CN108929165A - 一种富硒同步缓释水稻专用肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富硒同步缓释水稻专用肥及其制备方法，肥料包括内外两层，内层以尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂为原料；外层以尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土、***钠和包膜液为原料；增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:2‑4:4‑6混合而成。添加的增效剂可使土壤中的营养元素在各个时期保持较高的有效性，促进水稻对养分的吸收，特别是硒元素的吸收。本发明采用双层肥料包膜技术，内外层配比不同含量的***钠，以适应水稻在不同生长阶段对硒元素的需求，具有针对性，促进水稻对硒元素的吸收，提高硒元素利用率。

Description

一种富硒同步缓释水稻专用肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体为一种富硒同步缓释水稻专用肥及其制备方法。

背景技术

硒是人体必需的微量元素，是人体中部分抗氧化酶和硒蛋白的重要组成部分。研究表明硒具有多种重要的生理功能，如保护心血管和心肌的健康、抗氧化、防癌抗癌等。人体缺硒会导致如克山病、心脑血管病、癌症、高血压等多种疾病。硒无法在体内生成，人体所需的硒只能从食物中摄取。中国很多地区属于缺硒或低硒地区，全国约三分之二人口存在不同程度的硒摄入量不足。硒虽然不是植物必需的营养元素，但植物是自然界硒生态循环中的关键环节和人体硒的直接来源。利用富硒肥对植物强化硒已被证明是一种安全、低成本、高效方便的富硒手段。

富硒水稻，除留存了普通水稻的全部营养成分，还具有抗癌、防癌、保护心脏和延缓衰老、抗氧化与消除自由基、提高人体免疫力等多种特殊保健功能。同时，硒对植物生长有促进作用，主要是通过硒增强植物逆境防御的能力来实现的。而水稻生长过程中经常会遭受高温、干旱等胁迫环境，因此，硒对增强水稻抵御逆境的能力更有现实的意义。

当前富硒水稻的种植面积很广，但是存在着各种各样的问题。例如，很多植户所使用的硒肥，为市售普适性硒肥，并采用一次性施加的方式进行补硒，这样的方式缺乏针对性，同时，硒元素利用率不高，过量的硒造成严重的硒污染，不仅对环境产生污染，对人体也会产生一定的伤害。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提供一种富硒同步缓释水稻专用肥及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种富硒同步缓释水稻专用肥，肥料包括内外两层，内层原料重量配比为：尿素80-100份、磷酸一铵60-80份、氯化钾80-100份、氯化锌20-30份、磷酸氢二钙25-35份、***钠5-10份和增效剂3-5份；外层原料重量配比为：尿素60-80份、磷酸一铵40-60份、氯化钾60-80份、硫酸锌20-30份、硫酸镁20-30份、凹凸棒土10-20份、***钠3-5份和包膜液10-15份；所述增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:2-4:4-6混合而成。

优选的，一种富硒同步缓释水稻专用肥，肥料包括内外两层，内层原料重量配比为：尿素85-90份、磷酸一铵65-70份、氯化钾85-90份、氯化锌20-25份、磷酸氢二钙25-30份、***钠5-7份和增效剂3-4份；外层原料重量配比为：尿素65-70份、磷酸一铵40-45份、氯化钾60-65份、硫酸锌25-30份、硫酸镁25-30份、凹凸棒土15-20份、***钠3-4份和包膜液13-15份；所述增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:2:4混合而成

所述包膜液为改性的聚乙烯醇溶液，是由以下方法制备而得：

取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至50～80℃，取4-16 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅10-20g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液。

一种富硒同步缓释水稻专用肥的制备方法，包括以下步骤：

（1）按内层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂，粉碎后过80目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂混合均匀后进入圆盘造粒机或者转鼓造粒机进行滚动增湿造粒得到内层肥料颗粒备用，颗粒直径2-3mm；

（2）按外层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠粉碎后过60目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠混合均匀后同时加入到步骤（1）的圆盘造粒机或者转鼓造粒机中，与内层肥料颗粒一同造粒，得肥芯颗粒，颗粒直径4-5mm；

（3）取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至50-80℃，取4-16 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅10-20g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液；

（4）将步骤（2）所得肥芯颗粒在65℃、55rmp转速的转鼓中预热20分钟，温度提升至80℃-90℃，反复多次将包膜液加入到滚动的肥芯颗粒表面，每次加入的包膜液占肥芯颗粒重量的0.5-1%，经干燥固化后制得富硒同步缓释水稻专用肥。

有益效果

1、本肥料成分以无机矿物质成分为主，包括尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、硫酸镁以及***钠等，为水稻生长提供全面的营养；硒对水稻生长的促进作用在很大程度上来自于对光合***的提升，因此本发明采用双层肥料包膜技术，内外层配比不同含量的***钠，以适应水稻在不同生长阶段对硒元素的需求，具有针对性，促进水稻对硒元素的吸收，提高硒元素利用率。

2、本发明采用改性的聚乙烯醇溶液做包膜材料，以二氧化硅、壳聚糖和聚乙烯醇为原料，采用交联、共混方法制备可生物降解的有机无机包膜材料，生态环保无污染；同时壳聚糖既是可生物降解的天然高分子材料，又是新型植物生长调节剂，且具有良好的成膜性和缓释性；

3、本发明使用***钠作为硒源为农作物提供硒元素，添加增效剂聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾，三者相互配合，可使土壤中的营养元素在各个时期保持较高的有效性，促进农作物对养分的吸收。特别是聚天门冬氨酸带负电荷，大分子的聚天门冬氨酸会对正负离子有一定的吸附作用，与普鲁兰多糖相互作用可促进硒元素被农作物高效的吸收，且其本身是一种无毒的可降解的环境友好型产品。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但不限于此。

实施例1

一种富硒同步缓释水稻专用肥，肥料包括内外两层，内层原料重量配比为：尿素80份、磷酸一铵60份、氯化钾80份、氯化锌20份、磷酸氢二钙25份、***钠5份和增效剂3份；外层原料重量配比为：尿素60份、磷酸一铵40份、氯化钾60份、硫酸锌20份、硫酸镁20份、凹凸棒土10份、***钠3份和包膜液10份；所述增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:2:4混合而成。

所述包膜液为改性的聚乙烯醇溶液，是由以下方法制备而得：

取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至50℃，取4 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅10g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液。

一种富硒同步缓释水稻专用肥的制备方法，包括以下步骤：

（1）按内层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂，粉碎后过80目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂混合均匀后进入圆盘造粒机或者转鼓造粒机进行滚动增湿造粒得到内层肥料颗粒备用，颗粒直径2-3mm；

（2）按外层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠粉碎后过60目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠混合均匀后同时加入到步骤（1）的圆盘造粒机或者转鼓造粒机中，与内层肥料颗粒一同造粒，得肥芯颗粒，颗粒直径4-5mm；

（3） 取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至50℃，取4g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅10g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液；

（4）将步骤（2）所得肥芯颗粒在65℃、55rmp转速的转鼓中预热20分钟，温度提升至80℃，反复多次将包膜液加入到滚动的肥芯颗粒表面，每次加入的包膜液占肥芯颗粒重量的0.5%，经干燥固化后制得富硒同步缓释水稻专用肥。

实施例2

一种富硒同步缓释水稻专用肥，肥料包括内外两层，内层原料重量配比为：尿素85份、磷酸一铵65份、氯化钾85份、氯化锌20份、磷酸氢二钙25份、***钠5份和增效剂3份；外层原料重量配比为：尿素65份、磷酸一铵40份、氯化钾60份、硫酸锌25份、硫酸镁25份、凹凸棒土15份、***钠3份和包膜液13份；所述增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:2:4混合而成

所述包膜液为改性的聚乙烯醇溶液，是由以下方法制备而得：

取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至70℃，取10 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅15g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液。

一种富硒同步缓释水稻专用肥的制备方法，包括以下步骤：

（1）按内层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂，粉碎后过80目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂混合均匀后进入圆盘造粒机或者转鼓造粒机进行滚动增湿造粒得到内层肥料颗粒备用，颗粒直径2-3mm；

（2）按外层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠粉碎后过60目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠混合均匀后同时加入到步骤（1）的圆盘造粒机或者转鼓造粒机中，与内层肥料颗粒一同造粒，得肥芯颗粒，颗粒直径4-5mm；

（3）取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至70℃，取10 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅15g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液；

（4）将步骤（2）所得肥芯颗粒在65℃、55rmp转速的转鼓中预热20分钟，温度提升至85℃，反复多次将包膜液加入到滚动的肥芯颗粒表面，每次加入的包膜液占肥芯颗粒重量的0.7%，经干燥固化后制得富硒同步缓释水稻专用肥。

实施例3

一种富硒同步缓释水稻专用肥，肥料包括内外两层，内层原料重量配比为：尿素100份、磷酸一铵80份、氯化钾100份、氯化锌30份、磷酸氢二钙35份、***钠10份和增效剂5份；外层原料重量配比为：尿素80份、磷酸一铵60份、氯化钾80份、硫酸锌30份、硫酸镁30份、凹凸棒土20份、***钠5份和包膜液15份；所述增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:4:6混合而成。

优所述包膜液为改性的聚乙烯醇溶液，是由以下方法制备而得：

取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至80℃，取16 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅20g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液。

一种富硒同步缓释水稻专用肥的制备方法，包括以下步骤：

（1） 按内层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂，粉碎后过80目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂混合均匀后进入圆盘造粒机或者转鼓造粒机进行滚动增湿造粒得到内层肥料颗粒备用，颗粒直径2-3mm；

（2）按外层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠粉碎后过60目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠混合均匀后同时加入到步骤（1）的圆盘造粒机或者转鼓造粒机中，与内层肥料颗粒一同造粒，得肥芯颗粒，颗粒直径4-5mm；

（3）取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至80℃，取16 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅20g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液；

（4）将步骤（2）所得肥芯颗粒在65℃、55rmp转速的转鼓中预热20分钟，温度提升至90℃，反复多次将包膜液加入到滚动的肥芯颗粒表面，每次加入的包膜液占肥芯颗粒重量的1%，经干燥固化后制得富硒同步缓释水稻专用肥。

对比例1

一种富硒同步缓释水稻专用肥，肥料包括内外两层，内层原料重量配比为：尿素80份、磷酸一铵60份、氯化钾80份、氯化锌20份、磷酸氢二钙25份和***钠5份；外层原料重量配比为：尿素60份、磷酸一铵40份、氯化钾60份、硫酸锌20份、硫酸镁20份、凹凸棒土10份、***钠3份和包膜液10份；所述增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:2:4混合而成。

上述肥料的制备方法中除不含增效剂的添加外，其余同实施例1。

肥料应用试验

选择5块水分灌溉状况良好、肥力均匀的水稻种植田，随机分成5个试验田，试验田1-3分别施用实施例1-3制备的富硒同步缓释水稻专用肥缓释肥，试验田4施用对比例1制备的富硒肥，试验田5为空白对照例，即不施用任何肥料。一次性投放，施用量均为20公斤/亩，收获期统计结实率、产量以及稻米硒含量等相关参数。具体结果如表1所示。

表1富硒同步缓释水稻专用肥大田肥效实验结果

从上述表1可以看出，采用本发明肥料处理的水稻，无论产量、结实率还是水稻硒含量等指标均有所提升，指标明显优于对比例和空白对照例。这主要是由于本发明所添加的增效剂可使土壤中的营养元素在各个时期保持较高的有效性，促进农作物对养分的吸收，特别是提升了水稻对硒元素的吸收率。

需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种富硒同步缓释水稻专用肥，其特征在于，肥料包括内外两层，内层原料重量配比为：尿素80-100份、磷酸一铵60-80份、氯化钾80-100份、氯化锌20-30份、磷酸氢二钙25-35份、***钠5-10份和增效剂3-5份；外层原料重量配比为：尿素60-80份、磷酸一铵40-60份、氯化钾60-80份、硫酸锌20-30份、硫酸镁20-30份、凹凸棒土10-20份、***钠3-5份和包膜液10-15份；所述增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:2-4:4-6混合而成。

2.根据权利要求1所述一种富硒同步缓释水稻专用肥，其特征在于，肥料包括内外两层，内层原料重量配比为：尿素85-90份、磷酸一铵65-70份、氯化钾85-90份、氯化锌20-25份、磷酸氢二钙25-30份、***钠5-7份和增效剂3-4份；外层原料重量配比为：尿素65-70份、磷酸一铵40-45份、氯化钾60-65份、硫酸锌25-30份、硫酸镁25-30份、凹凸棒土15-20份、***钠3-4份和包膜液13-15份；所述增效剂为聚天门冬氨酸、普鲁兰多糖和黄腐酸钾按照1:2:4混合而成。

3.根据权利要求1或2任意一项所述一种富硒同步缓释水稻专用肥，其特征在于，所述包膜液为改性的聚乙烯醇溶液，是由以下方法制备而得：

取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至50～80℃，取4-16 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅10-20g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液。

4.一种权利要求1或2任意一项富硒同步缓释水稻专用肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按内层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂，粉碎后过80目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化锌、磷酸氢二钙、***钠和增效剂混合均匀后进入圆盘造粒机或者转鼓造粒机进行滚动增湿造粒得到内层肥料颗粒备用，颗粒直径2-3mm；

（2）按外层原料配比称取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠粉碎后过60目筛，将过筛后的尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁、凹凸棒土和***钠混合均匀后同时加入到步骤（1）的圆盘造粒机或者转鼓造粒机中，与内层肥料颗粒一同造粒，得肥芯颗粒，颗粒直径4-5mm；

（3）取500 mL去离子水和50 g聚乙烯醇加入到装有电动搅拌器和回流装置的反应釜中；开动电动搅拌机，升温至95℃，保温约1.5 h，使其完全溶解；降温至50～80℃，取4-16 g壳聚糖置于聚乙烯醇溶液中，同时加入二氧化硅10-20g，恒温反应3h，得到改性聚乙烯醇溶液；

（4）将步骤（2）所得肥芯颗粒在65℃、55rmp转速的转鼓中预热20分钟，温度提升至80℃-90℃，反复多次将包膜液加入到滚动的肥芯颗粒表面，每次加入的包膜液占肥芯颗粒重量的0.5-1%，经干燥固化后制得富硒同步缓释水稻专用肥。