本发明涉及新疆葡萄专用控释肥及其制备与应用。该葡萄专用控释肥由保水保温组合物、腐植酸包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾、尿素、磷酸二铵、硫酸锌、硼酸按配比混合制得；其中所述保水保温组合物是由风化煤、腐熟鸡粪、豆粕粉、玉米芯粉和吸水树脂混合造粒而成。该葡萄专用控释肥主要用于我国新疆自治区及相邻地区葡萄种植，在秋季葡萄采收后一次性施用。
1.新疆葡萄专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：
保水保温组合物 280～380份，腐植酸包膜尿素 80～130份，硫加高分子聚合物包膜尿素 130～170份，尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾 130～220份，尿素 30～60份，磷酸二铵 150～200份，硫酸锌 6～12份，硼酸 4～7份；
所述保水保温组合物是由风化煤20～40份、腐熟鸡粪10～30份、豆粕粉10～20份，玉米芯粉20～40份、吸水树脂2～4份混合造粒而成；所述吸水树脂是聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺或羧甲基纤维素；
所述腐植酸包膜尿素是在颗粒尿素外喷淋一层粘结剂，再喷撒一层风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程，直至达到粘结剂占颗粒尿素质量的1％，风化煤占颗粒尿素质量的7％；所述粘结剂是环氧树脂与三乙烯四胺按1∶0.10-0.12的质量比混合制成；
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3％；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；
所述尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾，是以颗粒硝酸钾为核芯肥料，先喷涂内包层尿素，再喷涂外包层改性环氧树脂包膜剂制得；内包层尿素占核芯肥料质量的4-6％，外包层改性环氧树脂包膜剂占核芯肥料质量的5％；其中，外包层改性环氧树脂包膜剂是将环氧树脂(EP)和聚氨酯(PUR)以90∶10质量比混合制成改性环氧树脂，再加入占改性环氧树脂质量10～20％的固化剂T-593、15～25％的稀释剂苄基缩水甘油醚和2～4％的膨润土，混合而成。
2.如权利要求1所述的新疆葡萄专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：保水保温组合物 280～320份，腐植酸包膜尿素 105～115份，硫加高分子聚合物包膜尿素 140～150份，尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾 190～210份，尿素 45～55份，磷酸二铵 170～190份，硫酸锌 9～11份，硼酸 4.5～5.5份。
3.权利要求1或2所述新疆葡萄专用控释肥的制备方法，步骤如下：(1)保水保温组合物的制备
按配比取风化煤、腐熟鸡粪、豆粕粉、玉米芯粉和吸水树脂，混合均匀，按现有技术造粒，粒径2～4毫米；
(2)将所述保水保温组合物、腐植酸包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾、尿素、磷酸二铵、硫酸锌、硼酸按配比一起放入搅拌机中搅拌
4.权利要求1或2所述的葡萄专用控释肥的应用，主要用于我国新疆自治区及相邻地区葡萄种植，该葡萄专用控释肥在秋季葡萄采收后一次性施用。
5.如权利要求4所述的葡萄专用控释肥的应用，其特征在于施肥方法是在葡萄行一侧挖30～50厘米深、15～25厘米宽的沟，施入葡萄专用控释肥后与部分土壤混拌，然后覆土浇水。
新疆葡萄专用控释肥及其制备与应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种控释肥料，特别涉及一种适用于我国新疆地区葡萄施用的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] 新疆是我国最大的葡萄产区，2010年种植面积200多万亩，占全国栽培面积1/3以上。葡萄是深根系作物，主要根系分布在20～60厘米土层中，施肥需要挖沟进行，加上目前施用的肥料主要是速效性肥料，在土壤中溶解快，肥效短，在葡萄的年生长周期中，需要多次施肥才能满足需要，多次施肥不仅伤害根系，也极大的增加了农民的劳动强度。一次性施用的控释肥，特别是养分释放与葡萄吸收相温合的专用控释肥则能够很好的解决上述问题。
[0003] CN100448808C(200710115274.5)公开了一种树脂包膜葡萄专用控释肥及其制备方法。该专利文件以4％热塑性树脂包膜硝酸钾、5％热塑性树脂包膜硝酸钾、4％热塑性树脂包膜磷酸铵、4％热塑性树脂包膜尿素、硫酸钾复合肥等组分复配制得。该发明的葡萄专用控释肥是在春天葡萄萌芽前一次施入，不必追施，增产效果较好，提高肥料利用率，省工、省力。但它对新疆葡萄的应用也有不足之处。一是养分配比对新疆地区葡萄产区土壤的针对性差；二是由于新疆地区气温较低，养分在土壤中的释放速率也有一定差异。
[0004] 与我国河南、山东等葡萄主产区相比，新疆地区土壤温度较低，水分含量也相对较少，这两个因素明显影响控释肥在土壤中的释放速度。近几年的大量田间葡萄试验显示，在我国中、南部地区效果良好的葡萄专用控释肥，在新疆、辽宁等地区效果较差，一方面不同地区土壤养分含量有差异，同时与控释肥在较低的温度下释放缓慢也有关系。
发明内容
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种新疆葡萄专用控释肥。根据新疆葡萄产区的土壤养分含量状况，并根据气候条件(主要是温度和降雨量)和不同的控释肥品种在新疆地区土壤中的养分释放情况，提供养分配比适合新疆葡萄产区的土壤养分状况、养分释放期和释放速率符合新疆葡萄吸肥规律的专用控释肥，并进行了大田试验，取得了良好的效果。
[0006] 本发明还提供上述专用控释肥制备方法和应用方法。
[0007] 本发明的技术方案如下：
[0008] 新疆葡萄专用控释肥，原料质量份如下：
[0009] 保水保温组合物 280～380份，
[0010] 腐植酸包膜尿素 80～130份，
[0011] 硫加高分子聚合物包膜尿素 130～170份，
[0012] 尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾 130～220份，
[0013] 尿素 30～60份，
[0014] 磷酸二铵 150～200份，
[0015] 硫酸锌 6～12份，
[0016] 硼酸 4～7份。
[0017] 所述保水保温组合物是由风化煤20～40份、腐熟鸡粪10～30份、豆粕粉10～20份，玉米芯粉20～40份、吸水树脂2～4份混合造粒而成。优选粒径2～4毫米。均为质量份。
[0018] 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很大变化，有机质含量达到40～80％，其中大部分是再生腐植酸。
[0019] 所述腐熟鸡粪是按现有技术堆积发酵制得。
[0020] 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。
[0021] 所述玉米芯粉是玉米芯直接物理粉碎制得，粒径小于60目。
[0022] 所述吸水树脂是一类具有较强吸水能力的高分子材料，具体选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺或羧甲基纤维素等。优选吸水树脂是羧甲基纤维素。
[0023] 所述腐植酸包膜尿素，是在颗粒尿素外喷淋一层粘结剂，再喷撒一层风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程，直至达到粘结剂占颗粒尿素质量的1％，风化煤占颗粒尿素质量的7％。优选的，所述粘结剂是环氧树脂与三乙烯四胺按1∶0.10-0.12的质量比混合制成。
[0024] 腐植酸包膜尿素为市售产品，山东金正大生态工程股份有限公司有售，也可按专利文件CN100556866C(200810139610.4)公开的“一种腐植酸控释肥及其制备方法”制备，本发明引用该专利文件的全文作为现有技术。本发明以实施例1的制备方法作为优选方案。
[0025] 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3％，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。本发明以实施例1的制备方法作为优选方案。
[0026] 硫加高分子聚合物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。
[0027] 所述尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾，是以颗粒硝酸钾为核芯肥料，先喷涂内包层尿素，再喷涂外包层改性环氧树脂包膜剂制得；内包层尿素占核芯肥料质量的4-6％，外包层改性环氧树脂包膜剂占核芯肥料质量的5％；其中，外包层改性环氧树脂包膜剂是将环氧树脂(EP)和聚氨酯(PUR)以90∶10质量比混合制成改性环氧树脂，再加入占改性环氧树脂质量10-20％的固化剂T-593、15-25％的稀释剂苄基缩水甘油醚和2-4％的膨润土，混合而成。制备方法参见CN 1246264C(200410024049.7)“以喷涂尿素为底涂层的改性环氧树脂包膜控释肥料”。本发明引用该专利文件的全文作为现有技术。本发明以实施例1的制备方法作为优选方案。
[0028] 所述尿素、磷酸二铵、硫酸锌、硼酸，市售产品。
[0029] 根据本发明，优选的技术方案如下：
[0030] 新疆葡萄专用控释肥，原料质量份如下：
[0031] 保水保温组合物 280～320份，
[0032] 腐植酸包膜尿素 105～115份，
[0033] 硫加高分子聚合物包膜尿素 140～150份，
[0034] 尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾 190～210份，
[0035] 尿素 45～55份，
[0036] 磷酸二铵 170～190份，
[0037] 硫酸锌 9～11份，
[0038] 硼酸 4.5～5.5份。
[0039] 本发明新疆葡萄专用控释肥的制备方法，步骤如下：
[0040] (1)保水保温组合物的制备：
[0041] 按配比取风化煤、腐熟鸡粪、豆粕粉、玉米芯粉和吸水树脂，混合均匀，按现有技术造粒，粒径2～4毫米。
[0042] (2)将上述保水保温组合物、腐植酸包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾、尿素、磷酸二铵、硫酸锌、硼酸按配比一起放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀即得。
[0043] 本发明的葡萄专用控释肥的应用，主要用于我国新疆自治区及相邻地区葡萄种植，该葡萄专用控释肥在秋季葡萄采收后一次性施用。施肥方法是在葡萄行一侧挖30～50厘米深、15～25厘米宽的沟，施入葡萄专用控释肥后与部分土壤混拌，后覆土浇水。每亩施用葡萄专用控释肥以氮、磷、钾总养分40～60公斤计。
[0044] 本发明的优良效果如下：
[0045] 1、养分配比适合我国新疆葡萄产区土壤养分状况
[0046] 与我国其它葡萄种植地区相比，由于土壤类型、施肥习惯等不同，使得土壤养分有较大差异。本发明新疆葡萄专用控释肥料正是根据新疆地区土壤养分特点精确配置而成，能够为新疆葡萄生长提供更合理的养分供应。
[0047] 2、肥料养分释放更加适合新疆葡萄吸收要求
[0048] 与普通速效肥料不同，控释肥的养分释放期和释放速率与所处的环境温度有关，温度升高，养分释放速度加快。与我国其它地区相比，新疆葡萄产区气温较低，高温时间少，昼夜温差大，这些因素对控释肥的释放都有一定的影响，本发明新疆葡萄专用控释肥是根据新疆地区的温度特点，选用适合的控释肥作为原料精确配置而成，使肥料的养分释放更符合新疆葡萄的吸收要求。
[0049] 3、缓解低温或土壤水分不足对肥料养分释放的影响
[0050] 本发明新疆葡萄专用控释肥含有保水保温组合物，在土壤中缓慢分解并释放出热量，能够缓解新疆地区突然降温对葡萄生长和肥料养分释放的影响。
附图说明
[0051] 图1是新疆自治区葡萄种植土壤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)。
[0052] 图2是本发明专用控释肥实施例2氮素释放与新疆地区葡萄氮素吸收曲线图，粗线为控释肥氮素养分释放规律线，细线为葡萄的氮素养分吸收规律曲线，横坐标是本发明肥料施用后的时间，纵坐标分别是肥料氮素不同时间累积释放量与施用量的质量比和葡萄氮素不同时间累积吸收量与葡萄年吸收总量的质量比(单位：％)。
具体实施方式
[0053] 下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中的原料如下：
[0054] 风化煤，山西省宁武县露天矿煤厂生产，有机质含量60.2wt％。豆粕粉为山东省高密市新春油脂有限责任公司产品。吸水树脂，羧甲基纤维素，市售产品。实施例中没有明确限定的均按现有技术，如CN100556866C(200810139610.4)、CN1246265C(200410024050.X)、CN1246264C(200410024049.7)提供的方法。
[0055] 实施例1：
[0056] 新疆葡萄专用控释肥，原料成份如下：
[0057] 保水保温组合物 300kg，
[0058] 腐植酸包膜尿素 110kg，
[0059] 硫加高分子聚合物包膜尿素 145kg，
[0060] 尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾 200kg，
[0061] 尿素 50kg，
[0062] 磷酸二铵 180kg，
[0063] 硫酸锌 10kg，
[0064] 硼酸 5kg。
[0065] 制备方法：
[0066] (1)保水保温组合物的制备：取风化煤32kg、腐熟鸡粪20kg、豆粕粉15kg、玉米芯粉30kg、吸水树脂3kg，混合均匀，圆盘造粒，粒径2～4毫米。
[0067] (2)腐植酸包膜尿素的制备：取环氧树脂1kg、三乙烯四胺0.1kg，混合均匀，配制成粘结剂备用。
[0068] 取粒径2～3毫米的颗粒尿素100kg，在转鼓中预热至65℃～70℃，喷淋上述粘结剂0.33kg到转动的肥料颗粒上，再喷撒2.33kg风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程2次，得腐植酸包膜尿素。
[0069] (3)硫加高分子聚合物包膜尿素的制备：
[0070] 将酚醛环氧树脂9kg与三乙烯四胺1kg混合，配制成高分子聚合物包膜剂。
[0071] 称取粒径2～3毫米的颗粒尿素100kg作为核芯肥料，按现有技术先包一层硫磺，硫磺膜材料占核肥料质量的20％，再包一层上述高分子聚合物包膜剂，高分子聚合物包膜剂占核芯肥料质量的3％，制得硫加高分子聚合物包膜尿素。
[0072] (4)尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾的制备：
[0073] 将环氧树脂E-44与聚氨酯PUR以90∶10质量比混合，制备成改性环氧树脂。取改性环氧树脂5kg、固化剂T-593 0.5kg、稀释剂苄基缩水甘油醚1.0kg、膨润土0.15kg，混合，配制成改性环氧树脂包膜剂。
[0074] 取直径2～3毫米的颗粒硝酸钾100kg作为核芯肥料加入到转鼓硫化床中，在50℃温度下，先将完全熔融的尿素液喷涂到肥料颗粒上，尿素液占核芯肥料硝酸钾质量的
5％。再按现有技术包一层上述制备的改性环氧树脂包膜剂，改性环氧树脂包膜剂占硝酸钾质量的5％。
[0075] (5)按比例，取步骤(1)制备的保水保温组合物、步骤(2)制备的腐植酸包膜尿素、步骤(3)制备的硫加高分子聚合物包膜尿素、步骤(4)制备的尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾与尿素、磷酸二铵、硫酸锌、硼酸，一起放入搅拌机中搅拌5分钟，充分混匀即得。
[0076] 实施例2：新疆葡萄专用控释肥，原料成份如下：
[0077] 保水保温组合物 340kg，
[0078] 腐植酸包膜尿素 90kg，
[0079] 硫加高分子聚合物包膜尿素 150kg，
[0080] 尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾 165kg，
[0081] 尿素 40kg，
[0082] 磷酸二铵 200kg，
[0083] 硫酸锌 8kg，
[0084] 硼酸 7kg。
[0085] 制备方法同实施例1。
[0086] 实施例3：新疆葡萄专用控释肥，原料成份如下：
[0087] 保水保温组合物 380kg，
[0088] 腐植酸包膜尿素 80kg，
[0089] 硫加高分子聚合物包膜尿素 130kg，
[0090] 尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾 220kg，
[0091] 尿素 30kg，
[0092] 磷酸二铵 150kg，
[0093] 硫酸锌 6kg，
[0094] 硼酸 4kg。
[0095] 制备方法同实施例1。
[0096] 实施例4：新疆葡萄专用控释肥，原料成份如下：
[0097] 保水保温组合物 280kg，
[0098] 腐植酸包膜尿素 130kg，
[0099] 硫加高分子聚合物包膜尿素 170kg，
[0100] 尿素底涂层改性环氧树脂包膜硝酸钾 152kg，
[0101] 尿素 60kg，
[0102] 磷酸二铵 190kg，
[0103] 硫酸锌 12kg，
[0104] 硼酸 6kg。
[0105] 制备方法同实施例1。
[0106] 对比例：通用型葡萄专用控释肥，山东金正大生态工程有限公司生产，型号PT20-10-15
[0107] 试验地点：新疆自治区阿克苏地区新和县。
[0108] 试验时间：2009年9月至2010年9月。
[0109] 供试葡萄品种：黄沙王。
[0110] 实施例1-4和对比例肥料氮、磷、钾总养分用量相同，每亩50公斤。施肥方法是在秋天葡萄采收后顺行挖40厘米深、20厘米宽的沟，一次性将肥料与部分土混合后施入沟内，覆土后浇水。应用效果见表1。
[0111] 表1.与对比例相比实施例1-4的施用效果
[0112]本发明肥料 增产效率％ 提高肥料利用率％
实施例1 10.3 15.3
实施例2 12.6 18.4
实施例3 9.7 15.0
实施例4 8.3 14.6
