CN104609944A - 一种橡胶树专用缓释水溶肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶树专用缓释水溶肥及其制备方法，原料组分包括：尿素100~120份，磷酸二铵40~60份，过磷酸钙40~60份，硝酸钾60~80份，氯化钾60~90份，螯合中微量元素15~20份，硼酸钠4~8份，可溶性有机质5~10份，小分子水凝胶材料6~10份，本发明还涉及该水溶肥的制备方法。本发明专用缓释水溶肥营养全面，钾养分具有缓释性，含有氨基酸螯合中微量元素，还含有1.52%~2.18%有机质，符合橡胶林生态系统养分循环规律及营养吸收规律，对橡胶树生长、产胶具有促进和调节作用，可有效降低橡胶树“死皮”的发病率，提高橡胶树种植效益，同时提高了水溶肥肥效利用率。

Description

一种橡胶树专用缓释水溶肥及其制备方法

技术领域

 本发明涉及一种橡胶树专用缓释水溶肥及其制备方法，更具体的说，本发明涉及一种具有缓释性的橡胶树专用水溶肥及其制备方法，属于专用水溶肥领域。

背景技术

橡胶林生态系统是一种热带地区人工生态系统类型，也是热带农业最重要的支柱产业之一，为热带地区生态服务和经济发展作出了重要贡献。橡胶是国民经济建设不可缺少的重要战略物资，而橡胶树的乳状汁液是天然橡胶的最主要来源。汽车、航空等工业的迅速发展使全球对天然橡胶的需要量与日俱增。我国作为橡胶消费大国， 据农业部门规划，2010 年需进口橡胶155 万t，即2/3 的橡胶仍需要进口。

橡胶林作为一种特殊的人工经济林，受人为的影响比较大，特别是在新的乙烯利刺激割胶制度下，伴随着大量收获物的不断产出的同时，橡胶林生态系统的养分也大量流失，造成养分亏缺，使橡胶树生理失衡，代谢紊乱，是引发橡胶树“死皮病”的重要原因之一，因此必须人为向橡胶林及时的补充养分。众多研究表明，从胶乳中N、P、K、Ca、Mg 等营养元素的流失总量分析，不论从各年龄还是各年的平均值分析，其流失总量的大小顺序均为： N>K>P>Mg>Ca。根据橡胶林生态系统养分循环研究，及橡胶林土壤类型的不同，研究调查的人为向橡胶林施肥配方建议比例为N：P2O5：K2O约为1：:035~0.65:0.6~0.9。

“肥料”是橡胶栽培中被普遍关注的两大生产制约因素之一，在橡胶树生长发育过程中， 钾的作用主要表现为： 加强光合作用； 促进多种酶的活化和对氮的吸收， 有利于蛋白质的形成； 并且能够提高橡胶树的抗病、抗风和耐寒能力； 钾素含量过多时， 会使橡胶幼树生长受到抑制。钾与镁元素之间存在颉颃作用， 当比值失调时， 会互相抑制对方的吸收， 一般情况下， 叶片中K/Mg 比值以4.5 为宜，胶乳中含镁量高、含钾量低时，便会降低胶乳的机械稳定性，使胶乳质量下降。氮素在橡胶树内含量最高， 是生命基础物质蛋白质的成分， 也是核酸、酶、叶绿素和许多活性物质如生长素、维生素、生物碱等重要有机化合物的成分。磷不仅参与橡胶树的光合作用、呼吸作用、代谢物质的运输等代谢活动，还参与了橡胶的合成。

橡胶栽培中被普遍关注的两大生产制约因素的另外一项便是“水”， 我国橡胶树植于热带亚热带地区，受季风气候影响，降雨量分布不均，85％的降雨量集中在5~10月份，此外降雨还具有明显的地域上的不均性，大部分植胶区为半干旱地区。一方面，旱季降雨量低且地区间差异大，使得肥料施入胶园土壤后不能高效利用；另一方面，在雨季暴雨集中，水土流失严重，使得施入土壤中的肥料大部分被淋失，造成肥料利用率低。另外，水肥耦合效应对橡胶树生长及产胶都有巨大的影响，表现为：氮、水> 氮、磷> 磷、水> 钾、水，且施钾量和土壤水分呈负交互效应；上述原因可能是橡胶根系主要分布在0~20cm土层，而硝态氮和钾素易随水流失到40~60cm土层而导致其与水耦合效应为负，利用率低。

水溶性肥料是一种能够完全溶解于水的多元素复合型肥料，相对于传统的过磷酸钙、造粒复合肥等非全水溶肥料和缓释品种，由于其具有速溶、吸收率高、见效快、无残渣、施用方便等显著优点，得到了迅猛的发展。尤其是在面对温室效应所带来的日趋严重的环境保护及水资源匮乏的情况下，滴灌系统、喷施喷灌等具有显著节水、节肥功能的新型施肥方式开始得到推广应用，使农业施肥者对肥料的认识发生了根本的变化。水溶性复合肥作为目前灌溉施肥的主流，尽管可以节水、节肥、节省工时，但由于水溶肥由不同性能的水溶性肥料复配而成，在肥料配伍时因物理、化学性质的不同，土壤环境的固定流失，导致肥效降低或者损失。例如，铵态氮在碱性环境下容易挥发，特别是在地表温度会达到50 度以上，更容易造成铵态氮的挥发。可溶性磷酸盐会与土壤中呈溶解形式的钙或铁离子形成磷酸盐沉淀，从而使得磷被固定，失去水溶肥的意义。另外，水溶性复合肥水溶后如果植物不能及时吸收，可溶性钾离子等养分则会渗入地下，不但造成肥效损失，而且会对地下水造成污染。

专利201410087047.6公开了一种橡胶树专用肥料，其重量百分比分别为虾肽氨基酸有机料15%，牛粪、秸秆混合物有机料16%，尿素14%，硫酸铵15%，碳铵5%，磷酸一铵12%，硫酸钾20%，七水硫酸锌1.5%，硼砂0.5% 及黏土1%。该发明为橡胶树专用肥，而并非水溶肥。

专利201010167067.6公开了一种提高橡胶产量和缓解死皮病的多肽有机液肥,是由多肽、葡萄糖、磷酸二氢钾、硫酸锌、钼酸铵、硫酸镁、硝酸钙、硼酸和水经配置而成。该发明提供了橡胶树一种液肥，其营养元素不全，不是橡胶专用水溶肥，不能有效解决橡胶林生态系统养分大量流失的问题。

因此，开发一种符合橡胶树年生长周期营养吸收规律的专用水溶肥，能解决橡胶林生态系统养分大量流失，同时能解决钾元素易随水流失至过低土层、钾镁元素在橡胶体内拮抗作用等问题的专用水溶肥具有重大意义。

发明内容

本发明针对橡胶树年生长周期营养元素吸收规律，根据橡胶林生态系统养分循环规律，土壤类型养分含量，钾镁元素在橡胶体内存在的拮抗作用，橡胶根系主要分布在0~20cm土层，而钾元素易随水流失至40~60cm土层而出现的养分利用率下降等问题，提供一种橡胶树专用缓释水溶肥及其制备方法。本发明用一种小分子水凝胶材料对钾肥进行处理，水凝胶材料在水中制成溶胶，然后陈化为水凝胶，具有螯合吸附作用，使钾肥具有较好的缓释效果。本发明专用水溶肥养分含量高，营养元素齐全，水溶性好，关键元素具有缓释性，提高了养分利用率，还补充了少量水溶性有机质，符合橡胶林生态系统养分循环规律及橡胶树生长周期营养元素吸收规律，对橡胶树胶乳具有增产增质的效果，同时能有效降低橡胶树“死皮病”的发生，具有极大的市场价值。

本发明的技术方案如下：

一种橡胶树专用缓释水溶肥，其特征在于：该水溶肥中含小分子水凝胶材料，按重量份计，原料组分包括：

尿素100~120份，

磷酸二铵40~60份，

过磷酸钙40~60份，

硝酸钾60~80份，

氯化钾60~90份，

螯合中微量元素15~20份，

硼酸钠4~8份，

可溶性有机质5~10份，

小分子水凝胶材料6~10份；

以上组分均呈粉末状，其中：

所述的螯合中微量元素混合物包括螯合中量元素和螯合微量元素；所述的小分子水凝胶材料为4, 4’--双硬脂酰胺基二苯醚、而异丙基乙二酰胺、二甲苯基乙二酰胺、十二烷基酰胺、十六烷基亚胺基二糖、月桂酰丙氨酸乙酯中一种，在水中以氢键、π-π、疏水作用等非化学共价键结合形成水凝胶，对养分具有吸附、螯合作用，用以处理钾肥，硝酸钾和氯化钾，使其具有缓释性。

上述的橡胶树专用缓释水溶肥，所述的螯合中微量元素包括螯合中量元素和螯合微量元素，至少含有氨基酸螯合镁和氨基酸螯合钙，还含有氨基酸螯合铁、氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜中的两种以上。

上述的橡胶树专用缓释水溶肥，所述的可溶性有机质包括水溶性腐殖酸、腐植酸钾、黄腐酸、氨基酸、低聚肽、柠檬酸、苹果酸。

上述的橡胶树专用缓释水溶肥的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）将6~10份小分子水凝胶材料和50~90份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化20~40分钟形成凝胶；

2）将60~80份硝酸钾和60~90份氯化钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理30~50分钟，使钾肥充分吸附在小分子水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化钾肥粉末；

3）将尿素100~120份，磷酸二铵40~60份，过磷酸钙40~60份，螯合中微量元素15~20份，硼酸钠4~8份，可溶性有机质5~10份和步骤2）得到的凝胶化钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30~40分钟，制得橡胶树专用缓释水溶肥。

本发明提供了一种水溶性的橡胶树专用的营养元素配比全面，比例合理，对其中的钾肥用小分子水凝胶材料进行了处理，使其具备了较好的缓释效果，然后与螯合中微量元素、硼酸钠、可溶性有机质混合，营养全面，不会出现营养缺乏症。本发明提高了钾元素的利用率，同时符合橡胶林生态系统养分循环规律和生长周期营养吸收规律。

本发明中螯合中微量元素均为氨基酸螯合态，包括氨基酸螯合镁、氨基酸螯合钙；氨基酸螯合铁，氨基酸螯合锰，氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜等，同时具备氨基酸和微量元素，具有调节橡胶树生长、产胶的作用。

本发明所用的小分子水凝胶材料，如 4, 4’--双硬脂酰胺基二苯醚、二异丙基乙二酰胺、二甲苯基乙二酰胺、十二烷基酰胺、十六烷基亚胺基二糖、月桂酰丙氨酸乙酯等，这类材料同时具有疏水端和亲水端，在水中通过溶胶—凝胶转化形成水凝胶，水凝胶对肥料养分具有吸附作用，同时亲水端的胺基对金属具有螯合作用。小分子水凝胶相比高分子水凝胶具有良好的流动性，不会对水溶肥产生不良效果。

本发明具有以下的突出特点和有益效果：

1、本发明针对橡胶树生长周期营养吸收规律特点，用小分子水凝胶对钾肥进行了处理，水凝胶通过吸附、螯合的作用固定钾元素，使它们具有了缓释性，使钾肥控制在橡胶根系主要土层，即0~20cm土层，有效的遵循橡胶树养分利用规律。

2、本发明用小分子水凝胶对钾肥处理，赋予了其缓释性，有效的克服了钾元素易被随水流失的缺点，提高了钾元素的利用率，同时可减少水溶肥施用次数，降低成本；施用后，钾元素被水凝胶螯合固定，橡胶树按需对其吸收，大大提高了钾元素利用率，同时杜绝了钾镁元素在橡胶树体内的拮抗效应，促进了橡胶树叶生长发育，提高光合效率，有利于橡胶胶乳的积累，并提高胶乳品质。

3、本发明水溶肥施用后，小分子水凝胶材料形成凝胶能迅速吸附分布于橡胶树根系周围，具有保肥保水的作用，同时可为根系提供稳定的养分传输通道，增强橡胶树对养分的吸收。

4、本发明提供的橡胶树专用水溶肥营养元素全面，包括大量元素及中微量元素，还含有较多有机质氨基酸、黄腐酸等；养分比例合理，符合橡胶林养分循环规律及营养吸收规律，可使橡胶树树势强健、抗病力强、品质好、高产量，有效降低橡胶树“死皮病”的发病率，提高橡胶树种植效益。

5、本发明水溶肥生产工艺简单，投资小，成本低，具有市场应用价值。

表一，本发明的产品各性能指标。

总养分（总N+水溶性P2O5+ K2O）	有机质	水不溶物	pH值	水份	性状
						50.6%~50.8%	1.52%~2.18%	≤0.4%	3~9	≤2%	固体粉末

表一中，本发明水溶肥总养分含量≥50%，水不溶物≤0.4%，各项性能符合HG/T 4365—2012水溶性肥料的要求指标。

具体实施方案

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

实施例1

1）将6份小分子水凝胶材料4, 4’--双硬脂酰胺基二苯醚和50份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化20分钟形成凝胶；

2）将60份硝酸钾和60份氯化钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理30分钟，使钾肥充分吸附在小分子水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化钾肥粉末；

3）将尿素100份，磷酸二铵40份，过磷酸钙40份，螯合中微量元素15份，硼酸钠4份，可溶性有机质5份和步骤2）得到的凝胶化钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30分钟，制得橡胶树专用缓释水溶肥。

实施例2

1）将7份小分子水凝胶材料二异丙基乙二酰胺和60份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化20分钟形成凝胶；

2）将70份硝酸钾和70份氯化钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理40分钟，使钾肥充分吸附在小分子水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化钾肥粉末；

3）将尿素110份，磷酸二铵50份，过磷酸钙50份，螯合中微量元素16份，硼酸钠5份，可溶性有机质6份和步骤2）得到的凝胶化钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30分钟，制得橡胶树专用缓释水溶肥。

实施例3

1）将8份小分子水凝胶材料十六烷基亚胺基二糖和70份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化30分钟形成凝胶；

2）将70份硝酸钾和70份氯化钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理40分钟，使钾肥充分吸附在小分子水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化钾肥粉末；

3）将尿素110份，磷酸二铵50份，过磷酸钙60份，螯合中微量元素17份，硼酸钠6份，可溶性有机质8份和步骤2）得到的凝胶化钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散35分钟，制得橡胶树专用缓释水溶肥。

实施例4

1）将9份小分子水凝胶材料月桂酰丙氨酸乙酯和80份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化40分钟形成凝胶；

2）将80份硝酸钾和80份氯化钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理50分钟，使钾肥充分吸附在小分子水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化钾肥粉末；

3）将尿素120份，磷酸二铵60份，过磷酸钙60份，螯合中微量元素18份，硼酸钠7份，可溶性有机质9份和步骤2）得到的凝胶化钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散40分钟，制得橡胶树专用缓释水溶肥。

实施例5

1）将10份小分子水凝胶材料十二烷基酰胺和90份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化40分钟形成凝胶；

2）将80份硝酸钾和90份氯化钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理50分钟，使钾肥充分吸附在小分子水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化钾肥粉末；

3）将尿素120份，磷酸二铵60份，过磷酸钙60份，螯合中微量元素20份，硼酸钠8份，可溶性有机质10份和步骤2）得到的凝胶化钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散40分钟，制得橡胶树专用缓释水溶肥。

Claims (4)

1.一种橡胶树专用缓释水溶肥，其特征在于：该水溶肥中含小分子水凝胶材料，按重量份计，原料组分包括：

尿素100~120份，

磷酸二铵40~60份，

过磷酸钙40~60份，

硝酸钾60~80份，

氯化钾60~90份，

螯合中微量元素15~20份，

硼酸钠4~8份，

可溶性有机质5~10份，

小分子水凝胶材料6~10份；

以上组分均呈粉末状，其中：

所述的螯合中微量元素混合物包括螯合中量元素和螯合微量元素；所述的小分子水凝胶材料为4, 4’--双硬脂酰胺基二苯醚、而异丙基乙二酰胺、二甲苯基乙二酰胺、十二烷基酰胺、十六烷基亚胺基二糖、月桂酰丙氨酸乙酯中一种，在水中以氢键、π-π、疏水作用等非化学共价键结合形成水凝胶，对养分具有吸附、螯合作用，用以处理钾肥硝酸钾和氯化钾，使其具有缓释性。

2.根据权利要求1所述的橡胶树专用缓释水溶肥，其特征在于：所述的螯合中微量元素包括螯合中量元素和螯合微量元素，至少含有氨基酸螯合镁和氨基酸螯合钙，还含有氨基酸螯合铁、氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜中的两种以上。

3.根据权利要求1所述的橡胶树专用缓释水溶肥，其特征在于：所述的可溶性有机质包括水溶性腐殖酸、腐植酸钾、黄腐酸、氨基酸、低聚肽、柠檬酸、苹果酸。

4.权利要求1~3所述的橡胶树专用缓释水溶肥的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）将6~10份小分子水凝胶材料和50~90份水加入反应釜内搅拌，分散溶解成溶胶溶液，陈化20~40分钟形成凝胶；

2）将60~80份硝酸钾和60~90份氯化钾加入步骤1）的凝胶反应釜中，搅拌混合分散处理30~50分钟，使钾肥充分吸附在小分子水凝胶中，烘干研细，得到凝胶化钾肥粉末；

3）将尿素100~120份，磷酸二铵40~60份，过磷酸钙40~60份，螯合中微量元素15~20份，硼酸钠4~8份，可溶性有机质5~10份和步骤2）得到的凝胶化钾肥加入高速混合机中高速搅拌，混合分散30~40分钟，制得橡胶树专用缓释水溶肥。