一种磷酸盐基大颗粒肥料及其在香蕉、橡胶上的施用方法

1.本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种磷酸盐基大颗粒肥料及其在香蕉、橡胶上的施用方法。


背景技术：

2.经济林产业是我国林业产业的主体，在国民经济中具有重要的作用。果树作为经济林所占份额也不断快速增加，在中国农业产业发展中占有十分重要的战略地位，对促进农村经济发展意义重大。但是，在经济林(尤其高经济价值果树)栽培中普遍存在施肥次数多、过量施肥的问题，导致资源浪费和环境污染，不利于产业的可持续发展。有研究表明施用包膜控释肥料能够降低肥料用量，减少肥料淋溶损失，然而由于包膜控释肥料价格高，在生产中难以大面积推广应用。因此，研究高效、经济、环保且适合经济林特点的缓/控释肥料对于经济林产业的可持续发展十分必要。
3.大颗粒肥料可根据林木、果树养分需求，调控肥料质量，配方灵活可变，方便施用，而且肥料表面积与体积的比率相对较小，降低肥料溶解速率，养分释放更为缓慢，延长肥效期，减少施肥次数，是一种低成本、环保的缓/控释肥料。全素长效柱肥(cn2264741y)中将化肥、粘合剂等挤压成柱状肥料，并包覆降解膜制备成全素长效柱肥；一种由化肥、壳体、石蜡或油膜组成的肥料棒(cn2154587y)，但上述大颗粒肥料存在制备工艺复杂，需要利用聚合物膜层涂覆或壳体外包。cn102531808b将肥料配方原料混配挤压造型制备了锥形或是椭圆形、重量30g或70g的固体肥，但该专利仅是将肥料配方原料混配挤压而成，肥料养分缓释性能还有待提升。cn105272774a中将水溶性保水剂、填充料与粉碎后的氮肥、磷肥、钾肥、中微量元素肥料混合均匀、挤压制成缓释肥料棒，然而由肥料粉末原料与水溶性高分子材料混合直接挤压成型，容易致使大颗粒肥料成型之后存在体积膨胀和易吸潮等不足，大颗粒肥料的成型质量还有较大提升空间，这些均限制了大颗粒肥料的推广应用。
4.为解决上述问题，提供一种磷酸盐基大颗粒肥料及其施用方法尤为重要。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种磷酸盐基大颗粒肥料及其在香蕉、橡胶上的施用方法，本发明制备的磷酸盐基大颗粒肥料抗压强度较好，大颗粒肥料缓释性能较强，且制备工艺简单，环保无污染。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种磷酸盐基大颗粒肥料，其特征在于，包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁5～30％、粉状尿素5～40％、小颗粒脲甲醛0～30％、粉状酸性磷酸盐肥料5～30％、粉状氯化钾10～60％、滑石粉0～15％和水0～2％
7.优选地，所述粉状重烧氧化镁的粒径为300～500目，所述粉状尿素的粒径为40～200目，所述小颗粒脲甲醛的粒径为14～35目，所述粉状酸性磷酸盐肥料和粉状氯化钾的粒径均为20～100目，所述滑石粉的粒径为500～1250目。
8.优选地，所述粉状酸性磷酸盐肥料为磷酸一铵或磷酸二氢钾。
9.还提供上述磷酸盐基大颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：
10.将所述粉状重烧氧化镁、粉状尿素、小颗粒脲甲醛、粉状酸性磷酸盐肥料、粉状氯化钾和滑石粉加入搅拌机中搅拌混匀，在搅拌的过程中采用雾化喷枪将所述水均匀喷入，得到混合均匀的原料，然后将所述混合均匀的原料加入模具中，再采用液压机挤压，制得磷酸盐基大颗粒肥料。
11.优选地，所述模具每次可压制成型15～20个所述磷酸盐基大颗粒肥料，每个所述磷酸盐基大颗粒肥料的质量为200～500g；所述液压机的成型压力为50吨～250吨，保压时间为5～10s。
12.还提供上述磷酸盐基大颗粒肥料在种植香蕉上的施用方法，包括以下步骤：
13.在大田苗期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为300g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁15％、粉状尿素15％、小颗粒脲甲醛22％、粉状酸性磷酸盐肥料10.5％、粉状氯化钾27％、滑石粉9.5％和水1％；
14.在旺盛生长期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为500g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素17％、小颗粒脲甲醛10％、粉状酸性磷酸盐肥料8％、粉状氯化钾40％、滑石粉14％和水1％；
15.在花芽分化期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为500g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素11％、小颗粒脲甲醛17％、粉状酸性磷酸盐肥料8％、粉状氯化钾48％、滑石粉5％和水1％；
16.在抽蕾期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为400g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素11％、小颗粒脲甲醛17％、粉状酸性磷酸盐肥料8％、粉状氯化钾40％、滑石粉13％和水1％；
17.在成熟期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为250g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素13％、小颗粒脲甲醛8％、粉状酸性磷酸盐肥料6％、粉状氯化钾48％、滑石粉14％和水1％；
18.每个时期施用磷酸盐基大颗粒肥料的位置均为距离香蕉假茎0.5～1.0米处，采用施肥机打孔或挖穴后将所述磷酸盐基大颗粒肥料放入并覆土；在香蕉生育期施肥次数为5次。
19.还提供上述磷酸盐基大颗粒肥料在种植橡胶上的施用方法，包括以下步骤：
20.在3～4月份，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为1000g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁15％、粉状尿素24％、小颗粒脲甲醛29％、粉状酸性磷酸盐肥料9.5％、粉状氯化钾12％、滑石粉9.5％和水1％；
21.在8月份，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为500g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁15％、粉状尿素8％、小颗粒脲甲醛15％、粉状酸性磷酸盐肥料24％、粉状氯化钾23.5％、滑石粉13.5％和水1％；
22.每次施用磷酸盐基大颗粒肥料的位置为橡胶树施肥穴，利用施肥机打孔或挖穴后将所述磷酸盐基大颗粒肥料放入并覆土，施肥次数为2次。
23.本发明与现有技术相比具有以下优点：
24.1、与现有大颗粒肥料相比，本发明磷酸镁盐基大颗粒肥料是在肥料挤压成型过程
中通过粉状重烧氧化镁与粉状酸性磷酸盐反应原位形成磷酸镁盐胶结材料与其他肥料组分挤压成型制备而成。磷酸镁盐胶结材料不仅具有很强粘结特性，也是一种多元素缓释肥料，在大颗粒肥料制备过程中加入磷酸镁盐胶结材料合成材料不仅可以明显改善大颗粒肥料成型质量，提高大颗粒肥料抗压强度，增强大颗粒肥料缓释性能，而且制备工艺简单，环保无污染。
25.2、本发明以粉状重烧氧化镁、磷酸一铵(磷酸二氢钾)等为大颗粒肥料基础原料，在大颗粒肥料挤压成型过程中通过重烧氧化镁与酸性磷酸盐反应原位形成磷酸镁盐胶结材料，将大颗粒肥料挤压成型与磷酸镁盐胶结材料固化反应融合，制备磷酸镁盐基大颗粒肥料；尿素、脲甲醛、氯化钾等主要是提供营养元素，滑石粉的作用主要是作为填充料，另外还具有一定的润滑作用，有助于脱模；水分主要是有助于粉状重烧氧化镁与酸性磷酸盐反应，也可以起到一定的润滑作用，可稍微降低大颗粒肥料与模具间的摩擦力。磷酸镁盐胶结材料不仅具有很强粘结特性，也是一种多元素缓释肥料，在大颗粒肥料制备过程中加入磷酸镁盐胶结材料合成材料不仅可以明显改善大颗粒肥料成型质量，提高大颗粒肥料抗压强度，增强大颗粒肥料缓释性能，将有利于推进大颗粒肥料在农业生产中应该推广，对农业生产减肥、提质、增效具有重要意义。
26.3、橡胶树是多年生高大乔木，投产后胶树既要产胶，又要满足自身生长，对养分的需求量大；香蕉为一年生草本果树，喜大水大肥，施肥次数多，施肥量大。两种作物共同特点是养分需求量大，与大田作物相比生育周期更长。另外，两种作物均栽培于热带亚热带地区，高温多雨，肥料养分淋溶损失大，因此将本发明磷酸盐基大颗粒肥料应用于这两种植物的种植，更能发挥本发明磷酸盐基大颗粒肥料的优势，且可减少香蕉、橡胶施肥次数，减少劳动力投入，并提高香蕉、橡胶产量。
27.下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
28.图1是本发明磷酸盐基大颗粒肥料的图片。
29.图2是实施例2中通过液压机压制成的磷酸盐基大颗粒肥料的图片。
30.图3是实施例2中液压机的图片。
31.图4是实施例3中在香蕉大田苗期施用磷酸盐基大颗粒肥料的图片。
32.图5是实施例3中在香蕉花芽分化期施用磷酸盐基大颗粒肥料的图片。
33.图6是实施例3中磷酸盐基大颗粒肥料用于香蕉树的种植施用图片。
34.图7是实施例4中磷酸盐基大颗粒肥料用于橡胶树的种植施用图片。
35.图8是实施例4中4月橡胶施用磷酸盐基大颗粒肥料的图片。
36.图9是实施例4中磷酸盐基大颗粒肥料施用2个月后的图片。
具体实施方式
37.实施例1
38.本实施例磷酸盐基大颗粒肥料，包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10～30％、粉状尿素5～40％、小颗粒脲甲醛0～30％、粉状酸性磷酸盐肥料5～30％、粉状氯化钾10～60％、滑石粉0～15％和水0～2％。
39.本实施例中，所述粉状重烧氧化镁的粒径为300目～500目，所述粉状尿素的粒径为40目～200目，所述小颗粒脲甲醛粒径为14目～35目，所述粉状酸性磷酸盐肥料和粉状氯化钾的粒径均为20目～100目，所述滑石粉的粒径为500目～1250目；所述粉状酸性磷酸盐肥料为磷酸一铵或磷酸二氢钾。
40.本实施例中，磷酸盐基大颗粒肥料
①
，包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁5％、粉状尿素15％、小颗粒脲甲醛25％、粉状磷酸一铵10％、粉状氯化钾35％、滑石粉9％和水1％。将称取的上述组分加入搅拌机中搅拌混匀，在搅拌的过程中采用雾化喷枪将水均匀喷入，得到混合均匀的原料，然后将混合均匀的原料加入模具中，液压机的成型压力设置为100吨，保压时间设置为5s，采用液压机挤压制得大颗粒肥料。
41.本实施例中，磷酸盐基大颗粒肥料
②
，包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素15％、小颗粒脲甲醛25％、粉状磷酸一铵10％、粉状氯化钾30％、滑石粉9％和水1％。将称取的上述组分加入搅拌机中搅拌混匀，在搅拌的过程中采用雾化喷枪将水均匀喷入，得到混合均匀的原料，然后将混合均匀的原料加入模具中，液压机的成型压力设置为100吨，保压时间设置为5s，采用液压机挤压制得大颗粒肥料。
42.本实施例中，磷酸盐基大颗粒肥料
③
，包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁15％、粉状尿素15％、小颗粒脲甲醛25％、粉状磷酸一铵10％、粉状氯化钾30％、滑石粉4％和水1％。将称取的上述组分加入搅拌机中搅拌混匀，在搅拌的过程中采用雾化喷枪将水均匀喷入，得到混合均匀的原料，然后将混合均匀的原料加入模具中，液压机的成型压力设置为100吨，保压时间设置为5s，采用液压机挤压制得大颗粒肥料。
43.本实施例中，磷酸盐基大颗粒肥料
④
，包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素34％、小颗粒脲甲醛0％、粉状磷酸一铵10％、粉状氯化钾30％、滑石粉15％和水1％。将称取的上述组分加入搅拌机中搅拌混匀，在搅拌的过程中采用雾化喷枪将水均匀喷入，得到混合均匀的原料，然后将混合均匀的原料加入模具中，液压机的成型压力设置为100吨，保压时间设置为5s，采用液压机挤压制得大颗粒肥料。
44.本实施例中，磷酸盐基大颗粒肥料
⑤
，包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素23％、小颗粒脲甲醛12％、粉状磷酸一铵10％、粉状氯化钾30％、滑石粉14％和水1％。将称取的上述组分加入搅拌机中搅拌混匀，在搅拌的过程中采用雾化喷枪将水均匀喷入，得到混合均匀的原料，然后将混合均匀的原料加入模具中，液压机的成型压力设置为100吨，保压时间设置为5s，采用液压机挤压制得大颗粒肥料。
45.本实施例中，所述粉状重烧氧化镁购于寿光市邦泽化工有限公司，所述粉状尿素(n≥46％)购于济南创信生物科技有限公司，所述小颗粒脲甲醛(n≥35％)购于武汉绿茵化工有限公司，所述粉状酸性磷酸盐肥料(n p2o5≥73％)购于什邡市康龙化工有限责任公司，所述粉状氯化钾(k2o≥60％)购于中国农业生产资料集团公司，所述滑石粉购于桂林桂广滑石开发有限公司。
46.对上述磷酸盐基大颗粒肥料
①‑⑤
的养分缓释性能试验采用土注淋溶法进行测定，具体方法如下：
47.试验布置于中国热带农业科学院橡胶研究所五队基地，试验所用淋溶管为高55cm，内径16cm的pvc管，用纱布将管底封住，先加入300g石英砂(高约5cm)，然后装入过5mm筛的风干土6kg(高约25cm)，放入供试大颗粒肥料，再加入过5mm筛的风干土2kg(高约
10cm)，最后加入300g石英砂(高约5cm)，以排除淋溶时对土层的扰动；淋溶管下通过漏斗用塑料瓶收集淋溶液。试验时，每个土柱先加水至接近饱和后静置24h，再加入1l水，当不再有水淋出时收集淋溶液，以第一次收集时间计时，每次收集前一天加水1l，共计10次(间歇式淋溶)，测定淋溶液中养分含量，每个处理设5个重复，同时以常规肥料为对照，常规肥料由尿素、磷酸一铵、氯化钾掺混而成，n、p2o5、k2o的养分含量与磷酸盐基大颗粒肥料相等。
48.对上述磷酸盐基大颗粒肥料
①‑⑤
的抗压性能采用万能测试机进行测定，具体方法如下：
49.将压制成型的各处理肥料棒直立于压力测试机的测试平台上，通过万能测试机压缩程序控制移动横梁，移动速度设置为2mm/min，测定肥料棒的正抗压强度，再将肥料棒侧放于测试平台上测定磷酸盐基大颗粒肥料的侧抗压强度。
50.上述两个试验的结果如表1所示，与常规肥料相比，磷酸盐基大颗粒肥料
①‑⑤
可降低养分累积释放率，28d养分累积释放率减少了31.34％～79.02％，具有较好的缓释效果。另外，磷酸盐基大颗粒肥料制备过程中增加大颗粒肥料中粉末重烧氧化镁用量能够降低肥料氮素累积释放率，提高磷酸盐基大颗粒肥料的抗压强度，有利于提升磷酸盐基大颗粒肥料缓释性能和成型质量；而随着磷酸盐基大颗粒肥料中脲甲醛用量增加，磷酸盐基大颗粒肥料氮素累积释放率减小，但肥料抗压强度有所下降。
51.表1大颗粒肥料养分累积释放率和抗压强度
[0052][0053]
实施例2
[0054]
实施例1中磷酸盐基大颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：
[0055]
将所述粉状重烧氧化镁、粉状尿素、小颗粒脲甲醛、粉状酸性磷酸盐肥料、粉状氯化钾和滑石粉加入搅拌机中搅拌混匀，在搅拌的过程中采用雾化喷枪将水均匀喷入，得到混合均匀的原料，然后将所述混合均匀的原料加入模具中，再采用液压机挤压(见图3)，制得磷酸盐基大颗粒肥料；
[0056]
所述模具每次可压制成型15～20个所述磷酸盐基大颗粒肥料，每个所述磷酸盐基大颗粒肥料的质量为200g；所述液压机的成型压力为50吨，保压时间为10s；
[0057]
本实施例中，每个所述磷酸盐基大颗粒肥料的质量还可以为250g、300g、400g或500g；所述液压机的成型压力还可以为50吨、150吨、200吨或250吨，保压时间还可以为6s、7s、8s或9s。
[0058]
本实施例中制得的磷酸盐基大颗粒肥料如图1所示，通过模具和液压机压制成型的磷酸盐基大颗粒肥料如图2所示。为了便于磷酸盐基大颗粒肥料脱模和增效，在磷酸盐基大颗粒肥料压制成型时模具可均匀涂布矿物油，以减少磷酸盐基大颗粒肥料脱模阻力，有
助于磷酸盐基大颗粒肥料；所述的矿物油为通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油，覆裹在大颗粒肥料表面具有一定的疏水、杀虫、杀菌和增效作用。
[0059]
实施例3
[0060]
实施例1中所述磷酸盐基大颗粒肥料在种植香蕉上的施用方法，包括以下步骤：
[0061]
在大田苗期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为300g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁15％、粉状尿素15％、小颗粒脲甲醛22％、粉状磷酸一铵10.5％、粉状氯化钾27％、滑石粉9.5％和水1％；
[0062]
在旺盛生长期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为500g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素17％、小颗粒脲甲醛10％、粉状磷酸一铵8％、粉状氯化钾40％、滑石粉14％和水1％；
[0063]
在花芽分化期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为500g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素11％、小颗粒脲甲醛17％、粉状磷酸一铵8％、粉状氯化钾48％；滑石粉5％和水1％；
[0064]
在抽蕾期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为400g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素11％、小颗粒脲甲醛17％、粉状磷酸一铵8％、粉状氯化钾40％、滑石粉13％和水1％；
[0065]
在成熟期时，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为250g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁10％、粉状尿素13％、小颗粒脲甲醛8％、粉状磷酸一铵6％、粉状氯化钾48％、滑石粉14％和水1％；
[0066]
每个时期施用磷酸盐基大颗粒肥料的位置均为距离香蕉假茎0.5米处，采用施肥机打孔或挖穴后将所述磷酸盐基大颗粒肥料放入并覆土，香蕉生育期施肥次数为5次；粉状磷酸一铵还可以替换为粉状磷酸二氢钾。
[0067]
本实施例中施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的位置还可以为距离香蕉假茎0.6米、0.7米、0.8米、0.9米或1米处；根据香蕉不同生育时期的养分需求量，本发明经过大量试验制定了不同时期的磷酸盐基大颗粒肥料的配方，调整各种组分的用量，制备适合不同时期的磷酸盐基大颗粒肥料。
[0068]
磷酸盐基大颗粒肥料用于香蕉种植的田间试验于2018年09月至2019年09月在海南省儋州品资所五队基地进行，供试香蕉品种为宝岛蕉，每个处理设置3个重复，每个重复种植20株香蕉苗，种植密度为170株/亩。常规肥料处理为单株香蕉肥料用量为n300g、p2o5120g、k2o600g，施用次数如表2所示；磷酸盐基大颗粒肥料养分投入量较常规肥料处理减量20％，经计算磷酸盐基大颗粒肥料处理的投入量为n240g、p2o596g、k2o480g，结果如表2所示。
[0069]
表2宝岛蕉各关键生育期肥料用量及施肥次数
[0070]
[0071][0072]
经田间试验得到，常规肥料处理、磷酸盐基大颗粒肥料处理宝岛蕉单株产量分别为18.37kg/株和21.48kg/株，磷酸盐基大颗粒肥料处理较常规施肥处理增产16.93％。
[0073]
实施例4
[0074]
实施例1中所述磷酸盐基大颗粒肥料在种植橡胶上的施用方法，包括以下步骤：
[0075]
在3～4月份，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为1000g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁15％、粉状尿素24％、小颗粒脲甲醛29％、粉状磷酸一铵9.5％、粉状氯化钾12％、滑石粉9.5％和水1％；
[0076]
在8月份，施用所述磷酸盐基大颗粒肥料的用量为500g/株，所述磷酸盐基大颗粒肥料包括以下质量分数的组分：粉状重烧氧化镁15％、粉状尿素8％、小颗粒脲甲醛15％、粉状磷酸一铵24％、粉状氯化钾23.5％、滑石粉13.5％和水1％；
[0077]
施用磷酸盐基大颗粒肥料的位置为橡胶树施肥穴，利用施肥机打孔或挖穴后将所述磷酸盐基大颗粒肥料放入并覆土，施肥次数为2次；所述粉状磷酸一铵还可以替换为粉状磷酸二氢钾。
[0078]
磷酸盐基大颗粒肥料用于橡胶树种植的田间试验于2019年在海胶集团阳江分公司27队进行，供试橡胶品种为pr107，每个处理设置3个重复，每个重复为1个树位(每个树位有效割株为400株左右)。常规肥料处理肥料用量为n376g、p2o5131g、k2o142g，施用次数如表3所示；经计算磷酸盐基大颗粒肥料处理用量为n282g、p2o5131g、k2o142g，磷酸盐基大颗粒肥料用量较常规肥料处理减氮25％。
[0079]
表3橡胶树肥料用量及施肥次数
[0080][0081]
表4大颗粒肥料对橡胶树干胶产量的影响
[0082][0083]
注：2018年产量为试验前橡胶树产量，
[0084]
相对增产率(％)＝(后期产量-前期产量)/前期产量
×
100％
[0085]
实际增产率(％)＝处理区相对增产率(％)-对照区相对增产率(％)
[0086]
净增产率(％)＝((试区试后产量/试区试前产量)/(对照区试后产量/对照区试前产量))
×
100％-100％
[0087]
试验结果如表4所示，与施用常规肥料相比，磷酸盐基大颗粒肥料处理橡胶树干胶产量实际增产率为8.79％，净增产率为8.33％。
[0088]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。