CN102173957A - 一种有机矿物肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机矿物肥料，按重量百分比该有机矿物肥料由小于或等于60目的沸石粉15-60%、腐植酸（盐）20-30%、钙镁磷肥10-30%、草木灰10-25%组分组成。其制备方法是将小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰按组分的重量百分比分别称重置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、在200-400℃温度下经烘烤机烘烤20分钟-50分钟、筛分机筛分制成本发明所述的一种有机矿物肥料。本发明促进农作物增产、提高农作物品质、改良土壤结构、确保农作物可安全食用。

Description

一种有机矿物肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于农林技术领域，涉及一种可以为作物生长提供营养；增加土壤有机质含量和多种生物活性物质，改善土壤物理、化学和生物学性状，提高土壤的肥力；预防和治疗作物因缺大量元素和中微量元素而引起的生理性病害；是当前无公害农产品生产中极具利用价值的一种生产资料。

背景技术

长期以来，广大农民依靠使用化学肥料来促进农作物的生长和提高农作物的产量，化学肥料对农业的发展和保障人类粮食产量奠定了基础，然而化肥的低利用率和由此带来的高环境风险一直是困扰全球的重大问题。据世界粮农组织肥料年鉴的有关报道，世界肥料的发展方向就是走有机、生物、无机相结合的道路。传统化肥极易破坏土壤中养分含量，农家肥养分含量低，劳动强度大；人畜等无害化程度低，容易传播病菌。由此，我们不难看出，有机矿物肥料将会成为肥料市场的新秀。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种有机矿物肥料，其特征在于：按重量百分比该有机矿物肥料由以下组分组成：

小于或等于60目的沸石粉                  15%-60%

腐植酸（盐）                             20%-30%

钙镁磷肥                                 10%-30%

草木灰                                   10%-25%。

优选的是，一种有机矿物肥料，其特征在于：按重量百分比该有机矿物肥料由以下组分组成：

小于或等于60目的沸石粉                  40%

腐植酸（盐）                             25%

钙镁磷肥                                 20%

草木灰                                   15%。

所述的小于或等于60目的沸石粉为天然斜发沸石粉、天然丝光沸石粉或其改性沸石粉。

所述的腐植酸（盐）为腐植酸、腐殖酸钠、腐殖酸钾或其混合物。

本发明另一个目的是提供一种有机矿物肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥和草木灰按组分的重量份称重后置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、烘干、筛分机筛分制成本发明所述的一种有机矿物肥料。

优选的是，一种有机矿物肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥和草木灰按组分的重量份分别称重，小于或等于60目的沸石粉15-60份、腐植酸（盐）20-30份、钙镁磷肥10-30份、草木灰10-25份后分别置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、在200-400°C温度下经烘烤机烘烤20分钟—50分钟、筛分机筛分制成本发明所述的一种有机矿物肥料。

最优选的是，一种有机矿物肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰按组分的重量份分别称重，小于或等于60目的沸石粉40份、腐植酸（盐）25份、钙镁磷肥20份和草木灰15份后置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、在300°C温度下经烘烤机烘烤35分钟、筛分机筛分制成本发明所述的一种有机矿物肥料。

所述的沸石粉由沈阳兴业沸石粉厂提供。

所述的腐植酸（盐）由北京美邦盛大腐植酸肥料有限公司提供。

所述的钙镁磷肥由山东省龙口市龙玉化工有限公司提供。

所述的草木灰由菏泽宝源生物工程有限公司提供。

本发明所述的粉碎机是由山东省章丘市宇龙机械有限公司提供的CD高效粉碎机。

本发明所述的搅拌机是由山东省章丘市宇龙机械有限公司提供的CD立式搅拌机。

本发明所述的转鼓造粒机是由河南省郑州市隆祥复合肥设备有限公司提供的转鼓造粒机。

本发明所述的分筛机是由山东省章丘市宇龙机械有限公司提供的GTS滚筒筛。

上述的原材料和设备均可商购到。

本发明以矿物质沸石粉、钙镁磷肥、和有机质腐植酸（盐）、草木灰为原料，经混合造粒生产而成。能够有效的提供作物在生长过程中对各种生长元素和营养元素的需求，提高作物的产量，改善作物的品质；能够有效的改良酸化土壤；能够改善土壤的团粒结构；提高作物的抗病、抗虫能力；该肥料易溶于水，有利于植物的吸收和利用，符合绿色食品生产对肥料的要求。

所述的沸石是一种新兴材料，被广泛应用于工业、农业、国防等部门。在农业上用作土壤改良剂，能起保肥、保水、防止病虫害的作用。

所述的腐殖酸是一种天然有机物质,是古代植物经过微生物的分解、合成形成的产物,具有弱酸性、吸水性、胶体性、吸附性、离子交换性、络合性、氧化还原性及生理活性等。根据腐殖酸分子量的大小和溶解性能,分为黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸。黄腐酸以其分子量较小,酸性基因多,能溶于酸、碱和水，易被植物吸收的特性,广泛地应用在农业生产中。目前,用于农业生产的主要产品有：腐殖酸(黄腐酸)有机---无机复混肥和以黄腐酸为原料的液体肥料、植物激素、土壤改良剂、抗旱剂、农药增效剂以及兽药、饲料添加剂等。腐殖酸在土壤中存在的形态及作用:由于腐殖酸具有很强的吸附力，所以游离态的腐殖酸在土壤中所占极少，主要与强盐基化合成稳定的盐类，与含水三氧化物化合成复杂的凝胶体，与黏粒结合成胶质复合体。总之，在土壤中腐殖酸与矿物质胶体结合，形成土壤无机有机复合胶体。腐殖酸具有巨大的吸收代换能力和缓冲能力，对土壤的物理化学性质有明显的影响，显著提高土壤的保肥保水能力。这就是有机质含量高的土壤蓄水量大、保肥力强的原因。可见，增加土壤中的腐殖酸含量，是提高土壤肥力的重要措施。腐肥的作用及施用：

1、改良土壤。腐肥中的腐殖酸有机胶体在土壤中形成胶状物质，能把土粒胶结起来，使土壤中水稳性团粒增加，协调土壤的水、肥、气、热状况，对改良过砂过黏等贫瘠土壤效果很好，从而改善作物的生态环境。腐殖酸在改良盐碱土壤中,以其含有活性基因较多，盐基交换容量大，能够使土壤的可溶性盐中吸附和阻留较大数量的有害阳离子，降低土壤盐浓度,降低盐碱土的酸碱度。从而改善作物的生态环境。

、提高肥效：由于腐殖酸能吸附交换活化土壤中很多矿质元素，如磷、钾、钙、镁等，使这些元素的有效性大大增加，从而改善了作物的营养条件。在化肥中起到增效剂的作用，而且减轻化肥对土壤理化性状产生的不良影响。对氮肥增效的作用表现在：减少氮素挥发损失，对尿素的增效作用非常显著,可以使尿素的肥效延长。促进氮的吸收，提高氮肥利用率。对土壤中有机氮矿化速度加快，促使土壤速效氮的含量有所提高。对磷肥的增效作用表现在：减少土壤对速效磷的固定,起到解磷的作用。使土壤中难溶性磷转化为有效磷,促进农作物对磷的吸收。提高磷肥有效利用率,促进土壤中有机、无机磷的转化，增加磷在土壤中的移动距离，刺激作物根系发育。对钾肥增效作用表现在：能减少土壤中对钾的吸收固定，提高速效钾利用率。促进难溶性钾的释放，增加速效钾的数量，能够缓解钾肥对土壤和作物产生的不良影响，对改善作物品质有良好效果。黄腐酸对微量元素也具有明显的增效作用。

、刺激作物生长：腐殖酸中含有多种官能团,作为生理活性物质,对作物的生长发育及体内生理代谢有刺激作用,无机肥料不具有这种特性。腐殖酸中的低分子组成黄腐酸是水溶性的，它不仅表现在对拌种、蘸根、喷洒等方式对各种作物有明显刺激作用,而且被根系吸收产生刺激作用。促进种子发芽,提高出苗率和成苗率。对作物根系发育有特殊的促进作用，促使幼苗发根快,次生根多,根量增加,根系伸长，使作物吸收水份和养份的能力增加。黄腐酸的刺激作用在作物地上部分表现出生长旺盛、株高、杆壮等方面，在前期表现尤为明显。黄腐酸通过植物根部吸收，对植物细胞的生理代谢起刺激作用，表现在呼吸强度、光合作用强度的增加。作物叶面喷施黄腐酸引起叶片气孔开张度缩小、水份蒸腾降低，作物根系酶活性提高等。

、抗病功能：土壤有机质含量高，为有益微生物提供一个优良的环境，有益种群逐步发展有为优势种群，抑制有害病菌的生长，再加上植物本身由于土壤条件优良而生长健壮，抗病能力加强，因而大大减少病害，特别是土传病害的发生。

、能增强作物的抗逆性能：作物生长环境的土壤、水份、养份、温度、光照、空气等诸因素组成了植物的生长条件,腐殖酸发挥缓冲作用，降低作物生长的不良影响，具有抗逆性能。能够提高作物抗旱能力,节水能力可以提高３０%。节水保墒的效果仅次于地膜覆盖所产生的效果。增强作物抗寒能力,使用黄腐酸复混肥或黄腐酸叶面喷施都可以提高越冬作物的抗御力。具有防御病虫危害的能力,腐殖酸对防治病虫害有着独特的效果,与农药配合施用具有抑菌抗病作用（如：与井冈霉素混用有增效作用）。

、能改善作物品质黄腐酸对改善作物品质带来的影响将是十分深远的。在蔬菜、瓜果类中，可以提高糖份,增加维生素Ｃ的含量，降低果质酸度。在烟叶、蔬菜等阔叶型作物中，可以提高叶片的质量品质。在粮食作物中,促使作物含有较多的低分子有机营养物质。

所述的钙镁磷肥又称熔融含镁磷肥，英文名称：fused calcium-magnesium phosphate ，是一种含有磷酸根的硅铝酸盐玻璃体，无明确的分子式与分子量。钙镁磷肥不仅提供12%～18%的低浓度磷，还能提供大量的硅、钙、镁。钙镁磷肥不溶于水，无毒，无腐蚀性，不吸湿，不结块，为化学碱性肥料。它广泛地适用于各种作物和缺磷的酸性土壤，特别适用于南方钙镁淋溶较严重的酸性红壤土。

所述的草木灰是柴草燃烧后形成的灰肥，是一种质地疏松的热性速效肥。草木灰的主要成分为钾，此外还含有磷、钙、铁、镁、硫等有效养分和少量的硼、铝、锰等微量元素。钾在植物体内能促进氮素代谢及糖类的合成与运输，可促使植株生长健壮，增强其抗病虫与自然灾害的能力。草木灰适用于酸性土或粘性土，尤其适用于红薯、马铃薯等忌氯作物，也可用作育苗、育秧的覆盖物，在林果生产中具有广泛的用途。

植物生长所需的营养元素有16种，即氮、磷、钾、硫、钙、镁、碳、氢、氧、硼、铁、钼、铜、锌、锰、氯，其中氮、磷、钾为大量元素，其余为中、微量元素，虽然植物对这些元素的需要量相差很大，但对植物的生长发育所起的作用同等重要，且不能相互替代。

氮是构成蛋白质的主要成分。蛋白质是作物生命过程的物质基础。氮存在于叶绿素、维生素和多种酶中。氮肥充足，作物生长茂盛，叶色浓绿；氮肥缺乏，叶片发黄，植株矮小，分蕖少，产量低；氮肥过多，又会使作物贪青迟熟，茎叶脆弱，病虫严重，容易倒伏，招致减产。

磷是细胞核的主要成分，能帮助幼芽和根生长，促进幼苗发育和植物体内各种代谢作用，使作物早开花，早结实，磷不足，会造成作物根部生长不好，茎叶呈现红色、紫色或赤褐色，开花迟，成熟晚，籽实不饱满。

钾多存在于作物幼嫩的富有原生质的组织和细胞里面，能增强光合作用，糖类的合成和积累，提高抗寒、抗病、抗倒能力，使作物健壮、坚韧、籽大粒饱。钾缺乏，会造成作物茎秆软弱，根部发育不良，容易倒伏，叶尖和边缘发黄、变褐，株矮籽小。

钙对作物体内碳水化合物和含氮物质代谢作用有一定的影响，并能中和作物体内代谢过程中产生的过多而有毒的酸，形成难溶性盐，使之不参与生理作用。还能促进硝态氮的吸收，减少某些生理病害的发生。

镁是植物叶绿素的组成成分，它是叶绿素分子中唯一的金属元素；镁是多种酶的活化剂；镁是聚核糖体的必要成分，还能促进作物体内维生素A、C的形成。因此，施用镁肥能促进农作物的光合作用，促进蛋白质的合成，提高农作物的产量和改善农产品的品质。大田作物的水稻、花生、芝麻、经济作物类的柑桔、香蕉、菠罗、烟草以及蔬菜中的马铃薯、番茄都是需镁较多的作物。

本发明的产品可以利用我国的矿物资源，替代进口。同时，生产工艺简单，原材料和生产成本低廉，可以保证作物增产和农民增收。

具体实施方式

实施例1

制备1000kg有机矿物肥料：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰按组分的重量份分别称重，小于或等于60目的沸石粉400kg、腐植酸（盐）250kg、钙镁磷肥200kg和草木灰150kg后置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、在300°C温度下经烘烤机烘烤35分钟、筛分机筛分制成一种有机矿物肥料。

实施例2

制备1000kg有机矿物肥料：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰按组分的重量份分别称重，小于或等于60目的沸石粉600kg、腐植酸（盐）200kg、钙镁磷肥100kg和草木灰100kg后置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、在400°C温度下经烘烤机烘烤20分钟、筛分机筛分制成一种有机矿物肥料。

实施例3

制备1000kg有机矿物肥料：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰按组分的重量份分别称重，小于或等于60目的沸石粉150kg、腐植酸（盐）300kg、钙镁磷肥300kg和草木灰250kg后置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、在200°C温度下经烘烤机烘烤50分钟、筛分机筛分制成一种有机矿物肥料。

实施例4

增产、试验效果分析

试验于2010年4月安排在宁夏回族自治区银川市。由内蒙古神恒环保技术有限责任公司提供的本发明实施例1的有机矿物肥料，供试品种为：水稻。供试验地块土壤为潮土，质地轻壤，中肥力水平，地力均匀。

试验方法

试验共设两个处理，三次重复，随机区组排列，小区面积30m²。

处理一：ck按照当地习惯施肥。

处理二：ck+底施矿物肥料。

田间管理及记录（表1）

表1   试验点田间管理情况表

试验结果与分析

试验结果如表2所示，常规施肥处理（处理一）水稻平均产量为300千克/亩，常规施肥+本发明实施例1的有机矿物肥料50 kg/亩处理（处理二）水稻的平均产量为358千克/亩，处理二比处理一对照增产19.3%。

表2     试验结果统计

对试验各处理水稻的亩产量进行方差分析，各处理之间水稻的亩产量差异显著，对各处理水稻亩产量进行多重比较，可以看出，常规施肥处理（处理一）与常规施肥+本发明的有机矿物肥料50 kg/亩处理（处理二）之间水稻亩产量差异明显，达到显著水平。

结果表明，水稻底施有机矿物肥料有极显著的增产效果，与不用有机矿物肥料相比增产幅度达19.3%，差异呈极显著水平。

本发明的有机矿物肥料在河北省、吉林省、黑龙江省等地进行了多地多次试验，同时进行了对比，其效果表现在以下几个方面：

（1）促进发根。据越冬调查，施用本发明的有机矿物肥料的麦苗根系发达，比施普通复合肥田块的生根增加1.8—4.6条／株，比尿素和碳铵的生根增加3.8条／株，这说明本发明的有机矿物肥料符合小麦冬季“上闲下忙”的生育规律，有利于壮苗越冬。

（2）促进分蘖。在同等条件下，施用本发明的有机矿物肥料的旱茬麦田的麦苗和稻麦茬麦苗的分蘖数较之施普通复合肥的分别增加3.9-7.5万苗／亩和1.7万苗／亩，为后期的增产奠定了基础。

（3）土壤保水能力强。施用本发明的有机矿物肥料的田块，在小麦拔节期调查，土层5cm处的泥土仍可手握成团，这使得在成熟期小麦受干热风的影响较轻，使籽粒饱满。

（4）增产效果明显。施用本发明的有机矿物肥料与施用普通复合肥的同等田块的比较表明，施用本矿物肥料的田块，水稻增产15—21％，玉米增产18.0—23.9％、小麦增产17—28％，西瓜增产18．8—25.0％。

综上所述，本发明的有机矿物肥料具有肥效高、纯天然、无毒无害、无污染的特点，原料来源广，加工过程简单，可用于所有农作物的施肥，不但可以提高农作物的产量，而且还可以增强其品质，更重要的是改善了土壤的结构，同时，不但吸附化解了肥害、药害，而且补充了农作物所需的各种中微量元素，平衡了营养，增强了作物的抗病虫害能力，降低了化肥、农药的使用，减少了投资成本，保护了环境，为大面积推广使用提供了科学依据。

Claims (7)

1.一种有机矿物肥料，其特征在于：按重量百分比该有机矿物肥料由以下组分组成：

小于或等于60目的沸石粉                  15%-60%

腐植酸（盐）                             20%-30%

钙镁磷肥                                 10%-30%

草木灰                                   10%-25%。

2.根据权利要求1所述的一种有机矿物肥料，其特征在于：按重量百分比该有机矿物肥料由以下组分组成：

小于或等于60目的沸石粉                  40%

腐植酸（盐）                             25%

钙镁磷肥                                 20%

草木灰                                   15%。

3.根据权利要求1或2所述的一种有机矿物肥料，其特征在于：所述的沸石粉为天然斜发沸石粉、天然丝光沸石粉或其改性沸石粉。

4.根据权利要求1或2所述的一种有机矿物肥料，其特征在于：所述的腐植酸（盐）为腐植酸、腐殖酸钠、腐殖酸钾或其混合物。

5.一种有机矿物肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥和草木灰按组分的重量份称重后置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、烘干、筛分机筛分制成一种有机矿物肥料。

6.根据权利要求5所述的一种有机矿物肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥和草木灰按组分的重量份分别称重，小于或等于60目的沸石粉15-60份、腐植酸（盐）20-30份、钙镁磷肥10-30份、草木灰10-25份后置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、在200-400°C温度下经烘烤机烘烤20分钟—50分钟、筛分机筛分制成一种有机矿物肥料。

7.根据权利要求5所述的一种有机矿物肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：分别选小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰经风干或烘干，备用；

步骤2：将步骤1备用的小于或等于60目的沸石粉、腐植酸（盐）、钙镁磷肥、草木灰按组分的重量份分别称重，小于或等于60目的沸石粉40份、腐植酸（盐）25份、钙镁磷肥20份和草木灰15份后置于搅拌机搅拌混合，经造粒机造粒、在300°C温度下经烘烤机烘烤35分钟、筛分机筛分制成一种有机矿物肥料。