一种同步营养的小麦专用控释肥及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种小麦专用控释肥，特别涉及一种与播种同时进行、适用于机械施肥、营养释放与小麦养分吸收同步的小麦专用控释肥及其制备法，属于控释肥料生产技术领域。
背景技术
小麦是我国的主要粮食作物之一，但是，小麦种植效益低，农民不愿意投入过多的劳力和时间，实现小麦播种与施肥一次性完成是小麦施肥的发展方向。目前，小麦所施用的肥料以速效性化肥为主，这种肥料由于溶解快、肥效短、易流失，既不能一次性施肥，更不能与播种一起施用。控释肥能够解决小麦一次性施肥问题，如中国专利文件CN101182260A(200710114006.1)公开了一种“硫磺、树脂包膜小麦专用控释肥及其制造方法”，利用硫磺、树脂包膜材料生产的系列控释肥通过复配生产小麦专用控释肥的方法，但它也存在不足，例如硫磺在空气中易被氧化变脆，在养分释放过程中会发生膜壳的破裂，导致膜内养分的突然释放等。于2009年12月9日授权的发明专利CN 100567222C“回收热塑性树脂与热固性多层复合包膜控释肥料的生产方法”实现了包膜材料韧性与弹性的完美结合，解决了肥料的控释性能和养分释放受生产环境影响而剧烈波动的问题。但是这项技术只能生产通用型缓控释肥，针对小麦还有一定差距。
目前，小麦控释肥的控释期选择也存在较大的盲目性，通常以速效肥料为对照控释肥的增产效果(或肥料利用率)等初步确定，这种方法与控释肥工业化生产的在线检测无法定量联系。我国缓控释肥生产标准规定，缓控释养分的释放时间以在25℃静水中浸提开始至达到80％的养分累积释放率所需的时间来表示。这种表示方法对规范缓控释肥生产具有重要意义，但是，小麦生长的环境是土壤，其温度和水分有较大变化，且温度和水分是影响控释肥养分释放的两个主要因素。因此，以缓控释肥生产标准规定的控释期和小麦生长期确定控释肥的施用会与生产实际有较大差距。
【发明内容】
针对现有技术的不足，本发明提供一种同步营养的小麦专用控释肥及其制备方法，利用回收废旧热塑性树脂和热固性树脂双层包膜控释肥进行复配，制得的小麦专用控释肥适用于利用播种机、在小麦播种时机械施用。
本发明的技术方案如下：
小麦专用控释肥，原料组份质量份如下：
3.2％双层包膜尿素 1～3份
3.5％双层包膜尿素 3～5份
3.8％双层包膜尿素 4～6份
4.1％双层包膜尿素 9～12份
4.4％双层包膜尿素 7～12份
4.7％双层包膜尿素 4～7份
5.0％双层包膜尿素 2～5份
4.1％双层包膜硝酸钾 20～25份
3.5％双层包膜磷酸二铵 14～20份
氯化钾复合肥 15～25份
硫酸锌 1～2.0份。
所述的氯化钾复合肥，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别是15wt％、15wt％、15wt％，为市售产品，硫酸锌为市售产品。其余原料双层包膜尿素、双层包膜硝酸钾、双层包膜磷酸二铵按CN100567222C(200710114124.2)方法制备，原料名称中的百分数为双层膜材料总量占核心肥料重量的百分比。
进一步优选的，小麦专用控释肥，原料组份质量份如下：
3.2％双层包膜尿素 1.5～2.5份
3.5％双层包膜尿素 3.5～4.5份
3.8％双层包膜尿素 4.5～5.5份
4.1％双层包膜尿素 9～11份
4.4％双层包膜尿素 9～11份
4.7％双层包膜尿素 5.5～6.5份
5.0％双层包膜尿素 3.5～4.5份
4.1％双层包膜硝酸钾 21～23份
3.5％双层包膜磷酸二铵 14～16份
氯化钾复合肥 19～21份
硫酸锌 1.4～1.6份。
上述本发明的小麦专用控释肥的制备方法，步骤如下：
(1)原料的制备，其中原料用量均为质量份：
A、将3份回收聚乙烯树脂溶于50份乙酸正丁酯和乙酸戊酯质量比为2∶1的混合溶剂中，加入硅藻土、小麦粉和橡胶粉共0.8份，其中硅藻土、小麦粉和橡胶粉质量比1∶1∶1，配制成内层膜包膜剂。
B、将聚氨基甲酸酯0.3份、甲苯二异氰酸酯0.1份、乙酸乙酯0.1份混合，配制成外层膜包膜剂。
C、分7次称取直径2～4毫米的大颗粒尿素各100份，分别按现有技术先包一层上述A制得的内层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比分别为1.2％、1.5％、1.8％、2.1％、2.4％、2.7％、3.0％。再包一层上述B制得的外层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比均是2.0％。两层膜材料总量占核心肥料重量的3.2％、3.5％、3.8％、4.1％、4.4％、4.7％、5.0％，即得3.2％双层包膜尿素，3.5％双层包膜尿素，3.8％双层包膜尿素，4.1％双层包膜尿素，4.4％双层包膜尿素，4.7％双层包膜尿素，5.0％双层包膜尿素。
D、称取直径2-4毫米的颗粒硝酸钾，先包一层上述A制得的内层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是2.1％，再包一层上述B制得的外层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是2.0％。两层膜材料总量占核心肥料重量的4.1％。
E、称取直径2-4毫米的颗粒磷酸二铵，先包一层上述A制得的内层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是1.5％，再包一层上述B制得的外层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是2.0％。两层膜材料总量占核心肥料重量的3.5％。
(2)按配方取3.2％双层包膜尿素、3.5％双层包膜尿素、3.8％双层包膜尿素、4.1％双层包膜尿素、4.4％双层包膜尿素、4.7％双层包膜尿素、5.0％双层包膜尿素、4.1％双层包膜硝酸钾、3.5％双层包膜磷酸二铵，再加入氯化钾复合肥和硫酸锌。将所有原料放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀，将混合好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装。
本发明小麦专用控释肥是根据小麦对养分的需求规律和不同包膜厚度的控释肥在土壤中的养分释放情况制定的配方。
本发明小麦专用控释肥的用量和施肥方法：用量一般为每亩25～35公斤，也可以当地农民习惯施肥量作参照，其用量为普通化肥的50-60％。施肥方法是利用播种、施肥一体化机械完成。肥料施用位置可以在种子一侧，也可以在种子下方。优选的在种子下方2～3cm。
本发明的优良效果如下：
1.不危害种子
本发明控释肥料为回收热塑性树脂与热固性树脂双层包膜，两种包膜材料均为非水溶性物质，不会因为土壤水分的变化而改变养分释放性能，同时，本专用控释肥发挥了两类包膜材料地优点，实现了韧性与弹性的完美结合，即便与种子直接接触也不会对种子产生危害。这种肥料也被称为种子保姆肥。
2.同步营养，控释肥养分释放与小麦吸收相吻合
本发明小麦专用控释肥是根据不同包膜厚度的控释肥在土壤中(而不是普通意义上25℃水中)的养分释放规律和小麦对养分的吸收需要相结合配制而成，它较常用的以25℃静态水中养分释放期确定的控释肥更贴近小麦生长的田间实际情况，因此，控释肥的养分释放与小麦的养分吸收更吻合。
3.肥料距离根系近，利用率高
本专用控释肥可以施在种子附近，既不会对种子造成伤害，又利于根系吸收，极大地提高了肥料利用率。据研究，与普通常规施肥比较，可提高肥料利用率近1倍。
4.施用方便，省工省力
本专用控释肥由于包膜均匀，外观性状好，能够利用机械与小麦播种一次性完成，避免了人工撒施肥料，极大的降低了农民的劳动强度，节约了用工成本，提高了经济效益。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：小麦专用控释肥，原料组分质量份如下：
3.2％双层包膜尿素 2份
3.5％双层包膜尿素 4份
3.8％双层包膜尿素 5份
4.1％双层包膜尿素 10份
4.4％双层包膜尿素 10份
4.7％双层包膜尿素 6份
5.0％双层包膜尿素 4份
4.1％双层包膜硝酸钾 22份
3.5％双层包膜磷酸二铵 15份
氯化钾复合肥 20份
硫酸锌 1.5份。
(1)系列原料制备：
A、将3公斤回收聚乙烯树脂溶于100公斤乙酸正丁酯和乙酸戊酯比例为2∶1混合溶剂中，加入硅藻土、小麦粉和橡胶粉1∶1∶1共0.8公斤，配制成内层膜包膜剂。
B、将聚氨基甲酸酯0.3公斤、甲苯二异氰酸酯0.1公斤、乙酸乙酯0.1公斤混合，配制成外层膜包膜剂。
C、分别称取7份直径2-4毫米的大颗粒尿素各100公斤，按现有技术先包一层上述A包膜剂，膜材料分别占肥料重量的1.2％、1.5％、1.8％、2.1％、2.4％、2.7％、3.0％。再包一层上述B包膜剂，膜材料占肥料重量的比例均是2.0％。两层膜材料总量占核心肥料重量的3.2％、3.5％、3.8％、4.1％、4.4％、4.7％、5.0％。
D、称取直径2-4毫米的颗粒硝酸钾，先包一层上述A制得的内层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是2.1％，再包一层上述B制得的外层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是2.0％。两层膜材料总量占核心肥料重量的4.1％。
E、称取直径2-4毫米的颗粒磷酸二铵，先包一层上述A制得的内层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是1.5％，再包一层上述B制得的外层膜包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是2.0％。两层膜材料总量占核心肥料重量的3.5％。
(2)按配方取3.2％双层包膜尿素2份、3.5％双层包膜尿素4份、3.8％双层包膜尿素5份、4.1％双层包膜尿素10份、4.4％双层包膜尿素10份、4.7％双层包膜尿素6份、5.0％双层包膜尿素4份、4.1％双层包膜硝酸钾22份、3.5％双层包膜磷酸二铵15份、氯化钾复合肥20份、硫酸锌1.5份，将所有原料放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀，将混合好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装。
实施例2：小麦专用控释肥，原料组分质量份如下：
3.2％双层包膜尿素 3份
3.5％双层包膜尿素 5份
3.8％双层包膜尿素 6份
4.1％双层包膜尿素 9份
4.4％双层包膜尿素 12份
4.7％双层包膜尿素 5份
5.0％双层包膜尿素 5份
4.1％双层包膜硝酸钾 20份
3.5％双层包膜磷酸二铵 18份
氯化钾复合肥 15份
硫酸锌 2份。
原料方法制备同实施例1。
实施例3：小麦专用控释肥，原料组分质量份如下：
3.2％双层包膜尿素 1份
3.5％双层包膜尿素 3份
3.8％双层包膜尿素 4份
4.1％双层包膜尿素 12份
4.4％双层包膜尿素 8份
4.7％双层包膜尿素 4份
5.0％双层包膜尿素 2份
4.1％双层包膜硝酸钾 24份
3.5％双层包膜磷酸二铵 16份
氯化钾复合肥 25份
硫酸锌 1份。
原料方法制备同实施例1。
实施例4：小麦专用控释肥，原料组分质量份如下：
3.2％双层包膜尿素 3份
3.5％双层包膜尿素 4份
3.8％双层包膜尿素 4份
4.1％双层包膜尿素 11份
4.4％双层包膜尿素 7份
4.7％双层包膜尿素 4份
5.0％双层包膜尿素 3份
4.1％双层包膜硝酸钾 25份
3.5％双层包膜磷酸二铵 20份
氯化钾复合肥 18份
硫酸锌 1.5份。
原料方法制备同实施例1。
对比例：
普通氯化钾复合肥(氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为15％、15％、15％)，尿素(含氮量46％)。
以上实施例1～4和对比例的应用效果如下：
试验地点：河南驻马店、河北宁晋县、山东桓台县、山东禹城县。
试验时间：2008年和2009年连续两年。供试小麦品种为济麦22号。
每个试验点都施用实施例1-4的4种肥料，并以对比例肥料为对照。实施例肥料用量是对比例的50％。对比例肥料用量按当地农民习惯用量确定，其施肥方法为农民习惯方法，即氯化钾复合肥和尿素总量的40％在翻地前撒施于土壤表面，然后旋耕入土，剩余的尿素在小麦拔节期追施。实施例中全部控释专用肥是在小麦播种时利用播种机同时施用，肥料施用位置在种子下方2～3cm。应用效果见表1。
表1
肥料利用率提高 (％) 节省劳动成本 (元/亩) 增产效率 (％) 1米土体减少硝态氮 污染(％) 实施例1 103.6 60 5.2 90.1 实施例2 94.5 60 3.3 85.4 实施例3 87.2 60 2.5 87.8 实施例4 95.1 60 3.2 82.6 对比例 - - - -