小麦专用有机生物材料包裹型控释肥及其生产工艺

1.小麦专用有机生物材料包裹型控释肥，其特征在于，是由下列重量百分比的原材料制成的，肥核73～75%，包裹层23～25%，粘结剂1.0～1.5%，密封光亮剂0.5%；所述的肥核为用于玉米秸秆还田后播种小麦的专用复混肥，专用复混肥是由尿素化肥、磷酸二铵化肥、氯化钾化肥以及粘土组成的，该复混肥中含有25～27%的氮元素、15～17%的五氧化二磷、
7～9%的氧化钾；所述的包裹层是由70～75%鸡粪、20～25%风化煤、4～5%米糠或麦麸以及1～2%腐熟剂混匀堆积腐熟发酵形成的生物有机材料；所述的粘结剂为水玻璃或改性淀粉。
2.根据权利要求1所述的小麦专用有机生物材料包裹型控释肥的生产工艺，其特征在于，其步骤为：
a.肥核的制备：专用复混肥粉碎、混合均匀，通过圆盘造粒设备造粒，经筛分制成95%以上粒径在2～3mm之间的专用肥核；
b.包裹层的制备：将鸡粪、风化煤、米糠或麦麸以及腐熟剂混匀堆积腐熟，粉碎过60～
70目筛，形成生物有机材料；
c.包裹造粒：通过圆盘造粒设备并喷淋粘结剂将生物有机材料包裹于专用肥核上，包裹成球达到85%以上时，颗粒进入干燥筒烘干干燥，冷却、筛分；
d.后期处理：用密封光亮剂对颗粒进行喷涂，筛分使90%以上颗粒粒径在3～4mm之间，经过计量、包装。

小麦专用有机生物材料包裹型控释肥及其生产工艺\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种包裹型控释肥，具体是一种小麦专用有机生物材料包裹型控释肥及其生产工艺。\n背景技术\n[0002] 化肥在农业生产中约占全部生产性支出的50%，也给发展中国家带来55%的粮食增产。但由于肥料性质、土壤环境条件的综合影响及化肥自身的特性和不合理施用，造成利用率低、资源浪费、环境污染等诸多问题。目前我国化肥当季利用率氮为30～35%，磷为\n10～20%，钾为35～50%，氮肥当季利用率低于世界发达国家10～15%，而通过淋溶、挥发等损失的氮素约占30～50%，这导致地下水富营养化、蔬菜中硝态氮含量超标、氧化亚氮排放量增加等生态安全问题。因此，提高化肥利用率，减少化肥施用造成的环境污染，研制与开发新型肥料已越来越引起社会的普遍关注。\n[0003] 控（缓）释肥料是通过各种机制、措施预先设定肥料在作物整个生育周期的养分释放模式，使其养分释放规律与作物吸收养分规律同步，从而提高肥料利用率的一种环境友好新型肥料，具有肥料利用率高、化肥使用量少、节省施肥劳动力、环保等特点，已成为我国化肥行业未来重点研究方向。但由于包膜材料成本较高、工艺复杂和养分释放模式与作物需肥特性不吻合，而造成肥料利用率提高不明显且不稳定等问题。\n发明内容\n[0004] 本发明为了解决化肥和控（缓）释肥存在的问题，提供了一种小麦专用有机生物材料包裹型控释肥及其生产工艺。\n[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的：小麦专用有机生物材料包裹型控释肥，是由下列重量百分比的原材料制成的，肥核73～75%，包裹层23～25%，粘结剂1.0～1.5%，密封光亮剂0.5%；所述的肥核为用于玉米秸秆还田后播种小麦的专用复混肥，专用复混肥是由尿素化肥、磷酸二铵化肥、氯化钾化肥以及粘土组成的，该复混肥中含有25～27%的氮元素、15～17%的五氧化二磷、7～9%的氧化钾；所述的包裹层是由70～75%鸡粪、20～25%风化煤、4～5%米糠或麦麸以及1～2%腐熟剂混匀堆积腐熟发酵形成的生物有机材料；所述的粘结剂为水玻璃或改性淀粉。\n[0006] 本发明中所述的腐熟剂为秸秆腐熟菌；粘结剂中的改性淀粉可采用本领域任意天然淀粉的改性淀粉。所述的密封光亮剂采用的是本领域常规使用的化肥造粒密封光亮剂。\n[0007] 采用本发明所述肥核中各原材料（尿素化肥、磷酸二铵化肥、氯化钾化肥以及粘土）的比例，可使肥核中的总养分≥50%，可使小麦有效利用肥核中的养分，又不造成浪费。\n本发明采用的尿素化肥、磷酸二铵化肥、氯化钾化肥均为国内常用的化肥，尿素化肥中含N46.2%，磷酸二铵化肥中含N18%、含P2O5 46%，氯化钾化肥含K2O50%。\n[0008] 本发明所述小麦专用有机生物材料包裹型控释肥可采用本领域常规控释肥的生产工艺，但是采用本发明所述小麦专用有机生物材料包裹型控释肥的生产工艺，在等养分条件（配比相同）下，90%以上颗粒粒径在3～4mm之间，更利于小麦的吸收；小麦籽粒产量比常规生产工艺增产6.53～9.79%，氮肥利用率提高5.12～17.84%，磷肥利用率提高2.13～\n3.69%，钾肥利用率提高4.36～15.28%，土壤有机质含量提高0.0041～0.016g/kg；生产工艺简单，该控释肥生产工艺所需设备为生产市售复混肥设备，不需要增加其他设备，仅需对生产工艺流程略加改造，即可实现生产，因此，生产工艺简便，生产过程不仅不产生环境污染，还减少鸡粪对空气和水源的污染。\n[0009] 本发明所述的小麦专用有机生物材料包裹型控释肥，与现有技术相比，具有如下有益效果：\n[0010] （1）、针对玉米秸秆还田后播种小麦，秸秆腐熟与小麦苗期生长所需氮素较多形成生物争氮，若施氮不足易造成苗黄苗弱，冬前及冬季冻害严重，研制了该控释肥专用配方，增加该配方中氮素比例，而适当减少钾素比例；施用该配方肥的控释肥做基肥无需再增施其他氮肥，可避免苗期生物争氮，有利于培育冬前壮苗；\n[0011] （2）、充分利用丰富的鸡粪和风化煤资源，通过腐熟菌腐熟后形成生物有机包裹材料，既消除了鸡粪的臭味、激活了鸡粪中有机养分活性，又发挥了风化煤的吸附性，同时通过腐熟过程使腐熟菌扩繁，有利于促进玉米秸秆腐熟；其中鸡粪中富含有机含氮物质，通过腐熟可分解为有机小分子氮，更易被小麦吸收；风化煤有较强吸附性，既可吸附鸡粪中臭味，又可吸收化学肥料中的氮磷钾小分子，提高养分利用效率；同时风化煤中富含多种植物可吸收利用的有机活性成分，也可与化肥中部分速效养分反应生成养分更全面、更易于被植物吸收的有机营养物质，增加土壤有机质，改善土壤团粒结构，且价格低廉；鸡粪和风化煤腐熟过程中加入腐熟剂，既加快了腐熟过程，同时可促进腐熟菌大量繁殖，形成富含腐熟菌的生物有机包裹层，施入土壤后仍可促进玉米秸秆腐熟，增加土壤有机质，改善土壤结构，培育高产田土壤条件；\n[0012] （3）、成本低廉、环保、控释性能好、养分利用率高。以生物有机材料为包裹层，发挥这些材料吸附性好，富含各种养分的特性，可提高养分的可控性，提高了养分释放期。同时这些材料价格低廉，环保性好、富含小麦生长所需的多种养分、为土壤微生物和小麦提供了养分，激活土壤微生物群及土壤酶活性，使氮磷钾养分利用率显著提高，不污染土壤环境；\n[0013] （4）、养分释放与小麦需肥规律基本吻合。小麦专用生物有机材料包裹型控释肥经过多次试验，通过室内释放试验和田间释放试验不断改进配比和生产工艺，最后形成，该产品为黑色颗粒。按照刘刚等人起草制定的控（缓）释肥行标HG/T3931-2007方法，其养分释放期与小麦生育期相当，可满足小麦生长发育期的养分需求；\n[0014] （5）、本发明制成的小麦专用生物材料包裹型控释肥，解决了无机硫、高分子树脂等包裹型控释肥薄膜材料成本高、工艺复杂、养分释放模式与作物需肥规律相差较大的问题。与等量氮磷钾肥配施相比，可增产小麦30~45kg/亩，氮肥、磷肥和钾肥利用效率分别提高5.12~17.48%、2.13～3.69%和4.36~15.28%，土壤有机质含量提高0.0041~0.016g/kg；同时本发明制成的小麦专用有机生物材料包裹型控释肥具有制备工艺简单、成本低且环保、肥效长、肥料利用率高等特点。\n具体实施方式\n[0015] 实施例1\n[0016] 小麦专用有机生物材料包裹型控释肥的生产工艺，其步骤为：\n[0017] a.肥核的制备：296.1kg尿素化肥、253.9kg磷酸二铵化肥、131.4kg氯化钾化肥以及48.6kg粘土粉碎、混合均匀，通过圆盘造粒设备造粒，经筛分制成95%以上粒径在\n2～3mm之间的专用肥核；该复混肥中含有25%的氮元素（182.5kg）、16%的五氧化二磷（116.8kg）、9%的氧化钾（65.7kg）；\n[0018] b.包裹层的制备：将175kg（70%）鸡粪、62.5kg（25%）风化煤、10kg（4%）米糠以及2.5kg（1%）腐熟剂混匀堆积腐熟，粉碎过63目筛，形成生物有机材料；\n[0019] c.包裹造粒：通过圆盘造粒设备并喷淋15kg水玻璃将生物有机材料包裹于专用肥核上，包裹成球达到85%以上时，颗粒进入干燥筒烘干干燥，冷却、筛分；\n[0020] d.后期处理：用5kg密封光亮剂对颗粒进行喷涂，筛分使90%以上颗粒粒径在3～\n4mm之间，经过计量、包装。\n[0021] 该包裹型控释肥中含有肥核73%，包裹层25%，粘结剂1.5%，密封光亮剂0.5%。\n[0022] 经该配比或工艺制造的小麦专用生物材料包裹控释肥，2年小麦大田试验结果表明，等养分条件下，可使小麦籽粒产量比氮磷钾配施增产8.66%，氮肥利用率提高16.48%，磷肥利用效率提高2.13%，钾肥利用率提高4.36%，土壤有机质提高0.0041g/kg。\n[0023] 实施例2\n[0024] 小麦专用有机生物材料包裹型控释肥的生产工艺，其步骤为：\n[0025] a.肥核的制备：307.8kg尿素化肥、271.7kg磷酸二铵化肥、103kg氯化钾化肥以及\n52.5kg粘土粉碎、混合均匀，通过圆盘造粒设备造粒，经筛分制成95%以上粒径在2～3mm之间的专用肥核；该复混肥中含有26%的氮元素（191.1kg）、17%的五氧化二磷（125kg）、7%的氧化钾（51.5kg）；\n[0026] b.包裹层的制备：将185kg（74%）鸡粪、50kg（20%）风化煤、11.25kg（4.5%）麦麸以及3.75kg（1.5%）腐熟剂混匀堆积腐熟，粉碎过70目筛，形成生物有机材料；\n[0027] c.包裹造粒：通过圆盘造粒设备并喷淋10kg改性淀粉将生物有机材料包裹于专用肥核上，包裹成球达到85%以上时，颗粒进入干燥筒烘干干燥，冷却、筛分；\n[0028] d.后期处理：用5kg密封光亮剂对颗粒进行喷涂，筛分使90%以上颗粒粒径在3～\n4mm之间，经过计量、包装。\n[0029] 该包裹型控释肥中含有肥核73.5%，包裹层25%，粘结剂1.0%，密封光亮剂0.5%。\n[0030] 经该配比或工艺制造的小麦专用生物材料包裹控释肥，2年小麦大田试验结果表明，等养分条件下，可使小麦籽粒产量比氮磷钾配施增产9.79%，氮肥利用率提高17.84%，磷肥利用效率提高3.69%，钾肥利用率提高13.46%，土壤有机质提高0.011g/kg。\n[0031] 实施例3\n[0032] 小麦专用有机生物材料包裹型控释肥的生产工艺，其步骤为：\n[0033] a.肥核的制备：343kg尿素化肥、244.6kg磷酸二铵化肥、120kg氯化钾化肥以及\n42.4kg粘土粉碎、混合均匀，通过圆盘造粒设备造粒，经筛分制成95%以上粒径在2～3mm之间的专用肥核；该复混肥中含有27%的氮元素（202.5kg）、15%的五氧化二磷（112.5kg）、\n8%的氧化钾（60kg）；\n[0034] b.包裹层的制备：将163.3kg（71%）鸡粪、50.6kg（22%）风化煤、11.5kg（5%）米糠以及4.6kg（2%）腐熟剂混匀堆积腐熟，粉碎过67目筛，形成生物有机材料；