CN101063037A - 有机高分子土壤磷素激活剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种有机高分子土壤磷素激活剂及制备方法，其原料由如下的组分及重量份配比构成：腐殖酸类物质10－15份，氢氧化钠100－150份，丙烯酸3－5份，丙烯酰胺0－1.5份，硫代硫酸钠0.01－0.02份，硫酸亚铁0.01－0.02份。制备方法为将腐殖酸类物质加入氢氧化钠溶液中，加热并通氮气且搅拌，反应10－15分钟，冷却至室温后调节pH至中性，而后加入其余原料，加热继续通氮气并搅拌，反应3－4小时。本产品能有效解除土壤对磷的吸附固定，激活土壤固定态磷。能够实现随水施入，特别适应于滴灌条件下随水施肥的生产模式。能够使石灰性土壤中速效磷增加15－20％。

Description

有机高分子土壤磷素激活剂及其制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种农用化工产品及其生产方法，具体讲是涉及一种土壤磷素激活剂及其生产制备方法。

二、背景技术

磷是作物生长发育的主要营养元素之一，农业生产过程要向土壤施入一定量的磷肥以供给作物生长发育需要。但是磷肥施入土壤后一方面由于磷化合物的自身沉淀作用，另一方面由于土壤对磷的吸附作用，使得磷容易被土壤颗粒吸附和固定，移动性差，导致磷肥当季利用率很低。磷在土壤中转化成固定态后积累起来，形成了比较庞大的磷库。因此如果磷库中的磷能被激活、供作物吸收利用，那这就是丰富的磷源。

国内外关于解除土壤对磷的固定、提高土壤磷有效性的方法进行了大量研究，探索出了一些可行的办法。如被生产上普遍采用的磷肥集中深施、磷肥和有机肥配合施用等施肥方式在一定程度上可以减弱土壤颗粒对磷的固定从而提高作物根系对磷的吸收。另外，人们通过向土壤中施入解磷细菌的办法来释放被土壤颗粒固定的磷，增强其移动性，提高其利用效率。目前市场上销售的生物肥均加入了解磷菌以增强其肥效。但生物肥常常存在肥料总有效含量偏低，缓效，而且成本较高等缺陷，只在设施农业及高附加值作物或蔬菜上使用，尚未大面积应用于大田生产。市场上其它的一些土壤磷活化剂产品也大多采用加入外源解磷细菌的方法实现其解磷功能，但由于活性细菌在土壤中的生命活动受影响因素较多，对土壤条件和肥力依赖度较高，在不同地块条件产生的效果不同，其功效也不尽理想。

近年来，人们通过高分子有机物与磷肥混施等方法，利用高分子有机物的吸附性解除土壤颗粒对磷素的固定，生产和使用有机无机多元复混肥，并且成为肥料发展方向之一。中国专利02132527.8公开了一种腐植酸复合肥及其制造方法，该复合肥由含腐植酸的风化煤、尿素、磷铵、氯化钾、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钾、微量元素组成，其制造方法包括风化煤粉碎，制取活化剂，风化煤活化，原料粉碎，按比例称重均匀混合即得腐植酸复合肥粉状产品，再经造粒得粒状产品。本产品虽然能提供比较丰富的营养元素，增加土壤有机质含量从而改善土壤团粒结构及理化性状，并且在一定程度上促进作物对磷的吸收，但此类产品存在腐植酸活性不够高，对土壤结构的改良功能有限，解磷作用不显著。并且该专利提供的产品仍然需要首先与磷肥复合后施用，不能降低我国日益紧缺的磷矿损耗，施用方法只能做为基肥使用，施用方法单一。

本发明的目的就是充分利用有机高分子材料对土壤磷素的激活与释放作用，提供一种能激活和释放土壤固定态磷的高效激活剂及其生产方法，为农业生产节本增效提供技术支持。

三、发明内容

本发明充分利用有机高分子材料对土壤磷素的激活与释放作用，提供一种能激活和释放土壤固定态磷的高效激活剂及其生产方法。

本发明提出的有机高分子土壤磷素激活剂，其原料由如下的组份及重量份配比构成：腐殖酸类物质10-15份，氢氧化钠100-150份，丙烯酸3-5份，丙烯酰胺0-1.5份，硫代硫酸钠0.01-0.02份，硫酸亚铁0.01-0.02份。

如上所述的有机高分子土壤磷素激活剂的制备方法，其工艺过程为将腐殖酸类物质加入氢氧化钠溶液中，加热至50-60℃，搅拌，并通氮气保护反应10-15分钟后，自然冷却至室温，而后用酸液调节PH至中性，加入其余原料反应物，加热在50-55℃下继续通氮气，搅拌，反应3-4小时，制备。

腐殖酸与氢氧化钠反应后，生成腐殖酸钠，而后在中性环境中，在硫代硫酸钠和硫酸亚铁的引发下，与具有乙烯基单体的丙烯酸和丙烯酰胺发生接枝共聚反应，生成丙烯类接枝共聚物。该共聚物分子量较共聚前有较大增加，性能改善，施入土壤后对土壤的吸附能力增强，可使土壤带有较多的负电荷，增大了对土壤中磷酸根的排斥，使磷酸根停留在土壤溶液中，易于植物吸收。另外由于丙烯酸参与共聚形成的腐殖酸共聚物呈酸性，降低了土壤PH值，减少了磷沉淀的发生。由于这两种功效的综合作用，可解除土壤颗粒对磷的吸附固定，增强其移动性，减轻土壤溶液中磷沉淀的发生，达到激活土壤固定态磷的目的。

本发明提出的有机高分子土壤磷素激活剂能够在作物种植的播前和生育期的各个时期使用，可与肥料一同施入也可单独施入。其溶解性可达85％以上，能够实现随水施入，特别适应于滴灌条件下随水施肥的生产模式。在石灰性土壤上使用效果较好，能够使土壤中速效磷增加15-20％。在中和土壤碱性的同时，使土壤有机质含量增加，改善土壤团粒结构，预防和减轻土壤盐渍化的发生，对石灰性土壤有较好的改良作用。本磷素激活剂随水施入，每公顷用量在75公斤左右为宜。

四、具体实施方式

以下通过实施例1至5对本发明作进一步描述和说明。其中实施例5为最佳实施例。

实施例1。

有机高分子土壤磷素激活剂剂，由如下的原料组份及重量配比构成：风化煤15kg，氢氧化钠150kg，丙烯酸4kg，丙烯酰胺1kg，硫代硫酸钠0.02kg，硫酸亚铁0.01份。

取以上组份及重量配比的原料，其制备过程为：将风化煤加入氢氧化钠溶液中，加热至60℃，搅拌，并通氮气保护反应10分钟后，自然冷却至室温，而后用1mol/l的硫酸溶液调节PH至中性，加入其余原料反应物，在55℃下继续通氮气，搅拌反应3小时，制备。

实施例2。

有机高分子土壤磷素激活剂剂，由如下的原料组份及重量配比构成：风化煤12kg，氢氧化钠120kg，丙烯酸3kg，丙烯酰胺1.5kg，硫代硫酸钠0.01kg，硫酸亚铁0.01份。

取以上组份及重量配比的原料，其制备过程为：将风化煤加入氢氧化钠溶液中，加热至50℃，搅拌，并通氮气保护反应15分钟后，自然冷却至室温，而后用1mol/l的硫酸溶液调节PH至中性，加入其余原料反应物，在50℃下继续通氮气，搅拌反应4小时，制备。

实施例3。

有机高分子土壤磷素激活剂剂，由如下的原料组份及重量配比构成：硝基腐殖酸10kg，氢氧化钠100kg，丙烯酸5kg，硫代硫酸钠0.02kg，硫酸亚铁0.01kg。

取以上组份及重量配比的原料，其制备过程为：将硝基腐殖酸加入氢氧化钠溶液中，加热至50℃，搅拌，并通氮气保护反应15分钟后，自然冷却至室温，而后用1mol/l的硫酸溶液调节PH至中性，加入其余原料反应物，在50℃下继续通氮气，搅拌反应4小时，制备。

实施例4。

有机高分子土壤磷素激活剂剂，由如下的原料组份及重量份构成：硝基腐殖酸12g，氢氧化钠120g，丙烯酸3g，丙烯酰胺1g，硫代硫酸钠0.01g，硫酸亚铁0.02g。

取以上组份及重量配比的原料，其制备过程为：将硝基腐殖酸加入氢氧化钠溶液中，加热至60℃，搅拌，并通氮气保护反应12分钟后，自然冷却至室温，而后用1mol/l的硫酸溶液调节PH至中性，加入其余原料反应物，在55℃下继续通氮气，搅拌反应3小时，制备。

实施例5。

高分子土壤磷素激活剂剂，由如下的原料组份及重量份构成：硝基腐殖酸15kg，氢氧化钠150kg，丙烯酸3kg，丙烯酰胺1.5kg，硫代硫酸钠0.01kg，硫酸亚铁0.01kg。

取以上组份及重量配比的原料，其制备过程为：将硝基腐殖酸加入氢氧化钠溶液中，加热至60℃，搅拌，并通氮气保护反应10分钟后，自然冷却至室温，而后用1mol/l的硫酸溶液调节PH至中性，加入其余原料反应物，在55℃下继续通氮气，搅拌反应3小时，制备。

Claims (5)

1、一种有机高分子土壤磷素激活剂，其原料由如下的组份及重量份构成：腐殖酸类物质10-15份，氢氧化钠100-150份，丙烯酸3-5份，丙烯酰胺0-1.5份，硫代硫酸钠0.01-0.02份，硫酸亚铁0.01-0.02份。

2、如权利要求1所述的土壤磷素激活剂剂，其特征在于原料由如下的组份及重量份构成：风化煤12-15份，氢氧化钠120-150份，丙烯酸3-4份，丙烯酰胺0-1.5份，硫代硫酸钠0.01-0.02份，硫酸亚铁0.01-0.02份。

3、如权利要求1所述的土壤磷素激活剂剂，其特征在于所述的腐殖酸类物质为硝基腐殖酸。

4、如权利要求1或3所述的土壤磷素激活剂剂，其特征在于原料由如下的组份及重量份构成：硝基腐殖酸15份，氢氧化钠150份，丙烯酸3份，丙烯酰胺1.5份，硫代硫酸钠0.01份，硫酸亚铁0.01份。

5、一种如权利要求1所述的有机高分子土壤磷素激活剂的制备方法，其工艺过程为将腐殖酸类物质加入氢氧化钠溶液中，加热至50-60℃，搅拌，并通氮气保护反应10-15分钟后，自然冷却至室温，而后用酸液调节PH至中性，加入其余原料反应物，在50-55℃下继续通氮气，搅拌，反应3-4小时，制备。