一种花生专用长效生物缓释肥及其制备方法[发明专利]

*CN103214319A*

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103214319 A(43)申请公布日 2013.07.24

(12)发明专利申请

(21)申请号 201310194337.6(22)申请日 2013.05.23

(71)申请人史丹利化肥股份有限公司

地址276700 山东省临沂市临沭县经济开发

区(72)发明人高进华 周丽 英伟 解学仕

李元峰 孙士俊(51)Int.Cl.

C05G 3/00(2006.01)

权利要求书2页 说明书8页权利要求书2页 说明书8页

(54)发明名称

一种花生专用长效生物缓释肥及其制备方法(57)摘要

本发明公开了一种花生专用长效生物缓释肥及其制备方法，涉及农作物专用肥技术领域。其以脲甲醛包膜尿素、尿素包膜根瘤菌剂组合物、硫酸钾、钙镁磷肥、磷酸一铵、腐植酸、硫酸亚铁、硫酸锌、EDTA螯合锰、硼砂、钼酸为原料，经混合搅拌6-8分钟，充分混匀即可，然后计量、包装即得成品。本发明与现有技术相比施用方便仅需一次施用，具有可提高花生产量、品质的优点，值得推广施用。

CN 103214319 ACN 103214319 A

权 利 要 求 书

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1.一种花生专用长效生物缓释肥，其特征在于原料组分重量份如下：脲甲醛包膜尿素 100-250份， 尿素包膜根瘤菌剂组合物 100-250份，硫酸钾 200-400份，钙镁磷肥 150-240份，磷酸一铵 50-250份，腐植酸 20-100份，硫酸亚铁 1-20份，硫酸锌 1-20份，EDTA螯合锰 1-20份，钼酸铵 0.1-1份，硼砂 1-20份；上述原料均为市售产品，其中：

所述脲甲醛包膜尿素的制备方法是将尿素与甲醛反应生成脲甲醛，然后利用脲甲醛有胶结性以及脲甲醛还可与尿素继续反应，将脲甲醛包被在尿素颗粒表面；

所述尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备方法是采用液体通气发酵法按照现有技术进行液体发酵，制备花生根瘤菌发酵液，再用灭菌后的草炭土吸附所述发酵液得到根瘤菌剂，然后加入硫酸亚铁和钼酸铵，混合均匀后进行低温造粒，最后用熔融尿素喷涂在颗粒表面，形成尿素包膜层，得到尿素包膜根瘤菌剂组合物；

所述硫酸钾中氧化钾含量为51%；

所述钙镁磷肥中五氧化二磷的含量为18%，氧化钙的含量为45%，氧化镁的含量为12%，氧化硅的含量为20%；

所述磷酸一铵中氮的总含量为10%，五氧化二磷含量为50%；所述腐植酸分子量为2000-5000，氮含量为1％-6％；所述硫酸亚铁、硫酸锌、EDTA螯合锰、硼砂、钼酸铵均为粉末状或细微结晶；上述所述原料中，除尿素外其余原料的粒径均小于1毫米，所述含量均为质量百分比。2.如权利要求1所述的花生专用长效生物缓释肥，其特征在于原料组分重量份如下：脲甲醛包膜尿素 150-160份， 尿素包膜根瘤菌剂组合物 150-160份，硫酸钾 340-380份，钙镁磷肥 150-200份，磷酸一铵 70-100份，腐植酸 40-65份，硫酸亚铁 5-10份，硫酸锌 5-10份，EDTA螯合锰 5-10份，钼酸铵 0.1-0.5份，硼砂 5-10份。3.如权利要求1或2所述的花生专用长效生物缓释肥，其特征在于原料组分重量份如

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权 利 要 求 书

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下：

脲甲醛包膜尿素 160份， 尿素包膜根瘤菌剂组合物 150份，硫酸钾 350份，钙镁磷肥 170份，磷酸一铵 80份，腐植酸 50份，硫酸亚铁 10份，硫酸锌 10份，EDTA螯合锰 9.5份，钼酸铵 0.5份，硼砂 10份。

4.如权利要求1或2所述的花生专用长效生物缓释肥的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：

步骤①、所述脲甲醛包膜尿素的制备方法：首先让尿素与甲醛反应生成脲甲醛，利用脲甲醛有胶结性以及脲甲醛还可与尿素继续反应，将脲甲醛包被在尿素颗粒表面，包被的脲甲醛的量占包膜尿素总重量的20%-40%；

步骤②、所述尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备方法：采用液体通气发酵法按照现有技术进行液体发酵，制备花生根瘤菌发酵液，再用灭菌后的草炭土吸附所述发酵液得到根瘤菌剂，然后加入硫酸亚铁和钼酸铵，混合均匀，进行低温造粒，最后用熔融尿素喷涂在颗粒表面，形成尿素包膜层，得到尿素包膜根瘤菌剂组合物；

步骤③、将脲甲醛包膜尿素、尿素包膜根瘤菌剂组合物、硫酸钾、钙镁磷肥、磷酸一铵、腐植酸、硫酸亚铁、硫酸锌、EDTA螯合锰、硼砂、钼酸铵按规定配比计量，放入搅拌机进行混合搅拌6-8分钟，充分混匀即可，然后计量、包装即得成品。

5.如权利要求4所述的花生专用长效生物缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤①中所述的尿素与甲醛反应的温度70-80℃，反应pH值2-3，反应时间20min，尿素：甲醛=1.5:1；脲甲醛的全氮含量为38%。

6.如权利要求4所述的花生专用长效生物缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤②中所用液体培养基的配方为：每1000mL水中含糖10g，酵母粉2g，磷酸氢二钾0.5g，硫酸钙0.2g，硫酸镁0.2g，氯化钠0.2g，1％钼酸铵1mL和0.5％硼 酸4mL固体培养基再添加20g琼脂，pH值为6.8-7.0，温度为28℃，通气量为0.5mM O2 L-1h-1。

7.如权利要求4所述花生专用长效生物缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤②中所述发酵液与草炭土的质量比为1:3-4；所述根瘤菌剂与硫酸亚铁的质量比为1：0.02-0.04，根瘤菌剂与钼酸铵的质量比为1:0.01-0.02；所述尿素包膜层占尿素包膜根瘤菌剂组合物质量的5-10wt%。

8.如权利要求4所述的花生专用长效生物缓释肥的制备方法，其特征在于：步骤①中制备根瘤菌发酵液所用的根瘤菌菌种为中国农业微生物菌种保藏管理中心ACCC编号为19603、19605、19606根瘤菌Rhizobium之一。

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说 明 书

一种花生专用长效生物缓释肥及其制备方法

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技术领域

本发明涉及缓释肥技术领域，具体涉及一种花生专用长效缓释肥。[0002] 背景技术

花生为豆科作物，富含脂肪和蛋白质，用途广泛，在国民经济中具有较高的地位，目前大量的花生被用来榨油，花生油，色泽清亮，气味芬芳，滋味可口，是一种比较容易消化的食用油。花生油含不饱和脂肪酸80%以上（其中含油酸41.2%，亚油酸37.6%）。另外还含有软脂酸，硬脂酸和花生酸等饱和脂肪酸19.9%。花生油的脂肪酸构成是比较好的，易于人体消化吸收。

[0003] 目前，我国花生平均产量为3000kg／公顷左右，其增产潜力较大，而施用合适的肥料将是提高花生产量的重要途径。花生吸收氮、磷、钾、钙的比例为3：0.4：1：0.6，但花生靠根瘤菌供氮可达70-80%，因此花生要求的施氮水平并不高，但是花生具有嗜钾、嗜钙的营养特性，而且对硼、钼、铁、锰、镁、硫等要求迫切，反应敏感，是花生增产增收的关键。[0004] 现在大多企业生产的专门用于花生的各类复合（混）肥中，存在以下几个问题：

1、肥期短、肥料利用率低；2、单一的无机肥导致土壤板结；3、单一的有机肥养分低、肥效差；4、有机-无机复混肥由于含量偏低而导致肥效差；5、一般肥料中并不含有提高作物产量和品质的中微量元素或中微量元素不全面；6、部分肥料虽然可以起到增产的作用，但出油率一直维持在40%一下，很难提高。[0005] 缓/控释肥料是低碳经济时代的新型增值肥料，是未来肥料产业的发展的重要方向之一。其中，脲醛缓释复合肥属于肥料中高端产品，高效缓释集合速效、中效、长效于一体，适用于各种蔬菜、瓜果、园林、花卉等。本发明拟研发一种花生专用长效生物缓释肥，不仅含有生物菌种，具有绿色环保功效，还含有脲甲醛包膜肥料，从而同时具有缓释长效、增产增收的功能。

[0006] 中国发明专利申请号：201110334237.X，发明名称为：一种腐植酸全营养型花生专用肥及其制备方法，本发明公开了一种腐植酸全营养型花生专用肥及其制备方法，涉及农作物专用肥技术领域。其将原料尿素、硫酸钾或氯化钾、钙镁磷肥、磷酸一铵、腐植酸、硫酸亚铁、硫酸锌、EDTA螯合锰、硼砂、钼酸铵按规定配比配料，经搅拌、造粒、二次烘干和冷却、筛分、包膜、计量、包装即得成品。本发明与现有技术相比具有营养全面，提高花生产量、品质的优点。

[0007] 发明内容

针对现有技术的不足，根据花生的需肥吸肥特性，结合花生种植土壤肥力状况，通过制定科学配方，经过田间试验，在中国发明专利申请号：201110334237.X的基础上进一步研究开发出一种新的花生专用长效生物缓释肥。[0008] 本发明一种花生专用长效生物缓释肥，原料组分重量份如下：

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说 明 书

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脲甲醛包膜尿素 100-250份， 尿素包膜根瘤菌剂组合物 100-250份，硫酸钾 200-400份，钙镁磷肥 150-240份，磷酸一铵 50-250份，腐植酸 20-100份，硫酸亚铁 1-20份，硫酸锌 1-20份，EDTA螯合锰 1-20份，钼酸铵 0.1-1份，硼砂 1-20份；上述原料均为市售产品，其中：

所述脲甲醛包膜尿素的制备方法是将尿素与甲醛反应生成脲甲醛，然后利用脲甲醛有胶结性以及脲甲醛还可与尿素继续反应，将脲甲醛包被在尿素颗粒表面；

所述尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备方法是采用液体通气发酵法按照现有技术进行液体发酵，制备花生根瘤菌发酵液，再用灭菌后的草炭土吸附所述发酵液得到根瘤菌剂，然后加入硫酸亚铁和钼酸铵，混合均匀后进行低温造粒，最后用熔融尿素喷涂在颗粒表面，形成尿素包膜层，得到尿素包膜根瘤菌剂组合物；

所述硫酸钾中氧化钾含量为51%；

所述钙镁磷肥中五氧化二磷的含量为18%，氧化钙的含量为45%，氧化镁的含量为12%，氧化硅的含量为20%；

所述磷酸一铵中氮的总含量为10%，五氧化二磷含量为50%；所述腐植酸分子量为2000-5000，氮含量为1％-6％；所述硫酸亚铁、硫酸锌、EDTA螯合锰、硼砂、钼酸铵均为粉末状或细微结晶；上述所述原料中，除尿素外其余原料的粒径均小于1毫米，所述含量均为质量百分比。[0009] 本发明花生专用长效生物缓释肥，优选的原料组分重量份如下：

脲甲醛包膜尿素 150-160份， 尿素包膜根瘤菌剂组合物 150-160份，硫酸钾 340-380份，钙镁磷肥 150-200份，磷酸一铵 70-100份，腐植酸 40-65份，硫酸亚铁 5-10份，硫酸锌 5-10份，EDTA螯合锰 5-10份，钼酸铵 0.1-0.5份，硼砂 5-10份。[0010] 本发明花生专用长效生物缓释肥，最优选的原料组分重量份如下：

脲甲醛包膜尿素 160份，

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说 明 书

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尿素包膜根瘤菌剂组合物 150份，

硫酸钾 350份，钙镁磷肥 170份，磷酸一铵 80份，腐植酸 50份，

硫酸亚铁 10份，硫酸锌 10份，EDTA螯合锰 9.5份，钼酸铵 0.5份，硼砂 10份。[0011] 本发明花生专用长效生物缓释肥的制备方法，包括如下工艺步骤：

①所述脲甲醛包膜尿素的制备方法：首先让尿素与甲醛反应生成脲甲醛，利用脲甲醛有胶结性以及脲甲醛还可与尿素继续反应，将脲甲醛包被在尿素颗粒表面，包被的脲甲醛的量占包膜尿素总重量的20%-40%。[0012] 所述的尿素与甲醛反应的温度70-80℃，反应pH值2-3，反应时间20min，尿素：甲醛=1.5:1。

[0013] 脲甲醛的全氮(N )含量大约38%。

[0014] ②所述尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备方法：

采用液体通气发酵法按照现有技术进行液体发酵，制备花生根瘤菌发酵液，再用灭菌后的草炭土吸附所述发酵液得到根瘤菌剂，然后加入硫酸亚铁和钼酸铵，混合均匀，进行低温造粒，最后用熔融尿素喷涂在颗粒表面，形成尿素包膜层，得到尿素包膜根瘤菌剂组合物。

[0015] 其中，所述专用液体培养基的优选配方为：每1000mL水中含糖10g，酵母粉2g，磷酸氢二钾0.5g，硫酸钙0.2g，硫酸镁0.2g，氯化钠0.2g，1％钼酸铵1mL和0.5％硼酸4mL(固体培养基再添加20g琼脂)，pH值6.8-7.0，温度28℃，通气量为0.5mM O2 L-1h-1。[0016] 所述发酵液与草炭土的质量比为1:3-4。[0017] 所述根瘤菌剂与硫酸亚铁的质量比为1：0.02-0.04，根瘤菌剂与钼酸铵的质量比为1:0.01-0.02。

[0018] 所述尿素包膜层占尿素包膜根瘤菌剂组合物质量的5-10wt%。

③将脲甲醛包膜尿素、尿素包膜根瘤菌剂组合物、硫酸钾、钙镁磷肥、磷酸一铵、腐

植酸、硫酸亚铁、硫酸锌、EDTA螯合锰、硼砂、钼酸铵按规定配比计量，放入搅拌机进行混合搅拌6-8分钟，充分混匀即可，然后计量、包装即得成品。[0020] 上述方法中，步骤①中制备根瘤菌发酵液所用的根瘤菌菌种为现有技术，能与花生共生固氮的菌种均可以使用。优选的，中国农业微生物菌种保藏管理中心ACCC编号为19603、19605、19606根瘤菌（Rhizobium）之一。

[0021] 本发明的含有根瘤菌剂的花生专用长效生物缓释肥的应用，在花生播种时利用播种施肥一体机一次性作基肥施用，肥料用量折合成氮磷钾总量，每亩50-60公斤。[0022] 本发明将根瘤菌剂、根瘤生长和固氮所需要的微量元素铁和钼一起被包裹在尿素外壳内，并根据花生的需肥规律合理配置磷、钾肥及缓释氮肥，形成具有接种和施肥双重功

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说 明 书

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能的花生专用长效生物缓释肥。本发明与现有技术相比，具有以下突出的优点：

1、本发明产品能够改良土壤结构、增加肥效、刺激生长、提高花生抗逆性和改善花生品质，出油率与现有肥料相比可以高出6个百分点以上。[0023] 2、本发明产品中的根瘤菌被尿素包裹，减少了环境因素对菌种的影响，延长了根瘤菌的活性，提高了根瘤菌固氮的能力。[0024] 3、本发明产品含有脲甲醛，高效缓释，集合速效、中效、长效于一体，仅需一施用，既能补充花生单独靠根瘤菌固氮的不足，又可避免氮肥施用后突然增多对根瘤固氮作用的影响，两者协同供应花生氮素的需要。[0025] 4、本发明产品能提高肥料利用率，用量更省更节约，同时有效节约资源，减轻环境污染。

具体实施方式

[0026] 下面结合实施例对本发明作详细说明，但不仅限如此。[0027] 实施例1：制备花生专用长效生物缓释肥，原料组分重量份如下：

脲甲醛包膜尿素 150份， 尿素包膜根瘤菌剂组合物 160份，硫酸钾 360份，钙镁磷肥 160份，磷酸一铵 75份，腐植酸 61份，硫酸亚铁 8份，硫酸锌 8份，EDTA螯合锰 9.7份，钼酸铵 0.3份，硼砂 8份。[0028] 制备方法，包括如下工艺步骤：

①脲甲醛包膜尿素的制备方法：首先让尿素与甲醛反应生成脲甲醛，利用脲甲醛有胶结性以及脲甲醛还可与尿素继续反应，将脲甲醛包被在尿素颗粒表面，包被的脲甲醛的量占包膜尿素总重量的20%-40%。[0029] 所述的尿素与甲醛反应的温度70-80℃，反应pH值2-3，反应时间20min，尿素：甲醛=1.5:1。

[0030] 脲甲醛的全氮(N )含量大约38%。[0031] 史丹利化肥股份有限公司有售。

[0032] ②尿素包膜根瘤菌剂组合物的制备方法：

采用液体通气发酵法按照现有技术进行液体发酵，制备花生根瘤菌发酵液，再用灭菌后的草炭土吸附所述发酵液得到根瘤菌剂，然后加入硫酸亚铁和钼酸铵，混合均匀，进行低温造粒，最后用熔融尿素喷涂在颗粒表面，形成尿素包膜层，得到尿素包膜根瘤菌剂组合物。

[0033] 其中，所述专用液体培养基的优选配方为：每1000mL水中含糖10g，酵母粉2g，磷

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说 明 书

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酸氢二钾0.5g，硫酸钙0.2g，硫酸镁0.2g，氯化钠0.2g，1％钼酸铵1mL和0.5％硼酸4mL(固体培养基再添加20g琼脂)，pH值6.8-7.0，温度28℃，通气量为0.5mM O2 L-1h-1。[0034] 所述发酵液与草炭土的质量比为1:3-4。[0035] 所述根瘤菌剂与硫酸亚铁的质量比为1：0.02-0.04，根瘤菌剂与钼酸铵的质量比为1:0.01-0.02。

[0036] 所述尿素包膜层占尿素包膜根瘤菌剂组合物质量的5-10wt%。[0037] 史丹利化肥股份有限公司有售。[0038] ③将脲甲醛包膜尿素150份、尿素包膜根瘤菌剂组合物160份、硫酸钾360份、钙镁磷肥160份、磷酸一铵75份、腐植酸61份、硫酸亚铁8份、硫酸锌8份、EDTA螯合锰9.7份、硼砂0.3份、钼酸铵8份按规定配比计量，放入搅拌机进行混合搅拌6-8分钟，充分混匀即可，然后计量、包装即得成品。[0039] 实施例2：制备花生专用长效生物缓释肥，原料组分重量份如下：

脲甲醛包膜尿素 160份， 尿素包膜根瘤菌剂组合物 150份，硫酸钾 350份，钙镁磷肥 170份，磷酸一铵 80份，腐植酸 50份，硫酸亚铁 10份，硫酸锌 10份，EDTA螯合锰 9.5份，钼酸铵 0.5份，硼砂 10份。[0040] 制造工艺同实施例1；

对比例1：普通45%硫酸钾型复合肥，规格为15-15-15，史丹利化肥股份有限公司产售。[0041] 对比例2：按照中国发明专利申请号为201110334237.X的实施例1 的制备方法制备：腐植酸全营养型花生专用肥将尿素310 份、硫酸钾350 份、钙镁磷肥170 份、磷酸一铵80 份、腐植酸50 份、硫酸亚铁10 份、硫酸锌10 份、EDTA 螯合锰9.5 份、钼酸铵0.5 份、硼砂10 份经计量后进行混合，混合搅拌均匀后，进入造粒机，在造粒机内通入蒸汽进行成球造粒，料温控制在35℃ -45℃ , 然后进入一烘（一烘出口料温控制在60℃ -75℃）, 然后再进入一冷进行冷却，冷却完后进行筛分，筛分后的半成品再进行二次烘干（二烘出口料温控制在50℃ -60℃）冷却，冷却完后再进行筛分和包膜处理后，计量即为产品；所得产品规格为15-7-18（硫酸钾型），含腐植酸和各种中微量元素。[0042]

实施例1-2和对比例1-2的应用效果如下：供试品种：海花1号花生。[0043] 试验地点：山东省临沭县郑山镇中沟头村史丹利肥效试验基地。[0044] 土壤情况：砂壤，中等肥力，有水浇条件，有机质0.98%，碱解氮71ppm，速效磷10.2ppm，速效钾56ppm。

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说 明 书

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实验方法：实验共设5个处理，实施例1为处理1，实施例2为处理2，对比例1为

处理3，对比例2为处理4，空白对照为处理5。[0046] 处空白外，所有处理肥料用量折合成氮磷钾总量，每亩50-60公斤。[0047] 处理1和2含有根瘤菌剂的花生专用长效生物缓释肥，在花生播种时利用播种施肥一体机一次性作基肥施用；

处理3和4分基肥和追肥两次施用，施肥时基肥与追肥比例为1：0.8。[0048] 每个处理小区面积13.3平方米，田间随机排列，重复三次。播期为4月29日，起垄种植，垄宽85厘米，垄上种植两行花生，平均行距42.5厘米，墩距16.5厘米，每墩两株，种植密度9500墩/亩，地膜覆盖，其它田间管理同一般大田。收获期9月8日，收获后，室内进行花生经济性状测定和产量结果分析。[0049] 实验结果：

1.不同处理花生单株经济性状情况见表一

从表1可以看出，处理2的花生出苗最快、苗势最强，处理1的花生次之，处理4（空白对照）的花生长势最差。从经济性状看，处理2的单株结果数、饱果率和双仁率最高，分别为24.2个、86.7%、82.4%，处理1的单株结果数、饱果率、双仁率次之，分别为21.7个、78.3%、72.1%，处理4（空白对照）的单株结果数、饱果率、双仁率仅为18.5个、65.5%，69.2%。由此可以看出，处理2的花生专用长效生物缓释肥养分含量高、配比均衡，显著促进了花生的营养生长。

[0050] 不同处理花生产量见表二

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说 明 书

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注：不同字母表示差异显著（p﹤0.05）。[0051] 从表2可以看出，处理2的花生折干率48.2%，出仁率69.8%，显著高于其它处理，而另外三个处理的折干率、出仁率未达到显著差异。经方差分析，不同处理之间产量差异显著，处理2的花生产量最高，亩产荚果493.3公斤，达到显著水平；其次是处理1，亩产荚果437.5公斤，而其它两个品牌的亩产荚果仅为417.1公斤、410.6公斤。由此可以看出，处理2的花生专用长效生物缓释肥增产效果最为显著。[0052] 3.不同处理花生增产量见表三

注：表中数字上方数字相对于左侧数字的增产量及增产率，其中负值为减产。[0053] 从表3可以看出，处理2比处理1每亩增产籽仁52.5公斤，增产率为17.99%；比处理3每亩增产籽仁62.70公斤，增产率为22.27%；比处理4（空白对照）每亩增产籽仁79.00公斤，增产率为29.78%。从而表明处理2（实施例2）的增产效果最高，能显著的提高花生经济产量。

[0054] 4.不同处理花生出油率见表四

表4不同处理出油率的统计表

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说 明 书

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注：表中负值为减少。[0055] 从表4可以看出，处理1、2比处理3、4、5花生的出油率有了显著的提高，平均提高6个百分点以上。而处理3、4、5花生的出油率无显著差异，不具有统计学意义。可见处理1、2可以显著的提高现有花生的出油率。以上实验结果表明，与现有技术相比，施用本发明肥料处理的花生各项指标均明显高于现有的肥料处理的花生指标；与对比例相比，采用实施例（处理1、处理2）施肥的花生，不仅增产效果明显，品质也有大幅的提升，出苗快、苗势增强，分支粗壮、叶色深绿、抗逆性增强，结果整齐饱满，结实率高，出油率高。其中，处理2（实施例2）的增产效果最为显著，处理1（实施例1）的增产效果次之。因此，实施例2中的花生专用长效生物缓释肥配方最为值得推广。

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