一种有机-无机复混缓释棒肥的制作方法与流程

本发明涉及一种新型有机-无机复混缓释棒肥，尤其涉及一种有机-无机复混缓释棒肥的制作方法。

背景技术：

我国城市园林大树特别是行道树的土壤质量恶劣，存在紧实、不透气、不透水等严重的物理结构问题，以及养分偏低等问题，限制了大树的正常生长，影响了大树景观效益和生态效益的发挥。因其生长环境条件特殊，目前常常采用人工开挖土壤的方式施肥，然而普通人工开挖土壤施肥的方式存在诸多问题，如操作困难、影响绿地景观，施肥量有限、施肥效率较低等。针对这些问题，相关研究者研发出了棒肥这一新型肥料。采用棒肥结合钻孔施肥机施肥，可实现园林大树机械化快捷施肥，对绿地景观影响极小，而且由于棒肥是强压缩肥料，养分较高，施用后可大幅提升施肥效率。

目前，常规应用中的棒肥主要有两种：一种是无机棒肥，一种是有机-无机复混棒肥。其中，无机棒肥主要有：北京市园林科学研究所研制的棒状被膜长效树肥，它是利用尿素、磷酸铵、硫酸钾或氯化钾作为原料，加外包衣的方式而制成的；四川国光农化股份有限公司生产的棒肥，它是将氮、磷、钾复合肥等肥料经高温熔融，然后置于模中冷却成型而生产的棒肥。但是由于无机肥料存在不能改良土壤物理性状的严重缺陷，长期大量施用会破坏土壤结构，所以这些棒肥产品若长期大量施用会带来一些问题。因此，针对园林土壤特别是行道树土壤往往存在物理性状差的问题，需要研发一种即可以补充有机养分，又可以改良土壤物理性状差的新型有机-无机复混肥料。

目前，有机-无机复混缓释肥料的生产方法主要有两种：一种是先将有机和无机物料混匀，后加包膜剂经包膜后制成颗粒肥料，如中国农业科学院土壤肥料研究所研发的有机-无机复混缓释肥料生产方法所示；另一种是分别将有机物料和无机物料包膜造粒，然后再混成复混肥料。然而，采用这些方法生产出的有机-无机复混缓释肥料大多为颗粒肥料，它们均无法加工出有机-无机复混缓释棒肥或者加工出的棒状肥料无法满足使用要求，例如，将有机-无机物料混匀制棒后外裹包衣，这样的生产方法会将有机肥料也包裹起来，进而限制了其中有机成分对土壤物理结构的改良作用。此外，现有的制备方法中，还有采用将有机物料和无机物料混匀，后经高强度机械加压制成棒肥的生产工艺，然而采用这种方法生产出的有机-无机复混棒肥中，由于无机肥料水溶性好，有机肥料成分保肥能力有限，所以其中的无机肥料容易流失，无法长期发挥功效。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有机-无机复混缓释棒肥的制作方法，该制作方法操作简便，且可制得具有特定结构的有机-无机复混缓释棒肥，以使其具有有机养分高、无机养分缓释、肥效足、肥效久等诸多优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种有机-无机复混缓释棒肥的制作方法，其特征在于：所述的有机-无机复混缓释棒肥为由内芯、缓释膜和外壳组成的圆柱体；所述内芯设置为与所述有机-无机复混缓释棒肥同轴的圆柱体，且内芯的外表四周包覆有所述缓释膜；所述缓释膜的外表四周包覆有所述外壳；所述外壳由底座、壳体和顶盖组成；其中，所述内芯由无机肥料和辅助添加料混匀而制成；所述外壳由有机肥料制成；其具体是按照以下步骤经压制而成型的：

1）将有机肥料过筛去除其中的杂质，混匀后调节其含水量至占有机肥料的15%～20%，按照重量百分比计；

2）选取上下端均为开口的一圆柱状钢桶作为物料钢桶，将其放置于平整水平的压制台上，之后向物料钢桶中少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制压出上述底座；

3）换用外径小于上述物料钢桶内径的一不锈钢管，将其放入物料钢桶内使其钢管底部接触上述底座，之后向上述物料钢桶和上述不锈钢管之间的间隙内少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制压出上述壳体，压制至距离上述物料钢桶顶部2～3cm时即可，之后取出上述不锈钢管，此时即在上述底座和上述壳体内的空间中形成了一填料孔；

4）将缓释膜材料溶解，调整粘稠度至适合涂刷，之后均匀全面的涂刷上述填料孔的底表面和侧壁，待缓释膜风干后即可；

5）将上述无机肥料和上述辅助添加料混匀后加入到上述填料孔内，压紧至距离上述物料钢桶顶部3～5cm为止，此时即得到了上述内芯，之后再在内芯的顶部涂刷上述缓释膜，并使得内芯顶部的缓释膜与上述步骤4）所得的填料孔底表面和侧壁上的缓释膜结合为一体，待缓释膜整体风干后即可；

6）再向上述物料钢桶中少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制而形成上述顶盖，即得到上述有机-无机复混缓释棒肥。

现有的有机-无机复混棒肥存在无机肥料容易流失，无法长期发挥功效等问题，发明人在研究过程中发现，通过将有机-无机复混棒肥设计为上述结构，即可很好地解决这一难题，然而其制备操作则十分困难，例如：在实际操作过程中，若采用将无机肥料和辅助添加料预先压制成棒状内芯，经包膜好后，再于其外表添加有机肥料压制制作外壳时，则会出现在棒状内芯和外壳结合处有孔隙、包膜容易破裂等问题，本发明正是考虑了另一制备途径的可能性，而创造性地解决了结合处有孔隙、包膜易破裂等问题，同时实现了有机-无机复混制棒、无机肥料缓释的目的。

作为进一步明确，上述各原料分别可选择采用下述各物质：

所述无机肥料采用复合肥，或者单质化肥的组合物；其中，氮磷钾有效成分的重量百分含量分别为10%～25%、10%～18%、8%～20%；

所述辅助添加料选用为硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸钼、钼酸铵、硫酸锰、氯化钙、黄腐植酸、腐植酸中的任意三种混合物或三种以上的多种任意混合物；

所述缓释膜材料，选用脲醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、松香、甘油酯中的任意两种混合物或两种以上的多种任意混合物；

所述有机肥料选用为蘑菇渣堆肥后腐熟的成品、秸秆堆肥后腐熟的成品、污泥与蘑菇渣混合堆肥后腐熟的成品、油饼腐熟后的成品、泥炭、椰糠中的任意两种混合物，且使用前进行的种子发芽指数测定中，种子发芽指数在70%以上；

其中，所述辅助添加料的用量占该有机-无机缓释棒肥总重量的2%～8%，缓释膜的厚度宜为0.1～0.2mm。当然，本发明中所述的无机肥料、辅助添加料、缓释膜材料和有机肥料也可选用其他常规组成。

为进一步使得该肥料具有适于施用的形状大小，并同时保证其结构强度，上述有机-无机复混缓释棒肥的直径为5～8cm；上述内芯的直径比所述有机-无机复混缓释棒肥的直径短3cm；上述底座和上述顶盖的厚度均为2～4cm。

上述步骤1）中，在有机肥料过筛前，先将有机肥料粉碎处理，之后再将其过小于等于3mm的筛网，去除其中的杂质，混匀后调节其含水量至15%～20%，按照重量百分比计。

上述步骤6）后，还进行了下述步骤7）：将整个物料钢桶移出压制台，并将上述有机-无机复混缓释棒肥从桶中推出，风干5～6天后装袋存放。

本发明具有以下有益效果：

本发明方法简便易行、科学合理，它通过将有机肥料经压制形成棒肥外层，并在外层的内壁涂覆形成缓释膜后，再在棒肥内层灌注无机肥料和多功能辅助添加料，后用有机肥料封顶，再经终压后而得到有机-无机复混缓释棒肥。该肥料以无机肥料为内芯经包膜后实现了氮磷钾等无机养分的缓释化，促使了植物根系在棒肥周围大量生长，而不会导致无机肥料烧根情况的发生，其外部的有机肥料外壳可直接改良土壤物理结构，具有有机养分高、无机养分缓释、肥效足、肥效久、操作方便等特点。此外，无机肥料内芯中通过进一步微量元素，还可为土壤提供微量元素养分。经检测可知该棒肥pH5.0～8.0、总养分含量（N+P2O5+K2O）20%～26%、有机质含量20%～29%，养分指标可满足GB18877—2009《有机-无机复混肥料》的要求。该肥料施肥时可采用钻孔施肥，其作业面小，不影响景观及地被植物，可有效解决大树地下生长环境恶劣和土壤改良操作难、效率低的问题，适于大树施肥，特别是行道树、古树名木等的施肥或复壮，也适用于果树等树木的施肥。

附图说明

图1为本发明实施例1中所述有机-无机复混缓释棒肥的结构示意图。

具体实施方式

以下优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，通过以下优选实施例对本发明进行详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种有机-无机复混缓释棒肥的制作方法，如附图1所示：该有机-无机复混缓释棒肥为由内芯2、缓释膜3和外壳组成的圆柱体；其内芯2为与有机-无机复混缓释棒肥同轴的圆柱体，且内芯2的外表四周包覆有一层缓释膜3；该缓释膜3的外表四周包覆有外壳；该外壳由底座5、壳体4和顶盖1组成；其中，内芯2由无机肥料和辅助添加料混匀而制成；外壳由有机肥料制成；其具体是选用下述各物料，并按照以下步骤经压制而成型的：

（1）物料选择

①无机肥料采用N-P2O5-K2O比例为15%-15%-15%的商品化复合肥，其总用量占该有机-无机复混缓释棒肥的重量百分比为43%；

②辅助添加料选用为硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁、腐植酸的混合物，其中，各物质的用量占该有机-无机复混缓释棒肥的重量百分比分别为0.8%、0.8%、0.8%和2.6%；

③缓释膜材料，选用为脲醛树脂、甘油酯的两种混合物；

④有机肥料选用为污泥与蘑菇渣混合堆肥后腐熟的成品、泥炭的混合物，且使用前进行的种子发芽指数测定中，种子发芽指数为75%，其各物质的用量占该有机-无机复混缓释棒肥的重量百分比分别为20%、20%；

（2）压制成型

1）先将上述有机肥料分别粉碎处理，之后再将其过3mm的筛网，去除其中的杂质，混匀后调节其含水量至18.1%，按照重量百分比计；

2）选取上下端均为开口的一圆柱状钢桶作为物料钢桶，将其放置于平整水平的压制台上，之后向物料钢桶中少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制压出底座；

3）换用外径小于物料钢桶内径的一不锈钢管，将其放入物料钢桶内使其钢管底部接触底座，之后向物料钢桶和不锈钢管之间的间隙内少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制压出壳体，压制至距离物料钢桶顶部2cm时即可，之后取出不锈钢管，此时即在底座和壳体内的空间中形成了一填料孔；

4）将缓释膜材料溶解，调整粘稠度至适合涂刷，之后用海绵绒布刷均匀全面的涂刷填料孔的底表面和侧壁，待缓释膜风干5min后即可；

5）将无机肥料和辅助添加料混匀后加入到填料孔内，压紧至距离物料钢桶顶部3cm为止，此时即得到了内芯，之后再在内芯的顶部涂刷缓释膜，并使得内芯顶部的缓释膜与上述步骤4）所得的填料孔底表面和侧壁上的缓释膜结合为一体，待缓释膜整体风干后即可，该缓释膜的厚度控制为0.1～0.15mm；

6）再向物料钢桶中少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制而形成顶盖，即得到该有机-无机复混缓释棒肥；

7）将整个物料钢桶移出压制台，并将有机-无机复混缓释棒肥从桶中推出，风干5天后装袋存放。

所制得的有机-无机复混缓释棒肥为圆柱形，直径5cm、长度20cm、重量628g；其底座和顶盖的厚度均为2cm，内芯为直径2cm、长度16cm的圆柱体；经检测该有机-无机复混缓释棒肥的pH为6.7，其含水量为13.5%、总养分含量（N+P2O5+K2O）为22.1%、有机质含量为23.8%，均按占该有机-无机复混缓释棒肥的重量百分比计。

实施例 2

一种有机-无机复混缓释棒肥的制作方法，该有机-无机复混缓释棒肥的结构与实施例1相同；且其内芯也由无机肥料和辅助添加料混匀而制成；外壳也由有机肥料制成；其具体是选用下述各物料，并按照以下步骤经压制而成型的：

（1）物料选择

①无机肥料采用粉状尿素（N≥46.3%）、磷酸一铵（N≥12%、P2O5≥61%）、氯化钾（K2O≥62%）的混合物，其总用量占该有机-无机复混缓释棒肥的重量百分比为43%；

②辅助添加料选用为硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸钼、黄腐植酸的混合物，其中，各物质的用量占该有机-无机复混缓释棒肥的重量百分比分别为0.4%、0.4%、0.4%、0.3%、1.5%。

③缓释膜材料，选用为脲醛树脂、醇酸树脂、松香的混合物；

④有机肥料选用为污泥与蘑菇渣混合堆肥后腐熟的成品、椰糠的混合物，且使用前进行的种子发芽指数测定中，种子发芽指数为80%，其各物质的用量占该有机-无机复混缓释棒肥的重量百分比分别为22%、22%；

（2）压制成型

1）先将上述有机肥料分别粉碎处理，之后再将其过2.5mm的筛网，去除其中的杂质，混匀后调节其含水量至15.6%，按照重量百分比计；

2）选取上下端均为开口的一圆柱状钢桶作为物料钢桶，将其放置于平整水平的压制台上，之后向物料钢桶中少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制压出底座；

3）换用外径小于物料钢桶内径的一不锈钢管，将其放入物料钢桶内使其钢管底部接触底座，之后向物料钢桶和不锈钢管之间的间隙内少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制压出壳体，压制至距离物料钢桶顶部2.5cm时即可，之后取出不锈钢管，此时即在底座和壳体内的空间中形成了一填料孔；

4）将缓释膜材料溶解，调整粘稠度至适合涂刷，之后用海绵绒布刷均匀全面的涂刷填料孔的底表面和侧壁，待缓释膜风干4min后即可；

5）将无机肥料和辅助添加料混匀后加入到填料孔内，压紧至距离物料钢桶顶部2.5cm为止，此时即得到了内芯，之后再在内芯的顶部涂刷缓释膜，并使得内芯顶部的缓释膜与上述步骤4）所得的填料孔底表面和侧壁上的缓释膜结合为一体，待缓释膜整体风干后即可，该缓释膜的厚度控制为0.15～0.20mm；

6）再向物料钢桶中少量多次加入上述步骤1）所得的有机肥料，经压制而形成顶盖，即得到该有机-无机复混缓释棒肥；

7）将整个物料钢桶移出压制台，并将有机-无机复混缓释棒肥从桶中推出，风干6天后装袋存放。

所制得的有机-无机复混缓释棒肥为圆柱形，直径5cm、长度25cm、重量805g；其底座和顶盖的厚度均为2.5cm，内芯为直径2.5cm、长度20cm的圆柱体；经检测该有机-无机复混缓释棒肥的pH为7.4，其含水量为11.7%、总养分含量（N+P2O5+K2O）为31.2%、有机质含量为27.7%，均按占该有机-无机复混缓释棒肥的重量百分比计。

此外，本发明还将实施例1中所制得的有机-无机复混缓释棒肥，用于园林树木栽培试验，而得到了以下实验结论：

栽培试验地点：重庆市九龙坡区白市驿园科院苗圃。

试验植物：天竺桂，数量为60株，规格为胸径6cm；黄角兰，数量为50株，规格为胸径5cm；桂花，数量为40株，规格为胸径10cm。

试验时间：2012年3月1-3日施用肥料，2014年9月25-27日调查黄角兰、桂花生长指标，2014年10月16日调查天竺桂生长指标。

棒肥施用方法：利用土壤钻孔机在树木周围距离树干80cm的位置均匀打孔4个，把棒肥埋入一定深度以棒肥顶部距表土2cm左右即可；另外用同样的方法，施用同等重量的普通复合肥（N-P2O5-K2O比例为15%-15%-15%）、普通有机肥（总养分含量（N+P2O5+K2O）5%、有机质含量35.8%），并以未施肥的植物做空白处理。

通过调查树木的生长指标，得到下表1所示的试验结果：

表1 施肥试验结果

结论：与施用普通复合肥相比，施用本有机-无机复混缓释棒肥能明显提高天竺桂的叶绿素含量和根重，能明显提高黄角兰的新梢长度和根重，能明显提高桂花的根重；与施用普通有机肥相比，施用有机-无机复混缓释棒肥，能明显提高天竺桂的新梢长度、叶绿素含量和根重，能明显提高黄角兰的新梢长度、叶绿素含量和根重，能明显提高桂花的根重。该有机-无机复混缓释棒肥的突出作用，即促进植物根系生长的作用极为明显，同时对促进植物枝叶生长的作用也明显。