CN106220439A - 一种缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料，由下列重量份的原料制成：硫化钠1‑2、花生饼粉35‑38、海带渣24‑26、木糖醇2‑3、钼酸钠2‑3、碳酸钙粉4‑6、河沙4‑5、尿素11‑13、30%过氧化氢溶液17‑18、拉肖皂苷元粉末2‑3、丙烯酸丁酯0.7‑0.9、磷酸二氢钠干粉2‑3、纳米氧化锌1.4‑1.7、水适量；本发明肥料通过硫化钠等的添加，利用硫离子与重金属离子生成不溶于水的硫化物沉淀，同时通过肥料中有机颗粒料的吸附性固定重金属离子沉淀，达到降低土壤中迁移态重金属离子含量的效果，降低了土壤的重金属污染，为农田治理提供了有效手段。

Description

一种缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料。

背景技术

随着全球气候异常，局部地区暴雨、洪涝灾害频繁发生，同时因不当灌溉或排水不良等因素常常造成作物耕地积水内涝，使土壤处于淹水状态，淹水条件下土壤中气体被迫排出，容易造成土壤中氧气不足。而氧气是植物根系呼吸所必需的，长期缺氧会令植物细胞电子传递受阻，活性氧大量积累，细胞膜结构和功能受到破坏，甚至会出现作物大量死亡。低氧胁迫下，根系积累大量乙醇、乳酸等有毒物质，根系代谢紊乱，有氧呼吸受到抑制导致能量供应缺乏，影响对养分的吸收，淹水造成根系氧气供应的减少，还会引起植物叶片气孔关闭，气孔导度减小，进而造成叶片净光合速率、光化学量子效率降低，同时叶片中总叶绿素和叶绿素a含量下降，导致作物生长和总生物量的减少，对作物产量造成较大影响。针对以上情况，常见的解决方法是疏松土壤或增施补氧剂，而前者劳动量较大，后者增加了生产成本，均没有实现较好的经济效益。

研究表明，在淹水缺氧条件下植物细胞内脯氨酸含量呈指数增长，以此来维持细胞的膨压，保护酶和膜系统免受伤害，脯氨酸作为一种渗透调节物质可在一定程度上缓解缺氧对细胞膜的伤害作用。拉肖皂苷元在结构上类似于油菜素甾醇类植物激素，且获取成本较油菜素内酯低廉，拉肖皂苷元能够诱导植物中可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸的积累，在淹水缺氧条件下能增强细胞渗透调节能力，使细胞维持在一个恒定的膨压，从而维持细胞生长、气孔开放和光合作用等和膨压有关的生理生化活动顺利进行。而且拉肖皂苷元能够通过提高氧化酶系统活性，清除过多自由基，降低组织自动氧化速率，进而降低膜脂质过氧化程度，保护膜结构与大分子物质结构的完整性，进而保持细胞的稳定性与活力来提高其缺氧抗性。与此同时通过尿素与过氧化氢共混后遇水可以缓慢放出氧气的特点，将上述应用到肥料的制备中，既能提高土表水层溶氧量，增加土壤溶液中的活性氧含量，以为根系呼吸提供所需的氧气，又能预防淹水缺氧条件下对作物的不利影响，进而提高作物产量，增加种植效益。

公开号为104045386A的发明专利申请公开了一种含氧量高的植物有机肥料，该肥料由以下重量份数的原料制成：豆粕20-40份，棉籽粕10-20份，糖渣5-10份，二氧化硅4-8份，煤炭腐植酸5-10份，木薯渣20-30份，页岩7-14份，草木灰4-8份，种植菌类废弃土20-30份，饴糖渣5-10份，玉米渣5-10份，红豆杉3-9份，猪骨粉7-12份，牛股粉8-14份。该发明肥料养分含量较高，肥效较快，但并未有效提高土壤耕层的氧含量，针对淹水等不利条件也无法提高作物的抵抗性，且无显著附加价值的提高，限制了肥料的使用。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料，由下列重量份的原料制成：硫化钠1-2、花生饼粉35-38、海带渣24-26、木糖醇2-3、钼酸钠2-3、碳酸钙粉4-6、河沙4-5、尿素11-13、30%过氧化氢溶液17-18、拉肖皂苷元粉末2-3、丙烯酸丁酯0.7-0.9、磷酸二氢钠干粉2-3、纳米氧化锌1.4-1.7、水适量。

所述的缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料制备方法的具体步骤如下：

（1）将花生饼粉、海带渣混合后置于发酵池中，控制含水量为发酵堆最大含水量的40-45%，沤制发酵3-4周，发酵完成后将发酵料烘干，粉碎成干料备用；

（2）将拉肖皂苷元粉末与木糖醇、钼酸钠混合后加入到25-30倍于混合物质量的水中，加热至65-68℃，保温并不断搅拌20-25分钟，之后降至室温，再向其中加入步骤1所得干料，浸泡并搅拌4-5小时，完成后过滤，分别收集滤液和滤料，并将滤料烘干粉碎为粉料备用；

（3）将尿素投入30%过氧化氢溶液中，再向其中加入磷酸二氢钠干粉，升温至30-32℃，反应50-60分钟，期间不断进行搅拌，反应完成后置于零下3-5℃结晶，烘干后将所得物料与步骤2所得粉料、硫化钠、碳酸钙粉、河沙混合造粒，得核芯肥料颗粒备用；

（4）将步骤2所得滤液与丙烯酸丁酯、纳米氧化锌充分混合，搅拌均匀，得包衣营养液，将步骤3所得核芯肥料颗粒置于流化床包衣设备中，控制进风温度为48-50℃，出风温度为33-35℃，包衣营养液流速为2-2.5毫升/分钟，将包衣营养液均匀涂覆在核芯肥料颗粒表面，即得本发明包膜肥料。

本发明的优点是：

本发明增氧包膜肥料通过包膜作用以缓释氧气的释放，保证了作物根系有氧呼吸作用的正常进行，为植株各种生理代谢提供能量，同时增强了作物细胞抗氧化酶活性，并减少无氧呼吸产生的有毒物质对植株的伤害，可在一定程度上维持稳定的细胞结构，进而提高叶片抗氧化酶活性，减轻淹水缺氧条件下活性氧积累对植株的伤害，对增强作物耐涝性具有积极作用。

本发明肥料通过硫化钠等的添加，利用硫离子与重金属离子生成不溶于水的硫化物沉淀，同时通过肥料中有机颗粒料的吸附性固定重金属离子沉淀，达到降低土壤中迁移态重金属离子含量的效果，降低了土壤的重金属污染，为农田治理提供了有效手段。

具体实施方式

一种缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料，由下列重量份（kg）的原料制成：硫化钠1、花生饼粉35、海带渣24、木糖醇2、钼酸钠2、碳酸钙粉4、河沙4、尿素11、30%过氧化氢溶液17、拉肖皂苷元粉末2、丙烯酸丁酯0.7、磷酸二氢钠干粉2、纳米氧化锌1.4、水适量。

所述的缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料制备方法的具体步骤如下：

（1）将花生饼粉、海带渣混合后置于发酵池中，控制含水量为发酵堆最大含水量的40%，沤制发酵3周，发酵完成后将发酵料烘干，粉碎成干料备用；

（2）将拉肖皂苷元粉末与木糖醇、钼酸钠混合后加入到25倍于混合物质量的水中，加热至65℃，保温并不断搅拌20分钟，之后降至室温，再向其中加入步骤1所得干料，浸泡并搅拌4小时，完成后过滤，分别收集滤液和滤料，并将滤料烘干粉碎为粉料备用；

（3）将尿素投入30%过氧化氢溶液中，再向其中加入磷酸二氢钠干粉，升温至30℃，反应50分钟，期间不断进行搅拌，反应完成后置于零下3℃结晶，烘干后将所得物料与步骤2所得粉料、硫化钠、碳酸钙粉、河沙混合造粒，得核芯肥料颗粒备用；

（4）将步骤2所得滤液与丙烯酸丁酯、纳米氧化锌充分混合，搅拌均匀，得包衣营养液，将步骤3所得核芯肥料颗粒置于流化床包衣设备中，控制进风温度为48℃，出风温度为33℃，包衣营养液流速为2毫升/分钟，将包衣营养液均匀涂覆在核芯肥料颗粒表面，即得本发明包膜肥料。

为了进一步说明本发明的应用价值，发明人选择了多雨山区地势相同的两块实验田地种植小麦，其中一块田地使用本发明肥料作为实验组，另一块使用市售普通肥料作为对照组，小麦种植期间两组田间管理相同，收获后测得产量，实验组亩产均533kg，对照组亩产均434kg，同时对土壤进行检测，实验组土壤中汞、镉等重金属含量较对照组显著降低，可见本发明肥料具有较好的使用效果。

Claims (2)

1.一种缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：硫化钠1-2、花生饼粉35-38、海带渣24-26、木糖醇2-3、钼酸钠2-3、碳酸钙粉4-6、河沙4-5、尿素11-13、30%过氧化氢溶液17-18、拉肖皂苷元粉末2-3、丙烯酸丁酯0.7-0.9、磷酸二氢钠干粉2-3、纳米氧化锌1.4-1.7、水适量。

2.根据权利要求书1所述的缓解土壤重金属污染的增氧包膜肥料，其特征在于，制备方法的具体步骤如下：

（1）将花生饼粉、海带渣混合后置于发酵池中，控制含水量为发酵堆最大含水量的40-45%，沤制发酵3-4周，发酵完成后将发酵料烘干，粉碎成干料备用；

（2）将拉肖皂苷元粉末与木糖醇、钼酸钠混合后加入到25-30倍于混合物质量的水中，加热至65-68℃，保温并不断搅拌20-25分钟，之后降至室温，再向其中加入步骤1所得干料，浸泡并搅拌4-5小时，完成后过滤，分别收集滤液和滤料，并将滤料烘干粉碎为粉料备用；

（3）将尿素投入30%过氧化氢溶液中，再向其中加入磷酸二氢钠干粉，升温至30-32℃，反应50-60分钟，期间不断进行搅拌，反应完成后置于零下3-5℃结晶，烘干后将所得物料与步骤2所得粉料、硫化钠、碳酸钙粉、河沙混合造粒，得核芯肥料颗粒备用；

（4）将步骤2所得滤液与丙烯酸丁酯、纳米氧化锌充分混合，搅拌均匀，得包衣营养液，将步骤3所得核芯肥料颗粒置于流化床包衣设备中，控制进风温度为48-50℃，出风温度为33-35℃，包衣营养液流速为2-2.5毫升/分钟，将包衣营养液均匀涂覆在核芯肥料颗粒表面，即得本发明包膜肥料。