專利名稱：有機無機復(fù)混硒肥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種復(fù)混硒肥，具體地說提供了一種有機無機復(fù)混硒肥。
本發(fā)明還提供了上述復(fù)混硒肥的制備方法。
1、硒元素與人類的健康通過世界各國地方病專家的多年研究認(rèn)為，缺硒遍于亞洲、歐洲、非洲、南美洲、北美洲等40多個國家和地區(qū)。目前已知與缺硒有關(guān)的人類疾病有克山病、高血壓、冠心病、擴張性心肌病、胃癌、結(jié)腸癌、肝癌、胰腺癌、溶血性貧血等幾十種。動物缺硒病遍及世界許多國家，已經(jīng)成為世界畜牧業(yè)發(fā)展的災(zāi)難。主要缺硒類型有白肌病(肌肉營養(yǎng)不良)，可發(fā)現(xiàn)于多種動物；禽類的胰臟纖維變性；豬的營養(yǎng)性肝??；羊和牛缺硒引起的生長遲緩，繁殖力低下；馬、驢駒拉稀病；動物免疫功能下降等等。目前世界上有40余種動物患20余種不同類型的缺硒病，補充硒后對其疾病的防治十分有效。在國外以硒為主的微量元素添加劑已廣泛用于畜牧業(yè)生產(chǎn)，并收到了預(yù)期的效果。在人類和動物感到缺硒的地區(qū)，給植物正常施硒肥，即不抑制作物的生長，卻可醫(yī)治動物缺硒的病癥。通過試驗得知，在硫元素存在的條件下，供給作物適量的硒肥，而硒肥就會伴隨硫元素進入作物體內(nèi)，不僅能刺激作物的生長，而且能增加作物的干物質(zhì)重量，所以硒肥是一種提高環(huán)境質(zhì)量，有益于人類和動物健康的生態(tài)型肥料。用硒肥生產(chǎn)出的糧食，水果和蔬菜可稱得上名符其實的保健食品，發(fā)展含硒食品是促進人類健康的一種有效途徑。
2、硒元素的研究進展我國的科學(xué)研究和地方病普查結(jié)果表明，已知有22個省、直轄市的部分或大部分地區(qū)缺硒，分布人口大約有2.5億人。幾十年來中國科學(xué)院、衛(wèi)生部、環(huán)保局和地質(zhì)部等組織許多專家進行全國性地方病普查和防治研究，取得了重大成果。對于嚴(yán)重缺硒地區(qū)通過增補硒元素途徑進行防病或一般缺硒地區(qū)通過施用硒肥來增加人類和動物的身體健康的研究已經(jīng)取得一些進展。施用硒肥的目的是使牧草或其它飼料中含有適量的硒來滿足牲畜的需要，或者對糧食、水果和蔬菜中增加硒的含量，以滿足增強人們體質(zhì)和預(yù)防疾病的需要。
3、植物吸收硒與富硒植物植物的根系能夠吸收硒酸鈉(Na2SeO4)和亞硒酸鈉(Na2SeO3)等硒肥，根系吸收硒酸鈉(Na2SeO4)是一個主動過程，而根系對亞硒酸鈉(Na2SeO3)的吸收機制較為復(fù)雜，除主動過程外，還有擴散作用。植物體內(nèi)能從土壤肥料中吸收大量的硒，除了少部分能依氣體硒化物釋放出外，大部分都累積在植物體內(nèi)，而有些植物累積量特別高，例如中草藥黃芪屬就是富硒植物，研究表明富硒植物在體內(nèi)能合成含硒氨基酸，對人體健康治病很有功效。富硒蔬菜有卷心菜、洋蔥、芥菜和十字花科作物等，上述作物如果配合施用硒肥都可吸收較高量的硒，人類和動物能多吃上述的蔬菜、油料和糧食就可防止缺硒地方病的發(fā)生。玉米、水稻和小麥等農(nóng)作物對富硒和缺硒土壤的吸收量差異很大，富硒土壤作物體內(nèi)的硒含量可以提高到缺硒土壤的十倍至數(shù)十倍，所以施用硒肥對提高大田作物的硒含量很容易達(dá)到目的。茶葉的硒含量將成為營養(yǎng)茶的重要指標(biāo)，名茶中硒含量為0.06-0.12毫克/千克以上時，可作為治病、防病保健茶。在低等植物中，蘑菇的含硒量較高，為高等植物的10-1000倍，所以蘑菇是一種缺硒地區(qū)的治病、防病食品。目前在醫(yī)藥上利用靈芝粉來治癌和防癌很有效，其主要功能是因為靈芝含有高量的硒元素所致。
4、硒元素的豐缺臨界值硒含量的豐缺標(biāo)準(zhǔn)。低硒區(qū)土壤中的硒含量和植物體內(nèi)硒濃度＜0.04毫克/千克；一般區(qū)土壤硒含量為0.5-5.0毫克/千克，植物體內(nèi)硒濃度為0.1-1毫克/千克；富硒區(qū)土壤全硒含量為1-100毫克/千克，植物體內(nèi)的硒濃度＞50毫克/千克，所以生產(chǎn)硒蛋的雞飼料硒含量要超過10毫克/千克左右。人畜體內(nèi)硒的正常含量為0.12毫克/千克，初步提出以下判別標(biāo)準(zhǔn)＞5毫克/千克為人體中毒量；＞1.2毫克/千克為富硒，含量為1.2毫克/千克左右為正常，＜0.12毫克/千克為缺乏。人類食物中硒的日攝取量差別很大，正常區(qū)為0.116毫克/千克，富硒區(qū)為1.218毫克/千克，而用硒肥調(diào)節(jié)，可以增加人類對硒的攝入量，增強人體健康，減少和預(yù)防癌病的發(fā)生，在某種程度上可以通過食物鏈來治療人類的疫病。
5、硒肥的種類與配置我國土壤中硒量變化較大，一般土壤含量0.1-2毫克/千克。發(fā)育在火成巖的土壤含硒量很少，往往易發(fā)生缺硒；而富硒地區(qū)為高硒煤層所致，如陜西紫陽縣雙安鄉(xiāng)土壤含硒量高達(dá)15.7毫克/千克。土壤硒的形態(tài)有如幾種(1)元素硒主要在土壤中存在的亞硒酸鹽，在土壤中存在的數(shù)量很少；(2)硒化物主要分布在半干旱地區(qū)的黃鐵礦，不能被植物直接吸收，只有在風(fēng)化過程中才能提供一些可溶性硒；(3)硒酸鹽在干旱地區(qū)土壤中常有硒酸鹽和硫酸鹽共同存在，水溶后易產(chǎn)生硒毒植被；(4)有機結(jié)合硒是由含硒植物的腐爛分解而釋放出的含硒有機化合物?？捎米魑实幕ぎa(chǎn)品主要有亞硒酸鈉(Na2SeO3)和硒酸鈉(Na2SeO4)。在酸性土壤中，由于pH較低，土壤中三二氧化物解離與硒鹽形成絡(luò)合物，能降低硒的有效性，所以在酸性土壤中施用石灰能提高硒肥的利用率。
硒肥的配置量一般設(shè)計為每年每公頃70-280克硒為宜，選用的硒肥為硒酸鈉(Na2SeO4)和亞硒酸鈉(Na2SeO3)。上述硒肥的劑量可以保證植株體內(nèi)硒含量為0.05-1.0毫克/千克。
硫肥能抑制硒肥的吸收，由于SO2-4與SeO2-4離子結(jié)構(gòu)相似，可以產(chǎn)生吸收競爭，所以在肥料合成過程中不要使用石膏(MgSO4)作貼合劑，也要適量減少硫酸銨的(NH4)SO4用量。
磷肥能促進硒肥的吸收，由于(PO3-4)同(SeO2-4)的競爭吸附位置相同，適量增加磷肥能促進(SeO2-4)的吸附而有效性能提高；同時磷肥能促進植物根系的生長，也有利于對硒的吸收。但過磷酸鈣中含有(SO4)，可能抑制植物對硒的吸收。
在有機無機復(fù)混肥配置過程中，由于加入適量的腐殖酸(草酸或褐煤粉)，有利于刺激作物的根系發(fā)育，也可促進作物對硒肥的吸收。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述復(fù)混硒肥的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的該復(fù)混硒肥為有機無機復(fù)混硒肥，按重量比計算，腐植酸含量10％-20％；氮磷鉀等無機養(yǎng)分含量25-32％，其中，氮磷鉀之間的比例為N∶K2O∶P2O5＝12-20％∶5-12％∶4-10％；硒肥含量0.1-0.4％。
所述硒肥為硒酸鈉(Na2SeO4)和亞硒酸鈉(Na2SeO3)或其它的硒酸鹽和亞硒酸鹽等。
所述磷肥選擇磷酸一銨為佳。
所述鉀肥選擇氯化鉀。
所述氮素肥料為尿素，選用緩效尿素或直接購置緩效(長效)尿素。
所述緩效尿素的基本原料及配比為尿素∶氨穩(wěn)定劑和/或脲酶抑制劑∶腐植酸∶輕燒鎂粉＝100∶0.5-1.5∶3-6∶5-8。
所述氨穩(wěn)定劑選用氰基胍(DCD)，脲酶抑制劑選用對苯二酚(HQ)，混用時兩者的比例為4-8∶1-6。
所述腐植酸選用褐煤粉或草炭粉為主料，加入糞肥或秸桿肥。
上述復(fù)混硒肥的制備方法為將有機、無機母體肥料和各種輔料按前述比例混配均勻，粉碎，經(jīng)過造粒，再經(jīng)過烘干機、冷卻機、分篩機后生產(chǎn)出粒徑為2-4毫米的顆粒狀有機、無機復(fù)混肥。制備過程中烘干機的溫度不能超過140℃，以防尿素轉(zhuǎn)化生成縮二脲對作物根系有危害。由于腐殖酸一般含水量較高，所以造粒時要嚴(yán)格控制加水量，以防水量過大在烘干爐中貼壁。
本發(fā)明的制備方法中，還可以將上述有機無機復(fù)混硒肥與大顆粒長效尿素混配而制成有機無機復(fù)混硒肥。而所采用的大顆粒長效尿素的制備為購置現(xiàn)有的大顆粒尿素，用機械包裹的方法在其外表首先包裹一層腐殖酸，形成腐殖酸尿素，然后再包裹一層脲酶抑制劑或氨穩(wěn)定劑，形成緩效(或長效)尿素，為防止尿素吸水和與其它肥料結(jié)成大塊，再包裹一層輕燒鎂粉。
或者將氨穩(wěn)定劑或脲酶抑制劑直接加入到尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中，制備出共結(jié)晶型長效尿素，再包裹一層腐植酸。
本發(fā)明的制備方法中還可以將有機無機復(fù)混硒肥與大緩效尿素混配而制成有機無機復(fù)混硒肥。具體制法是首先將含腐植酸的褐煤粉(或添加其它有機物料)通過輔料和貼合劑造成有機顆粒肥，再購置大顆粒三料復(fù)混肥將硒肥包裹在三料復(fù)混肥表面，為防止結(jié)快可用滑石粉涂在外層。最后再與大顆粒長效尿素均勻混配而成有機無機復(fù)混硒肥。
有機無機復(fù)混硒肥的配置實例1、大田作物專用肥配方舉例(氮∶磷∶鉀＝18∶6∶6)長效尿素 360Kg磷酸一銨 130Kg氯化鉀 100Kg過磷酸鈣 50Kg褐煤粉 350Kg硅藻土 50Kg硒肥 0.1-0.3Kg2、蔬菜專用肥配方舉例(氮∶磷∶鉀＝16∶5∶9)長效尿素 330Kg
磷酸一銨 120Kg硫酸鉀100Kg氯化鉀60Kg過磷酸鈣 50Kg褐煤粉350Kg硅藻土30Kg硒肥 0.2-0.4Kg3、果樹專用肥配方舉例(氮∶磷∶鉀＝12∶6∶12)長效尿素 240Kg磷酸一銨 130Kg硫酸鉀150Kg氯化鉀70Kg過磷酸鈣 50Kg褐煤粉350Kg硅藻土50Kg硒肥 0.3-0.4Kg本發(fā)明中有機無機復(fù)混硒肥的物料選擇有機物料的主要選擇種類以褐煤粉和草炭粉為主料，也可加入腐熟的糞肥和秸桿肥。一般褐煤的腐植酸含量為30-60％，所生產(chǎn)的成品肥料中含有腐植酸10-20％。腐植酸能凈化土壤環(huán)境提高肥料的生態(tài)效益，它能促進植物根系的發(fā)育，有利于對硒肥的吸收，腐植酸本身就是一種脲酶抑制劑，可以提高氮素利用率和增加土壤的緩沖性質(zhì)。
磷肥的選擇磷酸一銨含磷量高，又不含游離的硫酸，對硒肥的吸收有促進作用和保護作用，所以在含硒肥料的合成過程中，應(yīng)首先將硒肥吸附在磷酸一銨肥料上為好。適量的選用一些過磷酸鈣生產(chǎn)復(fù)混肥，除了造粒作為粘合劑外，主要它含有一定量的有效硅、鈣、鎂及多種微量元素。
鉀肥的選擇為大田作物配制的肥料，可選用氯化鉀，因為氯根不影響硒肥的吸收，而硫基會抑制硒的吸收。但為了改善蔬菜和果品的質(zhì)量和適口性，可將兩種鉀肥按比例配合使用。氯根對減少玉米的大斑病有明顯的作用，對防止小麥和水稻的倒伏也具有一定效果。
氮肥的選擇1、在有機無機復(fù)混肥中要選用高氮肥。目前市場銷售的氮磷鉀各15％的復(fù)混肥，其氮量顯得不足，作物生長中后期還要追肥，上述配方提高了氮素含量，更接近于作物的實際需要。
2、在采購無機復(fù)混肥中要選擇緩釋(或長效)尿素一般尿素的利用率為34％左右，而長效尿素的氮素利用率可達(dá)到45％左右。通過氮肥的長效化可以節(jié)省25-30％的氮肥用量，從而可以實現(xiàn)加入大量有機物料的目的，使用長效尿素可減少氧化亞氮和亞硝態(tài)氮形成量，是環(huán)境友好肥料。
有機無機復(fù)混硒肥的生產(chǎn)工藝一次成型復(fù)混造粒法該生產(chǎn)工藝的特點是將有機、無機母體肥料和各種輔料按嚴(yán)格比例混配均勻，粉碎后，經(jīng)過造粒，再經(jīng)過烘干機、冷卻機、分篩機后生產(chǎn)出粒徑為2-4毫米的顆粒有機、無機復(fù)混肥。該工藝的難點是，加入尿素高氮復(fù)混肥的生產(chǎn)技術(shù)，關(guān)鍵是要嚴(yán)格控制溫度和水份，由于腐殖酸一般含水量較高，所以造粒時要嚴(yán)格控制加水量，以防水量過大在烘干爐中貼壁。另外也要控制爐堂的溫度不能超過140℃，以防尿素轉(zhuǎn)化生成縮二脲對作物根系有危害。
二次成型復(fù)混造粒法首先將硒肥、磷鉀肥、各種有機肥料及貼合劑和各種輔料用機械方法進行復(fù)混造粒。這種造粒比較容易，將各種物料粉碎后，控制比例進入造粒機，經(jīng)烘干冷卻篩分制成2～4毫米的含硒肥和磷鉀肥的有機復(fù)混肥料。
再購置大顆粒尿素，用機械包裹的方法在其外表首先包裹一層腐殖酸，形成腐殖酸尿素，然后再包裹一層脲酶抑制劑或氨穩(wěn)定劑，形成緩效或長效尿素，為防止尿素吸水和與其它肥料結(jié)成大塊，再包裹一層燒鎂粉。最后將大顆粒長效尿素與含硒磷鉀的顆粒肥按科學(xué)比例混配而成有機無機復(fù)混硒肥。
三次成型復(fù)混造粒法首先將含腐植酸的褐煤粉(或添加其它有機物料)通過輔料和貼合劑造成有機顆粒肥。再購置大顆粒三料復(fù)混肥將硒肥包裹在三料復(fù)混肥表面，為防止結(jié)快可用滑石粉涂在外層。最后再與大顆粒長效尿素均勻混配而成有機無機復(fù)混硒肥。
有機無機復(fù)混硒肥的主要設(shè)備基本為化肥廠通用的公知設(shè)備，包括有破碎設(shè)備復(fù)混肥料生產(chǎn)的原料和造粒干燥后的半成品肥料的大粒、大塊，均需破碎達(dá)到合格粒度指標(biāo)。有機無機物料粉碎粒度在20-60目為宜。破碎機可選用鏈?zhǔn)胶突\式等。
混合設(shè)備可選用立式和無重力混合機為好.
造粒設(shè)備有機物料可選用轉(zhuǎn)盤造粒機為宜。有機無機物料混合造粒選擇轉(zhuǎn)鼓造粒為好。
干燥設(shè)備一般用旋轉(zhuǎn)式干燥機，在筒壁上裝有若干不同型式的抄料板，增加與熱煙道氣的接觸面積，提高干燥效率，但溫度不能超過140℃，防止尿素分解產(chǎn)生縮二脲。
冷卻設(shè)備用旋轉(zhuǎn)式冷卻機，冷卻溫度要控制在45℃以下，有利于包裝和貯運。
分篩設(shè)備一般選用雙層振箱式篩分機。
包涂設(shè)備為保持顆粒復(fù)混肥的穩(wěn)定性，減少成品結(jié)快，在經(jīng)冷卻和篩分后，在計量包裝前，要增加包涂工序.包涂材料有封面劑、涂粉劑(輕燒鎂粉、滑石粉、硅藻土等)。
計量包裝設(shè)備可選用電子稱自動定量包裝機。
本發(fā)明提供的有機無機復(fù)混硒肥的優(yōu)點1、該肥料可以增加蔬菜、果品和糧食中硒元素的含量，從而可以改善人類和動物的健康情況，減少心血管病和癌癥的發(fā)病率，增強地主病地區(qū)的人畜的體質(zhì)，通過生物鏈的途徑來解決人畜缺硒的地方病問題；2、該肥料屬于有機無機肥料，對保護生態(tài)環(huán)境，生產(chǎn)無公害食品有著廣闊的市場前景，可為我國建設(shè)出口的蔬菜、水果和食品基地服務(wù)。
3、由于該肥料選用了緩效(長效)尿素技術(shù)，可延長肥效期90-120天，提高氮素利用率10個百分點，有明顯的節(jié)肥增產(chǎn)效果。
4、該肥料本身是環(huán)境友好肥料，可以減少氧化亞氮和亞硝態(tài)氮的形成量。
有機無機復(fù)混硒肥的應(yīng)用效果通過多年的硒肥試驗，在硫肥存在的條件下，給作物施用硒肥，不僅能刺激作物的生長，而且能增加作物的干物質(zhì)重.通過陜西省富縣低硒的克山病地區(qū)，作物施硒肥后能增加作物產(chǎn)量5.5-16.7％。在人類和動物缺硒地區(qū)給植物正常施用硒肥，既不抑制作物生長，也無毒付作用，確可醫(yī)治人類和動物的缺硒病癥。
5、該肥料由于采用了長效尿素技術(shù)，在同等施肥條件下，可以使農(nóng)作物增產(chǎn)15％以上，并可明顯改善作物的品質(zhì)和適口性。通過2001年在大連南官嶺農(nóng)場作含腐殖酸長效尿素試驗，結(jié)果表明在玉米作物上比普通尿素的增產(chǎn)量可達(dá)10％以上。在水稻和甜菜上試驗長效尿素也取得了明顯的增產(chǎn)效果，增補幅度在案13％-19％。詳見下面實例。
農(nóng)田試驗實施例1(玉米)處理 產(chǎn)量(kg/畝) 增產(chǎn)率(％)CK 593 0普通復(fù)混肥 799 34.7本發(fā)明 885 49.3農(nóng)田試驗實施例2(水稻)處理 產(chǎn)量(kg/畝) 增產(chǎn)率(％)CK444 0普通復(fù)混肥844 73.1本發(fā)明954 95.權(quán)利要求
1.一種有機無機復(fù)混硒肥料，其特征在于按重量比計算，腐植酸含量10％-20％，硒肥含量0.1-0.4％，氮磷鉀等無機養(yǎng)分含量25-32％，其中，氮磷鉀之間的比例為N∶K2O∶P2O5＝12-20∶5-12∶4-10。
2.按照權(quán)利要求1所述的有機無機復(fù)混硒肥，其特征在于，所述硒肥為硒酸鈉、亞硒酸鈉或其它的硒酸鹽和亞硒酸鹽。
3.按照權(quán)利要求1所述的有機無機復(fù)混硒肥，其特征在于，所述磷肥選擇磷酸一銨；所述鉀肥選擇氯化鉀；所述氮素肥料選用尿素；所述腐植酸選用褐煤粉或草炭粉。
4.按照權(quán)利要求3所述的有機無機復(fù)混硒肥，其特征在于，所述尿素選用緩效尿素或長效尿素。
5.按照權(quán)利要求4所述的有機無機復(fù)混硒肥，其特征在于，所述緩效尿素的基本原料及配比如為尿素∶氨穩(wěn)定劑或/和脲酶抑制劑∶腐植酸∶輕燒鎂粉＝100∶0.5-1.5∶3-6∶5-8。
6.按照權(quán)利要求5所述的有機無機復(fù)混硒肥，其特征在于，所述氨穩(wěn)定劑選用氰基胍；所述脲酶抑制劑選用對苯二酚；兩者混用時的比例為4-8∶1-6。
7.一種制備權(quán)利要求1所述的有機無機復(fù)混硒肥的方法為將權(quán)利要求1所述的成份按比例混配均勻，粉碎，經(jīng)過造粒，再經(jīng)過烘干機、冷卻機、分篩機后生產(chǎn)出粒徑為2-4毫米的顆粒狀有機無機復(fù)混硒肥，制備過程中烘干機的溫度為80-140℃。
8.按照權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，將有機無機復(fù)混硒肥與緩效尿素混配制成有機無機復(fù)混硒肥。
9.按照權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述緩效尿素的制備為購置現(xiàn)有的大顆粒尿素，在其外表包裹一層腐殖酸，形成腐殖酸尿素，然后再包裹一層脲酶抑制劑或氨穩(wěn)定劑，形成緩效或長效尿素，再包裹一層輕燒鎂粉。
10.按照權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，將氨穩(wěn)定劑或脲酶抑制劑加入到尿素生產(chǎn)系統(tǒng)中，制備出共結(jié)晶型長效尿素，再包裹一層腐植酸。
全文摘要
一種有機無機復(fù)混硒肥及其制備方法，其成份按重量比計，腐殖酸等有機肥含量為10－20％，氮磷鉀等無機肥含量為25－32％(其中氮磷鉀之間的比例為N∶K
文檔編號C05G1/00GK1463955SQ0212483
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者張志明, 李建華, 李榮華 申請人:秦皇島燕大東群生物有機肥有限公司