一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，属于肥料制造领域。它是以有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、钾肥和微量元素螯合剂为基本原料，喷洒造粒活化剂的同时经圆盘造粒制得。其中，氮肥、磷肥、钾肥按N：P2O5：K2O=5～9：14～20：0～2的质量比例组合。本发明普通田菁专用肥作为基肥一次性施入，生产工艺简单、成本低廉、环境友好、利用率高、增产效果明显，适合于黄淮海地区中低产田普通田菁肥用、饲用或粒用生产的需求。
【专利说明】—种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥
【技术领域】
[0001]本发明涉及肥料制造领域，特别是一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥及其制备与施用方法。
【背景技术】
[0002]普通田菁(Sesbania cannabina Pers.)为一年生草本豆科植物，具有较强的抗逆性，土壤适应性极强，在酸性、碱性、盐碱土、旱地、涝地均可生长，其根系发达，多分布在20~40cm的土层内，根瘤多而大，固氮能力强，而且还可以形成数量较多的茎瘤，这使得田菁成为一种优良的夏季绿肥，并可作为土壤修复和改造的先锋植物。此外，普通田菁也是禽、畜、鱼的良好饲料，其种子还可用来生产田菁胶，用于油田采油、选矿冶金、采矿爆破、纺织和日用化工，是工业胶用作物；其茎杆纤维可用来造纸。因此，普通田菁是一种利用价值较高的植物，具有较广阔的栽培价值和应用前景。
[0003]施肥是普通田菁栽培种植的重要管理措施之一，发明专利201310189425.7 (申请号)公开了一种适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法，田菁施肥为“播种前每亩施农家肥1200~1500公斤； 或者撒施化肥，按照每亩5.5~6.5kgN, 5.0~5.5kgP205的有效用量施用单元化肥或者等效的复合肥……氮肥采用包膜缓释尿素……在播种前，将肥料均匀撒施于地表并翻耕入土，氮肥优选施用包膜缓释尿素”。《田菁在山东的栽培利用及其改碱效果》(山东农业科学院土壤肥料研究所，土壤通报，1965年第06期)中提及“8月中旬用
0.2%的过磷酸钙溶液喷射2次”;《河南省田菁试验示范成果报告》(白鸿翔，土壤通报，1965年06期)中提及“每亩施用过磷酸钙40斤做口肥”；《田菁的栽培技术》(樊锦春，中国农村科技，1996年第11期)中提及“田菁播种前亩施20公斤普钙作基肥……在初花和盛蕾期喷
0.2%磷酸二氢钾或1%过磷酸钙”；《提高田菁采种量的栽培技术研究》(何璟，辽宁农业科学，1992年第03期)中提及“每亩施过磷酸钙15~20kg作基肥……苗期喷施磷酸二氢钾溶液”。
[0004]综上所述，迄今为止还没有关于普通田菁专用肥的报道。目前已公开的现有技术存在的问题包括:(I)施用肥料均为一般速效化肥，肥料养分当季利用率非常低，氮肥利用率仅有30~35%，磷肥利用率约为10~20%，钾肥利用率为35~50%，巨大经济损失的同时造成严重的环境污染；(2)偏重速效化肥的同时，忽视了有机肥和微肥的施用；(3)普通田菁为多用途作物，但是并没有根据生产用途或加工目的进行肥料运筹；(4)肥料分为基肥和追肥两次施入，增加了施肥成本。
【发明内容】
[0005]黄淮海地区是我国主要的普通田菁产区之一，受传统农业结构的影响，普通田菁多种植在沿黄或沿海地区的中低产田上，土壤有机质平均含量低于7.0g/kg, Fe、Mn、Zn等微量元素缺乏。本发明的目的旨在弥补现有普通田菁施肥技术的不足，根据黄淮海地区中低产田的土壤养分特点和普通田菁的需肥模式，提供一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥及其制备与施用方法。
[0006]本发明所采用的技术方案如下:一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，以有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、钾肥和微量元素螯合剂为基本原料，喷洒造粒活化剂的同时经圆盘造粒制得。其中，氮肥、磷肥、钾肥按N:P205:K20=5~9:14~20:0~2的质量比例组合。
[0007]所述的有机基质选自草碳土、褐煤或风化煤；其用量为普通田菁专用肥总量的40-50wt%o
[0008]所述的无机基质选自凹凸棒粉、膨润土或高岭土 ；其用量为普通田菁专用肥总量的 2_8wt%。
[0009]所述的氮肥选自尿素、磷酸一铵或磷酸二铵；所述的磷肥选自磷酸二氢钾、磷酸一铵或磷酸二铵；所述的钾肥选自磷酸氢二钾、硫酸钾或氯化钾；氮肥、磷肥和钾肥的总量为普通田菁专用肥总量的45-50wt%。[0010]所述的微量元素螯合剂和造粒活化剂的制备方法如下所示:所述微量元素螯合剂用量为普通田菁专用肥总量的l-3wt%。
[0011]进一步,优选的普通田菁专用肥,原料配方如下列A~C之一:
[0012]A.一种普通田菁专用肥，原料质量份组成为:磷酸一铵46份，风化煤48份，膨润土 4份，微量元素螯合剂2份。
[0013]该普通田菁专用肥养分含量为N =P2O5:K20=5:20:0 ;该配方适合作为绿肥种植时施用。
[0014]B.一种普通田菁专用肥，原料质量份组成为:尿素12份，磷酸一铵32份，硫酸钾4份，风化煤44份，膨润土 6份，微量元素螯合剂2份。
[0015]该普通田菁专用肥养分含量为N =P2O5:K20=9:14:2 ;该配方适合作为饲草种植时施用。
[0016]C.一种普通田菁专用肥，原料质量份组成为:尿素1份，磷酸一铵41份，硫酸钾4份，风化煤45份，膨润土 6份，微量元素螯合剂2份。
[0017]该普通田菁专用肥养分含量为N =P2O5:K20=5:18:2 ;该配方适合籽粒生产时施用。
[0018]本发明普通田菁专用肥的制备方法，包括以下步骤:
[0019](I)微量元素螯合剂和造粒活化剂的制备
[0020]将有机基质干燥(至含水量含20wt%)后粉碎至颗粒直径为0.1~0.3mm,与浓度为
1.5~2.5wt%的氢氧化钾或氢氧化钠溶液按照固液比1:5~20的质量比混合，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，经过滤或离心取上层液体A ;按照质量比，每100份液体A加入2~4份七水硫酸亚铁、I~2份硫酸锰和2~4份七水硫酸锌，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，经过滤或离心取沉淀物B和上层液体C ;沉淀物B即为微量元素螯合剂，液体C即为造粒活化剂。
[0021]进一步优选的微量元素螯合剂和造粒活化剂的制备方法如下列D~F之一:
[0022]D.风化煤与1.5wt%的氢氧化钾按照固液比1:20的质量比混合，制得液体A。每100份液体A加入2份七水硫酸亚铁、1份硫酸锰和2份七水硫酸锌，制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。
[0023]E.风化煤与2.5wt%的氢氧化钾按照固液比1:10的质量比混合，制得液体A。每100份液体A加入2份七水硫酸亚铁、1份硫酸锰和2份七水硫酸锌，制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。
[0024]F.风化煤与2.5wt%的氢氧化钠按照固液比1:10的质量比混合，制得液体A。每100份液体A加入4份七水硫酸亚铁、2份硫酸锰和4份七水硫酸锌，制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。
[0025](2)圆盘造粒
[0026]将有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、钾肥和微量元素螯合剂干燥，使氮肥、磷肥、钾肥的含水量< 2wt%,有机基质、无机基质和微量兀素整合剂的含水量< 20wt%。各原料组分干燥后，进行粉碎，至颗粒直径为0.1mm~0.3_。按比例称取各原料组分，搅拌混合均匀，得混合料，送至圆盘造粒机内，喷洒造粒活化剂至含水量30~40wt%，进行圆盘造粒，造粒后经50°C~60°C干燥至含水量≤5wt%，即得普通田菁专用肥。
[0027]进一步优选的，将干燥后含水量< 5被％的普通田菁专用肥进一步筛取直径为Imm~3.35mm的颗粒,作为为普通田菁专用肥成品。
[0028]本发明的普通田菁专用肥的施用方法如下:本发明的普通田菁专用肥作为基肥一次性施入，施肥量150~300kg/hm2，施肥深度为6~10cm。
[0029]施肥方式优选用圆盘式精播机，进行田菁播种作业的同时一次性施入种子的下方，施肥后覆土，按本领域常规技术进行田间管理。
[0030]本发明的效果如下:
[0031]1、营养元素配比合理
[0032]本发明针对田菁茎叶生长和籽粒生长的需肥规律以及黄淮海地区中低产田的土质特点配置而成，营养元素配比合理，针对性强，肥料当季利用率提高5%~10%，可以满足不同生产目的的田菁肥料运筹的要求。
[0033]2、肥效持续时间长
[0034]氮磷钾等大量元素和铁锰锌等微量元素经有机基质和无机基质包裹后形成外形相对固定的圆形颗粒，减少了与土壤颗粒的接触面积，此外，铁锰锌等微量元素以大分子腐植酸螯合物的方式存在，降低了营养元素的分解、转化和吸收速率，肥料养分释放期可延长IOd ~15d。
[0035]3、有机质含量丰富
[0036]黄淮海地区普通田菁种植区一般分布在地力较低、地势低洼的地块，土壤有机质含量偏低。本发明专用肥采用富含腐植酸的风化煤、泥炭土或褐煤作为有机质来源，长期使用可以增强土壤团粒结构，保持土壤中微量元素的平衡，提高土壤保水供肥能力。
[0037]4、生产工艺更加合理
[0038]将微量元素螯合剂制备过程中的副产物液体C (以硫酸钾和氢氧化钾为主的混合物，或者是硫酸钠和氢氧化钠为主的混合物)作为造粒活化剂，喷洒到圆盘造粒的原料中，即可增加肥料中的钾含量，也可与腐植酸反应生成可溶于水的腐植酸钾或者腐植酸钠，提高了专用肥的生物活性。另一方面，造粒活化剂提高无机基质的粘度，加速造粒速度的同时，提高了肥料颗粒的硬度。综合效果优于传统造粒过程中喷洒的自来水。
【具体实施方式】[0039]实施例中所用的尿素(46-0-0)由山东鲁南化肥厂生产。磷酸一铵(I 1-44-0)由湖北湘云化工股份公司生产。硫酸钾(0-0-51)由国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司生产。氢氧化钾、氢氧化钠、七水硫酸亚铁、硫酸锰、七水硫酸锌均由国药集团化学试剂有限公司生产，风化煤由山西鑫达腐殖酸厂生产，有机质含量≥50wt%，游离态腐殖酸含量≥30wt%,膨润土由潍坊华潍膨润土集团股份有限公司生产。
[0040]所述的氮肥用量以N计算、磷肥用量以P2O5计算、钾肥用量以K2O计算，养分质量比为 N =P2O5:K20=5 ~9:14 ~20:0 ~2。
[0041]实施例1:
[0042]一种普通田菁专用肥，以磷酸一铵、风化煤、膨润土、微量元素螯合剂为原料，各组分的质量份为:磷酸一铵46份，风化煤48份，膨润土 4份、微量元素螯合剂2份。
[0043]制备方法如下:
[0044](I)风化煤干燥后粉碎至颗粒直径0.1mm~0.3mm,与1.5wt%的氢氧化钾按照固液比1:20的质量比混合，搅拌Ih后，静置24h，经过滤或离心取上层液体A。按质量比，每100份液体A加入2份七水硫酸亚铁、1份硫酸锰和2份七水硫酸锌，搅拌Ih后，静置24h，经过滤或离心制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。 [0045](2)将有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、钾肥和微量元素螯合剂干燥，使氮肥、磷肥、钾肥的含水量≤ 2wt%，有机基质、无机基质和微量元素螯合剂的含水量≤ 20wt%。各原料组分干燥后，进行粉碎，至颗粒直径为0.1mm~0.3_。按比例称取各原料组分，搅拌混合均匀，得混合料，送至圆盘造粒机内，喷洒造粒活化剂至含水量30~40wt%,进行圆盘造粒，造粒后经50~60°C干燥至含水量≤5wt%,筛取直径1mm~3.35mm的颗粒即为普通田菁专用肥成品。
[0046]制得的普通田菁专用肥养分含量为N:P205:K20=5:20:0。此专用肥适合普通田菁作为绿肥种植时施用，施肥量150kg/hm2，施肥深度为6~10cm。使用圆盘式精播机进行田菁播种作业的同时一次性施入种子的下方，施肥后覆土。
[0047]实施例2:
[0048]一种普通田菁专用肥，以尿素、磷酸一铵、硫酸钾、风化煤、膨润土、微量元素螯合剂为原料，各组分的质量份为:尿素12份，磷酸一铵32份，硫酸钾4份，风化煤44份，膨润土 6份，微量元素螯合剂2份。
[0049]制备方法如下:
[0050]风化煤干燥后粉碎至颗粒直径0.1mm~0.3mm,与2.5wt%的氢氧化钾按照固液比1:10的质量比混合，搅拌2h后，静置24h，经过滤或离心取上层液体A。按质量比，每100份液体A加入2份七水硫酸亚铁、1份硫酸锰和2份七水硫酸锌，搅拌2h后，静置24h，经过滤或离心制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。其他制备方法同实施例1。
[0051]制得的普通田菁专用肥养分含量为N:P205:K20=9: 14:2。此专用肥适合普通田菁作为饲草种植时施用，施肥量300kg/hm2。
[0052]施肥方法同实施例1。
[0053]实施例3:
[0054]一种普通田菁专用肥，以尿素、磷酸一铵、硫酸钾、风化煤、膨润土、微量元素螯合剂为原料，各组分的质量份为:尿素1份，磷酸一铵41份，氯化钾4份、风化煤45份、膨润土6份、微量元素螯合剂2份。
[0055]制备方法如下:
[0056]风化煤干燥后粉碎至颗粒直径0.1mm~0.3mm,与2.5wt%的氢氧化钾按照固液比1:10的质量比混合，搅拌2h后，静置24h，经过滤或离心取上层液体A。按质量比，每100份液体A加入4份七水硫酸亚铁、2份硫酸锰和4份七水硫酸锌，搅拌2h后，静置24h，经过滤或离心制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。其他制备方法同实施例1。
[0057]制得的普通田菁专用肥养分含量为N:P205:K20=5: 18:2。此专用肥适合普通田菁籽粒生产时施用，施肥量300kg/hm2。
[0058]施肥方法同实施例1。
[0059]大田试验结果:
[0060]对比例:当地传统施肥习惯，播种前施磷酸二铵(13-44-0，山东鲁北企业集团总公司生产)300kg/hm2作为基肥，留种田开花后喷施0.2%磷酸二氢钾(0-51-33，山东安丘腾飞科技有限公司生产)1500kg/hm2。
[0061]以上实施例1~3和对比例的应用效果如下:
[0062]试验地点:山东省东营市广饶县、山东省济南市济阳县
[0063]试验时间:2012年~2013年。
[0064]供试普通田菁品种(系)和试验设置:济阳县种植“鲁菁I号”(20076A047，山东省农作物种质资源选育的肥饲兼用品种)，安排是实施例1试验；广饶县种植“鲁菁I号”和20076B068 (山东省农作物种质资源选育的籽粒早熟高产品系)，分别安排实施例2和实施例3试验。
[0065]应用效果平均结果见表1。分别于对比例相比，实施例1和实施例2的鲜草产量分别增加了 3121kg/hm2和3330kg/hm2，增幅12.84%和14.46% ;分别减少施肥成本1320元/hm2和810元/hm2。实施例3的籽粒产量增加了 255kg/hm2，增幅15.13%，减少施肥成本1140
兀 /hm2。
[0066]表1.与对比例相比实施例1~3的增产效果
[0067]
【权利要求】
1.一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，其特征是，以有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、钾肥和微量元素螯合剂为基本原料，喷洒造粒活化剂的同时经圆盘造粒制得；其中，氮肥、磷肥、钾肥按N =P2O5:K20=5~9:14~20:0~2的质量比例组合，氮肥、磷肥和钾肥的总量为普通田菁专用肥总量的45-50wt% ;所述的有机基质用量为普通田菁专用肥总量的40-50wt% ;所述无机基质用量为普通田菁专用肥总量的2-8wt% ;所述微量元素螯合剂用量为普通田菁专用肥总量的l_3wt%; 所述微量元素螯合剂和造粒活化剂由下述方法制备而成:将有机基质干燥后粉碎至颗粒直径为0.1~0.3mm,与浓度为1.5~2.5wt%的氢氧化钾或氢氧化钠溶液按照固液比1:.5~20的质量比混合，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，经过滤或离心取上层液体A ;按照质量比计，每100份液体A加入2~4份七水硫酸亚铁、I~2份硫酸锰和2~4份七水硫酸锌，搅拌1h~2h后，静置至少24h，经过滤或离心得沉淀物B和上层液体C ;沉淀物B为微量元素螯合剂，上层液体C为造粒活化剂。
2.如权利要求1所述的一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，其特征是，所述的有机基质选自草碳土、褐煤或风化煤；所述的无机基质选自凹凸棒粉、膨润土或高岭土 ；所述的氮肥选自尿素、磷酸一铵或磷酸二铵；所述的磷肥选自磷酸二氢钾、磷酸一铵或磷酸二铵；所述的钾肥选自磷酸氢二钾、硫酸钾或氯化钾。
3.如权利要求1或2所述的一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，其特征是，所述普通田菁专用肥的原料质量份组成为:磷酸一铵46份，风化煤48份，膨润土 4份，微量元素螯合剂2份。
4.如权利要求1或2所述的一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，其特征是，所述普通田菁专用肥的原料质量份组成为:尿素12份，磷酸一铵32份，硫酸钾4份，风化煤44份，膨润土 6份，微量元素螯合剂2份。
5.如权利要求1或2所述的一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，其特征是，所述普通田菁专用肥的原料质量份组成为:尿素1份，磷酸一铵41份，硫酸钾4份，风化煤45份，膨润土 6份，微量元素螯合剂2份。
6.如权利要求1或2所述的一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，其特征是，所述微量元素螯合剂和造粒活化剂由下述方法制备而成:将风化煤与浓度为1.5wt%的氢氧化钾按照固液比1:20的质量比混合，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，经过滤或离心取上层液体A ;按质量比计，每100份液体A加入2份七水硫酸亚铁、1份硫酸锰和2份七水硫酸锌，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。
7.如权利要求1或2所述的一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，其特征是，所述微量元素螯合剂和造粒活化剂由下述方法制备而成:将风化煤与浓度为2.5wt%的氢氧化钾按照固液比1:10的质量比混合，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，经过滤或离心取上层液体A ;按质量比计，每100份液体A加入2份七水硫酸亚铁、1份硫酸锰和2份七水硫酸锌，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。
8.如权利要求1或2所述的一种适用于黄淮海地区中低产田的普通田菁专用肥，其特征是，所述微量元素螯合剂和造粒活化剂由下述方法制备而成:将风化煤与浓度为2.5wt%的氢氧化钠按照固液比1:10的质量比混合，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，经过滤或离心取上层液体A ;按质量比计，每100份液体A加入4份七水硫酸亚铁、2份硫酸锰和4份七水硫酸锌，搅拌Ih~2h后，静置至少24h，制得微量元素螯合剂和造粒活化剂。
9.一种制备权利要求1或2所述的普通田菁专用肥方法，其特征是，将有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、钾肥和微量元素螯合剂干燥，使氮肥、磷肥、钾肥的含水量< 2wt%，有机基质、无机基质和微量元素螯合剂的含水量< 20wt% ;各原料组分干燥后，进行粉碎至颗粒直径为0.1mm~0.3mm ;按比例称取各原料组分,搅拌混合均匀，得混合料,送至圆盘造粒机内，喷洒造粒活化剂至含水量30~40wt%，进行圆盘造粒，造粒后经50°C~60°C干燥至含水量< 5wt%,即得普通田菁专用肥。
10.权利要求1或2所述的普通田菁专用肥的施用方法，其特征是，所述普通田菁专用肥作 为基肥一次性施入，施肥量150~300kg/hm2，施肥深度为6~10cm。
【文档编号】C05G3/00GK103910580SQ201410155021
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】丁汉凤, 张晓冬, 隋学艳, 李娜娜, 李润芳, 王栋, 李湛, 辛富刚, 刘世华, 王存娥, 韩伟才, 李维生 申请人:山东省农作物种质资源中心