冬小麦用缓/控释肥料生产方法技术

本发明专利技术所研制的冬小麦用缓／控释肥料为一种新剂型肥料，采用自行研制的水溶性而又具有缓释性能的胶结剂和包膜胶结剂，制备不同时间段释放养分的胶结型和包膜胶结型缓释肥料，通过“异粒变速”工艺，使肥料养分释放时段或释放速率与冬小麦各生育期需求养分规律基本一致，做到一次施肥可满足冬小麦全生育期的养分需求。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业、生态环境领域。本专利技术所涉及的一些专用词限定如下含义1、缓释肥指肥料养分特别是氮素在土壤中具有缓慢释放的效果。目前国内外所采用的缓释标准是以氮在24小时内水溶出率和48小时内土柱淋出率或微分溶出率为指标，在田间尚未有统一标准。与国内几位著名肥料专家讨论结果(仅作为参考指标)，肥料氮素在土壤中(土壤含水量为田间最大持水量的70％～80％)释放时间为20天以上，方可称为缓释肥料。2、胶结型缓释肥采用具有缓释性能的胶结(粘结)剂制备的颗粒肥料，该肥料中的养分(氮、磷、钾)在土壤中缓慢释放，养分释放时间长短取决于胶结(粘结)剂的性质。3、包膜型缓释肥采用可以成膜的材料(又称包膜剂)包裹在尿素或复合(混)肥颗粒表面，使肥料氮具有缓慢释放的作用，释放时间长短取决于包膜材料的性质和包膜的厚度。4、包膜胶结型缓释肥在胶结型缓释肥颗粒表面再包裹一层膜而形成的缓释肥料，从而延长了肥料养分的释放时间。5、氮素释放时段指肥料氮在某一时间段内基本上从肥料中释放至土壤中。6、异粒变速所谓异粒变速，是将不同胶结剂和包膜胶结剂生产的颗粒肥料按比例进行组合并掺混均匀，该肥料组合中不同肥料颗粒的养分释放速率(或释放时段)是不一样的。缓/控释肥料现状和问题缓/控释肥料是一种新剂型肥料，由于肥料养分特别是化肥氮在土壤中缓慢释放，提高了作物对肥料养分利用率，减少流失率，受到世界各国的重视，特别是发达国家加速该类肥料的研究。但目前国内外所有包膜型缓/控释肥料均属于缓释肥料范畴，尚未达到控释，养分释放速率与作物需肥规律基本上不一致。包膜肥料存在以下问题(1)国外包膜肥料需要专门的喷流层流化床设备，造价较高，运行成本高，而且生产规模较小，年产在1万吨以下；(2)包膜材料需用有机溶剂溶解和稀释，有机溶剂回收不完全，原料成本高；(3)热塑性树脂在土壤中降解缓慢，造成污染；(4)从技术角度，每一种包膜材料包裹生产的缓释肥养分释放只有一个高峰期，而作物需肥规律一般有2个以上高峰期，缓释肥若要形成2个以上养分释放高峰，必须多层包膜，在工艺上难度较大，在经济上增加成本，种植业特别是粮食作物产值不高，若肥料售价高，无法在粮食作物上使用；(5)包膜肥料目前主要是尿素，品种单一，其它养分仍需按作物需求施用，劳力节省较少。本专利技术的目的将不同时段释放养分的胶结型和包膜胶结型缓释肥料，通过“异粒变速”工艺，按冬小麦各生长发育期养分(N，P2O5，K2O)需求比例组合并掺混成冬小麦专用缓/控释肥料。本专利技术的详细描述1、冬小麦各生育期养分需求特点冬小麦生育期分为三个阶段出苗至拔节期，拔节至抽穗期，抽穗至成熟期。从养分的角度，冬季低温期养分特别是氮素释放越少越好，避免越冬后浇灌返青水时造成养分流失。因此，从施肥的角度将冬小麦生育期重新划分为以下三个时期冬前期、返青至拔节期、拔节至成熟期，三个阶段对氮素的需求比例大致为20％∶25％∶55％；对磷素需求比例大致为15％∶15％∶70％；对钾肥需求比例大致为17.5％∶16％∶66.5％。共同的规律是拔节至成熟期为冬小麦吸收氮、磷、钾高峰期。冬小麦全生育期吸收氮、磷、钾总量的比例为N∶P2O5∶K2O＝1∶0.4～0.5∶1.5～2。冬小麦种植区主要分布在长城以南的黄淮海平原和长江流域，总的来说，冬小麦种植地区土壤缺氮、缺磷，钾相对含量较高，冬小麦吸收磷、钾的高峰期为拔节至成熟期，届时气温较高，土壤释放磷、钾的量较多，因此，缓/控释肥主要是控制氮素的释放。2、申报本专利的前期工作2.1研制了7种具有不同缓释性能的胶结(粘结)剂和包膜胶结剂(1)有机复混肥料造粒粘结剂CF2(申请号02123522.8，公开号CN1390812A，见本专利技术人2002年7月2日提交的专利技术专利申请书)；(2)纳米级腐殖酸类混聚物肥料包膜胶结剂(申请号02123975.4，公开号CN1390877A，见本专利技术人2002年7月11日提交的专利技术专利申请书)；(3)纳米级废弃塑料-淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号02125678.0，公开号CN1388169A，见本专利技术人2002年7月26日提交的专利技术专利申请书)；(4)纳米级粘土-聚酯混聚物肥料包膜胶结剂(申请号02126009.5，公开号CN1414033A，见本专利技术人2002年8月9日提交的专利技术专利申请书)；(5)纳米级磺化木质素混聚物肥料包膜胶结剂(申请号02149247.6，公开号CN1417173A，见本专利技术人2002年11月11日提交的专利技术专利申请书)；(6)纳米级烯烃类化合物-淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号200310116857.2，公开号CN1546543A，见本专利技术人2003年12月1日提交的专利技术专利申请书)；其生产方法为甲基丙烯酸羟乙酯乳液制备选择北京东光化工厂生产的液态甲基丙烯酸羟乙酯，加入北京金鱼科技股份有限公司生产的金鱼牌洗涤灵溶液，加入量10％～15％，充分搅拌均匀后即生成完全溶于水的甲基丙烯酸羟乙酯乳液。丙烯腈乳液制备选择北京东光化工厂生产的液态丙烯腈，加入表面活性剂吐温-20乳化，加入量5％～10％，充分搅拌均匀后，加入金鱼牌洗涤灵溶液，加入量10％～15％，混合均匀后即生成丙烯腈乳化水溶液。交联淀粉溶液的制备(见本专利技术人2002年7月26日提交的02125678.0专利技术专利申请书)①淀粉糊化用冷水将淀粉(小麦、玉米、马铃薯)分散(淀粉浓度为15％～20％)，在搅拌下加热60～90℃(视淀粉种类不同，温度稍有差异，)糊化1小时，再冷却至室温(20～35℃)。②交联淀粉用硫酸调pH至2.0～3.0，再慢慢加入40％的工业甲醛，加入量为淀粉量的0.7％～0.8％，升温至40℃左右，搅拌30～60min。冷却后加入氨水调pH至7左右，多余的甲醛与NH3起反应。纳米级甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯腈-淀粉混聚物制备将甲基丙烯酸羟乙酯乳化液、丙烯腈乳化液、交联淀粉溶液分别放入高剪切设备(见本专利技术人2002年7月2日提交的专利技术专利申请)中，容积比为1∶1∶2，在3万r/min速度下高剪切5～10min，即生成纳米级甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯腈-淀粉胶团混聚水溶液，或称纳米级烯烃类化合物-淀粉混聚物。(7)石蜡-滑石粉(或高岭土)混合乳液其生产方法为固体石蜡(选取低熔点的石蜡)加热50℃以上熔化后加入石蜡乳化剂RZB201(石蜡质量的15％～25％)，搅拌，生成石蜡膏状物，加水(石蜡质量的5倍)，高速搅拌(2万转/分)10分钟左右，生成石蜡乳液。然后加入滑石粉(或高岭土，过300目筛孔，筛孔直径相当于0.053～0.04mm，加入量为石蜡质量的20％～30％)，高速搅拌(2万转/分)10分钟左右，即为石蜡-滑石粉(或高岭土)混合乳液。2.2胶结型与包膜胶结型缓释肥在土壤中氮素释放时段采用北京昌平褐潮土和江西省进贤红壤，不同胶结和包膜胶结型缓释肥料氮素释放时段如下(1)尿素(对照)2周内在土壤中释放98％以上并转化为硝态氮；(2)石蜡混合乳液涂层尿素施入土壤后氮素10～50天释放98％以上；(3)有机复混肥造粒粘结剂(CF2)胶结型缓释肥施入土壤后氮素30～80天释放98％以上；(4)粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥施入土壤后氮素50～100天释放98％以上；(5)磺化木质素混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冬小麦用缓／控释肥料生产方法，其特征由以下工艺过程所组成，即使用不同性能的胶结剂和包膜胶结剂制造不同时段释放养分的缓释肥料，根据冬小麦各生育期对养分的需求比例，以氮素为基准，采用“异粒变速”工艺，将不同时间段释放养分的肥料按比例组合并掺混均匀，形成养分释放速率或释放时段与冬小麦各生育期需肥规律相吻合的缓／控释肥料。

【技术特征摘要】
1.一种冬小麦用缓/控释肥料生产方法，其特征由以下工艺过程所组成，即使用不同性能的胶结剂和包膜胶结剂制造不同时段释放养分的缓释肥料，根据冬小麦各生育期对养分的需求比例，以氮素为基准，采用“异粒变速”工艺，将不同时间段释放养分的肥料按比例组合并掺混均匀，形成养分释放速率或释放时段与冬小麦各生育期需肥规律相吻合的缓/控释肥料。2.按照权利要求1所述的冬小麦用缓/控释肥料生产方法，其特征为制备了7种具有不同缓释性能的胶结剂和包膜胶结剂，即有机复混肥造粒粘结剂、纳米级腐殖酸类混聚物包膜胶结剂、纳米级废弃塑料—淀粉混聚物包膜胶结剂、纳米级粘土—聚酯混聚物包膜胶结剂、纳米级磺化木质素混聚物包膜胶结剂、纳米级烯烃类化合物—淀粉混聚物包膜胶结剂、石蜡—滑石粉或高岭土混合乳液包膜刨光剂；石蜡—滑石粉或高岭土乳液的制备方法为，将固体石蜡加热50℃以上熔化并加入石蜡质量15％-25％的石蜡乳化剂RZB201，充分搅拌生成石蜡膏状物，加入石蜡质量5倍的水，2万转/分搅拌10分钟左右，生成石蜡乳化液，然后加入通过300目筛孔的滑石粉或高岭土，加入量为石蜡质量的20％-30％，2万转/分继续搅拌10分钟左右，即形成石蜡—滑石粉或高岭土乳液。3.按照权利要求1所述的冬小麦用缓/控释肥料生产方法，其特征为使用上述7种肥料胶结剂和包膜胶结剂生产胶结型和包膜胶结型缓释肥料，胶结型缓释肥料的生产方法为，按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：张夫道，姚春松，史春余，王玉军，张建峰，张树清，王茹芳，
申请(专利权)人：中国农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]