本發(fā)明涉及一種肥料，具體涉及一種多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥及其生產方法，屬于肥料生產技術領域。

背景技術：

甘蔗是甘蔗屬（saccharum）的總稱，原產于熱帶、亞熱帶地區(qū)。甘蔗是制造蔗糖的重要原料，種植面積廣且具有較高經濟價值，在我國廣西地區(qū)種植面積尤其大。甘蔗稈直立，粗壯多汁，表面常披白粉，葉為互生，邊緣具小銳齒狀，花穗為復總狀花序。甘蔗味甘、澀，性平，無毒，其中含有豐富的糖分、水分、多種維生素、蛋白質、鈣、鐵等物質，具有清熱生津的功效，頗受人們的喜愛。

甘蔗是我國重要的糖料作物，生長周期長，生產量高，養(yǎng)分需求量大。甘蔗一生可分為苗期、分蘗期、伸長期以及工藝成熟期，甘蔗生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素有磷、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、硅、鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯。在甘蔗的整個生育期需肥總量中，幼苗期占1％左右，分蘗期占8％～12％，伸長期占50％以上，成熟期占20％～40％。伸長期吸收氮量占總吸收量的50％～60％，磷、鉀各占70％；成熟期吸收氮占30％～40％，磷、鉀各占20％左右。因此，伸長期吸收氮、磷、鉀最多，對產量的形成和影響也最大。甘蔗從土壤

中吸收養(yǎng)分有兩種來源，一是土壤本身的供肥能力，這種能力主要受土壤肥力、質地等影響，二是靠人工施肥進行供給。在現代甘蔗農業(yè)中，人工施肥已成為甘蔗生產和高產高糖栽培的最重要措施。在我國甘蔗主產區(qū)，需要進行多次施肥才能滿足甘蔗生產所需的養(yǎng)分，甘蔗整個生產期一般需要施基肥、攻苗肥、攻孽肥、攻莖肥和壯尾肥。多次施肥勞動強度大，費時費工，已不適應現代甘蔗產業(yè)發(fā)展的需要。

緩釋肥具有肥料用量減少，利用率提高，施用方便，省工安全等優(yōu)點，目前，緩釋肥已成為世界各國肥料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向。而在甘蔗所用的緩釋肥方面，人們也不斷的進行研究，檢索到相關的文獻如：申請?zhí)枮?01210240813.9的中國專利公開了一種甘蔗專用低濃度緩釋肥，該緩釋肥中所含氮、磷、鉀的比例是氮：磷：鉀為15:8:5。該發(fā)明可有效提高甘蔗出苗率、分蘗率和株高，試驗表明提高甘蔗出苗率0.9%-1.7%、分蘗率2.3%-4.2%、株高2.0-3.3cm；可顯著提高甘蔗的農業(yè)產量，試驗表明提高甘蔗的單產0.8-1.5t·hm²；可明顯改善甘蔗的品質，試驗表明提高甘蔗田間錘度0.3%-0.6%、蔗糖分0.3%-0.5%；減少施肥次數，降低勞動力成本，較適合在我國南方熱帶亞熱帶的蔗區(qū)肥料中等的土壤上施用。又如，申請?zhí)枮?01210027532.5的中國專利公開了一種甘蔗控釋肥及其制備工藝，該甘蔗控釋肥，其包括外層的包裹層和在內的肥料顆粒，包

裹層和肥料顆粒的重量比為0.3～3：7～12，肥料顆粒包含氮、磷、鉀、鈣和鋅；另外，該發(fā)明還提供了制備甘蔗肥料的應用和方法等。上述提到的兩個文獻雖然生產得到的甘蔗肥都有較好的緩釋作用，但是他們都是比較注重補充甘蔗的氮、磷、鉀元素，在微量元素以及有機質的補充方面不足。

目前，緩釋肥已成為世界各國肥料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向。緩釋肥有有機合成型緩釋肥和包膜型緩釋肥兩種，其中，包膜型緩釋肥具有優(yōu)異的可控緩釋性能，一直是緩釋肥研究開發(fā)的重點方向和主要任務。但包膜型緩釋肥目前使用的包膜材料通常是非肥分聚合物，有效肥分低，產品成本高，且非肥分聚合物價格高，最終導致甘蔗的產量和糖分較低，同時造成蔗區(qū)生態(tài)環(huán)境污染。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥及其生產方法，該多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥是根據甘蔗生長的需肥特點進行配制的，可以提供甘蔗生長所需的多種營養(yǎng)元素，而且肥料中的營養(yǎng)成分能夠緩慢釋放，肥效長久，有利于提高肥料的利用率，起到增產增收、提高甘蔗含糖量的作用。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，包括以下重量份數的原料：

尿素45-60份；多聚磷酸鉀25-28份；生化黃腐酸鉀30-35份；硫酸鎂0.2-0.4份；氯化鈣0.2-0.3份；微量元素1-1.5份；茶皂素2-5份；花生麩8-10份；骨粉5-10份；腐熟雞糞10-15份；膨潤土10-15份。所述的微量元素及重量比為fe:mn:zn:cu:b:mo=4:3:3:2:2:1。

上述的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，所述的多聚磷酸鉀的制備方法包括以下步驟：

①將黃磷置于燃燒爐中于500～700℃下燃燒，得到p2o5氣體；

②用風機將p2o5氣體抽到聚合塔中，不斷的淋水使p2o5氣體溶到水中，至溶液中的p2o5的重量濃度達到72～87%，得到溶液；

③在得到的溶液中，按照硫化氫氣體:溶液為1:1000～2000的重量比例將硫化氫氣體通入溶液中，反應生成硫化砷固體，過濾，檢測溶液中的砷含量降到1ppm以下，重金屬的含量降到30ppm以下，得到多聚磷酸；

④將得到的多聚磷酸緩慢滴加到質量分數為65%以上的氫氧化鉀溶液中，嚴格控制反應的溫度在15～45℃之間，邊滴加邊攪拌，反應120～180分鐘，檢測產物中k2o和p2o5的重量百分含量，待產物中k2o的含量為33%，p2o5含量為10%，反應結束，制得多聚磷酸鉀。

所述的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，其生產方法為：將重量份數的茶皂素溶解于適量水，然后加入到多聚磷酸鉀中，然后按照重量份數將尿素、生化黃腐酸鉀、硫酸鎂、氯化鈣以及微量元素加入到多聚磷酸鉀中混合攪拌均勻，再加入花生麩、骨粉、腐熟雞糞以及膨潤土進行混合，得混合物，將混合物經自動給料系統(tǒng)粉碎，充分摻和均勻、按轉鼓造粒法造粒，顆粒分篩，最后經過磁化處理后分篩，自動計量包裝，檢驗合格后即得。

本發(fā)明中，生化黃腐酸鉀是一種多價酚型芳香族化合物與氮化合物的縮聚物，系純天然發(fā)酵品，無任何毒副作用；生化黃腐酸鉀除高含量的的黃腐酸外，還富含植物生長過程中所需的幾乎全部氨基酸、氮、磷、鉀、多種酶類、糖類（低聚糖、果糖等）蛋白質、核酸、胡敏酸和vc、ve以及大量的b族維生素等營養(yǎng)成份，對植物的生長發(fā)育起著全面的調節(jié)作用。生化黃腐酸鉀能促進植物根系生長和提高根系活動，有利于植株對水分和營養(yǎng)元素的吸收，以及提高葉綠素含量，增強光合作用，以提高植物的抗逆能力。

所用的茶皂素（teasaponin），又名茶皂甙。是從茶籽餅粕中提取出的一種皂類，基本結構由三萜皂甙、結構糖、結構酸組成。茶皂素具有殺蟲、殺菌、刺激植物增長等生物活性。茶皂素能自動降解，無毒害，茶皂素對菜青蟲具有一定胃毒和較強的忌避作用，且濃度越高，忌避越強，對防治菜青蟲危害包心菜有一定效果。在園林花卉上用作殺蟲劑防治地下害蟲，如地老虎、線蟲等害蟲。在本發(fā)明中加入的茶皂素能起到害蟲驅避劑的作用，從而提高甘蔗的防蟲害能力。

本發(fā)明中，所用的骨粉為豬、牛、羊等動物的骨粉，含有豐富的營養(yǎng)素，除含鈣20％～30％、磷8％～14％外，還含mg、k、na、ba、co、cu、fe、mo、ni、ti、v、zn、sr等微量元素，氨基酸種類齊全(18種)；骨粉是一種很好的遲效性磷肥，能為農作物提供生長所需的磷元素，提高肥效，而且在肥料中加入骨粉對改良酸性土壤和促進農作物生長十分有利。

膨潤土(bentonite)是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產。它具有特殊的吸水性、水塑性、粘結性以及較強的離子交換性，膨潤土施入土壤后，能吸水膨脹，改變土壤中固體、液體、氣體的比例，使土壤結構疏松、起到改善土壤物理性狀的作用，使土壤保水、保肥又不污染土壤環(huán)境，在干旱地區(qū)是極為有效的土壤改良劑。膨潤土具有較高的陽離子交換量、較強的保水能力及良好的黏結性，陽離子交換量是土壤保肥供肥的一個重要指標。膨潤土用于改良土壤，除了具有較強的保肥保水性能外，它還可以增強土壤的緩沖能力，吸附土壤中的有害元素。膨潤土加入到土壤中能夠降低有機物料的分解速率，提高腐殖化系數，從而增加有機質的含量和質量，提高土壤酶活性，改善土壤肥力狀況。而且膨潤土還具有較強的吸附作用，可利用膨潤土作尿素的緩釋載體，制備緩釋氮素肥，提供氮素的肥料利用率。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明多聚磷酸銨制備方法獨特，未見報道，本發(fā)明自制的多聚磷酸鉀養(yǎng)分含量高，溶解性好，不易與鈣、鎂、鐵、鋁等離子反應而使磷酸根失效，多聚磷酸鉀是一種快速與長效結合的肥料，能為作物提供所需的磷元素和鉀元素，聚磷酸鉀容易被作物吸收。本發(fā)明自制的多聚磷酸鉀在常溫下性質穩(wěn)定，常溫下放置3個月無沉淀，運輸和使用方便。但是聚磷酸鉀的生產不容易控制，本發(fā)明制備多聚磷酸鉀，物料投加的順序必須是多聚磷酸滴加到氫氧化鉀中，因多聚磷酸粘度很大而且反應會放出大量的熱量，如果把氫氧化鉀滴加到多聚磷酸中，反應熱很難傳遞給冷卻裝置，易導致局部溫度過高致使生成的聚磷酸鉀水解而失敗。而且所用的氫氧化鉀的濃度需在65%以上，否則產物中水分過多，無法得到所需的k2o和p2o5含量。本發(fā)明制備多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥先制備多聚磷酸鉀，采用該工藝制成的多聚磷酸鉀聚合度適中，其中含有約50%正磷酸鉀、約45%的二聚磷酸鉀，余下的為更高聚合度的磷酸鹽，在這樣的比例下，不容易析出聚磷酸鉀結晶體，磷元素能長久的緩慢釋放，多聚磷酸鉀容易被作物吸收，用來制備多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，肥料中的營養(yǎng)元素能緩慢釋放，甘蔗能對營養(yǎng)元素進行快速且長效的吸收，利用率高，制成的甘蔗緩釋肥肥效好而持久。

2、本發(fā)明制備的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥所用的茶皂素是一種植物源殺蟲劑，無公害，具有很好的驅蟲殺蟲的作用，通過在肥料中加入茶皂素然后再施加到甘蔗地中能夠提高甘蔗的抗病、抗蟲害能力。本發(fā)明將膨潤土作為原料之一制備肥料不僅能改善土壤肥力，還能作為尿素的吸附性載體，從而使尿素能夠緩慢釋放，提高肥料的利用率。本發(fā)明加入的微量元素含有fe、mn、zn、b等元素，能為甘蔗提供所需要的微量元素，而且本發(fā)明所自制的多聚磷酸鉀本身是一種無機聚合物肥料，不僅能為甘蔗提供所需的效力持久的鉀源、磷源；而且將硫酸鎂、氯化鈣以及微量元素加入到多聚磷酸鉀中攪拌反應，多聚磷酸鉀具有螯合金屬離子的作用，能夠提高如鈣、錳等中微量元素的活性，經過反應后形成的螯合態(tài)的微量元素更易被植物吸收，大大提高了甘蔗對中微量元素的吸收效率。本發(fā)明加入的多聚磷酸鉀不僅不會降低中微量元素的肥效還能提高中微量元素的活性，提高肥效。

3、本發(fā)明制備得的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，營養(yǎng)豐富、均衡，富含各種養(yǎng)分及中微量元素，能快速長效的補充甘蔗所需養(yǎng)分，且吸收效果好，利用率高，肥效好而持久。本發(fā)明制備的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，所用的多聚磷酸鉀本身就具有緩慢釋放的功能，而且采用膨潤土加入到肥料中，膨潤土能作為一種吸附載體吸附肥料中的營養(yǎng)元素，從而控制肥料的釋放速度，大大提高肥料的肥效。本發(fā)明不需要用到包膜材料對肥料進行包膜從而控制肥料的釋放速度，因此，不會對蔗區(qū)生態(tài)環(huán)境造成污染。本發(fā)明的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥根據甘蔗生長的需肥特點進行配制，可以提供甘蔗生長所需的多種營養(yǎng)元素，而且肥料中的營養(yǎng)成分能夠緩慢釋放，肥效長久，有利于提高肥料的利用率，起到增產增收、提高甘蔗品種、提高甘蔗含糖量的作用。

6、本申請人是一家生產多年聚磷酸的廠家，幾年來一直致力于農業(yè)肥料的研究，對各種農作物也進行過施肥中試和大田試驗，特別是看到目前農民使用的無機氮磷鉀肥料由于含有機質少，長期使用使得土壤板結，植物生長越來越差，病蟲害越來越嚴重，所以采用了新的多聚磷酸銨生產方法，使得植物對肥料的吸收趨向于有機肥的方向。本申請人的幾項同一天申請的肥料專利是利用多聚磷酸為基礎適應不同的農作物肥料的系列產品，不是為了申請專利而追求數量的情況。

附圖說明

圖1為采用本發(fā)明多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥進行施肥后的甘蔗，從圖1中可見，該甘蔗生長健壯，甘蔗莖稈粗大；

圖2為采用普通15-15-15復合肥進行施肥后的生長的甘蔗，從圖2可見，該甘蔗的莖稈較細，長勢較差。

具體實施方式

實施例1

一種多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，包括以下重量份數的原料：

尿素45份；多聚磷酸鉀25份；生化黃腐酸鉀30份；硫酸鎂0.2份；氯化鈣0.2份；微量元素1份；茶皂素2份；花生麩8份；骨粉5份；腐熟雞糞10份；膨潤土10份。所述的微量元素及重量比為fe:mn:zn:cu:b:mo=4:3:3:2:2:1。

所述的多聚磷酸鉀的制備方法包括以下步驟：

①將黃磷置于燃燒爐中于500℃下燃燒，得到p2o5氣體；

②用風機將p2o5氣體抽到聚合塔中，不斷的淋水使p2o5氣體溶到水中，至溶液中的p2o5的重量濃度達到72%，得到溶液；

③在得到的溶液中，按照硫化氫氣體:溶液為1:1000的重量比例將硫化氫氣體通入溶液中，反應生成硫化砷固體，過濾，檢測溶液中的砷含量降到1ppm以下，重金屬的含量降到30ppm以下，得到多聚磷酸；若檢測到溶液中的砷含量和重金屬的含量未達到上述要求，則再次在溶液中通入硫化氫氣體至溶液中的砷含量和重金屬的含量達到上述要求；

④將得到的多聚磷酸緩慢滴加到質量分數為65%以上的氫氧化鉀溶液中，嚴格控制反應的溫度為15℃，邊滴加邊攪拌，反應180分鐘，檢測產物中k2o和p2o5的重量百分含量，待產物中k2o的含量為33%，p2o5含量為10%，反應結束，制得多聚磷酸鉀。

所述的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，其生產方法為：將重量份數的茶皂素溶解于適量水，然后加入到多聚磷酸鉀中，然后按照重量份數將尿素、生化黃腐酸鉀、硫酸鎂、氯化鈣以及微量元素加入到多聚磷酸鉀中混合攪拌均勻，再加入花生麩、骨粉、腐熟雞糞以及膨潤土進行混合，得混合物，將混合物經自動給料系統(tǒng)粉碎，充分摻和均勻、按轉鼓造粒法造粒，顆粒分篩，最后經過磁化處理后分篩，自動計量包裝，檢驗合格后即得。

實施例2

一種多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，包括以下重量份數的原料：

尿素55份；多聚磷酸鉀27份；生化黃腐酸鉀32份；硫酸鎂0.3份；氯化鈣0.25份；微量元素1.2份；茶皂素3份；花生麩9份；骨粉7份；腐熟雞糞13份；膨潤土12份。所述的微量元素及重量比為fe:mn:zn:cu:b:mo=4:3:3:2:2:1。

所述的多聚磷酸鉀的制備方法包括以下步驟：

①將黃磷置于燃燒爐中于600℃下燃燒，得到p2o5氣體；

②用風機將p2o5氣體抽到聚合塔中，不斷的淋水使p2o5氣體溶到水中，至溶液中的p2o5的重量濃度達到80%，得到溶液；

③在得到的溶液中，按照硫化氫氣體:溶液為1:1500的重量比例將硫化氫氣體通入溶液中，反應生成硫化砷固體，過濾，檢測溶液中的砷含量降到1ppm以下，重金屬的含量降到30ppm以下，得到多聚磷酸；

④將得到的多聚磷酸緩慢滴加到質量分數為70%的氫氧化鉀溶液中，嚴格控制反應的溫度為30℃，邊滴加邊攪拌，反應140分鐘，檢測產物中k2o和p2o5的重量百分含量，待產物中k2o的含量為33%，p2o5含量為10%，反應結束，制得多聚磷酸鉀。

所述的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，其生產方法為：將重量份數的茶皂素溶解于適量水，然后加入到多聚磷酸鉀中，然后按照重量份數將尿素、生化黃腐酸鉀、硫酸鎂、氯化鈣以及微量元素加入到多聚磷酸鉀中混合攪拌均勻，再加入花生麩、骨粉、腐熟雞糞以及膨潤土進行混合，得混合物，將混合物經自動給料系統(tǒng)粉碎，充分摻和均勻、按轉鼓造粒法造粒，顆粒分篩，最后經過磁化處理后分篩，自動計量包裝，檢驗合格后即得。

實施例3

一種多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，包括以下重量份數的原料：

尿素60份；多聚磷酸鉀28份；生化黃腐酸鉀35份；硫酸鎂0.4份；氯化鈣0.3份；微量元素1.5份；茶皂素5份；花生麩10份；骨粉10份；腐熟雞糞15份；膨潤土15份。所述的微量元素及重量比為fe:mn:zn:cu:b:mo=4:3:3:2:2:1。

所述的多聚磷酸鉀的制備方法包括以下步驟：

①將黃磷置于燃燒爐中于700℃下燃燒，得到p2o5氣體；

②用風機將p2o5氣體抽到聚合塔中，不斷的淋水使p2o5氣體溶到水中，至溶液中的p2o5的重量濃度達到87%，得到溶液；

③在得到的溶液中，按照硫化氫氣體:溶液為1:2000的重量比例將硫化氫氣體通入溶液中，反應生成硫化砷固體，過濾，檢測溶液中的砷含量降到1ppm以下，重金屬的含量降到30ppm以下，得到多聚磷酸；

④將得到的多聚磷酸緩慢滴加到質量分數為65%以上的氫氧化鉀溶液中，嚴格控制反應的溫度為45℃，邊滴加邊攪拌，反應120分鐘，檢測產物中k2o和p2o5的重量百分含量，待產物中k2o的含量為33%，p2o5含量為10%，反應結束，制得多聚磷酸鉀。

所述的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥，其生產方法為：將重量份數的茶皂素溶解于適量水，然后加入到多聚磷酸鉀中，然后按照重量份數將尿素、生化黃腐酸鉀、硫酸鎂、氯化鈣以及微量元素加入到多聚磷酸鉀中混合攪拌均勻，再加入花生麩、骨粉、腐熟雞糞以及膨潤土進行混合，得混合物，將混合物經自動給料系統(tǒng)粉碎，充分摻和均勻、按轉鼓造粒法造粒，顆粒分篩，最后經過磁化處理后分篩，自動計量包裝，檢驗合格后即得。

應用效果

為進一步說明本發(fā)明生產得到的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥的優(yōu)點，發(fā)明人采用生產得到的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥在廣西區(qū)內一些大的甘蔗地進行過多次試驗，其中，在廣西南寧市橫縣的試驗情況如下：

1、供試甘蔗品種：新臺糖16號。

2、試驗設置：

試驗設3個處理，各處理3次重復，隨機區(qū)組排列，每個處理小區(qū)面積200m²；試驗設置如下：

處理1：甘蔗種植時按照35kg/畝的施加量將本發(fā)明制得的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥均勻施入甘蔗種植溝中，在甘蔗進入大生長期時結合中耕培土，將n含量46%的尿素按照25kg/畝、將含p2o516%的過磷酸鈣按照10kg/畝的施加量施于甘蔗根系附近，同時對甘蔗進行培土，保證肥料被土壤覆蓋；

處理2：甘蔗種植時按照35kg/畝的施加量將本發(fā)明制得的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥均勻施入甘蔗種植溝中，在甘蔗進入大生長期時結合中耕培土，不追肥；

處理3：甘蔗種植時將常規(guī)甘蔗用肥-使用15-15-15復合肥按照35kg/畝的施加量均勻施入甘蔗種植溝中，在甘蔗進入大生長期時結合中耕培土，將n含量46%的尿素按照25kg/畝、將含p2o516%的過磷酸鈣按照10kg/畝的施加量施于甘蔗根系附近，同時對甘蔗進行培土，保證肥料被土壤覆蓋；

試驗統(tǒng)一時間種植和追肥、培土，其它甘蔗田間管理措施相同。

4、試驗結果：

三組不同處理對甘蔗增糖以及產量等的影響如下表1所示：

從上表1中可見，相比于不施用本發(fā)明多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥的處理3，施用本發(fā)明多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥的處理1和處理2在甘蔗的產量以及甘蔗的糖錘度、旋光糖度以及蔗糖分等方面的含量都得到了提高，說明使用本發(fā)明的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥能大大提高甘蔗的品質以及產量，而對于都施加了本發(fā)明多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥的處理1與處理2，經過對比可見，兩者在產量和品質方面差別不大，說明本發(fā)明多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥具有較好的緩釋作用，即使在甘蔗生長期間不施加尿素等進行追肥，甘蔗地中的還有一定的肥料為甘蔗的生長提供養(yǎng)分，進而說明了本發(fā)明生產的多聚磷酸鉀甘蔗緩釋肥肥效好且肥效長久。