技术领域
[0001] 本
发明涉及一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料及其制备方法。属于肥料技术领域。
背景技术
[0002] 马铃薯，俗称土豆，是人们日常生活中不可或缺的食物，具有抗衰老的功效。它含有丰富的维生素B1、B2、B6和泛酸等B族维生素及大量的优质
纤维素，还含有微量元素、
氨基酸、
蛋白质、脂肪和优质
淀粉等
营养元素，营养价值十分丰富。近年来，随着马铃薯规模化种植，其病虫害发生日趋严重。其黑胫病、病毒病及地老虎等对马铃薯营养生长和产品外观的影响较大，降低了马铃薯的商品价值。导致上述土传病害发生的罪魁祸首是躲在
土壤耕作层中的病菌，它们分布在土壤的不同
位置，只要寄主
植物出现，这些处于休眠状态的病菌就会萌发并通过产生毒素影响植物生长、攻击植物根系、进入植物体内导致植物发病或死亡，
农药防治虽然可以达到一定的
治疗效果，但大量农药的使用很容易残留有害物质在蔬菜中，严重的会直接危害人体内的神经系统、肝、肾等器官，造成中毒死亡，给人民身体健康、农村经济发展及和谐社会建设造成巨大隐患。
[0003] 马铃薯整个生育期间，因生育阶段不同，其所需营养物质的种类和数量也不同。
幼苗期吸肥很旺，发棵期吸肥量迅速增加，到结薯初期吸收氮、磷、
钾三要素，按总吸肥量的百分数计，发芽到出苗期分别占6.0％、8.0％、9.0％。发棵期为38.0％、34.0％、36.0％，结薯期为56.0％、58.0％和55.0％。三要素中马铃薯对钾的吸收量最多，其次是氮、磷最少。每生产1000kg
块茎，需吸收氮5-6kg、五
氧化二磷1-3kg、氧化钾12-13kg。氮磷钾比例为2.8:1:3.7，此外马铃薯对
钙、镁、硫等中、微量营养的需求量也比较大。目前市场上也存在品种繁多的
复合肥，但大多数复合肥的养分释放不均衡，有的过缓，有的过快，不能很好地与马铃薯需肥规律相一致，导致肥效利用率低，不能最大效益的利于马铃薯的生长发育。因而如何根据马铃薯营养阶段、连续性等特性，研制出一种能够达到具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料成为亟待解决的技术问题。
发明内容
[0004] 针对
现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料。该肥料是一种集
生物、无机和速效、缓效肥料为一体的多功能型马铃薯专用肥料，既有适合马铃薯生长所需的生物、无机成分，又有满足马铃薯不同生长周期的速效、缓效养分；该产品中的
微生物菌剂既有使马铃薯促生、防控病虫害的作用，又有加快马铃薯体中的氧化还原过程，刺激马铃薯生长，促进新陈代谢和对各种养分成分的吸收利用的功能，可促使马铃薯根系生长和吸
水、吸肥的能
力，提高马铃薯对阳光的吸收利用，兼有改良土壤的特效性。
[0005] 本发明还提供了一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料的制备方法。
[0006] 本发明采用以下技术方案：
[0007] 一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料，它是由肥芯、第一层包膜剂和第二层包膜剂组成；所述肥芯：第一层包膜剂：第二层包膜剂的
质量比为100：3:5；所述肥芯是由以下重量份的原料制成：尿素450-490份、
磷酸一铵210-250份、
氯化钾180-220份、
腐殖酸50-70份、γ-聚谷氨酸3-5份、海藻渣6-10份、脲酶
抑制剂3-5份、
硫酸镁5-10份、过磷酸钙5-
10份、
硼砂3-5份、微量元素1-3份、钼酸铵3-5份、土壤调节剂3-5份；
[0008] 所述海藻渣为海带、裙带菜、海囊藻、马尾藻、巨藻、泡叶藻等中的一种或几种混合物，置于
发酵池中，然后加入占总重量0.2％-0.5％的EM菌液，再加入适量水保持
含水量在40-50％，保持中心
温度60-65℃连续发酵15天后，干燥
粉碎过150目筛即得海藻渣，备用；
[0009] 所述土壤调节剂为改性纳米二氧化
钛、
硅烷化改性沸石、
风干榛子粕粉按照1:10:20的重量比制成；
[0010] 所述第一层包膜剂为壳聚糖与水杨酸衍生物聚(4-N-甲基
丙烯酸氨基苯
甲酸)等摩尔比混合制成；
[0011] 所述第二层包膜剂为
泥炭土和复合微生物菌剂按照1:1的重量比制成；所述复合微生物菌剂为枯草芽孢杆菌粉、黑曲霉菌粉、胶冻样芽胞杆菌粉按照2:1:1的重量比制成；
[0012] 所述微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合
铁：氨基酸螯合锰：氨基酸螯合
铜的重量比为1:1.1:1:1.3。
[0013] 所述改性纳米二氧化钛是通过下述方法制备得到的：将纳米二氧化钛与三
乙醇胺按照重量比1:5混合，在研钵中研钵1小时，然后在高速搅拌下分散到含5％
偶联剂KH560的
水体中，调节pH至8～9，继续搅拌30-45min，放入
球磨机中球磨3h，即得改性纳米二氧化钛。
[0014] 所述纳米二氧化钛的粒径为50-100nm。
[0015] 所述硅烷化改性沸石是将天然沸石
酸化后，于
甲苯溶液中加入3-氨丙基三甲氧基硅烷反应处理后得到的。
[0016] 优选的，所述肥芯是由以下重量份的原料制成：尿素470份、磷酸一铵240份、氯化钾200份、腐殖酸60份、γ-聚谷氨酸4份、海藻渣8份、脲酶抑制剂4份、
硫酸镁8份、过磷酸钙8份、硼砂4份、微量元素2份、钼酸铵4份、土壤调节剂4份。
[0017] 一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料的制备方法，它包括以下步骤：
[0018] 1)将海带、裙带菜、海囊藻、马尾藻、巨藻、泡叶藻等中的一种或几种混合物，置于发酵池中，然后加入占总重量0.2％-0.5％的EM菌液，再加入适量水保持含水量在40-50％，保持中心温度60-65℃连续发酵15天后，干燥粉碎过150目筛即得海藻渣，备用；
[0019] 2)将纳米二氧化钛与三乙醇胺按照重量比1:5混合，在研钵中
研磨1小时，然后在高速搅拌下分散到含5％偶联剂KH560的水体中，调节pH至8～9，继续搅拌30-45min，放入球磨机中球磨3h，即得改性纳米二氧化钛，备用；
[0020] 3)将天然沸石于800℃
煅烧2小时，冷却至室温后加入5倍重量的10％的
盐酸酸化搅拌反应12小时，离心分离，固体洗涤后再加入到3倍重量的5mol/L的氢氧化钠溶液中，室温搅拌30min后，过滤，固体用去离子水冲洗至中性，然后将固体加入10倍重量的甲苯中，再向其中加入3-氨丙基三甲氧基硅烷80℃下搅拌2小时后，过滤，洗涤，干燥后得到硅烷改性化沸石，备用；
[0021] 4)将步骤2)所得改性纳米二氧化钛和步骤3)所得硅烷化改性沸石与风干榛子粕粉按照1:10:20的重量比制成土壤调节剂，备用；
[0022] 5)在转鼓
蒸汽造粒生产装置上，将尿素、磷酸一铵、氯化钾、腐殖酸、γ-聚谷氨酸、海藻渣、脲酶抑制剂、硫酸镁、过磷酸钙、硼砂、微量元素、钼酸铵、土壤调节剂计量称取后、混合进入转鼓造粒机，同时在转鼓造粒机中加入蒸汽增加造粒物料液相和温度使其团聚成粒，然后再进入转鼓冷却机中冷却至60℃，筛分制得粒径为2-3.5mm的颗粒肥芯，备用；
[0023] 6)将步骤5)所得肥芯颗粒预热至60℃，然后将第一层包膜剂加入包膜机中对上述颗粒进行喷洒一次包膜处理，干燥后得到一次包膜颗粒；
[0024] 7)将所得一次包膜颗粒预热至45℃，然后将第二层包膜剂混合粉料加入包膜机中进行扑粉二次覆膜处理，干燥，分装即得到本发明的肥料。
[0025] 所述步骤6)中第一层包膜剂为壳聚糖与水杨酸衍生物聚(4-N-甲基丙烯酸氨基
苯甲酸)等摩尔比混合制成。
[0026] 所述步骤7)中第二层包膜剂为泥炭土和复合微生物菌剂按照1:1的重量比制成；所述复合微生物菌剂为枯草芽孢杆菌粉、黑曲霉菌粉、胶冻样芽胞杆菌粉按照2:1:1的重量比制成。
[0027] 本发明的有益效果是：1)本发明肥料配方科学合理，富含钾元素，完全复合马铃薯不同生长期的需肥规律，可促进马铃薯的增长，增产增收效果显著。2)该肥料颗粒经过两次包膜处理得到的，既具有快速释放的养分又具有长效释放的养分，采用的第一层包膜剂为壳聚糖与水杨酸衍生物聚(4-N-甲基丙烯酸氨基苯甲酸)等摩尔比混合制成，可显著增加壳聚糖的成膜性和力学性能，使肥效更加长久，提高了肥料利用率。3)本发明采用特定处理的海藻渣为原料，富含多种营养成分以及大量有益微生物，具有显著提升植物抗病、抗旱、抗寒、抗盐
碱等抗逆性的能力，同时本发明还添加特定组分的土壤调节剂，该土壤调节剂以改性纳米二氧化钛、硅烷化改性沸石、风干榛子粕粉组成，具有优秀的有机污染物和重金属污染物双重
吸附能力，同时可有效防止土壤板结，增加肥料的分散性，有利于肥效的释放和
农作物的吸收，提升了土壤种植的安全性。4)本发明二次包膜剂采用复合微生物菌剂层，各单一菌种合理比例复配后，有益菌协同作用，可显著提高植物抗逆性和营养元素吸收，对马铃薯易发生的病虫害具有优异的防控效果，可显著降低马铃薯病虫害发生率，有效提马铃薯品质。
具体实施方式
[0028] 下面结合具体
实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0029] 实施例1
[0030] 一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料，它是由肥芯、第一层包膜剂和第二层包膜剂组成；所述肥芯：第一层包膜剂：第二层包膜剂的质量比为100：3:5；所述肥芯是由以下重量份的原料制成：尿素450份、磷酸一铵210、氯化钾180份、腐殖酸50份、γ-聚谷氨酸3、海藻渣6份、脲酶抑制剂3份、硫酸镁5份、过磷酸钙5份、硼砂3份、微量元素1份、钼酸铵3份、土壤调节剂3份。
[0031] 所述海藻渣为海带、裙带菜、海囊藻、马尾藻、巨藻、泡叶藻等中的一种或几种混合物，置于发酵池中，然后加入占总重量0.2％-0.5％的EM菌液，再加入适量水保持含水量在40-50％，保持中心温度60-65℃连续发酵15天后，干燥粉碎过150目筛即得海藻渣，备用；
[0032] 所述土壤调节剂为改性纳米二氧化钛、硅烷化改性沸石、风干榛子粕粉按照1:10:20的重量比制成；
[0033] 所述第一层包膜剂为壳聚糖与水杨酸衍生物聚(4-N-甲基丙烯酸氨基苯甲酸)等摩尔比混合制成；
[0034] 所述第二层包膜剂为泥炭土和复合微生物菌剂按照1:1的重量比制成；所述复合微生物菌剂为枯草芽孢杆菌粉、黑曲霉菌粉、胶冻样芽胞杆菌粉按照2:1:1的重量比制成；
[0035] 所述微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸螯合铜的重量比为1:1.1:1:1.3。
[0036] 所述改性纳米二氧化钛是通过下述方法制备得到的：将纳米二氧化钛与三乙醇胺按照重量比1:5混合，在研钵中研钵1小时，然后在高速搅拌下分散到含5％偶联剂KH560的水体中，调节pH至8～9，继续搅拌30-45min，放入球磨机中球磨3h，即得改性纳米二氧化钛。
[0037] 所述纳米二氧化钛的粒径为50-100nm。
[0038] 所述硅烷化改性沸石是将天然沸石酸化后，于甲苯溶液中加入3-氨丙基三甲氧基硅烷反应处理后得到的。
[0039] 上述肥料的制备方法如下：
[0040] 1)将海带、裙带菜、海囊藻、马尾藻、巨藻、泡叶藻等中的一种或几种混合物，置于发酵池中，然后加入占总重量0.2％-0.5％的EM菌液，再加入适量水保持含水量在40-50％，保持中心温度60-65℃连续发酵15天后，干燥粉碎过150目筛即得海藻渣，备用；
[0041] 2)将纳米二氧化钛与三乙醇胺按照重量比1:5混合，在研钵中研磨1小时，然后在高速搅拌下分散到含5％偶联剂KH560的水体中，调节pH至8～9，继续搅拌30-45min，放入球磨机中球磨3h，即得改性纳米二氧化钛，备用；
[0042] 3)将天然沸石于800℃煅烧2小时，冷却至室温后加入5倍重量的10％的盐酸酸化搅拌反应12小时，离心分离，固体洗涤后再加入到3倍重量的5mol/L的氢氧化钠溶液中，室温搅拌30min后，过滤，固体用去离子水冲洗至中性，然后将固体加入10倍重量的甲苯中，再向其中加入3-氨丙基三甲氧基硅烷80℃下搅拌2小时后，过滤，洗涤，干燥后得到硅烷改性化沸石，备用；
[0043] 4)将步骤2)所得改性纳米二氧化钛和步骤3)所得硅烷化改性沸石与风干榛子粕粉按照1:10:20的重量比制成土壤调节剂，备用；
[0044] 5)在转鼓蒸汽造粒生产装置上，将尿素、磷酸一铵、氯化钾、腐殖酸、γ-聚谷氨酸、海藻渣、脲酶抑制剂、硫酸镁、过磷酸钙、硼砂、微量元素、钼酸铵、土壤调节剂计量称取后、混合进入转鼓造粒机，同时在转鼓造粒机中加入蒸汽增加造粒物料液相和温度使其团聚成粒，然后再进入转鼓冷却机中冷却至60℃，筛分制得粒径为2-3.5mm的颗粒肥芯，备用；
[0045] 6)将步骤5)所得肥芯颗粒预热至60℃，然后将第一层包膜剂加入包膜机中对上述颗粒进行喷洒一次包膜处理，干燥后得到一次包膜颗粒；
[0046] 7)将所得一次包膜颗粒预热至45℃，然后将第二层包膜剂混合粉料加入包膜机中进行扑粉二次覆膜处理，干燥，分装即得到本发明的肥料。
[0047] 实施例2
[0048] 一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料，它是由肥芯、第一层包膜剂和第二层包膜剂组成；所述肥芯：第一层包膜剂：第二层包膜剂的质量比为100：3:5；所述肥芯是由以下重量份的原料制成：尿素490份、磷酸一铵250份、氯化钾220份、腐殖酸70份、γ-聚谷氨酸5份、海藻渣10份、脲酶抑制剂5份、硫酸镁10份、过磷酸钙10份、硼砂5份、微量元素3份、钼酸铵5份、土壤调节剂5份。
[0049] 所述海藻渣为海带、裙带菜、海囊藻、马尾藻、巨藻、泡叶藻等中的一种或几种混合物，置于发酵池中，然后加入占总重量0.2％-0.5％的EM菌液，再加入适量水保持含水量在40-50％，保持中心温度60-65℃连续发酵15天后，干燥粉碎过150目筛即得海藻渣，备用；
[0050] 所述土壤调节剂为改性纳米二氧化钛、硅烷化改性沸石、风干榛子粕粉按照1:10:20的重量比制成；
[0051] 所述第一层包膜剂为壳聚糖与水杨酸衍生物聚(4-N-甲基丙烯酸氨基苯甲酸)等摩尔比混合制成；
[0052] 所述第二层包膜剂为泥炭土和复合微生物菌剂按照1:1的重量比制成；所述复合微生物菌剂为枯草芽孢杆菌粉、黑曲霉菌粉、胶冻样芽胞杆菌粉按照2:1:1的重量比制成；
[0053] 所述微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸螯合铜的重量比为1:1.1:1:1.3。
[0054] 所述改性纳米二氧化钛是通过下述方法制备得到的：将纳米二氧化钛与三乙醇胺按照重量比1:5混合，在研钵中研钵1小时，然后在高速搅拌下分散到含5％偶联剂KH560的水体中，调节pH至8～9，继续搅拌30-45min，放入球磨机中球磨3h，即得改性纳米二氧化钛。
[0055] 所述纳米二氧化钛的粒径为50-100nm。
[0056] 所述硅烷化改性沸石是将天然沸石酸化后，于甲苯溶液中加入3-氨丙基三甲氧基硅烷反应处理后得到的。
[0057] 上述肥料的制备方法同实施例1。
[0058] 实施例3
[0059] 一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料，它是由肥芯、第一层包膜剂和第二层包膜剂组成；所述肥芯：第一层包膜剂：第二层包膜剂的质量比为100：3:5；所述肥芯是由以下重量份的原料制成：尿素470份、磷酸一铵240份、氯化钾200份、腐殖酸60份、γ-聚谷氨酸4份、海藻渣8份、脲酶抑制剂4份、硫酸镁8份、过磷酸钙8份、硼砂4份、微量元素2份、钼酸铵4份、土壤调节剂4份。
[0060] 所述海藻渣为海带、裙带菜、海囊藻、马尾藻、巨藻、泡叶藻等中的一种或几种混合物，置于发酵池中，然后加入占总重量0.2％-0.5％的EM菌液，再加入适量水保持含水量在40-50％，保持中心温度60-65℃连续发酵15天后，干燥粉碎过150目筛即得海藻渣，备用；
[0061] 所述土壤调节剂为改性纳米二氧化钛、硅烷化改性沸石、风干榛子粕粉按照1:10:20的重量比制成；
[0062] 所述第一层包膜剂为壳聚糖与水杨酸衍生物聚(4-N-甲基丙烯酸氨基苯甲酸)等摩尔比混合制成；
[0063] 所述第二层包膜剂为泥炭土和复合微生物菌剂按照1:1的重量比制成；所述复合微生物菌剂为枯草芽孢杆菌粉、黑曲霉菌粉、胶冻样芽胞杆菌粉按照2:1:1的重量比制成；
[0064] 所述微量元素为氨基酸螯合锌：氨基酸螯合铁：氨基酸螯合锰：氨基酸螯合铜的重量比为1:1.1:1:1.3。
[0065] 所述改性纳米二氧化钛是通过下述方法制备得到的：将纳米二氧化钛与三乙醇胺按照重量比1:5混合，在研钵中研钵1小时，然后在高速搅拌下分散到含5％偶联剂KH560的水体中，调节pH至8～9，继续搅拌30-45min，放入球磨机中球磨3h，即得改性纳米二氧化钛。
[0066] 所述纳米二氧化钛的粒径为50-100nm。
[0067] 所述硅烷化改性沸石是将天然沸石酸化后，于甲苯溶液中加入3-氨丙基三甲氧基硅烷反应处理后得到的。
[0068] 上述肥料的制备方法同实施例1。
[0069] 对比例1
[0070] 一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料，其原料组成及制备方法同实施例3，不同的是：第二层包膜剂所用微生物菌剂为单一枯草芽孢杆菌粉。
[0071] 对比例2
[0072] 一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料，其原料组成及制备方法同实施例3，不同的是：第二层包膜剂所用微生物菌剂为单一黑曲霉菌粉。
[0073] 对比例3
[0074] 一种具有防控病虫害功能的马铃薯专用肥料，其原料组成及制备方法同实施例3，不同的是：第二层包膜剂所用微生物菌剂为单一胶冻样芽胞杆菌粉。
[0075] 应用效果例
[0076] 选取吉林省扶余市的某地作为试验田，试验田共分为5个处理组，分别为T1、T2、T3、T4、T5，每处理组种植马铃薯
密度相同，均为5000株/亩，供试品种东农303；其中T1为对照组，对照组施用市售某公司生产的不含微生物菌剂的普通复合肥处理组，其中N:P2O5:K2O＝17-6-20，总养分≥45％；T2为施用本发明实施例3所得肥料处理组；T3为施用对比例1肥料处理组，T4为施用对比例2肥料处理组，T5为施用对比例3肥料处理组。每个处理组的处理方法为在马铃薯种植时作基肥施入土壤中，每个处理组
施肥量相同，其他田间管理各个处理组均相同
收获期采摘全部果实称重统计产量，并统计整个生长周期中病虫害发生情况，具体结果如表1-3所示。
[0077] 表1马铃薯产量统计结果
[0078]试验组 单果实均重(g) 总产量(kg) 与T1对照相比增产率(％)
T1 320 2070.5 --
T2 502 2751.4 32.9
T3 422 2263.3 9.3
T4 425 2194.2 6.0
T5 410 2114.3 2.1
[0079] 表2马铃薯种植试验病害统计结果
[0080]
[0081] 备注：防治效果＝(对照区病株率-处理区病株率)/对照区病株率×100％[0082] 表3马铃薯种植试验虫介病毒病及
线虫病分析结果
[0083]
[0084] 从上述表1中的结果可以看出，T2组使用本发明的专用肥后马铃薯增产效果明显，与T1对照相比增产32.9％，且单个果实重量也较大；将T2与T3、T4、T5处理组相比，增产效果要优于其他各组，甚至比各组处理增产率总和还要多。将T3、T4、T5与T1对照组比较，马铃薯有一定的增收，但总体增收效果不太显著。这主要是由于本发明的肥料通过合理配比，养分丰富，更好的符合了马铃薯的生长需肥规律，同时该产品中的复合微生物菌剂协同作用，既有使马铃薯促生、防控马铃薯病虫害的作用，又有加快马铃薯体中的氧化还原过程，刺激马铃薯生长，促进新陈代谢和对各种养分成分的吸收利用的功能，可促使马铃薯根系生长和吸水、吸肥的能力，提高马铃薯对阳光的吸收利用，兼有改良土壤的特效性，因而增产增收效果更加显著。
[0085] 马铃薯病虫害较多，但普遍发生的田间病虫害主要为黑痣病(立枯丝核菌病)、青枯病、病毒病、线虫等。从表2-3中可以看出，T2组使用本发明的马铃薯专用肥后，与T1对照相比病虫害发生率均明显降低，这说明本发明的专用肥使用后对病虫害的防治效果均较好；将T3、T4、T5处理组与T1对照相比，病虫害发生率虽然也有不同程度的降低，但整体效果不太明显。这主要是由于本发明的肥料采用双膜包覆，肥效长久有效，养分释放合理，符合马铃薯生长需求，促进养分吸收，植株的抗性增强且多种微生物协同作用，
益生菌存活率高，所形成的微生态结构可提高植株抗逆性和根系营养吸收，可显著提高化学肥料利用率与单一微生物菌种相比，
病虫害防治效果更佳。此外，本发明的肥料采用特定配比的土壤调节剂，该土壤调节剂以改性纳米二氧化钛、硅烷化改性沸石、风干榛子粕粉组成，具有优秀的有机污染物和重金属污染物双重吸附能力，同时可有效防止土壤板结，增加肥料的分散性，有利于肥效的释放和农作物的吸收，提升了土壤种植的安全性。
