CN102746051A - 一种木质素缓释肥 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种木质素缓释肥，按照重量百分比，包括：尿素：10％～35％；磷酸一铵：5％～15％；氯化钾或硫酸钾：10％～25％；木质素：25％～35％；聚丙烯酰胺缓释胶：0.12％～0.5％；Lissamine Green B：0.3％～0.5％；吸附剂：5％～8％；氨基酸：5％～8％；蛋白质：3％～8％；填充调理料：10％～15％。本发明提供的木质素缓释肥，能够充分的利用木质素，可以改善土壤化性质，提高土壤通透性。使其中含有的多种营养元素能较好地控制淋失，养分利用率可达80％以上，肥效可以持续20周之久。对常规尿素、磷酸一铵的某些性能改良，改善肥料的水溶性、在降低土壤中脲酶活性以及减少有效成分被土壤组分的固持、提高磷的活性等方面具有明显的效果。

Description

一种木质素缓释肥

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，特别涉及一种木质素缓释肥。

背景技术

木质素(Lingnin)，纤维素(Collulosc)和半纤维素(Hemicellulosc)是构成植物纤维原料的重要成分。地球上木质素的数量仅次于纤维素，为第二多的天然高分予聚合物，木质素在木材中的含量为20-40％，草类原料中木质素的含量为15-20％。1吨植物纤维原料含有500kg的纤维素，200-300kg半纤维素，2吨纤维原料生产1吨纸浆，大约有400kg的木质素溶解于造纸废液中，木质素作为造纸工业的副产物，若不加以资源利用，就会变成污染物，不仅浪费了大量的生物质资源，而且还造成了严重的环境污染。

发明内容

本发明提供一种能够充分利用木质素的木质素缓释肥。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明实施例提供一种木质素缓释肥，按照重量百分比，包括：

一种木质素缓释肥，其特征在于，按照重量百分比，包括：

尿素：10％～35％；

磷酸一铵：5％～15％；

氯化钾或硫酸钾：10％～25％；

木质素：25％～35％；

聚丙烯酰胺缓释胶：0.12％～0.5％；

Lissamine Green B(型号为B的酸性绿)：0.3％～0.5％；

吸附剂：5％～8％；

氨基酸：5％～8％；

蛋白质：3％～8％；

填充调理料：10％～15％。

通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本发明提供的木质素缓释肥，能够充分的利用木质素，由于木质素是一种含有许多负电基团的多环高分子有机物，对土壤中的高价金属离予有较强的亲合力。木质素作为肥料的载体，吸附或包裹肥料，可达到肥料缓释的目的。由于木质素是天然高分予化合物，无毒，能降解，在土壤中可以通过微生物降解生成腐植酸，可以改善土壤化性质，提高土壤通透性，防止板结。

由于木质素比表面积大，质轻，把木质素作为载体，直接与N.P.K(氮.磷.钾)和微量元素混合，制得木质素载体复混肥，由于水质素缓慢释放的特性，使其中含有的多种营养元素能较好地控制淋失，养分利用率可达80％以上，肥效可以持续20周之久。

利用其网状打分子结构及多种活性基团和在土壤中降解的特点对常规尿素、磷酸一铵的某些性能改良，改善肥料的水溶性、在降低土壤中脲酶活性以及减少有效成分被土壤组分的固持、提高磷的活性等方面具有明显的效果。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面详细描述本发明提供的木质素缓释肥。

本发明实施例提供一种木质素缓释肥，按照重量百分比，包括：

尿素：10％～35％；

磷酸一铵：5％～15％；

氯化钾或硫酸钾：10％～25％；

木质素：25％～35％；

聚丙烯酰胺缓释胶：0.12％～0.5％；

Lissamine Green B(型号为B的酸性绿)：0.3％～0.5％；

吸附剂：5％～8％，该吸附剂为：沸石粉、钙粉、黑干粉等；

氨基酸：5％～8％；

蛋白质：3％～8％；

填充调理料：10％～15％，该填充调理料为膨润土、熟石膏粉、陶土等。

实施例一(以制造100公斤的木质素缓释肥为例)：

取：尿素18公斤，磷酸一铵10公斤，氯化钾或硫酸钾15公斤，木质素30公斤，聚丙烯酰胺缓释胶0.5公斤，Lissamine Green B(型号为B的酸性绿)0.5公斤，沸石粉6公斤，氨基酸6公斤，蛋白质4公斤，膨润土10公斤，将各个组份混合成混合原料，然后通过搅拌螯合、粉碎、造粒、烘干、冷却、筛分、包膜得到成品。

实施例二(以制造100公斤的木质素缓释肥为例)：

取：尿素30公斤，磷酸一铵5公斤，氯化钾或硫酸钾10公斤，木质素28.5公斤，聚丙烯酰胺缓释胶0.2公斤，Lissamine Green B(型号为B的酸性绿)0.3公斤，黑干粉8公斤，氨基酸5公斤，蛋白质3公斤，熟石膏粉10公斤，将各个组份混合成混合原料，然后通过搅拌螯合、粉碎、造粒、烘干、冷却、筛分、包膜得到成品。

实施例三(以制造100公斤的木质素缓释肥为例)：

取：尿素15公斤，磷酸一铵5公斤，氯化钾或硫酸钾20公斤，木质素25公斤，聚丙烯酰胺缓释胶0.5公斤，Lissamine Green B(型号为B的酸性绿)0.5公斤，钙粉5公斤，氨基酸6公斤，蛋白质8公斤，陶土15公斤，将各个组份混合成混合原料，然后通过搅拌螯合、粉碎、造粒、烘干、冷却、筛分、包膜得到成品。

这种木质素缓释肥具有缓溶解、慢释放、不挥发、难淋溶、利用率高等优良性能。木质素对肥料中N释放的影响主要是三个方面：(1)木质素网络结构的物理吸附作用。(2)木质素结构单元中功能基团的化学键合作用。(3)木质素中醌类集团对土壤中脲酶活性的仰制作用，降低尿素水解速率。这三方面的缓释机理我们均通过实验得以验证。

为了弄清楚木质素对土壤中尿素氮转化的影响，进行了尿素水解室内土壤培养实验，试验共6个处理，编号为CK(尿素)、L1(尿素+2.5g木质素)、L2(尿素+5g木质素)、L3(尿素+10g木质素)L4(尿素+15g木质素)、HQ(尿素+9.6mg氢醌)，在恒温培养箱中培养，温度为30摄氏度，定时取出土样，测定土壤中残余尿素态氮含量，铵态氮含量。

施入土壤中的尿素，首先在土壤脲酶的作用下，经由氨基甲酸水解生成氨，这一过程能在较短的时间内完成，并极易导致氨挥放，因此，脲酶仰制剂的作用在脲酶活性产生竞争仰制，从而延缓尿素的水解进程，减少尿素氨挥发损失。一般尿素处理经过32小时即水解完成，而添加少量木质素的处理L1，经过58小时才水解完成，较CK处理水解反应完成推迟了26小时，而其它3个高添加量的处理L1、L2、L3经过69小时培养，土壤中残余尿素态氧较高，特别是L2与L3处理较CK推迟至少37小时。说明木质素对土壤中尿素对土壤中尿素水解有一一定的仰制作用。

普通尿素(CK)经过15小时后铵态氧量达到最高值，尿素水解速率应该最大，之后铵态氧逐渐下降；其他3个木质素变化基本一致，可以推断；在木质素处理中尿素以游离态与吸附态2钟形式存在，由于木质素对尿素有较强的吸附功能力，土壤中尿素水解较少，因此，木质素仰制尿素氧转化机理除了木质素中醌类基因团对脲酶活性的仰制作用外，更重要的是，木质素作为吸附载体对尿素的缓慢释放。

为了研究木质素对N的释放影响，对木质素N肥进行土壤柱淋溶试验，对淋出液进行了全N、硝态氧含量进行分析，其中CK不加肥料，A1为尿素，A2为5％木质素与尿素，A3为20％木质素与尿素。单施尿素处理的全氧和哨态氧淋矢量比施木质素肥料处理的全氧和哨态氧淋矢量比施木质素肥料处理的全氧和哨态氧淋出量要大，且前者是后者的3-5倍，可见木质素与化肥复混后，大大减缓了氧肥的释放速度，同时还表明，木质素对降低氧素损失，提高氧肥利用率有很大作用。

在氧压1MPa，温度140℃条件下，通过对碱木质素硫磺酸进行氧化解反应表明；木材和麦草碱中的木质素改性产物的含N量分别达到10.7％和13.43％，其中一半为无机的氨态氧，其余为酰胺态的氧和其它以强烈的化学键结合的有机氧化物，作为长效缓释N肥料，利用造纸废液的木质素，引入N营养元素，制得含氧量为15.47％的含氧木质素缓释肥(AOL)，在水稻土上与等N量的尿素(UN)进行玉米的盘栽试验，结果表明：施用AOL的处理玉米生物量比尿素处理要高；AOL与尿素配施处理的玉米生物量比单施尿素效果好，表明AOL对尿素常有一定增效作用；对土壤脲酶活性的分析发现，施用AOL的土壤脲酶活性明显低于CKL，而且AOL与尿素配施的土壤脲酶活性比单施尿素的要低，说明AOL还可以作为脲酶仰制剂施用。

木质素对肥料中P释放的影响：

大量的实验数据证明，木质素对肥料中P的释放是有促进作用，可以理解为木质素缓释肥有两个好处：一是磷的活性高，可以保证及时供给养分，不缺肥。二是节省磷肥的用量，做到低磷高效，避免过量磷流失导致水体污染。

PO很容易与二、三价金属离子及粘土矿物形成难溶而降低其有效性。木质素分子的羟基、羰基、羧基的网状结构及其被土壤微生物降解产生的有机酸，优先与土壤中的铁、铝、钙等络合、吸附、减少磷酸根的化学固定，提高磷肥的利用率，达到节肥增产的效果。

木质素具有特殊的反应活性、表现出较强的离子交换性能，对磷矿粉的活化效果明显，并且还可以减少土壤中高价离子对磷酸根的因特、活化磷肥、经14天渗滤试验，累积渗滤中有效磷量比无机复合肥提高34％。

对木质素缓释肥进行了14周的实验室模拟观测，结果表明土壤有效磷含量提高约10％-20％。另外的实验证明，木质素能在一定程度上提高磷有效性，进而提高磷的当季利用率，对土壤中各级有效磷源都有促进作用，张清东等对硫酸盐木质素的存在对于土壤对磷的吸附扶持能力进行了研究，证明木质素具有保护施入土壤中磷的有效性的作用。

木质素对肥料中K释放的影响：

木质素是一类由丙烷结构单元构成的高分子物质，其上含有较多的酚基和醇基。

纤维原料经蒸煮后又增加了羧基和羰基、羧基，同时引入了磺酸基等。这些基因多事可解离的负电基因，使其具有较大的阳离子交换量，对铵、即等阳离子态分具有较强的保持能力。

进行了木质素缓释肥的缓释性能实验，在等养分条件下，经过6次土柱淋溶，木质素缓释肥比普通钾肥的总淋矢量减少10.4％，在土壤溶液中由于木质素对钾离子有物理吸附与化学健合作用，木质素缓释肥总淋矢量减少10.4％。在土壤溶液中由于木质素对钾离子有物理吸附与化学健合作用，木质素缓释肥表现出一定的缓释功能。盆栽试验表明，与化肥比较，番茄植珠千重平均增产率为12.15％，玉米植株千重增产率为5.58％，同时可以提高番茄对钾肥的利用率15.2～24.9个百分点。

在等养分条件下，盆栽番茄与玉米对钾肥的土壤速效钾与缓效钾含量均称高于普通钾肥，说明木质素缓释肥有一定长效性。

因此，木质素是一种阳离子态肥料的保护剂，能减少施入土壤中的钾肥的淋失，提高钾肥的利用率。

木质素缓释肥中养分释放的影响：

木质素缓释肥中释放的有机无机复合肥不仅可以提高肥效，而且可以改良土壤质量，提高土壤生态肥力。木质素缓释肥中释放的碱木质素复合肥还具有防治土壤根结线虫的作用。经实验验证木质素缓释肥不仅降低了无机盐的水解速度。达到缓解的目的，而且对脲酶活性有一定仰制作用，在田间持水量条件下，累积8天比尿素一氨挥发损失减少27％，比无机复合肥减少氨挥发损失7.8％，经14天渗滤实验，累积渗滤液中有效磷量比无机复合肥提高34％。

以上对本发明实施例所提供的一种木质素缓释肥进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种木质素缓释肥，其特征在于，按照重量百分比，包括：

尿素：10％～35％；

磷酸一铵：5％～15％；

氯化钾或硫酸钾：10％～25％；

木质素：25％～35％；

聚丙烯酰胺缓释胶：0.12％～0.5％；

Lissamine Green B：0.3％～0.5％；

吸附剂：5％～8％；

氨基酸：5％～8％；

蛋白质：3％～8％；

填充调理料：10％～15％。