无机包膜缓控释肥料生产工艺与肥效探讨
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说明书缓释肥料的生产工艺及其所利用的自控包膜装置技术领域:本发明属于缓释肥料技术领域,专门涉及缓释肥料的生产工艺及其所利用的自控包膜装置。
背景技术:当前市场上的农业肥料多以无机肥料为主,这种肥料由于肥料自身性质在施入土壤后,初期释放性强、容易挥发损失、利用率低、造成资源浪费和污染大气及土壤环境。
因此,生产和利用可减缓肥料的溶解和释放速度的缓释肥料已经成为提高肥料利用率、降低肥料的利用本钱和提高农作物产量的一个重要途径之一。
现有的缓释肥料分为化合型、包裹型、包膜型和混合型四大类,其中,包膜缓释肥以其良好的释放成效而倍受青睐,可是由于现有的包膜工艺无法实现包膜材料所具有的功能,因此包膜缓释肥在我国尚未普遍地利用。
发明内容:本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足,而提供一种缓释肥料的生产工艺及其所利用的自控的包膜装置,该工艺可使包膜材料的缓释成效能够充分发挥,其易推行利用。
该装置结构简单、利用方便。
本发明的技术方案是:一种缓释肥料的生产工艺,其特点在于:依照以下步骤完成:①将肥料装入包膜区扬起,并喷淋温度在50-60℃的包膜剂;②使喷淋完包膜剂的肥料颗粒进入滑腻区维持均匀;③使均匀的肥料颗粒进入烘干区抛起并用热风烘干,从而完成一次包膜进程;④将烘干后的肥料颗粒装入冷却装置中冷却,即可。
上述肥料包括常规的复合肥和单质肥料。
上述包膜剂包括三种缓释时刻不同的包膜剂,它们在喷淋时通过时刻操纵装置进行喷淋时刻的操纵。
上述单质肥料需要进行二次包膜进程完成包裹包膜剂的进程。
一种利用上述缓释肥料的生产工艺所利用的自控包膜装置,其特点在于:由包膜剂储蓄罐和包膜筒组成,包膜剂储蓄罐内安装加温装置,该装置与温度、时刻操纵装置连接;包膜筒内设置包膜装置,该包膜装置的两头为包膜区和烘干区,它们之间形成滑腻区;包膜区和烘干区内安装有假设干块抄板,这些抄板与包膜筒的筒壁之间成内夹角,包膜区内装有包膜剂喷嘴和高压空气喷嘴;包膜剂储蓄罐与包膜剂喷嘴通过管道连接;包膜筒的中部设有热风筒。
缓控释肥示范总结缓控释肥是一种新型的农业生产技术,通过调节肥料的释放速度和时间,实现了肥料的缓慢释放,从而提高了肥料的利用效率,减少了对环境的污染。
本文将从以下几个方面对缓控释肥进行总结。
一、缓控释肥技术的原理和作用缓控释肥技术是通过在肥料中添加控释剂,使肥料的释放速度和时间得到控制。
这些控释剂可以在肥料与土壤中形成一层膜状结构,从而减缓肥料的释放速度。
通过这种技术,可以使肥料在一定的时间内逐渐释放,满足作物的生长需求,避免了仅一次性施肥导致的养分过剩和浪费。
二、缓控释肥技术的优点和应用1. 提高肥料利用效率:缓控释肥技术可以使肥料的养分逐渐释放,与作物的生长需求相匹配,减少养分的损失和浪费,提高肥料的利用效率。
2. 减少环境污染:传统的一次性施肥容易造成养分的过量和流失,而缓控释肥技术可以减少养分的流失,降低对土壤和水体的污染。
3. 减少劳动和成本:使用缓控释肥技术可以减少施肥的次数,降低劳动强度和成本,提高农民的经济效益。
三、缓控释肥技术的应用案例1. 棉花种植:在棉花种植中,使用缓控释肥技术可以根据棉花的生长需求,逐渐释放养分,提高棉花的产量和质量。
2. 果树栽培:在果树栽培中,使用缓控释肥技术可以有效控制肥料的释放速度,避免养分过量,提高果实的品质和口感。
3. 蔬菜种植:在蔬菜种植中,使用缓控释肥技术可以根据不同蔬菜的生长周期和需求,合理释放肥料,提高蔬菜的产量和品质。
四、缓控释肥技术的发展趋势随着对农业生产环境的要求越来越高,缓控释肥技术将会得到更广泛的应用和推广。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 研发更高效的控释剂:目前的控释剂仍存在着一定的不足,未来需要研发更高效的控释剂,提高肥料的释放效果和控制精度。
2. 定制化施肥方案:根据不同作物的需求,开展定制化施肥方案的研究,实现精准施肥,提高养分利用效率。
3. 与智能农业技术的结合:将缓控释肥技术与智能农业技术相结合,实现自动化施肥和监测,提高施肥的准确性和效率。
中国缓/控释肥的生产现状研究王蒙武松伟李富钰李沁兵郭超贾艳波(河南农业大学资源与环境学院农业资源与环境专业,河南郑州 450002)摘要:缓/控释肥对提高肥料利用率和保护环境有很大的作用,因此,缓/控释肥料已成为未来肥料研究与生产的热点,是未来肥料发展的必然趋势之一。
本文主要介绍了缓控/释肥的发展、分类、生产厂家与产量、生产技术及生产工艺、以及包膜材料的选择、缓/控释肥的生产成本等并提出了一些问题。
关键词:缓/控释肥,分类,生产厂家,生产工艺,包膜材料,生产成本。
引言:我国开展缓/控释肥料研制是为解决“中国农业持续发展的肥料问题”,在继“我国化肥面临的突出问题及建议”[0]的报告后,力图通过改造肥料而提高化肥的利用率。
结合我国国情,缓/控释肥料的研制目标被锁定在三个方面:1.肥料的供肥量和供肥速度与作物吸收基本吻合;2.缓/控释肥料本身及其制造过程对环境无污染;3.缓/控释肥料的价格低廉,即一方面高端产品的价格低于国际同类产品,另一方面用于大田的中低端产品最终不增加农民的投入或不降低农民的收入。
缓/控释肥料及其延伸产品能明显地提高肥料利用率,大大降低施肥劳动强度。
全球现有包膜缓/控释肥料消费量虽在150万吨左右,但是近几年消费量的增长速度很快。
中国是世界上的肥料消耗大国,目前中国年需要化肥 1.2~1.3亿吨,但是肥料利用率低及其引发的问题已经引起各界的关注。
同时,过量施用氮肥造成大气、水质污染,过量施用磷肥引起江河湖海水质富营养化。
因此,环保型肥料专用复合(混)型缓/控释肥料为国家中长期科技发展农业优先主题,发展以包膜缓/控释肥料将是我国肥料业的必然发展趋势之一。
一.缓/控释肥料的概述(一)缓/控释肥料的概念缓控释肥的定义与划分一直是一个具有争议的问题。
这里有人们对缓释和控释概念理解上的不同,以及所采用的标准不同的因素,也有新型缓释/控释肥料接连地出现,不断地冲击原有概念的原因。
据武志杰、陈利军的研究,讨论国内外有关缓释、控释肥料的概念。
缓控释肥料施用技术一、缓控释肥的定义与意义1、肥料的定义根据全国科学技术名词审定委员会1998年公布的土壤学名词,所谓肥料,是指“提供植物养分为主要功用和部分兼有改善土壤性质的物料”。
我国的国家标准《肥料和土壤调理剂术语》(GB/T6274-1997)[1]中把肥料定义为“以提供植物养分为其主要功效的物料”。
根据肥料的定义,植物激素类(如生长素、赤霉素、细胞分裂素等)和人工合成的植物生长调节剂不属于肥料之列,声、光、电、磁等物理因素更不是肥料,如磁肥的名称是不正确的。
因此将诸如此类的物料称之为新型肥料是站不住脚的。
2、缓控释肥的概念缓控释肥都是含有植物所需养分的肥料。
这里的“释”是指“释放”,是一种化学物质转化成为一种植物有效的养分形式过程,如溶解、水解、降解等。
广义上讲缓控释肥料是指肥料养分释放速率缓慢,释放期较长,在作物的整个生长期都可以满足作物生长需的肥料。
美国作物营养协会(AAPFCO)对缓释和控制释放肥料的定义为:所含养分形式在施肥后能延缓被作物吸收与利用,其所含养分比速效肥具有更长肥效的肥料。
但狭义上对缓释肥和控释肥来说又有其各自不同的定义。
缓释肥(Slow Release Fertilizers,SRFs)又称长效肥料,主要指施入土壤后转变为植物有效养分的速度比普通肥料缓慢的肥料。
其释放速率、方式和持续时间不能很好地控制,释放时受土壤pH值、微生物活动、土壤中水分含量、土壤类型及灌溉水量等许多外界因素的影响,肥料释放不均匀,养分释放速度和作物的营养需求不一定完全同步;同时大部分为单体肥,以氮肥为主。
缓释肥的高级形式为控释肥(Controlled Availability Fertilizers,CAFS),是指通过各种机制措施预先设定肥料在作物生长季节的释放模式,使其养分释放规律与作物养分吸收基本同步,从而达到提高肥效目的的一类肥料,施入土壤后,它的释放速度只受土壤温度的影响。
但土壤温度对植物生长速度的影响也很大,在比较大的温度范围内,土壤温度升高,控释肥的释放速度加快,同时植物的生长速度加快,对肥料的需求也增加。
Z i x u n t a i玉米是中国主要的粮食作物,为改善玉米在国际间的竞争力,对其产量和品质的要求将进一步提高。
当前的普通化肥已不能适应玉米生产的需求,玉米专用缓/控释肥料的应用不仅能满足玉米对养分的需求,更重要的是能降低肥料损失,提高肥料利用率,将会对玉米的高产优质高效生产发挥重要作用。
要保证玉米高产乃至超高产,其需肥量大的特性决定了在开花期、籽粒灌浆形成期必需追施肥料,而在玉米生育后期追肥极为不便,费力费工,增加成本投入和农民负担;另一方面,玉米生长期高温多雨的,使所施肥料淋失严重,浪费肥料资源,对环境产生压力。
缓/控释肥的研制与应用是解决上述问题的新途径。
近年来,缓/控释肥料已经广泛应用于经济价值高的花卉、蔬菜、水果、草皮等生产中,在粮食作物上的应用还较少,有关玉米缓/控释肥的研究施用逐渐增多,这也为玉米简化栽培提供技术支撑。
一、缓释肥料在玉米生产上的应用1、缓释肥料的概念缓释肥料是指采用物理、化学和生物化学方法制造的能使肥料中养分在土壤中缓慢释放,使其作物有效性明显延长的肥料。
它只能延缓肥料的释放速度,缓释期和缓释量无定量规定,达不到完全控释的目的。
控释肥料是以颗粒肥料(单质或复合肥)为核心,采用聚合物包膜,可定量控制肥料中养分释放数量和释放期,使养分供应与作物各生育期需肥规律吻合的包膜复合肥和包膜尿素。
国内外大多数学者,往往同时使用这两个概念,或直接称为缓/控释肥料。
目前诸多文献报道将“缓/控释肥料”作为一个词,可以理解为肥料的高级形式为控释肥料,它使肥料释放养分的速度与作物需要养分的量一致,使肥料利用率达到最高,广义上来说控释肥料包括了缓释肥料。
作为真正意义上的控释肥料是指能依据作物营养阶段性、连续性等营养特性,利用物理、化学、生物等手段调节和控释氮、磷、钾及必要的微量元素等养分供应强度与容量,能达到供肥缓急相济效果的长效、高效的植物营养复合体。
2、缓/控释肥的特性及意义缓/控释肥料在水中溶解度小,营养元素在土壤中释放缓慢,肥效长期、稳定,能源源不断地供给,满足植物在整个生长期对养分的需求,减少了营养元素的损失,提高肥料利用率;而传统化学肥料多为速效肥料,养分释放速度快,难以被作物完全吸收,肥料中的大部分养分容易被淋溶、挥发、固定,利用率低,并给环境带来污染。
【科普】5分钟让你明白缓控释肥原理近几年,作为肥料科技创新的重要前沿,新型肥料的研制及应用日益受到重视,新型肥料如雨后春笋,迅速发展,产品多样,百花齐放。
基于其兴起所肩负的“质量替代数量”的战略使命,新型肥料产品发展共同的目标是完成“提高农业效率和化肥利用率、发展生态农业”的历史任务。
其中“缓控释肥料”具有减少施肥量、节约化肥生产原料(煤、电、天然气)、提高肥料利用率、减少生态环境污染等优点,因此被看做肥料产业的发展方向。
下面笔者主要为大家介绍缓控释肥的应用原理,让广大农民朋友能够更好的应用缓控释肥。
一、物理型缓控释肥料物理型缓控释肥料就是通过简单的物理过程处理,使肥料具有缓控性。
物理型缓控释肥料大多为包膜肥料,一般通过一些手段如加热、喷涂、干燥等在肥料颗粒表面喷涂一层或几层惰性物质,形成致密的低渗透性膜,因而能控制水进入肥料核心以及养分溶液从膜内向外部扩散的速度,进而延缓肥料中养分的释放速度。
常见的包涂材料主要分为有机和无机两种,无机化合物作为包裹膜材料的有硫磺、金属氧化物和金属盐、无机化学肥料等。
而有机物作为包膜材料的有石蜡、烯烃聚合物或共聚物、不饱和油、天然橡胶等。
就目前缓控释氮肥的研究来看,包膜型缓控释肥料的制造过程不涉及化肥的化学反应,通过包膜材料成分和厚度的调整,来控制肥料养分释放速度,该类肥料受外界环境因素影响较小,能灵活地调节其释放特性,制造工艺方法简单易行,在技术和经济上具有较大优势。
二、化学型缓控释肥化学型缓控释氮肥养分释放机理比较复杂,综合概括包括两类:一是化学添加物不与目标肥料结合;二是化学添加物与肥料结合形成新物质。
在化学添加物不与目标肥料结合的情况中又包括两种形式,一种形式是在目标肥料中添加阻溶性物质。
以缓释尿素为例,在尿素中添加含铜、锌、锰化合物及植物所需的其他微量元素的无机盐、有机物等,这些物质可使尿素的溶解速度减慢,从而减缓养分的释放速度;另一种形式是在目标肥料中添加养分释放抑制物质,如在尿素中混加脲酶活性抑制剂、硝化抑制剂。