一种马铃薯专用控释肥料及其制备方法

1.本发明属于肥料领域，具体涉及一种适合北方马铃薯一次性施肥的专用控释肥料养分配方及其产品制备方法。


背景技术：

2.马铃薯(solanum tuberosum l.)是我国仅次于水稻、小麦和玉米的第四大粮食作物，其种植面积和总产量均居世界首位。但我国当前平均单产水平仅有16.9t/hm2左右，远低于发达国家水平(约45t/hm2)，区域土壤、气候环境和不合理施肥是当前马铃薯单产水平低的主要原因之一。我国马铃薯种植区氮、磷化肥过量和不平衡施用问题严重，仅有20％左右的农户肥料施用量处于合理范围，53％的农户施氮量处于过量范围。马铃薯当季氮肥利用率仅为20.5％，虽然调整施肥量和施肥时间可以显著提高肥料利用率，但是肥料利用率仍然远低于发达国家水平。
3.根据马铃薯氮磷钾养分吸收量，已经制定了一些马铃薯专用复合肥养分配方。比如发明专利：cn202111642788.2、cn202210384941.4对马铃薯专用肥的氮磷钾配方和原料用量等技术进行专利保护。然而，我国马铃薯施肥不合理的现象仍然大量存在，具体表现为因追肥困难通常使用高氮配方，采用偏重基肥的施肥方式，造成施肥过量、养分利用率低。目前也开发了马铃薯专用的控释肥料，比如发明专利：cn201811480177.0、cn201910049810.9，将控释尿素与普通尿素混配，作为马铃薯专用肥的氮源。
4.目前在马铃薯施肥中，以复合肥或掺混肥为主，且复合肥或掺混肥多为基肥配方，n-p2o
5-k2o一般为：12-18-15。现有的马铃薯专用控释肥料生产中，将普通尿素与控释尿素混合施用就能实现一次性施肥需求，但是专用型控释肥料配方不合理。在一次性施肥条件下，通过调整控释肥料的配施比例，可以与各地马铃薯氮素吸收规律相匹配满足作物需求，且比单施控释肥节约成本。如何确定控释尿素与普通尿素的混施比例，使其与作物吸收相匹配，是各地马铃薯专用肥需要考虑的重点。将普通尿素、控释尿素、磷肥、钾肥按照养分需求比例混配，设计更适合马铃薯种植的专用肥产品，是我们本发明的目的所在。


技术实现要素：

5.针对普通马铃薯专用肥难以满足一次性施肥要求的现状，发明了一种含有控释尿素的马铃薯专用控释肥料。本发明首先依据形成马铃薯百公斤籽粒所吸收的氮磷钾质量、氮磷钾的养分利用率和目标产量制定马铃薯专用肥养分配方。然后依据马铃薯氮素累积吸收规律，采用控释尿素与普通尿素配施作为氮源进行混配，使养分与马铃薯吸收需求相匹配，开发马铃薯专用控释肥料混配技术方案，在一次性施肥的条件下满足马铃薯养分需求，达到马铃薯高产高效的施肥目标。
6.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
7.一、马铃薯专用控释肥料养分配方制定
8.马铃薯所吸收的氮素主要是无机态氮，充足的氮素供应是促进马铃薯茎叶生长，
提高叶面积指数和光合势、增加块茎数量，保障高产。磷占马铃薯干物质的0.4～0.6％，是氮素含量十分之一。马铃薯是需钾较多的作物，充足的钾肥可以使马铃薯生长健壮，茎秆粗壮坚韧，增强抗倒伏、抗寒和抗病能力，蛋白质、淀粉、纤维素等含量增加，从而使产量和质量都得到提高。受地域气候、土壤肥力、马铃薯品种等因素的影响，各地区的马铃薯养分吸收量存在比较大的差异。根据文献资料，内蒙古地区马铃薯施用每千克n增产马铃薯37kg，施用每千克p2o5增产51kg；施用每千克k2o增产马铃薯41.5kg，生产1t马铃薯吸收n、p2o5和k2o分别为5.6，1.5和6.1kg/t。施用氮肥利用率(n)为24.3％～45.2％，平均32.6％；磷肥利用率(p2o5)为7.5％～20.9％，平均15.7％；钾肥利用率(k2o)为39.4％。根据目标产量，马铃薯氮磷钾养分配方如表1所示。目标产量为40t/hm2时，一次性施用的内蒙马铃薯专用控释肥肥养分含量为n:p2o5:k2o＝270～290:150～170:230～250。最优的为：285kg/hm2、150kg/hm2、240kg/hm2。对应的一次性施肥的肥料配方n:p2o5:k2o＝19-10-16。一般情况下，氮磷钾在
±
1公斤的范围内不会有太大的影响。
9.表1内蒙古马铃薯氮磷钾养分推荐量
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二、马铃薯专用控释肥料制备方法
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马铃薯本身养分吸收规律各阶段不一致，马铃薯幼苗期生长较慢，吸收养分较少；而马铃薯从发棵期到结薯期，生长迅速，是马铃薯需肥的关键时期；从结薯期到成熟期吸收的速度逐渐缓慢下来，数量也逐渐减少。若将控释尿素与普通尿素配施，在一次性施肥的情况下，可以协调马铃薯各生育期对养分的需求。在马铃薯生长前期，普通尿素转化的氮素能够及时供给给马铃薯吸收利用；在马铃薯营养生长的关键时期，普通尿素的后效及控释尿素释放的氮素可以满足其大量养分需求；在马铃薯生长后期，吸氮量大幅度减少，而控释肥释放氮素即可保障后期养分需要。在磷钾养分不变的情况下，添加40～60％的控释尿素，优选的为50％，即可实现马铃薯种植一次性施肥的需求。聚氨酯包膜控释肥的释放期为60～120天，优选的是80～100天。
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根据马铃薯对氮磷钾矿质养分的吸收规律，为适应轻简化和养分高效的农业施肥需求，定制满足马铃薯生长养分需求的马铃薯专用控释肥料。该马铃薯专用肥组分包括：控
释尿素、普通尿素、磷酸二铵、硫酸钾、微量元素和15-15-15通用型复合肥等基础肥料。按照质量比，可以将20份聚氨酯包膜控释尿素，5份微量元素，65份15-15-15的复合肥，10分硫酸钾，以掺混工艺配制而成。或者将15份大颗粒尿素，15份聚氨酯包膜控释尿素，5份微量元素，24份磷酸二铵，30份硫酸钾，11份硫酸铵，以复混工艺配制而成。
具体实施方式
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实施方案一马铃薯专用控释肥料制备的掺混工艺方案
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工厂或者农户自行购置65份(质量份数)15-15-15的复合肥，20份的释放期为90天的聚氨酯包膜尿素，12份颗粒状硫酸钾，直接掺混均匀，可配置成19-10-16的马铃薯专用控释肥料。根据目标产量，每亩施用50～100公斤即可满足当季马铃薯一次性施肥的养分需求。具体的配置方案如表2所示。
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表2马铃薯专用控释肥料的掺混产品方案
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实施方案二马铃薯专用控释肥料制备的复混工艺方案
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工厂购置15份大颗粒尿素，15份释放期为80天的聚氨酯包膜尿素，5份微量元素，24份磷酸二铵，30份硫酸钾，11份硫酸铵。首先使用滚筒将微量元素、硫酸钾、硫酸铵混合造粒，制备基础肥料颗粒。然后与尿素、包膜尿素、磷酸二铵颗粒复混，制备出的复混肥料为马铃薯专用控释肥料。根据目标产量，每亩施用50～100公斤即可满足当季马铃薯一次性施肥的养分需求。具体的配置方案如表3所示。
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表3马铃薯专用控释肥料的复混产品配制方案
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实施方案三马铃薯专用控释肥料(掺混型)养分农田效果
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为了验证本发明实施方案一的马铃薯专用控释肥料(掺混型方案)的使用效果，在内蒙乌兰察布市进行了肥效试验，肥效试验处理及效果如表4所示。
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表4掺混型马铃薯专业控释肥料的肥效(kg/亩)
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由实验结果我们可以看出，内蒙乌兰察布马铃薯专用控释肥处理结果最优，即当90天控释尿素与肥料混配时，可获得比对照增产28％、比普通配方肥增产5％的应用效果。
[0029]
实施方案四马铃薯专用控释肥料(复混型)养分农田效果
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为了验证本发明实施方案二的马铃薯专用控释肥料(复混型方案)的使用效果，在内蒙乌兰察布市进行了肥效试验，肥效试验处理及效果如表5所示。
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表5复混型马铃薯专业控释肥料的肥效(kg/亩)
[0032][0033]
由实验结果我们可以看出，内蒙乌兰察布马铃薯专用控释肥处理结果最优，即当80天控释尿素与肥料混配时，可获得比对照增产29％、比普通配方肥增产6％的应用效果。