CN106146217B - 一种改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥及其制备方法，该弱碱性固体水溶肥，包括如下重量百分比的原料：矿源黄腐酸5‐15％、生化黄腐酸5‐20％、复合氨基酸2‐6％、偏硅酸钠5‐15％、含氮碱性肥料40‐60％、磷酸二氢钾8‐10％、锌0.05‐0.1％、铜0.01‐0.03％、硼0.05‐0.1％、钼0.005‐0.03％、菌剂0.1‐1.0％。本发明还提供上述固体水溶肥的制备方法。本发明使肥料整体属性呈碱性或生理碱性，在微量元素选择上也避开了在酸性土壤环境下对作物容易产生毒害的铁、锰元素，提供有机质，无机盐，有益菌等多种营养，同时释放碱性因子，适用于酸化严重的设施蔬菜土壤。

Description

一种改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥及其制备方法

技术领域

本发明属于功能性水溶肥技术领域，涉及一种具有改良酸性土壤的弱碱性功能性固体水溶肥及其制备方法。

背景技术

酸性土壤是低pH值土壤的总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和灰化土等。酸性土壤地区土壤盐基饱和度低，酸度较高，该地区降水充沛，易导致土壤盐基离子与养分的淋失，造成环境污染以及土壤蓄水保肥能力进一步的下降。酸性土壤的主要障碍因子是低pH，游离铝和交换性铝浓度过高(铝毒)，还有还原态锰浓度过高，缺磷、钾、钙、镁，有时也缺钼。当前由于工业排放和农业管理措施不当等原因，特别是在农业生产过程中，大量施用生理酸性肥料是导致农田土壤酸化加剧的主要原因，严重影响了农业的可持续发展。

当前应对酸性土壤的主要措施：1)、施用生石灰和石灰石、白云石是目前改良酸性土壤的传统主要方法，该方法弊病在于会加剧土壤的二次酸化或土壤板结2)、施用钙镁磷肥、硅钙钾肥、磷石膏、粉煤灰、磷矿粉、碱渣也可以取得不错的效果，该类产品在南方地区很受欢迎；该方法的缺点在于上述材料中有可能会有超标的重金属。3)、使用有机物料来调理酸性土壤是近几年来大家重视并且逐渐被市场认可和推广的方法。如绿肥、秸秆还田、腐殖酸肥料等，秸秆还田是国家非常重视的一项改良土壤、培肥地力的措施。然而，以有机物料调理酸性土壤是一个缓慢的过程，需要长期进行功效才能显现出来。

中国专利文件CN1263079A(申请号：99116057.6)公开了一种营养型酸性土壤改良剂，是一种含钙、镁、硫、硼、锌等中、微量元素矿物混合肥料。其中、微量元素总含量≥40％，沸石含量≥20％；属微水溶性或枸溶性肥料，呈碱性(pH8.5以上)，为白色或灰白色粉末(过100目筛)。具有改良酸性土壤，并向作物提供中、微量营养元素的双重功能，适合施用于生长在pH5.5以下和缺乏中、微量元素的所有农作物。但是，该酸性土壤改良剂中只有钙镁硫中量元素以及几种微量元素，使用时必须配合大量元素才能保证养分均衡，而如果大量元素肥料选择不当，如施用生理酸性的硫酸铵、氯化铵肥料，则还是会引起土壤的酸化。此外，该营养型酸性土壤改良剂所含有的碱性中微量元素，不能保证钙等元素的稳定性。该营养型酸性土壤改良剂含有大量的无机盐矿物形态肥料，但是缺少有机质，对土壤生态的改良作用有限。

中国专利文件CN 104671997A(申请号：201510049953.1)公开了一种含单硅酸NPK的生物型液体复合肥，其原料组成包括黄腐酸钾；硅酸钾；磷酸氢二钾；尿素；有益微生物菌料；硫酸镁；硝酸锌；硝酸钙；四水八硼酸钠；以及水。该液体复合肥单硅酸含量较高，pH值范围在7.5～9，针对我国耕地大面积酸化，重金属严重污染的现实而研发；以增加土壤有效硅元素为主要目的，强调深层次酸土改良，抑制重金属的污染，突出补硅补钙补镁补硼锌的特点，增产增收还土地原生态的一种含NPK的生物型液体复合肥。但是该生物型液体复合肥存在诸多不足，如选用生理酸性肥料硫酸镁为肥料组分，在植物吸收过程中，释放酸根离子，弱化了酸性土壤改良的功效；且其水分含量高，固形物含量低，有效养分含量较低，改良土壤酸化的作用有限，且肥料为水剂，包装运输不便。

发明内容

针对现有技术的不足，避免现有酸性土壤改良类肥料是固体不水溶，能水溶但不是固体的现状，提供一种有机、无机成分配伍、养分全面均衡、具有酸性土壤改良功效的弱碱性固体水溶肥及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥，包括如下重量百分比的原料组成：

矿源黄腐酸5‐15％、生化黄腐酸5‐20％、复合氨基酸2‐6％、偏硅酸钠5‐15％、含氮碱性肥料40‐60％、磷酸二氢钾8‐10％、锌0.05‐0.1％、铜0.01‐0.03％、硼0.05‐0.1％、钼0.005‐0.03％、菌剂0.1‐1.0％。

根据本发明，优选的，所述的复合氨基酸为两种以上氨基酸的复合物，进一步优选甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸中两种以上的复合物。复合氨基酸中氨基酸质量含量≥45％。

根据本发明，优选的，所述的含氮碱性肥料为硝酸钾、硝酸钙、硝酸钠中的一种或两种以上混合。

根据本发明，优选的，锌、铜、硼和钼作为微量元素，锌和铜以螯合物的形式作为原料，硼和钼以化合物的形式作为原料；进一步优选的，锌螯合物为EDTA‐Zn，铜螯合物为EDTA‐Cu，硼化合物为硼酸或者硼砂，钼化合物为钼酸钠或者钼酸铵。

根据本发明，优选的，所述的菌剂为芽孢杆菌属、酵母菌属、乳酸菌属和光合菌属菌株中的两种以上复合的微生物菌剂。

根据本发明，优选的，所述的弱碱性固体水溶肥，包括如下重量百分比的原料组成：

矿源黄腐酸6‐11％、生化黄腐酸6‐15％、复合氨基酸3‐6％、偏硅酸钠7‐13％、含氮碱性肥料47‐55％、磷酸二氢钾8‐10％、锌0.05‐0.1％、铜0.01‐0.03％、硼0.05‐0.1％、钼0.005‐0.03％、菌剂0.3‐0.7％。

根据本发明，矿源黄腐酸、生化黄腐酸和复合氨基酸作为有机质结合应用。矿源黄腐酸是以风化煤、褐煤以及泥炭为原料，经过碱化处理再氧化得到的含有很多羟基、酚羟基、羧基的一系列具有苯环的大分子化合物，没有固定分子式，具有类似植物生长调节剂的功效，能够活化土壤、提高肥料利用，在农业上一般作为肥料增效剂。生化黄腐酸的来源则是甘蔗制糖工艺的副产品，生物发酵而来，主要成分为粗蛋白、水解氨基酸和少量游离氨基酸，全水溶，可以为植物提供有机碳营养。

根据本发明，所述的偏硅酸钠为可溶于水、呈碱性的偏硅酸钠，保证水溶液pH为碱性，起到调节土壤酸性的作用。硅元素被称为品质元素、功能性元素。作为肥料，硅可以提高植物光合作用；增强茎秆强度，抗倒伏；加强叶片表面角质层厚度，抗病菌侵染；增加作物体内透气性，防止烂根；减少磷肥固定，提高磷、钙、镁的利用率；活化土壤微生物，矫正土壤酸度；改善农作物品质，预防裂果、畸形果等。硅肥的主要形态有枸溶性硅肥和水溶性硅肥，水溶性硅肥主要是偏硅酸钠系列，强碱性，可以用来改良和矫正土壤酸性，还促使形成土壤团粒结构，是一种非常优良的酸性土壤改良剂。

根据本发明，微量元素为锌、铜、硼和钼，不含酸性土壤淹水条件下可能产生毒害的锰和铁。

根据本发明，含氮碱性肥料为硝酸钾、硝酸钙、硝酸钠中的一种或两种以上混合，植物在吸收后释放较多的氢氧根离子，既补充了氮营养，又断绝了酸化源，可以从根源上改变土壤的酸化因素，改善植物根区的土壤环境。

根据本发明，所述菌剂为选自芽孢杆菌属、酵母菌属、乳酸菌属和光合菌属菌株的复合微生物制剂，具有良好的抗休眠、抗盐碱、耐高温的特性。它在有机质的配合使用中可以提高酸性土壤有益菌群的数量，改善作物根系微生物生态环境。菌剂为常规市购产品。

根据本发明，所述的弱碱性固体水溶肥中含氮量≥8％，五氧化二磷含量≥4％，氧化钾含量≥26％，有机质含量≥18％，均为质量百分含量。

根据本发明，上述弱碱性固体水溶肥的制备方法，将各组分混合均匀使用即可。可溶于水后，喷洒使用。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明在原料选择上，选用生理碱性肥料、磷酸二氢钾，提供大量元素N、P、K，从源头上解决了由施肥不当造成的土壤酸化问题。本发明使用偏硅酸钠作为酸性因子矫正剂，补充硅元素的同时，又可以矫正土壤酸性环境，还可以发挥其改善土壤团粒结构的作用，起到改良土壤物理结构的效果。

2、本发明同时添加有无机营养(氮、磷、钾和微量元素)、有机质和菌剂，养分全面，有机和无机养分配伍合理，协同调节适合作物以及土壤微生物生长的土壤环境，活化土壤养分，提高养分利用效率。

3、本发明中的微量元素采用了EDTA螯合锌、EDTA螯合铜，以及硼和钼，提高微量元素的有效性和稳定性；本发明不含酸性土壤淹水条件下可能产生毒害的锰和铁，降低了酸性土壤条件下植株遭受铁、锰元素毒害的风险。

4、本发明为可全水溶的固体腐殖酸肥料，可以随水冲施、滴灌，克服了其他固体酸性土壤调理产品只能做基肥的缺陷。其中，腐殖酸含量大16％‐30％，具有促进植物生长和改良酸性土壤的双重作用。相比其它液体土壤调理剂产品，固形物含有更高的养分含量，肥料为固体形态还可降低包装和运输成本。

5、本发明溶于水后，以250倍稀释后液体呈弱碱性，pH约为8‐9，有利于调节土壤酸碱度，改善酸性土壤状况，具有广泛的应用前景。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。

实施例中所用原料均为常规市购产品。

实施例1

一种改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥，包括如下重量百分比的原料组成：

偏硅酸钠10％、矿源黄腐酸6％、生化黄腐酸15％、复合氨基酸2％、硝酸钾55％、磷酸二氢钾10％、硼酸0.5％(硼含量占水溶肥总量的0.089％)、EDTA‐Zn 0.5％(锌含量占水溶肥总量的0.075％)、EDTA‐Cu 0.2％(铜含量占水溶肥总量的0.029％)、钼酸铵0.05％(钼含量占水溶肥总量的0.027％)、菌剂0.75％。

本实施例中复合氨基酸为谷氨酸和甘氨酸按1：1的比例混合，复合氨基酸中氨基酸质量含量≥45％。

本实施例中的菌剂为芽孢杆菌属、酵母菌属、乳酸菌属和光合菌属菌株按4：4：4：3质量比的混合。

实施例2

一种改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥，包括如下重量百分比的原料组成：

偏硅酸钠15％、矿源黄腐酸10％、生化黄腐酸6％、复合氨基酸2％、硝酸钾55％、磷酸二氢钾10％、硼酸0.5％(硼含量占水溶肥总量的0.089％)、EDTA‐Zn 0.5％(锌含量占水溶肥总量的0.075％)、EDTA‐Cu 0.2％(铜含量占水溶肥总量的0.029％)、钼酸铵0.05％(钼含量占水溶肥总量的0.027％)、菌剂0.75％。

本实施例中复合氨基酸为谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸和赖氨酸按1：1:1:1的比例混合，复合氨基酸中氨基酸质量含量≥45％。

本实施例中的菌剂为芽孢杆菌属、酵母菌属按8：7质量比的混合。

实施例3

一种改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥，包括如下重量百分比的原料组成：

偏硅酸钠10％、矿源黄腐酸11％、生化黄腐酸6％、复合氨基酸6％、硝酸钾55％、磷酸二氢钾10％、硼酸0.5％(硼含量占水溶肥总量的0.089％)、EDTA‐Zn 0.5％(锌含量占水溶肥总量的0.075％)、EDTA‐Cu 0.2％(铜含量占水溶肥总量的0.029％)、钼酸铵0.05％(钼含量占水溶肥总量的0.027％)、菌剂0.75％。

本实施例中复合氨基酸为甘氨酸、谷氨酸和脯氨酸按1：1：1的比例混合，复合氨基酸中氨基酸质量含量≥45％。

本实施例中的菌剂为芽孢杆菌属、酵母菌属、乳酸菌属按1：1：1质量比的混合。

试验例

实验于2015年11月至2016年4月，在山东省平度市郭家集镇农户的冬暖大棚中进行，以茄子(苏崎3号)为实验材料，将实施例1‐3的改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥产品，按照每次冲施15kg/亩的用量，在茄子移栽后14天冲施，10‐15天冲施1次，冲施3次；对比例按照农民的传统施肥方式，冲施N、P、K质量百分含量为20％、20％、20％的水溶肥。

实验结束后测定土壤pH的变化，以及茄子株高。结果如表1所示：

表1改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥对土壤酸度及作物长势的影响

编号/指标	施入前土壤pH	施入后土壤pH	株高(cm)
				实施例1	5.2±0.2	5.8±0.4	128.4±6.3a
实施例2	5.1±0.2	5.6±0.1	126.6±6.4a
				实施例3	5.3±0.1	5.7±0.3	122.2±5.5a
对比例	5.3±0.3	5.2±0.3	113.4±3.4b

由表1可知，酸性土壤冲施本发明产品3次后，土壤pH明显升高，且作物长势明显优于对比例。

本发明的弱碱性固体水溶肥料添加有硅、腐殖酸、复合氨基酸、复合微生物菌剂等几种肥料增效物质，具有降低土壤酸度和改良土壤结构、提高土壤肥力、改善作物品质、增加作物机械强度和抗倒伏性、提高作物产量的作用。

本发明的弱碱性固体水溶肥料，富含N、P、K大量元素养分和中、微量元素，更添加有碱性硅酸钠、腐殖酸、复合氨基酸、复合微生物菌剂等几种肥料增效物质，可以有效改良土壤结构，调节酸性土壤的酸碱度，活化土壤养分，增强植物抗逆性，增加作物产量，改善作物品质，提高养分利用效率。配伍合理，配制工艺简单，易操作，可实施性高，广泛用于各种作物，尤其是应用于酸性土壤上设施栽培作物的中后期生长。

本发明描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种改良酸性土壤的弱碱性固体水溶肥，其特征在于，该固体水溶肥包括如下重量百分比的原料组成：

矿源黄腐酸5-15%、生化黄腐酸5-20%、复合氨基酸2-6%、偏硅酸钠5-15%、含氮碱性肥料40-60%、磷酸二氢钾8-10%、锌 0.05-0.1%、铜 0.01-0.03%、硼0.05-0.1%、钼0.005-0.03%、菌剂0.1-1.0%；

所述的复合氨基酸为两种以上氨基酸的复合物；

所述的锌和铜以螯合物的形式作为原料，所述的硼和钼以化合物的形式作为原料。

2.根据权利要求1所述的弱碱性固体水溶肥，其特征在于，所述的复合氨基酸为甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸中两种以上的复合物。

3.根据权利要求1所述的弱碱性固体水溶肥，其特征在于，所述的含氮碱性肥料为硝酸钾、硝酸钙、硝酸钠中的一种或两种以上混合。

4.根据权利要求1所述的弱碱性固体水溶肥，其特征在于，锌螯合物为EDTA-Zn，铜螯合物为EDTA-Cu，硼化合物为硼酸或者硼砂，钼化合物为钼酸钠或者钼酸铵。

5.根据权利要求1所述的弱碱性固体水溶肥，其特征在于，所述的菌剂为芽孢杆菌属、酵母菌属、乳酸菌属和光合菌属菌株中的两种以上复合的微生物菌剂。

6.根据权利要求1所述的弱碱性固体水溶肥，其特征在于，所述的弱碱性固体水溶肥，包括如下重量百分比的原料组成：

矿源黄腐酸6-11%、生化黄腐酸6-15%、复合氨基酸3-6%、偏硅酸钠7-13%、含氮碱性肥料47-55%、磷酸二氢钾8-10%、锌 0.05-0.1%、铜 0.01-0.03%、硼0.05-0.1%、钼0.005-0.03%、菌剂0.3-0.7%。

7.根据权利要求1所述的弱碱性固体水溶肥，其特征在于，所述的弱碱性固体水溶肥中含氮量≥8%，五氧化二磷含量≥4%，氧化钾含量≥26%，有机质含量≥18%，均为质量百分含量。