專利名稱：一種功能型養分復合體顆粒肥及其制備方法
技術領域：
本發明主要涉及一種顆粒肥，尤其涉及一種功能型養分復合體顆粒肥及其制備方法。
背景技術：
我國土地面積廣闊，人口眾多，既是一個農業大國又是一個人口大國，同時還是一個化肥消費大國。用世界上1/10的土地養活了 1/5的人口，化肥銷售量占世界的三分之一。糧食安全問題是國家的根本戰略問題之一，而化肥在農作物增產中的作用占30-60%，因此一定程度上可以說，糧食問題就是化肥問題。化肥施用中突出問題是肥料利用率低。武志杰指出，我國的肥糧比(單位肥料增加的糧食量)已由上世紀50年代的16.1下降到現在的2.4。農田氮素損失率為30% — 50%,每年通過淋溶、揮發等途徑損失化學氮約900萬t，價值約400億元，并造成嚴重的環境污染。傳統化學肥料當季利用率低下，是制約農業生產潛力轉化為現實生產力的主要因素之一，也是影響糧食安全和環境安全的一個重要因素。未來的化肥市場結構將傾向摻混肥方面發展，而摻混肥將向緩/控釋發展。國外緩釋/控釋肥料的價格一般為普通肥料的3-9倍(Posey T，1994)，我國緩釋肥料的價格一般高于普通肥料10% — 15%，解決緩控釋肥的成本問題將是未來研究的熱點。長效肥料機制使用最多的為物理機制，主要采用的是包膜法(杜建軍等，2002)及吸附法(非包膜法)(吳平霄等，2001)。吸附法也可以實現控釋，這一方法簡單有效，應用前景廣闊(韓曉日等，2006)，而這一方法很大程度上依賴粘接劑的作用；而粘結劑是影響生產的關鍵因素，故有必要對粘合劑進行研究，以免包膜劑和吸附劑對土壤環境產生環境風險。雖然選擇綠色環保的包膜劑和吸附劑的空間較大，但由于成本壓力，人工合成無機粘合劑和有機粘合劑如果選擇不當，緩/控釋肥料的大量使用勢必對土壤、水體及大氣帶來未知污染風險，實施清潔發展刻不容緩。從長遠來看，測土配方施肥，復混、摻混增效，是農民增收、確保農產品數量安全、確保農產品量安全、耕地生產力提高和可持續發展、保護生態環境和緩解資源壓力、保障人民生活安全及保證農村和整個社會和諧展的需要。根據我國農田肥料施用特點，結合我國測土配方施肥經驗，借鑒發達國家施肥先進技術，大力發展BB肥(摻混肥，以下同)新型肥料是適合我國國情的一條好的道路(高祥照，2005)。據世界肥料工業協會統計，美國1997年BB肥占固體摻混肥料的80%;巴西1986年BB肥占肥料總施用量的60%以上；日本的BB肥則占施肥總量的80%左右。國外BB肥產業發展的最大特點是BB肥的推廣應用和測土配方緊密結合，而且，BB肥供銷體系為農戶提供高水平的農化服務，因而產業發展迅速。美國的BB肥廠多達8000個，企業規模適中，單套BB肥裝置產能4000 t左右，服務半徑約50km，產品按農戶需求隨用隨配(金繼遠，2005)。我國BB肥產業起步晚，處于初級發展階段，但發展較快。摻混肥工業起始于20世紀50年代，80年代末開始生產摻混肥料(BB肥)(王興仁，2005)。我國第I套BB肥摻混裝置是25年前從加拿大引進的，到現在BB肥生產廠家已發展到近500家。我國摻混肥的發展現狀可以概括為:摻混肥的施用量和肥料復合化率不斷提高；但是肥料的復合化程度與發達國家相比較低，摻混肥占摻混肥的比率較低。自1980年以來，我國摻混肥施用量增加了近50倍，復合化率增加了29個百分點，但復合化程度仍然相當低，目前世界的平均水平是50%，發達國家高達80%以上(汪家銘，2004)。我國2002年化肥復合化率只有24%，其中磷肥復合化程度最高，也只達到33%。目前全國已取得摻混肥生產許可證的企業有2240余家，實際年產量達600余萬t，但BB肥占氮磷肥料總量的比例卻只有10%左右(李濤，2009)。就其原因有以下幾種:
1.因為傳統BB肥制造技術含量不高，測土培肥技術要求高，企業服務半徑小，科技力量要求高。我國當前的BB肥廠家多屬中小型企業，許多大化肥企業多集中在摻混肥的制造上，很少介入BB肥的業務操作。2.肥料的有效成分利用率不高。由于BB肥的基礎原料肥多為傳統的氮磷鉀肥，例如尿素、磷銨、氯化鉀、硫酸鉀等，因而也存在著有效成分利用率低的缺陷。3.基礎原料肥的物理性質差異大，相容性差，產品易離析分層和吸濕結塊，造成顆粒養分的不均勻，嚴重制約著BB肥的市場競爭力。這主要是由于基礎原料肥的顆粒粒徑、顆粒形狀、密度、表觀密度、均勻度、圓潤度不一致，特別是鉀肥顆粒形狀不規則，比尿素顆粒密度大，粒徑又較小，易于離析分層，尤其是長途運輸，問題更突出。4.農化服務比較薄弱。國家農業技術推廣部門，與肥料生產流通企業還沒有有機結合。只有做好全方位的科學施肥服務，才能迅速打開BB肥的推廣應用局面。在這方面，不少肥料廠家，流通服務不到位，影響了 BB肥的推廣普及。
5.BB肥企業服務半徑過大。據不完全統計，我國BB肥廠單套裝置產能一般都在萬噸以上，年產5萬t以上的至少在50套以上，年產10萬t以上的25套，還有少數高達30萬t以上的企業。由于生產規模過大，產品服務半徑也就很大，既增加了產品運銷成本，更由于長距離運輸及產品閑置待庫時間長，造成BB肥產品的吸潮結塊、離析分層，導致養分分離，嚴重影響肥效。
發明內容
本發明目的就是提供一種功能型養分復合體顆粒肥及其制備方法。本發明是通過以下技術方案實現的:
一種功能型養分復合體顆粒肥，它是由下述重量份的原料組成的:
硫酸銨10-15、尿素15-20、氯化鉀35-40、磷酸一銨30-40、腐植酸2-3、膨潤土 1-2、海泡石粉0.2-0.4、蝦殼粉1-2、納米碳粉0.1-0.2、硼酸0.1-0.2、鑰酸銨0.1-0.3、粘結劑1-2 ；
所述的粘結劑是由下述重量份的原料組成:
粳米淀粉30-40、富硒酵母4-6、麥芽糖4-6、水50-60、亞硒酸鈉0.001-0.004、氫氧化鉀
2-3、硼砂 0.2-0.4、磷酸三丁酯 0.1-0.2。所述的粘結劑的制備方法，包括以下步驟:
(O發酵培養:將上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麥芽糖、水混合，在溫度為28-31°C下培養23-25小時后，將上述重量份的亞硒酸鈉平均分成4_5份，每隔2_3小時加一份亞硒酸鈉，總培養時間為45-50小時；
(2)交聯反應:在發酵培養結束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氫氧化鉀和硼砂，在溫度為30-35°C下攪拌反應1-1.5小時，攪拌速度為2次/分鐘；
(3)在上述交聯反應結束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合攪拌，得半成品；
(4)將上述得到的半成品在80-90°C下干燥，粉碎，即得所述粘結劑；
步驟(I)中所述的發酵培養過程中，加入淀粉重量9-12%的氯化鉀粉劑作為發酵終止齊U，充分混合后，發酵結束。一種功能型養分復合體顆粒肥的制備方法，包括以下步驟:
將上述除了粘結劑和膨潤土以外的各原料混合，加入混合料重量3-5%的干酒糟、1-2%的蔗糖粉，在溫度為25-35°C下堆放45-50小時，再加入剩余各原料，攪拌均勻后在50_60°C下造粒，然后干燥，干燥溫度為65-75°C，即得所述功能型養分復合體顆粒肥。一種功能型養分復合體顆粒肥，本發明的肥料顆粒粒徑(_)為2-4.5、百粒重(g)為2-3.5、抗壓強度(N) 30-45。本發明的優點是:
1.肥料品種創新:功能型養分復合體顆粒肥是控制靈活的全價肥料，吸取了復合肥的和傳統BB肥的長處，同時克服了兩者各自的弊端。具有利用測土配方施肥成果，中量、微量元素添加均勻，顆粒均勻，不分層、不潮解，施用方便、勞動節約，緩釋可控(30 -150天)，肥料用途針對性強(水稻、小麥等作物專用肥)，儲運條件放寬，服務半徑比傳統的50km增大10倍，達到500km。 2.生產技術創新:顆粒肥肥料直徑(mm)為2_4.5、百粒重(g/)為2_3.5、抗壓強度(N) 30-45，其物理性能與大顆粒包衣尿素完全相同。解決了肥料結塊、潮解、淋失等難題。3.施用技術創新:項目在開展土壤植物生理生化及生態環境研究的基礎上，總結了符合現代農業生產的功能型養分復合體顆粒肥施肥技術，建立一套以農田施肥為主導的相關植物種植的田間管理規范，達到施肥機械化水平高，勞動力成本節約水平。畝節省施肥成本8 12元。
具體實施例方式實施例1
一種功能型養分復合體顆粒肥，它是由下述重量份(公斤)的原料組成的:
硫酸銨15、尿素20、氯化鉀40、磷酸一銨40、腐植酸3、膨潤土 2、海泡石粉0.4、蝦殼粉
2、納米碳粉0.2、硼酸0.2、鑰酸銨0.3、粘結劑2 ；
所述的粘結劑是由下述重量份的原料組成:
粳米淀粉40、富硒酵母6、麥芽糖6、水60、亞硒酸鈉0.004、氫氧化鉀3、硼砂0.4、磷酸三丁酯0.2。所述的粘結劑的制備方法，包括以下步驟:
(O發酵培養:將上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麥芽糖、水混合，在溫度為31°C下培養25小時后，將上述重量份的亞硒酸鈉平均分成5份，每隔3小時加一份亞硒酸鈉，總培養時間為50小時；(2)交聯反應:在發酵培養結束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氫氧化鉀和硼砂，在溫度為35°C下攪拌反應1.5小時，攪拌速度為2次/分鐘；
(3)在上述交聯反應結束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合攪拌，得半成品；
(4)將上述得到的半成品在90°C下干燥，粉碎，即得所述粘結劑；
步驟(I)中所述的發酵培養過程中，加入淀粉重量12%的氯化鉀粉劑作為發酵終止劑，充分混合后，發酵結束。一種功能型養分復合體顆粒肥的制備方法，包括以下步驟:
將上述除了粘結劑和膨潤土以外的各原料混合，加入混合料重量5%的干酒糟、2%的蔗糖粉，在溫度為35°C下堆放50小時，再加入剩余各原料，攪拌均勻后在60°C下造粒，然后干燥，干燥溫度為75°C，即得所述功能型養分復合體顆粒肥。一種功能型養分復合體顆粒肥，本發明的肥料顆粒粒徑(mm)為4.5、百粒重(g)為
3.5、抗壓強度(N) 45。本項目研究期間，所生產氮磷鉀總養分含量44.8%,48.9%的兩種含量的顆粒肥，依次加工成45%、48%兩種養分含量的增效BB肥，這些增效BB肥進行了連續三年的示范推廣，2007-2008年在安徽的池州、揪陽、皖河農場、普濟圩農場及江西的彭澤、湖北的黃梅等地累計推廣增效BB肥10.5萬噸，其中顆粒肥應用8.4萬噸；在貴池區、普濟圩農場、青陽縣三個主要示范區推廣增效BB肥3.35萬噸，其中顆粒肥2.68萬噸，施用面積188.7萬畝，累計增收30970.9萬元，下表，企業自身增效162萬元。2007-2008年顆粒肥在主要示范區推廣效益情況(來源于應用單位證明)`
權利要求
1.一種功能型養分復合體顆粒肥，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 硫酸銨10-15、尿素15-20、氯化鉀35-40、磷酸一銨30-40、腐植酸2-3、膨潤土 1-2、海泡石粉0.2-0.4、蝦殼粉1-2、納米碳粉0.1-0.2、硼酸0.1-0.2、鑰酸銨0.1-0.3、粘結劑1-2 ； 所述的粘結劑是由下述重量份的原料組成: 粳米淀粉30-40、富硒酵母4-6、麥芽糖4-6、水50-60、亞硒酸鈉0.001-0.004、氫氧化鉀2-3、硼砂 0.2-0.4、磷酸三丁酯 0.1-0.2 ； 所述的粘結劑的制備方法，包括以下步驟: (1)發酵培養:將上述重量份的粳米淀粉、富硒酵母、麥芽糖、水混合，在溫度為28-31°C下培養23-25小時后，將上述重量份的亞硒酸鈉平均分成4_5份，每隔2_3小時加一份亞硒酸鈉，總培養時間為45-50小時； (2)交聯反應:在發酵培養結束后，在上述得到的混料中加入上述重量份的氫氧化鉀和硼砂，在溫度為30-35°C下攪拌反應1-1.5小時，攪拌速度為2次/分鐘； (3)在上述交聯反應結束后，加入上述重量份的磷酸三丁酯，混合攪拌，得半成品； (4)將上述得到的半成品在80-90°C下干燥，粉碎，即得所述粘結劑； 步驟(1)中所述的發酵培養過程中，加入淀粉重量9-12%的氯化鉀粉劑作為發酵終止齊U，充分混合后，發酵結束。
2.一種如權利要求1所述的功能型養分復合體顆粒肥的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 將上述除了粘結劑和膨潤土以外的各原料混合，加入混合料重量3-5%的干酒糟、1-2%的蔗糖粉，在溫度為25-35°C下堆放45-50小時，再加入剩余各原料，攪拌均勻后在50_60°C下造粒，然后干燥，干燥溫度為65-75°C，即得所述功能型養分復合體顆粒肥。
3.根據權利要求1所述的一種功能型養分復合體顆粒肥，其特征在于本發明的肥料顆粒粒徑(mm)為2-4.5、百粒重(g)為2-3.5、抗壓強度(N) 30-45。
全文摘要
本發明公開了一種功能型養分復合體顆粒肥，它是由下述重量份的原料組成的硫酸銨10-15、尿素15-20、氯化鉀35-40、磷酸一銨30-40、腐植酸2-3、膨潤土1-2、海泡石粉0.2-0.4、蝦殼粉1-2、納米碳粉0.1-0.2、硼酸0.1-0.2、鉬酸銨0.1-0.3、粘結劑1-2；功能型養分復合體顆粒肥是控制靈活的全價肥料，吸取了復合肥的和傳統BB肥的長處，同時克服了兩者各自的弊端。具有利用測土配方施肥成果，中量、微量元素添加均勻，顆粒均勻，不分層、不潮解，施用方便、勞動節約，緩釋可控(30-150天)，肥料用途針對性強(水稻、小麥等作物專用肥)，儲運條件放寬，服務半徑比傳統的50km增大10倍，達到500km。
文檔編號C05G3/00GK103172442SQ201310065688
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月2日 優先權日2013年3月2日
發明者吳新民, 劉福禮 申請人:安徽拜爾福生物科技有限公司