抗旱型西北地区玉米专用控释肥及其制备和应用

摘要

本发明涉及一种抗旱型玉米专用控释肥料及其制备和应用。该肥料由吸水保水组合物、硫加高分子聚合物包膜尿素、硫磺包膜尿素、氯化钾复合肥、硫酸锌复配而成。所述吸水保水组合物是由风化煤、吸水树脂、豆粕粉、玉米芯粉混合造粒而成；该肥料主要适用于我国甘肃、宁夏、陕西北部、新疆南部或内蒙西部地区的干旱、半干旱土壤，在玉米播种前作基肥一次施入。该专用肥养分配比适合西北地区玉米高产需求、提高控释肥肥效、解决西北地区覆膜玉米的施肥难题。

权利要求

1.抗旱型西北地区玉米专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：吸水保水组合物 280～350份硫加高分子聚合物包膜尿素 100～150份硫磺包膜尿素 130～170份氯化钾复合肥 380～420份硫酸锌 8～15份所述吸水保水组合物是由风化煤150～250份、吸水树脂10～30份、豆粕粉30～80份、玉米芯粉200～300份混合造粒而成；其中吸水树脂选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺或羧甲基纤维素；

所述硫加高分子聚合物包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料，先喷涂内包层硫磺膜，再喷涂外包层高分子聚合物膜制得；其中，内包层硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是

20％，高分子聚合物膜占核芯肥料的质量百分比是2％，高分子聚合物包膜剂是酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1质量比的混合；

所述硫磺包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料喷涂硫磺膜，硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是25％；

所述氯化钾复合肥中，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别是15wt％、15wt％、15wt％。

2.如权利要求1所述的玉米专用控释肥，其特征在于所述吸水树脂是聚丙烯酸钾。

3.如权利要求1所述的玉米专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：吸水保水组合物 340～350份，硫加高分子聚合物包膜尿素 100～110份，硫磺包膜尿素 145～155份，氯化钾复合肥 380～390份，硫酸锌 10～11份，所述吸水保水组合物是由风化煤210～250份、吸水树脂25～30份、豆粕粉50～80份、玉米芯粉200～250份混合造粒而成；其中吸水树脂选自聚丙烯酸钾；特别适合干旱土壤。

4.如权利要求1所述的玉米专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：吸水保水组合物 280～290份，硫加高分子聚合物包膜尿素 140～150份，硫磺包膜尿素 130～140份，氯化钾复合肥 410～420份，硫酸锌 14～15份，所述吸水保水组合物是由风化煤150～200份、吸水树脂10～20份、豆粕粉30～45份、玉米芯粉260～300份混合造粒而成；其中吸水树脂选自聚丙烯酸钾；特别适合半干旱土壤。

5.权利要求1-4任一项所述的玉米专用控释肥的制备方法，步骤如下：(1)将风化煤、吸水树脂、豆粕粉、玉米芯粉按配方比例混合造粒而成，粒径2～4毫米，得吸水保水组合物；

(2)将上述保水组合物、硫加高分子聚合物包膜尿素、硫磺包膜尿素、氯化钾复合肥、硫酸锌按配比一起放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀即得。

6.权利要求1或2所述的玉米专用控释肥的应用，该肥料主要适用于我国甘肃、宁夏、陕西北部、新疆南部或内蒙西部地区的干旱、半干旱土壤，在玉米播种前作基肥一次施入，每亩用量50～60公斤。

说明书

抗旱型西北地区玉米专用控释肥及其制备和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种控释肥料，特别涉及用于我国西北地区的抗旱型玉米专用控释肥料及其制备和应用，属于控释肥料生产技术领域。

背景技术

[0002] 过去，我国西北广大干旱、半干旱地区，包括甘肃、宁夏、陕西北部、内蒙西部等，由于降雨量少(一般年降雨量300毫米左右)，又无灌溉条件，玉米种植面积小，产量低。随着玉米种植新技术，特别是全膜双垄沟播玉米的推广应用，这些地区的玉米种植面积迅速扩大，产量也大幅度提高，仅甘肃省玉米种植面积就超过了1000万亩，陕西省的延安、榆林等地玉米全膜双垄沟播最高亩产突破了1000公斤，为我国的粮食安全提供了后备支撑。

[0003] 全膜双垄沟播玉米在干旱、半干旱地区大面积推广，对传统的施肥技术提出了挑战。玉米是一种需肥较多的作物，与我国东北、华北等地玉米种植区相比，西北地区土壤相对瘠薄，土壤养分含量不足，随着玉米产量的不断提高，施肥量也大幅增加。目前，西北地区玉米用肥料以速效肥料品种为主，由于肥料的速溶性所决定，生产中的施肥方式为基肥与追肥结合施用，且以追肥为主。种植方式的改变，使覆膜玉米追肥变成了难题。无疑，一次性基施、养分释放与玉米吸收一致的缓控释肥是解决这个问题的方法之一。

[0004] CN 100429186C公开了一种玉米专用控释肥及其制备方法，该专利文件根据玉米的需肥规律，将5％和6％热塑性树脂包膜尿素、硫磺包膜尿素与氯化钾复合肥、氯化钾、大颗粒尿素和硫酸锌进行精确复配，形成玉米专用配方控释肥。CN 101177365 B公开了一种长效玉米专用控释肥及其制备方法，肥料核心占肥料总重量的80～92％，包膜涂层占肥料总重量的8～20％。将熔融态硫磺和聚乙烯蜡同步喷涂于肥料核心的表面，形成缓释包膜层。以上两种玉米专用肥料解决了控释肥的养分配比和释放符合玉米养分吸收的问题，但对我国西北地区玉米施肥也存在两方面不足，一是养分配比仅考虑了玉米吸收情况，而没有涉及西北地区土壤养分状况。二是该两种玉米专用肥料的养分释放适合玉米生长在水分充足土壤条件，与西北干旱、半干旱土壤有一定差距。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种养分配比适合我国西北干旱、半干旱地区的土壤养分状况和玉米的吸肥规律，且具有吸水保水性能的玉米专用控释肥，本发明还提供一种上述玉米专用控释肥制备方法和应用方法。本发明的抗旱型玉米专用控释肥应用在土壤相对水分不足时能够在肥料颗粒周围聚集水分，保证控释肥的正常养分释放，以提高肥料养分的利用效率，促进玉米健壮生长。

[0006] 术语说明：

[0007] 1、西北干旱、半干旱地区，指我国甘肃、宁夏、陕西北部、新疆南部或内蒙西部地区，这些地区土壤水分蒸发量远远大于平均降水量，一般年降水量在500mm以下。

[0008] 2、干旱土壤，是指降水量少，蒸发量远远大于降水量，年降水量在200mm以下，风沙多、云量少、日照强等气候条件下的土壤。

[0009] 3、半干旱土壤，是指降水量较少，蒸发量大于降水量，年降水量200-500mm气候条件下的土壤。

[0010] 本发明的技术方案如下：

[0011] 抗旱型西北地区玉米专用控释肥，原料质量份如下：

[0012] 吸水保水组合物 280～350份

[0013] 硫加高分子聚合物包膜尿素 100～150份

[0014] 硫磺包膜尿素 130～170份

[0015] 氯化钾复合肥 380～420份

[0016] 硫酸锌 8～15份

[0017] 所述吸水保水组合物是由风化煤150～250份、吸水树脂10～30份、豆粕粉30～80份、玉米芯粉200～300份混合造粒而成；其中吸水树脂选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺或羧甲基纤维素；

[0018] 所述硫加高分子聚合物包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料，先喷涂内包层硫磺膜，再喷涂外包层高分子聚合物膜制得；其中，内包层硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是20％，高分子聚合物膜占核芯肥料的质量百分比是2％，优选的，高分子聚合物包膜剂是酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1质量比的混合。制备方法参见CN1246265C(200410024050.X)“以硫为底涂层的高分子聚合物包膜控释肥料的制备方法”，本发明引用该专利文件的全文作为现有技术。其中，核芯肥料尿素优选大颗粒尿素，粒径2～3毫米。

[0019] 所述硫磺包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料喷涂硫磺膜，硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是25％，按现有技术制备。

[0020] 以上所述硫加高分子聚合物包膜尿素、硫磺包膜尿素可以市场购买，山东金正大生态工程股份有限公司有售，所述氯化钾复合肥中，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别是15wt％、15wt％、15wt％。

[0021] 所述硫酸锌，市售产品。

[0022] 所述吸水保水组合物，优选粒径2～4毫米。吸水保水组合物中的原料进一步优选如下：

[0023] 所述风化煤是指煤层的暴露部分经过长期氧化、水解等作用，化学组成和性质发生了变化，有机质含量达到40～80％，其中大部分是再生腐植酸。

[0024] 所述豆粕粉是大豆提取豆油后得到的一种副产品经过物理粉碎制得，粒径小于60目。

[0025] 所述玉米芯粉是玉米芯直接物理粉碎制得，粒径小于60目。

[0026] 所述吸水树脂是一类具有较强吸水能力的高分子材料，优选聚丙烯酸钾。

[0027] 根据本发明，优选的技术方案如下：

[0028] 一、抗旱型西北地区玉米专用控释肥，原料质量份如下：

[0029] 吸水保水组合物 340～350份，

[0030] 硫加高分子聚合物包膜尿素 100～110份，

[0031] 硫磺包膜尿素 145～155份，

[0032] 氯化钾复合肥 380～390份，

[0033] 硫酸锌 10～11份。

[0034] 所述吸水保水组合物是由风化煤210～250份、吸水树脂25～30份、豆粕粉50～80份、玉米芯粉200～250份混合造粒而成；其中吸水树脂选自聚丙烯酸钾。

[0035] 上述优选配方一特别适合干旱土壤。

[0036] 二、抗旱型西北地区玉米专用控释肥，原料质量份如下：

[0037] 吸水保水组合物 280～290份，

[0038] 硫加高分子聚合物包膜尿素 140～150份，

[0039] 硫磺包膜尿素 130～140份，

[0040] 氯化钾复合肥 410～420份，

[0041] 硫酸锌 14～15份。

[0042] 所述吸水保水组合物是由风化煤150～200份、吸水树脂10～20份、豆粕粉30～45份、玉米芯粉260～300份混合造粒而成；其中吸水树脂选自聚丙烯酸钾。

[0043] 上述优选配方二特别适合半干旱土壤。

[0044] 本发明抗旱型西北地区玉米专用控释肥的制备方法，步骤如下：

[0045] 1、将风化煤、吸水树脂、豆粕粉、玉米芯粉按配方比例混合造粒而成，粒径2～4毫米，得吸水保水组合物；

[0046] 2、将上述保水组合物、硫加高分子聚合物包膜尿素、硫磺包膜尿素、氯化钾复合肥、硫酸锌按配比一起放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀即得。

[0047] 然后将混合好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装。

[0048] 本发明抗旱型西北地区玉米专用控释肥的应用，该肥料主要适用于我国甘肃、宁夏、陕西北部、新疆南部或内蒙西部地区的干旱、半干旱土壤，在玉米播种前作基肥一次施入，每亩用量50～60公斤。

[0049] 本发明的优良效果如下：

[0050] 1、养分配比适合西北地区玉米高产需求

[0051] 玉米是吸收氮、钾较多的作物，与我国玉米主产区吉林、辽宁等地土壤相比，西北地区土壤钾素含量较丰富，磷素中等水平，氮素严重不足。本发明抗旱型西北地区玉米专用控释肥料正是根据西北地区土壤养分特点和玉米吸收特性精确配置而成，能够满足玉米高产需要。

[0052] 2、提高西北地区控释肥肥效

[0053] 包膜控释肥的养分释放与土壤水分密切相关，在玉米正常生长的土壤水分范围内，其养分释放数量随土壤水分的增加而提高，由于肥料一般施在土壤的10～20厘米土层内，在干旱地区，这个土层容易水分不足，但玉米可以尘长，因为有一部分根系处在20厘米以下。本发明抗旱型西北地区玉米专用控释肥含有吸水、保水组合物，具有吸水、保水能力，可以贮存降雨和灌溉水分，缓解因干旱时土壤水分不足对肥料养分释放的影响，提高肥效。

[0054] 3、解决西北干旱、半干旱地区覆膜玉米的施肥难题

[0055] 目前，西北地区玉米用肥料以速效肥料品种为主，由于肥料溶解快，一次施肥不能太多，否则容易引起烧根，影响玉米生长。生产中基肥与追肥结合施用，以追肥为主。全膜双垄沟播玉米在西北地区大面积推广，使玉米追肥变成了难题。本发明抗旱型西北地区玉米专用控释肥一次性基施，不必追肥，解决了玉米施肥难题。

附图说明

[0056] 图1是陕西玉米主产区土壤0～20厘米土壤养分图，横坐标是养分种类，纵坐标是养分含量(单位：mg/kg)。

[0057] 图2是甘肃玉米主产区土壤0～20厘米土壤养分图，横坐标是养分种类，纵坐标是养分含量(单位：mg/kg)。

[0058] 图3是吉林玉米主产区土壤0～20厘米土壤养分图，横坐标是养分种类，纵坐标是养分含量(单位：mg/kg)。

具体实施方式

[0059] 下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

[0060] 风化煤，山西省宁武县露天矿煤厂生产，有机质含量60.2wt％。

[0061] 豆粕粉为山东省高密市新春油脂有限责任公司产品。

[0062] 吸水树脂，聚丙烯酸钾，市售产品。

[0063] 硫加高分子聚合物包膜尿素为山东金正大生态工程股份有限公司生产，硫加高分子聚合物包膜尿素产品型号为KPS03(35-0-0)，颗粒尿素为核芯肥料，内包层硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是20％，高分子聚合物膜占核芯肥料的质量百分比是2％，高分子聚合物包膜剂是酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1质量比的混合。

[0064] 硫磺包膜尿素为山东金正大生态工程股份有限公司生产，产品型号为KWS03(34-0-0)，颗粒尿素为核芯肥料，硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是25％。

[0065] 实施例中的原料用量份数均为质量份，所有的百分比均为质量百分比。

[0066] 实施例1：

[0067] 抗旱型西北地区玉米专用控释肥，原料质量份如下：

[0068] 吸水保水组合物 350kg，

[0069] 硫加高分子聚合物包膜尿素 100kg，

[0070] 硫磺包膜尿素 150kg，

[0071] 氯化钾复合肥 390kg，

[0072] 硫酸锌 10kg。

[0073] 制备方法：

[0074] 取风化煤200kg，豆粕粉50kg，玉米芯粉240kg，聚丙烯酸钾20kg，混合均匀，圆盘造粒，粒径2～4毫米，得吸水保水组合物。

[0075] 取上述吸水保水组合物，硫加高分子聚合物包膜尿素，硫磺包膜尿素，氯化钾复合肥，硫酸锌按配比一起放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀即得。然后将混合好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装。

[0076] 实施例2：抗旱型西北地区玉米专用控释肥，原料质量份如下：

[0077] 吸水保水组合物 300kg，

[0078] 硫加高分子聚合物包膜尿素 120kg，

[0079] 硫磺包膜尿素 168kg，

[0080] 氯化钾复合肥 400kg，

[0081] 硫酸锌 12kg。

[0082] 制备方法同实施例1。

[0083] 实施例3：抗旱型西北地区玉米专用控释肥，原料质量份如下：

[0084] 吸水保水组合物 330kg，

[0085] 硫加高分子聚合物包膜尿素 142kg，

[0086] 硫磺包膜尿素 140kg，

[0087] 氯化钾复合肥 380kg，

[0088] 硫酸锌 8kg。

[0089] 制备方法同实施例1。

[0090] 实施例4：抗旱型西北地区玉米专用控释肥，原料质量份如下：

[0091] 吸水保水组合物 280kg，

[0092] 硫加高分子聚合物包膜尿素 150kg，

[0093] 硫磺包膜尿素 135kg，

[0094] 氯化钾复合肥 420kg，

[0095] 硫酸锌 15kg。

[0096] 制备方法同实施例1。

[0097] 对比例：通用型玉米专用控释肥，山东金正大生态工程股份有限公司生产，产品型号YM 30-8-10。

[0098] 试验地点：甘肃省定西市，陕西省榆林市。

[0099] 试验时间：2010年6月至2010年9月。

[0100] 供试玉米品种：定西市用豫玉22号，榆林市用沈玉17。

[0101] 实施例1-4和对比例肥料用量相同，每亩60公斤。施肥方法是利用播种、覆膜一体机械在播种时一次性全部施在玉米种子下方5厘米处。应用效果见表1。

[0102] 表1 与对比例相比实施例1-4的效果

[0103]