CN106220335A - 一种新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于肥料加工领域，提供一种新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料及其制造方法。硅钾肥料包含的组分以及各组分的质量份配比如下：硅肥10‑35份，钾肥15‑40份，糖醇溶液60‑80份，植物油5‑20份，水杨酸溶液1‑20份。具体步骤中，首先将硅肥粉碎至150目，加入到糖醇溶液中，在一定温度下逐步加入氢氧化钾，进行微波反应，直至二氧化硅完全溶解，再加入植物油，在恒温下进行微波反应，离心取上清液加入一定量水杨酸，得到肥料产品，本肥料为液体制剂，中性偏碱、清澈、透明、易被水稻所吸收，可有效强化水稻茎、秆、叶片的强度及柔韧性，提高水稻抗倒伏能力，并能有效阻隔水稻对重金属镉的吸收，提高水稻的产量和品质。

Description

一种新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料及其制造方法

技术领域

本发明属于肥料加工技术领域，尤其涉及一种新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料及其制造方法。

背景技术

硅肥被国际土壤界列为继氮、磷、钾之后的第四大元素肥料。在我国国家科技部公布的新一批“九五”国家重点科技成果推广项目中，硅肥名列榜首。国家测土配方已把是否缺少二氧化硅作为技术标准，2004年6月1日，农业部颁布了由中国农业科学院土壤肥料研究所等单位完成的硅肥行业标准NY/T797-2004，标志着经过多年的研究试验和推广，硅肥已成为21世纪中国的一种新型肥料。

我国70年代中期开始研究硅肥，80年代后期才实现工业化生产。近几年来，我国在河南、山东、浙江、安徽、湖北、广西、海南、河北、四川等省对喜硅作物和缺硅土壤施用硅肥，其增产幅度为：水稻增产10％-20％，小麦增产10％-15％，花生增产15％-35％，大豆增产10％-20％，甘蔗增产10％-25％，玉米增产12％-20％，芝麻增产15％以上，棉花增产10％-15％，麻类增产10％-25％，竹类增产10％-20％，蔬菜增产15％-20％，草莓增产30％-50％，西瓜增产10％-25％。同时可提高产品的质量，如苹果的含糖量、着色率、耐贮性和运输性等都有提高。硅肥还能起到防病防虫的作用，如稻瘟病、叶斑病、白叶枯病、茎腐病、纹枯病、霜霉病、灰霉病、白粉病、烂根病及螟虫、稻飞虱、棉铃虫、蚜虫、白粉虱、根线虫等。

目前，我国缺硅土壤占总耕地面积的50-80％以上，以水稻为例，我国常年种植水稻的面积达3333多万公顷，缺硅土壤占50％以上。如果全部施用硅肥，按增产10％计，仅此一项每年应可增产100万吨稻谷，推广硅肥的生产与应用具有非常明显的社会和经济效益。

在水稻生产实际中常常会出现倒伏现象，尤其是在大风、大雨作用下，更易导致茎秆倒伏，一般减产1O～3O％。同时给收割脱粒带来不便，增加了稻谷损失率，限制了产量的提高。因此，倒伏是水稻高产、稳产的重要限制因子。目前市场上也存在一些水稻抗倒伏肥料，其组分中包含的化学试剂种类较多，生产成本较高，而且一般目前的水稻抗倒伏肥料中都不含硅肥，水稻抗倒伏效果不佳。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种，旨在解决现有水稻抗倒伏肥料生产成本高、抗倒伏效果不佳的技术问题。

一方面，所述硅钾肥料包含的组分以及各组分的质量份配比如下：

进一步的，所述硅肥是经过粉碎至150目以上的二氧化硅粉末。

进一步的，所述钾肥为氢氧化钾。

进一步的，所述糖醇溶液为木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇中的一种或以上，所述糖醇溶液浓度为10-500g/L。

进一步的，所述水杨酸溶液的浓度为1-200g/L。

进一步的，所述硅钾肥料包含的组分以及各组分的质量份配比如下：

另一方面，所述新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料的制造方法，包括下述步骤：

按照如权利要求1-6任一项所述硅钾肥料的质量份配比准备各原料；

将粉剂硅肥加入到糖醇溶液里，充分搅拌混合，逐步加入固体钾肥，在50-95℃温度下进行微波反应，直至硅肥全部溶解；

然后加入植物油并搅拌混匀，在50-95℃温度下继续微波反应，冷却、静置、离心/过滤后，取上清液；

在上清夜中加入水杨酸溶液，搅拌混匀，然后冷却、静置、离心/过滤，制得澄清透明的液体硅钾肥料。

进一步的，第一次微波反应中，微波频率为3GHz-300GHz，温度为75-85℃，反应时间0.5-4小时。

进一步的，第二次微波反应中，微波频率为3GHz-300GHz，温度为60-70℃，反应时间0.5-2小时。

进一步的，最终得到的液体硅钾肥料的pH值为8-10。

本发明的有益效果是：本产品以微波反应为主要手段，可有效缩短反应时间，提高反应完成率，糖醇作为载体螯合硅钾，可在水稻韧皮部直接运输，增加植物油强化硅钾在作物叶面的展着性、渗透性及置留量，相对比普通叶面硅钾肥料有效性更高，可充分满足水稻对硅钾养分的需求，水杨酸与硅钾互促，强化水稻茎、秆、叶片的强度及柔韧性，提高水稻抗倒伏能力，并能有效阻隔水稻对重金属镉吸收，有效提高水稻的产量和品质。

附图说明

图1是本发明提供的新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料制造过程流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的硅钾肥料包含的组分以及各组分的质量份配比如下：

其中所述硅肥可以选择二氧化硅或者其他类型硅肥，该经过粉碎至150目以上得到二氧化硅粉末，质量份为10-35份，优选为25份。所述钾肥为氢氧化钾或氯化钾等。所述糖醇溶液包括但不限于木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇等等，所述糖醇溶液质量份为60-80份，优选为70份，所述糖醇溶液浓度为10-500g/L，优选为200g/L。所述水杨酸溶液的质量份为1-20份，优选为15份，所述水杨酸溶液的浓度为1-200g/L，优选为50g/L。

本发明提供的肥料中包含硅肥，硅肥有利于提高作物的光合作用和叶绿素含量，使茎叶挺直，促进有机物积累，能增加作物茎杆的机械强度，提高抗倒伏能力85％以上，令茎秆挺直，有利于密植。

肥料中还包含植物油，植物油是指从植物果实、种子、胚芽中得到的油脂，如大豆油、玉米油、菜籽油、蓖麻油、棉籽油、葵花籽油、米糠油、椰子油、可可油、核桃油、亚麻籽油等，经乙酯化制得。植物油为天然原料，具备显著的安全性，同时在作为作物综合护理产品使用时，具有提高各种农药及叶面肥的效能，并可对作物叶片、果实形成多重保护。

本发明将植物油融入过量的糖醇溶液里，可形成糖醇类油脂，对环境友好，与农作物相容；本产品可以在一季作物上可多次使用，使用后能使喷出的硅钾及水杨酸均匀地覆盖于植物及靶标的表面，提高单位面积叶面肥的置留量，增加对植物的覆盖面，不易被雨水冲刷流失，在雨后仍能保持良好药效。

另外，本产品中还添加水杨酸(salicylic，SA)，水杨酸是一种广泛存在于植物中的一类小分子酚类物质，是苯丙氨酸代谢途径的中间产物，属于肉硅酸的衍生物。参与植物的蒸腾、种子萌发、开花、结实、气孔关闭、产热等多种生理生化过程；诱导植物产生抗病、抗盐、耐冷等多种生理性状，还可参与植物细胞线粒体抗氰呼吸和非磷酸化途径，提高植物体内茉莉酸代谢水平。水杨酸与硅钾互促，强化水稻茎、秆、叶片的强度及柔韧性，提高水稻抗倒伏能力，并能有效阻隔水稻对重金属镉吸收，有效提高水稻的产量和品质。

针对上述种新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料，本发明还提供了具体的制造方法，结合图1所示，所述方法包括下述步骤：

首先，按照前述硅钾肥料的质量份配比准备各原料；

然后，将粉剂硅肥加入到糖醇溶液里，充分搅拌混合，逐步加入固体钾肥，在50-95℃温度下进行微波反应，直至硅肥全部溶解；

接着，加入植物油并搅拌混匀，在50-95℃温度下继续微波反应，冷却、静置、离心/过滤后，取上清液；

最后，在上清夜中加入水杨酸溶液，搅拌混匀，然后冷却、静置、离心/过滤，制得澄清透明的液体硅钾肥料。

上述过程中，第一次微波反应中，微波频率为3GHz-300GHz，优选为15GHz，温度为80℃，可上下偏差5℃，反应时间0.5-4小时，优选为1小时。第二次微波反应中，微波频率为3GHz-300GHz，优选为15GHz，温度为65℃，可上下偏差5℃，反应时间0.5-2小时，优选为1小时。最后得到的液体硅钾肥料的pH值为8-10。

通过本方法制得的成品pH值呈弱碱性，清澈、透明、易吸收。因糖醇作为载体螯合硅钾，可在水稻韧皮部直接移动，植物油在作物叶面的强渗透性，产品中硅钾元素在叶面的有效性、作物韧皮部的运输效率都将得到显著提高，可充分满足水稻对硅钾养分的需求，水杨酸与硅钾互促，强化水稻茎、秆、叶片的强度及柔韧性，提高水稻抗倒伏能力，并能有效阻隔水稻对重金属镉吸收，肥效高，经济效益显著。

下面通过具体实施例对本发明产品的功效进行说明。

实施例一：

称取粉碎至150目的二氧化硅粉剂25公斤，加入到65公斤木糖醇溶液中，其中木糖醇溶液浓度为200g/L，然后充分搅拌混合，逐步加入固体氢氧化钾25公斤，在80℃温度下进行微波反应，直至二氧化硅粉剂全部溶解；然后加入植物油10公斤并搅拌混匀，在65℃温度下继续微波反应，冷却、静置、离心/过滤后，取上清液，在上清夜中加入浓度为50g/L水杨酸溶液8公斤，搅拌混匀，然后冷却、静置、离心/过滤，制得澄清透明的液体硅钾肥料。

实施例二：

称取粉碎至200目的二氧化硅粉剂10公斤，加入到70公斤山梨糖醇溶液中，其中山梨糖醇溶液浓度为150g/L，然后充分搅拌混合，逐步加入固体氯化钾30公斤，在80℃温度下进行微波反应，直至二氧化硅粉剂全部溶解；然后加入植物油5公斤并搅拌混匀，在65℃温度下继续微波反应，冷却、静置、离心/过滤后，取上清液，在上清夜中加入浓度为50g/L水杨酸溶液15公斤，搅拌混匀，然后冷却、静置、离心/过滤，制得澄清透明的液体硅钾肥料。

实施例三：

称取粉碎至200目的二氧化硅粉剂30公斤，加入到60公斤麦芽糖醇溶液中，其中麦芽糖醇溶液浓度为300g/L，然后充分搅拌混合，逐步加入固体硫酸钾40公斤，在80℃温度下进行微波反应，直至二氧化硅粉剂全部溶解；然后加入植物油15公斤并搅拌混匀，在65℃温度下继续微波反应，冷却、静置、离心/过滤后，取上清液，在上清夜中加入浓度为100g/L水杨酸溶液10公斤，搅拌混匀，然后冷却、静置、离心/过滤，制得澄清透明的液体硅钾肥料。

实施例四：

称取粉碎至150目的二氧化硅粉剂15公斤，加入到60公斤甘露糖醇溶液中，其中麦芽糖醇溶液浓度为350g/L，然后充分搅拌混合，逐步加入固体氢氧化钾35公斤，在80℃温度下进行微波反应，直至二氧化硅粉剂全部溶解；然后加入植物油20公斤并搅拌混匀，在65℃温度下继续微波反应，冷却、静置、离心/过滤后，取上清液，在上清夜中加入浓度为150g/L水杨酸溶液20公斤，搅拌混匀，然后冷却、静置、离心/过滤，制得澄清透明的液体硅钾肥料。

对比例

普通的矮立发抗倒伏肥料，将肥料用水调成液体水剂，1公斤肥料加水1000公斤。

选择同一区域的5片地块，尽量保证各地块土壤成分相同或类似。各个地块水稻种植方法相同，具体如下：

首先，清选种子，然后消毒浸种，同一批次保证的种子。把清选好的种子浸入咪酰胺溶液中浸种，每天搅拌一次，保证种子能吸足水分。

然后，把浸好的种子用50度的温水提温，放在30厘米厚的稻草上用塑料布后包好，上面盖上棉被，温度控制在30-32度。经常翻动，保证温度均匀，大约36小时或48小时，有80％的种子露出白尖时即为破胸。破胸后把温度降到25度进行催芽。当80％的种子芽长3毫米，根长5毫米时进行室温(即屋内温度)凉芽6-8小时就可以播种了。

接着，将浸泡好的种子取出播种，播种后用木磙子把种子3面压入土中，与地面持平，然后覆盖1厘米的过筛土。

然后，进行苗床管理，并且及时插秧。在插秧前1-2天喷防虫剂和防冻剂。插秧行距是株高的三分之一最合理，株距根据品种的分蘖强弱而定，一般插9×3或9×4，每穴4-6株。插秧深度以不漂苗为基准，越浅越好。

最后，进行合理施肥和灌溉。实施例一至实施例四所述的液体硅钾肥料需要兑水后使用，兑水量为1公斤肥料兑水1000公斤。施肥时，第一地块至第四地块对应施实施例一至四所述的液体硅钾肥料(兑水后)，施肥量为1亩地施肥30公斤。第五地块施所述对比例液体水剂，施肥量为1亩地施肥30公斤。

在水稻成熟前半个月，在每个地块选择连续10株水稻，然后测量茎的平均茎粗以及弯曲力矩和倒伏指数，其中弯曲力矩(bending moment,BM)＝节间基部至穗顶长度(cm)×该节间基部至穗顶鲜质量(g)；倒伏指数(lodging index,LI)＝弯曲力矩/抗折力×100％，倒伏指数越大，茎秆越容易发生倒伏。试验结果如下：

	平均茎粗/cm	弯曲力矩/g	倒伏指数
				实施例一	0.44	102	7.9
实施例二	0.42	103	7.2
				实施例三	0.43	99	6.8
实施例四	0.40	101	6.6
				对比例	0.36	114	9.3

在水稻收割前一天，在每个地块选择三个非连续面积为1平方的水稻，手工收割后，测定产量，烘干后检测大米中镉含量，试验结果如下：

根据试验结果可知，采用本发明液体硅钾肥料得到的水稻茎粗要大于现有普通肥料得到的水稻茎粗，而且倒伏指数明显较小，水稻的抗倒伏效果十分明显。同时，使用本发明的液体硅钾肥料的水稻镉含量较对照降低30％以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料，其特征在于，所述硅钾肥料包含的组分以及各组分的质量份配比如下：

2.如权利要求1所述新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料，其特征在于，所述硅肥是经过粉碎至150目以上的二氧化硅粉末。

3.如权利要求1所述新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料，其特征在于，所述钾肥为氢氧化钾。

4.如权利要求1所述新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料，其特征在于，所述糖醇溶液为木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇中的一种或以上，所述糖醇溶液浓度为10-500g/L。

5.如权利要求1所述新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料，其特征在于，所述水杨酸溶液的浓度为1-200g/L。

6.如权利要求1-5任一项所述新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料，其特征在于，所述硅钾肥料包含的组分以及各组分的质量份配比如下：

7.一种新型水稻降镉抗倒伏硅钾肥料的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

按照如权利要求1-6任一项所述硅钾肥料的质量份配比准备各原料；

将粉剂硅肥加入到糖醇溶液里，充分搅拌混合，逐步加入固体钾肥，在50-95℃温度下进行微波反应，直至硅肥全部溶解；

然后加入植物油并搅拌混匀，在50-95℃温度下继续微波反应，冷却、静置、离心/过滤后，取上清液；

在上清夜中加入水杨酸溶液，搅拌混匀，然后冷却、静置、离心/过滤，制得澄清透明的液体硅钾肥料。

8.如权利要求7所述方法，其特征在于，第一次微波反应中，微波频率为3GHz-300GHz，温度为75-85℃，反应时间0.5-4小时。

9.如权利要求8所述方法，其特征在于，第二次微波反应中，微波频率为3GHz-300GHz，温度为60-70℃，反应时间0.5-2小时。

10.如权利要求9所述方法，其特征在于，最终得到的液体硅钾肥料的pH值为8-10。