CN108947631A - 一种促根提苗功能型固体水溶肥料及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促根提苗功能型固体水溶肥料及其制备方法与应用。所述促根提苗功能型固体水溶肥料包括以下原料：磷酸一铵，硝酸钾，尿素，复合微量元素，腐植酸，亚磷酸二氢钾，植物生长调节剂，松土剂，所述植物生长调节剂与亚磷酸二氢钾的重量比1：1000～2500。本发明还提供促根提苗功能型固体水溶肥料的制备方法与应用。本发明水溶肥料营养成分全面，溶解速度快，可快速补充各种作物不同生长期的营养需求，且养分含量充足，能改良土壤，促进根系的生长，增强作物的抗病、抗逆能力。

Description

一种促根提苗功能型固体水溶肥料及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种促根提苗功能型固体水溶肥料及其制备方法与应用，属于固体水溶肥料技术领域。

背景技术

土壤是作物维持正常新陈代谢和基本生长发育所需养分的最大供应源，但是随着作物收割不断带走养分，土壤可供给作物的有效养分已远不能满足作物自身的生长需求，这就需要通过额外提供养分来补充，即对作物施肥。所施肥料需先溶于水之后才可以被作物直接吸收，普通肥料因溶解性较差，利用率低，迫使农民不得不提高肥料的施用量。而水溶肥料是一种可以完全溶于水的多元复合肥料，可应用于滴灌、喷灌等设施，符合当前水肥一体化技术应用。另外，其具有的配方灵活、养分全面、溶解速度快、利用率高等优点可使作物在不同生长时期均可快速得到营养元素的补充。目前水溶肥料种类繁多，主要有大量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、含氨基酸水溶肥料、含腐植酸水溶肥料等；按产品类型可分为固体水溶肥和液体水溶肥。

对作物生根促进方面的专用肥属于功能型肥料，例如CN104193522A提供了一种促生根专用肥，利用沼渣、油渣及化工原料等制备了一种促生根专用肥，该发明的专用肥能促使幼苗根系发达，适用于育苗期，使用此肥料的幼苗，根系较传统肥料多4-8根。虽然发明利用废弃物制备的产品成本不高，但该肥料主要用于育苗期增加作物的须根数量，对作物中后期根系的影响及作物产量未见报道。CN105130666A(201510578289.X)提供了一种生根提苗开花型大量元素水溶肥料，包括以下重量份数的原料：尿素5～15份、磷酸一铵55～70份、磷酸二氢钾8～40份、硼酸1.5～5份、螯合铁0.5～1.5份、螯合锌0.5～1.5份、pH调节剂0.5～1份、绿色染料0.05～0.1。根据该文件优良效果部分中的记载，该发明通过水溶肥能在水中快速溶解增加土壤溶水能力，为作物根系提供疏松滋润的生长环境.但该肥料使用原料为植物生长的基础元素，并未提及有利于促进作物根系生长的物质，并且没有记载对植物根系促生能力方面的描述及试验。

目前，我国农业生产中不同程度的存在着肥料利用率低、施肥过量问题，从而导致我国土壤次生盐渍化、土壤板结等土壤质量问题日趋严重，严重影响作物根系的生长，进而造成作物减产。为此，我国“十三五”农业科技发展规划中提出了化肥减施增效的重大科技任务，为我国农业科技发展指明了方向。在当前形势下，急需成本低、能促进作物根系生长、促进作物生根提苗的功能型水溶肥料，以实现化肥减量使用与化肥高效利用、增产优质的目标。为此提出本发明。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种可实现化肥减量使用的促根提苗功能型固体水溶肥料及其制备方法。

术语说明：

激动素(kinetin，KT)是一种非天然的细胞分裂素，化学名称：6-糖基氨基嘌呤或N6-呋喃甲氨基嘌呤，分子式：C₁₀H₉ON₅，结构式如下：

EDTA，乙二胺四乙酸，是一种重要的络合剂；

EDTA锰，乙二胺四乙酸锰，也称螯合锰，EDTA-Mn，市场有售，通常锰含量≥13％。

EDTA铜，乙二胺四乙酸铜，也称螯合铜，EDTA-Cu，市场有售，通常铜含量≥14％。

EDTA锌，乙二胺四乙酸锌，也称螯合锌，EDTA-Zn，市场有售，通常锌含量≥15％。

本发明技术方案如下：

一种促根提苗功能型固体水溶肥料，包括大量元素肥、微量元素肥和腐植酸，其特征在于，还包括亚磷酸二氢钾和植物生长调节剂，所述亚磷酸二氢钾与所述植物生长调节剂质量比为1000～2500：1；所述植物生长调节剂是萘乙酸、吲哚丁酸与激动素的组合物。

优选的，所述植物生长调节剂为萘乙酸：吲哚丁酸：激动素＝1：(2～4)：(0.5～1.0)质量比的组合。

根据本发明所述的促根提苗功能型固体水溶肥料，其中，还包括松土剂。

根据本发明，一种优选的方案，所述促根提苗功能型固体水溶肥料，包括以下重量份的原料组成：

大量元素肥：磷酸一铵55-70份，硝酸钾12-25份，尿素1-10份；

复合微量元素肥：2-12份，至少含有铜、铁、锰、锌、硼元素中的两种或两种以上；

腐植酸：2-10份；

亚磷酸二氢钾3-10份，植物生长调节剂为亚磷酸二氢钾的0.04-0.1％质量比；

松土剂0-2份。

优选的，促根提苗功能型固体水溶肥料，包括以下重量份的原料组成：磷酸一铵60-67份，硝酸钾15-23份，尿素2-9份，复合微量元素4-8份，腐植酸3-8份，亚磷酸二氢钾4-7份，植物生长调节剂为亚磷酸二氢钾的0.042-0.08％质量比，松土剂0.2-1份。

根据本发明所述促根提苗功能型固体水溶肥料，其中，大量元素氮磷钾养分总含量大于等于50％，腐植酸含量大于等于3％。

优选的，所选用的复合微量元素包括柠檬酸亚铁、EDTA锰、EDTA铜、EDTA锌、硼酸中的两种或两种以上。

优选的，所选用的腐植酸为经褐煤或风化煤提取的矿源腐植酸，其中黄腐酸含量大于等于80％。腐植酸包括黑腐酸，褐腐酸，黄腐酸，其中黄腐酸分子量最小，水溶性最好，本发明优选用以黄腐酸的腐植酸酸。

优选的，所述植物生长调节剂为萘乙酸：吲哚丁酸：激动素＝1：3：(0.7～0.8)质量比质量比的组合物。本发明中，萘乙酸与吲哚丁酸能促进不定根的分化形成，激动素可刺激作物根部细胞分裂生长，使侧根生长快而多，三者复配可促进作物主根、侧根与不定根全面快速生长，作物根系庞大旺盛。

优选的，所述松土剂为水溶性聚丙烯酰胺松土剂或聚丙烯酸型松土剂，也可以市售的瓜尔豆胶、可溶性淀粉、卡拉胶或明胶之一或组合。进一步优选，所述松土剂是分子量200万～500万的水溶性聚丙烯酰胺松土剂、分子量50万～150万的聚丙烯酸或分子量50万～150万的聚丙烯酸钠。这些优选的松土剂分子量较小，抗水解能力较大，絮凝能力强。所述分子量均为数均分子量。

根据本发明，所述促根提苗功能型固体水溶肥料的制备方法，包括：

按以上所述水溶肥料的配方称取各原料组分，将各原料组分分别粉碎、过筛、混合，即得产品。所述过筛为过20-40目筛。

本发明的促根提苗功能型固体水溶肥料使用时按照水肥比(500-1000)：1溶解，既可作为水培植物的营养液；也可应用于大田作物或大棚蔬菜。能使植物的根量增加，促进植物对养分的高效吸收利用，增产显著。

本发明的促根提苗功能型固体水溶肥料作为水培植物的营养液的应用；使用时用水配成质量分数0.1～0.13％溶液作为营养液。

本发明的促根提苗功能型固体水溶肥料用于大田作物或大棚蔬菜；使用时，按照4-5Kg/亩/次用水进行冲施2-3次。

用于大田作物时肥料用量为4.5-5.0Kg/亩/次；用于大棚蔬菜时肥料用量为4.0-4.5Kg/亩/次。

经过大量实验，本发明人惊喜地发现在促根方面亚磷酸二氢钾与植物生长调节剂有显著的协同增效作用。一方面，在植物生长调节剂作用下，植物体内产生若干不同的生长素物质，刺激作物产生根系生长所需蛋白，这些蛋白反过来有利于亚磷酸二氢钾中的离子吸收，另一方面，所述植物生长调节剂萘乙酸、吲哚丁酸和激动素组合物与亚磷酸二氢钾配伍，比单独用萘乙酸、吲哚丁酸或激动素，以及单用萘乙酸、吲哚丁酸和激动素组合物，都更能有效促进作物根系发达，生长旺盛，促进作物对养分的高效吸收；两者协同增效促进作用也得到大量试验的验证。如果将亚磷酸二氢钾换为磷酸二氢钾，则促根效果明显下降。植物根系的发达程度决定了植物吸收营养物质的强弱，植物吸收营养能力提升，则肥料的利用率得以提高，则同等条件下所需要的肥料使用量就会减少，可以实现化肥施用量零增长，甚或是在保证作物产量和质量的前提下实现化肥减量施用。

本发明的有益效果是：

1.本发明水溶肥料制备方法简单，营养成分全面，能在水中快速溶解，生成含有大量营养成分易吸收的液体，经由根部直接被作物吸收，可快速补充各种作物不同生长期的营养需求，且配方中的黄腐酸和松土剂等物质还可以起到改良土壤，促进土壤团粒结构形成，活化土壤养分的功能，为作物根系提供疏松滋润的生长环境。

2.本发明水溶肥料不仅有助于作物不定根与侧根的快速生长，且内含亚磷酸二氢钾等多种营养成分还有助于作物主根的生长，其中亚磷酸二氢钾与植物生长调节剂的配伍使用，可起到相互促进、协同增效的作用，可促进不同作物、不同栽培方式以及同一作物不同类型根系的快速生长，更能有效促进作物根系发达，生长旺盛，促进作物对养分的高效吸收。

3.本发明水溶肥料能提高作物抗寒、抗旱、抗倒伏、抗病虫害的能力，对作物生长发育、产量及品质具有显著效果。

4.本发明水溶肥料，产品配方科学，能有效促进大田作物、大棚蔬菜生长过程中对氮、磷、钾及微量元素的高效吸收，对比同类水溶肥料使用量少，增产效果明显；对比传统化肥增产增收效果明显，可以完全替代传统的底肥复合肥和尿素。

附图说明

图1是实施例1的水溶肥对水培玉米的促根性能试验1玉米根系的照片。

图2是对比例CK-1水溶肥促根性能试验1玉米根系的照片。

图3是实施例2、对比例CK-2的水溶肥对盆栽南方小油菜的促根性能试验2小油菜根系的照片，其中，左为CK-2处理，右为实施例2处理。

图4是实施例3、对比例CK-3的水溶肥(相同用量)对辣椒的促根性能试验3辣椒根系的照片；其中，左为实施例3处理，右为CK-3处理。

图5实施例3、对比例CK-4的水溶肥(不同用量)对辣椒的促根性能试验4辣椒根系的照片；其中，左为CK-4处理，右为实施例3处理。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。实施例中所用原料均为市售产品。其中EDTA锌中锌含量为15％；EDTA锰中锰含量为13％；EDTA铜中铜含量为15％。

实施例、试验例中所述比例均为重量比，特别说明的除外。

实施例1

促根提苗功能型固体水溶肥料，包括以下重量份数的原料：亚磷酸二氢钾5份，磷酸一铵62份，硝酸钾18份，尿素3份，柠檬酸亚铁2份，EDTA锌2份、硼酸1份，腐植酸6份，植物生长调节剂0.005份，松土剂0.4份。

所述植物生长调节剂是萘乙酸：吲哚丁酸：激动素＝1：3：0.7质量比的组合物。

所述松土剂是分子量300万～400万的聚丙烯酰胺。

制备方法：

按配比称取亚磷酸二氢钾、磷酸一铵、硝酸钾、尿素、柠檬酸亚铁、EDTA锌、硼酸、黄腐酸、植物生长调节剂、松土剂原料，将所有原料分别粉碎、过30目筛、混合均匀制得产品。

促根性能试验1：玉米水培

试验时间及地点：试验于2016年3月在金正大生态工程集团股份有限公司玻璃温室中进行；

试验处理如下：

处理1的肥料：实施例1制得促根提苗固体水溶肥产品；

处理2对比例CK-1：各养分含量与实施例1水溶肥相同的情况下，用磷酸二氢钾代替亚磷酸二氢钾；

玉米水培试验：分别将CK-1及实施例1固体水溶肥按照水肥比1000：1溶解配制营养液，进行玉米水培试验。试验前期筛选饱满玉米种子进行育种，选取长势一致玉米苗于2016年3月25日移植，每个处理4个重复组，按照2棵幼苗/1000mL营养液/盆定植，缓苗2天后开始每隔两天更换一次营养液，共更换7次，于4月25日收取，用于对根系的观察。玉米根系各参数采用根系扫描仪分析，并用根系分析软件WinRHIZO对总根长、总根表面积、根分枝数和根平均直径进行定量分析，试验数据及附图如表1及图1所示。

表1不同水溶肥对水培玉米根系及生物量的影响

实施例2：

促根提苗功能型固体水溶肥料，包括以下重量份数的原料：亚磷酸二氢钾7份，磷酸一铵60份，硝酸钾20份，尿素2份，EDTA锰2份，EDTA锌3份、硼酸1份，腐植酸4份，植物生长调节剂0.005份，水溶性聚丙烯酰胺松土剂0.4份，所述水溶性聚丙烯酰胺的分子量350万～450万。所述植物生长调节剂是萘乙酸：吲哚丁酸：激动素＝1：3：0.75质量比的组合物。

制备方法，如实施例1所述，所不同的是各原料配比如上所述。

促根性能试验2：盆栽小油菜

试验时间与地点：试验于2016年4月1日-5月15日在金正大生态工程集团股份有限公司智能玻璃温室中进行；

试验处理如下：

处理1的肥料：实施例2制得促根提苗功能型固体水溶肥料；

处理2对比例CK-2：市售生根固体水溶肥料(12-40-10+TE)。

以盆栽南方小油菜为受试作物。每个处理设4个重复组。

试验初始选取已生4片真叶且长势一致的油菜幼苗定植，定植一周后按照0.25g/盆/次用量施肥，两种水溶肥料均按照水肥比500:1溶解，每10天冲施一次，冲施4次后测定油菜根系及地上部各生长指标，记录数据于表2。

表2不同水溶肥对盆栽油菜生长的影响

肥料类型	根干重(g)	叶片数(片)	地上部鲜重(g)	增产比例(％)
					CK-2	4.87	12.75	208.16	—
实施例2	5.34	13.25	232.30	11.60

实施例3：

促根提苗功能型固体水溶肥料，包括以下重量份数的原料：亚磷酸二氢钾5份，磷酸一铵62份，硝酸钾21份，尿素3份，柠檬酸亚铁2份，EDTA锰0.5份，EDTA锌2份、硼酸0.5份，腐植酸5份，植物生长调节剂0.005份，水溶性聚丙烯酰胺松土剂0.4份。所述水溶性聚丙烯酰胺的分子量400万～450万；所述植物生长调节剂是萘乙酸：吲哚丁酸：激动素＝1：3：0.8质量比的组合物。

制备方法，如实施例1所述，所不同的是各原料配比如上所述。

促根性能试验3：大棚辣椒(相同肥料用量)

试验时间及地点：试验于2016年4月1日-7月9日于临沂市临沭县蛟龙镇吴坊头村进行；

试验处理如下：

处理1的肥料：实施例3制得促根提苗功能型固体水溶肥料

处理2对比例CK-3：市售生根固体水溶肥料(12-40-10+TE)

试验选取辣椒为供试作物。每个处理设4个重复组。

两个处理除分别冲施CK-3市售生根固体水溶肥(12-40-10+TE)及实施例3制得的促根提苗固体水溶肥外，其余管理模式完全相同，两种水溶肥均按照5Kg/亩/次进行冲施，两种水溶肥料均按照水肥比800:1溶解，共施肥3次，待收获后观察辣椒根系生长情况及增产比例，记录数据于表3。

表3不同水溶肥对大棚辣椒根系及产量的影响

肥料类型	挂果后根长(cm)	根干重(g)	亩产(Kg)	增产比例(％)
					CK-3	23.58	2.71g	1530.25	—
实施例3	26.33	2.98g	1690.58	10.47％

促根性能试验4：大棚辣椒(不同肥料用量)

试验时间及地点：试验于2016年4月8日-7月10日于临沂市临沭县蛟龙镇王坊头村进行；

试验处理如下：

处理1的肥料：实施例3制得促根提苗功能型固体水溶肥料

处理2对比例CK-4：市售生根固体水溶肥料(12-40-10+TE)

试验选取辣椒为供试作物。每个处理设4个重复组。

两个处理分别冲施市售生根固体水溶肥(12-40-10+TE)及实施例3促根提苗功能型固体水溶肥料，实施例3肥料用量较对比例CK-4用肥料量降低10％外，其余管理模式完全相同，对比例CK-4水溶肥按照5Kg/亩/次进行冲施，实施例3肥料用量4.5Kg/亩/次，两种水溶肥料均按照水肥比800:1溶解，共施肥3次，待收获后观察辣椒根系生长情况及增产比例，记录数据于表4。

表4不同水溶肥对大棚辣椒根系及产量的影响

肥料类型	挂果后根长(cm)	根干重(g)	亩产(Kg)	增产比例(％)
					CK-4	25.08	2.81g	1560.49	—
实施例3	25.13	2.88g	1571.08	0.68％

由上述4个促根性能试验可知，相比对比例施肥，在等用量施肥条件下，使用本发明促根提苗功能型固体水溶肥料处理的作物在根系生长方面有较大优势，且作物增产效果显著；在减量施肥10％条件下，作物根系及产量与对比例施肥效果相当，说明使用本发明促根提苗功能型固体水溶肥料在保证作物产量的前提下可降低肥料的使用量。

Claims (10)

1.一种促根提苗功能型固体水溶肥料，包括大量元素肥、微量元素肥和腐植酸，其特征在于，还包括亚磷酸二氢钾和植物生长调节剂，所述亚磷酸二氢钾与所述植物生长调节剂质量比为1000～2500：1；所述植物生长调节剂是萘乙酸、吲哚丁酸与激动素的组合物。

2.如权利要求1所述的一种促根提苗功能型固体水溶肥料，其特征在于，所述植物生长调节剂为萘乙酸：吲哚丁酸：激动素＝1：(2～4)：(0.5～1.0)质量比的组合。

3.如权利要求1所述的促根提苗功能型固体水溶肥料，其特征在于，还包括松土剂。

4.如权利要求1所述的促根提苗功能型固体水溶肥料，其特征在于，所述促根提苗功能型固体水溶肥料，由以下重量份的原料组成：

大量元素肥：磷酸一铵55-70份，硝酸钾12-25份，尿素1-10份；

复合微量元素肥：2-12份，至少含有铜、铁、锰、锌、硼元素中的两种或两种以上；

腐植酸：2-10份；

亚磷酸二氢钾3-10份，植物生长调节剂为亚磷酸二氢钾的0.04-0.1％质量比；

松土剂0-2份。

5.如权利要求1所述的促根提苗功能型固体水溶肥料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：磷酸一铵60-67份，硝酸钾15-23份，尿素2-9份，复合微量元素4-8份，腐植酸3-8份，亚磷酸二氢钾4-7份，植物生长调节剂为亚磷酸二氢钾的0.042-0.08％质量比，松土剂0.2-1份；优选的，所述复合微量元素包括柠檬酸亚铁、EDTA锰、EDTA铜、EDTA锌、硼酸中的两种或两种以上。

6.如权利要求1所述的促根提苗功能型固体水溶肥料，其特征在于，萘乙酸：吲哚丁酸：激动素＝1：3：(0.7～0.8)质量比。

7.如权利要求1所述的促根提苗功能型固体水溶肥料，其特征在于，所述松土剂为水溶性聚丙烯酰胺松土剂或聚丙烯酸型松土剂，或瓜尔豆胶、可溶性淀粉、卡拉胶或明胶之一或组合；优选所述松土剂是分子量200万～500万的水溶性聚丙烯酰胺松土剂、分子量50万～150万的聚丙烯酸或分子量50万～150万的聚丙烯酸钠。

8.如权利要求1或4或5所述的促根提苗功能型固体水溶肥料，其特征在于，所述腐植酸为经褐煤或风化煤提取的矿源腐植酸，其中黄腐酸含量大于等于80％。

9.权利要求1-8任一项所述的促根提苗功能型固体水溶肥料的制备方法，包括：按所述配方称取各原料组分，将各原料组分分别粉碎、过筛、混合，即得。

10.权利要求1-8任一项所述的促根提苗功能型固体水溶肥料的应用，使用时按照水肥重量比(500-1000)：1溶解，作为水培植物的营养液或用于大田作物或大棚蔬菜；优选的，用于大田作物菜时，按照4-5Kg/亩/次用水进行冲施2-3次；用于大棚蔬菜肥料的用量为4.0-4.5Kg/亩/次，冲施2-3次。