复合肥料、制备方法及其应用与流程

文档序号:11580263阅读:458来源:国知局

本发明涉及肥料技术领域,具体而言,涉及一种复合肥料、制备方法及其应用。



背景技术:

复合肥料是指含有两种或两种以上营养元素的化肥,复合肥料具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点,对于平衡施肥,提高肥料利用率,促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。

我国化肥利用率较低,当季氮的利用率仅为30%-35%,磷的利用率10%-25%,钾的利用率35%-50%,综合平均较发达国家低15%-20%,仅氮肥就因此每年损失达900万吨左右。据中国农科院全国化肥网测定,1952年-2002年,我国的化肥回报率由1.33下降到1.1,每年还以0.34%的速度下降。

普通肥料肥效期短,养分配比不合理,养分供给不科学,更不均衡,特别氮肥矛盾更加突出。目前化肥快速溶解和作物缓慢吸收的矛盾,造成大量的养分被随水淋失、转化挥发和理化固定,造成肥料的浪费,限制了肥效的发挥。同时,大量使用化肥也导致利用率下降和环境污染的问题。

全球旱耕地面积较大,旱地农业受干旱影响主要表现在自然降雨与作物生长水分需求不相协调,因而,如何促使土壤保留更多雨水为植物“即需即用”是旱地保水的主要问题,保水剂是重要的吸水保水化学品,在农林业应用已有多年,但是,保水剂与肥料难以充分接触,其所吸纳水分与肥料有效作用收到限制,影响肥效发挥。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种复合肥料,通过添加γ-聚谷氨酸,可以保水增效,增产提质,并与生物酶、碳纳米材料成分相互配合,使有益成分充分缓释,提高肥料利用率,促进作物增产增收,节能环保。

本发明的目的之二在于提供一种所述复合肥料的制备方法,方法省工省力,易于操作。

本发明的目的之三在于提供一种所述的复合肥料在土壤施肥中的应用。

为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

一种复合肥料,主要由以下重量份的原料制备得到:基本营养肥80~500份、γ-聚谷氨酸0.05~0.5份、生物酶0~1.5份和碳纳米材料0~0.8份;

基本营养肥包括氮肥和钾肥,其中n:k2o的重量比为10~30:3~8。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,上述复合肥料主要由以下重量份的原料制备得到:基本营养肥100~300份、γ-聚谷氨酸0.05~0.2份、生物酶0.1~1.5份和碳纳米材料0.2~0.8份;

基本营养肥包括氮肥和钾肥,其中n:k2o的重量比为18~22:4~6。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,上述复合肥料主要由以下重量份的原料制备得到:基本营养肥100~200份、γ-聚谷氨酸0.05~0.1份、生物酶0.1~0.6份和碳纳米材料0.3~0.6份;

基本营养肥包括氮肥和钾肥,其中n:k2o的重量比为4:1。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,所述γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸水凝胶。

进一步,在本发明提供的技术方案的基础上,所述复合肥料还包括:肥料增效剂,肥料增效剂为基本营养肥重量的3~6%;

所述肥料增效剂包括脲酶抑制剂和硝化抑制剂,其中脲酶抑制剂和硝化抑制剂的重量比为1:(1~3)。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,所述肥料增效剂还包括:络合稀土和沸石粉;

脲酶抑制剂、硝化抑制剂、络合稀土和沸石粉的重量比为1:2:0.2:80。

进一步,在本发明提供的技术方案的基础上,所述基本营养肥还包括中微量元素;中微量元素为基本营养肥重量的0.5~2%。

优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,上述复合肥料主要由以下重量份的原料制备得到:尿素30份、氯化铵60份、氯化钾10份、氯化锌1份、γ-聚谷氨酸水凝胶0.1份、纤维素酶0.2份、淀粉酶0.4份、葡聚糖酶0.4份、碳纳米材料0.5份、脲酶抑制剂0.06份、硝化抑制剂0.12份、络合稀土0.012份和沸石粉4.8份。

一种上述复合肥料的制备方法,包括以下步骤:

将按上述重量份称取的各原料混合均匀,得到复合肥料。

一种上述的复合肥料在水稻、玉米、薏仁米、桉树、桑树、油菜或甘蔗作物种植中的应用。

与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:

(1)本发明复合肥料中含有γ-聚谷氨酸,对养分有吸附螯合和吸蓄功能,使肥料得以缓释,此外γ-聚谷氨酸具有大量亲水基团,赋予其保水储水功能,在吸附水分的同时还可将肥料所释放的部分养分吸附起来,等到作物需要时再释放出来,达到养分二次缓释、平稳释放的功效,提高养分和水分的利用率;

(2)本发明复合肥料通过氮肥、钾肥、γ-聚谷氨酸之间的相互配合,根据作物需求平衡施肥,达到速效、长效、增效、保水相结合的目的,提高肥料利用率,解决了大量使用化肥导致利用率下降和环境污染的问题,具有促进作物生长,增产提质,增强作物抗病能力的功效;

(3)本发明复合肥料的总养分含量≥27%,肥效期长达120天以上,养分利用率比普通肥料提高40%左右,凡生长期在120天左右的大田作物,可作一次性追肥施用,免二次追肥。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

根据本发明的第一个方面,提供了一种复合肥料,主要由以下重量份的原料制备得到:基本营养肥80~500份、γ-聚谷氨酸0.05~0.5份、生物酶0~1.5份和碳纳米材料0~0.8份;基本营养肥包括氮肥和钾肥,其中n:k2o的重量比为10~30:3~8。

基本营养肥是指含有两种或两种以上n、p、k主要营养元素的肥料,本发明中基本营养肥包括氮肥和钾肥,n:k2o的重量比为10~30:3~8。

氮肥可来源于尿素、碳酸氢铵、硫酸铵和氯化铵中的任意一种或几种,但不局限于上述氮肥,优选尿素。钾肥可来源于氯化钾、硫酸钾和硝酸钾中的任意一种或几种,但不局限于上述钾肥,优选氯化钾或硫酸钾。

基本营养肥典型但非限制性的含量例如为80重量份、90重量份、100重量份、110重量份、120重量份、130重量份、140重量份、150重量份、160重量份、170重量份、180重量份、190重量份、200重量份、210重量份、220重量份、230重量份、240重量份、250重量份、260重量份、270重量份、280重量份、290重量份、300重量份、310重量份、320重量份、330重量份、340重量份、350重量份、360重量份、370重量份、380重量份、390重量份、400重量份、410重量份、420重量份、420重量份、430重量份、440重量份、450重量份、460重量份、470重量份、480重量份、490重量份或500重量份。

n:k2o典型但非限制性的重量比为5:4、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1。

氮肥和钾肥为植物生长提供必要的营养元素。

γ-聚谷氨酸(英文poly-γ-glutamicacid,简称pga)由d型谷氨酸(d-glu)和l型谷氨酸(l-glu)通过α-氨基和γ-羧基以肽键形式形成的高分子聚合物,是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸,平均分子量在100kda到10000kda之间。

优选地,所述γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸纯品、γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液或含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂。

γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液或含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂的用量以其中所含的γ-聚谷氨酸计。

聚-γ-谷氨酸盐为聚-γ-谷氨酸的钠盐、钾盐、铵盐或其混合盐;也可以是聚-γ-谷氨酸的碱土金属盐,如聚-γ-谷氨酸的钙盐、镁盐等。

进一步优选地,所述γ-聚谷氨酸为含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂。

γ-聚谷氨酸典型但非限制性的含量例如为0.05重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、或5重量份。

通过添加成分γ-聚谷氨酸,其对养分具有缓释作用,延长肥料施用时的停留时间,它还具有保水储水功能,可增加农作物对营养的吸收,节肥增效,增产提质,明显提高化肥利用率,自身可生物降解,对环境无污染。

生物酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大部分为蛋白质,生物酶的种类有蛋白酶、纤维素酶或淀粉酶等,生物酶可以选自其中的一种或几种。

生物酶典型但非限制性的含量例如为0重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份或1.5重量份。

生物酶属于生物制品,通过使用生物酶,可以进一步提高肥料利用率,提高作物产量,减少病虫害。

碳纳米材料指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料,分散相既可以由碳原子组成,也可以由异种原子(非碳原子)组成,甚至可以是纳米孔。纳米碳材料主要包括三种类型:碳纳米管,碳纳米纤维,纳米碳球。

优选地,碳纳米材料的粒度在5~100nm的范围内。

碳纳米材料典型但非限制性的含量例如为0重量份、0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份或0.8重量份。

通过使用小尺度、高表面能活性的碳纳米材料能增强作物对肥料的吸附,提高肥料利用率,减少养分损失;同时,生物酶配合纳米材料使用,既可以保证酶分子与纳米材料的吸附,又增加了生物酶在土壤中的作用时间,进一步提高了肥料的利用率。

本发明复合肥料通过氮肥、钾肥、γ-聚谷氨酸以及任选的生物酶、任选的碳纳米材料之间的相互配合,达到速效、长效、增效、保水相结合的目的,本发明的复合肥料可以满足作物生长需要,提高肥料利用率,解决了大量使用化肥导致利用率下降和环境污染的问题,具有促进作物生长,增产提质,增强作物抗病能力的作用。

本发明所述的“主要由”,意指其除所述组份外,还可以包括其他组份,这些其他组份赋予所述复合肥料不同的特性。除此之外,本发明所述的“主要由”,还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

在一种优选的实施方式中,复合肥料主要由以下重量份的原料制备得到:基本营养肥100~300份、γ-聚谷氨酸0.05~0.2份、生物酶0.1~1.5份和碳纳米材料0.2~0.8份;基本营养肥包括氮肥和钾肥,其中n:k2o的重量比为18~22:4~6。

在一种优选的实施方式中,复合肥料主要由以下重量份的原料制备得到:基本营养肥100~200份、γ-聚谷氨酸0.05~0.1份、生物酶0.1~0.6份和碳纳米材料0.3~0.6份;基本营养肥包括氮肥和钾肥,其中n:k2o的重量比为4:1。

通过更进一步地优化各组分的配比关系,同时生物酶和碳纳米材料加入可以进一步提高肥料利用率,减少养分损失,进一步提高复合肥料的效果。

在一种优选的实施方式中,γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸水凝胶。

γ-聚谷氨酸水凝胶是利用γ-聚谷氨酸为主要原料,在交联剂的作用下交联形成的具有三维网状结构的凝胶。到目前为止,主要有两种制备交联γ-聚谷氨酸的方法,第一种以缩水甘油醚作为交联剂,γ-聚谷氨酸可以形成稳定的、具有三维网状结构的凝胶,第二种方法采用水溶性碳化二亚胺作为交联剂,γ-聚谷氨酸和明胶可以交联形成稳定的水凝胶。

γ-聚谷氨酸水凝胶可以采用市售产品或自行制备得到。

优选地,γ-聚谷氨酸水凝胶按照专利cn104109375b的方法制备得到。

具体方法为:通过γ-聚谷氨酸或γ-聚谷氨酸钠或两者的混合物与活性硅藻土在交联剂的作用下交联制得具有三维网状结构的交联γ-聚谷氨酸:

其中活性硅藻土的制备方法:

(1)取10-20g硅藻土置于烧杯中,加入50-200ml0.1-1mol/l的naoh溶液,置于磁力搅拌器搅拌2-4h,之后在离心机中以转速5000rpm离心5min,收集下层硅藻土;

(2)在收集到的下层硅藻土中加入100-500ml蒸馏水浸泡10-30min,用于去除残留的naoh,再次5000rpm的转速离心5min,重新收集下层硅藻土;

(3)在重新收集的下层硅藻土中加入100-200ml甲醇,磁力搅拌10-30min,5000rpm离心5min收集下层硅藻土;

(4)在所得的硅藻土中加入100-200ml体积比为10%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶液,于磁力搅拌器中,温度40℃下,磁力搅拌20min,再以转速5000rpm离心5min,收集下层活性硅藻土;

(5)在收集到的下层活性硅藻土中加入100-200ml甲醇,磁力搅拌10-30min,5000rpm离心5min重新收集下层活性硅藻土,50℃干燥30-90min。

为了进一步增强γ-聚谷氨酸效果,通过将γ-聚谷氨酸制备成交联γ-聚谷氨酸,形成具有致密的三维网状结构的水凝胶,具有极强的吸水性和保水性,能够有效防止水分流失,并能够显著提高作物产量。

在一种优选的实施方式中,复合肥料还包括:肥料增效剂,肥料增效剂为基本营养肥重量的3~6%;肥料增效剂包括脲酶抑制剂和硝化抑制剂,其中脲酶抑制剂和硝化抑制剂的重量比为1:(1~3)。

肥料增效剂为基本营养肥典型但非限制性的重量百分比为3%、4%、5%或6%;脲酶抑制剂和硝化抑制剂典型但非限制性的重量比为1:1、1:2或1:3。

肥料增效剂就是提高化肥利用率的一类产品,是指提高肥效、减少固定、挥发、淋失、径流,提高肥效作用和养分贡献率,利于吸收转化,延长肥效期、改良或修复土壤,调节土壤供肥保肥能力,提高作物品质的一类肥料辅助产品。

肥料增效剂包括脲酶抑制剂和硝化抑制剂。脲酶抑制剂是对土壤脲酶活性有抑制作用的化合物或元素的总称,主要有无机物和有机物两大类,有机化合物包括对氨基苯磺酰胺、酚类、醌及取代醌类、酰胺类化合物及其转化物等,通过抑制土壤脲酶的活性,尿素分解的速度变慢,从而减少尿素的无效降解。

脲酶抑制剂典型但非限制性地选自环乙基磷酸三酰胺、硫代磷酰三胺、磷酰三胺、苯醌、氢醌、邻苯二酚或腐殖酸中的一种或几种。

硝化抑制剂又称氮肥增效剂,是一类对硝化细菌有毒的有机化合物,加入铵态氮肥中以抑制土壤内亚硝酸细菌对铵态氮的硝化,从而减少铵态氮转化为硝态氮而流失所用的添加剂。

硝化抑制剂典型但非限制性地选自双氰胺、二环已胺、2-二乙氨基乙醇、苯乙腈、甘油三乙酸酯、硝基苯胺、2-氯吡啶、3-乙酰替氯苯胺、n-亚硝基二甲胺或磺胺噻唑中的一种或几种。

通过同时应用了脲酶抑制剂与硝化抑制剂,在施肥的前期应用脲酶抑制剂控制其释放,从而解决了一次性施肥前期高氮烧苗及损失大的问题,应用硝化抑制剂控制硝化与反硝化从而控制中后期氮的流失,使复混肥中氮的释放与作物生长达到了协调一致,延长了肥效期,进一步提高肥料利用率。

作为进一步优选方式,肥料增效剂还包括:络合稀土和沸石粉;脲酶抑制剂、硝化抑制剂、络合稀土和沸石粉的重量比为1:2:0.2:80。

以沸石作为稳定剂,沸石粉具有多孔、表面积大、重量轻、吸附能力强等特点,通过几种特定配比的肥料增效剂配合使用,能够极大地发挥肥料增效剂延长肥效期,提高肥料利用率的效果。

在一种优选的实施方式中,基本营养肥还包括中微量元素;中微量元素为基本营养肥重量的0.5~2%。

中微量元素为基本营养肥典型但非限制性的重量百分比为0.5%、1%、1.5%或2%。

中量元素指硅、钙、镁、硫等元素。

中量元素典型但非限制性地选自硅酸钠、过磷酸钙、硫酸镁、氯化镁、硫酸铵、硫酸钾中的一种或几种。

微量元素指铜、铁、锰、锌、钼、硼、氯、镍等元素。

微量元素典型但非限制性地选自硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、磷酸亚铁铵、螯合态铁、硫酸锌、硝酸锌、氯化锌、螯合态锌、硫酸锰、螯合态锰、硫酸铜、氯化铜、螯合态铜、硼砂、硼酸、四硼酸钠、钼酸铵或钼酸钠中的一种或几种。

中微量元素的添加可以采用市售的含多种中微量元素的中微量元素添加剂,也可以采用上述含中微量元素的化合物自行配制。

中微量元素对植物的生长、发育和繁殖具有重要作用,土壤中缺乏中微量元素,补充适量的中微量元素不仅可以调节作物营养,同时可以进一步增强作物的抗病能力。

在一种优选的实施方式中,一种典型的复合肥料,主要由以下重量份的原料制备得到:尿素30份、氯化铵60份、氯化钾10份、氯化锌1份、γ-聚谷氨酸水凝胶0.1份、纤维素酶0.2份、淀粉酶0.4份、葡聚糖酶0.4份、碳纳米材料0.5份、脲酶抑制剂0.06份、硝化抑制剂0.12份、络合稀土0.012份和沸石粉4.8份。

根据本发明的第二个方面,提供了一种上述复合肥料的制备方法,包括以下步骤:

将按上述重量份称取的各原料混合均匀,得到复合肥料。

具体地,将配方量的基本营养肥、γ-聚谷氨酸、任选的生物酶、任选的碳纳米材料、任选的肥料增效剂和任选的中微量元素混合搅拌,经挤压造粒、筛分和包装,即得复合肥料。

复合肥料根据需要可以制成固体或液体剂型。

该复合肥料的制备工艺简单、方法省工省力,易于操作。

根据本发明的第三个方面,提供了一种上述的复合肥料在水稻、玉米、薏仁米、桉树、桑树、油菜或甘蔗作物种植中的应用。

为了进一步了解本发明,下面结合具体实施例对本发明的组分、方法及效果做进一步详细的说明。

实施例1

将100重量份的基本营养肥、0.5重量份的γ-聚谷氨酸、0.1重量份的纤维素酶和0.8重量份的碳纳米材料混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素30份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵60份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾10份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例2

将500重量份的基本营养肥、0.05重量份的γ-聚谷氨酸、1.5重量份的淀粉酶和0.1重量份的碳纳米材料混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素200份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵200份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾100份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例3

将200重量份的基本营养肥、0.3重量份的γ-聚谷氨酸、1重量份的葡聚糖酶和0.5重量份的碳纳米材料混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素80份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵70份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾50份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例4

将300重量份的基本营养肥、0.1重量份的γ-聚谷氨酸、0.6重量份的纤维素酶、0.6重量份的淀粉酶和0.4重量份的碳纳米材料混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素100份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵150份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾50份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例5

将400重量份的基本营养肥、0.2重量份的γ-聚谷氨酸、0.2重量份的纤维素酶、0.3重量份的淀粉酶、0.1重量份的葡聚糖酶和0.2重量份的碳纳米材料混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素200份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵100份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾100份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例6

将100重量份的基本营养肥、0.5重量份的γ-聚谷氨酸和0.1重量份的纤维素酶混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素30份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵60份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾10份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例7

将100重量份的基本营养肥、0.5重量份的γ-聚谷氨酸和0.8重量份的碳纳米材料混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素30份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵60份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾10份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例8

将100重量份的基本营养肥和0.5重量份的γ-聚谷氨酸混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素30份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵60份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾10份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例9

将500重量份的基本营养肥、0.05重量份的γ-聚谷氨酸、1.5重量份的淀粉酶和0.1重量份的碳纳米材料混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素200份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵200份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾100份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸水凝胶,按照专利cn104109375b的方法制备得到。

实施例10

将200重量份的基本营养肥、0.3重量份的γ-聚谷氨酸、1重量份的葡聚糖酶、0.5重量份的碳纳米材料、2重量份的脲酶抑制剂和4重量份的硝化抑制剂混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素80份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵70份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾50份(氯化钾中k2o含量60%)。

脲酶抑制剂为邻苯二酚;硝化抑制剂为甘油三乙酸酯。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例11

将300重量份的基本营养肥、0.1重量份的γ-聚谷氨酸、0.6重量份的纤维素酶、0.6重量份的淀粉酶、0.4重量份的碳纳米材料、0.2重量份的脲酶抑制剂、0.4重量份的硝化抑制剂、0.04重量份的络合稀土和16重量份的沸石粉混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素100份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵150份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾50份(氯化钾中k2o含量60%)。

脲酶抑制剂为苯醌;硝化抑制剂为双氰胺。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

实施例12

将400重量份的基本营养肥、0.2重量份的γ-聚谷氨酸、0.2重量份的纤维素酶、0.3重量份的淀粉酶、0.1重量份的葡聚糖酶和0.2重量份的碳纳米材料混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素200份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵100份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾100份(氯化钾中k2o含量60%)、氯化锌5份(氯化锌中锌元素含量46%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

对比例1

将30重量份的尿素(尿素中氮元素含量45%)、60重量份的氯化铵(氯化铵中氮元素含量26%)和10重量份的氯化钾(氯化钾中k2o含量60%)混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

对比例2

将50重量份的基本营养肥和1重量份的γ-聚谷氨酸混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素15份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵30份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾5份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

对比例3

将600重量份的基本营养肥和0.01重量份的γ-聚谷氨酸混合搅拌,经挤压造粒、筛分,得到复合肥料。

其中,基本营养肥包含以下重量份的组分:尿素180份(尿素中氮元素含量45%)、氯化铵360份(氯化铵中氮元素含量26%)、氯化钾60份(氯化钾中k2o含量60%)。

γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸可湿性粉剂。

效果例水稻田间试验

1、试验材料

试验在湖北省荆州区纪南镇纪城村大田进行。该试验点地处江汉平原,属亚热带季风湿润气候区。供试水稻品种:(杂交水稻)宜香1979,水稻全生育期150d。

2、试验设计

试验采用单因素随机区组设计,17个处理,3次重复,小区面积20m2(5m×4m),小区间用土埂包膜隔离,重复间以排水沟(或进水沟)隔离,水沟两侧土埂用农膜包埂,小区采用随机排列。各个处理的总施肥量为40kg/667m2

处理1:无肥区(ck);

处理2:施用普通尿素(尿素中氮元素含量46%);

处理3:对比例1;

处理4:对比例2;

处理5:对比例3;

处理6:实施例1;

处理7:实施例2;

处理8:实施例3;

处理9:实施例4;

处理10:实施例5;

处理11:实施例6;

处理12:实施例7;

处理13:实施例8;

处理14:实施例9;

处理15:实施例10;

处理16:实施例11;

处理17:实施例12。

3、栽培管理

试验采用旱育秧模式育苗,于2016年3月27日播种,由流转大户自行管理苗床。2016年5月8日进行试验地块选择,同时对试验地块耕层基础土壤样品的采集并送检。5月26日进行试验地块小区、排水沟划分并筑埂隔离(用塑料薄膜包埂)。5月31日按照总施肥量的60%做底肥施用,同日移栽,返青后按照总施肥量的40%作一次追肥施用。种植密度(行距40cm,窝距20.8cm)每小区栽10行、每行24窝,小区面积20m2(5m×4m),移栽密度为8000窝/667m2。施肥时间、施肥方法、田间管理及病虫害防治均一致,10月11日收获,每小区单打单收,同时分小区取样进行室内考种,烘干后称取千粒重、折算折干率。

4、结果与分析

4.1不同处理对水稻经济性状的影响试验结果如表1所示。

表1水稻经济性状试验结果

注:理论产量=有效穗x10000x穗实粒数x千粒重/1000/1000。

由表1可以看出,各处理经济性状和理论产量有一定差异,处理6~处理17一亩有效穗、穗实粒数、穗长、结实率、理论产量较高,综合看一亩有效穗在11.5万~12.4万穗之间变化,株高在119.7~123.2cm之间变化,穗长在26.5~27.1cm之间变化,穗实粒数在169.5~171.9粒之间变化,结实率在98.9%~99.54%之间变化。

处理1为空白试验,处理2采用常规尿素肥料处理,水稻的一亩有效穗、穗实粒数、穗长、结实率和理论产量明显低于使用本发明处理6~处理17的复合肥料处理的水稻经济性状;处理3~处理5采用对比例复合肥料,处理3采用氮肥和钾肥,处理4和处理5中氮肥、钾肥和γ-聚谷氨酸的用量不在本发明范围内,水稻的经济性状也不如处理6~处理17的复合肥料处理的水稻经济性状好。

处理11与处理6相比,缺少碳纳米材料,处理12与处理6相比,缺少生物酶,处理13与处理6相比,缺少生物酶和碳纳米材料,水稻的一亩有效穗、穗实粒数、穗长、结实率和理论产量均不如处理6的效果好。可见,通过添加生物酶和碳纳米材料,对复合肥料的整体性能和效果起到了提升作用,能够更好地促进水稻作物的生长。

处理14与处理7相比,γ-聚谷氨酸采用γ-聚谷氨酸水凝胶,复合肥料的缓释保水效果更好,对水稻的生长起到进一步地促进作用。

处理15、处理16分别与处理8、处理9相比,添加了肥料增效剂,经处理15、处理16处理过的水稻的经济性状如一亩有效穗、穗实粒数、穗长、结实率和理论产量等较处理8和处理9好,可见通过加入肥料增效剂,对复合肥料起到进一步增效作用。

处理17与处理10相比,添加了微量元素,复合肥料营养更加全面,肥效得到进一步提升。

4.2不同处理对水稻产量的影响试验结果如表2所示。

表2水稻产量试验结果

根据表2各处理小区出田产量按照取样烘干得到折干率,根据折干率折干得到折干小区产量。

经处理6~处理17处理的水稻单产较高,在565~708kg/667m2,处理11与处理6相比,缺少碳纳米材料,处理12与处理6相比,缺少生物酶,处理13与处理6相比,缺少生物酶和碳纳米材料,水稻单产有所降低;处理14与处理7相比,γ-聚谷氨酸采用γ-聚谷氨酸水凝胶,水稻产量进一步提升;处理15、处理16分别与处理8、处理9相比,添加了肥料增效剂,处理17与处理10相比,添加了微量元素,水稻单产有所增加,可见通过加入肥料增效剂、微量元素,使复合肥料的肥效更好,对水稻生长起到进一步的促进作用。

而采用常规尿素肥料(处理2)及对比例1~3(处理3~5)肥料处理的水稻的单产明显比其他处理低,这说明采用本发明特定配比的氮肥、钾肥和γ-聚谷氨酸,能够有效促进水稻生长,提高水稻单产。

4.3肥料利用率比较结果如表3所示。

表3肥料利用率结果

注:肥料利用率%=(施肥区作物吸收养分量-空白区作物吸收养分量)/肥料施用量x肥料中的养分含量(%)x100。

由表3可以看出,施用普通尿素作为肥料的氮肥利用率仅为2.61%,而施用本发明的复合肥料(处理6、处理11~13)氮肥利用率在35.27~38.65%,磷肥利用率在10.48~14.38%,而处理3的复合肥料氮肥利用率仅为12.56%,磷肥利用率仅为5.37%,由此可见,通过采用本发明配方的复合肥料能够显著提高氮肥和磷肥的利用率,减少养分流失,减轻环境污染。

处理4和处理5与处理6相比,氮肥和磷肥的利用率均较低,可见,各组分配比对于肥料性能以及提高肥料利用率上起到重要作用。

处理11与处理6相比,缺少碳纳米材料,处理12与处理6相比,缺少生物酶,处理13与处理6相比,缺少生物酶和碳纳米材料,复合肥中的氮肥利用率和磷肥利用率均有不同程度的下降,由此可见,生物酶和碳纳米材料对于提高肥料利用率起到了积极作用。

本发明复合肥料通过氮肥、钾肥、γ-聚谷氨酸之间的相互配合,根据作物需求平衡施肥,达到速效、长效、增效、保水相结合的目的,提高肥料利用率,促进作物生长,增产提质。

此外,由于γ-聚谷氨酸的加入,可使灌溉用水量节省10%,降低了成本。

尽管已用具体实施例来说明和描述本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

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