CN112500231A

CN112500231A - 一种能提升土壤微域pH的增效肥料及其制备方法

Info

Publication number: CN112500231A
Application number: CN202011542918.0A
Authority: CN
Inventors: 王玲莉; 石元亮; 魏占波; 李忠; 张蕾; 孙毅; 李�杰
Original assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Current assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2021-03-16

Abstract

本发明涉及化学肥料技术领域，具体来说是一种能提升土壤微域pH的增效肥料及其制备方法，由如下重量百分比的原料制成：硅钙钾镁2‑5％、贝壳粉1‑2％、聚氨酸5‑9％、NBPT0.06‑0.6％、ATC0.6‑1％、尿素30‑45％、磷酸二铵9‑15％、氯化钾21‑30％、膨润土3‑16％，上述原料的重量百分比之和为100％。本发明提供了一种能够降低植物根系微域pH、促进作物养分吸收、一次性施肥免追肥、提高肥料利用率、降低人工投入的、营养全面的增效肥料。

Description

一种能提升土壤微域pH的增效肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学肥料技术领域，具体来说是一种能提升土壤微域pH的增效肥料及其制备方法。

背景技术

农业生产过程中往往通过施用过量化学肥料来增效，大量使用化学肥料使土壤酸化现象逐渐加剧，酸化对土壤理化性状、作物生长和生态系统平衡均产生不利影响，导致土壤容重增加、土壤板结和透气性差等问题，另外不利于土壤中水、气、热、肥的调节，使得土壤中Fe、Al、P元素的含量明显增加，影响作物根系生长和根系对土壤中营养元素的吸收利用，导致作物产量降低；除此之外，土壤pH降低使得硝化抑制剂起效时间推迟，影响了抑制剂的作用效果，使得氮肥逐渐以硝态氮的形式损失。因此通过一定技术手段来提升微域土壤的pH值，继而促进作物对养分吸收、提高养分利用率、减少化肥和人工投入、促进增产增收，以及减轻农业污染等问题具有积极的意义。

现有技术中常通过施用石灰来缓解土壤酸害作用、促进作物养分吸收和提高作物产量及品质，但是石灰施用量大且作用时间短，需多次施用才能达到效果，同时大量施用不仅逐渐导致土壤板结，而且加重农民劳作负担，因此石灰被逐渐取代；近几年，生物炭在改良酸性土壤方面发挥了一定作用，但是生物炭成本高还带来重金属风险，另外不同的生物炭性质差异很大，有促进土壤发生硝化作用的可能，继而导致土壤pH降低；综上所述，急需一种增效肥料能够克服现有技术的肥料存在的技术缺陷。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供了一种能提升土壤微域pH的增效肥料及其制备方法，本发明提供了一种能够降低植物根系微域pH、促进作物养分吸收、一次性施肥免追肥、提高肥料利用率、降低人工投入、营养全面的增效肥料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种能提升土壤微域pH的增效肥料，由如下重量百分比的原料制成：硅钙钾镁2-5％、贝壳粉1-2％、聚氨酸5-9％、NBPT0.06-0.6％、ATC0.6-1％、尿素30-45％、磷酸二铵9-15％、氯化钾21-30％、膨润土3-16％，上述原料的重量百分比之和为100％。

优选的，由如下重量百分比的原料制成：硅钙钾镁3-4％、贝壳粉1.2-2％、聚氨酸5-8％、NBPT0.1-0.4％、ATC0.7-0.9％、尿素35-42％、磷酸二铵10-13％、氯化钾22-28％、膨润土9-13％，上述原料的重量百分比之和为100％。

优选的，由如下重量百分比的原料制成：硅钙钾镁4％、贝壳粉2％、聚氨酸6％、NBPT0.3％、ATC0.8％、尿素40％、磷酸二铵10％、氯化钾22％、膨润土14.9％。

本发名还保护了一种能提升土壤微域pH的增效肥料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称量：按照如下重量百分比称取原料：硅钙钾镁2-5％、贝壳粉1-2％、聚氨酸5-9％、NBPT0.06-0.6％、ATC0.6-1％、尿素30-45％、磷酸二铵9-15％、氯化钾21-30％、膨润土3-16％，上述原料的重量百分比之和为100％，备用；

(2)将步骤(1)中除膨润土之外的所述各原料经分别研磨后混合均匀，再加入膨润土并搅拌均匀，造粒，得到能提升土壤微域pH的增效肥料。

优选的，所述步骤(2)研磨后过粒度50-100目筛。

优选的，所述步骤(2)的造粒过程为：将混合均匀后的原料粉末和膨润土置于挤压造粒机内，并制成粒径为3.0-3.4mm的增效肥料。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明通过各种材料的筛选和验证，集成各组分的优点实现优势互补。本发明的创造性在于：硅钙钾镁和贝壳粉为两种碱性材料，其OH^-不仅与近根区域土壤内的H⁺发生中和反应，而且其盐基离子取代原本吸附在土壤胶体表面的致酸离子(H⁺和Al³⁺)，导致土壤胶体表面盐基离子含量增多，降低土壤交换性氢与交换性铝的含量；一方面提升土壤pH，另一方面补充中微量元素，改善土壤理化性状；

脲酶抑制剂NBPT调控氮素转化，减少氨挥发损失，硝化抑制剂ATC不仅减少氮肥淋溶而且反硝化损失，反硝化作用下铵态氮的含量逐渐增加，铵态氮促进吸收阴离子，消耗有机酸，不仅增强作物的抗病能力，而且辅助提升土壤pH、提高氮肥利用率，节省人工投入；

尿素、磷酸二铵和氯化钾提供N、P、K营养，聚氨酸促进作物对养分的吸收和运转，改善由于土壤酸化造成的根系发育受阻等问题，尿素、磷酸二铵、氯化钾和聚氨酸共同用以促进植物的生长，本发明的增效肥料相互作用降低植物根系微域pH、促进作物养分吸收、一次性施肥免追肥、提高肥料利用率、降低人工投入且营养全面。

具体实施方式

下面结合本发明实施例，用以较佳的实施例配合详细的说明。

实施例1

一种能提升土壤微域pH的增效肥料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称量：按照如下重量百分比称取原料：硅钙钾镁3％，贝壳粉1.5％、聚氨酸8％、NBPT0.6％、ATC1％，尿素43％、磷酸二铵9％、氯化钾30％，膨润土3.9％，备用；

(2)将步骤(1)中除膨润土之外的所述各原料分别研磨后过50目筛制得原料粉末，然后混合均匀，再加入膨润土并搅拌均匀，置于挤压造粒机内，并制成粒径为3.0-3.4mm的增效肥料。

实施例2

(1)称量：按照如下重量百分比称取原料：硅钙钾镁4％，贝壳粉2％、聚氨酸6％、NBPT0.3％、ATC0.8％，尿素40％、磷酸二铵10％、氯化钾22％，膨润土14.9％，备用；

(2)将步骤(1)中除膨润土之外的所述各原料分别研磨后过60目筛制得原料粉末，然后混合均匀，再加入膨润土并搅拌均匀，置于挤压造粒机内，并制成粒径为3.0-3.4mm的增效肥料。

实施例3

(1)称量：按照如下重量百分比称取原料：硅钙钾镁2％，贝壳粉1％、聚氨酸8％、NBPT0.1％、ATC0.6％，尿素30％、磷酸二铵15％、氯化钾30％，膨润土13.3％，备用；

实施例4

(1)称量：按照如下重量百分比称取原料：硅钙钾镁5％，贝壳粉1.5％、聚氨酸9％、NBPT0.2％、ATC0.9％，尿素45％、磷酸二铵12％、氯化钾23.4％，膨润土3％，备用；

实施例5

(1)称量：按照如下重量百分比称取原料：硅钙钾镁5％，贝壳粉2％、聚氨酸5％、NBPT0.06％、ATC1％，尿素45％、磷酸二铵15％、氯化钾21％，膨润土5.94％，备用；

对比例1

一种能提升土壤微域pH的增效肥料的制备方法，与实施例1的制备步骤相同，不同之处仅在于，步骤(1)中称量的原料仅为尿素、磷酸二铵和氯化钾，其中，尿素21.5kg/亩，磷酸二铵4.5kg/亩，氯化钾15公斤/亩。尿素、磷酸二铵和氯化钾的总量与实施例1的原料总量相等。

对比例2

一种能提升土壤微域pH的增效肥料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称量：按照如下重量百分比称取原料：NBPT0.3％、ATC0.8％，尿素40％、磷酸二铵10％、氯化钾22％，膨润土30.5％，备用；

(2)将步骤(1)中除膨润土之外的所述各原料分别研磨后过50目筛制得原料粉末，然后混合均匀，再加入膨润土并搅拌均匀，置于挤压造粒机内，并制成粒径为3.0-3.4mm的增效肥料。对比例2与实施例2的原料总量相等。

本发明实施例1-实施例5均制得了能够降低植物根系微域pH、促进作物养分吸收、一次性施肥免追肥、提高肥料利用率、降低人工投入、营养全面的增效肥料，且效果平行，下面以实施例1和实施例2为例，进行土壤pH值和产量的对比，具体结果如下所述：

与对比例1相比，土壤pH值和产量的对比研究：

本发明于福州市闽侯县白沙镇溪头村农业部福建耕地保育观测试验站进行实验研究，作物为大白菜，对产量和pH进行了测定和对比，具体实验方法和对比结果如下所示：

各处理小区面积10m²，3次重复，做基肥一次性施用，实施例1和对比例1均按照50kg/亩地施用，施肥整地灌水落干后，于第二天移栽大白菜小苗，每小区种植大白菜3行，每行15株，合计45株/区，大白菜种植进行常规田间种植管理；再分别于第0天、第3天、第7天、第14天、第28天、第42天、第56天、第70天定期取相同处理3个重复土样，测定土壤pH值，并于第82天收获白菜，测定产量，具体结果如表1和表2所示：

表1土壤pH值的动态变化

处理	0d	3d	7d	14d	28d	42d	56d	70d
									对比例1	4.62	4.74	4.88	4.79	4.77	4.65	4.55	4.61
实施例1	4.64	5.44	5.30	5.12	4.96	4.75	4.68	4.69

表2产量对比

处理	生物学产量kg/hm<sup>2</sup>	商品产量kg/hm<sup>2</sup>
			对比例1	54.78	38.19
实施例1	100.12	55

本增效肥料处理大白菜商品产量达55kg/hm²，而施用普通肥料，仅为38.19kg/hm²，增产45.2％，70天的pH值增加了0.08个单位。

与对比例2相比，土壤pH值的研究：

本发明于福州市闽侯县白沙镇溪头村农业部福建耕地保育观测试验站进行实验研究，作物为上海青，具体对pH进行了测定和对比，具体实验方法和对比结果如下所示：

采用盆栽进行实验，分别称取3.33g实施例2和对比例2的样品，再分别与5kg风干土样装入两个聚乙烯盆(23cm×17cm)内，充分混匀后做基肥一次性施用，三次重复；灌水落干后播种蔬菜种子，长至3-4片真叶时，每盆均间苗至10株，进行常规网室种植管理；分别在第1天、3天、7天、14天、28天、42天定期取相同处理3个重复土样，测定pH值和产量，结果如表3所示：

表3不同处理土壤pH值的动态变化

处理	1d	3d	7d	14d	28d	42d
							NPK	5.28	5.25	4.99	4.97	4.75	4.60
NPK+S8	5.7	5.75	5.74	5.39	4.97	4.99

实施例2的产量达15.59g/株，对比例2的产量为12.14g/株，实施例2比对比例2处理增产22.13％，42d时pH值增加了0.39个单位；

结果表明，硅钙钾镁和贝壳粉两种碱性物质的加入明显改善了土壤的pH，提高了土壤的碱性，减少了酸害对作物生长的影响。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种能提升土壤微域pH的增效肥料，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：硅钙钾镁2-5％、贝壳粉1-2％、聚氨酸5-9％、NBPT0.06-0.6％、ATC0.6-1％、尿素30-45％、磷酸二铵9-15％、氯化钾21-30％、膨润土3-16％，上述原料的重量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种能提升土壤微域pH的增效肥料，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：硅钙钾镁3-4％、贝壳粉1.2-2％、聚氨酸5-8％、NBPT0.1-0.4％、ATC0.7-0.9％、尿素35-42％、磷酸二铵10-13％、氯化钾22-28％、膨润土9-13％，上述原料的重量百分比之和为100％。

3.根据权利要求1所述的一种能提升土壤微域pH的增效肥料，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：硅钙钾镁4％、贝壳粉2％、聚氨酸6％、NBPT0.3％、ATC0.8％、尿素40％、磷酸二铵10％、氯化钾22％、膨润土14.9％。

4.根据权利要求1所述的一种能提升土壤微域pH的增效肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种能提升土壤微域pH的增效肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)研磨后过粒度50-100目筛。

6.根据权利要求4所述的一种能提升土壤微域pH的增效肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的造粒过程为：将混合均匀后的原料粉末和膨润土置于挤压造粒机内，并制成粒径为3.0-3.4mm的增效肥料。