CN111777460A - 一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料，由以下重量份的原料组成：聚柠酸钾20～50份、聚磷酸铵10～20份、磷酸一铵30～50份、可溶性钾盐0～30份、微量元素Zn和B各0.2～1份；其中，聚柠酸钾的制备方法如下：1)将湿法磷酸或热法磷酸与氢氧化钾加入反应釜内，充分反应后，得到中和液；2)将中和液进行喷雾干燥，制得酸式磷酸钾；3)将酸式磷酸钾与柠檬酸混合后，制得聚柠酸钾产物。本发明还公开了该全水溶性肥料的制备方法和在棉花种植方面的应用。在棉田施用本发明的全水溶性肥料，对棉株生长发育有明显促进作用，节肥增产效果明显，可以有效降低棉田土壤的酸碱度和盐分，提高棉株对土壤营养元素的吸收率，在棉花生产中具有推广应用价值。

Description

一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料及其制备方 法和应用
技术领域
本发明属于农业生产用水溶肥料技术领域，尤其涉及一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料及其制备方法和应用。
背景技术
在我国的西北地区有着丰富的日照以及较大的日夜温差，非常适合棉花等作物的生长，但在西北地区农业发展遇到的问题有水源不足以及土壤的重度盐碱化。
新疆作为我国最大的省份，地广人稀，非常适合发展农业，但新疆的土壤大都为棕漠土、灰漠土、以及灰钙土pH普遍＞8.0盐碱化程度十分严重土壤有效磷含量非常低。
合理的经济施肥是农作物增产最有效的手段之一，但我国化肥的使用量已经远远高于世界的平均水平；目前现有的肥料种类存在诸多的问题：营养不全面，养分利用率偏低，加剧土壤盐渍化等情况。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种抗盐碱、营养全面、能够适应高盐度高硬度水质、能够显著提高磷元素利用率、对土壤污染小的全水溶性肥料。
本发明的目的是这样实现的：
一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料，由以下重量份的原料组成：聚柠酸钾20～50份、聚磷酸铵10～20份、磷酸一铵30～50份、可溶性钾盐0～30份、微量元素Zn和B各0.2～1份；其中，聚柠酸钾是由磷酸与氢氧化钾与柠檬酸制备而成的。
进一步地，所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料，由以下重量份的原料组成：聚柠酸钾45份、聚磷酸铵10份、磷酸一铵44.6份、微量元素Zn和B各0.2份；其中，聚柠酸钾是由磷酸与氢氧化钾与柠檬酸制备而成的。
进一步地，所述聚柠酸钾的制备方法包括如下步骤：
1)将湿法磷酸或热法磷酸与氢氧化钾加入反应釜内，其中，氢氧化钾与磷酸的摩尔比为1:2，充分反应后，得到中和液；
2)将步骤1)得到的中和液进行喷雾干燥，制得酸式磷酸钾；
3)将步骤2)制得的酸式磷酸钾与柠檬酸混合，其中，酸式磷酸钾与柠檬酸的质量比为4:1，混合后制得聚柠酸钾产物，控制产物pH值为2.0～2.5，水分控制在0.3％以下。
进一步地，所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料的制备方法，将上述各原料通过提升机投入到各原料仓内，对各原料进行称重后通过给料机投入到混合机中进行搅拌，混合均匀后，通过提升机投入到成品仓内，通过自动称重灌装设备进行灌包封包操作。
进一步地，所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料在棉花种植方面的应用，所述应用为促进棉花生长、提高棉花产量以及改良碱性土壤。
本发明产生的有益效果：
本发明针对现有技术中存在的问题并结合新疆土壤的基本情况，提供一种强酸性压碱、低盐度降低盐化、能够显著提高作物肥料利用率尤其是磷元素利用率、全水溶用于滴灌的肥料，实现改善土壤省水省肥的作用。
在本发明的全水溶性肥料中，聚柠酸钾作为核心原料能够显著降低土壤和灌溉水的pH，能够克服高硬度灌溉水中的钙镁离子与肥料中的磷元素形成磷酸钙、磷酸镁沉淀，显著提高磷元素的利用率；聚磷酸铵中磷元素以聚合链的形式存在，在聚柠酸钾制造的酸性环境下可以在土壤中缓慢释放延长肥效时间；磷酸一铵作为传统磷肥，在碱性土壤及高硬度灌溉水中磷元素的固化作用很大，导致磷元素利用率很低，作为聚柠酸钾和聚磷酸铵的补充，在酸性条件下可以显著抵抗土壤及灌溉水对磷的固化作用提高磷元素利用率；微量元素，尤其是Zn和B作为作物需要的营养元素，在土壤中相对是比较匮乏的，同时受灌溉水盐都和硬度的影响较大，容易发生沉淀，在添加聚柠酸钾后可做到完全水溶，大大提高微量元素的有效性。
在棉田施用本发明的全水溶性肥料，对棉株生长发育有明显促进作用，可改善棉株对营养元素的吸收，对棉花早结铃、多结铃、增铃重、提高产量方面具有促进作用。
在棉田施用本发明的全水溶性肥料，节肥增产效果明显，在棉花生产中具有推广应用价值。
在棉田施用本发明的全水溶性肥料，可以有效降低棉田土壤的酸碱度和盐分，对于改良土壤，提高作物对土壤营养元素的吸收率具有明显的提升作用。
附图说明
图1为本发明一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料中聚柠酸钾的制备流程图。
具体实施方式
本发明所提供的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料为“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料，“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料为强酸高磷型大量元素水溶肥料。
实施例1
一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料，由以下重量份的原料组成：聚柠酸钾45份、聚磷酸铵10份、磷酸一铵44.6份、微量元素Zn和B各0.2份；其中，聚柠酸钾是由磷酸与氢氧化钾与柠檬酸制备而成的。
所述聚柠酸钾的制备方法包括如下步骤：
1)将湿法磷酸或热法磷酸与氢氧化钾加入反应釜内，其中，氢氧化钾与磷酸的摩尔比为1:2，充分反应后，得到中和液；
2)将步骤1)得到的中和液进行喷雾干燥，制得酸式磷酸钾；
3)将步骤2)制得的酸式磷酸钾与柠檬酸混合，其中，酸式磷酸钾与柠檬酸的质量比为4:1，混合后制得聚柠酸钾产物，控制产物pH值为2.0～2.5，水分控制在0.3％以下。
所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料的制备方法，将上述各原料通过提升机投入到各原料仓内，对各原料进行称重后通过给料机投入到混合机中进行搅拌，混合均匀后，通过提升机投入到成品仓内，通过自动称重灌装设备进行灌包封包操作。
以下通过田间试验来说明本发明全水溶性肥料的有益效果，本发明将该全水溶性肥料简称为“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)，通过在农八师147团农业技术推广站的棉田中施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)来验证该肥料对棉花生长发育及其产量的影响以及对新疆碱性土壤改良的效果。
试验田采取大田对比试验的方法。
试验设2个处理方式，试验例1：生育期滴施46％尿素、“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)、60％氯化钾；对比例1为对照，常规施肥：生育期滴施46％尿素、72％磷酸一铵(12-60-0)、60％氯化钾。每个处理面积各为25亩，不设重复。肥料施用时先滴清水，膜边行见水湿透后，再按肥料施用量将肥料一起加入到滴灌施肥罐中滴施1.5-2小时。
试验例1
供试作物：棉花，品种为新陆早80号。
试验田：试验棉田选择在147团10连13号地，前茬作物棉花。秋季棉秆粉碎还田，犁前茬灌，犁地时每667m2深施46％尿素10kg、46％重过磷酸钙15kg。在前茬作物收获后取土进行化验，土壤理化性状为：pH值8.4，盐度EC值1.88ms/cm，有机质含量为10.81g/kg，碱解氮33.29mg/kg，速效磷(P2O5)25.83mg/kg，速效钾301.5mg/kg，属低氮中磷高钾中等养分地块。棉田栽培方式为膜上点播与加压滴灌。
试验方法：试验例1的施肥时间和施肥量如表1所示：
表1试验例1的施肥时间和施肥量参数
Figure BDA0002589706470000041
对比例1
供试作物：棉花，品种为新陆早80号。
试验田：试验棉田选择在147团10连13号地，前茬作物棉花。秋季棉秆粉碎还田，犁前茬灌，犁地时每667m2深施46％尿素10kg、46％重过磷酸钙15kg。在前茬作物收获后取土进行化验，土壤理化性状为：pH值8.4，盐度EC值1.88ms/cm，有机质含量为10.81g/kg，碱解氮33.29mg/kg，速效磷(P2O5)25.83mg/kg，速效钾301.5mg/kg，属低氮中磷高钾中等养分地块。棉田栽培方式为膜上点播与加压滴灌。
试验方法：对比例1的施肥时间和施肥量如表2所示：
表2对比例1的施肥时间和施肥量参数
Figure BDA0002589706470000042
调查方法：
试验例1和对比例1分别设3个点，每个点随机选定20株挂牌，分别在7月1日、7月20日、8月10日定点调查肥料对棉花生长发育的影响，8月30日鉴定产量。
调查结果如下：
(一)不同处理方式对棉花花铃期生长发育的影响如表3所示：
表3不同处理方式棉花花铃期生育发育的影响
Figure BDA0002589706470000051
由表3数据可知：通过试验例1处理方式的棉花果枝台数、蕾数、花数、铃数都高于对比例1处理方式的棉花各性能参数，棉花株高比对照组平均高3.7厘米，单株叶片数平均多0.8片，单株果枝台数平均多0.9台，单株结铃数比对照组平均多0.5个。由此表明：棉田施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)，具有促进棉花早现蕾、多结铃的作用。
(二)不同处理方式对棉花产量的影响如表4所示：
表4不同处理方式对棉花产量的影响
Figure BDA0002589706470000052
由表4数据可知：棉花施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料收获株数比常规施肥相比，增加288株/亩，单株铃数增加0.5个，单铃重增加0.17克，增产率为14.46％。由此表明：棉花施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)，可促进其生长发育，多结铃、增加铃重，棉花增产明显。
(三)不同处理方式对碱性土壤改良的影响如表5所示：
表5不同处理方式实验前后土壤成分的比较
Figure BDA0002589706470000053
由表5数据可知：使用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)后，土壤的pH值下降0.24、电导率值显著下降1.05，盐碱程度有一定改善。由此表明：“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)对于改善土壤盐碱有较大的帮助。
综上所述，在棉田施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)，棉花单株叶片数、果枝台数、蕾数、铃数都有明显增加，棉花蕾、铃脱落率降低。表明：棉田施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料，对植株生长发育有明显作用，可改善棉株营养吸收，对棉花早结铃、多结铃、增铃重、提高产量方面具有促进作用。
在棉田施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)，667m2增产60.11千克，增产率达14.46％。表明：棉田施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)，节肥增产效果明显，在棉花生产中具有推广应用价值。
在棉田施用“聚柠酸钾”型大量元素水溶肥料(5-60-10)，可以有效降低棉田土壤的酸碱度和盐分，对于改良土壤，提高作物对土壤营养元素的吸收率具有明显的提升作用。

Claims (6)

1.一种适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：聚柠酸钾20～50份、聚磷酸铵10～20份、磷酸一铵30～50份、可溶性钾盐0～30份、微量元素Zn和B各0.2～1份；其中，聚柠酸钾是由磷酸与氢氧化钾和柠檬酸制备而成的。
2.如权利要求1所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：聚柠酸钾45份、聚磷酸铵10份、磷酸一铵44.6份、微量元素Zn和B各0.2份；其中，聚柠酸钾是由磷酸与氢氧化钾和柠檬酸制备而成的。
3.如权利要求1或2所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料，其特征在于，所述聚柠酸钾的制备方法包括如下步骤：
1)将湿法磷酸或热法磷酸与氢氧化钾加入反应釜内，其中，氢氧化钾与磷酸的摩尔比为1:2，充分反应后，得到中和液；
2)将步骤1)得到的中和液进行喷雾干燥，制得酸式磷酸钾；
3)将步骤2)制得的酸式磷酸钾与柠檬酸混合，其中，酸式磷酸钾与柠檬酸的质量比为4:1，混合后制得聚柠酸钾产物，控制产物pH值为2.0～2.5，水分控制在0.3％以下。
4.权利要求1或2所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料的制备方法，其特征在于，将各原料通过提升机投入到各原料仓内，对各原料进行称重后通过给料机投入到混合机中进行搅拌，混合均匀后，通过提升机投入到成品仓内，通过自动称重灌装设备进行灌包封包操作。
5.权利要求1或2所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料在棉花种植方面的应用。
6.如权利要求5所述的适合盐碱土地和高硬度水质的全水溶性肥料在棉花种植方面的应用，其特征在于，所述应用为促进棉花生长、提高棉花产量以及改良碱性土壤。
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