小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥及其生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種包裹型控釋肥，具體是一種小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥及其生產工藝，是由下列重量百分比的原材料制成的，肥核73～75%，包裹層23～25%，粘結劑1.0～1.5%，密封光亮劑0.5%；所述的肥核為用于玉米秸稈還田后播種小麥的專用復混肥，專用復混肥是由尿素化肥、磷酸二銨化肥、氯化鉀化肥以及粘土組成的，該復混肥中含有25～27%的氮元素、15～17%的五氧化二磷、7～9%的氧化鉀；所述的包裹層是由70～75%雞糞、20～25%風化煤、4～5%米糠或麥麩以及1～2%腐熟劑混勻堆積腐熟發酵形成的生物有機材料；所述的粘結劑為水玻璃或改性淀粉。
【專利說明】小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥及其生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種包裹型控釋肥，具體是一種小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥及其生產工藝。
【背景技術】
[0002]化肥在農業生產中約占全部生產性支出的50%，也給發展中國家帶來55%的糧食增產。但由于肥料性質、土壤環境條件的綜合影響及化肥自身的特性和不合理施用，造成利用率低、資源浪費、環境污染等諸多問題。目前我國化肥當季利用率氮為30~35%，磷為10~20%，鉀為35~50%，氮肥當季利用率低于世界發達國家10~15%，而通過淋溶、揮發等損失的氮素約占30~50%，這導致地下水富營養化、蔬菜中硝態氮含量超標、氧化亞氮排放量增加等生態安全問題。因此，提高化肥利用率，減少化肥施用造成的環境污染，研制與開發新型肥料已越來越引起社會的普遍關注。
[0003]控(緩)釋肥料是通過各種機制、措施預先設定肥料在作物整個生育周期的養分釋放模式，使其養分釋放規律與作物吸收養分規律同步，從而提高肥料利用率的一種環境友好新型肥料，具有肥料利用率高、化肥使用量少、節省施肥勞動力、環保等特點，已成為我國化肥行業未來重點研究方向。但由于包膜材料成本較高、工藝復雜和養分釋放模式與作物需肥特性不吻合，而造成肥料利用率提高不明顯且不穩定等問題。

【發明內容】

[0004]本發明為了解 決化肥和控(緩)釋肥存在的問題，提供了一種小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥及其生產工藝。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥，是由下列重量百分比的原材料制成的，肥核73~75%，包裹層23~25%，粘結劑1.0~1.5%，密封光亮劑0.5% ;所述的肥核為用于玉米秸桿還田后播種小麥的專用復混肥，專用復混肥是由尿素化肥、磷酸二銨化肥、氯化鉀化肥以及粘土組成的，該復混肥中含有25~27%的氮元素、15~17%的五氧化二磷、7~9%的氧化鉀；所述的包裹層是由70~75%雞糞、20~25%風化煤、4~5%米糠或麥麩以及I~2%腐熟劑混勻堆積腐熟發酵形成的生物有機材料；所述的粘結劑為水玻璃或改性淀粉。
[0006]本發明中所述的腐熟劑為秸桿腐熟菌；粘結劑中的改性淀粉可采用本領域任意天然淀粉的改性淀粉。所述的密封光亮劑采用的是本領域常規使用的化肥造粒密封光亮劑。
[0007]采用本發明所述肥核中各原材料(尿素化肥、磷酸二銨化肥、氯化鉀化肥以及粘土)的比例，可使肥核中的總養分> 50%，可使小麥有效利用肥核中的養分，又不造成浪費。本發明采用的尿素化肥、磷酸二銨化肥、氯化鉀化肥均為國內常用的化肥，尿素化肥中含N46.2%，磷酸二銨化肥中含N18%、含P2O5 46%，氯化鉀化肥含K2050%。
[0008]本發明所述小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥可采用本領域常規控釋肥的生產工藝，但是采用本發明所述小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥的生產工藝，在等養分條件(配比相同)下，90%以上顆粒粒徑在3~4mm之間，更利于小麥的吸收；小麥籽粒產量比常規生產工藝增產6.53~9.79%，氮肥利用率提高5.12~17.84%，磷肥利用率提高2.13~
3.69%，鉀肥利用率提高4.36~15.28%，土壤有機質含量提高0.0041~0.016g/kg ;生產工藝簡單，該控釋肥生產工藝所需設備為生產市售復混肥設備，不需要增加其他設備，僅需對生產工藝流程略加改造，即可實現生產，因此，生產工藝簡便，生產過程不僅不產生環境污染，還減少雞糞對空氣和水源的污染。
[0009]本發明所述的小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥，與現有技術相比，具有如下有益效果:
(1)、針對玉米秸桿還田后播種小麥，秸桿腐熟與小麥苗期生長所需氮素較多形成生物爭氮，若施氮不足易造成苗黃苗弱，冬前及冬季凍害嚴重，研制了該控釋肥專用配方，增加該配方中氮素比例，而適當減少鉀素比例；施用該配方肥的控釋肥做基肥無需再增施其他氮肥，可避免苗期生物爭氮，有利于培育冬前壯苗；
(2)、充分利用豐富的雞糞和風化煤資源，通過腐熟菌腐熟后形成生物有機包裹材料，既消除了雞糞的臭味、激活了雞糞中有機養分活性，又發揮了風化煤的吸附性，同時通過腐熟過程使腐熟菌擴繁，有利于促進玉米秸桿腐熟；其中雞糞中富含有機含氮物質，通過腐熟可分解為有機小分子氮，更易被小麥吸收；風化煤有較強吸附性，既可吸附雞糞中臭味，又可吸收化學肥料中的氮磷鉀小分子，提高養分利用效率；同時風化煤中富含多種植物可吸收利用的有機活性成分，也可與化肥中部分速效養分反應生成養分更全面、更易于被植物吸收的有機營養物質，增加土壤有機質，改善土壤團粒結構，且價格低廉；雞糞和風化煤腐熟過程中加入腐熟劑,既加快了腐熟過程，同時可促進腐熟菌大量繁殖,形成富含腐熟菌的生物有機包裹層，施入土壤后仍可促進玉米秸桿腐熟，增加土壤有機質，改善土壤結構，培育高產田土壤條件；
(3)、成本低廉、環保、控釋性能好、養分利用率高。以生物有機材料為包裹層，發揮這些材料吸附性好，富含各種養分的特性，可提高養分的可控性，提高了養分釋放期。同時這些材料價格低廉，環保性好、富含小麥生長所需的多種養分、為土壤微生物和小麥提供了養分，激活土壤微生物群及土壤酶活性，使氮磷鉀養分利用率顯著提高，不污染土壤環境；
(4)、養分釋放與小麥需肥規律基本吻合。小麥專用生物有機材料包裹型控釋肥經過多次試驗，通過室內釋放試驗和田間釋放試驗不斷改進配比和生產工藝，最后形成，該產品為黑色顆粒。按照劉剛等人起草制定的控(緩)釋肥行標HG/T3931-2007方法，其養分釋放期與小麥生育期相當，可滿足小麥生長發育期的養分需求；
(5)、本發明制成的小麥專用生物材料包裹型控釋肥，解決了無機硫、高分子樹脂等包裹型控釋肥薄膜材料成本高、工藝復雜、養分釋放模式與作物需肥規律相差較大的問題。與等量氮磷鉀肥配施相比，可增產小麥30~45kg/畝，氮肥、磷肥和鉀肥利用效率分別提高
5.12~17.48%,2.13 ~3.69% 和 4.36~15.28%, 土壤有機質含量提高 0.0041 ~0.016g/kg ；同時本發明制成的小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥具有制備工藝簡單、成本低且環保、肥效長、肥料利用率高等特點。
【具體實施方式】
[0010]實施例1小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥的生產工藝，其步驟為:
a.肥核的制備:296.1kg尿素化肥、253.9kg磷酸二銨化肥、131.4kg氯化鉀化肥以及48.6kg粘土粉碎、混合均勻,通過圓盤造粒設備造粒,經篩分制成95%以上粒徑在2~3_之間的專用肥核；該復混肥中含有25%的氮元素(182.5kg)、16%的五氧化二磷(I 16.8kg)、9%的氧化鉀(65.7kg)；
b.包裹層的制備:將175kg(70%)雞糞、62.5kg (25%)風化煤、IOkg (4%)米糠以及2.5kg (1%)腐熟劑混勻堆積腐熟，粉碎過63目篩，形成生物有機材料；
c.包裹造粒:通過圓盤造粒設備并噴淋15kg水玻璃將生物有機材料包裹于專用肥核上，包裹成球達到85%以上時，顆粒進入干燥筒烘干干燥，冷卻、篩分；
d.后期處理:用5kg密封光亮劑對顆粒進行噴涂，篩分使90%以上顆粒粒徑在3~4mm之間，經過計量、包裝。
[0011]該包裹型控釋肥中含有肥核73%，包裹層25%，粘結劑1.5%，密封光亮劑0.5%。
[0012]經該配比或工藝制造的小麥專用生物材料包裹控釋肥，2年小麥大田試驗結果表明，等養分條件下，可使小麥籽粒產量比氮磷鉀配施增產8.66%，氮肥利用率提高16.48%，磷肥利用效率提高2.13%，鉀肥利用率提高4.36%，土壤有機質提高0.0041g/kg。
[0013]實施例2
小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥的生產工藝，其步驟為:
a.肥核的制備:307.8kg尿素化肥、271.7kg磷酸二銨化肥、103kg氯化鉀化肥以及52.5kg粘土粉碎、混合均勻,通過圓盤造粒設備造粒,經篩分制成95%以上粒徑在2~3_之間的專用肥核；該復混肥中含有26%的氮元素(191.lkg)、17%的五氧化二磷(125kg)、7%的氧化鉀(51.5kg)；
b.包裹層的制備:將185kg(74%)雞糞、50kg (20%)風化煤、11.25kg (4.5%)麥麩以及3.75kg (1.5%)腐熟劑混勻堆積腐熟，粉碎過70目篩，形成生物有機材料；
c.包裹造粒:通過圓盤造粒設備并噴淋IOkg改性淀粉將生物有機材料包裹于專用肥核上，包裹成球達到85%以上時，顆粒進入干燥筒烘干干燥，冷卻、篩分；
d.后期處理:用5kg密封光亮劑對顆粒進行噴涂，篩分使90%以上顆粒粒徑在3~4mm之間，經過計量、包裝。
[0014]該包裹型控釋肥中含有肥核73.5%，包裹層25%，粘結劑1.0%，密封光亮劑0.5%。
[0015]經該配比或工藝制造的小麥專用生物材料包裹控釋肥，2年小麥大田試驗結果表明，等養分條件下，可使小麥籽粒產量比氮磷鉀配施增產9.79%，氮肥利用率提高17.84%，磷肥利用效率提高3.69%，鉀肥利用率提高13.46%，土壤有機質提高0.01lgAg0
[0016]實施例3
小麥專用有機生物材料 包裹型控釋肥的生產工藝，其步驟為:
a.肥核的制備:343kg尿素化肥、244.6kg磷酸二銨化肥、120kg氯化鉀化肥以及42.4kg粘土粉碎、混合均勻,通過圓盤造粒設備造粒,經篩分制成95%以上粒徑在2~3_之間的專用肥核；該復混肥中含有27%的氮元素(202.5kg)、15%的五氧化二磷(I 12.5kg)、8%的氧化鉀(60kg)；
b.包裹層的制備:將163.3kg (71%)雞糞、50.6kg (22%)風化煤、11.5kg (5%)米糠以及4.6kg (2%)腐熟劑混勻堆積腐熟，粉碎過67目篩，形成生物有機材料；C.包裹造粒:通過圓盤造粒設備并噴淋15kg水玻璃將生物有機材料包裹于專用肥核上，包裹成球達到85%以上時，顆粒進入干燥筒烘干干燥，冷卻、篩分；
d.后期處理:用5kg密封光亮劑對顆粒進行噴涂，篩分使90%以上顆粒粒徑在3~4mm之間，經過計量、包裝。
[0017]該包裹型控釋肥中含有肥核75%，包裹層23%，粘結劑1.5%，密封光亮劑0.5%。
[0018]經該配比或工藝制造的小麥專用生物材料包裹控釋肥，2年小麥大田試驗結果表明，等養分條件下，可使小麥籽粒產量比氮磷鉀配施增產7.98%，氮肥利用率提高13.42%，磷肥利用效率提高3.15%，鉀肥利用率提高，8.65%，土壤有機質提高0.0087g/kg。
[0019]實施例4
小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥的生產工藝，其步驟為:
a.肥核的制備:296.1kg尿素化肥、253.9kg磷酸二銨化肥、131.4kg氯化鉀化肥以及48.6kg粘土粉碎、混合均勻,通過圓盤造粒設備造粒,經篩分制成95%以上粒徑在2~3_之間的專用肥核；該復混肥中含有25%的氮元素(182.5kg)、16%的五氧化二磷(I 16.8kg)、9%的氧化鉀(65.7kg)；
b.包裹層的制備:將172kg(73.5%)雞糞、49.1kg (21%)風化煤、10.5kg (4.5%)麥麩以及2.3kg (1%)腐熟劑混勻堆積腐熟，粉碎過60目篩，形成生物有機材料；
c.包裹造粒:通過圓盤造粒設備并噴淋Ilkg改性淀粉將生物有機材料包裹于專用肥核上，包裹成球達到85%以上時，顆粒進入干燥筒烘干干燥，冷卻、篩分；
d.后期處理:用5kg密封光亮劑對顆粒進行噴涂，篩分使90%以上顆粒粒徑在3~4mm之間，經過計量、包裝。
[0020]該包裹型控釋肥中含有肥核75%，包裹層23.4%，粘結劑1.1%，密封光亮劑0.5%。
[0021]經該配比或工藝制造的小麥專用生物材料包裹控釋肥，2年小麥大田試驗結果表明，等養分條件下，可使小麥籽粒產量比氮磷鉀配施增產6.53%，氮肥利用率提高5.12%，磷肥利用效率提高2.79%，鉀肥利用率提高10.65%，土壤有機質提高0.01lgAg0
【權利要求】
1.小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥，其特征在于，是由下列重量百分比的原材料制成的，肥核73~75%，包裹層23~25%，粘結劑1.0~1.5%，密封光亮劑0.5% ;所述的肥核為用于玉米秸桿還田后播種小麥的專用復混肥，專用復混肥是由尿素化肥、磷酸二銨化肥、氯化鉀化肥以及粘土組成的，該復混肥中含有25~27%的氮元素、15~17%的五氧化二磷、7~9%的氧化鉀；所述的包裹層是由70~75%雞糞、20~25%風化煤、4~5%米糠或麥麩以及I~2%腐熟劑混勻堆積腐熟發酵形成的生物有機材料；所述的粘結劑為水玻璃或改性淀粉。
2.根據權利要求1所述的小麥專用有機生物材料包裹型控釋肥的生產工藝，其特征在于，其步驟為: a.肥核的制備:專用復混肥粉碎、混合均勻，通過圓盤造粒設備造粒，經篩分制成95%以上粒徑在2~3mm之間的專用肥核； b.包裹層的制備:將雞糞、風化煤、米糠或麥麩以及腐熟劑混勻堆積腐熟，粉碎過60~70目篩，形成生物有機材料； c.包裹造粒:通過圓盤造粒設備并噴淋粘結劑將生物有機材料包裹于專用肥核上，包裹成球達到85%以上時，顆粒進入干燥筒烘干干燥，冷卻、篩分； d.后期處理:用密封光亮劑對顆粒進行噴涂，篩分使90%以上顆粒粒徑在3~4mm之間，經過計量、包裝。
【文檔編號】C05G3/02GK103819279SQ201410104562
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】裴雪霞, 黨建友, 張定一, 閆翠萍 申請人:山西省農業科學院小麥研究所