抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥及制备方法

摘要

本发明公开了抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，它包括以下各组分原料：尿素、糖蜜粉、磷酸一铵、氯化钾、EDTA螯合锌、EDTA螯合锰、EDTA螯合铜、硼砂、氨基酸、Fe3O4/壳聚糖磁性微球、桐油以及淀粉/硅溶胶/纳米TiO2复配物。本发明还公开了抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的制备方法。本发明的油菜专用缓释肥能避免早衰和脱肥，保证油菜开花结籽期间对养分的吸收，提高油菜籽的品质与产量。

说明书

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，特别涉及抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥及制备方法。

背景技术

油菜是一种适应性强、用途广、经济价值高、发展潜力大的油料作物。油菜在开花结籽期间往往需要持续吸收生长所需的各种营养元素，但现有的肥料通常达不到持续缓释的效果而且肥料养分利用率低，进而限制了油菜开花结籽期间的持续强力生长。湖北荆门地区属于全国油菜的重要生产地之一，非常适宜做针对油菜专用缓释肥的研发实验。研发出好的油菜专用缓释肥对提高油菜品质和增加农民收入具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，其满足了油菜开花结籽期间的持续肥力供给。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 100-150份

糖蜜粉 40-60份

磷酸一铵 60-80份

氯化钾 40-60份

EDTA螯合锌 0.4-0.6份

EDTA螯合锰 0.4-0.6份

EDTA螯合铜 0.4-0.6份

硼砂 8-13份

氨基酸 3-5份

Fe

桐油 4-6份

淀粉/硅溶胶/纳米TiO

优选的是，所述淀粉/硅溶胶/纳米TiO

优选的是，所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、甘薯淀粉中任意一种或几种。

优选的是，它还包括4-6重量份的植物抗病提取剂；所述植物抗病提取剂的制备方法为：将桑叶、青蒿和鱼腥草按重量等比例混合捣烂，然后加入蒸馏水和无水乙醇充分混匀，用质量分数为1.5%醋酸溶液调节pH至6.2-6.5，再在60 KHz频率下超声25min，室温下继续浸泡2-3 h后，于80 KHz频率下超声10 min，然后过滤，过滤后得到滤渣和滤液，将滤液真空干燥处理除掉蒸馏水和无水乙醇，即可得到所述植物抗病提取剂。

优选的是，所述Fe

优选的是，所述氨基酸由甘氨酸、精氨酸、谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸以及脯氨酸组成。

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备缓释剂：将上述重量份的Fe

S2、熔融：将上述重量份的尿素经过130-136℃高温熔融，送入缓冲槽内，再经加压计量泵送至塔顶混合槽内；

S3、烘干：将S1中的缓释剂与上述重量份的糖蜜粉、磷酸一铵、氯化钾、EDTA螯合锌、EDTA螯合锰、EDTA螯合铜、硼砂、氨基酸以及植物抗病提取剂分别计量后，送入搅拌器中充分混合均匀，然后烘干，烘干后的混合料经破碎筛分后由提升机提升到塔顶料仓；

S4、造粒：将S3中塔顶料仓中的混合料经螺旋计量秤均匀计量后送入S2中的塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成糊状物料，温度控制在105-118℃，再经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头造粒，制成颗粒肥料；

S5、包膜：将S4中颗粒肥料冷却至50-60℃后，送至包膜机内并使用所述淀粉/硅溶胶/纳米TiO

优选的是，所述包膜机的包膜转速为12-14rpm。

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的施用方法，所述专用缓释肥在油菜花期前25-35天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为6-8kg/亩。

本发明的优点在于：

（1）加入的Fe

（2）加入的淀粉/硅溶胶/纳米TiO

（3）精氨酸、谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸以及脯氨酸，这些氨基酸之间具有促进开花结果的协同作用。甘氨酸对增加作物的光合作用，利于作物生长，增加作物糖的含量，也是天然的金属螯合剂。硼砂提供的硼元素尤其适宜油菜开花结籽吸收，提高开花坐果率，减少落花落果，提高作物产量。长江中下游地区的油菜生长所需要的硼元素为55-110克/亩，每亩地施用6-8kg本发明的油菜专用缓释肥，能充分保证硼元素足够油菜开花结果期间生长吸收。

（4）本发明的油菜专用缓释肥含有丰富的氮、磷、钾等油菜生长所必需的大量元素，同时科学添加了锌、锰、铜、硼等中微量营养元素，本产品能够结合油菜的生长特性和需肥规律将营养元素缓慢持久地释放出来，使肥料中养分的有效释放期延长，从而满足油菜开花结籽期间对于养分的需求，避免早衰和脱肥保证了油菜开花结籽期间对养分的吸收，提高油菜籽的品质与产量。

（5）添加植物抗病提取剂，采用天然植物桑叶、青蒿和鱼腥草的提取物质，在驱杀病菌的同时还能减少病菌的耐药性，适合长期使用。同时桐油也具有杀菌驱虫的功效，与植物抗病提取剂相配合，有效消灭土壤中的有害病菌和根线虫等阻碍油菜健康生长的因素，具有常规缓释肥所无法达到的功效。

（6）改变或缓释肥料的最重要特性是可以控制肥效释放速度，传统的单一包膜缓释或者多层包膜缓释，工艺简单，缓释效果也一般。本发明的专用缓释肥通过在混合肥料中加入Fe

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步说明。本发明的抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，它包括以下各组分原料：尿素、糖蜜粉、磷酸一铵、氯化钾、EDTA螯合锌、EDTA螯合锰、EDTA螯合铜、硼砂、氨基酸、Fe

本发明的专用缓释肥的施用方法为：在油菜花期前25-35天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为6-8kg/亩。其中，所述Fe

1)将氨水、纳米四氧化三铁、羧甲基壳聚糖和Tween-20混合均匀，密封浸泡2-3h，60-65℃加热并搅拌至羧甲基壳聚糖完全溶解，得壳聚糖相；

2)将Span-80和液体石蜡于60-65℃加热，搅拌至混合均匀，作为石蜡相；边搅拌边将壳聚糖相加到石蜡相中，然后于室温条件下添加正硅酸乙酯和无水乙醇反应6-8h，最后依次用石油醚、无水乙醇洗涤，真空干燥，得粒径为60-80μm的Fe

在本实施例1-5和对比例1-5中选择中国长江流域的湖北省油菜集中产区的荆门市沙洋县进行肥料试验。

<实施例1>

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 100份

糖蜜粉 40份

磷酸一铵 60份

氯化钾 40份

EDTA螯合锌 0.4份

EDTA螯合锰 0.4份

EDTA螯合铜 0.4份

硼砂 8份

氨基酸 3份

Fe

桐油 4份

淀粉/硅溶胶/纳米TiO

所述专用缓释肥在油菜花期前25天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为6kg/亩。

<实施例2>

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 150份

糖蜜粉 60份

磷酸一铵 80份

氯化钾 60份

EDTA螯合锌 0.6份

EDTA螯合锰 0.6份

EDTA螯合铜 0.6份

硼砂 13份

氨基酸 5份

Fe

桐油 6份

淀粉/硅溶胶/纳米TiO

所述专用缓释肥在油菜花期前35天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为8kg/亩。

<实施例3>

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 100份

糖蜜粉 40份

磷酸一铵 60份

氯化钾 40份

EDTA螯合锌 0.4份

EDTA螯合锰 0.4份

EDTA螯合铜 0.4份

硼砂 8份

氨基酸 3份

Fe

桐油 4份

淀粉/硅溶胶/纳米TiO

它还包括4重量份的植物抗病提取剂；所述植物抗病提取剂的制备方法为：将桑叶、青蒿和鱼腥草按重量等比例混合捣烂，然后加入蒸馏水和无水乙醇充分混匀，用质量分数为1.5%醋酸溶液调节pH至6.2，再在60 KHz频率下超声25min，室温下继续浸泡2 h后，于80 KHz频率下超声10 min，然后过滤，过滤后得到滤渣和滤液，将滤液真空干燥处理除掉蒸馏水和无水乙醇，即可得到所述植物抗病提取剂。

所述淀粉/硅溶胶/纳米TiO

所述Fe

所述氨基酸由甘氨酸、精氨酸、谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸以及脯氨酸组成。

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备缓释剂：将上述重量份的Fe

S2、熔融：将上述重量份的尿素经过130℃高温熔融，送入缓冲槽内，再经加压计量泵送至塔顶混合槽内；

S3、烘干：将S1中的缓释剂与上述重量份的糖蜜粉、磷酸一铵、氯化钾、EDTA螯合锌、EDTA螯合锰、EDTA螯合铜、硼砂、氨基酸以及植物抗病提取剂分别计量后，送入搅拌器中充分混合均匀，然后烘干，烘干后的混合料经破碎筛分后由提升机提升到塔顶料仓；

S4、造粒：将S3中塔顶料仓中的混合料经螺旋计量秤均匀计量后送入S2中的塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成糊状物料，温度控制在105℃，再经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头造粒，制成颗粒肥料；

S5、包膜：将S4中颗粒肥料冷却至50℃后，送至包膜机内并使用所述淀粉/硅溶胶/纳米TiO

所述包膜机的包膜转速为12rpm。

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的施用方法，所述专用缓释肥在油菜花期前25天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为6kg/亩。

<实施例4>

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 150份

糖蜜粉 60份

磷酸一铵 80份

氯化钾 60份

EDTA螯合锌 0.6份

EDTA螯合锰 0.6份

EDTA螯合铜 0.6份

硼砂 13份

氨基酸 5份

Fe

桐油 6份

淀粉/硅溶胶/纳米TiO

它还包括6重量份的植物抗病提取剂；所述植物抗病提取剂的制备方法为：将桑叶、青蒿和鱼腥草按重量等比例混合捣烂，然后加入蒸馏水和无水乙醇充分混匀，用质量分数为1.5%醋酸溶液调节pH至6.5，再在60 KHz频率下超声25min，室温下继续浸泡3 h后，于80 KHz频率下超声10 min，然后过滤，过滤后得到滤渣和滤液，将滤液真空干燥处理除掉蒸馏水和无水乙醇，即可得到所述植物抗病提取剂。

所述淀粉/硅溶胶/纳米TiO

所述Fe

所述氨基酸由甘氨酸、精氨酸、谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸以及脯氨酸组成。

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备缓释剂：将上述重量份的Fe

S2、熔融：将上述重量份的尿素经过136℃高温熔融，送入缓冲槽内，再经加压计量泵送至塔顶混合槽内；

S3、烘干：将S1中的缓释剂与上述重量份的糖蜜粉、磷酸一铵、氯化钾、EDTA螯合锌、EDTA螯合锰、EDTA螯合铜、硼砂、氨基酸以及植物抗病提取剂分别计量后，送入搅拌器中充分混合均匀，然后烘干，烘干后的混合料经破碎筛分后由提升机提升到塔顶料仓；

S4、造粒：将S3中塔顶料仓中的混合料经螺旋计量秤均匀计量后送入S2中的塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成糊状物料，温度控制在118℃，再经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头造粒，制成颗粒肥料；

S5、包膜：将S4中颗粒肥料冷却至60℃后，送至包膜机内并使用所述淀粉/硅溶胶/纳米TiO

所述包膜机的包膜转速为14rpm。

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的施用方法，所述专用缓释肥在油菜花期前35天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为8kg/亩。

<实施例5>

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 120份

糖蜜粉 50份

磷酸一铵 70份

氯化钾 50份

EDTA螯合锌 0.5份

EDTA螯合锰 0.5份

EDTA螯合铜 0.5份

硼砂 11.5份

氨基酸 4份

Fe

桐油 5份

淀粉/硅溶胶/纳米TiO

它还包括5重量份的植物抗病提取剂；所述植物抗病提取剂的制备方法为：将桑叶、青蒿和鱼腥草按重量等比例混合捣烂，然后加入蒸馏水和无水乙醇充分混匀，用质量分数为1.5%醋酸溶液调节pH至6.4，再在60 KHz频率下超声25min，室温下继续浸泡2.5 h后，于80 KHz频率下超声10 min，然后过滤，过滤后得到滤渣和滤液，将滤液真空干燥处理除掉蒸馏水和无水乙醇，即可得到所述植物抗病提取剂。

所述淀粉/硅溶胶/纳米TiO

所述Fe

所述氨基酸由甘氨酸、精氨酸、谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸以及脯氨酸组成。

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备缓释剂：将上述重量份的Fe

S2、熔融：将上述重量份的尿素经过132℃高温熔融，送入缓冲槽内，再经加压计量泵送至塔顶混合槽内；

S3、烘干：将S1中的缓释剂与上述重量份的糖蜜粉、磷酸一铵、氯化钾、EDTA螯合锌、EDTA螯合锰、EDTA螯合铜、硼砂、氨基酸以及植物抗病提取剂分别计量后，送入搅拌器中充分混合均匀，然后烘干，烘干后的混合料经破碎筛分后由提升机提升到塔顶料仓；

S4、造粒：将S3中塔顶料仓中的混合料经螺旋计量秤均匀计量后送入S2中的塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成糊状物料，温度控制在112℃，再经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头造粒，制成颗粒肥料；

S5、包膜：将S4中颗粒肥料冷却至55℃后，送至包膜机内并使用所述淀粉/硅溶胶/纳米TiO

所述包膜机的包膜转速为13rpm。

抗病并提升油菜籽品质和产量的专用缓释肥的施用方法，所述专用缓释肥在油菜花期前30天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为7kg/亩。

<对比例1>

一种油菜缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 120份

糖蜜粉 50份

磷酸一铵 70份

氯化钾 50份

EDTA螯合锌 0.5份

EDTA螯合锰 0.5份

EDTA螯合铜 0.5份

硼砂 11.5份

氨基酸 4份

Fe

桐油 5份。

制备方法与实施例5基本相同，除了不采用淀粉/硅溶胶/纳米TiO

施用方法：在油菜花期前30天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为7kg/亩。

<对比例2>

一种油菜缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 120份

糖蜜粉 50份

磷酸一铵 70份

氯化钾 50份

EDTA螯合锌 0.5份

EDTA螯合锰 0.5份

EDTA螯合铜 0.5份

硼砂 11.5份

氨基酸 4份

淀粉/硅溶胶/纳米TiO

制备方法与实施例5基本相同，除了不采用Fe

施用方法：在油菜花期前30天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为7kg/亩。

<对比例3>

一种油菜缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 120份

糖蜜粉 50份

磷酸一铵 70份

氯化钾 50份

EDTA螯合锌 0.5份

EDTA螯合锰 0.5份

EDTA螯合铜 0.5份

硼砂 11.5份

氨基酸 4份

脲酶抑制剂 6份

硝化抑制剂 6份

淀粉/硅溶胶/纳米TiO

制备方法与实施例5基本相同，除了采用常用的缓释剂（选用脲酶抑制剂和硝化抑制剂）替代Fe

施用方法：在油菜花期前30天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为7kg/亩。

<对比例4>

一种油菜缓释肥，它包括以下重量份的各组分原料：

尿素 120份

糖蜜粉 50份

磷酸一铵 70份

氯化钾 50份

EDTA螯合锌 0.5份

EDTA螯合锰 0.5份

EDTA螯合铜 0.5份

硼砂 11.5份

氨基酸 4份

Fe

桐油 5份

聚氨酯树脂包膜剂 15份。

制备方法与实施例5基本相同，除了采用聚氨酯树脂包膜剂替代淀粉/硅溶胶/纳米TiO

施用方法：在油菜花期前30天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为7kg/亩。

<对比例5>

市场上售卖的油菜缓释肥（湖北永壮生态肥业有限公司生产的氨酸长效缓控释复合肥料）。

施用方法：在油菜花期前30天作为追肥埋施于油菜地土壤中，追肥施用量为7kg/亩。

<试验测试数据>

试验项目一：实施例1-5和对比例1-5中1制得的专用缓释肥，按照GB/T23348-2009缓释肥料的检验方法进行初期养分释放率（%）、28天累计养分释放率（%）和养分释放期（天）的实验，结果如表1所示：

表1

从表1中可以观察到，本发明实施例1-5的专用缓释肥缓释时间长达4个月左右，初期养分释放率和28天累计养分释放率均满足国标，尤其适合在油菜花期前1月左右施用，且整个肥效缓释周期能与油菜开花结籽到成熟的时间相对应（油菜开花结籽总时长约三个月左右），从而保证了开花结籽期间的营养供应；而对比例1-5就无法满足油菜开花结籽期间的整个时间的营养供应，可能引起弱株的早衰和脱肥，进而影响油菜籽的品质和产量。从对比例1-5中更可以看到淀粉/硅溶胶/纳米TiO

试验项目二：选择中国长江流域油菜集中产区的湖北省荆门市沙洋县进行本实施例1-5和对比例1-5制得的肥料进行施肥实验（油菜品种选用华油杂62R），种植期间采用育苗移栽的种植方式，油菜的底肥施用和打药均按正常进行。按照角数/株（个）、每角粒数（个）、千粒重（g）以及油菜籽产量（kg/亩）统计各实施例和对比例，结果如表2所示：

表2

从表2中可以观察到，本实施例1-5的施肥实验所种植的油菜在每株的角数、角粒数、千粒重和籽产量上均优于对比例1-5，籽产量达到了274.5-286.8 kg/亩，这充分证明了本发明的专用缓释肥在提高油菜籽的产量上的强大功效。

试验项目三：将试验项目二中按本实施例1-5和对比例1-5的施肥实验所种植得的油菜进行病虫害检测实验。按照根结线虫发病率（%）、菌核病发病率（%）以及根腐病发病率（%）统计各实施例和对比例，结果如表3所示：

表3

从表3中可以观察到，本实施例1-5的施肥实验所种植的油菜，根结线虫发病率为0.19%-0.53%，低于对比例1-5的0.53%-2.12%；其菌核病发病率为0.98%-2.31%，低于对比例1-5的2.39%-6.75%；其根腐病发病率为0.86%-1.56%，低于对比例1-5的1.59%-5.21%。从试验项目三中可以看出本发明的专用缓释肥能有效提高了油菜的抗病虫害能力，尤其针对土壤中根结线虫具有很好的杀灭作用，保证了油菜在健康开花结果期间的茁壮生长。

试验项目四：将试验项目二中按本实施例1-5和对比例1-5的施肥实验所种植得的油菜籽提炼菜籽油进行油料检验测试，检测菜籽油中芥酸含量（%）、菜籽饼中硫苷含量（μmol/g）以及含油量（%），所得结果如表3所示：

表4

从表4中可以观察到，本实施例1-5的施肥实验所种植的油菜籽提炼得到的菜籽油，其芥酸含量为0.26%-0.31%，低于对比例1-5的0.38%-0.45%，长期食用芥酸含量较高的油会因芥酸过多积蓄而容易引起血管壁增厚和心肌脂肪沉积，不利于人体健康；其菜籽饼硫苷含量为19.42-20.56μmol/g，低于对比例1-5的24.25-29.68μmol/g；其含油量为46.28%-48.34%，高于对比例1-5的41.46%-43.21%。从试验项目四中可以看出本发明的专用缓释肥能有效提高了油菜籽的品质。

本发明的油菜专用缓释肥含有丰富的氮、磷、钾等油菜生长所必需的大量元素，同时科学添加了锌、锰、铜、硼等中微量营养元素，本产品能够结合油菜的生长特性和需肥规律将营养元素缓慢持久地释放出来，使肥料中养分的有效释放期延长，从而满足油菜开花结籽期间对于养分的需求，避免早衰和脱肥保证了油菜开花结籽期间对养分的吸收，提高油菜籽的品质与产量。