药肥一体化颗粒制剂

技术领域

本发明属于药肥一体化技术领域，具体涉及一种药肥一体化颗粒制剂。

背景技术

由于田间作物的生长过程中，往往需要多次追肥和多次用药，通过持续的追肥以为作物持续提供营养，而农药需要在用药期间尽快释放以杀灭害虫。因为了减轻田间作业的工作量，尤其是减少多次施肥和多次用药的作业量，药肥一体化是目前的热门研究领域。

现有技术如，专利申请号为CN201611055797.0的中国发明专利申请，公开了一种双膜、双缓控和双功效的水溶型药肥一体化制剂及其加工工艺，该双膜、双缓控和双功效的水溶型药肥一体化制剂，包括肥芯以及包裹在肥芯表面的双层包膜层，所述双层包膜层由内之外依次由淀粉接枝膜层和生物降解型聚酯膜层组成。其中肥芯制备方法为将肥料、生化黄腐酸钾、复合氨基酸和NAM脲酶抑制剂混合，搅拌均匀，作为混合基料，投入圆盘造粒机中，将聚天门冬氨酸、呋虫胺和水进行混合，喷在混合基料上进行圆盘造粒得到粒度为10目～50目的颗粒剂，干燥，得到肥芯；肥芯表面包覆一层厚度为0.1mm～1mm的淀粉接枝膜层，淀粉接枝膜层表面继续包覆一层厚度为50μm～60μm生物降解型聚酯膜层，得到双膜、双缓控和双功效的水溶型药肥一体化制剂。

又如专利申请号为CN202110509535.1的中国发明专利申请，公开了一种新型环境友好的药肥及其制备方法和用途，该药肥包括由外至内设置的第一缓释层、第二缓释层、第三缓释层和第四缓释层，以重量份计，所述第四缓释层中含有40～64份大量元素肥料和6.2～12.5份高岭土蛋白复合缓释粘接剂；所述第三缓释层中含有0.5～5份杀虫单、0.1～5份氯虫苯甲酰胺和1～2份高岭土天然高分子缓释粘接剂；所述第二缓释层中含有0.1～5份中微量元素肥料和0.8～1.5份高岭土天然高分子缓释粘接剂；所述第一缓释层中含有剩余杀虫单、剩余大量元素肥料和剩余高岭土蛋白复合缓释粘接剂。

上述专利的不足之处在于：(1)多层结构的药肥在日常灌溉作业中容易发生破裂，导致预设的多层结构并不能依次发生效果；(2)多层结构在药肥破裂后，多种成分可能同时作用，对作物的施肥和杀虫效果有限。

发明内容

本申请的发明目的是提供一种药肥一体化颗粒制剂，该药肥一体化颗粒制剂以肥料为载体，能按照一次追肥、杀虫、二次追肥的顺序对作物一次进行施肥和杀虫；该颗粒制剂内实现杀虫和二次追肥的成分均为微球形态，不会因为日常灌溉作业影响颗粒制剂相应阶段的效能发挥。

为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种药肥一体化颗粒制剂，包括肥芯，所述肥芯遇水后发生溶解，所述肥芯内包括若干直径不大于0.02mm的追肥微球和杀虫微球，所述追肥微球稳定态的时长是杀虫微球稳定态时长的1-2倍。

本发明中药肥一体化颗粒制剂的肥芯遇水后开始溶解，进行一次追肥；一次追肥完成后，由于追肥微球稳定态的时长是杀虫微球稳定态时长的1-2倍，所以杀虫和二次追肥可以按照次序依次发挥作用；同时，由于追肥微球和杀虫微球都是粒径不大于0.02mm的微球结构，日常灌溉的水滴粒径1～2mm，因此日常灌溉的水滴的冲击对微球的结构破坏较小，可以保证按预设时间追肥微球和杀虫微球维持稳定态，进而保证药肥充分发挥效能。追肥微球稳定态和杀虫微球稳定态通过分别调节追肥微球和杀虫微球的组成成分和结构实现。

在上述的药肥一体化颗粒制剂中，所述肥芯还包括追肥载体，所述追肥载体组成肥芯主体，所述追肥载体包括肥料和天然高分子基质。

本发明的药肥一体化颗粒制剂通过追肥载体进行第一次追肥，肥料和天然高分子基质构成的结构相较于纯肥料结构，由于天然高分子基质吸水能力较强，不会受到灌溉冲击后立即分裂，同时结构吸水后还能延缓追肥载体在先溶解的同时，也能缓解药肥一体化颗粒制剂结构的分裂，进一步降低日常灌溉作业中对后续追肥微球和杀虫微球的影响。

本发明提供了一种药肥一体化颗粒制剂的结构，所述追肥载体中肥料和天然高分子基质的质量比为1∶0.1-0.3，所述若干追肥微球和若干杀虫微球均匀混合后封闭于追肥载体内。

追肥微球和杀虫微球封闭于追肥载体内以最大程度降低在追肥载体溶解前日常作业对追肥微球和杀虫微球的影响，在追肥载体部分溶解或者分裂后，追肥微球和杀虫微球由于天然高分子基质的吸附不会四处分散以保证后续的精准用药和施肥，此外，追肥微球和杀虫微球由于均匀混合在追肥载体内，所以不会出现用药或者施肥不均的情况。

为了防止追肥载体分裂过早不利于后续的杀虫和二次追肥，所述若干追肥微球和若干杀虫微球均匀混合形成的二次芯层和追肥载体的厚度比约为1∶3-7。

为了防止肥料所含的养分过分快速溶解于土壤水分中，在被农作物吸收前，就随着地表水的流动和土壤水分向地下渗透而流失，所述追肥载体中还包括质量份数为30-50份的鸡粪干或者牛粪干。

或者，本发明提供了另一种药肥一体化颗粒制剂的结构，所述追肥载体中肥料和天然高分子基质的质量比为2-2.5∶1，所述若干追肥微球和若干杀虫微球分别均匀分布于追肥载体中。

追肥载体中较高的天然高分子基质占比，保证颗粒制剂遇水后追肥微球和杀虫微球被迫肥载体完全包裹，进一步对追肥微球和杀虫微球结构形成保护，而均匀分布的追肥微球和杀虫微球精准保证后续的杀虫和二次追肥施用量。

为了进一步保证追肥载体遇水后迅速成型，避免追肥微球和杀虫微球的流逝，本发明还添加了天然高分子引发剂，优选地，所述天然高分子基质中壳聚糖和天然高分子引发剂的质量比为1∶0.1-0.2。

在上述的药肥一体化颗粒制剂中，所述追肥微球包括追肥芯和包裹追肥芯外表面的生物降解层，所述杀虫微球中杀虫单的含量不小于0.3％。

由于追肥微球作为二次追肥使用，因此需要维持较长时间的稳定态，因此优选追肥微球为生物降解层包裹追肥芯的结构，生物降解层可以根据实际应用选择相应成分，杀虫微球优选不溶于水的杀虫单。

进一步地，所述追肥微球中的追肥芯为氮磷钾、中微量元素肥料、生物菌肥、有机肥中的一种或多种。追肥芯具体成分及占比根据作物种类和应用周期进行选择。

进一步地，所述肥芯外表面均匀包裹有消毒壳，所述消毒壳包括草木灰和或负离子材料。消毒壳提高药肥一体化颗粒制剂的储存性能还能杀菌消毒，进一步延长颗粒制剂的储存时间，负离子材料效，在农业领域，负离子能促使农作物生长，提高产量，负离子材料的结构一般还能吸附追肥载体中的肥料成分，避免追肥载体中的肥料迅速被土壤吸收，降低肥料利用率。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)本发明中药肥一体化颗粒制剂的肥芯遇水后开始溶解，进行一次追肥；一次追肥完成后，由于追肥微球稳定态的时长是杀虫微球稳定态时长的1-2倍，所以杀虫和二次追肥可以按照次序依次发挥作用；同时，由于追肥微球和杀虫微球都是直径小于0.02mm的微球结构，日常灌溉的水滴粒径1～2mm，因此日常灌溉的水滴的冲击对微球的结构破坏较小，可以保证按预设时间的稳定态，进而保证药肥充分发挥效能。

(2)本发明的药肥一体化颗粒制剂通过追肥载体进行第一次追肥，肥料和天然高分子基质构成的结构相较于纯肥料结构，由于天然高分子基质吸水能力较强，不会受到灌溉冲击后立即分裂，同时结构吸水后还能延缓追肥载体在先溶解的同时，也能缓解药肥一体化颗粒制剂结构的分裂，进一步降低日常灌溉作业中对后续追肥微球和杀虫微球的影响。

(3)本发明中追肥微球和杀虫微球封闭于追肥载体内以最大程度降低在追肥载体溶解前日常作业对追肥微球和杀虫微球的影响，在追肥载体部分溶解或者分裂后，追肥微球和杀虫微球由于天然高分子基质的吸附不会四处分散以保证后续的精准用药和施肥，此外，追肥微球和杀虫微球由于均匀混合在追肥载体内，所以不会出现用药或者施肥不均的情况。

(4)本发明追肥载体中较高的天然高分子基质占比，保证颗粒制剂遇水后追肥微球和杀虫微球被追肥载体完全包裹，进一步对追肥微球和杀虫微球结构形成保护，而均匀分布的追肥微球和杀虫微球精准保证后续的杀虫和二次追肥施用量。

(5)本发明由于追肥微球作为二次追肥使用，因此需要维持较长时间的稳定态，因此优选追肥微球为生物降解层包裹追肥芯的结构，生物降解层可以根据实际应用选择相应成分，杀虫微球优选不溶于水的杀虫单。

(6)消毒壳提高药肥一体化颗粒制剂的储存性能还能杀菌消毒，进一步延长颗粒制剂的储存时间，负离子材料效，在农业领域，负离子能促使农作物生长，提高产量，负离子材料的结构一般还能吸附追肥载体中的肥料成分，避免追肥载体中的肥料迅速被土壤吸收，降低肥料利用率。

具体实施方式

下面列举具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。

实施例1

本实施例提供一种药肥一体化颗粒制剂，包括遇水后发生溶解的肥芯，肥芯包括组成肥芯主体的追肥载体、追肥微球和杀虫微球。若干追肥微球和若干杀虫微球均匀混合形成二次芯层，二次芯层封闭于追肥载体内且和追肥载体的厚度比约为1∶3。

其中，追肥载体包括质量比为1∶0.1的肥料和天然高分子基质，还包括质量份数为30份的鸡粪干。肥料为总养分含量在40％以上的高浓度复合肥，水溶性磷占有效磷60％以上，本实施例天然高分子基质优选生物纤维素壳聚糖。

追肥微球和杀虫微球的粒径均不大于0.02mm，追肥微球稳定态的时长是杀虫微球稳定态时长的1倍，追肥微球包括追肥芯和包裹追肥芯外表面的生物降解层，追肥芯为中浓度复合肥，总养分含量在40％以上，水溶性磷占有效磷60％以上，硝态氮含量在1.5％以上，水分含量在2％以下。杀虫微球中包括0.3％杀虫单和0.1％多菌灵粉剂。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处如下：

肥芯中二次芯层和追肥载体的厚度比约为1∶7，追肥载体中肥料和天然高分子基质的质量比为1∶0.3，追肥微球稳定态的时长是杀虫微球稳定态时长的2倍，追肥芯为二氢钾高钾肥，追肥微球的生物降解层为纳米高岭土。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处如下：

肥芯中二次芯层和追肥载体的厚度比约为1∶5，追肥载体中肥料和天然高分子基质的质量比为1∶0.2，追肥微球稳定态的时长是杀虫微球稳定态时长的1.5倍，追肥芯为二氢钾高钾肥，追肥微球的生物降解层为纳米高岭土。

实施例4

本实施例提供另一种结构的药肥一体化颗粒制剂，包括遇水后发生溶解的肥芯，肥芯包括组成肥芯主体的追肥载体、追肥微球和杀虫微球。若干追肥微球和若干杀虫微球均匀分布于追肥载体中。

其中，追肥载体包括质量比为2∶1的肥料和天然高分子基质，天然高分子基质中壳聚糖和天然高分子引发剂的质量比为1∶0.1。肥料为总养分含量在40％以上的高浓度复合肥，水溶性磷占有效磷60％以上。

追肥微球和杀虫微球的粒径均小于0.02mm，追肥微球稳定态的时长是杀虫微球稳定态时长的1.5倍，追肥微球包括追肥芯和包裹追肥芯外表面的生物降解层，追肥芯为二氢钾高钾肥，追肥微球的生物降解层为纳米高岭土。杀虫微球中包括0.3％杀虫单和0.1％多菌灵粉剂。

实施例5

本实施例与实施例4基本相同，不同之处如下：

追肥载体中肥料和天然高分子基质的质量比为2.5∶1，追肥载体中肥料和天然高分子基质的质量比为1∶0.2。

实施例6

本实施例与实施例4基本相同，不同之处如下：

追肥载体中肥料和天然高分子基质的质量比为2∶1，追肥载体中肥料和天然高分子基质的质量比为1∶0.2。

实施例7

本实施例与实施例4基本相同，不同之处如下：

肥芯外表面均匀包裹有消毒壳，消毒壳由草木灰包裹肥芯外表面形成。

实施例8

本实施例与实施例4基本相同，不同之处如下：

肥芯外表面均匀包裹有消毒壳，消毒壳由草木灰和纳米海泡石包裹肥芯外表面形成，其中草木灰和纳米海泡石的质量比为1∶0.05。

对比例1

本实施例与实施例3基本相同，不同之处如下：

追肥微球和杀虫微球的粒径均为0.5mm。

对比例2

本实施例与实施例6基本相同，不同之处如下：

追肥微球和杀虫微球的粒径均为0.5mm。

将实施例1-8和对比例1-2提供的药肥一体化颗粒制剂进行热贮性试验。测试方法如下：

将颗粒制剂试样置于玻璃瓶中密封，在54℃±2℃的恒温箱中储存14d和28d，取出，放入干燥器中，冷却至室温。于24h内完成对有效成分质量分数的测定。测定结果见下表。

表1实施例1-8和对比例1的药肥一体化颗粒制剂热贮性试验结果

由表1可知，实施例1-8提供的药肥一体化颗粒制剂在14d和28d分解率均低于5％，其中14d分解率低于2％，由此可说明本发明提供的药肥一体化颗粒制剂两种结构的稳定性均较为优异。其中对比例1-2的分解率均明显较高，推测追肥微球和杀虫微球的粒径改变影响了颗粒制剂的稳定性。

将实施例1-8和对比例1-2提供的药肥一体化颗粒制剂进行稳定态试验。测试方法如下：

将颗粒制剂试样置于玻璃瓶中，在28℃±2℃，每日光照8h的环境中储存，每隔5d向玻璃瓶中喷洒去离子水至，分别在第7d、14d、28d中随即去除部分试样，放入干燥器中，检测各试样追肥微球和杀虫微球破裂的个数，并计算破裂率，试验结果见下表。

表2实施例1-8和对比例1的药肥一体化颗粒制剂稳定态试验结果

由表2可知，实施例1-8提供的药肥一体化颗粒制剂的杀虫微球和追肥微球在7d破裂率均低于5％，能有效保证药肥一体化颗粒制剂的追肥载体进行一次追肥时保持稳定态；而在14d杀虫微球破裂率在38％左右，可以保证杀虫的有序进行，追肥微球破裂率低于20％，能够保证制剂在杀虫完成后进行二次追肥，也保证一次和二次追肥之间有充分的间隔期；在28d杀虫微球几乎全部破裂，追肥微球破裂率保持在30％左右，可以有效保证二次追肥的效果。同时，对比例1和对比例2的杀虫微球和追肥微球在7d破裂率较低，但在14d两种微球均很难维持稳定态，而在28d已经全部破裂。

对实施例1-8的可间隔周期杀虫的药肥进行田间生长测试

试验作物为巨峰葡萄，在浙江某区进行试验。

将巨峰葡萄随机平均分为10组，每组300株，每组种植一亩，在相邻种植地点种植。基肥的施加参照常规田间管理，基肥的施肥量：施肥量每亩可施有机肥3000～4000千克，并结合施入磷钙肥1.5～2.0千克。在葡萄坐果前，随机选择10组分别施加实施例1-9和对比例1-2的药肥一体化颗粒制剂，用药量50kg每亩，施用方法为将药肥置于葡萄树根下，其他田间管理方式按常规进行；于采果期收集所得葡萄果实，并对各项目进行测试。测试方法如下：

果粒平均质量：每组收集到的葡萄果串随机挑选5kg并分别进行单颗果实的果粒质量测试，取平均值；

糖度：对每组收集到的葡萄果串随机挑选5kg并分别进行单颗果实的糖度测试，取平均值；

外观：对每组收集到的葡萄果串根据果实外观颜色和果粒大小，进行外观等级分类，并测算一等品率。测试结果如下：

表3实施例1-8与对比例1-2的田间生长试验结果

由表3可知，实施例1-8的药肥一体化颗粒制剂的田间生长试验结果在果粒平均质量、糖度和外观评价中均明显优于对比例组，实施例8明显优于实施例7，推测因为负离子成分的作用。而对比例1-2可能未有效发挥追肥和杀虫的作用，各项数据均远差于实施例。