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一种保缓释肥料

阅读:365发布:2020-09-09

专利汇可以提供一种保缓释肥料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种农用保 水 缓释 肥料 ,包括以下重量配比的组分:保水剂∶缓释肥料=1~4∶1~6。还包括重量份数比为1~5的水淬渣。所述保水剂包括 淀粉 系列或 纤维 素系列或合成 聚合物 系列;缓释肥料包括包膜肥料如氮(N)、磷(P)、 钾 (K)单质、二元、三元 树脂 包膜肥料或含有微量元素的包膜肥料及低 溶解度 肥料,如脲甲 醛 、脲乙醛、脲异丁醛等;水淬渣含 钙 、镁、 硅 、 铜 、锰等 营养元素 ;还包括有微量的 植物 生长 激素 如生根粉等。本发明的肥料,养分可缓慢溶出,不会导致 土壤 溶液盐分浓度过高对保水剂性能产生影响。而且在各组分的相互作用下,能提高土壤对水分、养分的 缓冲容量 ,防止水分、养分流失,提高作物对土壤水分、养分的利用率。,下面是一种保缓释肥料专利的具体信息内容。

1、一种保缓释肥料,包括以下重量份数比的组分:保水剂∶缓释肥料=1~ 4∶1~6。
2、根据权利要求1所述的保水缓释肥料,其特征在于:所述保水缓释肥料中 还包括重量份数比为1~5的水淬渣。
3、根据权利要求2所述的保水缓释肥料,其特征在于:所述保水缓释肥料由 以下重量份数比的组分组成:保水剂∶缓释肥料∶水淬渣=1∶4∶5。
4、根据权利要求2所述的保水缓释肥料,其特征在于:所述保水缓释肥料中 还含有重量份数为100-1000ppm的植物生长激素
5、根据权利要求4所述的保水缓释肥料,其特征在于:所述植物生长激素为 生根粉。
6、根据权利要求1或2或3或4或5所述的保水缓释肥料,其特征在于:所 述保水剂为淀粉系保水剂、纤维素系保水剂或合成聚合物保水剂。
7、根据权利要求6所述的保水缓释肥料,其特征在于:所述淀粉保水剂为淀 粉接枝丙烯腈、淀粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酰胺等;所述纤维素保水剂为纤 维素接枝丙烯腈、纤维素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酰胺等;所述合成聚合物 保水剂为聚丙烯酰铵、聚丙烯酸盐、丙烯酸与丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇等。
8、根据权利要求1或2或3或4或5所述的保水缓释肥料,其特征在于:所 述缓释肥料为包膜肥料或低溶解度肥料。
9、根据权利要求8所述的保水缓释肥料,其特征在于:所述包膜肥料为氮、 磷、单质、二元、三元树脂包膜肥料,或含有微量元素、锰、、锌、、钼 的氮、磷、钾单质、二元、三元树脂包膜肥料;所述低溶解度肥料为脲甲、脲乙 醛或脲异丁醛。
10、根据权利要求1或2或3或4或5所述的保水缓释肥料,其特征在于:所 述水淬渣为含、镁、、铜、锰的高炉炼铁水淬渣。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种农用肥料,特别是一种保缓释肥料

背景技术

中国是一个农业大国,又是一个干旱、半干旱面积最大的国家,因此抗旱保墒 是农业生产中的一个重要环节。目前在农业生产中使用的保水剂具有良好的保水抗 旱性能,在解决作物缺水和荒漠化治理上取得了良好效果。保水剂在农、林业上的 研究开始于80年代末,至今已开发成功的技术有:苗木移栽蘸根、水稻育秧、抗 旱播种种子包衣等。
缓释肥料又称缓效肥料,是近年来发展起来的一类肥料新品种,这类肥料,可 代替有机肥料的部分功能,减少肥料中养分的流失,提高肥效,减弱肥料对土壤的 污染。缓释肥料主要包括包膜肥料和低溶解度肥料。包膜肥料是为了改善肥料的功 能或性能,在其颗粒表面涂以一层具有微孔疏水性难溶薄膜制成的肥料,利用包膜 孔径大小,化学或生物分解来控制养分释放速度。包膜肥料主要有树脂包膜肥料和 硫包膜肥料,它可以是氮(N)、磷(P)、(K)单质肥料包膜,也可以是氮(N)、 磷(P)、钾(K)中的二元或三元肥料包膜。
由于缓释肥料养分释放速度慢,不会导致土壤盐分浓度过高,因而缓释肥料与 保水剂掺混一起使用,不会影响保水剂吸水保水能,相反,保水剂在吸附水份的 同时还可将缓释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,这种水肥一体的吸附释放机制,提高了养分和 水分的利用率。
研究表明,保水剂与普通化学肥料混合施用时,易降低其溶涨能力,即吸水保 水能力,故保水剂产品一般不含肥料成分,且保水剂价格普遍比较昂贵,单独施用 费工费时,推广难度较大。
现有专利“长效保水复混肥料”(申请号:01110553.4),虽然也将保水剂与肥 料结合在一起造粒,但由于其所用的化学肥料多为盐类,大大降低了保水剂的吸水 功能。
高炉水淬渣是炼过程中的副产物,也是一种农肥,其中所含的(Cu)、 锰(Mn)、铁(Fe)等许多成分是农作物的微量元素肥料。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有保水保肥双重功效的保水缓释肥料。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种保水缓释肥料,包括以下重 量份数的组分:保水剂∶缓释肥料=1~4∶1~6。
为了增强保水缓释肥料的作用效果,所述保水缓释肥料中还包括重量份数比为 1~5的水淬渣。
所述保水缓释肥料由以下重量份数比的组分组成:保水剂∶缓释肥料∶水淬渣 =1∶4∶5。
所述保水缓释肥料中还含有重量份数比为100-1000ppm的植物生长激素,所述 植物生长激素为生根粉等。
所述保水剂为淀粉保水剂、纤维素保水剂或合成聚合物保水剂。
所述淀粉保水剂为淀粉接枝丙烯腈、淀粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酰胺等; 所述纤维素保水剂为纤维素接枝丙烯腈、纤维素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酰 胺等;所述合成聚合物保水剂为聚丙烯酰铵、聚丙烯酸盐、丙烯酸与丙烯酰胺共聚 物、聚乙烯醇等。
所述缓释肥料为包膜肥料或低溶解度肥料。
所述包膜肥料为氮、磷、钾单质、二元、三元树脂包膜肥料,或含有微量元素 铁、锰、铜、锌、、钼等的氮、磷、钾单质、二元、三元树脂包膜肥料;所述低 溶解度肥料为脲甲、脲乙醛或脲异丁醛。
所述水淬渣为含钙、镁、硅、铜、锰的高炉炼铁水淬渣。
具体配制保水缓释肥料时,可根据不同农作物的需要特点,对保水缓释肥料的 组份进行调整。
保水剂又称超强吸水剂或高分子吸水树脂,它是一种具有特殊功能的高分子材 料。保水剂不但吸水性、保水性极为优良,而且它在土壤中可形成团粒结构,使土 壤透水性、透气性增强,并且能使土壤白天和晚上的温差缩小;同时它还能吸收肥 料、农药,使之缓慢的释放,增强肥料、农药效果。能改良土壤、保水抗旱,给植 物种子发芽、植物生长发育创造良好的环境条件。
合理使用缓释肥料可大大提高肥料利用率、节省肥料、降低成本,实验表明, 使用包膜肥料可提高氮肥利用率20%左右,提高磷肥利用率10%左右,提高钾肥利 用率15%左右,粮食作物增产10%~20%。使用包膜肥料可以进行一次性施肥,节 省劳动力。由于肥料利用率提高,肥料在土壤中的损失减少,也就减少了肥料的挥 发和流失对大气和水源的污染,对环境保护起到一定的作用。此外,缓释肥料可与 种苗一起施用,具有不烧苗,不伤根的优点。
水淬渣是高炉炼铁时产生的废渣,又称高炉渣。高炉渣的化学成分主要为化 钙、氧化镁、二氧化硅、氧化和氧化锰等。高炉渣经水淬急冷,来不及形成矿物 结晶而把其中的化学能储存于形成的玻璃体中,因而具有较高的潜在活性,因此, 高炉渣是一种硅钙农肥,其中所含的铜、锰等许多成分是农作物需要的微量元素肥 料。本发明创造性地将水淬渣用于保水缓释肥料中,不仅使高炉炼铁时的废渣得到 了利用,而且可以大大提高保水缓释肥料的效果。
本发明保水缓释肥料,由于原料采用了缓释肥料,养分缓慢溶出,不会导致土 壤溶液盐分浓度过高,同时,由于各种原料采用物理性掺混,保水剂颗粒与肥料颗 粒保持了一定的距离,因而,避免了土壤溶液盐分浓度高对保水剂性能的影响。本 发明保水缓释肥料施入土壤后,在各组分的相互作用下,能提高土壤对水分、养分 的缓冲容量,防止水分、养分流失,提高作物对土壤水分、养分的利用率。
本发明由于采取以上技术方案,因此具有以下优点:
1、保水缓释肥料,成本低廉、施用简便,可根据不同的作物、土壤、气 候等条件,调整肥料的吸水倍率;施用方法与一般农业施肥方法相似。可广 泛应用于粮食作物、经济作物、园艺植物等。
2、施用保水缓释肥料,可起到保水节肥、长效增产的作用。保水缓释肥料肥 效期长,吸水功能可达2~5年,可大幅度降低肥料因挥发、淋溶所造成的流失, 使有限的肥料和水分被植物充分吸收利用,达到水肥一体,改良土壤,有利于作物 生长的目的,是一般肥料和保水剂所难以同时实现的。
3、施用保水缓释肥料,可降低农田灌溉成本,达到高效节水的目的。目前喷 灌、滴灌等节水农业设施成本较高,无法大面积推广,如推广保水缓释肥料,不但 可以使作物和苗木安全成活,还可节约30~50%的灌溉用水,缓解农林业与工业、 市政争夺用水的矛盾。以每亩年节水50~80立方米计算,1亿亩土地可节水50~ 80亿立方米,相当于中国年缺水量的15~25%。
4、施用保水缓释肥料,可控制农田污染、改善农田生态环境。保水缓释肥料 通过科学配方制造生产,其配方因作物和土壤而异,可极大地提高养分利用率,有 效控制了肥料施用对作物和环境的污染。
5、施用保水缓释肥料,可起到防固沙、恢复生态环境的作用,减轻沙尘暴 的威胁。保水缓释肥料特有的保水、固沙功效有利于抗旱减灾,改良沙化土地和沙 漠。在年降水量400毫米以上地区合理使用,植物成活率可达95%;在荒漠化治理 和中国西部开发上具有明显的优势。

具体实施方式

实施例1:水稻专用保水缓释肥料的生产
将粒度基本一致的聚丙烯酰铵100公斤、氮、磷、钾含量的重量份数比为14∶ 14∶14的包膜肥料400公斤、水淬渣(含二氧化硅34%)500公斤及重量份数比为 800ppm的植物生根粉及加入混合器(包括搅拌机、转鼓、摇盘、双锥混合器等) 中,开动混合器1~2分钟,然后卸料、装袋,这样得到了聚丙烯酰铵占10%、NPK包膜肥料占40%、水淬渣占50%,并呈均匀混合物形式的松散掺和物,成为水稻专 用保水缓释掺混肥料,其中所含各种有效养分如下:氮5.6%、五氧化二磷5.6%、 氧化钾5.6%、二氧化硅17%以及有关微量元素,总有效养分为34%。该肥料除用 机械混合法生产外,亦可采用人工掺混的办法生产,以下同。
实施例2:水稻田施用保水缓释肥料肥效的试验
本试验在北京市海淀区上庄乡农技站试验地进行。用实施例1的水稻专用 保水缓释肥料,与常规尿素、磷酸二铵、氯化钾分别作基肥,在水稻大田生产中作 对比试验,在氮、磷、钾、硅养分含量相等条件下,施用常规肥料养分释放快,水 稻苗期长势略显优势;但进入营养生长期与生殖生长并进期后,水稻专用保水缓释 肥料渐渐发挥优势。试验结果表明,施用水稻专用保水缓释肥料比常规施肥每亩增 产水稻36.5公斤,增产12.5%,亩增产值38元,保水缓释肥料营养元素释放与水 稻吸收基本一致,提高了养分利用率,其中氮提高9.5%,磷提高6.8%,钾提高7.9%。 同时,由于肥料中保水剂的持水作用,减少了灌溉次数与灌水量,水分利用率提高 15%左右。
实施例3:玉米专用保水缓释肥料的生产
将粒度基本一致的淀粉接枝丙烯酸盐100公斤、氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O) 含量的重量份数比为14∶14∶14的包膜肥料600公斤、水淬渣(含二氧化硅34%) 300公斤及重量份数比为100ppm的植物生根粉加入混合器(包括搅拌机、转鼓、 摇盘、双锥混合器等)中,开动混合器1~2分钟,然后卸料、装袋,这样得到了 淀粉接枝丙烯酸盐占10%、NPK包膜肥料占60%、水淬渣占30%,并基本呈均匀 混合物形式的松散掺和物,成为玉米专用保水缓释肥料,其中所含各种有效养分如 下:氮8.4%、五氧化二磷8.4%、氧化钾8.4%、二氧化硅10%以及有关微量元素, 总有效养分为35%。
实施例4:玉米田施用保水缓释肥料肥效的试验
本试验在山东省高唐县进行。用实施例3的玉米专用保水缓释肥料,与常规 尿素、磷酸二铵、氯化钾分别作基肥,在玉米大田生产中作对比试验,在氮、磷、 钾、硅养分含量相等条件下,施用常规肥料养分释放快,玉米苗期长势略显优势; 但进入营养生长期与生殖生长并进期后,玉米专用保水缓释肥料渐渐发挥优势。试 验结果表明,施用玉米专用保水缓释肥料,比常规施肥每亩增产玉米44.5公斤,增 产14.5%,亩增产值42元,保水缓释肥料营养元素释放与玉米吸收基本一致,提高 了养分利用率,其中氮提高8.9%,磷提高7.8%,钾提高9.1%。同时,由于肥料中 保水剂的持水作用,减少了灌溉次数与灌水量,水分利用率提高19%左右。
实施例5:草坪专用保水缓释肥料的生产
将粒度基本一致的聚丙烯酰铵400公斤、氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)含 量的重量份数比为21∶14∶18的掺混肥料100公斤(该肥料由40公斤脲甲醛、30公 斤磷酸二铵、30公斤大粒氯化钾组成)、水淬渣500公斤(含二氧化硅34%)加入 混合器(包括搅拌机、转鼓、摇盘、双锥混合器等)中,开动混合器1~2分钟, 然后卸料、装袋,得到聚丙烯酰铵占40%、NPK掺混肥料占10%、水淬渣占50%, 并基本呈均匀混合物形式的松散掺和物,成为草坪专用保水缓释肥料,其中所含 各种有效养分如下:氮2.1%、五氧化二磷1.4%、氧化钾1.8%、二氧化硅17%以及 有关微量元素,总有效养分为22.3%。
实施例6:草坪施用保水缓释肥料肥效的试验
本试验在北京市农林科学院进行。用实施例5的草坪专用保水缓释肥料,与 常规尿素、磷酸二铵、氯化钾分别作小区追肥试验,小区试验面积3.5m2,在氮、 磷、钾、硅养分含量相等条件下,施用常规肥料养分释放快,草坪表现徒长,徒长 后由于通风不良,造成叶片黄化,影响了草坪的质量,同时浇水次数明显增多,造 成了水分和养分的浪费,此外,由于草坪徒长,增加了修剪次数,费工费力;而施 用草坪专用保水缓释肥料的小区,草坪长势平稳,叶色青绿喜人,坪面平整,绿色 期长,根系发达保持水土能力强,适应性广,耐粗放管理;由于保水缓释肥料的养 分缓慢释放,避免了草坪徒长,减少了施肥次数,提高养分利用率10%左右;同时 由于保水剂的保水作用,减少了草坪的浇水次数,节约灌溉用水20%;此外,由于 草坪长势缓慢,减少了修剪次数,省工省力。
实施例7:蔬菜专用保水缓释肥料的生产
将粒度基本一致的聚丙烯酰铵400公斤、氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)含 量的重量份数比为14∶14∶14的包膜肥料100公斤加入混合器(包括搅拌机、转鼓、 摇盘、双锥混合器等)中,开动混合器1~2分钟,然后卸料、装袋,得到了聚丙 烯酰铵占80%、NPK包膜肥料占20%,并基本呈均匀混合物形式的松散掺和物, 成为蔬菜专用保水缓释肥料,其中所含各种有效养分如下:氮3%、五氧化二磷3%、 氧化钾3%,总有效养分为9%。
实施例8:蔬菜施用保水缓释肥料肥效的试验
本试验在北京市农林科学院进行。用实施例7的蔬菜专用保水缓释肥料,与常 规缓释肥料分别施用进行盆栽试验,在氮、磷、钾养分含量相等条件下,保水缓释 肥料较常规缓释肥料浇水次数和浇水量明显减少,水分利用效率提高50%,养分利 用率提高10%左右;油菜产量提高30%。
实施例9:花卉专用保水缓释肥料的生产
将粒度基本一致的纤维素接枝丙烯腈400公斤、含有微量元素铁、锰、铜、锌、 硼、钼,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)含量的重量份数比为14∶14∶14的包膜肥 料200公斤,重量份数比为100-1000ppm的植物生根粉及400公斤水淬渣(含二氧 化硅34%)加入混合器(包括搅拌机、转鼓、摇盘、双锥混合器等)中,开动混合 器1~2分钟,然后卸料、装袋,得到了聚丙烯酰铵占40%、NPK包膜肥料占20%, 水淬渣占40%,并基本呈均匀混合物形式的松散掺和物,成为花卉专用保水缓释肥 料,其中所含各种有效养分如下:氮3%、五氧化二磷3%、氧化钾3%,二氧化硅 占13.6%。总有效养分为22.6%。
实施例10:花卉施用保水缓释肥料肥效的试验
本试验在北京市农林科学院进行,供试花卉为郁金香、一品红。用实施例9的 花卉专用保水缓释肥料,与常规缓释肥料分别施用进行盆栽试验,在氮、磷、钾养 分含量相等条件下,保水缓释肥料较常规缓释肥料浇水次数和浇水量明显减少,水 分利用效率提高50%,养分利用率提高10%左右;花期延长,花色鲜艳,提高了花 卉的观赏价值。
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