一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料的制作方法

2021-01-30 16:01:16|

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[0001]
本发明涉及控释掺混肥技术领域，具体涉及一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料。

背景技术：

[0002]
在我国，小麦玉米轮作区域主要分布在东北三省，以春小麦+玉米轮作。华北区域：河北、河南、山东、山西、陕西，是冬小麦+玉米轮作。上述两个区域产量大约占玉米产量的三分之一，小麦产量的四分之一。华北平原则成为冬小麦的一个重要分布区(47％)，我国冬小麦的播种时间在每年的9月中下旬到10月上旬播种，次年4、5月份收获。冬性品种通过春化阶段要求的温度较低，一般在0℃～3℃，历时40～45天。半冬性品种通过春化阶段要求的温度一般为3℃～6℃，经历时间为10天～15天。半冬性品种在8℃以上也能通过春化，但植株抽穗比较慢。小麦生长的养分由腐熟的优质有机肥或者化肥供应。小麦对磷的吸收，在分蘖-越冬始期出现第一个峰值，占总吸收量10％左右，至拔节期约占总吸收量的30％左右，拔节至开花期出现第二个吸收高峰，吸磷量达总吸收量的40％，开花后磷吸收量仍达20％。至4月下旬，小麦根系已停止对养分的吸收。研究表明：磷元素在土壤中以水溶性磷和枸溶性磷存在，磷肥利用率实际约为15-30％。这是因为，小麦生长在冬季，温度低，只能吸收土壤中的水溶性磷肥，因温度低，枸溶性磷不易被小麦吸收，因此，冬季种过小麦的土壤中残留大量的磷肥。然而，土壤中过量磷的存在，不仅会造成土壤板结，透气、通气性差，还会造成微量元素的吸收障碍。
[0003]
李秋梅，陈新平等在冬小麦夏玉米轮作体系中磷钾平衡的研究[植物营养与肥料学报,2002,8(2):152～156]中指出，磷肥施入土壤以后,大部分积累在土壤中。研究表明：经过10多年连续大量施用磷肥,土壤磷的供应状况已发生了显著的变化。据调查,目前北京市粮田土壤速效磷含量很多已超过30mg/kg。随着土壤速效磷水平的提高,磷肥利用率降低，磷肥的当季利用率仅为10％～20％，然而这些积累在土壤中的磷的后效却很高。因此,在土壤磷素已累积到较高水平的情况下,有无必要继续大量施用磷肥已成为生产中一个重要课题。通过对冬小麦和夏玉米的研究发现，一个轮作周期中冬小麦吸磷量为22～25kg/hm2；夏玉米吸磷量为18～19kg/hm2。在种过小麦的土壤中残留的磷还能继续被玉米吸收，且玉米吸磷量较小麦差异不大。
[0004]
李娟茹等在冀中南小麦/玉米轮作土壤磷素周年循环及高效利用研究[河北农业科学，2014，18(3)：48-51]中指出：小麦/玉米轮作土体磷素含量周年变化呈“m”型；磷素纵向移动性差，多累积于耕层，周年变化幅度随土层的加深而变小。小麦/玉米轮作磷素循环呈盈余状态，磷肥施用应以减为主，在施用上以全部或重施于小麦效果较好。说明在种过小麦的土地上轮种玉米，玉米可以直接吸收小麦生产时期未被吸收的磷肥继续使用，无需重新施用磷肥。
[0005]
专利号为cn201710452392.9的中国发明专利公开了一种玉米专用缓释肥及其制备方法，该肥料由无机核心料和有机包裹料组成；所述无机核心料包括下列重量份的成分：
磷酸一铵20-30份、尿素10-15份、磷酸二氢钾10-15份；有机包裹料包括禽畜粪便30-40份、玉米秸秆10-13份、百部1-2份、天门冬1-2份、苦参2-3份、丝瓜花1-2份、虾壳粉3-5份、鱼骨粉3-5份、废菌棒2-4份、煤矸石4-7份、超细粉煤灰3-5份、酵母菌0.05-0.2份。本发明提供的玉米专用缓释肥肥效长久，可有效抑制根部病虫害，明显改善作物品质，提高产量可以满足玉米各个时期对于氮、磷、钾以及中微量元素的需求。但该肥料原料复杂，制备方法繁琐，成本较高，控释周期难以控制，且该肥料含有磷元素，不适用于小麦/玉米轮作区域考察无磷肥料对玉米吸磷量和改善土壤的影响。
[0006]
专利号为cn104418634a的中国发明专利公开了一种玉米掺混肥配方，该肥料选用尿素、磷酸一铵、氯化钾三种肥源，尿素含氮46.3％；磷酸一铵含氮11％、磷44％；氯化钾含钾60％。该配方各肥源之间有很强的连应性，磷酸一铵掺合尿素能形成大分子聚合物，在土壤中逐渐释放养分；尿素掺混酸性磷酸一铵及氯化钾，可延缓脲酶对尿素的分解；酸酸一铵与氯化钾相结合，可在土壤中形成磷酸二氢钾及氯化铵；尿素在土壤中转换成氢氧化铵与磷酸一铵反应，生成磷酸二铵及水，也起到增肥效作用；所以该配方具有肥效高、价格低，针对性强等优点。该专利虽然是玉米掺混肥，但该肥料采用的是化学条件非包膜肥料养分释放机理，不能起到控释肥料养分释放的作用，一般土壤都可以适用，不适合小麦/玉米轮作区域。
[0007]
在小麦/玉米轮作地区，玉米播种时间在6月中下旬，这个时候温度渐渐回升，在种过小麦的土地上轮种玉米，土壤中过剩的磷肥，尤其是低温未被吸收的枸溶性磷随温度升高易被吸收，因此，玉米需要的磷肥可以从土壤中直接吸收，我们提供一种不含磷的磷元素的玉米专用控释掺混肥料，可以满足玉米生长所需的养分。

技术实现要素：

[0008]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料。
[0009]
本发明提供了如下的技术方案：相比传统的氮钾磷玉米肥料，本发明的控释掺混肥料中仅含有氮、钾这两种元素，且不含有磷元素；且该种控释掺混肥料也仅适用于小麦玉米轮作区域，其中，小麦季土壤中未吸收的枸溶性磷被随后轮作的玉米季重新吸收利用，并且整个玉米季不施用磷肥，另外，本发明控释掺混肥料是作为底肥，一次性施肥，后期免追肥。
[0010]
作为本发明技术方案的进一步限定：
[0011]
其中，上述玉米的种肥同播时间为6月1日-7月20日，日平均温度为18-32摄氏度。
[0012]
作为本发明技术方案的进一步限定：
[0013]
控释掺混肥料中氮元素含量控制在18％-35％，来源为大颗粒尿素、颗粒硫酸铵、颗粒氯化铵或者为硫酸铵与氯化铵混合挤压所得到的颗粒；所述钾元素含量控制在4％-20％，来源为颗粒氯化钾、颗粒硫酸钾、硫酸铵与氯化钾混合挤压所得到的颗粒或者为硫酸铵与硫酸钾混合挤压所得到的颗粒。
[0014]
作为本发明技术方案的进一步限定：
[0015]
本发明的玉米专用控释掺混肥料包括有树脂包膜尿素，其中，更进一步地，树脂包膜尿素的使用比例为18％-50％，释放期为50-90天。
[0016]
作为本发明技术方案的进一步限定：
[0017]
当配方为氯基玉米专用肥时，配方具体包括以下按重量份数计的原料：
[0018][0019]
作为本发明技术方案的进一步限定：
[0020]
当配方为硫基玉米专用肥时，配方具体包括以下按重量份数计的原料：
[0021][0022][0023]
本发明不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料至少存在以下的有益效果：
[0024]
1、相比传统及现有市面上的玉米肥料，本发明的玉米专用控释掺混肥料其中一个特点在于其不含有磷元素，而农业部肥料登记标准及含量指标指出肥料单一养分含量不应低于4％，而本发明的玉米专用控释掺混肥料打破了传统，肥料中不含磷，由此，经计算可以得出，一吨不含磷元素的玉米掺混肥可节约成本至少160元，因此本发明的玉米专用控释掺混肥料可以大大减少肥料的投入成本，降低农民的施肥成本，为农户带来良好的经济效益。
[0025]
2、本发明的控释掺混肥料适用于小麦玉米轮作区域，一方面，小麦季节施用的肥料，在低温条件小麦只能吸收土壤中的水溶性磷肥，而不能吸收枸溶性磷肥，小麦/玉米轮作后，温度升高，玉米可以较好地吸收土壤中的枸溶性磷肥，以此大大地提高了磷肥利用率，避免化肥浪费和负增长；
[0026]
另一方面，小麦季节施用的肥料，在小麦种植后的土壤中残留着大量未被吸收的磷元素，这些磷元素在未被处理后，会容易造成土壤板结和微量元素吸收障碍的问题，而夏季的多雨季节，又会使得土壤中的磷易随雨水冲刷流进湖泊中，进而造成环境污染，而轮作玉米，并配合采用本发明的控释掺混肥料才能够有效地吸收土壤中的磷元素，以此避免或者缓解上述现象及问题的发生。
[0027]
3、本发明提供的不含磷元素的玉米控释掺混肥，所用的肥料通过控氮、控钾比例，保证了肥料的养分供应，同时显著的节约了成本，避免浪费；另外，采用的包膜材料可以很好地起到控释作用，包膜材料可降解，对环境无污染，对土壤没有危害。
具体实施方式
[0028]
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0029]
实施例中的树脂包衣尿素为山东茂施生态肥料有限公司市售产品。
[0030]
树脂包衣尿素的准备如下：将称量的核心包衣肥料在包衣机中加热到55-70度，每次包衣前将配制好的包膜材料加入到包衣机中，在包衣机中进行充分混合，可在核心肥料的表面迅速形成均匀的包膜层，重复上述步骤4-6次，制得释放期为50-90天的树脂包衣尿
素。
[0031]
实施例1
[0032]
一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料,当配方为氯基玉米专用肥时，包含如下重量份的原料：
[0033]
树脂包衣尿素230份；
[0034]
颗粒氯化钾170份；
[0035]
颗粒氯化铵370份；
[0036]
颗粒尿素230份。
[0037]
不含磷元素的玉米专用控释掺混肥的制备方法为：准确称取如上重量份的树脂包衣尿素，颗粒氯化钾，颗粒氯化铵，颗粒尿素，将所有原料放入搅拌机中搅拌6-10分钟，充分混匀即得不含磷元素的玉米专用控释掺混肥。不含磷元素的玉米专用控释掺混肥送入计量，包装机进行计量、包装。
[0038]
实施例2
[0039]
一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料,当配方为氯基玉米专用肥时，包含如下重量份的原料：
[0040]
树脂包衣尿素230份；
[0041]
颗粒氯化钾200份；
[0042]
颗粒氯化铵380份；
[0043]
颗粒尿素190份。
[0044]
制备方法同实施例1。
[0045]
实施例3
[0046]
一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料,当配方为氯基玉米专用肥时，包含如下重量份的原料：
[0047]
树脂包衣尿素230份；
[0048]
颗粒氯化钾240份；
[0049]
颗粒氯化铵390份；
[0050]
颗粒尿素140份。
[0051]
制备方法同实施例1。
[0052]
实施例4
[0053]
一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料,当配方为氯基玉米专用肥时，包含如下重量份的原料：
[0054]
树脂包衣尿素230份；
[0055]
颗粒氯化钾250份；
[0056]
颗粒氯化铵420份；
[0057]
颗粒尿素100份。
[0058]
制备方法同实施例1。
[0059]
实施例5
[0060]
一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料,当配方为硫基玉米专用肥时，包含如下重量份的原料：
[0061]
树脂包衣尿素230份；
[0062]
颗粒硫酸钾190份；
[0063]
颗粒硫酸铵250份；
[0064]
颗粒尿素330份。
[0065]
不含磷元素的玉米专用控释掺混肥的制备方法：准确称取如上重量份的树脂包衣尿素，颗粒硫酸钾，颗粒硫酸铵，颗粒尿素，将所有原料放入搅拌机中搅拌6-10分钟，充分混匀即得不含磷元素的玉米专用控释掺混肥。不含磷元素的玉米专用控释掺混肥送入计量，包装机进行计量、包装。
[0066]
实施例6
[0067]
一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料,当配方为硫基玉米专用肥时，包含如下重量份的原料：
[0068]
树脂包衣尿素230份；
[0069]
颗粒硫酸钾230份；
[0070]
颗粒硫酸铵260份；
[0071]
颗粒尿素280份。
[0072]
制备方法同实施例5。
[0073]
实施例7
[0074]
一种不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料,当配方为硫基玉米专用肥时，包含如下重量份的原料：
[0075]
树脂包衣尿素230份；
[0076]
颗粒硫酸钾270份；
[0077]
颗粒硫酸铵270份；
[0078]
颗粒尿素230份。
[0079]
制备方法同实施例5。
[0080]
对比例
[0081]
普通含磷控释掺混肥料，规格为28-6-6。
[0082]
应用实施方式
[0083]
以上实施例1～7及对比例的应用效果如下：
[0084]
试验地点：山东省临沂市河东区
[0085]
试验时间：2018年和2019年
[0086]
供试玉米品种：郑单958
[0087]
试验方法：根据本发明的方法，每亩施用不含磷元素的玉米专用控释肥40公斤，实施方法是在玉米播种时开沟基施于种子侧部，间隔一定距离，防止烧种、烧根、烧苗。采用种肥同播，后续玉米生产过程中可以免施肥，省工、省时、节约成本，提高肥料利用率，增产增收。并与对比例的肥料作对照，对比例施肥用量按照当地农民习惯用量确定，施肥方法也为农民习惯用法。具体实施结果见下表1和表2。
[0088]
表1：小麦/玉米轮作后土壤中磷元素含量的比较
[0089][0090][0091]
从表1结果可以看出：在小麦/玉米轮作区域，施用实施例1-7不含磷元素的玉米控释掺混肥后，玉米可以吸收土壤中的磷元素，与对比例相比，实施例吸收磷元素较高。说明在小麦/玉米轮作区域，不施磷肥玉米也能从土壤中吸收残留的磷供给自身生长需要，且吸收磷元素能力更强，施用了磷肥，反而影响了玉米对磷肥的吸收率。
[0092]
表2：实施例与对比例比较的结果
[0093][0094]
从表2结果可以看出：在小麦/玉米轮作地区，施用本发明不含磷元素的玉米专用控释掺混肥料，与施用普通控释掺混肥相比，玉米的产量提高了，亩节约成本提高。施用不含磷元素的控释肥，既可以节约成本，又能缓解土壤板结等问题。因此，从节约成本及减少施肥次数的角度考虑，所以施用不含磷的控释掺混肥料所获得的效益较高。
[0095]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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