一种新型缓释颗粒镁肥及制造方法.pdf

本发明属于肥料加工领域。一种新型缓释颗粒镁肥，采用一水硫酸镁、氧化镁作为粉料，按相应比例混合，在酸性介质条件下，将水溶性壳聚糖加入到酸性介质中进行溶解，进行聚合反应造粒，各原料质量份数如下：一水硫酸镁 ：60-85；氧化镁 ：15-40；以柠檬酸和/或稀硝酸为酸性介质，配置质量浓度为0.1-5%水溶性壳聚糖溶液。本发明制得产品颗粒均匀、圆润，强度高。因水溶性壳聚糖多官能团螯合、其盐类薄膜成型的性质，可使镁肥颗粒内速效、中效、长效养分均衡释放，充分满足作物整个生育期对镁养分的需求，肥效高，经济效益显著。

权利要求书
1.  一种新型缓释颗粒镁肥，其特征在于：采用一水硫酸镁、氧化镁作为粉料，按相应比例混合，在酸性介质条件下，将水溶性壳聚糖加入到酸性介质中进行溶解，进行聚合反应造粒，各原料质量份数如下：
一水硫酸镁 ：60-85
         氧化镁 ：15-40
    造粒液相：7-13
所述造粒液相采用水溶性壳聚糖酸性溶液中加入一水硫酸镁与氧化镁的混合物制得；其中酸性介质为质量浓度为0.5-5%柠檬酸和/或稀硝酸溶液中加入水溶性壳聚糖，配制成质量浓度为0.1-5%水溶性壳聚糖酸性溶液；一水硫酸镁与氧化镁混合物和水溶性壳聚糖酸性溶液的质量比是0.5－5：10。

2.  一种新型缓释颗粒镁肥的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
   第一步，备粉料：将氧化镁、一水硫酸镁分别粉碎至30目以上，将粉碎后的氧化镁、一水硫酸镁原料按比例进行充分混合；
  第二步，配制酸性介质：取硝酸和/或柠檬酸，配制质量浓度为0.5-5%酸液，在酸液中加入水溶性壳聚糖，制得质量浓度为0.1—5%水溶性壳聚糖酸性溶液；
取一水硫酸镁与份氧化镁混合物0.5－5份加入到10份水溶性壳聚糖酸性溶液中，在25-50摄氏度下恒温搅拌进行反应，反应完全的混合液做为造粒液相；
    第三步，造粒：将混合好的粉料，逐步加入到造粒盘中，边加粉料，边持续喷洒造粒液相进行造粒，直到颗粒达到所要求粒径，粒径要求为2-4mm；
第四步，后处理：造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分制得成品。

3.  根据权利要求2所述的一种新型缓释颗粒镁肥的制造方法，其特征在于：所述第二步中酸性介质的质量浓度为1%。

4.  根据权利要求2所述的一种新型缓释颗粒镁肥的制造方法，其特征在于：所述第二步制得水溶性壳聚糖酸性溶液的质量浓度为1%。

5.  根据权利要求2所述的一种新型缓释颗粒镁肥的制造方法，其特征在于：所述第二步，取一水硫酸镁与氧化镁1:1质量比混合物1份加入到10份水溶性壳聚糖酸性溶液中，40摄氏度下恒温搅拌进行反应，反应完全的混合液做为造粒液相。

说明书一种新型缓释颗粒镁肥及制造方法
技术领域
一种属于肥料加工领域，特别涉及植物用颗粒镁肥。
背景技术
中国是世界上镁资源储量最丰富的国家之一，但是南北存在极大的差异，由于镁离子活性较高，在南方降水量较大的地区极易被淋洗而造成土壤大面积缺镁，而镁又是作物体内叶绿素的重要组成部分，在植物营养中起着重要的作用，近年来，随着NPK化肥的施用，作物产量也不断提高，植物从土壤中携走的镁数量也不断增加，而土壤镁又得不到有效补充，再加上土壤有机质含量的降低，对金属阳离子的固定能力显著下降，作物缺镁现象在各地陆续出现，尤其是在南方降雨量较大的地区。
目前，国内主要使用的镁肥产品主要有：（1）一水硫酸镁，为白色细小的斜状或斜柱状结晶是我国最常用的补镁产品，使用方式是土壤基施，其缺点是溶解度高，易流失，镁元素利用率低，补镁效果有限。（2）氢氧化镁（水镁石），含镁为白色无定形粉末。难溶于水，易溶于稀酸和铵盐溶液，在土壤中被作物利用率极低。（3）颗粒镁肥，采用一水硫酸镁和氢氧化镁进行造粒，制得的颗粒镁肥,能部分缓解吸收与淋溶的问题，但其本质上仍然是一种易溶一种难溶镁化合物的混合物，不能做到多效缓释，达到与作物吸收镁元素同步的目标。
发明内容
本发明的目的是克服上述颗粒镁肥的不足问题，提供一种新型缓释颗粒镁肥，配方简单合理，可以实现多效缓释，与作物吸收镁元素同步。本发明的另一目的是提供一种新型缓释颗粒镁肥的制造方法，加工工艺简单，易于生产加工，产品性能稳定。
本发明是通过如下方案实现的：一种新型缓释颗粒镁肥，采用一水硫酸镁、氧化镁作为粉料，按相应比例混合，在酸性介质条件下，将水溶性壳聚糖加入到酸性介质中进行溶解，进行聚合反应造粒，各原料质量分数如下：
一水硫酸镁 ：60-85
         氧化镁 ：15-40
    造粒液相：7-13
所述造粒液相采用水溶性壳聚糖酸性溶液中加入一水硫酸镁与氧化镁的混合物制得；其中酸性介质为质量浓度为0.5-5%柠檬酸和/或稀硝酸溶液中加入水溶性壳聚糖，配制成质量浓度为0.1-5%水溶性壳聚糖酸性溶液；一水硫酸镁与氧化镁混合物和水溶性壳聚糖酸性溶液的质量比是0.5－5：10。
本发明一种新型缓释颗粒镁肥的制造方法，包括以下步骤：
   第一步，备粉料：将氧化镁、一水硫酸镁分别粉碎至30目以上，将粉碎后的氧化镁、一水硫酸镁原料按比例进行充分混合；  
  第二步，配制酸性介质：取硝酸和/或柠檬酸，配制质量浓度为0.5-5%酸液，在酸液中加入水溶性壳聚糖，制得质量浓度为0.1—5%水溶性壳聚糖酸性溶液；
取一水硫酸镁与氧化镁混合物0.5－5份加入到10份水溶性壳聚糖酸性溶液中，在25-50摄氏度下恒温搅拌进行反应，反应完全的混合液做为造粒液相；
    第三步，造粒：将混合好的粉料，逐步加入到造粒盘中，边加粉料，边持续喷洒造粒液相进行造粒，直到颗粒达到所要求粒径，粒径要求为2-4mm；
第四步，后处理：造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分制得成品。
所述第二步中酸性介质的质量浓度为1%；制得的水溶性壳聚糖酸性溶液质量浓度为1%；取一水硫酸镁与氧化镁1：1质量比混合物1份加入到酸性溶液中，40摄氏度下恒温搅拌进行反应，反应完全的混合液做为造粒液相。
本发明通过对一水硫酸镁、氧化镁进行粉碎混合，在一定温度的酸性水溶性壳聚糖与镁离子混合液为液相介质条件下进行聚合反应造粒，其中水溶性壳聚糖为多官能团长链有机物，具有很好的化学键合和薄膜成型的特性，使得不同形态的镁离子能很好的实现取代、螯合、键合、包覆效果，成品多效颗粒镁肥，含有速效、中效、长效、活效镁养分，同时，产品在土壤中释放转化过程中，水溶性壳聚糖具备抗菌作用，可促进根系生长，活化根际状态，提高根系分泌物的浓度，有效促进镁养分的充分吸收和转化，充分发挥镁肥肥效，满足作物整个生育期对镁养分需求，而且颗粒粒度均匀圆润，强度高，流动性好，易于施用。
本发明产品能保证一次施肥，持续供应镁养分，克服市场上大部分镁肥不易吸收、易流失，不能机械化操作的普遍缺点，持久有效的纠正作物缺镁，改善土壤的含镁状况，其特有的理化性状使其具有镁元素释放均衡、持续长效的特点，能够满足作物整个生育期对镁养分的需要，本发明产品在土壤中累计释放率如下表一，降低劳动成本的同时，有效提高作物的产量和品质。
表一：多效颗粒镁肥累积释放率（%）

附图说明：
图1是多效镁肥在及常规镁肥在土壤中释放曲线及作物需肥曲线图。
具体实施方式：
    下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。
实施例1
一种新型缓释颗粒镁肥，按下述原料量及制造方法加工生产：
第一步，配粉料：称取粉碎至30目以上的一水硫酸镁786公斤，90%含量氧化镁214公斤，预留出配制造粒液相的混合物后，将剩余粉料混合均匀作为粉料；
第二步，配制酸性介质：取硝酸配制成质量浓度为1%稀硝酸溶液，将1公斤水溶性壳聚糖溶于100L配制的稀硝酸溶液中制得质量浓度为1%的水溶性壳聚糖酸性溶液，然后向水溶性壳聚糖酸性溶液中加入预留的20公斤混合均匀的粉料，在30摄氏度下，恒温搅拌进行反应，反应完全所得混合溶液为造粒液相；
第三步，造粒：将混合好的粉料，逐步加入到造粒盘中，保持50转/分钟转速，先用液相少量浸润，边加粉料，边喷水溶性壳聚糖溶液，进行造粒，直到颗粒达到所要求粒径；
第四步，后处理：造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分制得成品：MgO32%，水溶性壳聚糖0.1%， 2-4mm，强度2.2Kg。
成品中镁离子在土壤中累计释放率如下（表二）：释放曲线见图一。
表二：多效颗粒镁肥累积释放率（%）

烟草施用镁肥应用实例：
于2013年选取云南省保山市隆阳区一农户的烤烟田作为肥效试验地，烤烟于2013年5月初播种，2013年10月初采收，多效颗粒镁肥与对照镁肥均做底肥施用，每亩10kg，生育期间对植株叶片的镁含量进行检测，分别于烟草的幼苗期、旺长期、成熟期共检测三次；收获期记录产量，施用多效颗粒镁肥的烟草整个生育期，叶片镁的浓度充足，未出现缺镁症状，植株健壮，长势良好；而施用对照镁肥的烟草叶片到后期镁含量明显下降，并且植株出现缺镁症状，具体数据如下表三所示：
表三：烟草不同时期叶片干物质含镁量及农艺指标

实施例2
一种新型缓释颗粒镁肥，按下述原料量及制造方法加工生产：
第一步，配粉料：称取粉碎至称取粉碎至30目以上的一水硫酸镁673公斤，90%含量氧化镁327公斤，预留出配制造粒液相的混合物后，将剩余粉料混合均匀作为粉料；
第二步，配制酸性介质：将1.8公斤水溶性壳聚糖溶于100L质量浓度为2%稀硝酸溶液中制得水溶性壳聚糖酸性溶液，然后向水溶性壳聚糖酸性溶液中然后加入预留的20公斤混合均匀的粉料，在45摄氏度下，恒温搅拌进行反应，反应完全所得混合溶液作为造粒液相；
第三步，造粒：将混合好的粉料，逐步加入到造粒盘中，保持50转/分钟转速，先用液相少量浸润，边加粉料，边喷水溶性壳聚糖酸性溶液，进行造粒，直到颗粒达到所要求粒径；
第四步，后处理：造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分制得成品：MgO39.63%，水溶性壳聚糖0.18%，2-4mm，强度2.0Kg。
葡萄施用镁肥应用实例：
于2013年选取辽宁省大连市旅顺口区铁山街道铭顺采摘园作为肥效试验地，葡萄品种为玫瑰香，多效颗粒镁肥与对照镁肥均做底肥施用，每株50g，生育期间对植株叶片的镁含量进行检测，分别于葡萄的开花期、坐果期、采收期共检测三次；收获期记录产量，施用多效颗粒镁肥的葡萄整个生育期，叶片镁的浓度充足，植株键壮，叶色浓绿，病虫害少，坐果率高，果实着色均匀，果串大未出现缺镁症状；而施用对照镁肥的葡萄叶片到后期镁含量明显下降，并且植株出现缺镁症状，具体数据如下表四所示：
表四：葡萄不同时期叶片干物质含镁量及农艺指标

实施例3
一种新型缓释颗粒镁肥，按下述原料量及制造方法加工生产：
第一步，配粉料：称取粉碎至30目以上的一水硫酸镁821公斤，90%含量氧化镁179公斤，预留出配制造粒液相的混合物后，将剩余粉料混合均匀作为粉料；
第二步，配制酸性介质：将0.8公斤水溶性壳聚糖溶于100L质量浓度为1%稀硝酸溶液中制得水溶性壳聚糖酸性溶液，然后向水溶性壳聚糖酸性溶液中然后加入预留的20公斤混合均匀的粉料，在40摄氏度下，恒温搅拌进行反应，反应完全所得混合溶液作为造粒液相；
第三步，造粒：将混合好的粉料，逐步加入到造粒盘中，保持50转/分钟转速，先用液相少量浸润，边加粉料，边喷水溶性壳聚糖溶液，进行造粒，直到颗粒达到所要求粒径；
第四步，后处理：造粒后的颗粒进行烘干、冷却、筛分制得成品：MgO29.4%，水溶性壳聚糖0.08%， 2-4mm，强度2.3Kg。
香蕉施用镁肥应用实例：
于2013年选取福建省漳州市平和县一农户香蕉园作为肥效试验地，香蕉品种为台湾北蕉，多效颗粒镁肥与对照镁肥均做底肥施用，每株350g，生育期间对植株叶片的镁含量进行检测，分别于香蕉的抽蕾期、坐果期、采收期共检测三次；收获期记录产量，施用多效颗粒镁肥的香蕉植株键壮，叶色浓绿，假茎围径、果指长度及粗度都有不同程度的增加。且成熟期较早，果指长度及粗度都有不同程度的增加，病虫害较少，果实质量好，未出现缺镁症状；而施用对照镁肥的香蕉叶片到后期镁含量明显下降，并且植株出现缺镁症状，具体数据如下表五所示：
表五：香蕉不同时期叶片干物质含镁量及农艺指标