CN108516888A - 一种适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学肥料领域，具体而言涉及一种适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥及其的制备方法。肥料为聚丙烯酰胺、低分子有机酸、聚氨酸和聚磷酸铵；其中各组分的重量百分比分计，聚丙烯酰胺4‑6％、低分子有机酸1‑3％、聚氨酸0.5‑1.5％，余量为聚磷酸铵。将本发明制备的增效聚磷酸铵水溶肥施入蔬菜农田后，能够解决磷素不易移动，表施水溶性肥料无法被植物根系吸收的问题，基于大分子裹挟功能，促进磷素在土壤中移动，可有效防止磷肥被碱性土壤中金属离子固定，提高氮、磷的有效性，促进蔬菜生长，提高品质、保水保肥，且对环境不会产生污染。

Description

一种适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学肥料领域，具体而言涉及一种适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥及其的制备方法。

背景技术

近年来，农业水溶肥料得到了快速发展，相对普通肥料而言，水溶肥料具有节省人工、节省水资源、使用便利等多种优势。聚磷酸铵作为一种新型水溶肥原料，具有溶解度高、安全高效、对金属微量元素具有螯合作用等优点，水解后既能提供正磷酸态磷素又能提供铵态氮素。但是存在随水施入的大量磷素在土壤中不易移动，无法被根系吸收，容易被固定失效的问题。为了满足蔬菜需求及生产需要，农户在施用的过程中往往会出现施用过量或施用过于频繁的现象，这又造成了产量不增、品质下降、土壤酸化、次生盐渍化以及土传病害频繁发生。如何合理高效的施用聚磷酸铵，促进磷素移动、减少养分在土壤中的累积、提高肥料利用率是一个亟需解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥，肥料为聚丙烯酰胺、低分子有机酸、聚氨酸和聚磷酸铵；其中，各组分的重量百分比计，聚丙烯酰胺4-6％、低分子有机酸1-3％、聚氨酸0.5-1.5％，余量为聚磷酸铵。

所述聚磷酸铵中氮的含量百分比为24％，五氧化二磷的含量百分比为46％，平均聚合度<8％。

所述聚氨酸分子量为20-82万单位。

所述聚丙烯酰胺带正电荷，分子量约为600万。

一种适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥的制备方法，

按上述比例将聚丙烯酰胺、低分子有机酸、聚氨酸与聚磷酸铵混合均匀，即得到成品。

所述增效肥料施用于温室棚菜区，用于各种蔬菜作物，在果实膨大期以4-6kg/亩，按肥：水＝1kg：300-500kg，溶于水后，抽入管道进行冲施肥或滴灌2-3次。

本发明所具有优点：

本发明增效的聚磷酸铵水溶肥施入蔬菜农田后，能够解决磷素不易移动，表施水溶性肥料无法被植物根系吸收的问题，可有效防止磷肥被碱性土壤中金属离子固定，提高氮、磷的有效性，促进蔬菜生长，保水保肥，且对环境不会产生污染；具体：

(1)本发明肥料中含有聚丙烯酰胺，能够促进磷素在土壤中迁移转化，使磷素能够达到根系吸收的位置，提高作物对磷素的利用率。聚丙烯酰胺还能够增加土壤表层颗粒间的凝聚力，维系良好的土壤结构，防止土壤结皮，增加土壤水分入渗，防止水土流失，抑制土壤水分蒸发，提高雨水利用率，具有保水保土保肥保温增产等效用。

(2)本发明肥料所使用低分子有机酸能够活化土壤中积累的磷，减少施入磷的沉淀固定，提高土壤有效磷含量，使有机磷变成无机磷，促进作物对磷的吸收利用；

(3)本发明肥料所含有的聚氨酸，可与棚菜区土壤中钙、镁、锌等金属离子发生络合反应，减少土壤对施入聚磷酸铵中磷素的固定，提高施入磷的有效性。随着聚氨酸的分解，将所络合的金属离子重新释放出来，供作物生长需要；

(4)由于肥料中聚氨酸的加入，在土壤中形成一个良好的土壤微域环境，利用其生物相容性，促进作物对养分的吸收和运转，促进根系发育；

(5)本发明肥料使用聚磷酸铵，其本身对金属微量元素就有螯合作用，分解后既能提供正磷酸态磷素又能提供铵态氮素。聚氨酸、丙烯酰胺和低分子有机酸，均是生物可降解材料，安全、环保，无残留，对环境友好安全。基于大分子裹挟功能，结合所使用的负离子络合剂和亲水性有机磷酸根载体，促进磷素移动、防止施入的聚磷酸铵中磷的固定、提高施入磷的有效性。同时利用聚氨酸促进蔬菜对对聚磷酸铵中氮的吸收。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

按重量百分比计，将聚丙烯酰胺4％、低分子有机酸2％、聚氨酸1％，余量为聚磷酸铵混合均匀，即得到成品；

该增效肥料施用于温室棚菜区，分别在番茄第1，2，3穗果实膨大期以4kg/亩，按肥：水＝1kg：300kg，溶于水后，分5次抽入管道进行冲施肥。

实施例2

按重量百分比计，将聚丙烯酰胺4％、低分子有机酸2％、聚氨酸1％，余量为聚磷酸铵混合均匀，即得到成品；

该增效肥料施用于温室棚菜区，分别在茄子第1，2，3穗果实膨大期以5kg/亩，按肥：水＝1kg：400kg，溶于水后，分3次抽入管道进行冲施肥。

应用例1

试验目的：将上述实施例制备获得的增效聚磷酸铵水溶肥和常规聚磷酸铵水溶肥作对照进行淋溶试验，研究增效聚磷酸水溶性肥料对磷素在土壤中移动性的影响和土壤氮素淋失的影响。

试验方法：采用室内模拟土柱的方法，模拟土柱为内径10cm、高度32cm的PVC圆柱管。按照1.18g/cm³田间土壤容重将已处理好的风干土样装入PVC圆柱管中，形成约20cm的模拟土柱。土壤装入土柱后，每个土柱加入470ml水(土壤水分含量26％)培养2天。将增效聚磷酸铵水溶肥和常规聚氨酸水溶肥料分别溶解于235ml水中，用注射器均匀施入土壤表面。采用破坏性采样的方法分别在第1天、7天、15天、30天定期采集土壤样品。每次采样分别取0-2；2-4；4-6；6-8；8-10cm土层土样，同时测定淋洗液和土壤中氮、磷含量。

试验结果：有效磷含量在各处理土柱中均呈现出随着土层深度的增加而降低的趋势。普通聚磷酸铵处理中磷淋溶主要发生在表层0-6cm土层中。增效聚磷酸铵能够促进磷的移动，移动距离在0-10cm土层中，且呈现随着土层深度的增加，有效磷逐渐降低的趋势。增效聚磷酸铵使土壤铵态氮、硝态氮含量分别显著增加32％-45％和12.4％-22.3％。淋洗液中铵态氮、硝态氮含量显著减少12％-23％和6％-34％。

应用例2

试验目的：将上述实施例制备获得的增效聚磷酸铵水溶肥和常规聚磷酸铵水溶肥作对照进行对比试验，分析研究增效聚磷酸铵对土壤有效磷和各形态无机磷的影响。

试验方法：试验采用土壤培养方法，在恒温培养箱内进行，取风干的棚菜区棕壤过20目筛，装入高9cm，直径9cm的塑料盆中，每盆装土300g，分别将增效聚磷酸铵水溶肥和常规聚氨酸水溶肥料分别溶解于水中，用注射器均匀施入土壤表面。定期浇水，保持土壤含水量为20％左右。分别在培养的第5、10、20、30、45和60天取土，进行各形态无机磷和有效磷测定。

试验结果：增效聚磷酸铵处理与普通聚磷酸铵处理相比，能够使土壤中有效磷提高10.9％-17.8％。同时能够显著提高土壤中Al-P、Fe-P和Ca-P含量，抑制土壤中O-P的生成。相关分析证实，Al-P和Ca-P是土壤有效磷的主要组分，与有效磷有着极显著相关性，说明增效聚磷酸铵是通过影响Al-P和Ca-P来间接影响有效磷，具有活化土壤中磷的效果，减少施入磷的沉淀固定，促进作物对磷的吸收利用。

应用例3

试验目的：研究增效聚磷酸铵对土壤中钙、锌等金属离子的络合反应，及水溶磷有效性的促进作用。

试验方法：将硫酸锌、氯化钙分别于普通聚磷酸铵和增效聚磷酸铵混合溶于去离子水中，观察各处理反应状态。将混合溶液过滤，将沉淀物与反应溶液分离，观察溶液过滤速度，溶液用于全磷测定，将滤纸上的沉淀与络合物风干，称量沉淀质量。将各处理沉淀与200g土壤混匀在25℃培养箱中进行培养，测定培养12h、24h后和48h后土壤锌离子和钙离子浓度。

试验结果：普通聚磷酸铵快速与硫酸锌或氯化钙反应形成沉淀，而增效磷酸二铵能够螯合硫酸锌和氯化钙中的锌离子和钙离子，减少磷的固定，沉淀量减少5-12％，溶液中磷浓度提高5％。在土壤中，增效聚磷酸铵形成的螯合物释放锌离子和钙离子的速度要快于普通聚磷酸铵，提高幅度为15-20％。说明随着增效聚磷酸铵中聚氨酸在土壤中的降解，所络合的金属离子被重新释放出来，供作物生长需要。

应用例4

试验目的：将上述实施例制备获得的增效聚磷酸铵和常规聚磷酸铵作对照进行对比试验，研究增效聚磷酸铵对番茄产量、品质、氮素吸收及利用的影响。

试验方法：供试蔬菜为番茄，供试拱棚为钢架结构，覆盖0.8mm聚乙烯棚膜。大棚长120m，宽11m。分别在番茄第1，2，3穗果实膨大期以4kg/亩，按肥：水＝1kg：300kg，溶于水后，将常规聚磷酸铵和增效聚磷酸铵分5次抽入管道进行冲施肥。分别在蔬菜种植前、拉秧后和生育期取0-20cm土样。每次采摘果实时，记录每小区的实际产量和果实个数。结果初期，每小区采集5个代表性果实，测定水分、可溶性总糖、VC含量和可溶性固形物含量。在结果期和拉秧后，分别采集1株代表性植株，将根、茎、叶(包括整枝叶)、果实烘干粉碎，过0.5mm筛，阴凉干燥处密封保存，测定全氮含量。

试验结果：结果显示增效聚磷酸铵能够使土壤中铵态氮含量显著降低7.9％-64％，硝态氮显著增加36.3％-3.5％，表明土壤氮素的释放得到延缓，改变氮素释放规律，协同植物的养分需求，提高养分利用率。与常规增效聚磷酸铵相比，增效增效聚磷酸铵能够显著促进番茄生长及其养分的吸收，增加产量和提高番茄品质。番茄产量、可溶性总糖、VC和可溶性固形物含量分别增加2-4％、11-13％、12-26％和5-15％。

Claims (6)

1.一种温室棚菜区专用增效的聚磷酸铵水溶肥料，其特征在于：

肥料为聚丙烯酰胺、低分子有机酸、聚氨酸和聚磷酸铵；其中各组分的重量百分比分计，聚丙烯酰胺4-6％、低分子有机酸1-3％、聚氨酸0.5-1.5％，余量为聚磷酸铵。

2.根据权利要求1所述的适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥，其特征在于：所述聚磷酸铵中氮的含量百分比为24％，五氧化二磷的含量百分比为46％，平均聚合度<8％。

3.根据权利要求1所述的适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥，其特征在于：所述聚丙烯酰胺带正电荷，分子量约为600万。

4.根据权利要求1所述的适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥，其特征在于：所述聚氨酸分子量为20-82万单位。

5.一种权利要求1所述的适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥的制备方法，其特征在于：

按上述比例将聚丙烯酰胺、低分子有机酸、聚氨酸与聚磷酸铵混合均匀，即得到成品。

6.根据权利要求5所述的适用于温室棚菜区增效的聚磷酸铵水溶肥制备方法，其特征在于：所述增效肥料施用于温室棚菜区，用于各种蔬菜作物，在果实膨大期以4-6kg/亩，按肥：水＝1kg：300-500kg，溶于水后，抽入管道进行冲施肥或滴灌2-3次。