專利名稱：一種具有保水及土壤改良作用玉米專用肥及其制備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及具有保水及土壤改良作用玉米專用肥，其是含有適合玉米種植的復合 肥料、保水物質(zhì)及具有土壤結(jié)構(gòu)改良作用物質(zhì)的專用肥料。
背景技術(shù)：
干旱與貧瘠是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的兩大因素，世界上約有40%左右的耕地降水量低于 500mm，處在干旱半干旱的氣候條件下，此類土壤往往有效養(yǎng)分含量低，同時因缺水而使有 限的養(yǎng)分無法發(fā)揮充分的作用。在這種情況下為尋求生活保障而過度的開墾與放牧使土地 沙化面積擴大、土壤結(jié)構(gòu)惡化、養(yǎng)分平衡失調(diào)、土壤有機質(zhì)含量迅速降低，生態(tài)環(huán)境日趨脆 弱。旱地農(nóng)田合理施肥可以提高肥料利用效率，若配合保水劑使用更可提高水分利用 效率，促進作物對水分、養(yǎng)分的吸收利用，保證作物產(chǎn)量形成。玉米為我國主要糧食作物， 生育期中所需要的N素主要依靠施肥和土壤礦化，玉米產(chǎn)量往往隨著合理的施肥而顯著提 高。而玉米連作尤其是僅注重化肥使用條件下耕地土壤有機質(zhì)含量下降迅速，土壤物理性 狀惡化，團聚體數(shù)量和質(zhì)量下降，土壤通氣條件差。有研究證明土壤的物理性狀對作物的品 質(zhì)和產(chǎn)量也有著重要影響。因此，在種植玉米時如何合理施肥，保水保墑并使土壤理化性質(zhì) 得到改善是目前亟待解決的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種具有較高吸水性能、并具有一定改良土壤理化性狀作用 的玉米專用肥及其制備。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案有機質(zhì)100-200份、復合肥200-300份、活性封面劑0. 2-3份、丙烯酰胺150-200 份、淀粉50-100份、凹凸棒土 20-50份、多孔無機物20-40份、粘土 30-60份、酸性液體 100-150份、引發(fā)劑2-4份、交聯(lián)劑0. 5-1份、堆肥發(fā)酵劑0. 03-0. 1份。其中復合肥包括氮、 磷、鉀、鋅，以有效含量計其重量組成為，N P K Si = 1 0. 45 0. 60 0. 40 0.55 0. 10 0. 25 ；氫琨和雙氰胺為N肥用量的2. 0 3. 0%。所述玉米專用肥，其特征在于有機質(zhì)為腐殖酸與有機物料經(jīng)腐熟混合發(fā)酵、粉碎 而成(腐殖酸有機物料=1 2-5)；活性封面劑為乳化劑(具體可為農(nóng)乳600、農(nóng)藥乳化 劑020 和/或農(nóng)藥乳化劑0204C)；淀粉為玉米淀粉或馬鈴薯淀粉；多孔無機物為珍珠巖、 海泡石、麥飯石、沸石等或其混合物；粘土為膨潤土、蛋白土、高嶺土、硅藻土、蒙脫土其中一 種或其混合物；酸性液體為硝酸或鹽酸，濃度為0. 01-0. lmol/L ；引發(fā)劑為硫酸銨或過硫酸 鉀；交聯(lián)劑選自聚乙二醇二縮水甘油醚；堆肥發(fā)酵劑為有機肥發(fā)酵劑或促腐劑等(具體可 為富爾德有機肥發(fā)酵劑、君德微生物發(fā)酵劑和/或圃園生物有機肥發(fā)酵劑等)。所述玉米專用肥中所述腐殖酸為草炭和/或褐煤；有機物料為木糠、花生餅和/ 或豆餅，經(jīng)粉碎過100-200目篩，而后發(fā)酵成有機熟肥，再經(jīng)二次粉碎作為堆肥產(chǎn)品。
所述玉米專用肥中復合肥中N選用的肥料為尿素或硫銨，P2O5選用的肥料為二銨 或過石，κ20選用的肥料為硫酸鉀或氯化鉀，Si為硫酸鋅。其可施用在下遼河平原土壤上的 玉米田中，在春天播種時做基肥一次施入，單位面積用量N :120-180kg hm_2，P2O5 :96_200kg hnT2，K2O :50-120kghnT2，Zn 為 12_27kg hnT2。具體制備過程如下有機質(zhì)100-200份、復合肥200-300份、活性封面劑0. 2-3份、丙烯酰胺150-200 份、淀粉50-100份、凹凸棒土 20-50份、多孔無機物20-40份、粘土 30-60份、酸性液體 100-150份、引發(fā)劑2-4份、交聯(lián)劑0. 5-1份、堆肥發(fā)酵劑0. 03-0. 1份。其中復合肥主要包括 氮、磷、鉀、鋅，以有效含量計其重量組成為，N P K Si = 1 0. 45 0. 60 0. 40 0.55 0. 10 0. 25 ；氫琨和雙氰胺為N肥用量的2. 0 3. 0%。1)將有機物料(腐殖酸中的草炭和/或褐煤；有機物料中的木糠、花生餅和/或 豆餅)粉碎，過100目篩，加入堆肥發(fā)酵劑進行拌合，拌后常溫堆放發(fā)酵二周(或采用發(fā)酵 設備發(fā)酵的，保持溫度為45°c -60°c，濕度為60% -70%，發(fā)酵時問可縮短為24-72小時)， 之后，晾曬三天制干(或用干燥機制干)、粉碎，得有機熟肥；2)將淀粉加入水在50-100°C下糊化20分鐘_1小時，然后加入經(jīng)酸化粉碎后的凹 凸棒土(凹凸棒土進行酸化處理過程采用常規(guī)方法進行，即采用濃度為2. 0-3. Omol/L硝酸 或鹽酸，浸泡12-36小時)、丙烯酰胺、堆肥、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，升溫至40-90°C反應4-5小 時；3)然后向上述2)所得物料中加入堿液調(diào)pH = 7. 5-9. 5，升溫至90-100°C進行水 解反應1-3小時(水解反應過程中，使用的堿為氫氧化鉀或氫氧化鈉)，反應產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干 燥后粉碎；4)將多孔無機物和粘土加入酸性液體，攪拌10-50分鐘，浸泡3-40小時，過濾，加 入堿溶液，調(diào)整PH處于3-6. 5 ；5)將3)、4)所得物料與復合肥充分混合，室溫堆腐3-5天，風干或烘干、粉碎后，向 物料中噴濃度為0. 8-1. 5mol/L的稀硫酸溶液作為粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的加入量為專用肥重量 的0. 9-1. 1%，而后在圓盤造粒機中進行造粒；造粒后將顆粒送入雙懸臂混合機，一邊開機 旋轉(zhuǎn)，一邊噴灑霧狀乳化劑；攪拌均勻后晾干，裝袋。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.本發(fā)明肥料改變傳統(tǒng)的玉米施肥不均衡的狀況，增加K肥的投入，既可以提高 產(chǎn)量，也可以提高品質(zhì)，同時還可以提高玉米的抗逆行，防止倒伏和低溫冷害。本發(fā)明還采 用生化抑制劑，即HQ(氫琨)為尿酶抑制劑，控制尿素的水解，DCD(雙氰氨)為硝化抑制 劑，控制硝化作用。另外，復合肥中加入一定量的Si肥，既有利于籽實的生長，又有利于品 質(zhì)的提高，同時影響植株體內(nèi)生長素的合成，催化葉綠素的光化學反應，促進玉米的光呼吸 作用。2.本發(fā)明中所用腐殖酸含有豐富的有機碳，是天然的有機質(zhì)，長期大量施用可明 顯提高土壤有機質(zhì)含量，同時加入多孔無機物，可改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤保水保肥性能； 此外，腐殖酸具有堿溶性特點，所含的各種不溶性有機酸在鹽堿條件下可被活化溶解，一方 面可降低土壤PH，減少鹽害的發(fā)生，另一方面生成的腐殖酸鹽可加速作物新陳代謝，調(diào)理植 物生長。
3.淀粉是一種親水性天然高分子，用它作為制備高吸水性聚合物的原料，具有低 成本和可生物降解的優(yōu)點。凹凸棒土是一種鏈層結(jié)構(gòu)的鎂鋁硅酸鹽礦物，在我國儲量豐富， 價格低廉。酸化后凹凸棒土表面存在大量的親水性硅羥基，不但可與丙烯酰胺有效接枝共 聚，而且能增強復合吸水劑的凝膠強度。同時，凹凸棒土中含有多種作物生長所需的微量元 素，如鉀、鐵等，應用于農(nóng)、林業(yè)時，不但可以發(fā)揮保水作用，而且可以起到營養(yǎng)的作用。4.本發(fā)明專用肥主要原料均為天然可降解材料，具有良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟效
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具體實施例方式實施例1將木糠3公斤、花生餅30公斤、褐煤9公斤、堆肥發(fā)酵劑0. 015公斤，粉碎后常溫 堆放發(fā)酵二周(或采用發(fā)酵設備發(fā)酵的，保持溫度為45°C -60°C，濕度為60% -70%，發(fā)酵 時問可縮短為M-72小時)，之后，晾曬三天制干(或用干燥機制干)，成為約35公斤左右 的干品(有機質(zhì)彡70%)，并進行二次粉碎，過100目篩。將9公斤凹凸棒土用濃度2. 5mol/L鹽酸浸泡M小時，120°C烘至恒重，粉碎后備 用。將M公斤玉米淀粉加蒸餾水，在95°C下糊化30分鐘后，降溫至40°C，劇烈攪拌下加入 9公斤凹凸棒土、35公斤有機質(zhì)、引發(fā)劑過硫酸鉀0. 9公斤、60公斤丙烯酰胺、0. 25公斤交 聯(lián)劑聚乙二醇二縮水甘油醚和300L水，升溫至50-70°C保持3-5小時。然后升溫至95°C， 加入5M的氫氧化鈉溶液50L，保持2小時，在70°C下烘至恒重，粉碎，過50目篩。將9公斤珍珠巖、11公斤膨潤土用濃度為2. 5mol/L鹽酸浸泡M小時，加入氫氧化 鈉溶液，調(diào)節(jié)PH至4-8. 5，過濾，120°C烘至恒重，粉碎后與上述物料混勻。調(diào)節(jié)混合物料水 分至30-45%，加入復合肥49. 3公斤(尿素(N彡46% ) 12公斤、二銨25公斤(N彡17%, P2O5彡47% )、硫酸鉀(K2O彡60% )9公斤、硫酸鋅3公斤及雙氰胺0. 3公斤混合)，用螺旋 攪拌器充分攪拌，而后室溫堆腐3-5天，每天翻動1-2次。腐熟后經(jīng)自然風干或40-60°C下 烘干、粉碎。噴濃度為lmol/L的稀硫酸溶液作為粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的加入量為專用肥重量的 1 %，而后在圓盤造粒機中進行造粒。造粒后將顆粒送入雙懸臂混合機，一邊開機旋轉(zhuǎn)，一邊 噴灑霧狀乳化劑，噴灑量為1.0公斤；攪拌均勻后晾干，裝袋。實施例2將木糠50克、豆餅750克、褐煤175克、堆肥發(fā)酵劑0. 35克，粉碎后常溫堆放兩周 (或采用發(fā)酵設備發(fā)酵的，保持溫度為45°C-60°C，濕度為60% -70%，發(fā)酵時問可縮短為 24-72小時)，而后晾曬三天制干(或用干燥機制干)，成為約有800克左右的干品，進行二 次粉碎，過100目篩。將400克凹凸棒土用濃度為2. 8mol/L的鹽酸浸泡M小時，120°C烘至恒重，粉碎
后備用。將700克玉米淀粉加入蒸餾水，在95°C下糊化30分鐘后，降溫至40°C，劇烈攪拌 下加入400克凹凸棒土、800克有機質(zhì)、引發(fā)劑硫酸銨30克、600克丙烯酰胺、10克交聯(lián)劑聚 乙二醇二縮水甘油醚和5. OL水，升溫至50-70°C保持3-5小時。然后升溫至95°C，加入5M 的氫氧化鈉溶液2. 0L，保持2小時，在70°C下烘至恒重，粉碎，過50目篩。
將200克麥飯石、200克蛋白土用濃度為2.8mol/L鹽酸浸泡M小時，加入氫 氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)PH至4-8. 5，過濾，120°C烘至恒重，粉碎后與上述物料混勻。調(diào)節(jié)混 合物料水分至30-45%，加入復合肥1400克(尿素(N彡46% )340克、二銨(N彡17%、 P2O5 ^47% )710克、硫酸鉀(K2O彡60% )256克、硫酸鋅85克及雙氰胺9克)，用螺旋攪 拌器充分攪拌，而后室溫堆腐3-5天，每天翻動1-2次。腐熟后經(jīng)自然風干或40-60°C下烘 干、粉碎。噴濃度為lmol/L的稀硫酸溶液作為粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的加入量為專用肥重量的 1 %，而后在圓盤造粒機中進行造粒。造粒后將顆粒送入雙懸臂混合機，一邊開機旋轉(zhuǎn)，一邊 噴灑霧狀乳化劑，噴灑量為30克；攪拌均勻后晾干，裝袋。實施例3將木糠25公斤、豆餅375公斤、草炭90公斤、酵母0. 2公斤，粉碎后常溫堆放兩周 (或采用發(fā)酵設備發(fā)酵的，保持溫度為45°C -60°C，濕度為60% -70%，發(fā)酵時問可縮短為 24-72小時)，而后晾曬三天制干(或用干燥機制干)，成為約有400公斤左右的干品，進行 二次粉碎，過100目篩。將200公斤凹凸棒土用濃度為2. 5mol/L的鹽酸浸泡24小時，120°C烘至恒重，粉
碎后備用。將370公斤玉米淀粉加入蒸餾水，在95°C下糊化30分鐘后，降溫至40°C，劇烈攪 拌下加入200公斤凹凸棒土、400公斤有機質(zhì)、引發(fā)劑硫酸銨15公斤、300公斤丙烯酰胺、5 公斤交聯(lián)劑聚乙二醇二縮水甘油醚和3立方水，升溫至50-70°C保持3-5小時。然后升溫至 95°C，加入5M的氫氧化鈉溶液1000L，保持2小時，在70°C下烘至恒重，粉碎，過50目篩。將90公斤海泡石和沸石混合物、110公斤高嶺土用濃度為2. 5mol/L鹽酸浸泡M 小時，加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)PH至4-8. 5，過濾，120°C烘至恒重，粉碎后與上述物料混 勻。調(diào)節(jié)混合物料水分至30-45%，加入復合肥610公斤(尿素(N > 46% ) 145公斤、二銨 (N彡17%,P2O5彡47% )305公斤、硫酸鉀(K2O ^ 60% )120公斤、硫酸鋅36. 5公斤及雙氰 胺3. 5公斤)，用螺旋攪拌器充分攪拌，而后室溫堆腐3-5天，每天翻動1-2次。腐熟后經(jīng)自 然風干或40-60°C下烘干、粉碎。噴濃度為lmol/L的稀硫酸溶液作為粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的加入量為專用肥重量的 1 %，而后在圓盤造粒機中進行造粒。造粒后將顆粒送入雙懸臂混合機，一邊開機旋轉(zhuǎn)，一邊 噴灑霧狀乳化劑，噴灑量為15公斤；攪拌均勻后晾干，裝袋。實施例3所述肥料可用于12畝玉米農(nóng)田，施用方法在春天播種時做基肥一次施 入。1.試驗處理I.對照，只施 N、P、K 肥，肥料用量為 N 為 148kg hm_2，P2O5 為 179kg hm_2，K2O 為 90kg hnT2，種植面積為12畝，種植玉米品種為東單90 ；II.將實施理3所得專用肥用于與對照處理相鄰的玉米農(nóng)田，種植面積為12畝，種 植玉米品種為東單90。2.肥料效果表1 2008、2009年肥料效果比較(kg hm_2)
權(quán)利要求
1.一種具有保水及土壤改良作用的玉米專用肥，其特征在于按重量份數(shù)計，有機質(zhì) 100-200份、復合肥200-300份、活性封面劑0. 2-3份、丙烯酰胺150-200份、淀粉50-100 份、凹凸棒土 20-50份、多孔無機物20-40份、粘土 30-60份、酸性液體100-150份、引發(fā)劑 2-4份、交聯(lián)劑0. 5-1份、堆肥發(fā)酵劑0. 03-0. 1份；其中復合肥包括氮、磷、鉀、鋅，以有效含量計其重量組成為，N P K Zn = 1 0. 45-0. 60 0. 40-0. 55 0. 10-0. 25 ；復合肥中含有氫琨或雙氰胺，氫琨或雙氰胺用 量為復合肥中N肥用量的2. 0 3. 0%。
2.按照權(quán)利要求1所述專用肥，其特征在于所述有機質(zhì)為腐殖酸與有機物料經(jīng)腐熟混合發(fā)酵、粉碎而成，腐殖酸有機物料= 1 2-5;所述腐殖酸為草炭和/或褐煤；有機物料為木糠、花生餅、豆餅中一種或多種；活性封面劑為乳化劑中的農(nóng)乳600、農(nóng)藥乳化劑0203B、農(nóng)藥乳化劑0204C中一種或多 種；淀粉為玉米淀粉或馬鈴薯淀粉；多孔無機物為珍珠巖、海泡石、麥飯石、沸石中一種或 多種混合物；粘土為膨潤土、蛋白土、高嶺土、硅藻土、蒙脫土中一種或多種混合物；酸性液 體為硝酸或鹽酸，濃度為0. 01-0. lmol/L ；引發(fā)劑為硫酸銨或過硫酸鉀；交聯(lián)劑選自聚乙二 醇二縮水甘油醚；堆肥發(fā)酵劑為有機肥發(fā)酵劑或促腐劑。
3.—種權(quán)利要求1所述專用肥的制備方法，其特征在于專用肥重量組成為，有機質(zhì)100-200份、復合肥200-300份、活性封面劑0. 2_3份、丙烯 酰胺150-200份、淀粉50-100份、凹凸棒土 20-50份、多孔無機物20-40份、粘土 30-60份、 酸性液體100-150份、引發(fā)劑2-4份、交聯(lián)劑0. 5-1份、堆肥發(fā)酵劑0. 03-0. 1份；其中復合肥主要包括氮、磷、鉀、鋅，以有效含量計其重量組成為，N P K Zn = 1 0.45 0.60 0.40 0.55 0. 10 0. 25 ；復合肥中含有氫琨或雙氰胺，氫琨或雙 氰胺用量為復合肥中N肥用量的2. 0 3. 0% ；1)將有機物料與腐殖酸粉碎，過100目篩，加入堆肥發(fā)酵劑后進行拌合；拌后常溫堆放 發(fā)酵二周，或采用發(fā)酵設備發(fā)酵的、保持溫度為45°C-60°C、濕度為60%-70%、發(fā)酵時問可 縮短為M-72小時，之后，晾曬三天制干或用干燥機制干，得有機熟肥，再經(jīng)二次粉碎作為 堆肥產(chǎn)品；腐殖酸中的草炭和/或褐煤；有機物料中的木糠、花生餅、豆餅中一種或多種；2)將淀粉加入水在50-100°C下糊化20分鐘-1小時，然后加入經(jīng)酸化粉碎后的凹凸棒 土、丙烯酰胺、堆肥、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，升溫至40-90°C反應4-5小時；3)然后向上述2)所得物料中加入堿液調(diào)pH= 7. 5-9. 5，升溫至90-100°C進行水解反 應1-3小時，反應產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后粉碎；4)將多孔無機物和粘土加入酸性液體，攪拌10-50分鐘，浸泡3-40小時，過濾，加入堿 溶液，調(diào)整PH處于3-6. 5 ；5)將；3)、4)所得物料與復合肥充分混合，復合肥中含有氫琨或雙氰胺，氫琨或雙氰 胺用量為復合肥中N肥用量的2. 0 3. 0%，室溫堆腐3-5天，風干或烘干、粉碎后，向物 料中噴濃度為0. 8-1. 5mol/L的稀硫酸溶液作為粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的加入量為專用肥重量的 0. 9-1. 1%，而后在圓盤造粒機中進行造粒；造粒后將顆粒送入雙懸臂混合機，一邊開機旋 轉(zhuǎn)，一邊噴灑霧狀乳化劑；攪拌均勻后晾干，裝袋。
4.按照權(quán)利要求3所述專用肥的制備方法，其特征在于凹凸棒土進行酸化處理過程采用常規(guī)方法進行，即采用濃度為2. 0-3. Omol/L硝酸或鹽酸，浸泡12-36小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及玉米專用肥，具體地說是一種具有保水及土壤改良作用的玉米專用肥及其制備，按重量份數(shù)計，有機質(zhì)100-200份、復合肥200-300份、活性封面劑0.2-3份、丙烯酰胺150-200份、淀粉50-100份、凹凸棒土20-50份、多孔無機物20-40份、粘土30-60份、酸性液體100-150份、引發(fā)劑2-4份、交聯(lián)劑0.5-1份，堆肥發(fā)酵劑0.03-0.1份。其中復合肥主要包括氮、磷、鉀、鋅，以有效含量計其重量組成為N∶P∶K∶Zn＝1∶0.45～0.60∶0.40～0.55∶0.10～0.25；氫琨和雙氰胺為N肥用量的2.0～3.0％。本發(fā)明玉米專用肥，保留了一定保水劑優(yōu)點，同時由于其中加入了相當?shù)挠袡C物料、多孔無機物和粘土等，可起到改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤有機質(zhì)、改善土壤酸堿性的作用；加入了腐殖酸可在一定程度上起到脲酶抑制劑的作用，配合脲酶抑制劑更可提高復合肥中N的利用效率。
文檔編號C05G3/00GK102093118SQ20091022062
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者周樺, 宇萬太, 張璐, 馬強 申請人:中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所