專利名稱：含硒緩釋肥料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩釋肥料，具體是指一種含硒緩釋肥料及其制備方法，屬于肥料和肥料制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硒是人和動(dòng)物體內(nèi)必需的微量元素，是構(gòu)成谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、硒蛋白P等多達(dá)23種功能蛋白的活性中心，具有以下功效(1)清除體內(nèi)過(guò)氧化物、自由基，保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能不受干擾與損害，延緩衰老；(2)加速致癌物質(zhì)的代謝，促進(jìn)DNA損傷修復(fù)，降低癌癥發(fā)病率；(3)拮抗體內(nèi)有毒物質(zhì)，降低其毒性，有效保護(hù)肝臟；(4)增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫功能，提高機(jī)體免疫力。而硒的嚴(yán)重缺乏會(huì)直接導(dǎo)致克山病和大骨節(jié)病，其中克山病最早發(fā)現(xiàn)與70年代的黑龍江克山縣，是以心臟呈不同程度的擴(kuò)張，嚴(yán)重時(shí)呈球形，心肌有散在不同程度的壞死灶及斑痕區(qū)為主要表現(xiàn)的心肌??；大骨節(jié)病是以骨關(guān)節(jié)增粗、畸形為主要表現(xiàn)的一種地方病。土壤缺硒是全世界廣泛存在的問(wèn)題，我國(guó)存在一個(gè)從東北黑龍江省一直延伸到西南云南省的低硒帶，占據(jù)我國(guó)國(guó)土面積的72%。在這些低硒區(qū)，農(nóng)作物等食物的生長(zhǎng)過(guò)程中無(wú)法從土壤中獲取充足的硒，從而形成食物鏈的普遍缺硒狀態(tài)，因此這些區(qū)域的人體內(nèi)也處于缺硒的狀態(tài)，研究顯示中國(guó)人均日攝入硒的總量約為35 μ g，顯著低于世界衛(wèi)生組織 (WHO)推薦的硒日攝入量50-200 μ g。因此，在這些低硒區(qū)域生活的人們需要通過(guò)生物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化技術(shù)生產(chǎn)的農(nóng)副產(chǎn)品來(lái)補(bǔ)充硒的攝入。改良土壤或采用硒添加劑是進(jìn)行硒生物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的重要技術(shù)手段。通行的做法是采用根施技術(shù)，如專利CN101265134B(富硒生物有機(jī)復(fù)混肥、復(fù)合肥的生產(chǎn)方法)，但是需要追肥，人力成本較高且不易廣泛推廣；同時(shí)，由于生物可利用態(tài)的硒在土壤中隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸失去生物有效性，不再能被植株吸收利用，所以此種強(qiáng)化手段生物利用效率較低。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，肥料緩釋技術(shù)的應(yīng)用已逐漸普及，如中國(guó)發(fā)明專利“低成本環(huán)保型氮肥控失方法及控失肥”(專利號(hào)ZL 200710020264. 3)公開(kāi)了一種利用天然礦物材料——凹凸棒土進(jìn)行一維納米化處理以后復(fù)配有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺和無(wú)機(jī)絮凝劑聚合氯化鋁鐵，達(dá)到將氮素(氨氮、尿素等)固定在土壤中的技術(shù)，其原理在于利用納米化后凹凸棒土的納米孔道結(jié)構(gòu)、高比面積和高離子交換容量，將氨氮或者尿素分子主要通過(guò)物理吸附的方式固定在納米孔道內(nèi)部和外表面上，然后利用聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁鐵的強(qiáng)絮凝特點(diǎn)，使凹凸棒土及其周圍的土壤絮凝，形成較大的凹凸棒土分子網(wǎng)，將氮素固定在分子網(wǎng)內(nèi)。但是該技術(shù)尚未應(yīng)用到硒的生物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化技術(shù)中，凹凸棒土對(duì)硒鹽或亞硒酸鹽分子是否有相同的物理吸附和固定效果尚未可知。中國(guó)發(fā)明專利“一種固體顆粒硒肥及其制造方法”(申請(qǐng)?zhí)?00710084619. 5)公開(kāi)了一種固體顆粒硒肥及其制造方法，該固體顆粒硒肥以浮石19 33份、膨潤(rùn)土 65 80 份、硒酸鹽或亞硒酸鹽0. 5 2份為原料，將浮石、膨潤(rùn)土粉碎過(guò)篩后混合，然后將亞硒酸鹽或硒酸鹽溶解于20 30份水中，配制成溶液進(jìn)行噴淋，再經(jīng)烘干、冷卻、分篩后選取2mm 4mm的顆粒狀硒肥。該方法是利用浮石的表面空隙特征對(duì)亞硒酸鹽或硒酸鹽進(jìn)行物理吸附， 還是容易造成硒的流失并不能有效預(yù)防生物有效性硒在田間條件下的鈍化和形態(tài)轉(zhuǎn)移。目前已有一些自帶緩釋性能的硒肥或硒添加劑，但其緩釋效果主要依靠原料中無(wú)生物活性的硒在土壤中自然風(fēng)化實(shí)現(xiàn)，緩釋效果緩慢且有限，故而研制一種切合植物及其他作物生長(zhǎng)周期和吸收特性的緩釋含硒肥料十分有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種緩釋含硒肥料，為了解決現(xiàn)有硒肥生產(chǎn)技術(shù)中成本較高、緩釋作用不明顯及現(xiàn)有含硒肥料產(chǎn)品使用過(guò)程中需多次追肥、硒利用效率低下等等缺陷。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種含硒緩釋肥料，其特征在于所述含硒緩釋肥料包括硒源、緩釋材料和粘合劑， 所述含硒緩釋肥料中硒含量比例為0.05%-5% (重量比)；所述緩釋材料選用天然礦物材料凹凸棒土，所述粘合劑選用有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺。優(yōu)選的，所述硒源選自亞硒酸鹽或硒酸鹽。優(yōu)選的，所述含硒緩釋肥料中硒含量比例為0. -0. 5% (重量比)。優(yōu)選的，所述含硒緩釋肥料中硒含量比例為0. 3% (重量比)。優(yōu)選的，所述有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺的量與含硒緩釋肥料總量的重量比為0. 5 3 1000。優(yōu)選的，所述有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺的量與含硒緩釋肥料總量的重量比為 1 1000。優(yōu)選的，所述含硒緩釋肥料的pH值為7.5-9。本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述的含硒緩釋肥料的制備方法，其特征在于所述方法包括將凹凸棒土進(jìn)行粉碎，硒源物質(zhì)和聚丙烯酰胺中加入適量水共溶后，與凹凸棒土充分混勻并加入適量堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)原料PH值至7. 5-9，靜置后進(jìn)行造粒即得含硒緩釋肥料的步驟。優(yōu)選的，所述凹凸棒土粉碎后控制凹凸棒土的粒徑在60-200目。本發(fā)明的又一目的在于提供一種所述的含硒緩釋肥料在植物培育方面的應(yīng)用。本發(fā)明提供一種緩釋含硒肥料，由硒源與緩釋材料而制成。所述的緩釋含硒肥料中的硒源是指亞硒酸鹽或硒酸鹽，緩釋材料是指將天然礦物材料——凹凸棒土(又稱坡縷石)粉碎后與有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺按照一定比例進(jìn)行復(fù)配。本發(fā)明還提供該種緩釋含硒肥料的制備方法將凹凸棒土進(jìn)行粉碎，粒度控制在 60-200目；將硒源物質(zhì)與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及其他輔料充分混勻后靜置5-10分鐘，然后將混合進(jìn)行造粒即形成該緩釋含硒肥料。其他輔料是指調(diào)節(jié)肥料酸堿性的酸堿性物質(zhì)或常規(guī)肥料成分。作為優(yōu)化，上述緩釋含硒肥料中凹凸棒土的粉碎粒度為80-120目，肥料的硒含量為0.05%-5%。作為優(yōu)化，上述緩釋含硒肥料中凹凸棒土的粉碎粒度為100目，肥料的硒含量為0.1%-0.5%。作為優(yōu)化，上述緩釋含硒肥料中凹凸棒土的粉碎粒度為100目，肥料的硒含量為0. 3%。作為優(yōu)化，上述緩釋含硒肥料在原料攪拌之前加入的酸堿性物質(zhì)為熟石灰，并使肥料PH保持在7. 5-9。在造粒過(guò)程中，所加入的有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺的量占物料總量的比例為0.5 3 1000。本緩釋含硒肥料的工作原理在于提供硒源的亞硒酸鹽或硒酸鹽分子結(jié)構(gòu)中，中心原子硒均為SP3的雜化形式，且硒原子具備d層空軌道節(jié)后；而凹凸棒土中含有大量暴露的含氧基團(tuán)，存在多余電荷，兩者能以軌道雜化的方式相互作用，并形成相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)合。在攪拌過(guò)程中聚丙烯酰胺能將此結(jié)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的封裝，使硒固定在凹凸棒土礦物分子的空隙晶格中，而調(diào)節(jié)通過(guò)調(diào)節(jié) PH至微堿性可以保證有效硒在土壤環(huán)境中的持久效果，不至于很快被還原成沒(méi)有生物利用性的元素硒。該緩釋含硒肥料具有良好的釋放效果，在淋濾試驗(yàn)中，首次濾除的硒為添加劑中原始硒濃度的于20-30%，且可持續(xù)穩(wěn)定釋放狀態(tài)90-120天。本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的有益效果如下1、硒緩釋作用本發(fā)明提供的緩釋含硒肥料的緩釋功能可有效延長(zhǎng)硒的肥效釋放期至90-120天，免除追肥，而且釋放穩(wěn)定，使得農(nóng)作物的硒含量保持穩(wěn)定；2、提高硒源的利用效率硒的長(zhǎng)效、穩(wěn)定緩釋效應(yīng)保護(hù)了硒的生物有效性，將根施硒肥的吸收利用率從不足20%提高到30%以上，，實(shí)現(xiàn)了硒源的更好地利用，避免了外源硒向環(huán)境的排放。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件作進(jìn)一步調(diào)整，未說(shuō)明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。實(shí)施例1 將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在60目；稱取重量比為1 0.5 998. 5的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土 ；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒即形成硒含量約0. 05%的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在水稻插秧時(shí)以每畝5千克的用量撒施到秧田土壤中，水稻收獲后統(tǒng)計(jì)水稻生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為32%，高于一般硒肥小于20%的利用率。實(shí)施例2 將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在80目；稱取重量比為2 1 997的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土 ；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及適量熟石灰充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒得到硒含量約0. 1%，pH值約為 7. 5的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在水稻分蘗時(shí)以每畝5千克的用量撒施到秧田土壤中，水稻收獲后統(tǒng)計(jì)水稻生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為觀％，高于一般硒肥小于20%的利用率。實(shí)施例3
將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在80目；稱取重量比為5 2 993的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土 ；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及適量熟石灰充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒得到硒含量約0.25%，pH值約為
7.5的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在玉米播種時(shí)以每畝5千克的用量隨基肥施用到土壤中，玉米收獲后統(tǒng)計(jì)玉米生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為34%，高于一般硒肥小于20%的利用率。實(shí)施例4 將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在100目；稱取重量比為6 1 993的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及適量熟石灰充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒得到硒含量約0. 3%, pH值約為8的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在玉米拔節(jié)時(shí)以每畝5千克的用量撒施用到土壤中，玉米收獲后統(tǒng)計(jì)玉米生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為38%，高于一般硒肥小于20%的利用率。實(shí)施例5 將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在100目；稱取重量比為10 3 987的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土 ；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及適量熟石灰充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒得到硒含量約0. 5%, pH值約為8的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在小麥播種時(shí)以每畝5千克的用量隨基肥撒施用到土壤中，小麥?zhǔn)斋@后統(tǒng)計(jì)小麥生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為35%，高于一般硒肥小于20%的利用率。實(shí)施例6 將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在120目；稱取重量比為20 3 977的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土 ；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及適量熟石灰充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒得到硒含量約1%，pH值約為
8.5的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在葡萄開(kāi)花時(shí)以每畝2千克的用量施入土壤，葡萄收獲后統(tǒng)計(jì)生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為25%，高于一般硒肥在果樹上小于10%的利用率。實(shí)施例7 將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在120目；稱取重量比為40 1 959的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土 ；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及適量熟石灰充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒得到硒含量約2%, pH值約為 8. 5的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在梨樹開(kāi)花時(shí)以每畝2千克的用量施入土壤，收獲后統(tǒng)計(jì)生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為25%，高于一般硒肥在果樹上小于10%的利用率。實(shí)施例8:將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在120目；稱取重量比為80 1 919的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土 ；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及適量熟石灰充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒得到硒含量約4%，pH值約為 9的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在蘋果樹開(kāi)花時(shí)以每畝2千克的用量施入土壤，收獲后統(tǒng)計(jì)生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為25%，高于一般硒肥在果樹上小于10%的利用率。實(shí)施例9 將凹凸棒土進(jìn)行粉碎并將粒度控制在120目；稱取重量比為100 1 899的亞硒酸鈉、聚丙烯酰胺和凹凸棒土 ；將亞硒酸鈉與聚丙烯酰胺加適量水共溶后與凹凸棒土及適量熟石灰充分混允后靜置5-10分鐘，然后將混合物進(jìn)行造粒得到硒含量約5%，pH值約為9的緩釋含硒肥料。將此含硒肥料在棗樹開(kāi)花時(shí)以每畝2千克的用量施入土壤，收獲后統(tǒng)計(jì)生物量及測(cè)試硒含量，硒的生物利用率為25%，高于一般硒肥在果樹上小于10%的利用率。上述實(shí)例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種含硒緩釋肥料，其特征在于所述含硒緩釋肥料包括硒源、緩釋材料和粘合劑， 所述含硒緩釋肥料中硒含量比例為0. 05%-5% (重量比);所述緩釋材料選用天然礦物材料凹凸棒土，所述粘合劑選用有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硒緩釋肥料，其特征在于所述硒源選自亞硒酸鹽或硒酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硒緩釋肥料，其特征在于所述含硒緩釋肥料中硒含量比例為0. 1%-0· 5% (重量比)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硒緩釋肥料，其特征在于所述含硒緩釋肥料中硒含量比例為0. 3% (重量比)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硒緩釋肥料，其特征在于所述有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺的量與含硒緩釋肥料總量的重量比為0. 5 3:1000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硒緩釋肥料，其特征在于所述有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺的量與含硒緩釋肥料總量的重量比為1:1000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硒緩釋肥料，其特征在于所述含硒緩釋肥料的PH值為 7. 5-9。
8.—種權(quán)利要求1 7任意一項(xiàng)所述的含硒緩釋肥料的制備方法，其特征在于所述方法包括將凹凸棒土進(jìn)行粉碎，硒源物質(zhì)和聚丙烯酰胺中加入適量水共溶后，與凹凸棒土充分混勻并加入適量堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)原料PH值至7. 5-9，靜置后進(jìn)行造粒即得含硒緩釋肥料的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述凹凸棒土粉碎后控制凹凸棒土的粒徑在60-200目。
10.一種權(quán)利要求1 7任意一項(xiàng)所述的含硒緩釋肥料在植物培育方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含硒緩釋肥料，其特征在于所述含硒緩釋肥料包括硒源、緩釋材料和粘合劑，所述含硒緩釋肥料中硒含量比例為0.05%-5%(重量比)；所述緩釋材料選用天然礦物材料凹凸棒土，所述粘合劑選用有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺。該緩釋含硒肥料可有效延長(zhǎng)硒的肥效釋放期至90-120天，免除追肥，而且釋放穩(wěn)定，使得農(nóng)作物的硒含量保持穩(wěn)定；還提高硒源的利用效率，避免了外源硒向環(huán)境的排放。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102503711SQ20111040219
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者李飛 申請(qǐng)人:蘇州硒谷科技有限公司