CN106187412A - 一种花生专用缓释肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种花生专用缓释肥及其制备方法，所述花生专用缓释肥包括富含氮磷钾和微量元素的复混肥、包膜材料壳聚糖。本发明合理配比氮磷钾以及作物生长必不可少的微量元素，壳聚糖作为包膜材料对根部吸收肥力有促进作用，防止养分的无效流失或无效释放，延长肥效，与现有技术相比能将花生的产量提高10～15％，本发明环境友好，实现可持续绿色种植，在花生栽培领域具有应用前景。

Description

一种花生专用缓释肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种花生专用缓释肥及其制备方法，具体涉及一种基于壳聚糖的花生专用缓释肥及其制备方法。
背景技术
花生又名落花生，属蝶形花科落花生属一年生草本植物，目前属于我国主要的油料作物和经济作物。
花生含油量高达50％，品质优良，气味清香。除供食用外，还用于印染、造纸工业。同时花生也是一味中药，适用营养不良、脾胃失调、咳嗽痰喘、乳汁缺少等症。
在花生种植过程中，为提高产量最直接的手段就是施用化肥，以提供花生生长过程中的各种营养，少量的化肥提供的养分可在短时间内满足花生生长的需要，但是要想满足花生整个生长过程的需求就要长期施肥或大量施肥，不但造成化肥利用率偏低，还会引起土壤团粒结构遭到破坏，易引起土壤板结、土质***，从而影响花生生长。肥料利用率低不仅造成资源的巨大浪费，还给人类赖以生存的环境造成了严重污染。如何提高化学肥料的利用率、减小化肥对环境造成的污染，可持续发展高效农业已成为世界各国共同关注的问题，自20世纪70年代以来，缓释肥的研究和利用已成为世界肥料研究的热点，但现有技术中没有针对花生种植专用的缓释肥，也没有利用壳聚糖作为缓释肥的包膜，在化肥缓释的同时还能促进花生根瘤的生长从而促进养分的吸收。
发明内容
基于现有技术的缺陷，本发明第一方面的目的是提供一种花生专用缓释肥，包括基肥型缓释肥和追肥型缓释肥，所述基肥型缓释肥在花生播种前作为底肥施加，不直接与花生种子接触；所述追肥缓释肥是在花生花针期一次性施加。
所述基肥型缓释肥包括壳聚糖与基肥型复混肥，二者质量比为1:3～5，优选1:4，所述基肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵10～30份、碳酸氢铵5～15份、硝酸钙2～8份，磷酸二铵80～120份、钙镁磷肥5～15份、硫酸钾80～120份、磷酸铵锌2～8份、硅酸钾2～8份、硼砂2～8份、硫酸锰2～8份、钼酸钠2～8份、乙二胺乙酸铁2～8份。
进一步地，所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵15～25份、碳酸氢铵8～12份、硝酸钙3～6份，磷酸二铵90～110份、钙镁磷肥8～12份、硫酸钾90～110份、磷酸铵锌3～6份、硅酸钾3～6份、硼砂3～6份、硫酸锰3～6份、钼酸钠3～6份、乙二胺乙酸铁3～6份。
更进一步地，所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵20份、碳酸氢铵10份、硝酸钙5份，磷酸二铵100份、钙镁磷肥10份、硫酸钾100份、磷酸铵锌5份、硅酸钾5份、硼砂5份、硫酸锰5份、钼酸钠5份、乙二胺乙酸铁5份。
所述追肥型缓释肥同样包括壳聚糖与追肥型复混肥，二者质量比为1:8～10，优选1:9，所述追肥型复混肥由壳聚糖包膜。
所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾30～70份、过磷酸钙5～15份。
进一步地，所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾40～60份、过磷酸钙7～12份。
更进一步地，所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾50份、过磷酸钙10份。
本发明第二方面的目的，是提供所述花生专用缓释肥的制备方法为：
(1)复混肥混合：将复混肥按基肥复混肥或追肥复混肥的重量份数与络合剂混合均匀，得到复混肥与络合剂的混合物，将所述复混肥与络合剂的混合物置于转盘中。
(2)壳聚糖熔融：将壳聚糖加热到200～230℃，壳聚糖完全熔化，但未达到降解条件；所述加热温度优选206℃。
本发明一个实施例中的壳聚糖经DSC测定，玻璃化温度为82.6℃，熔点195.3℃，自降解温度为304.5℃。
(3)壳聚糖包膜复混肥：壳聚糖完全熔化后，开启转盘，将壳聚糖喷涂到转盘中的复混肥与络合剂的混合物中，同时加入粘结剂和封闭剂，继续转动转盘至尿素包膜完毕，即得到壳聚糖包膜复混肥；所述转盘的转动速率为5000～8000rpm。
(4)后处理：将壳聚糖包膜复混肥干燥、冷却、筛分得到花生专用缓释肥。
所述络合剂为：木质素、柠檬酸、酒石酸棕黄酸中的一种或几种的组合。
所述粘合剂为：膨润土、沸石、羚甲基纤维素、糊精、聚乙烯醇、淀粉中的一种或几种的组合。
所述封闭剂为：石蜡和/或沥青。
所述复混肥、络合剂、粘合剂、封闭剂的质量比为：100:5:1:1。
所述壳聚糖的分子量小于1×105，在本发明的一个实施例中采取壳聚糖的分子量为5.6×104，效果较佳，在本发明的一个实施例中采取壳聚糖的分子量为3.7×104，效果理想。如无特别说明，本发明所述分子量为重均分子量。
本发明涉及的一种基于壳聚糖的花生专用缓释肥达到的技术效果为：合理配比氮磷钾以及作物生长必不可少的微量元素，壳聚糖作为包膜材料对根部吸收肥力有促进作用，壳聚糖的强吸附能力可进一步防止养分的无效流失或无效释放；壳聚糖作为包膜材料能有效的延长肥效，满足花生整个生长周期所需肥力，壳聚糖能完全降解为水和二氧化碳，环境友好，实现可持续绿色种植，在花生栽培领域具有应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施例，进一步对本发明的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。
实施例1
一种花生专用缓释肥，包括基肥型缓释肥和追肥型缓释肥。所述基肥型缓释肥包括壳聚糖与基肥型复混肥，二者质量比为1:4，所述基肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵20份、碳酸氢铵10份、硝酸钙5份，磷酸二铵100份、钙镁磷肥10份、硫酸钾100份、磷酸铵锌5份、硅酸钾5份、硼砂5份、硫酸锰5份、钼酸钠5份、乙二胺乙酸铁5份。
追肥型缓释肥同样包括壳聚糖与追肥型复混肥，二者质量比为1:9，所述追肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾50份、过磷酸钙10份。
花生专用缓释肥的制备方法为：
(1)复混肥混合：将复混肥按100重量份基肥复混肥或追肥复混肥与5重量份络合剂混合均匀，得到复混肥与络合剂的混合物，将所述复混肥与络合剂的混合物置于转盘中。所述络合剂为木质素和柠檬酸按1:1的质量比混合而成。
(2)壳聚糖熔融：壳聚糖经DSC测定，玻璃化温度为82.6℃，熔点195.3℃，自降解温度为304.5℃。将壳聚糖加热到206℃，壳聚糖完全熔化，但未达到降解条件。所述壳聚糖的分子量为3.7×104。
(3)壳聚糖包膜复混肥：壳聚糖完全熔化后，开启转盘，将壳聚糖喷涂到转盘中的复混肥与络合剂的混合物中，同时加入1重量份粘结剂和1重量份封闭剂，继续转动转盘至尿素包膜完毕，即得到壳聚糖包膜复混肥；所述转盘的转动速率为7000rpm。所述粘合剂为膨润土、糊精和淀粉按1:1:1的质量比混合得到的混合物，所述封闭剂为石蜡和沥青按2:1的质量比混合得到的混合物。
(4)后处理：将壳聚糖包膜复混肥干燥、冷却、筛分得到花生专用缓释肥。
实施例2
一种花生专用缓释肥，包括基肥型缓释肥和追肥型缓释肥。所述基肥型缓释肥包括壳聚糖与基肥型复混肥，二者质量比为1:5，所述基肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵30份、碳酸氢铵15份、硝酸钙8份，磷酸二铵120份、钙镁磷肥15份、硫酸钾120份、磷酸铵锌8份、硅酸钾8份、硼砂8份、硫酸锰8份、钼酸钠8份、乙二胺乙酸铁8份。
追肥型缓释肥同样包括壳聚糖与追肥型复混肥，二者质量比为1:10，所述追肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾70份、过磷酸钙15份。
所述花生专用缓释肥的制备方法为：
(1)复混肥混合：将复混肥按100重量份基肥复混肥或追肥复混肥与5重量份络合剂混合均匀，得到复混肥与络合剂的混合物，将所述复混肥与络合剂的混合物置于转盘中。所述络合剂为酒石酸棕黄酸。
(2)壳聚糖熔融：将壳聚糖加热到230℃，壳聚糖完全熔化，但未达到降解条件。所述壳聚糖的分子量为5.6×104。
(3)壳聚糖包膜复混肥：壳聚糖完全熔化后，开启转盘，将壳聚糖喷涂到转盘中的复混肥与络合剂的混合物中，同时加入1重量份粘结剂和1重量份封闭剂，继续转动转盘至尿素包膜完毕，即得到壳聚糖包膜复混肥；所述转盘的转动速率为8000rpm。所述粘合剂为羚甲基纤维素，所述封闭剂为石蜡。
(4)后处理：将壳聚糖包膜复混肥干燥、冷却、筛分得到花生专用缓释肥。
实施例3
一种花生专用缓释肥，包括基肥型缓释肥和追肥型缓释肥。所述基肥型缓释肥包括壳聚糖与基肥型复混肥，二者质量比为1:3，所述基肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵10份、碳酸氢铵5份、硝酸钙2份，磷酸二铵80份、钙镁磷肥5份、硫酸钾80份、磷酸铵锌2份、硅酸钾2份、硼砂2份、硫酸锰2份、钼酸钠2份、乙二胺乙酸铁2份。
追肥型缓释肥同样包括壳聚糖与追肥型复混肥，二者质量比为1:8，所述追肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾30份、过磷酸钙5份。
所述花生专用缓释肥的制备方法为：
(1)复混肥混合：将复混肥按100重量份基肥复混肥或追肥复混肥与5重量份络合剂混合均匀，得到复混肥与络合剂的混合物，将所述复混肥与络合剂的混合物置于转盘中。所述络合剂为木质素、柠檬酸、酒石酸棕黄酸按质量比1:1:3的比例混合而成。
(2)壳聚糖熔融：将壳聚糖加热到200℃，壳聚糖完全熔化，但未达到降解条件；所述壳聚糖的分子量为3.7×104。
(3)壳聚糖包膜复混肥：壳聚糖完全熔化后，开启转盘，将壳聚糖喷涂到转盘中的复混肥与络合剂的混合物中，同时加入1重量份粘结剂和1重量份封闭剂，继续转动转盘至尿素包膜完毕，即得到壳聚糖包膜复混肥；所述转盘的转动速率为5000rpm。所述粘合剂为沸石、羚甲基纤维素、聚乙烯醇按2:1:1的质量比混合而成，所述封闭剂为沥青。
(4)后处理：将壳聚糖包膜复混肥干燥、冷却、筛分得到花生专用缓释肥。
实施例4
一种花生专用缓释肥，包括基肥型缓释肥和追肥型缓释肥。所述基肥型缓释肥包括壳聚糖与基肥型复混肥，二者质量比为1:4.5，所述基肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵25份、碳酸氢铵12份、硝酸钙6份，磷酸二铵110份、钙镁磷肥12份、硫酸钾110份、磷酸铵锌6份、硅酸钾6份、硼砂6份、硫酸锰6份、钼酸钠6份、乙二胺乙酸铁6份。
追肥型缓释肥同样包括壳聚糖与追肥型复混肥，二者质量比为1:9.5，所述追肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾60份、过磷酸钙12份。
所述花生专用缓释肥的制备方法为：
(1)复混肥混合：将复混肥按100重量份基肥复混肥或追肥复混肥与5重量份络合剂混合均匀，得到复混肥与络合剂的混合物，将所述复混肥与络合剂的混合物置于转盘中。所述络合剂为柠檬酸。
(2)壳聚糖熔融：将壳聚糖加热到220℃，壳聚糖完全熔化，但未达到降解条件；所述壳聚糖的分子量为4.9×104。
(3)壳聚糖包膜复混肥：壳聚糖完全熔化后，开启转盘，将壳聚糖喷涂到转盘中的复混肥与络合剂的混合物中，同时加入粘结剂和封闭剂，继续转动转盘至尿素包膜完毕，即得到壳聚糖包膜复混肥；所述转盘的转动速率为7000rpm。所述粘合剂为聚乙烯醇，所述封闭剂为石蜡和沥青按1:1的质量比混合而成。
(4)后处理：将壳聚糖包膜复混肥干燥、冷却、筛分得到花生专用缓释肥。
实施例5
一种花生专用缓释肥，包括基肥型缓释肥和追肥型缓释肥。所述基肥型缓释肥包括壳聚糖与基肥型复混肥，二者质量比为1:3.5，所述基肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵15份、碳酸氢铵8份、硝酸钙3份，磷酸二铵90份、钙镁磷肥8份、硫酸钾90份、磷酸铵锌3份、硅酸钾3份、硼砂3份、硫酸锰3份、钼酸钠3份、乙二胺乙酸铁3份。
追肥型缓释肥同样包括壳聚糖与追肥型复混肥，二者质量比为1:8.5，所述追肥型复混肥由壳聚糖包膜。所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾40份、过磷酸钙7份。
所述花生专用缓释肥的制备方法为：
(1)复混肥混合：将复混肥按100重量份基肥复混肥或追肥复混肥与5重量份络合剂混合均匀，得到复混肥与络合剂的混合物，将所述复混肥与络合剂的混合物置于转盘中。所述络合剂为柠檬酸与酒石酸棕黄酸按质量比3:2混合而成。
(2)壳聚糖熔融：将壳聚糖加热到210℃，壳聚糖完全熔化，但未达到降解条件；所述壳聚糖的分子量为4.2×104。
(3)壳聚糖包膜复混肥：壳聚糖完全熔化后，开启转盘，将壳聚糖喷涂到转盘中的复混肥与络合剂的混合物中，同时加入粘结剂和封闭剂，继续转动转盘至尿素包膜完毕，即得到壳聚糖包膜复混肥；所述转盘的转动速率为6000rpm。所述粘合剂为沸石、糊精和聚乙烯醇按质量比2:1:1混合而成，所述封闭剂为石蜡。
(4)后处理：将壳聚糖包膜复混肥干燥、冷却、筛分得到花生专用缓释肥。

Claims (7)

1.一种花生专用缓释肥，其特征在于：所述花生专用缓释肥包括基肥型缓释肥和追肥型缓释肥；
所述基肥型缓释肥在花生播种前作为底肥施加，不直接与花生种子接触；所述追肥缓释肥是在花生花针期一次性施加；
所述基肥型缓释肥包括壳聚糖与基肥型复混肥，二者质量比为1:3～5，所述基肥型复混肥由壳聚糖包膜；所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵10～30份、碳酸氢铵5～15份、硝酸钙2～8份，磷酸二铵80～120份、钙镁磷肥5～15份、硫酸钾80～120份、磷酸铵锌2～8份、硅酸钾2～8份、硼砂2～8份、硫酸锰2～8份、钼酸钠2～8份、乙二胺乙酸铁2～8份；
所述追肥型缓释肥同样包括壳聚糖与追肥型复混肥，二者质量比为1:8～10，所述追肥型复混肥由壳聚糖包膜；所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾30～70份、过磷酸钙5～15份。
2.根据权利要求1所述的一种花生专用缓释肥，其特征在于：所述壳聚糖与基肥型复混肥质量比为1:4；所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵15～25份、碳酸氢铵8～12份、硝酸钙3～6份，磷酸二铵90～110份、钙镁磷肥8～12份、硫酸钾90～110份、磷酸铵锌3～6份、硅酸钾3～6份、硼砂3～6份、硫酸锰3～6份、钼酸钠3～6份、乙二胺乙酸铁3～6份；
所述壳聚糖与追肥型复混肥质量比为1:9；所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾40～60份、过磷酸钙7～12份。
3.根据权利要求1所述的一种花生专用缓释肥，其特征在于：所述基肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、碳酸氢铵20份、碳酸氢铵10份、硝酸钙5份，磷酸二铵100份、钙镁磷肥10份、硫酸钾100份、磷酸铵锌5份、硅酸钾5份、硼砂5份、硫酸锰5份、钼酸钠5份、乙二胺乙酸铁5份；
所述追肥型复混肥的组成及重量份数为：尿素100份、磷酸二氢钾50份、过磷酸钙10份。
4.一种花生专用缓释肥的制备方法，其特征在于：所述花生专用缓释肥的制备方法基于权利要求1～3任一项所述的一种花生专用缓释肥；具体包括如下步骤：
(1)复混肥混合：将复混肥按基肥复混肥或追肥复混肥的重量份数与络合剂混合均匀，得到复混肥与络合剂的混合物，将所述复混肥与络合剂的混合物置于转盘中；
所述络合剂为：木质素、柠檬酸、酒石酸棕黄酸中的一种或几种的组合；
(2)壳聚糖熔融：将壳聚糖加热到200～230℃，壳聚糖完全熔化，但未达到降解条件；
(3)壳聚糖包膜复混肥：壳聚糖完全熔化后，开启转盘，将壳聚糖喷涂到转盘中的复混肥与络合剂的混合物中，同时加入粘结剂和封闭剂，继续转动转盘至尿素包膜完毕，即得到壳聚糖包膜复混肥；所述转盘的转动速率为5000～8000rpm；
所述粘合剂为：膨润土、沸石、羚甲基纤维素、糊精、聚乙烯醇、淀粉中的一种或几种的组合；
所述封闭剂为：石蜡和/或沥青；
(4)后处理：将壳聚糖包膜复混肥干燥、冷却、筛分得到花生专用缓释肥；
所述复混肥、络合剂、粘合剂、封闭剂的质量比为：100:5:1:1；
所述壳聚糖的分子量小于1×105。
5.根据权利要求4所述的一种花生专用缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述壳聚糖加热温度为206℃。
6.根据权利要求4所述的一种花生专用缓释肥的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖的分子量为5.6×104。
7.根据权利要求4所述的一种花生专用缓释肥的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖的分子量为3.7×104。
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