CN103539561B - 甘蔗肥料添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甘蔗肥料添加剂，其组成包括以下原料：6～10重量份数的微量元素；6～18重量份数的腐殖酸螯合稀土；3～6重量份数的缓释剂；4～6重量份数的保水剂；8～15重量份数的有机质。其生产方法是，首先用腐殖酸和稀土氯化物或稀土氧化物进行螯合反应制备腐殖酸螯合稀土，然后再加入各种物料，混合均匀，干燥、粉碎而成。本发明的肥料添加剂与化肥混合均匀后施用；一般的添加量为5～7%；在甘蔗基肥中的添加量为5%，在甘蔗追肥中的添加量为7%。本发明的肥料添加剂能够提高甘蔗对化学肥料的利用率，提高甘蔗株高和茎径，提高产量。

Description

甘蔗肥料添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种肥料添加剂，特别是用于甘蔗的肥料添加剂，并涉及到其生产方法。

背景技术

甘蔗是我国最主要的糖料作物，2010年我国甘蔗种植面积为160.2万公顷，其种植面积占我国常年糖料作物种植面积的85%以上，产糖量占食糖总产量的90%以上。甘蔗产业是我国南方主产区域经济发展的重要支柱和农民增收的主要来源。广西地处南亚热带，气候和土壤条件十分适宜甘蔗生产，是世界上最适宜发展甘蔗糖业的地区之一，是全国最大的产糖省（区）。广西2011/2012年榨季糖料蔗种植面积1560万亩，产糖694.2万t，产糖量占全国总产糖（1151.75万吨）的60.3%，糖料蔗种植面积已占耕地面积（ 6326.28万亩 ，2010年）的 26.0%。

当前，广西蔗区甘蔗种植面积已接近极限，靠扩种增加产量已无发展空间。因此，广西政府提出的《广西糖料蔗产业发展“十二五”规划》目标为：到2015年，糖料蔗种植面积稳定在1600万亩，总产达到9000万吨以上，平均亩产5.6吨以上，平均蔗糖份达到14.5%以上；满足总产糖量1100万吨的原料需要。由于甘蔗长期连作和过于依赖化肥，使化肥的用量越用越多，蔗农的投入不断增加，但甘蔗产量却徘徊不前，极大挫伤了农民种甘蔗的热情。甘蔗施肥方面存在如下问题： 

 甘蔗养分供应不平衡，病害和缺素症越来越严重。

② 施肥量大，但被甘蔗吸收利用的很少，肥料浪费严重，生态环境受到污染。

③ 长期使用化肥，土壤酸化加剧，导致土壤板结、结构性变坏。

 肥料生产技术落后，仅仅是对氮、磷、钾比例进行调整混配，而不是从如何提高肥料怎样才能为植物更多的吸收利用的角度去改善，致使肥料的利用率低，损失严重。

发明内容

本发明的目的是公开一种甘蔗肥料添加剂，该添加剂与普通化肥一起施用，能够改善土壤理化生物活性，补充土壤中的微量元素，增强保水保肥能力，令土壤更疏松，提高甘蔗对化肥的利用率，增加产量。

本发明的方案是：

甘蔗肥料添加剂，其组成包括以下原料：6～10重量份数的微量元素； 6～18重量份数的腐殖酸螯合稀土；3～6重量份数的缓释剂； 4～6重量份数的保水剂和8～15重量份数的有机质。

其制备方法，包括如下工序：

（1）腐殖酸螯合稀土的制备：腐植酸与稀土按照1:1.5～2.5的重量比加入反应釜中，加入适量水，在85～95℃搅拌反应1～3h；

（2）把上述步骤（1）反应釜中的物料转移到均质釜中，加入微量元素，搅拌20～30min，再加入缓释剂、保水剂和有机质，搅拌30～60min，干燥，粉碎，过80目筛网，得到甘蔗肥料添加剂。

所述的腐植酸：是一类含有羧酸基团的活性物质，它是存在于煤的风化层中，是有机物经过几万年甚至亿年的演变而来的活性物质（它的分子量是多少，分子基团现有多大目前尚未确定）。其功效为：

1.可以激活植物酶活性，用后可提高36%以上。

2.可以调节植物的气孔开闭。

3.可以疏松土壤，提高肥力。

4.可以渗透到植物内部，激活植物细胞，增强活力，提高植物抗逆能力，促进生长。

5.可以减轻植物被其它药物的毒害。 

稀土元素：17个镧系金属元素的总称，它是一组活性特高的金属元素，有了稀土元素，物质性能完全改变。在农业上誉称为“超级活性钙”， 其功效为：

1.激活植物还原酶的活性，酶活性提高40%以上。

2.富集植物根系周边土壤中的水分、养分，形成营养库源，极大提高植物的抗逆能力。

3.稀土是运输尖兵，植物在那里缺素它就将营养运输到那去补充。像果皮裂或落果，使用稀土后它就补充营养防裂防落非常有效，增产幅度大。

本发明所述的稀土为镧系稀土氯化物或稀土氧化物；所述的稀土氯化物为重量份数相同的三氯化铈、三氯化镧、三氯化镨、三氯化钕、三氯化铕和三氯化钐；所述的稀土氧化物为重量份数相同的氧化铈、氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化铕和氧化钐。

微量元素：通常指生物有机体中含量小于0.01%的化学元素。必需微量元素有铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、硼(B)、钼(Mo)等。

铁(Fe)是叶绿素形成不可缺少的，在植株体内很难转移，所以叶片“失绿症”是植物缺铁的表现，并且这种失绿首先表现在幼嫩叶片上。另外，铁对植物的光合作用、呼吸作用都有影响。

锰(Mn)能促进种子发芽和幼苗时期生长，植物叶绿体中含有猛，缺锰时影响作物的光合作用、呼吸作用、硝态氮在体内的积累。表现为叶片脉间失绿黄话，有褐色斑点，并逐渐增多散布于全叶，使叶片变成红灰色，叶片皱缩。

锌(Zn)能促进作物进行光合作用，它是多种酶的组成成分，缺锌时作物生长发育出现停滞。

铜(Cu)参加植物的光合作用、呼吸作用、氮代谢、增强植物的抗性。缺铜时，植株生长瘦弱，新叶发黄，凋萎干枯，叶尖卷曲发白，有坏死斑点。

硼(B)在植物体内比较集中于茎尖、根尖、叶片和花器官中，双子叶植物中的含量常常高于单子叶植物。硼能促进从而影响作物的收成，生殖器官的正常发育，缺硼的一个重要症状是子时不能正常发育，甚至不能形成，从而影响作物的收成，硼对作物体内糖的合成和运输有促进作用，缺硼时叶绿体退化，影响光合作用。硼可以提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量，缺硼时，根留不发达，影响固氮量。硼还能增强作物抗逆性。

钼(Mo)是固氮微生物，特别是与豆科作物共生的根瘤菌固定大气氮素时所必需的。同时又能增进叶片光合作用强度。缺钼时植株矮小，叶片脉间失绿，叶缘枯焦，向内卷曲，成萎蔫态。

本发明的Fe元素选自硫酸亚铁、硫酸铁或氯化铁；Mn元素选自硫酸锰；Zn元素选自硫酸锌、乙酸锌或环烷酸锌；Cu元素选自硫酸铜或环烷酸铜；B元素选自硼酸或硼砂；Mo元素选自钼酸钠、钼酸钾或钼酸铵。

缓释剂一般选择水难溶性高分子聚合物，其缓释的原理是通过水难溶性高分子聚合物与所要缓释的物质交联，降低所要缓释的物质的水溶性，使其缓慢释放到溶液中。本发明的缓释剂采用的是聚丙烯酸树脂、聚乙烯-马来酸酐树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物，这些聚合物有亲水基团，容易被微生物降解。

本发明采用的保水剂是一种吸水后体积可以膨胀到自身体积10～2000倍的物质，这种物质一般是水溶性高分子聚合物，本发明采用比较廉价的阿拉伯胶、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠，特别是聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠，吸水后体积可以膨胀到自身体积的上千倍，保水效果非常显著。

所述的有机质是城市污水处理产生的污泥经过堆积发酵腐熟得到的产品或农业副产物如秸秆、花生壳、桑树枝、树叶等经过发酵得到的产品。有机质能够为土壤中微生物的生长提供碳源，使土壤中的微生物群体生长茂盛，提高酰态氮、铵态氮转化为植物容易吸收的硝态氮，提高化肥的利用率。

本发明的甘蔗肥料添加剂的使用方法是：与化肥混合均匀后施用；一般的添加量为5～7%；在甘蔗基肥中的添加量为5%，在甘蔗追肥中的添加量为7%，即在甘蔗基肥中每100kg复合肥加入5kg本发明的甘蔗肥料添加剂，混合均匀后对甘蔗进行施肥；在甘蔗追肥中每100kg复合肥加入7kg本发明的甘蔗肥料添加剂，混合均匀后对甘蔗进行施肥。

本发明产生的积极效果是：

1.本发明的甘蔗肥料添加剂含有腐殖酸和稀土元素，能够增强甘蔗内源动力，激活植物酶活性，提高叶绿素含量，使甘蔗新陈代谢旺盛，甘蔗根系发达，促进对养分的吸收，协调甘蔗的生长发育，甘蔗生长速度快，产量高。

2. 本发明的甘蔗肥料添加剂含有腐殖酸和稀土元素，能够调节甘蔗的气孔开闭，促使甘蔗根系发达，并富集根系周边土壤中的水分、养分，形成营养库源，充分满足甘蔗速成丰长的需要，营养均衡全面，极大提高甘蔗的抗旱和抗逆能力。

3. 本发明的甘蔗肥料添加剂含有腐殖酸和稀土元素富含多种微量元素的效能得到极大发挥：形成的铁硫蛋白在微生物作用下的固氮功能得到充分发挥，将尿素中的氮迅速转化为甘蔗易吸收利用的铵盐；具有固氮、溶磷、解钾功能；改善土壤团粒结构，达到透气、保肥、保水、保温、抗旱、抗寒的特殊功效，从而达到提高肥料效果的功效。

4. 本发明的甘蔗肥料添加剂含有腐殖酸和稀土元素能促进甘蔗对肥料中氮磷钾等养分的吸收利用，生产过程中首先使腐殖酸与稀土元素发生螯合反应，形成稳定的螯合物，加入微量元素后加入缓释剂，可以有效防止元素和微量元素被雨水冲走，缓释效果好，供给养份时间长，肥效期长，提高肥效25%以上，极大程度地节约资源。

5. 本发明的甘蔗肥料添加剂含有腐殖酸和稀土元素蕴含丰富松土保水因子，改善土壤理化生物活性，令土壤更疏松，调节土壤物态的平衡，增强保水保肥能力，有效缓解甘蔗恶化土壤的环保问题。

具体实施方式

实施例1

4重量份腐植酸与1重量份三氯化铈、1重量份三氯化镧、1重量份三氯化镨、1重量份三氯化钕、1重量份三氯化铕和1重量份三氯化钐加入反应釜中，加入适量水，在85～95℃搅拌反应1～3h；把反应釜中的物料转移到均质釜中，加入3重量份硫酸亚铁，1.2重量份硫酸锰，0.6重量份乙酸锌，0.6重量份硫酸铜，0.3重量份硼酸，0.3重量份钼酸钠，搅拌20～30min，加入3重量份聚丙烯酸树脂、4重量份聚丙烯酰胺和15重量份有机质，搅拌30～60min，干燥，粉碎，过80目筛网，得到甘蔗肥料添加剂。

实施例2

3份腐植酸与1.25份三氯化铈、1.25份三氯化镧、1.25份三氯化镨、1.25份三氯化钕、1.25份三氯化铕和1.25份三氯化钐加入反应釜中，加入适量水，在85～95℃搅拌反应1～3h；把反应釜中的物料转移到均质釜中，加入4份硫酸铁，1.2份硫酸锰，0.6份环烷酸锌，0.6份环烷酸铜，0.3份硼酸，0.3份钼酸钾，搅拌20～30min，加入8份聚乙烯-马来酸酐树脂、8份聚丙烯酸钠和12重量份有机质，搅拌30～60min，干燥，粉碎，过80目筛网，得到甘蔗肥料添加剂。

实施例3

6份腐植酸与2份氧化铈、2份氧化镧、2份氧化镨、2份氧化钕、2份氧化铕和2份氧化钐加入反应釜中，加入适量水，在85～95℃搅拌反应1～3h；把反应釜中的物料转移到均质釜中，加入5.4份氯化铁，1.8份硫酸锰，1份硫酸锌，1份环烷酸铜，0.4份硼砂，0.4份钼酸铵，搅拌20～30min，加入10份乙烯-醋酸乙烯共聚物、10份阿拉伯胶和8重量份有机质，搅拌30min，干燥，粉碎，过80目筛网，得到甘蔗肥料添加剂。

为验证本发明甘蔗肥料添加剂的使用效果，发明人及广西区内一些大的农场进行过多次试验，试验过程与结果如下：

试验：广西横县良圻蔗区

把本发明的甘蔗肥料添加剂与化肥混合均匀，对甘蔗施肥，设两个对照组， 7个处理如下：

A—6kg甘蔗肥料添加剂+150kg复合肥+25kg尿素/亩；

B—9kg甘蔗肥料添加剂+150kg复合肥+25kg尿素/亩；

C—12kg甘蔗肥料添加剂+150kg复合肥+25kg尿素/亩；

D—15 kg甘蔗肥料添加剂+150kg复合肥+25kg尿素/亩；

E-—18 kg甘蔗肥料添加剂+150kg复合肥+25kg尿素/亩

CK1—150kg复合肥+25kg尿素/亩；

CK2—150kg复合肥+25kg尿素/亩；

总共7个处理，每组试验地随机选10㎡，测量面积里面每株甘蔗的株高和茎径，得到总株高和总茎径，除以株数，得到平均株高和平均茎径，结果如下表所示：。

施用甘蔗活性肥平均株高比空白对照组增高约8%；平均茎径比空白对照组增高约10%。同时，使用甘蔗活性肥后的甘蔗长势旺盛，叶色浓绿，自然整技时间延长，林木生长后劲足，明显提高生长量。正是因为甘蔗活性肥中含有腐植酸、稀土和微量元素，（这是目前市面上使用的甘蔗专用肥不具备的）在甘蔗专用肥中添加它，能满足甘蔗生长周期对各种营养元素大量的需求，提高肥料利用率，提高甘蔗株高和茎径，提高产量。

Claims (3)

1.甘蔗肥料添加剂，其特征在于，其由以下原料组成：

6～10重量份数的微量元素；

6～18重量份数的腐殖酸螯合稀土；

3～6重量份数的缓释剂；

4～6重量份数的保水剂；

8～15重量份数的有机质；

所述的微量元素由Fe、Mn、Zn、Cu、B和Mo组成，其中Fe选自硫酸亚铁、硫酸铁或氯化铁；Mn选自硫酸锰；Zn选自硫酸锌、乙酸锌或环烷酸锌；Cu选自硫酸铜或环烷酸铜；B选自硼酸、硼砂；Mo选自钼酸钠、钼酸钾或钼酸铵；

所述的缓释剂是聚丙烯酸树脂、聚乙烯-马来酸酐树脂或乙烯-醋酸乙烯共聚物；

所述的保水剂是阿拉伯胶、聚丙烯酰胺中的任一种或它们的组合物。

2.如权利要求1所述的甘蔗肥料添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下工序：

(1)腐殖酸螯合稀土的制备：腐植酸与稀土按照1:1.5～2.5的重量比加入反应釜中，加入适量水，在85～95℃搅拌反应1～3h；

(2)把上述步骤(1)反应釜中的物料转移到均质釜中，加入微量元素，搅拌20～30min，再加入缓释剂、保水剂和有机质，搅拌30～60min，干燥，粉碎，过80目筛网，得到甘蔗肥料添加剂。

3.如权利要求2所述的甘蔗肥料添加剂的制备方法，其特征在于，所述的稀土为镧系稀土氯化物或稀土氧化物；所述的稀土氯化物为重量份数相同的三氯化铈、三氯化镧、三氯化镨、三氯化钕、三氯化铕和三氯化钐；所述的稀土氧化物为重量份数相同的氧化铈、氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化铕和氧化钐。