CN105523834A - 一种香蕉专用缓释水溶肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种香蕉专用缓释水溶肥及其制备方法，原料组分包括：硝酸铵50~70份，过磷酸钙40~60份，硝酸钾190~220份，氯化钾160~190份，螯合中量元素15~20份，螯合微量元素5~10份，硼酸钠4~8份，生长促进剂10~15份，有机水凝胶材料7~12份，本发明还涉及该水溶肥的制备方法。本发明专用缓释水溶肥营养全面，氮、钾养分具有缓释性，含有1.66%~1.94%有机质，符合香蕉营养吸收规律，对香蕉生长具有促进和调节作用，可改善香蕉的果实风味、营养和品质，能延长香蕉果实的贮藏时间，提高香蕉种植效益，同时提高了水溶肥肥效利用率。

Description

一种香蕉专用缓释水溶肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种香蕉专用缓释水溶肥及其制备方法，更具体的说，本发明涉及一种具有缓释性的香蕉专用水溶肥及其制备方法，属于专用水溶肥领域。

背景技术

香蕉果肉香甜软滑，是人们喜爱的水果之一，含有大量的营养物质。香蕉是我国栽培面积大、经济效益高的作物之一，是热带高效农业的主要支柱产业之一，占有举足轻重的地位。据统计，2008年我国香蕉收获面积为31.78万hm2，居世界第6位。同年，我国香蕉总产量约为804.27万t，占世界总产量的8.9%，仅次于印度（2320.48万t、占世界总产量的25.6%）和菲律宾（868.76万t、占世界总产量的9.6%），居世界第3位。

香蕉株形高大，产量高，施肥量为一般粮食作物的5~6倍，蔬菜作物的3~4倍，肥料成为香蕉生产的最主要成本之一，而我国化肥当季利用率低，氮肥为30%~35%，磷肥为10%~25%，钾肥为35%~50%。香蕉为嗜钾作物，对磷需求不高，氮钾元素肥存在正交互作用，香蕉产量随着氮钾肥施肥量的增加呈先升高后降低的趋势，氮、钾施用比例约为1:1.5~3。有研究表明在一定的氮磷钾比例下，施用一定量的控释氮肥、控释钾肥，不但能提高香蕉的肥料利用率、增加产量和产值，而且还表现出以氮促钾、以钾促氮的效果，且控释氮钾养分促进了非控释氮钾养分的吸收利用。，在明显减少追肥次数的条件下，控释配方施肥不但能够解决香蕉常规施肥下的后期脱肥问题，而且能提高香蕉产量。

香蕉由于产地有限，华南香蕉大部分北运和出口，对耐贮性要求较高。香蕉是典型的呼吸跃变型果实，不耐贮藏，贮运难度高，常造成严重损失。K、Ca、Mg在香蕉体内存在交互作用，增施K肥、适量配施Mg肥有助于香蕉果实的生长发育及产量提高，适量配施K、Ca、Mg肥可有效改善香蕉果实风味，增加果实营养，提高果实品质，同时能有效提高香蕉果实耐贮性。

香蕉生育期内需水和需肥量大，正常生长发育需要大量钾肥，而香蕉根浅不耐旱，产量在很大程度上取决于合理的灌溉和施肥措施。我国热带亚热带地区，受季风气候影响，降雨量分布不均，还具有明显的地域上的不均性，大部分为半干旱地区。一方面，旱季降雨量低且地区间差异大，使得肥料施入土壤后不能高效利用；另一方面，在雨季暴雨集中，水土流失严重，使得施入土壤中的肥料大部分被淋失，造成肥料利用率低。另外，水氮耦合和水钾耦合都表现为负交互效应，即高水量灌溉时需高氮钾钾量施放，低水量灌溉时需低氮钾量施放。低水条件下，低氮施用能够更好的促进养分吸收和利用，其中对钾吸收影响最大。在水分充足条件下，施用钾肥可以提高香蕉产量，低水条件下应适当少施钾肥，才能与有限的水分资源匹配，达到合理利用。

水溶性肥料是一种能够完全溶解于水的多元素复合型肥料，相对于传统的过磷酸钙、造粒复合肥等非全水溶肥料和缓释品种，由于其具有速溶、吸收率高、见效快、无残渣、施用方便等显著优点，得到了迅猛的发展。尤其是在面对温室效应所带来的日趋严重的环境保护及水资源匮乏的情况下，滴灌***、喷施喷灌等具有显著节水、节肥功能的新型施肥方式开始得到推广应用，使农业施肥者对肥料的认识发生了根本的变化。水溶性复合肥作为目前灌溉施肥的主流，尽管可以节水、节肥、节省工时，但由于水溶肥由不同性能的水溶性肥料复配而成，在肥料配伍时因物理、化学性质的不同，土壤环境的固定流失，导致肥效降低或者损失。例如，铵态氮在碱性环境下容易挥发，特别是在地表温度会达到50度以上，更容易造成铵态氮的挥发。可溶性磷酸盐会与土壤中呈溶解形式的钙或铁离子形成磷酸盐沉淀，从而使得磷被固定，失去水溶肥的意义。另外，水溶性复合肥水溶后如果植物不能及时吸收，可溶性钾离子等养分则会渗入地下，不但造成肥效损失，而且会对地下水造成污染。

专利CN102531806B授权了一种香蕉苗期专用控释肥，该专利，是将5％～10％树脂包膜氯化钾、5％～10％树脂包膜尿素、尿素、氯化钾、磷酸二铵和磷酸一铵充分混匀而制得，该专利为香蕉专用缓释肥，不是水溶肥。

专利201110291054.4公开了香蕉水培营养液配方，营养液中包括营养元素N、P、K、Ca、Mg、S、B、Zn、Cu、Fe、Mn、Mo，是由Ca(NO3)2.4H2O、NH4NO3、KNO3、KH2PO4、KCl、K2SO4、MgSO4.7H2O、H3BO3、ZnSO4.7H2O、CuSO4.5H2O、FeSO4.7H2O、MnSO4.H2O、(NH4)6Mo7O24.4H2O和EDTD.Na.2H2O配成的。该发明提供了一种香蕉水培营养液，用于香蕉水培技术，不适合大田土壤施用。

因此，开发一种符合香蕉生长周期营养吸收规律的专用水溶肥，同时能解决钾元素易随水流失至过低土层、氮钾、钾钙镁元素在香蕉体内的交互作用等问题的专用水溶肥具有重大意义。

发明内容

本发明针对香蕉年生长周期营养元素吸收规律，根据香蕉根系较浅，而钾元素易随水流失至较低土层而出现的养分利用率下降，氮、钾交互及钾、钙镁交互作用，水肥耦合等情况，提供一种香蕉专用缓释水溶肥及其制备方法。本发明用有机水凝胶材料对氮肥和钾肥进行处理，水凝胶材料在水中制成溶胶，然后陈化为水凝胶，具有螯合吸附作用，使氮肥和钾肥具有较好的缓释效果。本发明专用水溶肥养分含量高，营养元素齐全，水溶性好，关键元素具有缓释性，提高了养分利用率，还补充了少量水溶性有机质，符合香蕉生长营养元素吸收规律，对香蕉具有增产增质的效果，同时能有效降低香蕉各病害的发生，具有极大的市场价值。

本发明的技术方案如下：

一种香蕉专用缓释水溶肥，其特征在于：该水溶肥中含有机水凝胶材料，按重量份计，原料组分包括：

硝酸铵50~70份，

过磷酸钙40~60份，

硝酸钾190~220份，

氯化钾160~190份，

螯合中量元素15~20份

螯合微量元素5~10份，

硼酸钠4~8份，

生长促进剂10~15份，

有机水凝胶材料7~12份；

以上组分均呈粉末状，其中：

所述的有机水凝胶材料为4，4，--双硬脂酰胺基二苯醚、十六烷基亚胺基二糖、月桂酰丙氨酸乙酯中一种，在水中以氢键、π-π、疏水作用等非化学共价键结合形成水凝胶，对养分具有吸附、螯合作用，用以处理氮肥和钾肥，即硝酸铵和硝酸钾，使其具有缓释性。

上述的香蕉专用缓释水溶肥，所述的螯合中量元素包括氨基三乙酸（NTA）螯合镁和氨基三乙酸（NTA）螯合钙；所述的螯合微量元素包括氨基酸螯合铁、氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜中的两种以上。

上述的香蕉专用缓释水溶肥，所述的生长促进剂包括腐植酸钾、低聚肽、木糖醇、稀土硝酸盐。

上述的香蕉专用缓释水溶肥的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）将7~12份有机水凝胶材料和60~100份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化20~40分钟形成凝胶；

2）将50~70份硝酸铵和190~220份硝酸钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理30~50分钟，使氮肥钾肥充分吸附在有机水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化氮钾肥粉末；

3）将40~60份过磷酸钙，160~190份氯化钾、15~20份螯合中量元素，5~10份螯合微量元素，4~8份硼酸钠，10~15份生长促进剂和步骤2）得到的凝胶化氮钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30~40分钟，制得香蕉专用缓释水溶肥。

本发明提供了一种水溶性的香蕉专用的营养元素配比，氮、钾比例约为1:1.5~3，对其中氮肥和钾肥进行了处理，使其具备了较好的缓释效果，然后与螯合中微量元素、硼酸钠、生长促进剂混合，营养全面，不会出现营养缺乏症。本发明提高了钾元素的利用率，同时符合香蕉生长营养吸收规律。

本发明中螯合中量元素为氨基三乙酸（NTA）螯合镁和氨基三乙酸（NTA）螯合钙，其稳定性好，钙镁含量高且价格便宜；螯合微量元素为氨基酸螯合铁，氨基酸螯合锰，氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜等，同时具备氨基酸和微量元素，具有调节香蕉生长发育作用。

本发明所用一种有机水凝胶材料为4，4，--双硬脂酰胺基二苯醚、十六烷基亚胺基二糖、月桂酰丙氨酸乙酯中的一种，这类材料同时具有疏水端和亲水端，在水中通过溶胶—凝胶转化形成水凝胶，水凝胶对肥料养分具有吸附作用，尤其是对氮肥和钾肥；同时亲水端的胺基对金属具有螯合作用。有机水凝胶相比高分子水凝胶具有良好的流动性，不会对水溶肥产生不良效果。

本发明具有以下的突出特点和有益效果：

1、本发明针对香蕉生长营养吸收规律特点，用有机水凝胶对氮肥和钾肥进行了处理，有机水凝胶通过吸附、螯合的作用固定氮、钾元素，使它们具有了缓释性，氮肥和钾肥被控制在香蕉根系主要土层，有效的遵循香蕉养分利用规律。

2、本发明用有机水凝胶处理氮肥和钾肥，赋予了其缓释性，有效的克服了铵态氮易挥发损失，硝态氮和钾元素易被随水流失的缺点，提高了氮、钾元素的利用率，同时可减少水溶肥施用次数，降低成本；施用后，氮、钾元素被水凝胶螯合固定，香蕉按需对其吸收，保证了氮、钾的协同作用，大大提高了氮、钾元素利用率。

3、本发明水溶肥施用后，有机水凝胶材料形成凝胶能迅速吸附分布于香蕉根系周围，具有保肥保水的作用，同时可为根系提供稳定的养分传输通道，增强香蕉对养分的吸收。

4、本发明提供的香蕉专用水溶肥营养元素全面，包括大量元素及中微量元素，还含有较多有机质氨基酸、黄腐酸等。氮、钾比例约为1：1.5~3，比例合理，符合香蕉营养吸收规律，可使香蕉树势强健、抗病力强、产量高，品质好，能有效降低香蕉病害的影响，提高香蕉种植效益。

5、本发明水溶肥生产工艺简单，投资小，成本低，具有市场应用价值。

表一，本发明的产品各性能指标。

总养分（总N+水溶性P2O5+ K2O）	有机质	水不溶物	pH值	水份	性状
						51.1%~52.3%	1.66%~1.94%	≤0.4%	5~9	≤2%	固体粉末

表一中，本发明水溶肥总养分含量≥50%，水不溶物≤0.4%，各项性能符合HG/T4365—2012水溶性肥料的要求指标。

具体实施方案

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

实施例1

1）将7份4，4，--双硬脂酰胺基二苯醚水凝胶材料和60份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化20分钟形成凝胶；

2）将50份硝酸铵和190份硝酸钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理30分钟，使氮肥钾肥充分吸附在有机水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化氮钾肥粉末；

3）将40份过磷酸钙，160份氯化钾、15份螯合中量元素，5份螯合微量元素，4份硼酸钠，10份生长促进剂和步骤2）得到的凝胶化氮钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30分钟，制得香蕉专用缓释水溶肥。

实施例2

1）将8份十六烷基亚胺基二糖水凝胶材料和70份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化30分钟形成凝胶；

2）将60份硝酸铵和200份硝酸钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理40分钟，使氮肥钾肥充分吸附在有机水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化氮钾肥粉末；

3）将50份过磷酸钙，170份氯化钾、16份螯合中量元素，6份螯合微量元素，5份硼酸钠，12份生长促进剂和步骤2）得到的凝胶化氮钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30分钟，制得香蕉专用缓释水溶肥。

实施例3

1）将9份水凝胶材料和80份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化30分钟形成凝胶；

2）将60份硝酸铵和210份硝酸钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理40分钟，使氮肥钾肥充分吸附在有机水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化氮钾肥粉末；

3）将100份尿素，50份过磷酸钙，180份氯化钾、17份螯合中量元素，7份螯合微量元素，6份硼酸钠，13份生长促进剂和步骤2）得到的凝胶化氮钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散40分钟，制得香蕉专用缓释水溶肥。

实施例4

1）将10份十六烷基亚胺基二糖水凝胶材料和90份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化40分钟形成凝胶；

2）将70份硝酸铵和210份硝酸钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理50分钟，使氮肥钾肥充分吸附在有机水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化氮钾肥粉末；

3）将60份过磷酸钙，180份氯化钾、19份螯合中量元素，9份螯合微量元素，7份硼酸钠，14份生长促进剂和步骤2）得到的凝胶化氮钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散40分钟，制得香蕉专用缓释水溶肥。

实施例5

1）将12份月桂酰丙氨酸乙酯水凝胶材料和100份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化40分钟形成凝胶；

2）将70份硝酸铵和220份硝酸钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理50分钟，使氮肥钾肥充分吸附在有机水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化氮钾肥粉末；

3）将60份过磷酸钙，190份氯化钾、20份螯合中量元素，10份螯合微量元素，8份硼酸钠，15份生长促进剂和步骤2）得到的凝胶化氮钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散40分钟，制得香蕉专用缓释水溶肥。

Claims (4)

1.一种香蕉专用缓释水溶肥，其特征在于：该水溶肥中添加有机水凝胶材料和生长促进剂，按重量份计，原料组分包括：

硝酸铵50~70份，

过磷酸钙40~60份，

硝酸钾190~220份，

氯化钾160~190份，

螯合中量元素15~20份，

螯合微量元素5~10份

硼酸钠4~8份，

生长促进剂10~15份，

有机水凝胶材料7~12份；

以上组分均呈粉末状，其中：

所述的有机水凝胶材料为4，4，--双硬脂酰胺基二苯醚、十六烷基亚胺基二糖、月桂酰丙氨酸乙酯中的一种。

2.根据权利要求1所述的香蕉专用缓释水溶肥，其特征在于：所述的螯合中量元素包括NTA螯合镁和NTA螯合钙；所述的螯合微量元素包括氨基酸螯合铁、氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜中的两种以上。

3.根据权利要求1所述的香蕉专用缓释水溶肥，其特征在于：所述的生长促进剂包括腐植酸钾、低聚肽、木糖醇、稀土硝酸盐。

4.权利要求1~3所述的香蕉专用缓释水溶肥的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）将7~12份有机水凝胶材料和60~100份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化20~40分钟形成凝胶；

2）将50~70份硝酸铵和190~220份硝酸钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理30~50分钟，使氮肥钾肥充分吸附在有机水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化氮钾肥粉末；

3）将40~60份过磷酸钙，160~190份氯化钾、15~20份螯合中量元素，5~10份螯合微量元素，4~8份硼酸钠，10~15份生长促进剂和步骤2）得到的凝胶化氮钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30~40分钟，制得香蕉专用缓释水溶肥。