專利名稱：有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)發(fā)展是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的保障，肥料施用是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收和持續(xù)發(fā)展的必要途徑。但是常規(guī)的氮肥、磷肥和鉀肥以及復(fù)合肥等化學(xué)肥料利用率很低，氮肥利用率約 30 %，磷肥當(dāng)季利用率只有16 %，鉀肥利用率達(dá)到50 % -60 %。每年由于養(yǎng)分流失造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億元。并且養(yǎng)分流失也造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，使湖泊河流等水體富營養(yǎng)化，威脅生態(tài)環(huán)境安全和人類健康。同時(shí)，我國是世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家，絕大多數(shù)農(nóng)業(yè)廢棄物隨意丟棄或者排放到環(huán)境中，使“資源”變?yōu)椤拔廴驹础?，?duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的影響。根據(jù)作物和養(yǎng)殖規(guī)模估算，我國每年產(chǎn)生畜禽糞便26. 0億噸，農(nóng)作物秸稈7. 0億噸，蔬菜廢棄物1. 0億噸，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人糞便2. 5億噸，肉類加工廠和農(nóng)作物加工場(chǎng)廢棄物1. 5億噸，林業(yè)廢棄物(不包括薪炭林)0. 5億噸，其他類的有機(jī)廢棄物約有0. 5億噸。 這些農(nóng)業(yè)廢棄物蘊(yùn)含氮磷鉀養(yǎng)分達(dá)到7755萬噸，有機(jī)質(zhì)約為35億噸。處理相關(guān)廢料已成為亟待解決的重大問題。因此，利用有機(jī)肥料改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤有機(jī)質(zhì)等作用，將有機(jī)肥料與緩控釋肥料開發(fā)有效結(jié)合，是新型肥料開發(fā)的重要途徑，并將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。目前，世界各國開發(fā)新型肥料以研制緩控釋肥料為主，主要采用緩慢溶解、抑制劑控制和包膜控制等三種限制養(yǎng)分釋放的方法，形成了一批具有代表性的肥料產(chǎn)品脲甲醛、異丁烯叉二脲、草酰胺、硫包膜肥料、高分子材料包膜肥料、雙氰胺硝化抑制劑肥料、 氫醌尿酶抑制劑肥料等(解玉洪，李曰鵬.國外緩控釋肥產(chǎn)業(yè)化研究進(jìn)展與前景，磷肥與復(fù)肥，2009,24 ) 87-89)，主要專利包括 CN00110121. 8、CN02120803. 4，CN03140953. 9， CN200410082840. 3、CN200410024049. 7、CN200610010758. 9、CN200610106988. 5、 CN01133415.0等。這些種類的緩控釋肥料一定程度上提高了肥料利用率，但肥料價(jià)格較高，普通農(nóng)戶很難大規(guī)模應(yīng)用，并且都沒有采用與有機(jī)肥料結(jié)合的方式。中國專利 2008100123881申請(qǐng)公開的一種根部施用的緩控釋有機(jī)無機(jī)塊肥，采用了有機(jī)物料和無機(jī)肥料結(jié)合的方式，對(duì)提高肥料利用率具有一定的效果，但是采用的脲酶抑制劑為苯基二氫基磷酸鹽，在市場(chǎng)上很難獲得。同時(shí)，使用有機(jī)物料的水分小于10%，在生產(chǎn)中需要長時(shí)間高溫烘干，增加生產(chǎn)成本，并且容易破壞有機(jī)物料性質(zhì)。在該專利使用的液壓機(jī)壓力 150-200公斤的條件下，有些有機(jī)物料很難壓制成塊，例如椰殼、稻殼、花生殼等顆粒硬度相對(duì)較高，較分散，缺乏纖維連接的物料，難以壓制成塊。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料，將有機(jī)物料與化學(xué)肥料合理配比后，加入一定的具有吸附養(yǎng)分作用的粘結(jié)物質(zhì)，提高液壓機(jī)壓力通過壓縮設(shè)備制備成塊體肥料，結(jié)合硝化抑制劑控制養(yǎng)分釋放，降低肥料養(yǎng)分的釋放速度，提高養(yǎng)分利用率。同時(shí)，使用時(shí)把肥料塊體放在種子或移栽苗下部，隨著作物生長，塊型肥料可以被根系包裹，使養(yǎng)分從根系內(nèi)部向外部逐步擴(kuò)散，有效提高根部接觸養(yǎng)分空間，形成“根內(nèi)施肥體系”，提高養(yǎng)分利用率，促進(jìn)植物有效生長，實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥料和無機(jī)肥料聯(lián)合施用的目的。本發(fā)明提供的有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料，包括如下組分，各組分含量按如下重量百分比計(jì)，各組分總含量為100%
腐熟的有機(jī)物料30_40
硝化抑制劑與尿素混合物25-35
磷酸二銨或磷酸一銨10 一15
硫酸鉀或氯化鉀19-29
粘結(jié)劑5
微肥與珍珠巖粉混合物1其中所述有機(jī)物料選自泥炭、沼渣、竹渣、畜禽糞便、秸桿、椰糠、廢棄食用菌栽培基料、 酒糟、糠醛渣、茶渣、米糠、木屑的一種或多種；所述硝化抑制劑選自雙氰氨(D⑶)、3，4- 二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)、2_氯_6_三氯甲基吡啶的一種；所述硝化抑制劑與尿素混合物中，硝化抑制劑含量為尿素重量的 0. 5% -10% ；所述的粘結(jié)劑選自硅藻土、膨潤土、高嶺土的一種或多種；所述微肥選自硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硼酸、硼砂、硫酸錳中的一種或多種(粉劑)；其中每一種微肥含量占微肥與珍珠巖粉混合物總重量的1%。所述的塊型可以是方塊形、圓柱形、球形或圓餅形。方塊型肥料塊徑尺寸長為 2-4cm,厚度2-4cm ；圓柱形肥料塊徑尺寸直徑為24cm，厚度為2-4cm ；球型肥料塊徑尺寸為 2-4cm ；圓餅型肥料塊徑尺寸為直徑2-km，高為24cm ；上述有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料可根據(jù)作物種植特點(diǎn)，選擇不同塊型的肥料放于種子和種苗根系3-15cm深度，覆蓋土壤后移栽種苗或播種。本發(fā)明進(jìn)一步提供了上述有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料的制備方法，包括如下步驟(1)有機(jī)物料的準(zhǔn)備1)將有機(jī)物料砌剁堆高，自然風(fēng)干降低水分至40% -50% (W/W)，然后堆置腐熟；2)用粉碎機(jī)將腐熟的有機(jī)物料粉碎，過孔徑5mm的細(xì)篩，然后烘干或陽光暴曬將含水量降至15% -25% (W/W)，備用；(2)將以下組分按如下重量百分比配比混合，各組分總含量為100% 腐熟的有機(jī)物料30_40
硝化抑制劑與尿素混合物25 - 35
磷酸二銨或磷酸一銨10 一15
硫酸鉀或氯化鉀19 - 29
粘結(jié)劑5
微肥與珍珠巖粉混合物1
其中所述有機(jī)物料選自泥炭、沼渣、竹渣、畜禽糞便、秸桿、椰糠、廢棄食用菌栽培基料、 酒糟、糠醛渣、茶渣、米糠、木屑的一種或多種；所述硝化抑制劑選自雙氰氨(D⑶)、3，4- 二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)、2_氯_6_三氯甲基吡啶的一種；所述硝化抑制劑與尿素混合物中，硝化抑制劑含量為尿素重量的 0. 5% -10% ；所述的粘結(jié)劑選自硅藻土、膨潤土、高嶺土的一種或多種；所述微肥選自硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硼酸、硼砂、硫酸錳中的一種或多種的粉劑；每一種微肥含量占微肥與珍珠巖粉混合物總重量的1%。除腐熟的有機(jī)物料外，其它組分在與有機(jī)物料混合前均過20目篩。(3)將步驟( 最終制備的混合物，經(jīng)過攪拌機(jī)攪拌均勻后，以每份20-40克的重量投入到不同形狀的模具中，在液壓機(jī)(上以150-300公斤/平方厘米的壓力壓制物料，制成不同形狀的塊體肥料。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)、采用抑制劑控制釋放，大塊體緩慢釋放和強(qiáng)力壓縮限制釋放等養(yǎng)分釋放方法結(jié)合，提高肥料養(yǎng)分釋放期，滿足作物全生育期生長，不用追肥，節(jié)省勞動(dòng)成本；O)、建立“根內(nèi)施肥體系”，使根系內(nèi)部包裹肥料塊體，養(yǎng)分由根系內(nèi)部向外部的釋放途徑，提高根系與養(yǎng)分的基礎(chǔ)面積，減少肥料養(yǎng)分流失，有效提高肥料利用率；(3)、形成有機(jī)物料和無機(jī)養(yǎng)分結(jié)合施肥的新方式和方法；0)、建立農(nóng)用廢棄物的利用和開發(fā)提供全新的途徑，有效的提高農(nóng)用廢棄物使用量，并通過農(nóng)業(yè)施肥環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)農(nóng)用廢棄物快速回歸土壤，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物質(zhì)的循環(huán)利用，并降低農(nóng)用廢棄物對(duì)環(huán)境的污染。實(shí)施方式實(shí)施例1.將泥炭、沼渣、竹渣、畜禽糞便、秸桿、椰糠、廢棄食用菌栽培基料混合，砌剁堆高， 自然風(fēng)干降低水分至40%-50% (W/W)，然后堆置腐熟。用粉碎機(jī)將腐熟的有機(jī)物料粉碎， 過孔徑5mm的細(xì)篩，然后烘干或陽光暴曬將含水量降至15% -25% (W/W)，備用取腐熟的有機(jī)物料400kg，雙氰氨與尿素混合物250kg (雙氰氨的重量含量為尿素重量10% )，磷酸二銨100kg，硫酸鉀190kg，硅藻土和膨潤土混合物50kg，微肥與珍珠巖粉混合物10kg。其中微肥為硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硼酸、硫酸錳，其與珍珠巖重量比例為 1 1 1 1 1 1 94。將各組分均勻混合，按每份20 g重量，將物料加入液壓機(jī)的方塊型模具中，在150 公斤/平方厘米的壓力下壓制物料，退模得到塊體肥料產(chǎn)品。方塊型肥料尺寸為長為2-km，厚度2-km。實(shí)施例2將秸桿、椰糠、廢棄食用菌栽培基料、酒糟混合，砌剁堆高，自然風(fēng)干降低水分至 40%-50% (W/W)，然后堆置腐熟。用粉碎機(jī)將腐熟的有機(jī)物料粉碎，過孔徑5mm的細(xì)篩，然后烘干或陽光暴曬將含水量降至15% -25% (W/W)，備用取腐熟的有機(jī)物料350kg，雙氰氨與尿素混合物250kg(雙氰氨的重量含量為尿素重量的5% )，磷酸一銨150kg，氯化鉀190kg，膨潤土 50kg，微肥與珍珠巖粉混合物10kg。其中微肥為硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硼酸，其與珍珠巖重量比例為 1 1 1 1 1 95。將各組分均勻混合，按每份30 g重量，將物料加入液壓機(jī)的圓柱型模具中，在200 公斤/平方厘米的壓力下壓制物料，退模得到塊體肥料產(chǎn)品。圓柱形肥料塊徑尺寸直徑為24cm，厚度為24cm。實(shí)施例3.將廢棄食用菌栽培基料、酒糟、糠醛渣、茶渣、米糠、木屑混合，砌剁堆高，自然風(fēng)干降低水分至40^-50% (W/W)，然后堆置腐熟。用粉碎機(jī)將腐熟的有機(jī)物料粉碎，過孔徑5mm 的細(xì)篩，然后烘干或陽光暴曬將含水量降至15% -25% (W/W)，備用取腐熟的有機(jī)物料300kg，3，4_ 二甲基吡唑磷酸鹽與尿素混合物250kg(3，4_ 二甲基吡唑磷酸鹽的重量含量為尿素重量的0. 5% )，磷酸一銨100kg，氯化鉀190kg，膨潤土 50kg，微肥與珍珠巖粉混合物10kg。其中微肥為硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硼酸，其與珍珠巖重量比例為1 1 1 1 96。將各組分均勻混合，按每份40 g重量，將物料加入液壓機(jī)的圓柱型模具中，在250 公斤/平方厘米的壓力下壓制物料，退模得到塊體肥料產(chǎn)品。圓柱形肥料塊徑尺寸直徑為24cm，厚度為24cm。實(shí)施例4.將泥炭、沼渣混合，砌剁堆高，自然風(fēng)干降低水分至40% -50% (W/W)，然后堆置腐熟。用粉碎機(jī)將腐熟的有機(jī)物料粉碎，過孔徑5mm的細(xì)篩，然后烘干或陽光暴曬將含水量降至 1 5% -25% (W/W)，備用 取腐熟的有機(jī)物料300kg，3,4- 二甲基吡唑磷酸鹽與尿素混合物250kg 3，4_ 二甲基吡唑磷酸鹽的重量含量為5 % )，磷酸二銨100kg，氯化鉀^Okg,高嶺土 50kg，微肥與珍珠巖粉混合物10kg。其中微肥為硫酸亞鐵、硼酸，其與珍珠巖重量比例為1 1 98。將各組分均勻混合，按每份30g重量，將物料加入液壓機(jī)的圓餅型模具中，在250 公斤/平方厘米的壓力下壓制物料，退模得到塊體肥料產(chǎn)品。圓餅型肥料塊徑尺寸為直徑2-km，高為2-km。實(shí)施例5.
將米糠、木屑混合，砌剁堆高，自然風(fēng)干降低水分至40% -50% (W/W)，然后堆置腐熟。用粉碎機(jī)將腐熟的有機(jī)物料粉碎，過孔徑5mm的細(xì)篩，然后烘干或陽光暴曬將含水量降至 15% -25% (W/W)，備用取腐熟的有機(jī)物料350kg，2_氯-6-三氯甲基吡啶與尿素混合物 250kg(2-氯-6-三氯甲基吡啶的重量含量為尿素重量的10% )，磷酸一銨100kg，氯化鉀 MOkg，膨潤土與高嶺土的混合物50kg，微肥與珍珠巖粉混合物10kg。其中微肥為硫酸鎂、 硫酸亞鐵、硼酸，其與珍珠巖重量比例為1 1 1 97。將各組分均勻混合，按每份40g重量，將物料加入液壓機(jī)的圓柱型模具中，在250 公斤/平方厘米的壓力下壓制物料，退模得到塊體肥料產(chǎn)品。圓柱形肥料塊徑尺寸直徑為24cm，厚度為24cm。實(shí)施例6.將秸桿、酒糟混合，砌剁堆高，自然風(fēng)干降低水分至40% -50% (W/W)，然后堆置腐熟。用粉碎機(jī)將腐熟的有機(jī)物料粉碎，過孔徑5mm的細(xì)篩，然后烘干或陽光暴曬將含水量降至 15% -25% (W/W)，備用取腐熟的有機(jī)物料300kg，2_氯-6-三氯甲基吡啶與尿素混合物 350kg(2-氯-6-三氯甲基吡啶的重量含量為尿素重量的0. 5% )，磷酸一銨100kg，氯化鉀 190kg，膨潤土 50kg，微肥與珍珠巖粉混合物10kg。其中微肥為硫酸亞鐵，其與珍珠巖重量比例為1 99。將各組分均勻混合，按每份30g重量，將物料加入液壓機(jī)的圓柱型模具中，在200 公斤/平方厘米的壓力下壓制物料，退模得到塊體肥料產(chǎn)品。圓柱形肥料塊徑尺寸直徑為24cm，厚度為24cm。實(shí)施例7將實(shí)施例6制備的塊型肥料用于黃瓜種植。在農(nóng)戶的塑料大棚中，挖IOcm深孔穴， 放入1塊塊肥，覆蓋3cm厚的土壤，然后移栽黃瓜幼苗。以常規(guī)黃瓜種植方法和施肥方法為對(duì)照，并采用相同的施肥量，常規(guī)對(duì)照的施肥量分3次施入。設(shè)三次重復(fù)，每重復(fù)為30株。 株距30cm，壟間距50cm，品種為山東密刺。試驗(yàn)結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1. 一種有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料，其特征在于包括如下組分，各組分含量按如下重量百分比配比，各組分總含量為100% 腐熟的有機(jī)物料30-40硝化抑制劑與尿素混合物25-35磷酸二銨或磷酸一銨10 -15硫酸鉀或氯化鉀19-29粘結(jié)劑5微肥與珍珠巖粉混合物1其中所述有機(jī)物料選自泥炭、沼渣、竹渣、畜禽糞便、秸桿、椰糠、廢棄食用菌栽培基料、酒糟、糠醛渣、茶渣、米糠、木屑的一種或多種；所述硝化抑制劑選自雙氰氨(D⑶)、3，4_ 二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)、2-氯-6-三氯甲基吡啶的一種；所述硝化抑制劑與尿素混合物中，硝化抑制劑含量為尿素重量的 0. 5% -10% ；所述的粘結(jié)劑選自硅藻土、膨潤土、高嶺土的一種或多種；所述微肥選自硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硼酸、硼砂、硫酸錳中的一種或多種； 其中每一種微肥含量占微肥與珍珠巖粉混合物總重量的1%。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料，其特征在于所述的塊型是方塊形、圓柱形、球形或圓餅形。
3.如權(quán)利要求1或2任一所述有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料的使用方法，其特征在于將有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料放于種子和種苗根系3-15cm深度，覆蓋土壤后移栽種苗或播種。
4.權(quán)利要求1或2任一所述的有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)有機(jī)物料的準(zhǔn)備1)將有機(jī)物料砌剁堆高，自然風(fēng)干降低水分至40%-50% (W/W)，然后堆置腐熟；2)將腐熟的有機(jī)物料粉碎，過孔徑5mm的細(xì)篩，然后烘干或陽光暴曬將含水量降至 15% -25% (W/W)，備用；所述有機(jī)物料選自泥炭、沼渣、竹渣、畜禽糞便、秸桿、椰糠、廢棄食用菌栽培基料、酒糟、糠醛渣、茶渣、米糠、木屑的一種或多種；(2)將以下組分按如下重量百分比配比混合，各組分總含量為100% 腐熟的有機(jī)物料30-40硝化抑制劑與尿素混合物25-35磷酸二銨或磷酸一銨10—15硫酸鉀或氯化鉀19-29粘結(jié)劑微肥與珍珠巖粉混合物其中所述硝化抑制劑選自雙氰氨(D⑶)、3，4_ 二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)、2-氯-6-三氯甲基吡啶的一種；所述硝化抑制劑與尿素混合物中，硝化抑制劑含量為尿素重量的 0. 5% -10% ；所述的粘結(jié)劑選自硅藻土、膨潤土、高嶺土的一種或多種；所述微肥選自硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硼酸、硼砂、硫酸錳中的一種或多種； 每一種微肥含量占微肥與珍珠巖粉混合物總重量的；除腐熟的有機(jī)物料外，其它組分在與有機(jī)物料混合前均過20目篩。 (3)將步驟( 最終制備的混合物，經(jīng)過攪拌均勻后，以每份20-40克的重量投入到不同形狀的模具中，在液壓機(jī)上以150-300公斤/平方厘米的壓力壓制物料，制成不同形狀的塊體肥料。
全文摘要
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)無機(jī)塊型控釋肥料及其制備方法。本發(fā)明提供的塊型控釋肥料，將有機(jī)物料與化學(xué)肥料合理配比，通過壓縮設(shè)備制備成塊體肥料，結(jié)合抑制劑控制養(yǎng)分釋放，降低肥料養(yǎng)分的釋放速度，提高養(yǎng)分利用率。本產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥料和無機(jī)肥料聯(lián)合施用，也為高效利用工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物，減少其環(huán)境污染提供新方法。本產(chǎn)品制備工藝簡(jiǎn)單，施肥方便，可廣泛的用于農(nóng)業(yè)種植和園藝生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C05G3/08GK102267842SQ20111017162
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者王忠強(qiáng) 申請(qǐng)人:東北師范大學(xué)