专利名称：一种具有保水及土壤改良作用玉米专用肥及其制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有保水及土壤改良作用玉米专用肥，其是含有适合玉米种植的复合 肥料、保水物质及具有土壤结构改良作用物质的专用肥料。
背景技术：
干旱与贫瘠是制约农业发展的两大因素，世界上约有40%左右的耕地降水量低于 500mm，处在干旱半干旱的气候条件下，此类土壤往往有效养分含量低，同时因缺水而使有 限的养分无法发挥充分的作用。在这种情况下为寻求生活保障而过度的开垦与放牧使土地 沙化面积扩大、土壤结构恶化、养分平衡失调、土壤有机质含量迅速降低，生态环境日趋脆 弱。旱地农田合理施肥可以提高肥料利用效率，若配合保水剂使用更可提高水分利用 效率，促进作物对水分、养分的吸收利用，保证作物产量形成。玉米为我国主要粮食作物， 生育期中所需要的N素主要依靠施肥和土壤矿化，玉米产量往往随着合理的施肥而显著提 高。而玉米连作尤其是仅注重化肥使用条件下耕地土壤有机质含量下降迅速，土壤物理性 状恶化，团聚体数量和质量下降，土壤通气条件差。有研究证明土壤的物理性状对作物的品 质和产量也有着重要影响。因此，在种植玉米时如何合理施肥，保水保墒并使土壤理化性质 得到改善是目前亟待解决的重要问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有较高吸水性能、并具有一定改良土壤理化性状作用 的玉米专用肥及其制备。为实现上述目的，本发明采用的技术方案有机质100-200份、复合肥200-300份、活性封面剂0. 2-3份、丙烯酰胺150-200 份、淀粉50-100份、凹凸棒土 20-50份、多孔无机物20-40份、粘土 30-60份、酸性液体 100-150份、引发剂2-4份、交联剂0. 5-1份、堆肥发酵剂0. 03-0. 1份。其中复合肥包括氮、 磷、钾、锌，以有效含量计其重量组成为，N P K Si = 1 0. 45 0. 60 0. 40 0.55 0. 10 0. 25 ；氢琨和双氰胺为N肥用量的2. 0 3. 0%。所述玉米专用肥，其特征在于有机质为腐殖酸与有机物料经腐熟混合发酵、粉碎 而成(腐殖酸有机物料=1 2-5)；活性封面剂为乳化剂(具体可为农乳600、农药乳化 剂020 和/或农药乳化剂0204C)；淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉；多孔无机物为珍珠岩、 海泡石、麦饭石、沸石等或其混合物；粘土为膨润土、蛋白土、高岭土、硅藻土、蒙脱土其中一 种或其混合物；酸性液体为硝酸或盐酸，浓度为0. 01-0. lmol/L ；引发剂为硫酸铵或过硫酸 钾；交联剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚；堆肥发酵剂为有机肥发酵剂或促腐剂等(具体可 为富尔德有机肥发酵剂、君德微生物发酵剂和/或圃园生物有机肥发酵剂等)。所述玉米专用肥中所述腐殖酸为草炭和/或褐煤；有机物料为木糠、花生饼和/ 或豆饼，经粉碎过100-200目筛，而后发酵成有机熟肥，再经二次粉碎作为堆肥产品。
所述玉米专用肥中复合肥中N选用的肥料为尿素或硫铵，P2O5选用的肥料为二铵 或过石，κ20选用的肥料为硫酸钾或氯化钾，Si为硫酸锌。其可施用在下辽河平原土壤上的 玉米田中，在春天播种时做基肥一次施入，单位面积用量N :120-180kg hm_2，P2O5 :96_200kg hnT2，K2O :50-120kghnT2，Zn 为 12_27kg hnT2。具体制备过程如下有机质100-200份、复合肥200-300份、活性封面剂0. 2-3份、丙烯酰胺150-200 份、淀粉50-100份、凹凸棒土 20-50份、多孔无机物20-40份、粘土 30-60份、酸性液体 100-150份、引发剂2-4份、交联剂0. 5-1份、堆肥发酵剂0. 03-0. 1份。其中复合肥主要包括 氮、磷、钾、锌，以有效含量计其重量组成为，N P K Si = 1 0. 45 0. 60 0. 40 0.55 0. 10 0. 25 ；氢琨和双氰胺为N肥用量的2. 0 3. 0%。1)将有机物料(腐殖酸中的草炭和/或褐煤；有机物料中的木糠、花生饼和/或 豆饼)粉碎，过100目筛，加入堆肥发酵剂进行拌合，拌后常温堆放发酵二周(或采用发酵 设备发酵的，保持温度为45°c -60°c，湿度为60% -70%，发酵时问可缩短为24-72小时)， 之后，晾晒三天制干(或用干燥机制干)、粉碎，得有机熟肥；2)将淀粉加入水在50-100°C下糊化20分钟_1小时，然后加入经酸化粉碎后的凹 凸棒土(凹凸棒土进行酸化处理过程采用常规方法进行，即采用浓度为2. 0-3. Omol/L硝酸 或盐酸，浸泡12-36小时)、丙烯酰胺、堆肥、交联剂和引发剂，升温至40-90°C反应4-5小 时；3)然后向上述2)所得物料中加入碱液调pH = 7. 5-9. 5，升温至90-100°C进行水 解反应1-3小时(水解反应过程中，使用的碱为氢氧化钾或氢氧化钠)，反应产物经洗涤、干 燥后粉碎；4)将多孔无机物和粘土加入酸性液体，搅拌10-50分钟，浸泡3-40小时，过滤，加 入碱溶液，调整PH处于3-6. 5 ；5)将3)、4)所得物料与复合肥充分混合，室温堆腐3-5天，风干或烘干、粉碎后，向 物料中喷浓度为0. 8-1. 5mol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量 的0. 9-1. 1%，而后在圆盘造粒机中进行造粒；造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机 旋转，一边喷洒雾状乳化剂；搅拌均勻后晾干，装袋。本发明具有以下优点1.本发明肥料改变传统的玉米施肥不均衡的状况，增加K肥的投入，既可以提高 产量，也可以提高品质，同时还可以提高玉米的抗逆行，防止倒伏和低温冷害。本发明还采 用生化抑制剂，即HQ(氢琨)为尿酶抑制剂，控制尿素的水解，DCD(双氰氨)为硝化抑制 剂，控制硝化作用。另外，复合肥中加入一定量的Si肥，既有利于籽实的生长，又有利于品 质的提高，同时影响植株体内生长素的合成，催化叶绿素的光化学反应，促进玉米的光呼吸 作用。2.本发明中所用腐殖酸含有丰富的有机碳，是天然的有机质，长期大量施用可明 显提高土壤有机质含量，同时加入多孔无机物，可改善土壤结构，提高土壤保水保肥性能； 此外，腐殖酸具有碱溶性特点，所含的各种不溶性有机酸在盐碱条件下可被活化溶解，一方 面可降低土壤PH，减少盐害的发生，另一方面生成的腐殖酸盐可加速作物新陈代谢，调理植 物生长。
3.淀粉是一种亲水性天然高分子，用它作为制备高吸水性聚合物的原料，具有低 成本和可生物降解的优点。凹凸棒土是一种链层结构的镁铝硅酸盐矿物，在我国储量丰富， 价格低廉。酸化后凹凸棒土表面存在大量的亲水性硅羟基，不但可与丙烯酰胺有效接枝共 聚，而且能增强复合吸水剂的凝胶强度。同时，凹凸棒土中含有多种作物生长所需的微量元 素，如钾、铁等，应用于农、林业时，不但可以发挥保水作用，而且可以起到营养的作用。4.本发明专用肥主要原料均为天然可降解材料，具有良好的生态效益和经济效
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具体实施例方式实施例1将木糠3公斤、花生饼30公斤、褐煤9公斤、堆肥发酵剂0. 015公斤，粉碎后常温 堆放发酵二周(或采用发酵设备发酵的，保持温度为45°C -60°C，湿度为60% -70%，发酵 时问可缩短为M-72小时)，之后，晾晒三天制干(或用干燥机制干)，成为约35公斤左右 的干品(有机质彡70%)，并进行二次粉碎，过100目筛。将9公斤凹凸棒土用浓度2. 5mol/L盐酸浸泡M小时，120°C烘至恒重，粉碎后备 用。将M公斤玉米淀粉加蒸馏水，在95°C下糊化30分钟后，降温至40°C，剧烈搅拌下加入 9公斤凹凸棒土、35公斤有机质、引发剂过硫酸钾0. 9公斤、60公斤丙烯酰胺、0. 25公斤交 联剂聚乙二醇二缩水甘油醚和300L水，升温至50-70°C保持3-5小时。然后升温至95°C， 加入5M的氢氧化钠溶液50L，保持2小时，在70°C下烘至恒重，粉碎，过50目筛。将9公斤珍珠岩、11公斤膨润土用浓度为2. 5mol/L盐酸浸泡M小时，加入氢氧化 钠溶液，调节PH至4-8. 5，过滤，120°C烘至恒重，粉碎后与上述物料混勻。调节混合物料水 分至30-45%，加入复合肥49. 3公斤(尿素(N彡46% ) 12公斤、二铵25公斤(N彡17%, P2O5彡47% )、硫酸钾(K2O彡60% )9公斤、硫酸锌3公斤及双氰胺0. 3公斤混合)，用螺旋 搅拌器充分搅拌，而后室温堆腐3-5天，每天翻动1-2次。腐熟后经自然风干或40-60°C下 烘干、粉碎。喷浓度为lmol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量的 1 %，而后在圆盘造粒机中进行造粒。造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边 喷洒雾状乳化剂，喷洒量为1.0公斤；搅拌均勻后晾干，装袋。实施例2将木糠50克、豆饼750克、褐煤175克、堆肥发酵剂0. 35克，粉碎后常温堆放两周 (或采用发酵设备发酵的，保持温度为45°C-60°C，湿度为60% -70%，发酵时问可缩短为 24-72小时)，而后晾晒三天制干(或用干燥机制干)，成为约有800克左右的干品，进行二 次粉碎，过100目筛。将400克凹凸棒土用浓度为2. 8mol/L的盐酸浸泡M小时，120°C烘至恒重，粉碎
后备用。将700克玉米淀粉加入蒸馏水，在95°C下糊化30分钟后，降温至40°C，剧烈搅拌 下加入400克凹凸棒土、800克有机质、引发剂硫酸铵30克、600克丙烯酰胺、10克交联剂聚 乙二醇二缩水甘油醚和5. OL水，升温至50-70°C保持3-5小时。然后升温至95°C，加入5M 的氢氧化钠溶液2. 0L，保持2小时，在70°C下烘至恒重，粉碎，过50目筛。
将200克麦饭石、200克蛋白土用浓度为2.8mol/L盐酸浸泡M小时，加入氢 氧化钠溶液，调节PH至4-8. 5，过滤，120°C烘至恒重，粉碎后与上述物料混勻。调节混 合物料水分至30-45%，加入复合肥1400克(尿素(N彡46% )340克、二铵(N彡17%、 P2O5 ^47% )710克、硫酸钾(K2O彡60% )256克、硫酸锌85克及双氰胺9克)，用螺旋搅 拌器充分搅拌，而后室温堆腐3-5天，每天翻动1-2次。腐熟后经自然风干或40-60°C下烘 干、粉碎。喷浓度为lmol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量的 1 %，而后在圆盘造粒机中进行造粒。造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边 喷洒雾状乳化剂，喷洒量为30克；搅拌均勻后晾干，装袋。实施例3将木糠25公斤、豆饼375公斤、草炭90公斤、酵母0. 2公斤，粉碎后常温堆放两周 (或采用发酵设备发酵的，保持温度为45°C -60°C，湿度为60% -70%，发酵时问可缩短为 24-72小时)，而后晾晒三天制干(或用干燥机制干)，成为约有400公斤左右的干品，进行 二次粉碎，过100目筛。将200公斤凹凸棒土用浓度为2. 5mol/L的盐酸浸泡24小时，120°C烘至恒重，粉
碎后备用。将370公斤玉米淀粉加入蒸馏水，在95°C下糊化30分钟后，降温至40°C，剧烈搅 拌下加入200公斤凹凸棒土、400公斤有机质、引发剂硫酸铵15公斤、300公斤丙烯酰胺、5 公斤交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚和3立方水，升温至50-70°C保持3-5小时。然后升温至 95°C，加入5M的氢氧化钠溶液1000L，保持2小时，在70°C下烘至恒重，粉碎，过50目筛。将90公斤海泡石和沸石混合物、110公斤高岭土用浓度为2. 5mol/L盐酸浸泡M 小时，加入氢氧化钠溶液，调节PH至4-8. 5，过滤，120°C烘至恒重，粉碎后与上述物料混 勻。调节混合物料水分至30-45%，加入复合肥610公斤(尿素(N > 46% ) 145公斤、二铵 (N彡17%,P2O5彡47% )305公斤、硫酸钾(K2O ^ 60% )120公斤、硫酸锌36. 5公斤及双氰 胺3. 5公斤)，用螺旋搅拌器充分搅拌，而后室温堆腐3-5天，每天翻动1-2次。腐熟后经自 然风干或40-60°C下烘干、粉碎。喷浓度为lmol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量的 1 %，而后在圆盘造粒机中进行造粒。造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边 喷洒雾状乳化剂，喷洒量为15公斤；搅拌均勻后晾干，装袋。实施例3所述肥料可用于12亩玉米农田，施用方法在春天播种时做基肥一次施 入。1.试验处理I.对照，只施 N、P、K 肥，肥料用量为 N 为 148kg hm_2，P2O5 为 179kg hm_2，K2O 为 90kg hnT2，种植面积为12亩，种植玉米品种为东单90 ；II.将实施理3所得专用肥用于与对照处理相邻的玉米农田，种植面积为12亩，种 植玉米品种为东单90。2.肥料效果表1 2008、2009年肥料效果比较(kg hm_2)
权利要求
1.一种具有保水及土壤改良作用的玉米专用肥，其特征在于按重量份数计，有机质 100-200份、复合肥200-300份、活性封面剂0. 2-3份、丙烯酰胺150-200份、淀粉50-100 份、凹凸棒土 20-50份、多孔无机物20-40份、粘土 30-60份、酸性液体100-150份、引发剂 2-4份、交联剂0. 5-1份、堆肥发酵剂0. 03-0. 1份；其中复合肥包括氮、磷、钾、锌，以有效含量计其重量组成为，N P K Zn = 1 0. 45-0. 60 0. 40-0. 55 0. 10-0. 25 ；复合肥中含有氢琨或双氰胺，氢琨或双氰胺用 量为复合肥中N肥用量的2. 0 3. 0%。
2.按照权利要求1所述专用肥，其特征在于所述有机质为腐殖酸与有机物料经腐熟混合发酵、粉碎而成，腐殖酸有机物料= 1 2-5;所述腐殖酸为草炭和/或褐煤；有机物料为木糠、花生饼、豆饼中一种或多种；活性封面剂为乳化剂中的农乳600、农药乳化剂0203B、农药乳化剂0204C中一种或多 种；淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉；多孔无机物为珍珠岩、海泡石、麦饭石、沸石中一种或 多种混合物；粘土为膨润土、蛋白土、高岭土、硅藻土、蒙脱土中一种或多种混合物；酸性液 体为硝酸或盐酸，浓度为0. 01-0. lmol/L ；引发剂为硫酸铵或过硫酸钾；交联剂选自聚乙二 醇二缩水甘油醚；堆肥发酵剂为有机肥发酵剂或促腐剂。
3.—种权利要求1所述专用肥的制备方法，其特征在于专用肥重量组成为，有机质100-200份、复合肥200-300份、活性封面剂0. 2_3份、丙烯 酰胺150-200份、淀粉50-100份、凹凸棒土 20-50份、多孔无机物20-40份、粘土 30-60份、 酸性液体100-150份、引发剂2-4份、交联剂0. 5-1份、堆肥发酵剂0. 03-0. 1份；其中复合肥主要包括氮、磷、钾、锌，以有效含量计其重量组成为，N P K Zn = 1 0.45 0.60 0.40 0.55 0. 10 0. 25 ；复合肥中含有氢琨或双氰胺，氢琨或双 氰胺用量为复合肥中N肥用量的2. 0 3. 0% ；1)将有机物料与腐殖酸粉碎，过100目筛，加入堆肥发酵剂后进行拌合；拌后常温堆放 发酵二周，或采用发酵设备发酵的、保持温度为45°C-60°C、湿度为60%-70%、发酵时问可 缩短为M-72小时，之后，晾晒三天制干或用干燥机制干，得有机熟肥，再经二次粉碎作为 堆肥产品；腐殖酸中的草炭和/或褐煤；有机物料中的木糠、花生饼、豆饼中一种或多种；2)将淀粉加入水在50-100°C下糊化20分钟-1小时，然后加入经酸化粉碎后的凹凸棒 土、丙烯酰胺、堆肥、交联剂和引发剂，升温至40-90°C反应4-5小时；3)然后向上述2)所得物料中加入碱液调pH= 7. 5-9. 5，升温至90-100°C进行水解反 应1-3小时，反应产物经洗涤、干燥后粉碎；4)将多孔无机物和粘土加入酸性液体，搅拌10-50分钟，浸泡3-40小时，过滤，加入碱 溶液，调整PH处于3-6. 5 ；5)将；3)、4)所得物料与复合肥充分混合，复合肥中含有氢琨或双氰胺，氢琨或双氰 胺用量为复合肥中N肥用量的2. 0 3. 0%，室温堆腐3-5天，风干或烘干、粉碎后，向物 料中喷浓度为0. 8-1. 5mol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量的 0. 9-1. 1%，而后在圆盘造粒机中进行造粒；造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋 转，一边喷洒雾状乳化剂；搅拌均勻后晾干，装袋。
4.按照权利要求3所述专用肥的制备方法，其特征在于凹凸棒土进行酸化处理过程采用常规方法进行，即采用浓度为2. 0-3. Omol/L硝酸或盐酸，浸泡12-36小时。
全文摘要
本发明涉及玉米专用肥，具体地说是一种具有保水及土壤改良作用的玉米专用肥及其制备，按重量份数计，有机质100-200份、复合肥200-300份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺150-200份、淀粉50-100份、凹凸棒土20-50份、多孔无机物20-40份、粘土30-60份、酸性液体100-150份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份，堆肥发酵剂0.03-0.1份。其中复合肥主要包括氮、磷、钾、锌，以有效含量计其重量组成为N∶P∶K∶Zn＝1∶0.45～0.60∶0.40～0.55∶0.10～0.25；氢琨和双氰胺为N肥用量的2.0～3.0％。本发明玉米专用肥，保留了一定保水剂优点，同时由于其中加入了相当的有机物料、多孔无机物和粘土等，可起到改良土壤结构、提高土壤有机质、改善土壤酸碱性的作用；加入了腐殖酸可在一定程度上起到脲酶抑制剂的作用，配合脲酶抑制剂更可提高复合肥中N的利用效率。
文档编号C05G3/00GK102093118SQ20091022062
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者周桦, 宇万太, 张璐, 马强 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所