CN103215045B - 一种浅表根系果树土壤调理剂及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浅表根系果树土壤调理剂及其生产方法，它由一定比例的聚合高分子材料、土壤营养成分组份和ATB载体材料组份混合加工而成。本发明的土壤调理剂能有效缓释性保水保肥，并通过N、P、K常量元素和硼、钼、锌、锰等十几种微量元素，尤其是钼的介入，能还果品一个真正的原汁原味。该产品可广泛用于经济林、果树林局部土壤改良。

Description

一种浅表根系果树土壤调理剂及其生产方法

技术领域

本发明涉及土壤调理材料类，具体涉及一种浅表根系果树土壤调理剂及其生产方法。

背景技术

当前国内农村果园一般使用的土壤调理剂，有两种：一种是有机肥，一种是化肥(包括叶面肥)。这两种肥料均不能解决水肥缓释作用，一旦遇到干旱，特别是开花期干旱，影响果树产量和果品的质量，且对于浅表根系果树吸收营养过程中完全依赖H2O水介质的渗入，地表浅层水分容易蒸发，下雨、补水且又不太容易储存，造成水肥浪费。

现有技术通过加入sap高分子这种高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer，简称SAP)来保持水分。例如中国专利申请CN1405270A公开了一种土壤调理剂，其将高分子化合物聚丙烯酰胺和硫酸铵、磷酸二氢钾、氯化钙、硼砂、硫酸锌等充分混合后组成。这种土壤调理剂可有效地促进土壤水稳性团粒形成，提高土壤通透性，改善土壤通透性，改善土壤水分性状，使作物抗季节性干旱等能力增强，同时可提供作物营养，调节作物生长，防虫治病。中国专利申请CN1818018A公开了一种缓释型土壤调理剂及其生产方法，该发明采用凹凸棒石粘土ATB和丙烯酸钠作为主要原料，经过加工处理而制得的土壤调理剂，可大大延长土壤的保水时间，同时如果再加入适量的有益元素和消毒剂，就可以在保水的同时，实现对植物的增肥和杀菌。现有技术在改善土壤水分及保水性能方面均有不同程度的改善，但针对缓释性保肥，特别是通过增加微量元素提高果实产品质量方面均未提及。

鉴于以上情况，为了解决果树林、经济林的移栽成活和产量品质的提高，本发明的发明人通过长期的试验研究，解决了前述问题，从而完成了本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浅表根系果树土壤调理剂，其能有效缓释性保水保肥，且通过微量元素的介入，提高果实产品的质量。

本发明的目的在于提供一种前述浅表根系果树土壤调理剂的生产方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种浅表根系果树土壤调理剂，它由聚合高分子材料、土壤营养成分组份和ATB载体材料组份组成，其特征在于所述各组分的重量比含量为：聚合高分子材料25～30份、土壤营养成分组份25～35份和ATB载体材料组份38～50份。

在一个优选的实施方案中，所述各组分的重量比含量为：聚合高分子材料30份、土壤营养成分组份30.15～30.2份和ATB载体材料组份40份。

其中，所述聚合高分子材料是丙烯酸和聚丙烯酰盐生成的聚合物。所述聚丙烯酰盐简称钾盐类，选自聚丙烯酰氨或聚丙烯酰胺盐的任一种或混合。所述丙烯酸和聚丙烯酰盐生成的共聚物的吸水倍率≥200。所述聚合高分子材料的粒度为40～80目。

其中，所述土壤营养成分组份包括大量元素N、P、K和微量元素硼、钼、锌、锰。所述大量元素N、P、K以N、P₂O₅、K₂O形态存在，且N、P、K在产品中重量百分比≤10％。所述大量元素N、P、K的最大添加比例为N∶P∶K＝4∶3∶3。

其中，所述微量元素硼、钼、锌、锰在产品中重量百分比为0.15～0.2％。所述微量元素硼、钼、锌、锰的添加比例为硼∶钼∶锌∶锰＝1∶0.15％∶0.20％∶0.15％。

其中，所述ATB载体材料选自膨润土凹凸棒、蒙脱石凹凸棒、硅酸盐凹凸棒、白云石凹凸棒中的任一种或组合。所述ATB载体材料选自晶体凹凸棒含量＞70％的凹凸棒石粘土。所述ATB载体材料的粒度不大于120目。

一种前述的浅表根系果树土壤调理剂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)聚合高分子材料制备步骤：以丙烯酸为主要成分，加入聚丙烯酰盐钾盐类辅助成分，在反应釜中不低于300℃高温条件下合成新的高分子聚合材料，反应40分钟后出釜冷却，用反击式破碎机破碎，过分级振动筛，取40～80目之间成品，检查PH≤7则可备用；

2)ATB载体材料预处理步骤：将作为ATB载体材料的凹凸棒石粘土经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO混合，控制粘度≥2000mpa.s，过120目筛，ATB载体材料水分≤12％则可备用。

3)在一定量的经步骤2)预处理的ATB载体材料组份中加入一定量含有大量元素N、P、K的土壤营养成分组份，搅拌30分钟后加入一定量的微量元素，混合搅拌30分钟后加入一定量的经步骤1)制备的聚合高分子材料，混合搅拌40分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

其中，所述步骤1)中丙烯酸与聚丙烯酰盐钾盐类辅助成分的摩尔配比为1∶0.25。

其中，所述步骤2)中采用干燥过程控制ATB载体材料的水分，入炉温度350℃～380℃，出炉温度290℃～310℃。

根据本发明的一种浅表根系果树土壤调理剂及其生产方法，能有效缓释性保水保肥，全面调整全价配方肥，变速效肥料为长效型肥料；通过N、P、K常量元素和硼、钼、锌、锰等十几种微量元素，尤其是钼的介入，能还果品一个真正的原汁原味；长期使用可以起到栽植果树的土壤改良作用；缺水干旱地区使用经济价值更高，可以提高移栽树木的成活率，降低造林成本。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步展开说明，但需要指出的是，本发明的一种浅表根系果树土壤调理剂及其生产方法并不限于这种具体的组分或生产方法。对于本领域技术人员显然可以理解的是，以下的说明内容即使不做任何调整或修正，也可以直接适用于在此未指明的其他类似的组分和生产方法。

一种浅表根系果树土壤调理剂，由聚合高分子材料、土壤营养成分组份和ATB载体材料组份组成，其特征在于所述各组分的重量比含量为：聚合高分子材料25～30份、土壤营养成分组份25～35份和ATB载体材料组份38～50份。优选地，所述各组分的重量比含量为：聚合高分子材料28～30份、土壤营养成分组份29～31份和ATB载体材料组份40～42份。更优选地，所述各组分的重量比含量为：聚合高分子材料30份、土壤营养成分组份30.15～30.2份和ATB载体材料组份40份。容易理解的是，聚合离分子材料用于土壤调理剂，但本发明的聚合高分子材料不可以使用广普性SAP(譬如：尿不湿和卫生巾等使用的吸水分子)。本发明的聚合高分子材料是采用丙烯酸为主要成分和聚丙烯酰盐简称钾盐类的辅助成分进入反应釜生成新的高分子聚合材料，所述生成的新的高分子聚合材料吸水倍率≥200，所述聚丙烯酰盐这种钾盐类，选自聚丙烯酰氨或聚丙烯酰胺盐的任一种或混合。所述聚合高分子材料的粒度控制在40～80目为宜，但不限于此。值得注意的是，本发明的高分子聚合材料在产品生产中的比例可根据不同季节和地区以及植物生长所需要水肥保持时间决定，例如需要的水肥保持时间较长，可加入30％的聚合高分子材料，相反，可选择加入25％或更少。

本发明的浅表根系果树土壤调理剂还包括土壤营养成分组份，所述土壤营养成分组份包括大量元素N、P、K和微量元素硼、钼、锌、锰。其中，大量元素N、P、K以N、P₂O₅、K₂O形态存在，且N、P、K在产品中重量百分比≤10％，例如小于8％，或者小于5％，显而易见的是，具体地区特殊需求可根据土壤状况和植物需求变动。所述大量元素N、P、K的最大添加比例为N∶P∶K＝4∶3∶3。含有大量元素N、P、K但不包括微量元素的土壤营养成分组份在产品中重量百分比不超过30％为宜，因为本产品不侧重肥料组份，而是侧重于植物所需微量元素和缓释能力。

土壤营养成分组份中包括但不限于硼、钼、锌、锰，所述硼、钼、锌、锰等微量元素按每升营养土含100～200ppm，所述微量元素为硼、钼、锌、锰在产品中重量百分比为0.15～0.2％，且所述微量元素硼、钼、锌、锰的添加比例为硼∶钼∶锌∶锰＝1∶0.15％∶0.20％∶0.15％。显而易见的是，土壤营养成分组份中还可以包含铁、铜、氯等其他植物生长所需的微量元素。

ATB载体材料选自凹凸棒石粘土，凹凸棒石粘土是一个总称，其中可分为膨润土凹凸棒，蒙脱石凹凸棒，硅酸盐凹凸棒，白云石凹凸棒等，本发明的ATB载体材料可选自膨润土凹凸棒、蒙脱石凹凸棒、硅酸盐凹凸棒、白云石凹凸棒中的任一种或组合。所述ATB载体材料选自晶体凹凸棒含量＞70％的凹凸棒石粘土。所述ATB载体材料的粒度不大于120目。通常，凹凸棒石粘土需经过粗选、精选和除杂步骤，提高晶体凹凸棒含量，使其大于70％满足本发明的要求。除杂是除去矿土中的白云石、长石、火山灰等影响纯度的成份，特殊情况下，ATB需要干燥的过程，入炉温度350℃～380℃，出炉温度290℃～310℃，因为高温很大程度上降低粘度，温度应严格掌握。ATB因含有部分矿物质微量元素，其在产品中充当粘合剂和载体组份的同时，还起到改良土质作用。

综上可以看出，本产品由以下三个部分组成：

(1)本发明的土壤调理剂的缓释成份，是由高分子聚合材料组成，主要起到保水保肥的作用。

(2)本发明的土壤调理剂的营养成份，主要根据果树生长地区的土壤营养元素的多寡，配方而成(采用配方施肥法)。

(3)本发明的土壤调理剂采用稀有非金属矿ATB作为载体组份，其产品具有植物生长过程中所需全部常量和微量元素。在土壤调理过程中，其中所有成份都可以成为肥料的组份，降解缓释后，完全可以被植物吸收，不留下有害剩余物，该粘土并且对沙质土壤改良有明显的促进效果。

该发明的土壤调理剂由以上三个部分协调发挥作用，各个环节优势互补，毫无冲撞，保水剂降解缓慢供给营养元素，N、P、K随之渗入植物根系土壤，矿物质ATB不停地释放微量元素，植物不断地摄取水分和营养，茁壮成长。

每年立冬后或清明前，果树进入剪枝后在施肥过程中，加入本发明的土壤调理剂，可保证果树经过一冬春的蓄积，春花定果率明显增加，成熟后果实品质优良，果林亩产量提高10～30％。本发明的土壤调理剂对沙漠边缘地带绿化植树、造经济林、果树林，效果更佳。

本发明的浅表根系果树土壤调理剂的生产方法，包括以下步骤：

1)聚合高分子材料制备步骤：以丙烯酸为主要成分，加入聚丙烯酰盐钾盐类辅助成分，在反应釜中不低于300℃高温条件下合成新的高分子聚合材料，反应40分钟后出釜冷却，用反击式破碎机破碎，过分级振动筛，取40～80目之间成品，检查PH≤7则可备用；

2)ATB载体材料预处理步骤：将作为ATB载体材料的凹凸棒石粘土经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO混合，控制粘度≥2000mpa.s，过120目筛，ATB载体材料水分≤12％则可备用。

3)在38～50份的经步骤2)预处理的ATB载体材料组份中加入25～35份的含有大量元素N、P、K的土壤营养成分组份，搅拌30分钟后加入目标产品重量0.15％～0.2％的微量元素，混合搅拌30分钟后加入25～30份的经步骤1)制备的聚合高分子材料，混合搅拌40分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

步骤1)中丙烯酸与聚丙烯酰盐钾盐类辅助成分的摩尔配比为1∶0.25。

步骤2)中根据水分是否达标的需要采用干燥过程控制ATB载体材料的水分，干燥过程的入炉温度350℃～380℃，出炉温度290℃～310℃。

很容易理解的是，在实际的生产过程中，各组分的混合可根据相应的称量配方，通过计量器、进料口、输送管道至双向离心搅拌机进行搅拌混合，产品出搅拌机后通过流水包装线再经计量分装形成包装的产品，经过抽检合格后入库待出库。

本发明中未详细述及的聚合高分子材料合成、ATB载体材料的粗选、精选、除杂等工序均可参考现有技术，这是本领域技术人员所容易理解的。其他计量和各组分搅拌混合等过程可采用一些常规手段，再此不加赘述。

实施例1

1)将摩尔比为1∶0.25的主要成分丙烯酸与辅助成分聚丙烯酰胺钾和聚丙烯酰氨在反应釜中300℃温度条件下，发生聚合反应合成40分钟，产物出釜冷却经反击式破碎机破碎，破碎的产品过分级振动筛，取40～80目之间成品，过筛，剔除筛下物、筛上物。检查pH≤7则可备用。

2)将作为ATB载体材料的膨润土凹凸棒石粘土经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO混合，控制粘度≥2000mpa.s，过120目筛，ATB载体材料水分≤12％则可备用。

3)取38份的经步骤2)预处理的120目ATB载体材料组份中加入25份的含有大量元素N、P₂O₅、K₂O的土壤营养成分组份，搅拌30分钟后加入目标产品重量的0.15％的微量元素硼、钼、锌、锰，混合搅拌30分钟后加入25份的经步骤1)制备的40～80目聚合高分子材料，混合搅拌40分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

实施例2

1)将摩尔比为1∶0.25的主要成分丙烯酸与辅助成分聚丙烯酰氨在反应釜中350℃温度条件下，发生聚合反应合成40分钟，产物出反应釜冷却后经反击式破碎机破碎，破碎的产品过分级振动筛，取40～80目之间成品，过筛，剔除筛下物、筛上物。检查pH≤7则可备用。

2)将作为ATB载体材料的蒙脱石凹凸棒石粘土经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO混合，控制粘度≥2000mpa.s，过120目筛，ATB载体材料水分≤12％则可备用。

3)在50份的经步骤2)预处理的ATB载体材料组份中加入35份的含有大量元素N、P₂O₅、K₂O的土壤营养成分组份，搅拌30分钟后加入目标产品重量的0.2％的微量元素硼、钼、锌、锰，混合搅拌30分钟后加入30份的经步骤1)制备的聚合高分子材料，混合搅拌40分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

实施例3

1)将摩尔比为1∶0.25的主要成分丙烯酸与辅助成分聚丙烯酰胺钾在反应釜中400℃温度条件下，发生聚合反应合成40分钟，产物出釜冷却经反击式破碎机破碎，破碎的产品过分级振动筛，取40～80目之间成品，过筛，剔除筛下物、筛上物。检查pH≤7则可备用。

2)将作为ATB载体材料的硅酸盐凹凸棒石粘土经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO混合，控制粘度≥2000mpa.s，过120目筛，ATB载体材料水分≤12％则可备用。

3)在40份的经步骤2)预处理的ATB载体材料组份中加入30份的含有大量元素N、P₂O₅、K₂O的土壤营养成分组份，搅拌30分钟后加入目标产品重量的0.18％的微量元素硼、钼、锌、锰，混合搅拌30分钟后加入30份的经步骤1)制备的聚合高分子材料，混合搅拌40分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

实施例4

1)将摩尔比为1∶0.25的主要成分丙烯酸与辅助成分聚丙烯酰胺钾和聚丙烯酰氨在反应釜中450℃温度条件下，发生聚合反应合成40分钟，产物出釜冷却经反击式破碎机破碎，破碎的产品过分级振动筛，取40～80目之间成品，过筛，剔除筛下物、筛上物。检查pH≤7则可备用。

2)将作为ATB载体材料的白云石凹凸棒石粘土经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO混合，控制粘度≥2000mpa.s，过120目筛，ATB载体材料水分≤12％则可备用。

3)在44份的经步骤2)预处理的ATB载体材料组份中加入28份的含有大量元素N、P₂O₅、K₂O的土壤营养成分组份，搅拌30分钟后加入目标产品重量的0.17％的微量元素硼、钼、锌、锰、铁，混合搅拌30分钟后加入26份的经步骤1)制备的聚合高分子材料，混合搅拌40分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

实施例5

1)将摩尔比为1∶0.25的主要成分丙烯酸与辅助成分聚丙烯酰胺钾在反应釜中500℃温度条件下，发生聚合反应合成40分钟，产物出釜冷却经反击式破碎机破碎，破碎的产品过分级振动筛，取40～80目之间成品，过筛，剔除筛下物、筛上物。检查pH≤7则可备用。

2)将作为ATB载体材料的膨润土凹凸棒和蒙脱石凹凸棒石粘土经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO混合，控制粘度≥2000mpa.s，过120目筛，ATB载体材料水分≤12％则可备用。

3)在46份的经步骤2)预处理的ATB载体材料组份中加入32份的含有大量元素N、P₂O₅、K₂O的土壤营养成分组份，搅拌30分钟后加入目标产品重量的0.19％的微量元素硼、钼、锌、锰、铁、铜，混合搅拌30分钟后加入28份的经步骤1)制备的聚合高分子材料，混合搅拌40分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

实施例6

1)将摩尔比为1∶0.25的主要成分丙烯酸与辅助成分聚丙烯酰氨在反应釜中600℃温度条件下，发生聚合反应合成40分钟，产物出釜冷却经反击式破碎机破碎，破碎的产品过分级振动筛，取40～80目之间成品，过筛，剔除筛下物、筛上物。检查pH≤7则可备用。

2)将作为ATB载体材料的膨润土凹凸棒和白云石凹凸棒石粘土经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO混合，控制粘度≥2000mpa.s，过120目筛，ATB载体材料水分≤12％则可备用。

3)在48份的经步骤2)预处理的ATB载体材料组份中加入34份的含有大量元素N、P、K的土壤营养成分组份，搅拌30分钟后加入目标产品重量的0.16％的微量元素硼、钼、锌、锰、铁，混合搅拌30分钟后加入29份的经步骤1)制备的聚合高分子材料，混合搅拌40分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种浅表根系果树土壤调理剂，它由聚合高分子材料组份、土壤营养成分组份和作为载体材料的凹凸棒石粘土ATB组份组成，其特征在于所述各组份的重量比含量为：

聚合高分子材料组份25～30份，

土壤营养成分组份25～35份，

以及作为载体材料的凹凸棒石粘土ATB 组份38～ 50份；

其中，

所述聚合高分子材料是以丙烯酸为主要成分、加入聚丙烯酰胺钾辅助成分、在反应釜中不低于300℃高温条件下合成得到的；

所述土壤营养成分组份包括大量元素N、P、K 和微量元素硼、钼、锌、锰，所述大量元素N、P、K 以N、P₂O₅、K₂O 形态存在，且N、P、K 在产品中重量百分比≤10％，且所述大量元素N、P、K 的最大添加比例为N∶P∶K ＝ 4∶ 3∶3；

所述微量元素硼、钼、锌、锰在产品中重量百分比为0.15 ～ 0.2％，且所述微量元素硼、钼、锌、锰的添加比例为硼∶钼∶锌∶锰＝ 1 ∶ 0.15％∶ 0.20％∶ 0.15％。

2. 根据权利要求1 所述的一种浅表根系果树土壤调理剂，其特征在于所述作为载体材料的凹凸棒石粘土ATB选自膨润土凹凸棒、蒙脱石凹凸棒、硅酸盐凹凸棒、白云石凹凸棒中的任一种或组合，且所述作为载体材料的凹凸棒石粘土ATB选自晶体凹凸棒含量＞ 70％。

3. 一种权利要求1-2 任一项所述的一种浅表根系果树土壤调理剂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1) 聚合高分子材料制备步骤：以丙烯酸为主要成分，加入聚丙烯酰胺钾辅助成分，在反应釜中不低于300℃高温条件下合成新的高分子聚合材料，反应40 分钟后出釜冷却，用反击式破碎机破碎，过分级振动筛，取40 ～ 80 目之间成品，检查pH ≤ 7 则可备用；

2)ATB 载体材料预处理步骤：将作为载体材料的凹凸棒石粘土ATB经粗选、精选、除杂过程使得晶体凹凸棒含量＞ 70％，粉碎后加入其重量百分比3％的MgO 混合，控制粘度≥ 2000mPa.s，过120 目筛，凹凸棒石粘土ATB水分≤ 12％则可备用；

3) 在一定量的经步骤2) 预处理的凹凸棒石粘土ATB中加入一定量含有大量元素N、P、K 的土壤营养成分组份，搅拌30 分钟后加入一定量的微量元素，混合搅拌30 分钟后加入一定量的经步骤1) 制备的聚合高分子材料，混合搅拌40 分钟后出搅拌机，得到所述的浅表根系果树土壤调理剂。

4. 根据权利要求3所述的一种浅表根系果树土壤调理剂的生产方法，其特征在于，所述步骤1) 中丙烯酸与聚丙烯酰胺钾辅助成分的摩尔配比为1 ∶ 0.25。

5. 根据权利要求4 所述的一种浅表根系果树土壤调理剂的生产方法，其特征在于，所述步骤2) 中采用干燥过程控制凹凸棒石粘土ATB的水分，入炉温度350℃～ 380℃，出炉温度290℃～ 310℃。