矿浆，矿浆送至萃取槽与1200千克质量浓度为98%的浓硫酸反应制得磷酸料浆，磷酸料浆经过真空过滤得到质量浓度为21%稀磷酸；稀磷酸经抽真空浓缩后，得到质量浓度达到41%的浓磷酸。浓磷酸经过物料法沉降后，取沉清的浓磷酸150千克，用离心泵输送至成品生产车间的尾气洗涤液封槽，洗涤液封槽内浓磷酸经循环洗涤，回收尾气中的氨气预中和。洗涤液经离心泵输送至中和反应槽，在中和槽内与250千克氨水反应制成料浆，在料浆中添加硫酸钾200千克，腐植酸100千克，其中游离腐植酸占腐植酸总量的50%，硫酸镁50千克和氯化钙30千克，由锌、硼、锰、铁、铜、钥、硒与氨基酸形成的螯合物等量混合所组成的螯合态微量元素肥料50千克，萘乙酸钠8千克，黄腐殖酸30千克，防烧苗物质100千克，其中，防烧苗物质为聚乙烯醇17-99型和脲酶抑制剂按质量比为1:1混合，混合均匀，料浆经泵输送到造粒机造粒内喷雾到返料料幕上粘结、涂布成粒，成粒后经干燥机烘干后，再按专利名称“一种微胶囊有机化肥的制备方法”(专利申请号为201110310813.7)实施例1的方法进行微胶囊包膜工序，进而包装成合格品。
[0029]实施例3[0030]将质量为1700千克的磷矿石经破碎机破碎后进入球磨机内研磨为矿浆，矿浆送至萃取槽与1200千克质量浓度为98%的浓硫酸反应制得磷酸料浆，磷酸料浆经过真空过滤得到质量浓度为20%稀磷酸；稀磷酸经抽真空浓缩后，得到质量浓度达到40%的浓磷酸。浓磷酸经过物料法沉降后，取沉清的浓磷酸180千克，用离心泵输送至成品生产车间的尾气洗涤液封槽，洗涤液封槽内浓磷酸经循环洗涤，回收尾气中的氨气预中和。洗涤液经离心泵输送至中和反应槽，在中和槽内与200千克氨水反应制成料浆，在料浆中添加氯化钾180千克，腐植酸80千克，其中游离腐植酸占腐植酸总量的50%，硫酸镁80千克和氯化钙40千克，由锌、硼、锰、铁、铜、钥、硒与氨基酸形成的螯合物等量混合所组成的螯合态微量元素肥料10千克，萘乙酸钠10千克，黄腐殖酸10千克，防烧苗物质150千克，其中，防烧苗物质为聚乙烯醇17-99型和脲酶抑制剂按质量比为1:1混合，混合均匀，料浆经泵输送到造粒机造粒内喷雾到返料料幕上粘结、涂布成粒，成粒后经干燥机烘干后，再按专利名称“一种微胶囊有机化肥的制备方法”(专利申请号为201110310813.7)实施例1的方法进行微胶囊包膜工序，进而包装成合格品。
[0031]实施例4
[0032]在河北曲周中国农业大学基地小区试验小麦出苗率，试验田地势平坦，地力均匀，水浇条件良好，在播种前将优选小麦种子、实施例2制备的根际肥料按照1:1 (重量比)以及优选小麦种子、与实施例2相同养分配比的普通肥按照1:1 (重量比)充分混匀后装入种肥同播机进行种肥同播，种子、肥料掺混均匀接触播种，同时设置空白对照，15天后计算小麦出苗率，根际肥出苗率97%，普通肥出苗率85%，空白对照出苗率92%。
[0033]实施例5
[0034]在阳谷试验田小区试验施肥量对于玉米出苗率的影响，试验田地势平坦，地力均匀，水浇条件良好，在播种前将优选200粒玉米种子、本发明实施例3制备的肥料按照1:1(重量比)以及优选200粒玉米种子、与实施例3相同养分配比的普通肥按照1:1 (重量比)充分混匀后装入种肥同播机进行种肥同播，种子、肥料掺混均匀接触播种，同时设置200粒玉米种子空白对照，15天后计算玉米出苗率，根际肥出苗率98%，普通肥出苗率79%，空白对照出苗率91%。
[0035]实施例6
[0036]企业实验室内本发明实施例3制备的肥料效果对比试验，试验作物是上海青，种植方式是种子与肥料掺混一起施用，分别按照肥料:种子(重量比)1:1、3:1。
[0037] 表1肥料效果对比试验结果
[0038]
【权利要求】
1.一种可用于种肥同播的肥料，其特征在于，由以下重量份原料制成:氮源20~30份，磷源15~20份，钾源15~20份，腐植酸5~10份，中量元素钙、镁、硫肥料8~12份，螯合态微量兀素肥料I~5份,促根剂0.5~1份，生理活性物质I~5份,防烧苗物质5~15份； 其中，所述氮源选自尿素和/或氨水，磷源选自磷酸，钾源选自氯化钾或硫酸钾；所述中量元素钙、镁、硫肥料选自硫酸镁和氯化钙；所述的螯合态微量元素肥料是锌、硼、锰、铁、铜、钥、硒中的一种或多种与腐植酸形成的螯合物；所述促根剂为萘乙酸钠；生理活性物质为黄腐植酸；所述防烧苗物质是由聚乙烯醇、复硝酚钠、脲酶抑制剂中的任意两种按质量比1:1混合而成。
2.如权利要求1所述的一种可用于种肥同播的肥料，其特征在于，所述的腐植酸中，游离腐植酸占腐植酸总量的50-60%。
3.如权利要求1所述的一种可用于种肥同播的肥料，其特征在于，由以下重量份原料制成:氮源30份，磷源20份，钾源15份，腐植酸5份，中量元素钙、镁、硫肥料10份，螯合态微量元素肥料3份，促根剂0.5份，生理活性物质1份，防烧苗物质5份； 其中，所述氮源选自尿 素，磷源选自磷酸溶液，质量浓度为43%，钾源选自氯化钾；所述中量元素钙、镁、硫肥料选自硫酸镁和氯化钙；所述的螯合态微量元素肥料是由锌、硼、锰、铁、铜、钥、硒与腐植酸形成的螯合物等质量混合而成；所述促根剂为萘乙酸钠；生理活性物质为黄腐植酸；所述防烧苗物质是由复硝酚钠和脲酶抑制剂按质量比1:1混合而成。
4.如权利要求1所述的一种可用于种肥同播的肥料，其特征在于，由以下重量份原料制成:氮源25份，磷源15份，钾源20份，腐植酸10份，中量元素钙、镁、硫肥料8份，螯合态微量元素肥料5份，促根剂0.8份，生理活性物质3份，防烧苗物质10份； 其中，所述氮源选自氨水，磷源选自磷酸溶液，质量浓度为41%，钾源选自硫酸钾；所述中量元素钙、镁、硫肥料选自硫酸镁和氯化钙；所述的螯合态微量元素肥料是由锌、硼、锰、铁、铜、钥、硒与腐植酸形成的螯合物等质量混合而成；所述促根剂为萘乙酸钠；生理活性物质为黄腐植酸；所述防烧苗物质是由聚乙烯醇和脲酶抑制剂按质量比1:1混合而成。
5.如权利要求1所述的一种可用于种肥同播的肥料，其特征在于，由以下重量份原料制成:氮源20份，磷源18份，钾源18份，腐植酸8份，中量元素钙、镁、硫肥料12份，螯合态微量元素肥料1份，促根剂1份，生理活性物质1份，防烧苗物质15份； 其中，所述氮源选自氨水，磷源选自磷酸溶液，质量浓度为40%，钾源选自氯化钾；所述中量元素钙、镁、硫肥料选自硫酸镁和氯化钙；所述的螯合态微量元素肥料是由锌、硼、锰、铁、铜、钥、硒与腐植酸形成的螯合物等质量混合而成；所述促根剂为萘乙酸钠；生理活性物质为黄腐植酸；所述防烧苗物质是由聚乙烯醇和脲酶抑制剂按质量比1:1混合而成。
6.权利要求1所述的可用于种肥同播的肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)中和制浆:取15~20份磷酸，与20~30份尿素和/或氨水反应，制成料浆，在料浆中按原料配比添加钾源15-20份、腐植酸5~10份、防烧苗物质5~15份、中量元素钙、镁、硫肥料8~12份，螯合态微量元素肥料I~5份，促根剂0.5~1份，生理活性物质I~5份，混合均匀； (2)转鼓造粒:将步骤(1)得到的料浆经泵输送到造粒机造粒内喷雾到返料料幕上粘结、涂布成粒；(3)微胶囊包膜:将步骤(2)的颗粒烘干，微胶囊包膜，即得。
7.如权利要求6所述的可用于种肥同播的肥料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述磷酸以溶液的形式加入，质量浓度为40~43%。
8.如权利要求6所述的可用于种肥同播的肥料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，磷酸的制备方法为: (1)磷矿原料的加工:将磷矿石经破碎机破碎后进入球磨机内研磨为矿浆； (2)稀磷酸生产:将步骤(1)制得的矿浆送至萃取槽与质量浓度为98%的浓硫酸按照重量比为,矿衆:硫酸=1.4~1.5:1反应,制得磷酸料楽:,磷酸料楽:经过真空过滤得到质量浓度为20~22%稀磷酸，稀磷酸浓缩后，得到质量浓度为40~43%的浓磷酸。
【文档编号】C05G3/00GK103936499SQ201410111380
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】姜吉涛, 吕新春, 杜光补 申请人:鲁西化工集团股份有限公司