一种小麦复混肥及其制备方法与流程

文档序号:11732930阅读:528来源:国知局
本发明属于肥料领域,具体涉及一种小麦复混肥及其制备方法,尤其是涉及一种保水、保肥的缓释小麦复混肥及其制备方法。

背景技术:
小麦是在世界各地广泛种植的禾本科植物,起源于中东地区,为我国北方最重要的粮食作物,全年全国种植面积在2500万公顷,主要集中在黄淮海平原和长江流域。小麦生长离不开水、营养元素(养分)、空气和阳光,小麦对养分的吸收是通过吸收水分时同时吸收养分完成的,没有水,小麦就不能吸收养分,也不能生长。一般每生产100kg小麦籽粒,需吸收纯氮3.00kg,磷(P2O5)1.00kg-1.50kg,钾(K2O)2.00kg-4.00kg,氮、磷、钾比例约为3:1:3。根据小麦的生长发育规律和营养特点,传统的做法是:应重施底肥,一般应占总施肥量的60%-80%,追肥占40%-20%为宜。小麦的底肥应以农家肥为主,配合施用化肥。一般每亩施农家肥2000kg-3000kg的基础上,普通45%复混肥40kg-50kg。对于底肥不足,播种比较晚分蘖少的三类麦田,要及早追肥,一般都要采取春肥冬施的措施,结合浇冻水追肥,可在小雪前后施肥,每亩追施尿素10-20kg;对于底肥施的比较足、分蘖多的一、二类麦田,要根据长势及群体情况可在小麦起身、拔节期酌情追肥,并配合浇水。但目前农村劳动力都是老人和50岁以上的中年妇女,小麦施用大量有机肥、追肥、浇水实施起来比较困难,且增加种植成本。推广一次性底肥,不需要追肥的简单节约化种植方式意义重大。公开号CN1587211A的中国专利公开了一种保水型包膜尿素肥料的生产方法,公开号CN101792354A的中国专利公开了一种抗旱保水缓释复混肥料及其生产方法。上述专利技术都是通过加入保水剂与胶粘剂在肥料表面包膜形成的保水或抗旱复混肥,制备工艺复杂、保水效果有限、成本偏高。并且由于大多数保水剂对盐分敏感,吸收养分后保水效果会大大降低。

技术实现要素:
有鉴于此,针对现有技术存在的缺陷,本发明目的在于提供一种小麦复混肥及其制备方法。为实现本发明的目的,本发明采用如下技术方案:一种小麦复混肥,包括高吸水性树脂和有机无机复混肥料。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述有机无机复混肥料与所述高吸水性树脂的质量比为96~105:4~1,优选的为101:3~103:3。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述高吸水性树脂为由淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物和环糊精组成,所述淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物与所述环糊精通过环糊精空洞结构内部的疏水区与丙烯酸中的羧基形成的氢键连接。其中,所述高吸水性树脂中所述淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物具有式I所示结构,其中,﹏是淀粉链;x为聚合物接枝侧链上丙烯酸盐单体的数量,y为聚合物接枝侧链上丙烯酸单体的数量。在一些实施方案中,所述高吸水性树脂中所述淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物的x/(x+y)=50%~70%。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述有机无机复混肥包括氮、磷、钾和复合微量元素。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述有机无机复混肥中N:P2O5:K2O重量比为(16-27):(8-16):(7-12)。在一些优选实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述有机无机复混肥中N:P2O5:K2O为重量比26:14:8。其中,在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述氮的存在形式为尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、碳酸氢铵或硝酸铵中的一种或几种;所述磷的存在形式为磷酸一铵;所述钾的存在形式为氯化钾;所述复合微量元素包括锌、锰、硼、铜、铁或黄腐酸中的一种或几种。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥,其由如下重量份原料制成:60%氯化钾135份,57%磷酸一铵305份,46.2%尿素475份,23.5%氯化铵25份,碳酸氢铵40份,复合微量元素30份、高吸水性树脂30份。在一些优选实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述复合微量元素由氨基酸锌、氨基酸锰、硼酸、氨基酸铜、氨基酸铁、黄腐酸组成。进一步的,在一些优选实施方案中,本发明所述小麦复混肥中,所述复合微量元素中氨基酸锌、氨基酸锰、硼酸、氨基酸铜、氨基酸铁、黄腐酸的重量比为10:7:5:1:3:4。本发明还提供了上述小麦复混肥的制备方法为高吸水性树脂与有机无机复混肥料混合造粒。由上述技术方案可知,本发明所述小麦复混肥包括高吸水性树脂和有机无机复混肥料。其中有机无机复混肥料可有效补充小麦生产的养分,而高吸水性树脂具有保水和保肥作用,与有机无机复混肥料混合能有效提高肥料颗粒强度及成球率,降低能耗。本发明所述小麦复混肥保水、保肥效果好,可减少浇灌次数,一次性施肥,不需要追肥,省工省力,同时使小麦增产、增收,适合于简单节约化种植方式。本发明所述小麦复混肥的制备方法工艺简单,原材料来源广、成本低廉。具体实施方式下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。本发明提供了一种小麦复混肥,包括高吸水性树脂和有机无机复混肥料。其中高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料,具有亲水基团,它能够吸收自身重量几百乃至上千倍的水分,无毒,无害,无污染;吸保水能力强,可反复释水、吸水,对一些肥料也有一定程度的吸附结合作用。本发明所述小麦复混肥以高吸水性树脂与有机无机复混肥料混合能有效提高肥料颗粒强度,同时具有保水和保肥作用。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥所述有机无机复混肥料与所述高吸水性树脂的质量比为96~105:4~1。在一些优选实施方案中,本发明所述小麦复混肥所述有机无机复混肥料与所述高吸水性树脂的质量比为101:3~103:3。目前高吸水性树脂保肥保水材料的合成均添加交联剂进行化学交联,交联度高,内部空间结构紧密,吸附保持肥料能力有限。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述高吸水性树脂为以环糊精为缠联剂的淀粉接枝丙烯酸的高吸水性树脂,其内部空隙大,可以吸附结合更多的肥料小分子,在保水的同时能很好的保持肥料,本发明定义其为环糊精高吸水性树脂。其中所述环糊精高吸水性树脂为由淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物和环糊精组成,所述淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物与所述环糊精通过环糊精空洞结构内部的疏水区与丙烯酸中的羧基形成的氢键连接。具体地说,所述环糊精高吸水性树脂高吸水性树脂,以淀粉链为主链,聚丙烯酸(钠)为接枝侧链形成淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物,然后接枝聚合物与环糊精物理交联形成高吸水性树脂。由于β-环糊精其分子具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构,在其环状结构中,环外亲水,环内疏水,在环内侧含有可以和氮、氢原子相互作用的基团,通过氢键、范德华力等弱作用力,可以包结、吸附有机物、肥料小分子、聚合物分子链等,各种有机化合物,形成包接复合物。在交联反应中,丙烯酸分子可以穿过环糊精的立体环状结构,环状结构内侧的疏水基团与丙烯酸中羧基形成氢键等弱作用力而结合,未发生化学反应,使得接枝产物链与链之间连接更为牢固紧密。聚丙烯酸(钠)接枝侧链、环糊精,一同与玉米淀粉链形成了空间交叉网络结构。从化学结构看,所述环糊精高吸水性树脂主链(淀粉链)和接枝侧链(聚丙烯酸(钠))上含有羧基和羟基等亲水性官能团,而环糊精也含有羟基等亲水性官能团。这些基团不仅对水具有亲和作用,对肥料也具有高度的亲合作用,使所述环糊精高吸水性树脂在具有保水作用的同时具有很好的保肥作用。从物理结构看,所述环糊精高吸水性树脂具有低交联度的三维空间网络结构,可以将肥料和水分包裹固定起来。本发明所述复混肥包含环糊精高吸水性树脂和有机无机复混肥料。本发明所述复混肥施入土壤后,遇水形成全方位立体的微纳网络,通过氢键、范德华力和粘滞力的共同作用,网捕肥料有效养分,并团聚于土壤耕作层中,即水肥耦合成胶粘团粒群,增大肥料养分空间尺度,降低水分养分迁移速率,减少水分养分流失总量,从而为植物生长持续提供充足的养分。既可大幅提高肥料利用率,又可大幅减少养分损失(径流、渗漏和挥发三种途径),降低农业面源污染和温室气体排放。本发明所述环糊精高吸水性树脂随着淀粉的降解和环糊精物理交联的解开,吸附结合的肥料小分子会缓慢释放出来,能达到保持、缓释肥料养分的效果,因此无需再向本发明所述复混肥中添加其他化学缓释、控释剂,且该缓释过程为纯物理过程,中间并无化学反应发生,对环境绿色友好,不会产生一些有毒有害物质。在一些实施方案中,所述环糊精高吸水性树脂中,所述淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物具有式I所示结构,其中,﹏是淀粉链;x为聚合物接枝侧链上丙烯酸盐(丙烯酸被碱部分中和的产物)单体的数量,y为聚合物接枝侧链上丙烯酸单体的数量。在一些实施方案中,所述环糊精高吸水性树脂中所述淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物的x/(x+y)=50%~70%。在一些实施方案中,所述环糊精高吸水性树脂中,所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉或大豆淀粉。在一些实施方案中,所述环糊精高吸水性树脂中,所述环糊精高吸水性树脂中,所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精。其中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法,包括如下步骤:a、将淀粉与环糊精加水混合均匀,在惰性气体保护下,加碱液进行糊化;b、向丙烯酸中滴加碱液中和得到丙烯酸/丙烯酸盐混合溶液;c、在惰性气体保护下,将步骤a得到糊化的淀粉、步骤b得到丙烯酸/丙烯酸盐混合溶液与引发剂混合均匀,升温至50-55℃并保持2小时,加入无水乙醇收集白色粘性沉淀;其中步骤a和步骤b不分先后顺序。本发明所述环糊精高吸水性树脂通过淀粉与丙烯酸(钠)单体接枝共聚反应而来。即通过引发剂,使淀粉分子叔碳上的氢被夺走而产生自由基,然后引发接枝单体丙烯酸(钠)接枝共聚反应,形成淀粉-丙烯酸自由基,继续与丙烯酸单体进行链增长聚合反应,最后链终止,获得淀粉与丙烯酸单体的接枝聚合物。然后接枝聚合物与环糊精进行物理交联,丙烯酸分子穿过环糊精的立体环状结构,环糊精环状结构内侧的疏水基团与丙烯酸中羧基形成氢键等弱作用力而结合形成环糊精高吸水性树脂。反应式如下:淀粉在进行接枝反应前必须进行糊化。淀粉粒在适当温度下,在水中溶胀,分裂,形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。淀粉糊化后分子链伸展,成为比较均匀的糊状胶体,对于水溶性的单体和引发剂,淀粉糊化后可提高单体、引发剂之间的相容性,使单体分子更容易扩散到淀粉大分子周围,有助于反应体系均匀性,从而有利于接枝共聚反应。淀粉糊化可以通过加热(物理作用)和加碱(化学作用)使淀粉糊化。本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤a中淀粉使用加碱糊化,并以糊化后的淀粉为原料合成高吸水树脂,克服了热糊化的缺点,无需加热,常温下即可进行;糊化速度快,耗能耗时少生产周期短;糊化温度易控制,避免局部温度过高引起的淀粉迅速老化以及局部温度过低淀粉糊化不完全导致接枝产物性能不佳的问题。以加碱糊化后的淀粉为原料合成的高吸水树脂吸水率稳定,重复性好。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤a所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤a所述碱液浓度为0.5mol/L。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤a所述在惰性气体保护下为通氮气保护。由于环糊精在水中溶解度较小,若将环糊精与丙烯酸一起加入,环糊精不能与丙烯酸充分混合均匀,不利于后续接枝聚合反应。但环糊精在碱中稳定,且受热200℃以上才会分解,而强酸可使其裂解。因此,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法在淀粉糊化前加入环糊精。碱糊化淀粉时,环糊精在其中不会发生化学变化。而在淀粉糊化过程中,淀粉链断裂,舒展,并且通过对溶液不断机械搅拌,使环糊精广泛均匀分散于溶液中,便于后续反应进行物理交联。由于丙烯酸单体(C2H2COOH)中羧基含量高,完全采用丙烯酸单体作为接枝侧链,丙烯酸单体之间容易接枝形成链间的氢键同时发生自交联反应,导致合成产物空间网络结构出现过度交联,网格结构过于密集,内部空间有限,造成吸附肥料小分子和水分时很难扩张,吸附量有限。本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤b向丙烯酸中滴加碱液进行中和得到丙烯酸/丙烯酸盐混合溶液,避免交联度过高影响肥料小分子和水分的吸附。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤b所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤b所述碱液浓度约为3mol/L。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤b所述中和的中和度为50%-70%。即丙烯酸中的50%-70%被中和为丙烯酸盐,所述丙烯酸与丙烯酸盐的摩尔比为1:1-3:7。在一些优选实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤b所述中和的中和度为60%。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤b滴加碱液进行中和过程中,需要控制碱液加入速度,避免碱液放出大量热导致丙烯酸自聚合。本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法步骤c采用引发剂引发糊化淀粉与丙烯酸/丙烯酸盐接枝聚合。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤c所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或硝酸铵中的一种与亚硫酸氢钠组成的混合物。在一些具体实施例中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤c所述引发剂为过硫酸钾和亚硫酸氢钠,属于氧化还原引发体系。氧化还原引发体系一般是需要氧化剂和还原剂组合,在低温时就能产生自由基从而引发聚合。在本发明中,过硫酸钾是氧化剂,而亚硫酸氢钠是还原剂,它们构成了一组氧化还原引发剂。过硫酸钾和亚硫酸氢钠可以发生氧化还原反应而产生能引发聚合的自由基,从而引发丙烯酸(钠)与淀粉进行接枝聚合。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤c所述在惰性气体保护下为通氮气保护。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤c所述反应温度为50℃-55℃。在一些实施方案中,本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法中步骤c所述反应先将温度设定在50℃,待温度升至50℃时再将温度调至55℃,可避免因缓冲温度过高而引起的聚合速度过快。本发明所述环糊精高吸水性树脂用于制备小麦复混肥时,聚合反应后溶液无需使用有机溶剂提纯,可直接与复混肥料混合造肥。因为高吸水树脂溶液具有一定粘度,故可以提高复混肥料成球率。同时节约了生产成本,简化了生产工艺。在制作缓释复混肥料方面有很强的应用价值。本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备方法操作简单,成本低廉,绿色环保,具有很高的应用价值和市场前景。本发明所述小麦复混肥还包括有机无机复混肥料。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述有机无机复混肥包括氮、磷、钾和复合微量元素。其中,在一些实施方案中,本发明所述有机无机复混肥中N:P2O5:K2O重量比为(16-27):(8-16):(7-12)。优选为N:P2O5:K2O重量比为(18-26):14:8。更优选为26:14:8。在一些具体实施例中所述有机无机复混肥中N:P2O5:K2O为18:14:8。在一些具体实施例中所述有机无机复混肥中N:P2O5:K2O为22:14:8。在一些具体实施例中所述有机无机复混肥中N:P2O5:K2O为26:14:8。本发明所述有机无机复混肥中所述氮以酰胺态氮或铵态氮形态存在。如其中以尿素形式存在的酰胺态氮;以氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、碳酸氢铵或硝酸铵形态存在铵态氮。在一些实施方案中,本发明所述有机无机复混肥中所述氮的为尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、碳酸氢铵或硝酸铵中的一种或几种。在一些实施方案中,本发明所述有机无机复混肥中所述磷的存在形式为磷酸一铵。在一些实施方案中,本发明所述有机无机复混肥中所述钾的存在形式为氯化钾。在一些实施方案中,本发明所述有机无机复混肥中所述复合微量元素包括锌、锰、硼、铜、铁或黄腐酸中的一种或几种。在一些实施方案中,本发明所述有机无机复混肥中所述微量元素以氨基酸络合微量元素,不仅可提高农作物对微量元素的吸收利用,同时氨基酸本身也可以被农作物吸收,无污染。在一些优选实施方案中,本发明所述有机无机复混肥中所述锌、锰、铜、铁以氨基酸盐形式存在。在一些优选实施方案中,本发明所述有机无机复混肥中所述硼以硼酸形式存在。在某些实施方案中,本发明所述有机无机复混肥由氯化钾、磷酸一铵、尿素、氯化铵、碳酸氢铵、复合微量元素和高吸水性树脂组成。在某些优选实施方案中,所述复合微量元素由氨基酸锌、氨基酸锰、硼酸、氨基酸铜、氨基酸铁、黄腐酸组成。在某些实施方案中,本发明所述小麦复混肥由如下重量份原料制成:60%氯化钾135份,57%磷酸一铵305份,46.2%尿素475份,23.5%氯化铵25份,碳酸氢铵40份,复合微量元素30份、高吸水性树脂30份。在某些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述复合微量元素由氨基酸锌、氨基酸锰、硼酸、氨基酸铜、氨基酸铁、黄腐酸组成。进一步的,在某些实施方案中,本发明所述小麦复混肥中所述复合微量元素中氨基酸锌、氨基酸锰、硼酸、氨基酸铜、氨基酸铁、黄腐酸的重量比为10:7:5:1:3:4。本发明还提供了本发明所述小麦复混肥的制备方法为高吸水性树脂与有机无机复混肥料混合造粒。在一些实施方案中,本发明所述小麦复混肥的制备方法为高吸水性树脂加热至85℃保温,雾化喷洒到所述有机无机复混肥上,造粒。本发明提供了小麦复混肥包括高吸水性树脂和有机无机复混肥料。其中有机无机复混肥料可有效补充小麦生产的养分,而高吸水性树脂具有保水和保肥作用,与有机无机复混肥料混合能有效提高肥料颗粒强度及成球率,降低能耗。本发明所述小麦复混肥保水、保肥效果好,可减少浇灌次数,一次性施肥,不需要追肥,省工省力,同时使小麦增产、增收,适合于简单节约化种植方式。本发明所述小麦复混肥的制备方法工艺简单,原材料来源广、成本低廉。为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明进行详细说明。如无特殊说明制备环糊精高吸水性树脂的各原料及制备小麦复混肥的各原料均为市售产品,可通过商业渠道购买得到。实施例1、本发明所述环糊精高吸水性树脂的制备1、将10.0g玉米淀粉,0.1gβ-环糊精加入到100ml四口烧瓶中,然后加入40ml蒸馏水,同时开动电动搅拌;2、取20ml蒸馏水,放置于50ml烧杯中,称取0.5g氢氧化钠放入该烧杯中,轻摇烧杯让氢氧化钠完全溶解,配置成浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液。将该溶液放置于通风橱中进行冷却;将冷却至室温的氢氧化钠溶液再搅拌下缓慢加入到四口烧瓶中,进行淀粉的糊化;该过程中一直通氮气保护;3、量取22ml蒸馏水,放置于50ml烧杯中,称取2.6g氢氧化钠放入该烧杯中,轻摇烧杯让氢氧化钠完全溶解,配置成3.1mol/L的氢氧化钠溶液。将该溶液放置于通风橱中进行冷却;4、用量杯量取10ml丙烯酸,放置于100ml烧杯中,将3.3中冷却后的氢氧化钠溶液在搅拌下缓慢滴加到丙烯酸中,制得中和度为60%的丙烯酸/钠溶液;控制加入速度不要放出大量热导致丙烯酸自聚合,加入完毕后将该混合物冷却至室温待用;5、量取8ml蒸馏水,放置于50ml烧杯中,称取0.1g过硫酸钾放入该烧杯中,用玻璃棒搅拌让其完全溶解;6、量取8ml蒸馏水,放置于50ml烧杯中,称取0.08g亚硫酸氢钠放入该烧杯中,轻摇烧杯让其完全溶解;7、依次将丙烯酸/钠混合液、过硫酸钾溶液、亚硫酸氢钠溶液缓慢倒入冷却至室温的反应体系中,继续搅拌30min至混合均匀,整个过程中通氮气保护;升温至55℃并保持2小时。升温时可先将温度设定在50℃,待温度升至50℃时必有缓冲,此时再将温度调至55℃,可避免因缓冲温度过高而引起的聚合速度过快;8、将反应后的粘稠液倒入250ml烧杯中,搅拌下加入2倍体积的无水乙醇进行沉淀,此时会有白色粘性沉淀析出,再次利用无水乙醇洗涤2-3次,得白色固体样品;将样品用剪刀剪碎,在60℃下真空干燥24h,取出后用万能粉碎机高速粉碎1min,得白色粉末即本发明所述高吸水性树脂,取出后封闭保存。用于制备小麦复混肥时,聚合反应后溶液无需使用有机溶剂提纯,可直接与复混肥料混合造肥。因为高吸水树脂溶液具有一定粘度,故可以提高复混肥料成球率。同时节约了生产成本,简化了生产工艺。在制作缓释复混肥料方面有很强的应用价值。实施例2至实施例10各小麦复混肥的配方表、总养分含量、造粒成球率按照下表1配方配制小麦复混肥。实施例2-实施例4高吸水性树脂购自安徽润安集团,实施例5至实施例7高吸水树脂为实施例1制备的树脂。复合微量元素由氨基酸锌10kg,氨基酸锰7kg,硼酸5kg,氨基酸铜1kg,氨基酸铁3kg,黄腐酸4kg组成。小麦复混肥制备方法:氯化钾,磷酸一铵,尿素,氯化铵,碳酸氢铵,复合微量元素各原料经计量皮带按配方要求计量后破碎、混合,再输送到转鼓造粒机中,通蒸汽转动造粒;将高吸水性树脂在储槽中加热至85℃保温,通过计量泵按配方要求打到造粒机中,用压缩空气雾化喷洒到有机无机复混肥料上,转动造粒,造粒好的小麦复混肥料经两段干燥后冷却、筛分、防结块处理、计量、包装。造粒成球率的测定方法:随机取造粒机出口复混肥1000g左右,中85℃电热鼓风干燥箱中烘干,冷却后经分样器缩分,再称取100g样品按GB15063-2009附录A进行。结果见表1。成品颗粒强度在29牛顿以上,强度高。表1小麦复混肥配方、总养分含量、造粒成球率实施例11、肥效试验1.材料与方法1.1试验地概况试验地位于安徽濉溪县孙疃镇杨柳村的杨柳农业科学实验站,于1981年建立。土壤为砂姜黑土,质地属粘壤土,肥力中等。前茬大豆,产量1605kg/hm2。试验地耕层(0~20cm)有机质含量20.45g/kg,全氮0.98g/kg,碱解氮74mg/kg,有效磷(P2O5)23.6mg/kg,速效钾(K2O)127mg/kg。1.2试验设计试验设14个处理。除空白处理外,处理1至处理12复混肥全部按施肥量均为750kg/hm2,基施。本发明所述小麦复混肥有2种6个配方(即2种高吸水性树脂各3个配方),全部基施。具体处理如表2:表2不同处理的施肥方案编号处理施肥方式备注1实施例2所述小麦复混肥基施配方N:P2O5:K2O=18:14:82实施例3所述小麦复混肥基施配方N:P2O5:K2O=22:14:83实施例4所述小麦复混肥基施配方N:P2O5:K2O=26:14:84实施例5所述小麦复混肥基施配方N:P2O5:K2O=18:14:85实施例6所述小麦复混肥基施配方N:P2O5:K2O=22:14:86实施例7所述小麦复混肥基施配方N:P2O5:K2O=26:14:87实施例8所述普通复混肥基施配方N:P2O5:K2O=18:14:88实施例9所述普通复混肥基施配方N:P2O5:K2O=22:14:89实施例10所述普通复混肥基施配方N:P2O5:K2O=26:14:810实施例8所述普通复混肥基:追=6:4配方N:P2O5:K2O=11:14:811实施例9所述普通复混肥基:追=6:4配方N:P2O5:K2O=13:14:812实施例10所述普通复混肥基:追=6:4配方N:P2O5:K2O=16:14:813CKN0不施氮-14CK-注:基:追=6:4为磷、钾全部基施,氮基施60%,剩余40%氮追施。其中处理10追尿素15.2kg,处理11追尿素19.5kg,处理12追尿素21.6kg。1.3试验管理及生长期气候特点试验田于2013年10月4日深翻后旋耕,根据设计要求划区。10月15日分区施肥,人工翻压;人工开沟带水条播。播后背负式喷雾器喷施辛硫磷防治地下害虫。22日微喷40min。2014年2月23日喷施巨星防除猪殃殃等阔叶杂草,3月12日追施拔节肥,普通肥区灌溉一次,本发明所述小麦复混肥区没有追肥、灌溉;4月17日喷施井岗霉素、多菌灵、蚜螨净防治纹枯病、赤霉病、麦蚜等病虫害,拔除杂草,5月30日定点样株取回用于室内考种,6月3日人工全区收获。脱粒机现场脱粒,实产过称,测千粒重。整个生育期内不使用叶面肥和植物生长调节剂。濉溪县2013年10月11日-2014年5月31日平均气温10.2℃,比历年平均9.1℃高1.1℃。降水量204.2mm,比历年平均252.3mm少48.1mm。日照时数1480.5h,比历年平均1374.9h多105.6h。小麦返青后气温持续偏高,抽穗、开花提前,灌浆期延长。拔节-抽穗降水偏少,灌浆期气候条件优越。2结果与分析2.1本发明所述小麦复混肥对小麦产量的影响试验结果显示,试验田(处理14)地的产量为7492.8kg/hm2,不施氮(处理13)产量7936.8kg/hm2。普通肥料全部基施产量9120.1~9489.9kg/hm2,基6:追4处理9677.9~9963.8kg/hm2,小麦复混肥处理各组9715.5~10149.4kg/hm2,其中实施例4所述小麦复混肥(处理3)、实施例7所述小麦复混肥(处理6)处理产量突破10000kg/hm2。本发明所述小麦复混肥处理比同等施肥量的基施处理增产增产3.99%~7.90%;实施例2所述小麦复混肥(处理1)较相同施肥量的基6:追4(处理10)减产0.79%,其余本发明所述小麦复混肥处理较相同施肥量的基6:追4处理增产0.49%~3.15%(见表3)。表3不同处理的产量比较编号处理产量(kg/hm2)位次较基施±(%)较基6:追4±(%)1实施例2所述小麦复混肥9715.586.53-0.792实施例3所述小麦复混肥9863.553.991.923实施例4所述小麦复混肥10125.026.691.624实施例5所述小麦复混肥9840.567.900.495实施例6所述小麦复混肥9982.535.243.156实施例7所述小麦复混肥10149.416.951.867实施例8所述普通复混肥9120.1128实施例9所述普通复混肥9485.3119实施例10所述普通复混肥9489.91010实施例8所述普通复混肥9792.8711实施例9所述普通复混肥9677.9912实施例10所述普通复混肥9963.8413CKN07936.81314CK07492.814添加不同高吸水性树脂的小麦复混肥3个处理平均产量相近,比全部基施3个处理平均增产5.73%、6.68%,说明本发明所述小麦复混肥控释效果明显。比基6:追4处理平均增产0.92%、1.83%,但二者差异不显著,说明本发明所述小麦复混肥相对于追施拔节肥处理而言略增产,从这个意义上讲,本发明所述小麦复混肥作为基肥可以替代拔节肥,省工省力。2.2本发明所述复混肥对小麦千粒重的影响表4不同类型肥料的千粒质量添加不同高吸水性树脂的小麦复混肥3个处理平均千粒质量分别为46.69g、46.89g,比全部基施处理平均分别增加0.91g、1.11g;本发明实施例2-4所述小麦复混肥3个处理平均千粒质量比基6:追4处理平均增加0.17g;本发明实施例2-4所述小麦复混肥3个处理平均千粒质量比基6:追4的处理平均增加0.37g(表4)。表明本发明所述小麦复混肥料肥效较持久,添加环糊精高吸水性树脂的小麦复混肥肥效持久性优于添加高吸水性树脂的小麦复混肥。有上述结果可知,在相同施氮量条件下,本发明所述小麦复混肥各处理平均比同等施氮量全部基施处理均增产,与基6:追4处理相比二者差异不显著,说明本发明所述小麦复混肥相对于追施拔节肥处理而言,省工省力,节本增效,小麦产量略增产。本发明所述小麦复混肥较普通施肥区少浇灌一次水,而产量还增产,说明本发明所述小麦复混肥有保水功能。总体上讲,本发明所述小麦复混肥作为基肥一次施用能起到节本增效的作用,且在控制农业面源污染,保护环境方面表现出一定的优势。
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