CN112174741A - 一种盐碱地用抗旱功能肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业肥料和中轻度盐碱地种植技术领域。一种盐碱地用抗旱功能肥料，是由以下重量份数的原料组成：寡聚酸0.1‑5份、聚谷氨酸0.1‑1份、水杨酸0.01‑0.5份、壳寡糖0.01‑0.5份、活化腐植酸1‑20份、膨润土1‑20份、氮磷钾肥50‑90份。施用该肥料效果好，用量相对少，运输成本低；肥料中含有的高活性有效成分可以在土壤的局部区域内改变土壤的结构，降低土壤中有害离子对植物的危害，有效促进种子萌发生根，并且同时使作物具有很好的抗旱效果，作物的抗逆性也得到提升，能使作物健康生长而达到增产目的；并一定程度上增加土壤的透气性和透水性，使土壤碱性下降，疏松土壤，增加土壤保水性的作用，使土壤不恶化板结，促进土壤团粒结构的形成。

Description

一种盐碱地用抗旱功能肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及农业肥料和中轻度盐碱地种植技术领域，特别是涉及一种盐碱地用抗旱功能肥料及其制备方法。

背景技术

盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷。吉林省西部是东北地区苏打盐碱化最严重的地区，也是世界三大盐碱地之一。据资料显示，吉林省西部盐碱地面积96.90万公顷，其中轻度盐碱地6.07万公顷，中度盐碱地46.41万公顷。长期以来，由于受自然因素和人为活动的影响，特别是在短缺经济条件下，过度开垦、过度放牧、过度开采，致使草原退化、盐碱化和沙化的‘三化’现象日趋严重，给当地的农牧业生产、人民生活和社会发展带来了压力。

盐碱地在利用过程当中，可以分为轻盐碱地、中度盐碱地和重盐碱地。轻盐碱地是指它的出苗在七八成，含盐量在千分之三以下；重盐碱地是指它的含盐量超过千分之六，出苗率低于50％，土壤内水分pH值超过9.5，造成土壤板结，对作物的根系有抑制作用，使作物不生长或者发育不健康；中度盐碱地则介于二者之间。

国家一直重视盐碱地的改良，尤其是适合种植的中轻度盐碱地在种植过程中指导农民施用适合盐碱地的肥料，市场上改良盐碱地的有机肥、生物肥和专用改良剂很多，但要想作物长势好产量高，在改良的同事，化学肥料还是不能缺少的生产资料，而化学肥料施用不当会造成盐碱地继续恶化。虽然现在也有部分厂家或个人研制出了一些盐碱地用肥，但有的效果一般；有的工艺复杂成本高；有的原料来源不广泛，生产受到限制；还有的养分低，更类似改良剂，因此研制适用于盐碱地种植的效果较好、养分较高、生产简单、原料来源广泛、成本不高的盐碱地专用肥料十分必要，大多数盐碱地同时也经常发生干旱，所以研发的盐碱地用肥如果同时使作物具有较好的抗旱功能，则更加理想。

部分轻度和中度盐碱地可以进行一部分作物的种植，但众所周知，但要想取得较好的收成，就需要施用化学肥料，这就需要选择适合盐碱地的化学肥料，才能收到较好的收成，并不至于使盐碱地更加恶化。现在具有代表性的盐碱地的用具有化学肥料肥成分的肥料配方技术有以下几种：1)专利CN104355911A公开了一种用于盐碱地的复混肥料及其制备方法，主要成分：尿素、磷肥、钾肥、聚谷氨酸、腐植酸、硫酸锌、硫酸锰、硼砂和沸石粉，虽然具有一定的抗盐碱功效，但缺乏较好的抗旱功能；2)专利CN108558533A公开了一种盐碱地改良专用肥及其制备方法，主要成分：鸡粪、硅藻土、硼润土、硫、微生物菌剂、腐植酸、磷肥料浆、氨气、表面活性剂，虽然是一种具有化肥养分的复合肥，但养分低，更像是一种盐碱地的改良剂；3)专利CN101456765公开了盐碱地改良专用复合肥，主要成分：脱硫渣、膨润土、磷酸一铵、尿素、氯化钾或硫酸钾、硫酸锌、腐植酸，其中脱硫渣、腐植酸和膨润土具有一定的盐碱改良缓冲作用，但效果一般，脱硫渣用量较大，来源不广泛；4) 专利申请号2016106240224公开了一种盐碱地改良用生物型有机无机复混肥及其制备方法，主要成分：凹凸棒、腐植酸钾、沸石粉、聚谷氨酸、木醋液、尿素、磷酸一铵、硫酸钾、硫酸铵造粒加菌后，与柠檬酸、过磷酸钙、聚丙烯酰胺和畜禽发酵有机肥混合，加工工艺相对复杂，设备较多，厂房占地大，加工成本高；5)专利申请号2014104610073公开了一种盐碱地用肥及其制备方法，主要成分：腐植酸、微生物、农家肥、秸秆、过磷酸钙、硫酸亚铁、粉煤灰、糠醛渣、脱硫石膏、氮磷钾肥，氮磷钾含量比较低，更接近于盐碱地有机肥改良剂，如果种植作物需要养分较高时，还需增施大量肥料。

现有盐碱地用肥除了生物肥、有机肥外和一些专门的盐碱地改良剂外，专门针对盐碱地研制的化学肥料相对减少，且研发的盐碱地专用肥料，大多养分较低，添加物较多，生产工艺复杂，虽有一些效果，但生产成本、运输成本比较高，提高了种植成本。而且一般盐碱地相对比较干旱，大多数盐碱地用肥不具有使作物抗旱的功能。因此，研制一种盐碱地用抗旱功能肥料是亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种盐碱地用抗旱功能肥料及其制备方法，本发明提供的肥料是一种可适用于盐碱地用的高养分复混肥料，施用该肥料效果好，用量相对少，运输成本低；肥料中含有的高活性有效成分可以在土壤的局部区域内改变土壤的结构，降低土壤中有害离子对植物的危害，有效促进种子萌发生根，并且同时使作物具有很好的抗旱效果，作物的抗逆性也得到提升，能使作物健康生长而达到增产目的；并一定程度上增加土壤的透气性和透水性，使土壤碱性下降，疏松土壤，增加土壤保水性的作用，使土壤不恶化板结，促进土壤团粒结构的形成。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

一种盐碱地用抗旱功能肥料，是由以下重量份数的原料组成：寡聚酸0.1-5份、聚谷氨酸0.1-1份、水杨酸0.01-0.5份、壳寡糖0.01-0.5份、活化腐植酸1-20份、膨润土1-20份、氮磷钾肥50-90份。

所述活化腐植酸为矿源腐植酸钾，是矿源腐植酸与氢氧化钾在一定条件下进行活化产生的产物。

矿源黄腐酸钾可以用黄腐酸钾、腐植酸钠、腐植酸铵等活化的腐植酸产品代替。

所述盐碱地用抗旱功能肥料的制备方法，包括以下步骤：按配方用量称取原料，将粉末原料行混拌均匀得预粉料备用；在复混肥造粒车间将预混物料与氮磷钾粉末分别进行计量后进行造粒、烘干、筛分、计量包装。

所述盐碱地用抗旱功能肥料的粒度为2.5-4.0mm。

所述盐碱地用抗旱功能肥料与任何两种或两种以上的营养肥料混合成具有不同养分的适合各种作物的专用盐碱地抗旱复合肥料。

所述的营养肥料可以根据实际需要为氮磷钾其中的单一养分肥料，也可以是其中的两种或三种；其中磷肥有磷酸一铵、磷酸二铵等、氮肥有尿素、氯化铵、硫酸铵等、钾肥有氯化钾、硫酸钾等。

所述盐碱地用抗旱功能肥料中各种原料的主要功能如下。

1)寡聚酸：又称壳寡酸、负离子氨基寡糖素，是将甲壳素通过一系列生化反应得到的，分子量≤3000Da，带负电荷，水溶性好，生物活性更高，更容易被生物体吸收利用，保留了乙酰基，其作用是壳寡糖的数倍。寡聚酸作为带负电荷的寡糖衍生物，保留了寡糖的生物学功能，可诱导植物产生一系列防卫反应，增强作物的抗病能力和免疫力；还能促进木质素、叶绿素及酚类等物质的合成，也可作为营养物质，且更易于植物体吸收。同时，还可以被微生物直接降解，对环境零污染。同时经过试验证明，寡聚酸具有更好的中和土壤中的碱性，平衡土壤酸碱度的功效。

2)壳寡糖：又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖，是将壳聚糖经特殊的生物酶技术降解得到的一种寡糖产品，是水溶性较好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，全溶于水，容易被生物体吸收利用等诸多独特的功能，其作用为壳聚糖的14倍。壳寡糖能够改变土壤菌群，促进有益微生物的生长。还可以诱导植物的抗病性，对多种真菌、细菌和病毒产生免疫和杀灭作用。改良土壤环境，壳寡糖是土壤有益微生物的营养源和保健品，是土壤有益微生物的良好培养基，对土壤微生物区系有良好的识别作用。诱导植物抗病，壳寡糖作为一种激发因子，可有效地诱导植物抗病性，增强植物对病害的防御能力。调节植物生长促进根系生长它能促使植物种子提前发芽。根系发达，根毛、须根、次生根数量大大增加，增强植物的吸肥吸水能力，增强抗旱、抗倒伏能力，增强免疫力，达到粗壮多结果之目的。

3)聚谷氨酸：聚谷氨酸是由谷氨酸单体通过酰胺键聚合而成的一类均聚氨基酸，具有超强吸附、无毒等优点，将其加入复合肥、复混肥、有机肥、尿素、水溶肥等肥料中具有减少肥料养分流失，提高肥料利用率、调节植物生长等多重功效。在水稻、小麦、玉米、蔬菜、果树等植物上均具有显著应用效果，可以显著提高作物产量。

4)聚谷氨酸对作物生长的促进作用可以分为三个阶段。第一阶段聚谷氨酸作用对象为肥料，主要起养分缓释的作用。由于聚谷氨酸具有超强的吸水保水能力，聚谷氨酸形成的水膜可以把肥料养分牢牢包住，从而延长肥料释放时间，减少肥料养分流失。第二阶段作用对象为植物，主要起植物生长调节的作用，它可以大幅提高植物的光合作用效率和植物的抗逆能力。第三阶段聚谷氨酸被降解为单体谷氨酸，作为氨基酸直接被植物吸收利用。聚谷氨酸通过以上三重功效作用促进了作物的生长。另外，在干旱、盐碱、低温等逆境环境下，聚谷氨酸也能显著提高植物体内脯氨酸的含量，增强抗氧化酶的酶活，提高细胞K+/Na+，抑制 MDA含量的升高，有效缓解逆境胁迫对植物造成的伤害。

4)水杨酸：水杨酸(Salicylic acid，简称SA)是植物体内普遍存在的一种小分子酚类物质，化学名为邻羟基苯甲酸，广泛存在于高等植物中。由于SA是植物体内合成、含量很低的有机物，可以在韧皮部运输，并起着独特的作用，所以可以把水杨酸看作是一种新的植物内源激素。在植物发生干旱时，水杨酸能使农作物叶片气孔周围的唇形细胞闭合，减少农作物体内水分蒸发，提高作物的耐旱能力，盐碱地一般都会出现水分不足的干旱现象，因此增强盐碱地上的作物的抗旱功能十分必要。

5)活化腐植酸：腐植酸是一种带有负电的胶体，与土壤结合后，能够增加阳离子的吸附量，起到隔盐、吸盐作用，抑制盐分上升，降低表土盐分含量。腐植酸是一种弱酸，能够与土壤中的各种阳离子结合，生成腐植酸盐，形成腐植酸-腐植酸盐相互转化的缓冲系统，对土壤的酸碱度起到很好的调节作用。腐植酸还可与土壤中的碱性物质发生中和反应，降低土壤的碱度。腐植酸的盐基交换量为是土壤中粘土矿物的10～20倍，使得土壤溶液中的有害离子能够与双源腐植酸发生交换反应，降低土壤盐基含量。因此，腐植酸对盐碱地改良具有很好的作用。

6)膨润土：由于膨润土具有吸附性、粘着性和离子交换性，它在作为肥料的造粒的粘结剂同时，它还可以对盐碱地进行修复，降低土壤的全盐量。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下。

本发明提供的盐碱地用抗旱功能肥料中选用平衡酸碱性能更佳的寡聚酸、具有一定平衡盐碱缓释肥料功能的聚谷氨酸、具有改良土壤环境，促进有益微生物生长，抵抗真菌等病害菌的壳寡糖、对作物具有极好抗旱功能的水杨酸和盐碱地改良效果良好的活化腐植酸、膨润土为功能性原料，与氮磷钾肥料中一种或几种生产出一种适用于盐碱地的具有抗旱功能的肥料，此肥料效果好、养分高，在盐碱地施用可以达到在局部消除土壤中多余的盐分，降低土壤的碱性，消除土壤胶体过多的代换性钠，降低土壤PH值，增加土壤中有机质的含量，改善土壤结构，增加肥力，使局部达到适合作物生长，促进作物发芽、生根、健康成长，并在出现干旱缺水时，可以有效提高作物的抗旱性能，增加作物产量。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1聚谷氨酸与寡聚酸对酸碱具有缓冲效果试验。

聚谷氨酸是被广泛应用的较好的平衡具有良好缓冲酸碱的作用肥料添加剂，经试验证明，寡聚酸具有比聚谷氨酸更好的平衡酸碱的功效。

1、试验材料。

寡聚酸，大连贯发药业有限公司；聚谷氨酸，烟台进邦生物科技有限公司。

2、试验方法。

将含量为3％聚谷氨酸和含量为3％寡聚酸各10毫升，加蒸馏水稀释到100毫升，同时取100毫升蒸馏水作为CK对照，测量三种溶液的起始PH值后，在三组溶液和中分别加入不同量的0.1摩尔/升的氢氧化钠溶液和0.1摩尔/升盐酸溶液，测量PH值变化情况。

3、试验结果。

试验结果见表1，表1中试验数据说明寡聚酸具有平衡酸碱的功效，且效果显著。

表1.聚谷氨酸与寡聚酸对酸碱具有缓冲效果试验结果。

实施例2玉米发芽试验。

1、试验材料。

玉米种子：五谷568；寡聚酸：大连贯发药业有限公司；聚谷氨酸：烟台进邦生物科技有限公司；矿源腐植酸钾：山东农大肥业科技有限公司。

2、试验方法。

本试验共设置5个处理，每个处理3次重复。配制PH值9.5左右的氢氧化钠溶液，培养皿中放入滤纸，每个培养皿中加入20毫升碱液，处理方式如下。

处理1：CK，只加碱液的培养皿。

处理2：碱液加0.1克毫升聚谷氨酸。

处理3：碱液加0.1克毫升寡聚酸。

处理4：碱液加0.1克活化腐植酸。

处理5：碱液加0.1克寡聚酸(60％)+聚谷氨酸(40％)。

处理6：碱液加0.1克寡聚酸(60％)+活化腐植酸(40％)。

每个平皿放入20粒玉米种子，避光室温进行发芽试验。每隔12小时进行观察一次。

3、试验记录见表2-3。

表2.玉米发芽试验结果1。

表3.玉米发芽试验结果2。

处理	出现第一个发芽时间	最终发芽粒数	发芽率
				处理1	36小时	30	50％
处理2	24小时	43	71.70％
				处理3	24小时	46	76.70％
处理4	24小时	44	73.30％
				处理5	24小时	47	78.30％
处理6	24小时	45	75.00％

试验结果说明寡聚酸、聚谷氨酸、活化腐植酸均可以中和盐碱，在一定盐碱条件下，增加玉米种子发芽率，尤其尤其是寡聚酸和聚谷氨酸、寡聚酸和活化腐植酸按比例混合后，也可以达到很好的效果。

实施例3

一种盐碱地用抗旱功能肥料，是由以下重量份数的原料组成：寡聚酸粉末0.5份、聚谷氨酸0.3份、水杨酸0.2份、壳寡糖0.3份、活化腐植酸5份、膨润土8.5份、氮磷钾肥85份。

寡聚酸粉剂：50％含量，大连贯发药业有限公司生产；聚谷氨酸：4％水剂，烟台进邦生物科技有限公司；水杨酸：河北萌邦水溶肥有限公司采购；壳寡糖：含量80％，山东蔚蓝生物科技有限公司；矿源腐植酸钾：含量50％，山东农大肥业科技有限公司；膨润土：九台九营膨润土加工有限公司；磷酸一铵：贵州开磷化肥有限责任公司，55％含量(NPK：11- 44-0)；尿素：中煤鄂尔多斯能源化工有限公司；氯化钾、硫酸钾：中化化肥控股有限公司。

制备方法：选择粉状氮磷钾肥作为原料，按组方比例添加寡聚酸、聚谷氨酸、乙酰水杨酸、黄腐酸钾、壳寡糖等原料，混合均匀后进行造粒烘干，温度控制为：烘干筒头部气温控制170-180度，尾部气温控制65-75度左右为宜；物料在烘干筒内时间控制在20分钟左右为宜生产出形一种具有一定氮磷钾养分含量、使作物具有抗旱功效的适合在盐碱地施用的复混肥料。

可以用单独某一元素肥料(如磷肥)和盐碱地用抗旱功能肥料混合造粒生产一种功能性肥料，单独使用或者与其他肥料按一定比例掺混使用；或者将盐碱地用抗旱功能肥料单独生产成为一种功能性颗粒，与不同配比的氮磷钾肥掺混成不同作物的专用肥。

实施例4玉米苗萎蔫试验。

1、试验材料。

供试玉米种子：五谷568。

试土壤：普通种植土，过筛并混拌均匀。

试验肥：实施例3中的盐碱地用抗旱功能肥。

对照肥：与实验肥组成及用量相同但未添加水杨酸或乙酰水杨酸。

2、试验方法。

本试验设三个处理，每个处理3次重复。具体方法：取同等重量(称量)的种植土置于发芽盒中，每个发芽盒内施等量不同肥料，播种10粒玉米种子，浇水量相同，待苗长到一定程度后，停止浇水，观察苗出现萎蔫至死苗的时间。

处理1：CK。

处理2：每个发芽盒中施用1.5克试验肥。

处理3：每个发芽盒中施用1.5克对照肥。

试验开始时间：2018年6月29日-7月23日，6月29日开始试验播种，7月1日出苗，7月7日待苗长到3叶1心时开始停止浇水，记录玉米苗开始出现萎蔫到全部枯死时间，见表4。

表4.玉米苗开始出现萎蔫到全部枯死时间的数据。

处理	停止浇水时间	出现萎蔫时间	全部小苗枯死时间	萎蔫到全部枯死天数
					处理1	7月7日	7月11日	7月16日	5天
处理2	7月7日	7月13日	7月20日	7天
					处理3	7月7日	7月13日	7月23日	9天

3、实验结果。

试验结果说明说明，肥料中的腐植酸和膨润土具有一定的保水性，所以施肥的比CK出现萎蔫时间晚两天；施用加入水杨酸的试验肥的玉米苗全部枯死时间要长于对照肥，水杨酸使玉米苗具有更好的抗旱功能，在完全缺水的情况下，延长小苗的存活时间。

实施例5不同配方肥料在盐碱土中玉米出苗试验。

1、实验材料。

玉米种子：五谷568；试验盐碱土：取自吉林省农安县华家乡，中度盐碱土，经检测土壤中总盐含量4.4克/kg，PH9.2。试验用肥(总养分44％，养分配比约为：24：10：10)

表5.不同配方肥料组成及用量。

注：氮磷钾养分配比约为：24-10-10，是按照化肥氮磷钾养分配比标注要求标注的，是指氮磷钾纯养分的氮、五氧化二磷、氧化钾的百分数标注，即纯氮占肥料总量的24％、五氧化二磷占总量10％、氧化钾占肥料总量的10％。

2、试验方法。

本次试验设6个处理，用小发芽箱进行试验，每个处理设3次重复。施肥重量为每发芽箱1.5克，播种10粒玉米种子。处理方式如下：处理1、CK；处理2、施用配方1肥；处理 3、施用配方2肥；处理4、施用配方3肥；处理5、施用配方4肥；处理6、施用氮磷钾肥配方配制的肥料。

2、出苗情况见表6。

表6.出苗结果。

试验说明：试验肥料具有中和盐碱，提高玉米种子发芽的功能，以配方二效果最好。实施例6盐碱地不同肥料玉米试验。

1、试验材料。

玉米种子：五谷568。

供试肥料：实施例3配方肥料。

氮磷钾肥料原料配制的肥料：每100公斤肥料尿素46公斤、磷酸一氢铵22.5公斤、氯化钾16.5公斤、膨润土15公斤。氮磷钾养分配比约为：24-10-10。

市售的玉米专用肥：氮磷钾25-10-10。

2、试验地点。

吉林省农安县龙王乡一心村。土壤类型，轻度盐碱地，经检测土壤含盐量1.5克/Kg。

3、试验方法。

采用田间小区设计，4个处理，每个处理3次重复，每个处重复20平方米，重复间隔离0.5米，施肥按量50公斤/亩。重复随机排列。处理方式为：处理1：CK；处理2：施用试验肥。总养分44％，NPK：24-10-10；处理3，施用试验肥中氮磷钾肥料部分。总养分44％，NPK：24-10-10；处理4、等量施用市场购买的玉米专用肥。(总养分48％，NPK： 26-10-12)。试验小区见表7。

表7.试验小区。

田间管理：4月25日施肥；4月28日播种，行距60公分，株距25公分。6月28日按 225公斤/公顷追施尿素一次，小区产量情况见表8。

表8.小区产量情况统计数据。

4、试验结果。

试验结果说明，试验肥在盐碱地玉米种植上，可以中和盐碱，提高玉米产量。

Claims (7)

1.一种盐碱地用抗旱功能肥料，其特征在于，是由以下重量份数的原料组成：寡聚酸0.1-5份、聚谷氨酸0.1-1份、水杨酸0.01-0.5份、壳寡糖0.01-0.5份、活化腐植酸1-20份、膨润土1-20份、氮磷钾肥50-90份。

2.如权利要求1所述的一种盐碱地用抗旱功能肥料，其特征在于，所述活化腐植酸为矿源腐植酸钾，是矿源腐植酸与氢氧化钾在一定条件下进行活化产生的产物。

3.如权利要求1所述的盐碱地用抗旱功能肥料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：按配方用量称取原料，将粉末原料行混拌均匀得预粉料备用；在复混肥造粒车间将预混物料与氮磷钾粉末分别进行计量后进行造粒、烘干、筛分、计量包装。

4.如权利要求3所述的盐碱地用抗旱功能肥料的制备方法，其特征在于，所述盐碱地用抗旱功能肥料的粒度为2.5-4.0mm。

5.所权利要求1-4所述得任一一种盐碱地用抗旱功能肥料与任何两种或两种以上的营养肥料混合在制备具有不同养分的适合各种作物的专用盐碱地抗旱复合肥料中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的营养肥料是根据实际需要为氮磷钾其中的单一养分肥料，或是其中的两种或三种。

7.如权利要求所述的应用，其特征在于，其中磷肥是磷酸一铵和磷酸二铵，氮肥是尿素、氯化铵和硫酸铵，钾肥是氯化钾和硫酸钾。