一種苗木用緩釋肥的製作方法

2024-04-08 11:57:05

本發明涉及一種苗木用肥，特別涉及一種苗木用緩釋肥。

背景技術：

苗木是具有根系和苗幹的樹苗。凡在苗圃中培育的樹苗不論年齡大小，在未出圃之前，都稱苗木。苗木種類：實生苗、營養繁殖苗、移植苗、留床苗。苗木還可以按照喬灌木分類，一般在北方喬木苗比較多，南方灌木比較多，這主要是由於生長氣候所引起的。肥料是植物生長的必需養分，傳統使用的大量元素肥均為氮(N)、磷(P)、鉀(K)，中量元素鎂、硼及微量元素鉬(Mo)、鋅(Zn)等。苗木生長期較長，常規肥料需要多次施用，且苗木開始的時候對外界攝取營養的能力比較低，養分損失較大。針對苗木的營養生長特性，研發合理、高效的肥料對提高苗木養分利用效率，產量、品質及保護生態環境非常重要，但是目前我國對於苗木肥料的研究不是很多，因此市場上迫切需求一種針對苗木培育專用肥料，以滿足快速發展的園林綠化領域的需求。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種苗木用緩釋肥，養分齊全，緩釋長效，養分損失小肥力持久，能大大減少施肥次數，有效提升苗木的生長和品質。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種苗木用緩釋肥，按重量份計，由以下組分混合造粒並塗膜後而得：脲甲醛100份，土壤改良緩釋顆粒30-50份，過磷酸鈣20-30份，硫酸鉀10-20份，氯化鉀5-10份，尿素15-25份，硫酸鋅3-5份。

本發明的苗木用緩釋肥採用三級緩釋設計，肥料顆粒的最外層設置塗膜層(脲醛包膜層)作為一級緩釋，阻止營養成分的快速流失，肥料中的脲甲醛成分作為二級緩釋，土壤改良緩釋顆粒作為三級緩釋，保水保肥能力強。這樣的三級緩釋，使得本發明的苗木用緩釋肥緩釋長效，肥力持久。作為優選，所述脲甲醛的製備方法為：按照尿素：甲醛＝1.4:1-1.6:1的摩爾比，將尿素加入質量濃度35-40％預熱的甲醛溶液中，加酸催化劑調節pH至4-6，攪拌混合均勻，經冷卻、風乾、磨碎、過篩，得粉狀的脲甲醛。採用本發明方法製備的脲甲醛產品的活度指數較高，含有較多的緩釋性氮，緩釋效果好。

作為優選，預熱的甲醛溶液溫度為25-30℃。

作為優選，酸催化劑按重量份計由5-8份磷酸、1-3份硫酸、3-5份草酸及1-3份乙酸混合而成。採用本發明的無機酸與有機酸混合物作為酸催化劑，所獲得的脲甲醛具有較好的緩釋性氮。

作為優選，所述土壤改良緩釋顆粒的製備方法如下：

(1)將墨角藻提取物100重量份、蚯蚓糞40-60重量份、蠅蛆糞90-100重量份、竹醋液30-50重量份、腐殖酸20-30重量份、秸稈粉10-15份、桑枝粉15-25重量份、松針粉10-20重量份及糖蜜25-40重量份攪拌混合均勻得混合物，向混合物中加水調節至含水量為60-65％得發酵基質；秸稈粉為小麥秸稈：水稻秸稈：大豆秸稈：玉米秸稈＝1:1:1:1的質量比混合後粉碎而得；

(2)向發酵基質中加入複合菌液攪拌混合均勻，25-35℃下建堆發酵7-14天後得發酵物；

(3)將發酵物乾燥後製成顆粒，然後對顆粒熱處理，冷卻後得產品。

本發明採用上述特定的工藝加工土壤改良緩釋顆粒，保證了產品肥力高效、持久，緩釋效果好，易於吸收。本發明先採用複合菌液進行生物發酵處理，可使蠅蛆糞、竹醋液、腐殖酸、秸稈粉、桑枝粉、松針粉和蚯蚓糞及墨角藻提取物進一步膠合，促使蠅蛆糞、竹醋液、腐殖酸、秸稈粉、桑枝粉、松針粉的營養物質分解成更易於植物吸收成分，同時，生物發酵處理還能殺滅有害微生物。糖蜜作為複合菌的最佳營養源，可促進菌群的生長和繁殖。最後對發酵後製得的顆粒進行熱處理，使得各成分進一步結合形成複合體，可促進有機、無機成分複合以及表面化學反應和離子交換，使蠅蛆糞轉化成類似於土壤腐殖質物質，秸稈粉、桑枝粉、松針粉進一步轉化成易吸收成分，最終形成較為穩定複合體，發揮高效的保水、保肥功效。

本發明的土壤改良緩釋顆粒以墨角藻提取物、蚯蚓糞為主要緩釋基體。墨角藻提取物具有豐富的孔隙結構，用於保持營養成分降低緩慢流失，具有較強的保水、保肥作用，並且延長肥效，起到緩釋作用。墨角藻提取物中的海藻酸鈉能提高光合效率，提高生長速率和提升產品品質，增加抗逆性。蚯蚓糞是一種黑色、均一、有自然泥土味的細碎類物質，具有很好的孔性、通氣性、排水性和高的持水量。本發明以蚯蚓糞為緩釋基體，首先蚯蚓糞顆粒具有很大的表面積，孔隙結構好，保水保肥效果好，同時，蚯蚓糞本身營養成分豐富，其所含的營養成分及微量元素等非常適合苗木的生長。蚯蚓糞微小的顆粒狀還能幫助增進土壤與空氣儘可能地接觸，它們同土壤混合後使土壤不再板結和堅硬，蚯蚓糞的使用能改善苗木樹周圍土壤結構。墨角藻提取物與蚯蚓糞的微孔結構互相配合，從不同角度發揮緩釋作用，相輔相成，共同構成了本發明土壤改良緩釋顆粒的緩釋基體。

蠅蛆糞、竹醋液、糖蜜及腐殖酸營養豐富，富含有機質和蛋白質等物質，為苗木提供優質的營養來源，秸稈粉、桑枝粉、松針粉，營養成分豐富為輔助提供營養補充。本發明的土壤改良緩釋顆粒針對苗木需肥的特性進行配方設計，各組分相互配合，營養搭配合理，協同發揮作用，肥力持久，發揮緩釋效果的同時，還可吸附固定產品中其它易流失的化肥組分，提高苗木生長速率、改善苗木品質。同時，本發明的土壤改良緩釋顆粒適於微生物繁殖，成分接近土壤腐殖質，對於貧瘠土壤有良好的改良作用，即是肥料又是土壤改良劑。

作為優選，複合菌液用量為步驟(1)中發酵基質重量的5-10％。

作為優選，複合菌液由EM菌液與枯草芽胞桿菌液按照1:0.5-0.7的體積比混合而成，EM菌液的活菌數≥1億個/毫升，枯草芽胞桿菌液的活菌數≥1億個/毫升。採用本發明上述特定的複合菌液配比，生物發酵效果好。

作為優選，步驟(3)所述熱處理為以5-10℃/min的升溫速率升溫至150-180℃，保持50-70min。採用本發明上述特定的熱處理條件，形成較為穩定有機無機複合體，發揮高效的保水、保肥功效。

作為優選，所述墨角藻提取物的製備方法如下：

(1)將墨角藻幹品粉碎得墨角藻粉碎物，將墨角藻粉碎物與質量濃度1-3％的檸檬酸鈉溶液按照1g：10-20mL的配比混合，控制溫度45-50℃，攪拌3-5小時，過濾，水洗得預處理物；

(2)將預處理物與質量濃度10-15％的硫酸溶液按照1g：10-15mL的配比混合均勻，控制溫度30-35℃，酸解10-20min得酸解物；

(3)將酸解物與質量濃度20-30％的碳酸鈉溶液按照1g：5-10mL的配比混合，攪拌反應20-30min，減壓濃縮，冷凍乾燥後得墨角藻提取物。

本發明墨角藻用檸檬酸鈉溶液預處理，以去除墨角藻本身富集的重金屬。通過本發明的工藝，所得墨角藻提取物成分合理，孔隙率高，比較面積大，保水保肥效果好。

作為優選，塗膜使用的塗膜液按重量份計由80-110份的尿素、120-160份的質量濃度38％的甲醛溶液、0.0001-0.001份的無機酸混合而成，無機酸由5-7重量份的硫酸和3-5重量份的磷酸混合而成。

本發明的有益效果是：養分齊全，緩釋長效，肥力持久，能大大減少施肥次數，有效提升苗木的生長速率和品質。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。

本發明中，若非特指，所採用的原料和設備等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規方法。

實施例1：

一種苗木用緩釋肥，按重量份計，配方如下：脲甲醛100份，土壤改良緩釋顆粒30份，過磷酸鈣20份，硫酸鉀10份，氯化鉀5份，尿素25份，硫酸鋅3份；將上述成分混合均勻，擠壓造粒，並在顆粒表面再噴塗一層塗膜液，形成一層脲醛包膜層。塗膜液按重量份計由80份的尿素、120份的質量濃度38％甲醛溶液、0.0001份的無機酸混合而成，無機酸由5重量份的硫酸(濃度98wt％)和5重量份的磷酸(濃度85wt％)混合而成。所述脲甲醛的製備方法為：按照尿素：甲醛＝1.4:1的摩爾比，將尿素加入質量濃度35％預熱至30℃的甲醛溶液中，加酸催化劑調節pH至4，攪拌混合均勻，經冷卻、風乾、磨碎、過篩，得粉狀的脲甲醛；酸催化劑按重量份計由5份磷酸(濃度85wt％)、3份硫酸(濃度98wt％)、3份草酸(濃度15wt％)及1份乙酸(濃度38wt％)混合而成。

所述土壤改良緩釋顆粒的製備方法如下：

(1)將墨角藻提取物100重量份、蚯蚓糞40重量份、蠅蛆糞90重量份、竹醋液30重量份、腐殖酸30重量份、秸稈粉10份、桑枝粉25重量份、松針粉10重量份及糖蜜40重量份攪拌混合均勻得混合物，向混合物中加水調節至含水量為60-65％得發酵基質。

(2)向發酵基質中加入複合菌液攪拌混合均勻，複合菌液用量為步驟(1)中發酵基質重量的5％，25-35℃下建堆發酵7-14天後得發酵物；複合菌液由EM菌液(市售)與枯草芽胞桿菌液(市售)按照1:0.5的體積比混合而成，EM菌液的活菌數≥1億個/毫升，枯草芽胞桿菌液的活菌數≥1億個/毫升。

(3)將發酵物乾燥後製成顆粒，然後對顆粒熱處理，所述熱處理為以5℃/min的升溫速率升溫至150℃，保持70min，冷卻後得產品。

所述墨角藻提取物的製備方法如下：

(1)將墨角藻幹品粉碎得墨角藻粉碎物，將墨角藻粉碎物與質量濃度1％的檸檬酸鈉溶液按照1g：20mL的配比混合，控制溫度45℃，攪拌5小時，過濾，水洗得預處理物。

(2)將預處理物與質量濃度10％的硫酸溶液按照1g：15mL的配比混合均勻，控制溫度30℃，酸解20min得酸解物。

(3)將酸解物與質量濃度20％的碳酸鈉溶液按照1g：10mL的配比混合，攪拌反應20min，減壓濃縮，冷凍乾燥後得墨角藻提取物。

實施例2：

一種苗木用緩釋肥，按重量份計，配方如下：脲甲醛100份，土壤改良緩釋顆粒50份，過磷酸鈣30份，硫酸鉀20份，氯化鉀10份，尿素15份，硫酸鋅5份；將上述成分混合均勻，擠壓造粒，並在顆粒表面再噴塗一層塗膜液，形成一層脲醛包膜層。塗膜液按重量份計由110份的尿素、160份的質量濃度38％甲醛溶液、0.001份的無機酸混合而成，無機酸由7重量份的硫酸(濃度98wt％)和3重量份的磷酸(濃度85wt％)混合而成。所述脲甲醛的製備方法為：按照尿素：甲醛＝1.6:1的摩爾比，將尿素加入質量濃度40％預熱至25℃的甲醛溶液中，加酸催化劑調節pH至6，攪拌混合均勻，經冷卻、風乾、磨碎、過篩，得粉狀的脲甲醛；酸催化劑按重量份計由8份磷酸(濃度85wt％)、1份硫酸(濃度98wt％)、5份草酸(濃度15wt％)及3份乙酸(濃度38wt％)混合而成。

所述土壤改良緩釋顆粒的製備方法如下：

(1)將墨角藻提取物100重量份、蚯蚓糞60重量份、蠅蛆糞100重量份、竹醋液50重量份、腐殖酸20重量份、秸稈粉15份、桑枝粉15重量份、松針粉20重量份及糖蜜25重量份攪拌混合均勻得混合物，向混合物中加水調節至含水量為60-65％得發酵基質。

(2)向發酵基質中加入複合菌液攪拌混合均勻，複合菌液用量為步驟(1)中發酵基質重量的10％，25-35℃下建堆發酵7-14天後得發酵物；複合菌液由EM菌液(市售)與枯草芽胞桿菌液(市售)按照1:0.7的體積比混合而成，EM菌液的活菌數≥1億個/毫升，枯草芽胞桿菌液的活菌數≥1億個/毫升。

(3)將發酵物乾燥後製成顆粒，然後對顆粒熱處理，所述熱處理為以10℃/min的升溫速率升溫至180℃，保持50min，冷卻後得產品。

所述墨角藻提取物的製備方法如下：

(1)將墨角藻幹品粉碎得墨角藻粉碎物，將墨角藻粉碎物與質量濃度3％的檸檬酸鈉溶液按照1g：10mL的配比混合，控制溫度50℃，攪拌3小時，過濾，水洗得預處理物。

(2)將預處理物與質量濃度15％的硫酸溶液按照1g：10mL的配比混合均勻，控制溫度35℃，酸解10min得酸解物。

(3)將酸解物與質量濃度30％的碳酸鈉溶液按照1g：5mL的配比混合，攪拌反應30min，減壓濃縮，冷凍乾燥後得墨角藻提取物。

實施例3：

一種苗木用緩釋肥，按重量份計，配方如下：脲甲醛100份，土壤改良緩釋顆粒40份，過磷酸鈣25份，硫酸鉀15份，氯化鉀8份，尿素20份，硫酸鋅4份；將上述成分混合均勻，擠壓造粒，並在顆粒表面再噴塗一層塗膜液，形成一層脲醛包膜層。塗膜液按重量份計由100份的尿素、140份的質量濃度38％甲醛溶液、0.0005份的無機酸混合而成，無機酸由6重量份的硫酸(濃度98wt％)和4重量份的磷酸(濃度85wt％)混合而成。所述脲甲醛的製備方法為：按照尿素：甲醛＝1.6:1的摩爾比，將尿素加入質量濃度38％預熱至28℃的甲醛溶液中，加酸催化劑調節pH至5，攪拌混合均勻，經冷卻、風乾、磨碎、過篩，得粉狀的脲甲醛；酸催化劑按重量份計由6份磷酸(濃度85wt％)、2份硫酸(濃度98wt％)、4份草酸(濃度15wt％)及2份乙酸(濃度38wt％)混合而成。

所述土壤改良緩釋顆粒的製備方法如下：

(1)將墨角藻提取物100重量份、蚯蚓糞50重量份、蠅蛆糞95重量份、竹醋液40重量份、腐殖酸25重量份、秸稈粉12份、桑枝粉20重量份、松針粉15重量份及糖蜜30重量份攪拌混合均勻得混合物，向混合物中加水調節至含水量為60-65％得發酵基質。

(2)向發酵基質中加入複合菌液攪拌混合均勻，複合菌液用量為步驟(1)中發酵基質重量的8％，25-35℃下建堆發酵7-14天後得發酵物；複合菌液由EM菌液(市售)與枯草芽胞桿菌液(市售)按照1:0.6的體積比混合而成，EM菌液的活菌數≥1億個/毫升，枯草芽胞桿菌液的活菌數≥1億個/毫升。

(3)將發酵物乾燥後製成顆粒，然後對顆粒熱處理，所述熱處理為以5℃/min的升溫速率升溫至160℃，保持60min，冷卻後得產品。

所述墨角藻提取物的製備方法如下：

(1)將墨角藻幹品粉碎得墨角藻粉碎物，將墨角藻粉碎物與質量濃度2％的檸檬酸鈉溶液按照1g：15mL的配比混合，控制溫度50℃，攪拌4小時，過濾，水洗得預處理物。

(2)將預處理物與質量濃度12％的硫酸溶液按照1g：12mL的配比混合均勻，控制溫度30℃，酸解15min得酸解物。

(3)將酸解物與質量濃度25％的碳酸鈉溶液按照1g：8mL的配比混合，攪拌反應25min，減壓濃縮，冷凍乾燥後得墨角藻提取物。

試驗：

試驗1脲甲醛生產工藝對活度指數的影響

脲甲醛的製備方法為：按照尿素：甲醛＝1:1-1.6:1的摩爾比，將尿素加入質量濃度37％預熱至30℃的甲醛溶液中，加酸催化劑調節pH至4.5，攪拌混合均勻，經冷卻、風乾、磨碎、過篩，得粉狀的脲甲醛。

冷水不溶性氮含量的測定：稱取肥料1.5g於50ml的高型燒杯中，用酒精溼潤後，加水20ml,放置在20℃的恆溫水浴鍋中，不時加以攪拌，15min後過濾，傾洗4-5次，將殘渣洗入濾紙上。濾紙和殘渣一同放入消煮管中，用H2SO4-CuSO4-K2SO4-Se消化，蒸餾法測定殘渣中的全氮量。

熱水不溶性氮含量的測定：稱取肥料0.5g於200ml的高型燒杯中，加入CaCO3約0.5g,再加入pH為7.5的KH2PO4和K2HPO4緩衝液100ml，將燒杯在沸水浴加熱30min，杯中液面浸在沸水浴之下，每隔10min攪拌一次，30min後快速過濾，用100ml pH為7.5的KH2PO4和K2HPO4熱緩衝溶液將殘渣洗至濾紙上。濾紙和殘渣一同放入消煮管中，用H2SO4-CuSO4-K2SO4-Se消化，蒸餾法測定殘渣中的全氮量。計算公式：氮素活度指數(AI)＝(冷水不溶性氮—熱水不溶性氮)×100/冷水不溶性氮

脲甲醛肥料中的氮由冷水可溶性氮(CWS)、熱水可溶性氮(HWS)和熱水不溶性氮(HWIS)三部分組成。其中冷水不溶而熱水可溶性氮含量越高，可給態的控釋性氮越多，活度指數越大，即該部分氮在土壤中轉化成可給態氮的速率越快。尿素與甲醛的配比從1.0增大到1.6時，產品的全氮含量從36.0％增加到39.1％，冷水不溶性氮和熱水不溶性氮含量分別從35.9％和33.8％減少到21.3％和9.1％，活度指數從5.8提高到57.5(表1)。可見，採用本方法所得脲甲醛產品的活度指數較高，含有較多的緩釋性氮。

表1尿素與甲醛不同物質的量之比對產品活度指數的影響

試驗2酸催化劑對產品活度指數的影響：

尿素與甲醛在中性的條件下難以發生縮合反應，因此常用酸或鹼催化這一反應，而脲甲醛肥料通常在酸性條件下縮合而成。無機酸與有機酸均可催化尿素與甲醛的縮合反應，在尿素與甲醛物質的量之比為1.4時，採用有機酸甲酸作為催化劑，產品冷水不溶性氮和熱水不溶性氮含量低，活度指數高；而用無機酸硫酸作為催化劑，產品冷水不溶性氮和熱水不溶性氮含量高，活度指數低(表2)。採用本方法的混合無機酸與有機酸作為催化劑，所獲得的產品具有較好的緩釋性氮。

表2尿素與甲醛不同物質的量之比及催化劑對產品活度指數的影響

試驗3本發明產品的緩釋減損效果：

氨揮發是肥料氮在土壤中氮素損失的主要途徑之一，減少氨揮發對提高氮肥利用率和環境保護有重要意義。緩釋肥處理(本發明的產品)氨揮發的高峰是在第8天到第12天(表3)，以後逐漸減少。28天後，普通複合肥的氨揮發總量為30.67mg，緩釋肥處理的氨揮發總量為5.36mg，與普通複合肥處理相比，緩釋肥處理可減少氨揮發損失82.5％。此外，緩釋肥處理的氮釋放率也顯著低於普通複合肥(表4)。

表3肥料的氨揮發量(mg/pot)

表4肥料的氮釋放率(％)

試驗4本發明產品的使用效果：

對茶花生長的影響：試驗設計3個處理：(1)不施肥；(2)普通複合肥；(3)緩釋肥(本發明產品)，重複10次。栽培用盆缽為15×13cm(φ×H)的瓦質花盆，每盆裝營養土0.75kg，供試茶花為剛嫁接成活的幼苗，每盆1株。待茶花幼苗成活後，按處理要求每盆施緩釋肥或普通複合肥1.2g，肥料埋入深3cm的土層中。試驗過程中按茶花常規習慣進行病蟲害防治和水分管理，移栽9個月後，測定茶花植株的生物量、葉片中葉綠素的含量及考查株高和地徑。試驗表明，緩釋肥能明顯促進茶花的生長(表5)。緩釋肥處理與普通複合肥處理相比，生物量增加168％，其中根生物量增加129％，莖生物量增加187％，葉生物量增加185％(表5)。施用緩釋肥還可提高茶花葉片中葉綠素含量。緩釋肥處理與普通複合肥處理相比，葉片的葉綠素含量增加14.7％(表6)。施用緩釋肥處理茶花葉片中葉綠素含量增加，不僅有利於光合作用，促進植株快速生長，增加生物量，並且葉色濃綠，色澤鮮豔，顯著提高茶花的美學觀賞價值。

表5緩釋肥對茶花性狀的影響

註：株高、地徑為10株苗木的平均值。

表6緩釋肥對葉片葉綠素含量的影響(mg/g鮮重)

以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，並非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。