CN112592226A - 一种抗倒伏矿物硅肥及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抗倒伏矿物硅肥及其制备方法和应用，所述抗倒伏矿物硅肥包括组分A、组分B和组分C；其中，所述组分A的原料包括硅藻土和碱液，所述组分B的原料包括云母粉，所述组分C的原料包括膨胀蛭石粉和酸液。本发明提供的抗倒伏矿物硅肥能有效提高长期植物补硅效果，显著降低施肥成本。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种抗倒伏矿物硅肥及其制备方法和应用。
背景技术
农作物倒伏是一种自然灾害，解决农作物倒伏是国内外所受面临的共性难题。以水稻为例，每年因倒伏导致稻谷减产约10-30％，另外倒伏还会影响稻米的品质，增加生产成本。因此解决水稻、玉米等农作物的倒伏一直是相关研究的热点，也是一个多学科交插所要解决的问题。
施用硅肥是解决水稻、玉米等农作物倒伏的有效方法，硅肥能够显著地降低水稻基部节间的长度，同时还能增加水稻基部节间的壁厚和茎秆横截面积，显著提高水稻的抗折力，从而有效提高水稻的抗倒伏能力。并从生物学与植物学角度进行了机理分析。例如硅与植物体内果胶酸、多糖醛酸、糖脂等物质有较高的亲和力，能形成稳定性强、溶解度低的单、双、多硅酸复合物，并沉积在木质化细胞壁中，使植株挺拔，增强组织的机械强度与稳固性，提高植物的抗倒伏性和光合速率。硅素能够增强植株基部秸秆强度，使水稻导管的刚性增强，提高水稻体内部通气性，从来而增强根系的氧化能力，防止根系早衰与腐烂，根系发达反过来又增强水稻的抗倒伏能力。可见硅是植物抗倒伏的重要元素。可被农作物吸收的硅通常为可溶性硅酸根离子。但此类硅肥所面临的最大问题是长效性，如五水偏硅酸钠是一种速溶的无机盐，与水接触快速溶解，会导致短期内补硅效果显著，但随有效成分的快速溶解流失，其补硅效果会逐渐减弱。而整个生长期(一般8个月)均需要硅元素，导致需多次施用硅肥而增加成本。
发明内容
本发明实施例提供一种抗倒伏矿物硅肥，所述抗倒伏矿物硅肥无需多次施用硅肥，能解决现有肥料长期补硅效果差的问题。
本发明实施例提供一种抗倒伏矿物硅肥，包括组分A、组分B和组分C；其中，所述组分A的原料包括硅藻土和碱液，所述组分B的原料包括云母粉，所述组分C的原料包括膨胀蛭石粉和酸液。本发明中，所述抗倒伏矿物硅肥为可缓放可溶性硅的矿物基缓释性硅肥，能满足整个植物生长期所需的硅元素，有效提高植物的长期补硅效果，显著降低施肥成本。
根据本发明实施例提供的一种抗倒伏矿物硅肥，所述组分A由硅藻土和碱液的原料制备得到；优选的，所述碱液为氢氧化钾的水溶液或氢氧化镁的水溶液，所述碱液的浓度为8～12％；所述硅藻土和所述碱液的质量体积比为1～2g:1～2ml，优选为1g:2ml。
根据本发明实施例提供的一种抗倒伏矿物硅肥，所述组分B由云母粉经热处理得到；优选的，所述云母粉中氧化钾含量为8％以上，优选为8％～13％。
根据本发明实施例提供的一种抗倒伏矿物硅肥，所述酸液为盐酸、硝酸或硫酸，优选为pH为5的盐酸；和/或所述膨胀蛭石粉和所述酸液的质量体积比为1～2g:1.5～3ml，优选为1g:1ml。
根据本发明实施例提供的一种抗倒伏矿物硅肥，所述组分A、组分B或组分C的粒度为200～400目，优选为325目。本发明中，通过采用上述粒度的组分，能更好的解决上述问题。
根据本发明实施例提供的一种抗倒伏矿物硅肥，所述抗倒伏矿物硅肥中还包括水玻璃；优选的，所述水玻璃的模数为3.1～3.6，优选为3.5。
根据本发明实施例提供的一种抗倒伏矿物硅肥，以重量百分含量包括：
组分A 40～60份
组分B 18～25份
组分C 20～40份。
本发明中采用上述用量份的组分A-C，能更好的发挥各组分间的相互作用效果，提高长期补硅效果。
本发明实施例还提供一种抗倒伏矿物硅肥的制备方法，包括：按比例将所述样品A、所述样品B和所述样品C均匀混合，加入所述水玻璃，进行造粒，即得。
根据本发明实施例提供的一种抗倒伏矿物硅肥的制备方法，所述组分A的制备方法包括：将硅藻土和碱液进行混合搅拌，然后脱水、干燥，得到所述组分A；和/或
所述组分B的制备方法包括：将云母粉进行煅烧，然后冷却、粉碎至粉体，得到所述组分B；优选的，煅烧温度为450～600℃，优选为500℃；煅烧时间为1.5～3h，优选为2h；和/或
所述组分C的制备方法包括：将膨胀蛭石粉进行酸化处理，烘干、粉碎至粉体，得到所述组分C；优选的，所述酸化处理包括将膨胀蛭石粉放入盐酸中浸泡0.5～2h，优选为1h。本发明中，通过采用上述处理方法能更好的发挥各组分作用及肥效，进一步提高长期补硅效果。
本发明实施例还提供一种所述抗倒伏矿物硅肥或所述方法制备得到的抗倒伏矿物硅肥在提高农作物的抗倒伏性中的应用；优选的，所述作物为水稻、玉米。
本发明中，硅藻土具有天然多孔结构，主要化学成份虽然是非晶体二氧化硅，在弱碱性条件下，具有一定的可溶性，即弱碱性土壤微环境条件下，可适当改善硅藻土可溶性硅的利用率，可作为土壤缓释肥料的填加剂。但硅藻土中硅质为二氧化硅，需进行特定的溶硅处理。蛭石为含镁铝硅酸盐层状矿物，其化学成分以二氧化硅、三氧化铝、氧化镁为主，经上述煅烧膨化处理后，其硅、镁、铝氧化物均具有更好活性，弱酸性条件下活性更好。云母为含钾层状铝硅酸盐矿物(其化学式为KAl2[AlSi3O10][OH]2)，经上述特定工艺处理后其氧化钾、氧化硅具有更好活性，并且钾也是植物所必须的重要微量元素，对植物的抗倒伏也有较好的促进作用。同时上述非金属矿物特点包括释放有效成分具有缓释性，采用上述矿物为主要成分制备矿物硅，具有提供可溶硅的长效性，并能显著降低制备与应用成本，具有非常高的应用价值。
本发明的有益效果至少在于：本发明提供的抗倒扶矿物硅肥制备方法简单，应用方便，易于推广。应用本发明产品后，水稻不倒或微倾斜，水稻增产，现场效果好，应用效果每个年度具有叠性加，经济效益显著，具有市场竞争力，适宜推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中样品浸泡过程图片；
图2为本发明实施例中在五常现场应用的图片(左为施用本发明肥料，右为施用市场常用肥料)。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。
本发明实施例中所用硅藻土为含硅藻土70％以上的二级土或三级土，使用前经过除杂处理。以模数为3.5水玻璃水溶液为粘接剂进行造粒，其用量可根据造粒需要进行调整。
本发明实施例中有效成分测方式与应用效果评价方法如下：有效成分采用定期测试样品水溶液的水溶性硅和拘溶性硅，短期(一个月内)内只拘溶性硅，无水溶性硅；三个月后存在水溶性硅和拘溶性硅；随着时间增加可溶性硅的量有所增长。
实施例1
本实施例提供一种抗倒伏矿物硅肥，具体制备方法如下：
以硅藻土含量在70％的二级土为原料，经简单除杂处理后，称取处理后硅藻土100g，与氢氧化钾配制备的pH为9的水溶液100ml，放入400ml烧杯中室温条件混合搅拌4h，样品脱水干燥，碾压成325目粉体待用，记作样品A。
以氧化钾含量9.5％的云母粉100g为原料，500℃煅烧2h，冷却后粉碎至325目粉体待用，记作样品B。
以100g膨胀蛭石粉为原料，采用盐酸配制成pH为5的水溶液(200ml)，放入膨胀蛭石粉浸泡1h，经酸化处理后捞出膨胀蛭石粉，烘干后粉碎至325目粉体待用，记作样品C。
取质量份为20份样品B、60份的样品A、20份的样品C均匀混合后，以模数为3.5水玻璃水溶液为粘接剂进行造粒，制备的抗倒扶矿物硅肥样品。
称取100g放入400ml烧杯中，加入300ml pH值8的水中浸泡6个月，如图1所示，为实施例中样品浸泡过程，测试3个月、6个月可溶硅的含量分别为：
3个月：水溶性硅：0.13％；枸溶性硅：0.37％
6个月：水溶性硅：0.25％；枸溶性硅：0.55％。
实施例2
本实施例提供一种抗倒伏矿物硅肥，具体制备方法如下：
以硅藻土含量在70％的二级土为原料，经简单除杂处理后，称取处理后硅藻土100g，与氢氧化钾配制备的pH为9的水溶液100ml，放入400ml烧杯中室温条件混合搅拌4h，样品脱水干燥，碾压成325目粉体待用，记作样品A。
以氧化钾含量9.5％的云母粉100g为原料，500℃煅烧2h，冷却后粉碎至325目粉体待用，记作样品B。
以100g膨胀蛭石粉为原料，采用盐酸配制成pH为5的水溶液(200ml)，放入膨胀蛭石粉浸泡1h，经酸化处理后捞出膨胀蛭石粉，烘干后粉碎至325目粉体待用，记作样品C。
取质量份为20份样品B、40份的样品A、40份的样品C均匀混合后，以模数为3.5水玻璃水溶液为粘接剂进行造粒，制备的抗倒扶矿物硅肥样品。
称取100g放入400ml烧杯中，加入300ml pH值5的水中浸泡6个月，测试3个月、6个月可溶硅的含量分别为：
3个月：水溶性硅：0.11％；枸溶性硅：0.30％；
6个月：水溶性硅：0.20％；枸溶性硅：0.50％。
实施例3
本实施例提供一种抗倒伏矿物硅肥，具体制备方法如下：
以硅藻土含量在70％的二级土为原料，经简单除杂处理后，称取处理后硅藻土100g，与氢氧化钾配制备的pH为9的水溶液100ml，放入400ml烧杯中室温条件混合搅拌4h，样品脱水干燥，碾压成325目粉体待用，记作样品A。
以氧化钾含量9.5％的云母粉100g为原料，500℃煅烧2h，冷却后粉碎至325目粉体待用，记作样品B。
以100g膨胀蛭石粉为原料，采用盐酸配制成pH为5的水溶液(200ml)，放入膨胀蛭石粉浸泡1h，经酸化处理后捞出膨胀蛭石粉，烘干后粉碎至325目粉体待用，记作样品C。
取质量份为20份样品B、50份的样品A、30份的样品C均匀混合后，以模数为3.5水玻璃水溶液为粘接剂进行造粒，制备的抗倒扶矿物硅肥样品。
称取100g放入400ml烧杯中，加入300ml pH值8的水中浸泡6个月，测试3个月、6个月可溶硅的含量分别为：
3个月：水溶性硅：0.10％；枸溶性硅：0.30％；
6个月：水溶性硅：0.20％；枸溶性硅：0.55％。
实验例1
将采用实施例1的方法制备的肥料施用于五常稻田，还提供未施用本发明肥料作为对比，条件与上述实验组同，区别为采用市售的肥料。如图2所示，为实际稻田应用的图片(左为施用本发明肥料，右为施用市场常用肥料)。
应用效果评价采用实际稻田应用后，加入和不加入本发明实施例1肥料水稻生长和最终产量对比进行评价，加入本发明产品后，水稻不倒或微倾斜，每亩水稻可增产至少100kg，现场效果好，应用效果每个年度具有叠性加。经济效益显著，具有市场竞争力，适宜推广。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种抗倒伏矿物硅肥，其特征在于，包括组分A、组分B和组分C；其中，所述组分A的原料包括硅藻土和碱液，所述组分B的原料包括云母粉，所述组分C的原料包括膨胀蛭石粉和酸液。
2.根据权利要求1所述的抗倒伏矿物硅肥，其特征在于，所述组分A由硅藻土和碱液的原料制备得到；优选的，所述碱液为氢氧化钾的水溶液或氢氧化镁的水溶液，所述碱液的浓度为8～12％；所述硅藻土和所述碱液的质量体积比为1～2g:1～2ml。
3.根据权利要求1所述的抗倒伏矿物硅肥，其特征在于，所述组分B由云母粉经热处理得到；优选的，所述云母粉中氧化钾含量为8％以上，优选为8％～13％。
4.根据权利要求1所述的抗倒伏矿物硅肥，其特征在于，所述酸液为盐酸、硝酸或硫酸，优选为pH为5的盐酸；和/或所述膨胀蛭石粉和所述酸液的质量体积比为1～2g:1.5～3ml。
5.根据权利要求1所述的抗倒伏矿物硅肥，其特征在于，所述组分A、组分B或组分C的粒度为200～400目，优选为325目。
6.根据权利要求1-5任一项所述的抗倒伏矿物硅肥，其特征在于，所述抗倒伏矿物硅肥中还包括水玻璃；优选的，所述水玻璃的模数为3.1～3.6，优选为3.5。
7.根据权利要求6所述的抗倒伏矿物硅肥，其特征在于，以重量百分含量包括：
组分A 40～60份
组分B 18～25份
组分C 20～40份。
8.根据权利要求1-7任一项所述抗倒伏矿物硅肥的制备方法，其特征在于，包括：按比例将所述样品A、所述样品B和所述样品C均匀混合，加入所述水玻璃，进行造粒，即得。
9.根据权利要求8所述的抗倒伏矿物硅肥的制备方法，其特征在于，所述组分A的制备方法包括：将硅藻土和碱液进行混合搅拌，然后脱水、干燥，得到所述组分A；和/或
所述组分B的制备方法包括：将云母粉进行煅烧，然后冷却、粉碎至粉体，得到所述组分B；优选的，煅烧温度为450～600℃，优选为500℃；煅烧时间为1.5～3h，优选为2h；和/或
所述组分C的制备方法包括：将膨胀蛭石粉进行酸化处理，烘干、粉碎至粉体，得到所述组分C；优选的，所述酸化处理包括将膨胀蛭石粉放入盐酸中浸泡0.5～2h，优选为1h。
10.权利要求1-7任一项所述抗倒伏矿物硅肥或权利要求8或9所述方法制备得到的抗倒伏矿物硅肥在提高农作物的抗倒伏性中的应用；优选的，所述作物为水稻、玉米。
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Citations (2)
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| CN102775254A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-11-14 | 刘彦坤 | 利用硅藻土生产水稻专用多元肥料的方法 |
| CN104140334A (zh) * | 2014-08-13 | 2014-11-12 | 江苏农盛废弃物循环再利用有限公司 | 蛭石压缩营养土的生产方法 |
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