本发明涉及一种抗旱保水长效有机－无机复混肥料及其制备方法，以具有保水抗旱增效作用的有机－无机复合抗旱保水剂、腐植酸铵与植物生长所需大、中、微量元素及有机质合理配伍，在达到有机—无机复混肥料(GB18877—2009)各项指标的前提下，并具有抗旱、保水、长效功能。
背景技术：
“有收无收在于水，收多收少在于肥”的农谚说明了水和肥对于农业生产的重要性。
用于农业方面的农林保水剂，已有近半个世纪之久，但至今未能在干旱、半干旱地区的大田作物土地上推广应用，让其为节水、增产、增收的农业服务，有以下几方面原因：
1、使用不方便(标准指标中缺少粒型、粒度)，不宜于与肥料掺混。
2、只适宜于植树造林(移栽)，大棚经济作物种植的手工施肥方法的小范围之内。
3、大量的干旱、半干旱地区，大田种植效益低，再加上农村青壮年劳动力匮乏。用人工的方法撒施、耕地、施肥、播种，不易被农民接受。目前基本在园林种植、大棚经济作物等政府行为的生态环保项目上使用。
4、由于现在的农林抗旱保水剂基本是以丙烯酸(PAA)、澎润土(BT)、丙烯酰胺(Am)、腐植酸钾盐(KHA)、氨水(NH4OH)，过硫酸铵通过枝接交联形成的不溶于水的胶质聚合体。吸水、吸潮能力可达自身质量的100—700倍， 无粘性物质。产品呈不规则颗粒或粉状，将其与大、中、微量元素混合制成复混肥料中，存在吸水不易成球，产品颗粒强度小，遇潮湿空气致使肥料颗粒膨大，和丙烯酸类物资遇肥料中的盐溶液会降低效果等问题。
现今的保水剂基本上均为丙烯酸(PPA)与丙烯酰胺枝接交联共聚而成。该产品标准吸水指标为100—700g/g，一般每亩用量为3—5kg才能达到抗旱保水的效果。在年降雨量300mm地区植物可收获。但加在化肥中生产保水抗旱复混肥料，因其特性的关系，很难达到GB18877—2009有机－无机复混肥料标准的各项指标。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种抗旱保水长效有机—无机复混肥料及其制备方法，通过有机－无机复合保水剂(高吸水性树脂)与天然保蓄水性物质—煤基腐植酸铵相结合，具有抗旱、保水、长效，一次性施肥即可。可降低农业投入，达到增产、增收、节水、环保的目的。
一种保水抗旱长效有机—无机复混肥料，其特殊之处是：
1)以质量份数计由以下原料组成：
其中N、P205及K2O总养分的含量为20wt％－40wt％，有机质的含量为8wt％－25wt，水分为8％－12％。
上述保水抗旱长效有机—无机复混肥料，其特殊之处是：
该复混肥料以质量份数计由以下原料组成：
其中N、P205及K2O总养分的含量为35.25％，有机质的含量为15％，水分为10％。
本发明涉及的保水抗旱长效有机—无机复混肥的制备方法，其步骤如下：
1、螯合预处理
按照质量份数计将60－100份有机－无机复合保水剂与(有机质含量≧65％)腐植酸铵150－350份充分混合，进行螯合预处理，制得混合物A；
2、混合造粒
将尿素200－260份与普钙50－60份混合，得混合物B；将混合物A加入滚筒造粒机中，再将硫酸钾120－200份、磷酸一铵60－300份、粘合剂60－100份加入滚筒造粒机中，并加入混合物B和水，形成造粒液，所述水的加入量为尿素、硫酸钾、磷酸一铵、普钙、腐植酸铵、有机－无机复合保水剂和粘合剂总质量的7％－15％，利用普钙与尿素接触产生适量的游离酸协助造粒；
在滚筒造粒机中加入占造粒液总质量1－5‰的羧钾基纤维素钠溶液，进行造粒，制得成品；其中N、P205及K2O总养分含量为20％－40％，有机质含量为8％－25％，水分为8％－12％。
上述保水抗旱长效有机—无机复混肥的制备方法，其步骤如下：
1、螯合预处理
按照质量份数计将60份有机－无机复合保水剂与200份腐植酸铵份充分混合，进行螯合预处理，制得混合物A；
3、混合造粒
将200份尿素与50份普钙混合，得混合物B；将混合物A加入滚筒造粒机中，再将180份硫酸钾、250份磷酸一铵、60份粘合剂加入滚筒造粒机中，并加入混合物B和水，形成造粒液，所述水的加入量为尿素、硫酸钾、磷酸一铵、普钙、腐植酸铵、有机－无机复合保水剂和粘合剂总质量的12％，利用普钙与尿素接触产生适量的游离酸协助造粒；
在滚筒造粒机中加入占造粒液总质量4‰的羧钾基纤维素钠溶液，进行造粒，制得粒径为1mm－3mm的成品；成品中N、P205及K2O总养分的含量为35.25％，有机质的含量为15％，水分为10％。
所述腐植酸铵是按照以下步骤制得的：
1)选取有机质含量≥65％、腐植酸含量≥40％、游离水含量≤20％的风化煤或年轻褐煤，过60-80目筛；将筛下物投入到底部设有排水室的专用搅拌筒中，并加水搅拌，利用离心分离原理，将排水室中的水抽空，使其呈分层柱状体，选取含腐植酸物质层；
2)以质量份数计将N含量≥17％的碳酸氢铵250-300份预先在保温密封容器内与105-115份水混合，经搅拌溶解；
3)再向碳酸氢铵溶液中加入所述含腐植酸物质层，按照每含一摩尔腐植酸铵则所要1.8—2.0摩尔的铵进行配料，直接进行氨化反应；经充分搅匀存入密封熟化仓或外层编织内衬塑料的袋子内，在20-50℃下存放熟化5-7天或在室温下存放熟化10-15天，制得腐植酸铵。
本发明的有益效果是：
1、采用遇盐溶液不影响其膨胀系数的无机矿物质与丙烯酸合成的有机－无机复合保水剂，将保水剂与腐植酸铵进行螯合预处理，形成腐植酸铵(PH6—7中性)复合保水剂。腐植酸铵中的氮氧化合物及游离水被保水剂吸附成为含有腐植酸铵的物质，而腐植酸对无机金属离子的螯合效果，已被理论实践所承认。腐植酸、具有很强络合、吸附性能的胶体物质，具有絮凝作用、表面活性作用及对高岭土、蒙脱土、粘土的吸附作用，并对某些矿物具有抑制作用，保水剂与NHHA反应物能提高保水效率30—80％。
腐植酸铵与高吸水性物质络螯合不但可以提高两种物质(保水剂、腐植酸铵)的吸(蓄)水能力，具有保肥(提高化肥利用率)、蓄氧(提高土壤温度)作用，刺激了植物生长，并具有固氮、游磷、解钾作用，还可以改善土壤微生物生存繁殖环境，在修复土壤，保护环境等方面，也有明显效果；并且可以降低保水剂用量，降低抗旱成本。让抗旱、保水肥料尽快为干旱、半干旱地区农业增收服务。
2、粘合剂选对改良土壤有益的膨润土，利用普钙与尿素接触产生适量的游离酸液协助造粒。在滚筒造粒液中加入羧钾基纤维素钠溶液，不但解决了造粒问题，在防止结块上也有帮助。
3、由于该复混肥料中的有机质是由天然氨化腐植酸而来，是天然有机物质，与粪便等不同，故不存在GB18877－2009有机无机复混肥料对蛔虫卵死亡率、 粪大肠菌，氯离子和重金属含量等指标要求。
附图说明
图1是本发明的制备含腐植酸物质层示意图。
具体实施方式
实施例1
一种保水抗旱长效有机—无机复混肥，由以下原料组成：
所述有机－无机复合保水剂采用任丘市华北化工有限公司生产的农林抗旱保水剂，所述粘合剂采用膨润土。
该保水抗旱长效有机—无机复混肥的制备方法，其步骤如下：
1、制备腐植酸铵
1)如图1所示，将有机质含量为65％、腐植酸含量为40％、游离水含量为20％的风化煤或年轻褐煤，过60目筛，将筛下物投入到底部设有排水室的专用搅拌筒中，并加水搅拌，利用离心分离原理，将排水室中的水抽空，使其呈分层柱状体，选取含腐植酸物质层；
2)将N含量为17％的碳酸氢铵250kg预先在保温密封容器内与105kg水混合，经搅拌溶解；
3)再向碳酸氢铵溶液中加入所述含腐植酸物质层，按照每含一摩尔腐植酸铵则所要1.8摩尔的铵进行配料，直接进行氨化反应；经充分搅匀存入密封熟化仓或外层编织内衬塑料的袋子内，在20－30℃下存放熟化7天(或在室温下存放熟化10天)，制得含氮量为4％、有机质含量为65％的腐植酸铵；
2、螯合预处理
将80kg有机－无机复合保水剂与290kg腐植酸铵充分混合，进行螯合预处理，制得混合物A；
3、混合造粒
将260kg尿素与60kg普钙混合，得混合物B；将混合物A加入滚筒造粒机中，再将150kg硫酸钾、60kg磷酸一铵、100kg粘合剂加入滚筒造粒机中，并加入混合物B和150kg水，形成造粒液，利用普钙与尿素接触产生适量的游离酸协助造粒；
在滚筒造粒机中加入占造粒液总质量2‰的羧钾基纤维素钠溶液，进行造粒，制得粒径为1mm－4.75mm的成品。成品中N、K2O和P205总养分含量为24.52％，有机质含量为18.85％，水分为12％。
实施例2
一种保水抗旱长效有机—无机复混肥，其特殊之处是：
1)该复混肥由以下原料组成：
其中N、P205及K2O总养分的含量为35.25％，有机质的含量为15％，水分为10％。
所述有机－无机复合保水剂采用任丘市华北化工有限公司生产的农林抗旱保水剂，所述粘合剂采用膨润土。
该保水抗旱长效有机—无机复混肥的制备方法，其步骤如下：
1、制备腐植酸铵
1)如图1所示，将有机质含量为70％、腐植酸含量为45％、游离水含量为18％的风化煤(或年轻褐煤)，过70目筛，投入到底部设有排水室的专用搅拌筒中，并加水搅拌，利用离心分离原理，将排水室中的水抽空，使其呈分层柱状体，选取含腐植酸物质层；
2)将N含量为17.1％的碳酸氢铵300kg预先在保温密封容器内与115kg水混合，经搅拌溶解；
3)再向碳酸氢铵溶液中加入所选取的含腐植酸物质层，按照每含一摩尔腐植酸铵则所要1.9摩尔的铵进行配料，直接进行氨化反应；经充分搅匀存入密封熟化仓或外层编织内衬塑料的袋子内，在40－50℃下存放熟化5天(或在室温下存放熟化15天)，制得含氮量为4％、有机质含量为75％的腐植酸铵。
2、螯合预处理
将60kg有机－无机复合保水剂与200kg腐植酸铵份充分混合，进行螯合预处理，制得混合物A；
3、混合造粒
将200kg尿素与50kg普钙混合，得混合物B；将混合物A加入滚筒造粒机中，再将180kg硫酸钾、250kg磷酸一铵、60kg粘合剂加入滚筒造粒机中，并加入混合物B和120kg水，形成造粒液，利用普钙与尿素接触产生适量的游离酸协助造粒；
在滚筒造粒机中加入占造粒液总质量4‰的羧钾基纤维素钠溶液，进行造粒，制得粒径为1mm－3mm的成品。成品中N、P205及K2O总养分的含量为35.25％，有机质的含量为15％，水分为10％。
对比试验
采用辽宁东萌集团肥业有限公司生产的执行GB18877－2009有机－无机复混肥料标准的复混肥料，总养分(N+K2O+P205)为35％、有机质含量为15％，水分为10％，粒径≤3mm，设计试验编号A。
采用本发明制得的复混肥料，设计试验编号为B。
在辽宁锦州凌海市双羊镇兴隆村(308省道边)沙质土壤，肥份中等的同样地块(凌海市土肥站提供该土壤状况：有机质1.80％，碱解氮90mg/kg，有效磷6mg/kg，速效钾95mg/kg，有效锌0.75mg/kg)。
种植作物：玉米
平均年降雨量平均年降雨量500-700mm，无浇灌条件的旱田，经2014-2015两年连续试验对比情况见表1(2014降雨量450mm，2015降雨量430mm)。
表1
注：
一、2015年A、B试验田均施辽宁东萌集团肥业有限公司生产的执行GB18877－2009有机－无机复混肥料标准的复混肥料，总养分(N+K2O+P205)为35％、有机质含量为15％，粒径≤3mm；未施本发明的复混肥料。目的是试验本发明的复混肥料的五年保水、保肥效果。
二、A、B试验地均未追肥。
分析小结：
1、保水剂投入成本80元/亩(2014年)。
2、B比A增产(2014年)110kg(20％)，按玉米售价1.60元/kg，计为176元，增收184元/亩。
3、B比A(2015年)增收184元/亩。
4、由于2014、2015均为干旱年，故保水、保肥效果明显。
5、施用本发明的保水抗旱长效有机—无机复混肥，其抗旱保水、保肥效果(提高化肥利用率)和农民增收应该肯定；其它的保护环境、改良土壤功效，也不能忽视。
实施例3
一种保水抗旱长效有机—无机复混肥，其特殊之处是：
1)该复混肥由以下原料组成：
所述有机－无机复合保水剂采用深圳旱保科技有限公司生产的农林保水剂，所述粘合剂采用膨润土。
该保水抗旱长效有机—无机复混肥的制备方法，其步骤如下：
1、制备腐植酸铵
1)如图1所示，将有机质含量为68％、腐植酸含量为42％、游离水含量为19％的风化煤(或年轻褐煤)，过80目筛，投入到底部设有排水室的专用搅拌筒中，并加水搅拌，然后将排水室中的水抽空，使其呈分层柱状体，选取含腐植酸物质层；
2)将N含量为17.2％的碳酸氢铵280kg预先在保温密封容器内与110kg水混合，经搅拌溶解；
3)再向碳酸氢铵溶液中加入所选取的含腐植酸物质层，按照每含一摩尔腐植酸铵则所要2.0摩尔的铵进行配料，直接进行氨化反应；经充分搅匀存入密封熟化仓或外层编织内衬塑料的袋子内，在30－40℃下存放熟化6天(或在室温下存放熟化12天)，制得含氮量为4％、有机质含量为68％的腐植酸铵。
2、螯合预处理
将90kg有机－无机复合保水剂与制得的340kg腐植酸铵充分混合，进行螯合预处理，制得混合物A；
3、混合造粒
将220kg尿素与55kg普钙混合，得混合物B；将混合物A加入滚筒造粒机中，再将120kg硫酸钾、100kg磷酸一铵、75kg粘合剂加入滚筒造粒机中，并 加入混合物B和80kg水，形成造粒液，利用普钙与尿素接触产生适量的游离酸协助造粒；
在滚筒造粒机中加入占造粒液总质量3‰的羧钾基纤维素钠溶液，进行造粒，制得粒径≤4mm的成品。成品中N、K2O和P205含量为23.98％，有机质含量为23.12％，水分为8％。
以上三种产品在质量指标上均达到和超过《GB/8877—2009》有机—无机复混肥料的要求，故颇受农业界的欢迎。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。