一種大豆專用緩釋水溶肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大豆專用緩釋水溶肥及其制備方法，更具體的說，本發(fā)明涉及一 種具有緩釋性的大豆專用水溶肥及其制備方法，屬于專用水溶肥領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 大豆?fàn)I養(yǎng)全面，含量豐富，其中蛋白質(zhì)的含量比豬肉高2倍，是雞蛋含量的2.5倍； 大豆蛋白質(zhì)的氨基酸組成和動物蛋白質(zhì)近似，其中氨基酸比較接近人體需要的比值，所以 容易被消化吸收。大豆中含有豐富的鈣、磷、鎂、鉀等無機鹽，還含有銅、鐵、鋅、碘、鉬等微量 元素。我國是大豆的故鄉(xiāng)，然而近年在洋大豆的沖擊下，我國大豆產(chǎn)業(yè)已是危機重重。改善 我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、施肥技術(shù)，提高大豆產(chǎn)量與大豆品質(zhì)對我國大豆產(chǎn)業(yè)具有積極作用。
[0003] 大豆對主要營養(yǎng)元素的吸收需求較一般糧食作物要高，大豆生長周期中，前中期 養(yǎng)分吸收量高、后期較低，鉀的吸收高峰及完成吸收進程比氮、磷早一些，氮磷鉀吸收比例 約為1:0.4~0.5:0.5~0.75。對主要營養(yǎng)元素吸收累積高峰期在花莢期，大約占60%~70%。大 豆是喜氮作物，其根系具有與其共生的根瘤菌，為其提供需氮總量的40%~60%。大豆成熟階 段營養(yǎng)器官的養(yǎng)分向籽粒轉(zhuǎn)移率高，氮、磷提高籽粒蛋白質(zhì)含量，鉀與鋅提高脂肪含量，磷、 鉀、鋅、鉬及少量氮肥可提高結(jié)瘤固氮率。
[0004] 大豆是需水量大，對水份要求比較嚴(yán)格的作物，水肥之間具有耦合效應(yīng)，各因素對 大豆產(chǎn)量影響作用大小順序是:水分〉鉀肥〉氮肥〉磷肥，且鉀肥是負效應(yīng)。氮與磷、氮與水均 有一定交互作用，而氮與鉀表現(xiàn)為負交互效應(yīng)。大豆的生長過程中，更多地依賴于水分的作 用，因為水分可以補償養(yǎng)分的不足。水分既是光合速率變化方式的外界控制因素，也是阻礙 大豆生長的主要外界因素，水分過多由于無氧呼吸加強，產(chǎn)生過氧化氫，對大豆的根系產(chǎn)生 毒害作用，不利于大豆后期的生長?？蒯尫士梢栽黾哟蠖雇寥乐形⑸飻?shù)量、提高供肥能 力，從而提高肥料利用率，減少化肥對環(huán)境的污染;普通尿素相比，控釋尿素提高了大豆的 株高、葉綠素含量值以及干物質(zhì)積累；提高了大豆的蛋白質(zhì)含量，降低脂肪含量，改善大豆 品質(zhì)?？蒯尫柿峡梢愿鶕?jù)作物不同時期對養(yǎng)分的需要控制其養(yǎng)分的釋放速度，使養(yǎng)分釋放 與作物吸收相同步，為大豆整個生育期提供充足的營養(yǎng)元素，提高大豆產(chǎn)量。
[0005] 水溶性肥料是一種能夠完全溶解于水的多元素復(fù)合型肥料，相對于傳統(tǒng)的過磷酸 鈣、造粒復(fù)合肥等非全水溶肥料和緩釋品種，由于其具有速溶、吸收率高、見效快、無殘渣、 施用方便等顯著優(yōu)點，得到了迅猛的發(fā)展。尤其是在面對溫室效應(yīng)所帶來的日趨嚴(yán)重的環(huán) 境保護及水資源匱乏的情況下，滴灌系統(tǒng)、噴施噴灌等具有顯著節(jié)水、節(jié)肥功能的新型施肥 方式開始得到推廣應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)施肥者對肥料的認(rèn)識發(fā)生了根本的變化。水溶性復(fù)合肥作 為目前灌溉施肥的主流，盡管可以節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)省工時，但由于水溶肥由不同性能的水溶 性肥料復(fù)配而成，在肥料配伍時因物理、化學(xué)性質(zhì)的不同，土壤環(huán)境的固定流失，導(dǎo)致肥效 降低或者損失。例如，銨態(tài)氮在堿性環(huán)境下容易揮發(fā)，特別是在地表溫度會達到50度以上， 更容易造成銨態(tài)氮的揮發(fā)。可溶性磷酸鹽會與土壤中呈溶解形式的鈣或鐵離子形成磷酸鹽 沉淀，從而使得磷被固定，失去水溶肥的意義。另外，水溶性復(fù)合肥水溶后如果植物不能及 時吸收，可溶性鉀離子等養(yǎng)分則會滲入地下，不但造成肥效損失，而且會對地下水造成污 染。
[0006] 專利201410305499.7公開了一種滴灌大豆專用含碳素水溶肥料，由以下組分組 成:水溶性碳素肥料82~86重量份，水溶性碳素肥料為含二氧化碳和氮并且溶于水的肥 料;水溶性磷肥11~13重量份;水溶性鉀肥2~3重量份;水溶性微量元素肥料1~2 重量份。水溶性微量元素肥料用選自可溶性Zn鹽、硼酸或聚合硼、可溶性Μη鹽、可溶性Fe 鹽、可溶性Cu鹽、可溶性Mo鹽。該發(fā)明主要用以解決含碳素肥料在大田施用后所釋放的 C02分布不均勻。
[0007] 專利201010560383.X公開了一種液體型大豆專用復(fù)合葉面肥，以水為溶劑，包括 大、中、微量營養(yǎng)元素、有益元素和助劑，大量營養(yǎng)元素(N+P205+K20)含量大于70g/L，其質(zhì) 量比N : P205: K 20 = (2-3) : 1 : (4-6)，中量營養(yǎng)元素(Mg+S)含量大于20g/L，其質(zhì) 量比Mg : S = 1 : (3-4)，微量營養(yǎng)元素（Zn+Mn+B+Mo+Fe+Cu)含量大于10g/L。該專利 中，鉀素配比過高，用于大豆葉面肥。
[0008] 因此，開發(fā)一種符合大豆生長周期營養(yǎng)吸收規(guī)律的專用水溶肥，且能解決氮素易 揮發(fā)損失，磷元素易被土壤固定等問題的具有一定緩釋效果的專用水溶肥具有重大的意 義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明針對大豆生長周期營養(yǎng)元素吸收規(guī)律，前中期養(yǎng)分吸收量高、后期較低，氮 磷鉀吸收比例約為1: 〇. 4~0.5:0.5~0.75，是喜氮作物;大豆對微量元素硼和鉬的特殊需求； 以及氮、磷元素在大豆植株內(nèi)存在正交互效應(yīng)、氮、鉀的負交互效應(yīng)等情況;另外普通水溶 肥未解決的氮、磷元素易揮發(fā)或固定損失的問題，提供一種大豆專用緩釋水溶肥及其制備 方法。本發(fā)明肥料中添加酰胺類水凝膠材料具有螯合吸附作用，對磷肥進行處理，減少土壤 對磷肥的固定。本發(fā)明專用水溶肥養(yǎng)分含量高，營養(yǎng)元素齊全，水溶性好，提高了養(yǎng)分利用 率，符合大豆生長周期營養(yǎng)元素吸收規(guī)律，對大豆具有增產(chǎn)增質(zhì)的效果，具有極大的市場價 值。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種大豆專用緩釋水溶肥，其特征在于:該水溶肥中含脲甲醛肥料及酰胺類水凝膠材 料，按重量份計，原料組分包括： 脲甲醛肥料140~150份， 磷酸二銨40~50份， 磷酸二氫鉀60~70份， 硫酸鉀60~70份， 螯合中微量元素預(yù)混物10~15份， 鉬酸鈉3~4份， 可溶性有機質(zhì)10~15份， 增溶劑4~5份， 酰胺類水凝膠材料3~5份； 以上組分均呈粉末狀，其中： 所述的脲甲醛肥料為短鏈脲甲醛縮合物，N含量為35%~40%，主要含羥甲基脲、亞甲基二 脲、二亞甲基三脲;所述的酰胺類水凝膠材料為二異丙基乙二酰胺、二甲苯基乙二酰胺、十 二烷基酰胺中的一種，在水中以氫鍵、疏水作用等非化學(xué)共價鍵結(jié)合形成水凝膠，對養(yǎng) 分具有吸附、螯合作用，用以處理磷酸二銨，使其具有緩釋性。
[0011] 上述的大豆專用緩釋水溶肥，所述的螯合中微量元素預(yù)混物，按重量份計，包括 EDTA螯合鎂70~80份，EDTA螯合錳20~30份，EDTA螯合鋅30~40份，EDTA螯合銅20~25份;將上 述螯合物送入分散混合機中分散混合20~30分鐘得到螯合中微量元素預(yù)混物。
[0012] 上述的大豆專用緩釋水溶肥，所述的增溶劑為聚甘油脂肪酸酯、十二烷基硫酸鈉、 單月桂基磷酸酯、單十二烷基磷酸酯鉀中的一種或多種，用以處理脲甲醛肥料。
[0013] 上述的大豆專用緩釋水溶肥，所述的可溶性有機質(zhì)包括水溶性腐殖酸、黃腐酸、氨 基酸、檸檬酸、蘋果酸、水楊酸。
[0014] 上述的大豆專用緩釋水溶肥的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟： 1) 將3~5份酰胺類水凝膠材料和30~40份水配成凝膠溶液待用;先將40~50份磷酸二銨 加入分散混合機中，接著加入配制好的凝膠溶液，攪拌混合分散處理30~40分鐘，烘干研細， 得到凝膠化磷酸二銨粉末； 2) 將140~150份脲甲醛肥料和4~5份增溶劑加入球磨機中細化分散處理20~30分鐘，均 勻混合制得高水溶脲甲醛肥料。
[0015] 3)將60~70份磷酸二氫鉀、60~70份硫酸鉀、10~15份螯合中微量元素預(yù)混物、3~4份 鉬酸鈉、10~15份可溶性有機質(zhì)及步驟1)得到的凝膠化磷酸二銨和步驟2)得到的高水溶脲 甲醛肥料加入高速混合機中高速攪拌，混合分散30~40分鐘，制得大豆專用緩釋水溶肥。
[0016] 本發(fā)明提供了一種水溶性的大豆專用的營養(yǎng)元素配比，大量元素氮、磷比例約為 1:0.4~0.5,其中添加的脲甲醛肥料為緩釋性氮肥，并用增溶劑進行了處理，其具有較好的 水溶性;對其中的磷肥用酰胺類水凝膠進行了吸附，減少土壤對磷肥的固定，提高磷肥的利 用率。然后與其他肥及螯合中微量元素預(yù)混物和鉬酸鈉混合，營養(yǎng)全面，不會出現(xiàn)營養(yǎng)缺乏 癥。本發(fā)明提高了氮、磷元素的利用率，同時符合大豆生長周期營養(yǎng)吸收規(guī)律。
[0017] 本發(fā)明所用一種酰胺類水凝膠材料為二異丙基乙二酰胺、二甲苯基乙二酰胺、十 二烷基酰胺中的一種，這類材料同時具有疏水端和親水端，在水中通過溶膠一凝膠轉(zhuǎn)化形 成水凝膠，水凝膠對肥料養(yǎng)分具有吸附作用，尤其是對磷肥，同時親水端的胺基對金屬具有 螯合作用。酰胺類水凝膠相比高分子水凝膠具有良好的流動性，不會對水溶肥產(chǎn)生不良效 果。
[0018] 本發(fā)明具有以下的突出特點和有益效果： 1、本發(fā)明針對大豆生長周期營養(yǎng)吸收規(guī)律特點，添加了具有緩釋性的脲甲醛肥料，并 用增溶劑處理增加其溶解性;用酰胺類水凝膠對磷肥進行了處理，其通過螯合、吸附的作用 固定磷元素，使磷肥均勻分布在大豆根系周圍，減少土壤對磷元素的固定。
[0019] 2、本發(fā)明用小分子水凝膠材料對磷肥處理，施用后，磷元素被酰胺類水凝膠螯合 固定，大豆按需對其吸收，大大提高了氮磷在植株內(nèi)的正交互效應(yīng)，而降低氮鉀的負交互效 應(yīng)，促進了大豆生長發(fā)育，提高大豆根系根瘤菌的固氮效率，提高大豆養(yǎng)分的累積。
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