CN101054314A - 复合生物缓释肥料产品及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化肥及其生产方法，具体说是一种复合生物缓释肥料产品及生产方法。本发明的复合生物缓释肥料产品包括颗粒状的肥料核心以及包裹在肥料核心外面的包衣，肥料核心为三元复混肥料与缓释成分的混合物形成的颗粒，缓释成分为尿素和腐植酸的混合物。包衣至少包含动物油脂、骨粉以及芽孢杆菌成分。本发明的生产方法以尿素腐植酸熔融络合液替代蒸汽热喷涂造粒，克服了有机、无机、生物“三合一”肥料生产中水分易超标的缺点，同时达到了氮素缓释的目的；同时以能向微生物提供脂类等养料并且容易降解的动物油脂和骨粉为芽孢杆菌制剂载体，克服了将芽孢杆菌制剂与其它肥料成分相混合，易造成菌剂污染和毒杀菌种现象。本发明提供一种集速效、缓效和长效功能为一体，有机、无机和生物物料于一身的“三位一体”的复合生物缓释肥料产品及生产技术。

Description

复合生物缓释肥料产品及生产方法

技术领域

本发明涉及一种化肥及其生产方法，具体说是一种复合生物缓释肥料产品及生产方法。

背景技术

随着农业生产的不断发展，高耗能、高污染、低产出的传统农业将被高产、低耗、优质高效可持续发展的生态农业所替代。欲达到这个目标，首先要解决化肥养份利用率低，机械化施肥程度差、重复无规则施肥的现状。要解决这个问题除配方平衡施肥、提高施肥的科学化水平外，就肥料自身而言，必须改进肥料剂型，开发适用范围广、养份利用率高、环境污染秒度，能保肥增效的新型肥料产品。缓释肥料是将化学肥料有效养份缓慢释放的肥料，自20世纪七十年代开始出现，研究和使用的范畴基本限于氮肥产品的缓释方面，对于复混缓释肥料及其生产方法的还局限在研究阶段。在复混缓释氮肥方面，通常采用两种方法解决氮肥溶解快、利用率低的问题。一是通过物理或化学的方法降低肥料的溶解性；二是给肥料穿上一层外衣，人为地设置一层防水层，防止它和土壤直接接触而迅速溶解。上述第一种方法与本发明差别较大。第二种方法所采用的包衣材料可以分为聚合物和硫磺包衣、惰性材料包衣两大类，聚合物和硫磺包衣由于溶解性差，包衣层不含水溶性材料，造成肥料的渗出性差，养份的释出率与农作物需肥规律不一致，有时还会造成环境的二次污染，惰性材料包衣的载体多为机械油等物质，如使用不当，也容易造成环境的二次污染。

另外，肥料结块，特别是三元复混肥料的结块问题，已严重制约了复混肥料行业的发展。

生物肥料、化学肥料、有机肥料一起构成了植物营养之源，这三种形态的肥料之间的作用是相互配合而非替代，这种相互补充不仪是化肥数量上的补充，而更主要的是性能上的配合与补充。也就是说肥料将随着科学技术的发展，逐步朝着高浓度、复合化和生物化方向发展。

尿素是一种白色结晶，含氮量46％左右，英文名称：UREA，分子式：CON2H4或[CO(NH2)2]，是一种中性速效高含氮量化肥，具有无色、无味、无臭、易溶于水、易施用等特点。尿素有吸湿性，吸湿后还能结块。

腐植酸(Humic Acid，简写HA)是动植物遗骸，主要是植物的遗骸，经过微生物的分解和转化，以及一系列的化学过程和积累起来的一类有机物质。它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸，具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。它广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及泥炭(又称草炭)、褐煤、风化煤中。按自然界分类，它可以分为三类，即土壤腐植酸、水体腐植酸和煤炭腐植酸。

枯草杆菌是芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米、着色均匀，在高温的情况下，芽孢会在15-30分钟内的121℃温度下被杀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色、在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。有的菌株是α-淀粉酶和中性蛋白酶的重要生产菌；有的菌株具有强烈降解核苷酸的酶系，故常作选育核苷生产菌的新株或制取5′-核苷酸酸酶的菌种。在遗传学研究中应用广泛，对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。广泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故此得名。

本发明的目的是提供一种集速效、缓效和长效功能为一体，有机、无机和生物物料于一身的“三位一体”的复合生物缓释肥料产品及生产方法。

发明内容

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明所述的复合生物缓释肥料产品，包括颗粒状的肥料核心以及包裹在肥料核心外面的包衣，其特征在于：所述的肥料核心为三元复混肥料与缓释成分的混合物形成的颗粒，该缓释成分为尿素和腐植酸的混合物，所述的包衣至少包含动物油脂、骨粉以及芽孢杆菌成分。

上述缓释成分中尿素和腐植酸的重量份数比为100∶30-35。

上述包衣中的动物油脂、骨粉以及含有芽孢杆菌成分的芽孢杆菌制剂的重量份数比为100∶20-22∶15-18。

所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌。

本发明说述的复合生物缓释肥料产品的生产方法，其特征在于包括如下步骤：

A)将尿素和腐植酸的混合物加热到85℃-90℃，形成尿素腐植酸熔融络合液，其中尿素和腐植酸的重量份数比为100∶30-35；

B)采用热喷涂方法将尿素腐植酸熔融络合液喷涂在三元复混肥料上造粒，每1千克三元复混肥料使用尿素腐植酸熔融络合液_11-14克，喷涂温度为55℃-65℃；

C)采用热喷涂方法在步骤B)产生的三元复混肥料颗粒上喷涂微生物混合液，该微生物混合液是以动物油脂和骨粉为载体的芽孢杆菌制剂，将骨粉和芽孢杆菌制剂均匀混合在动物油脂中制成，其中动物油脂、骨粉、芽孢杆菌制剂的重量份数比为100∶20-22∶15-18，喷涂温度为55℃-65℃，三元复混肥料颗粒与微生物混合液的重量份数比为100∶11-14；

D)用细度为0.05-0.30的轻质碳酸钙将步骤C)产生的三元复混肥料颗粒进行包衣处理。

本发明的复合生物缓释肥料产品顺应肥料向复合化、微生物化的发展趋势，其生产原料为有机肥料、微生物制剂和无机肥料“三位一体”，作为填料的是具有营养作用的有机物料和生物制剂，所以该产品不仅可以提供化学营养元素，更主要的是他们具有活化其他元素的活性因子，集速效、缓效和长效功能为一体，有机、无机和生物物料于一身。本发明的生产方法主要有三方面优点：1)以尿素腐植酸熔融络合液替代蒸汽热喷涂造粒，克服了有机、无机、生物“三合一”肥料生产中水分易超标的缺点，同时达到了氮素缓释的目的；2)芽孢杆菌可以在沸腾的水中存活一定的时间，解决了微生物肥料不能高温生产的缺点；3)以能向微生物提供脂类等养料并且容易降解的动物油脂和骨粉为芽孢杆菌制剂载体，克服了将芽孢杆菌制剂与其它肥料成分相混合，易造成菌剂污染和毒杀菌种现象。

具体实施方式

本发明说述的复合生物缓释肥料产品包括颗粒状的肥料核心以及包裹在肥料核心外面的包衣，所述的肥料核心为三元复混肥料与缓释成分的混合物形成的颗粒，该缓释成分为尿素和腐植酸的混合物，尿素和腐植酸的重量份数比为100∶30-35，可以根据原料中有效成分的纯度以及产品的设计要求做适当调整。所述的包衣至少包含动物油脂、骨粉以及芽孢杆菌成分，包衣中的动物油脂、骨粉以及含有芽孢杆菌成分的芽孢杆菌制剂的重量份数比为100∶20-22∶15-18，可以根据原料中有效成分的纯度以及产品的设计要求做适当调整。本发明所采用的芽孢杆菌制剂是中国农业大学植物生态研究所开发的专门用于肥料生产的枯草芽孢杆菌制剂。如需要采用其他种类的芽孢杆菌制剂，可以根据其中芽孢杆菌的有效含量计算芽孢杆菌制剂的使用量。

本发明所述的复合生物缓释肥料产品的生产方法，包括如下步骤：

A)采用蒸汽加热的方法将尿素和腐植酸的混合物加热到85℃-90℃，使其熔化，形成尿素腐植酸熔融络合液，其中尿素和腐植酸的重量份数比为100∶30-35，温度的选择以能够将尿素和腐植酸熔化为宜，可以根据具体情况适当调整；为了提高其他元素的活性，在该步骤中还可以向尿素腐植酸熔融络合液中加入一定数量的活化剂，本实施例采用氨水作为活化剂，在60℃-65℃的温度下不断搅拌并将氨水加入到尿素腐植酸熔融络合液中，每1千克尿素腐植酸熔融络合液中加入0.2-0.3克氨水。当然，根据设计要求，该步骤也可以不加活化剂。

B)采用热喷涂方法将尿素腐植酸熔融络合液喷涂在三元复混肥料上造粒，每1千克三元复混肥料使用尿素腐植酸熔融络合液_11-14克，喷涂温度为55℃-65℃；

C)采用热喷涂方法在步骤B)产生的三元复混肥料颗粒上喷涂微生物混合液，该微生物混合液是以动物油脂和骨粉为载体的芽孢杆菌制剂，将骨粉和芽孢杆菌制剂均匀混合在动物油脂中制成，其中动物油脂、骨粉、芽孢杆菌制剂的重量份数比为100∶20-22∶15-18，喷涂温度为55℃-65℃，三元复混肥料颗粒与微生物混合液的重量份数比为100∶11-14；

D)用细度为0.05-0.30的轻质碳酸钙将步骤C)产生的三元复混肥料颗粒进行包衣处理。

本发明中涉及的三元复混肥料的生产工艺以及喷涂设备和工艺均可以采用现有技术，再此不再详细叙述。

Claims (5)

1、复合生物缓释肥料产品，包括颗粒状的肥料核心以及包裹在肥料核心外面的包衣，其特征在于：所述的肥料核心为三元复混肥料与缓释成分的混合物形成的颗粒，该缓释成分为尿素和腐植酸的混合物，所述的包衣至少包含动物油脂、骨粉以及芽孢杆菌成分。

2、根据权利要求1所述的复合生物缓释肥料产品，其特征在于：缓释成分中尿素和腐植酸的重量份数比为100∶30-35。

3、根据权利要求1或2所述的复合生物缓释肥料产品，其特征在于：包衣中的动物油脂、骨粉以及含有芽孢杆菌成分的芽孢杆菌制剂的重量份数比为100∶20-22∶15-18。

4、根据权利要求1或2所述的复合生物缓释肥料产品，其特征在于：所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌。

5、复合生物缓释肥料产品的生产方法，其特征在于包括如下步骤：

A)将尿素和腐植酸的混合物加热到85℃-90℃，形成尿素腐植酸熔融络合液，其中尿素和腐植酸的重量份数比为100∶30-35；

B)采用热喷涂方法将尿素腐植酸熔融络合液喷涂在三元复混肥料上造粒，每1千克三元复混肥料使用尿素腐植酸熔融络合液11-14克，喷涂温度为55℃-65℃；

C)采用热喷涂方法在步骤B)产生的三元复混肥料颗粒上喷涂微生物混合液，该微生物混合液是以动物油脂和骨粉为载体的芽孢杆菌制剂，将骨粉和芽孢杆菌制剂均匀混合在动物油脂中制成，其中动物油脂、骨粉、芽孢杆菌制剂的重量份数比为100∶20-22∶15-18，喷涂温度为55℃-65℃，三元复混肥料颗粒与微生物混合液的重量份数比为100∶11-14；

D)用细度为0.05-0.30的轻质碳酸钙将步骤C)产生的三元复混肥料颗粒进行包衣处理。