CN1162586A - 一种肥料增效及土壤改良剂 - Google Patents

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一种肥料增效及土壤改良剂，其特征在于配比如下(重量百分比)：稀土氧化物0.1～0.5；硫酸锌1～4；硼砂1～2；天然含水铝硅酸盐矿余量。其中天然含水铝硅酸盐的交换性钠离子含量要求小于10mmol/kg，pH值小于9。本发明可增强化肥肥效且改善土壤能透性。

Description

一种肥料增效及土壤改良剂
本发明涉及天然矿物肥料，特别提供了一种含水铝硅酸盐的肥料增效剂及土壤改良剂。
据资料表明，农田受工业三废、大气、化学品的污染呈加剧趋势，土壤沙化和盐渍化问题也相当严重，不合理的施用化肥，加速了有机质的消耗，引起土壤某些物理性质如结构性、持水性、耕性等的变化，长期施用化肥也能引起pH值的变化，导致一定程度上的酸化或碱化，尤其是连续施用单一品种化肥时，在短期内即可出现这种现象，控制化肥对农业生态环境的负效应，最根本的途径是控制化肥投入量，强调平衡施肥技术，大范围地采用治土、改土、防止土壤退化的措施。
本发明的目的在于提供一种可增强化肥肥效且改善土壤通透性的肥料增效及土壤改良剂。
本发明提供了一种肥料增效及土壤改良剂，其特征在于配比如下(重量百分比)：稀土氧化物0.1～0.5；硫酸锌1～4；硼砂1～2；天然含水铝硅酸盐矿余量；其中天然含水铝硅酸盐的交换性钠离子含量要求小于10mmol/kg，pH值小于9。另外还可添加5～10的腐植酸作活化剂。添加0.1～0.5的氢醌作增效剂。
本发明改良土壤的机理可分为物理性质和化学性质两种。物理性质表现为能改变土壤的渗透性能，本发明之所以能够改变土壤的渗透性，主要是由于本发明中使用的天然含水铝硅酸盐即天然分子筛具有脆松多孔和吸附性，因此在渗透量过大的土壤，加入改良剂可使渗透性发生变化，即有些大孔系为改良剂所填充对松散的砂粒起了胶结作用，这样就可以减少水分渗透，相反，如果在渗透不良的土壤加入多孔改良剂可以增加土壤的孔隙度，改善土壤的透水性，所以对渗透性不良的土壤和透气性过强的土壤施入本发明改良剂对改善土壤渗透性均有好处。
本发明改良土壤的化学性质机理主要是阳离子交换作用。土壤阳离子交换容量是衡量土壤保水保肥能力的一个重要标志。阳离子交换量高的土壤，保水保肥能力就强，反之则弱。由于本发明改良剂具有较高的阳离子交换容量(实测100～166mmol/100g)，比一般土壤高得多，困此将本发明施入土壤中，可以提高土壤阳离子交换量，增加土壤保肥能力，本发明土壤改良剂对铵有很好的选择性，目前农村施用的氮肥，氨水占有较大的比例，也有部分碳铵，硫铵与尿素，本发明与化学肥料混合，尤其是与氨水拌起来施用，可以有效地减少氨的挥发与肥料流失。
一般来说土壤中含有成分复杂的有机酸与无机盐，当直径较大的阳离子B盐(BY)溶液与本发明改良剂(AZ)作用后，假如阴离子(Y)与本发明中阳离子(A)化合生成沉淀那么就产生如下化学反应：
  反应结果使整个体系pH值增高，使土壤酸度降低，亦达到改良土壤的目的。
另外，施用本发明可促进作物根系发达，提高作物产量，改善产品品质，提早成熟。并使作物在不良环境中起抗逆作用。与化肥配合施用可减少化肥用量，提高化肥利用率，特别对铵离子与钾离子有良好的选择性，在吸铵过程中，钾离子被大量代换出来，代换量可达1％左右，此外对磷的吸收能力也很强，是较为理想的肥料载体与土壤改良剂。本发明在施肥水平低的地区可以吸氮固氮保肥，节省肥料。在施肥水平高的地区可以减轻由于大量施用化肥而造成的土壤破坏，具有恢复土壤肥力作用。下面通过实施例详述本发明
实施例1  剂型I
配方：稀土0.5 ；ZnSO41；硼砂 1；含水铝硅酸盐余量。
制备过程：取含水铝硅酸盐矿粉碎过筛，按上述配方配制，最后加入重量5～30％的粘合剂(如黄粘土，粘土，过磷酸钙，钙镁磷肥等)一次挤压造粒成型。
用剂型I对本发明的吸附性能进行研究，结果如下：
1.本发明吸附NH4 +～N能力
操作手续：称取1g剂型I，于5只三角瓶中，各加入不同浓度20ml NH4HCO3溶液(500～900μg/ml)静止并随时振荡一小时，保温25℃，静止24小时，而后过滤。吸取滤液0.05ml，测定NH4 +～N含量。测定所用仪器(日本三菱公司制造的凯氏氮素分析仪)操作方法省略。测定结果见表1
表1 剂型I与不同浓度NH4HCO3的吸附率
项目 重量   加入NH4HCO3等级      测取ml数       E值μg       C值μg/ml      x/mμg/g     吸附率％
  剂型I    1g    900μg×20      16.25      325.0      325.0     11500      63.90
  剂型I    1g    800μg×20      13.01      266.2      266.2     10796      67.10
  剂型I    1g    700μg×20      7.19      199.6      199.6     10000      71.3 3
  剂型I    1g    600μg×20      6.19      123.8      123.8     9524      79.33
  剂型I    1g    500μg×20      3.53      73.4      73.4     8.532      85.32
表1结果表明，本发明吸氮率有随化肥含量增加而降低的趋势。
目前农业生产中使用氮素化肥，除碳铵外还有硫铵，氯铵，硝铵，磷铵及氨水等品种，本发明对上述几种肥料均有较强的吸氮能力。见表2
表2 不同种类氮肥的吸附能力表
氮肥品种    碳铵    硫铵      氯铵       硝铵      磷铵
含氮量％    16.8    20.7      25.20      30.70      19.0
吸氮率％    85.53    78.5      60.3      43.90      76.80
2.本发明改良剂的吸钾能力
剂型I对钾肥试验，结果表明吸钾能力很强，对硫酸钾(K2O50％)吸钾率为85.40％，氯化钾(K2O60％)吸钾率为66.3％。
3.本发明改良剂的吸磷能力
磷肥施入土壤中，能以H2PO4的形式被本发明改良剂部分吸收，在适宜条件下能供给植物吸收利用，可以减少H2PO4 -与土壤溶液中Ca2+，游离态碳酸钙，碳酸氢钙的固定。
剂型I对磷肥试验，表明，吸磷能力也很强，对过磷酸钙(P2O511.6％)吸P率86.5％，磷铵(P2O530.6％)吸P率为62.10％。
总之，本发明改良剂对三种离子吸附能力都有随化肥浓度增加而降低的趋势，但NH4 +，K+是离子交换作用，H2PO4 -则是异性电荷吸附作用。三种离子同时能被本发明改良剂吸收利用，从而使本发明起到了保氮，保磷，保钾及提高肥料利用率的作用。
实施例2剂型II
配方：稀土0.2；氢醌0.2；ZnSn42；硼砂1；含水铝硅酸盐余量。
制备过程同实施例1
实施例3剂型Ⅲ
配方：腐植酸5，稀土0.1，氢醌0.3；ZnSO42，硼砂2，含水铝硅酸盐余量
制备过程同实施例1
本发明对土壤铵态氮变化与对作物产量的影响如下：
1.本发明对土壤中铵态氮的影响
以盆栽及大田作物试验区的定期取样，测定NH4 +-N，测试结果表明，施用本发明的土壤有明显的吸氨保氮作用，以盆栽试验较明显，盆栽时加入本发明较多，以百分数计算，表3列出了95年盆载土壤测定铵态氮含量(ppm)。施肥当天测得施本发明的土壤与对照区含氮量相同，过了三周，对照区土壤铵的含量就明显下降，施本发明的试区，土壤铵的含量依然保持较高的数值，五周后土壤的铵态氮含量趋于相同了。
表3盆栽试验土壤铵态氮的变化(ppm)
  取样日期      6月7日     6月15日    6月22日    6月29日      7月7日    7月15日
   对照       52.10      71.3     60.0     11.90       6.0      2.10
  剂型Ⅲ20％       52.10      69.1     66.50     33.80       15.10      2.90
  剂型Ⅲ10％       52.10      61.5     57.70     50.80       23.1      3.20
  剂型Ⅲ1％       52.10      61.5     52.00     41.50       6.20      2.10
表4 玉米试验土壤NH4 +-N变化表(ppm)
 取样日期  4月25日   5月2日    5月10日   5月17日   5月24日   6月1日
  对照    69.0    53.5     27.0     7.0     3.4     2.5
  剂型Ⅲ    59.5    53.0     27.0     13.0     5.8     8.4
表5本发明育秧试验表
处理方式                不同芽长的比例(％)       根长      根数
＜2cm     2-3cm     3-4cm   ＞4cm
    对照    37.0     32.0     27.0     4       2.10     4.0
    剂型Ⅲ10％    35.0     32.0     24.0     4       2.70     5.20
    剂型Ⅲ30％    18.6     32.0     34.0     11       2.90     5.32
2.本发明对水稻育秧的影响
由于本发明有吸收和缓释氮、磷、钾养分，直接供给作物钾、硅等营养元素的能力，因此在水稻育秧上有应用价值，不同浓度本发明改良剂浸种催芽试验，见表5。结果表明不同浓度改良剂的试验均高于对照组，试验证明本发明对水稻育秧效果良好。
3.本发明在褐土上对作物产量的影响
利用本发明在喀左具后坟村进行田间试验，在施肥基础上简单对比处理，用量200斤/亩，(高梁)。
表6本发明在高梁上应用
处理                      高梁当年效应                       玉米(后效)
   株高      于重       产量      增产   株高    叶宽    叶长      产量    增产
  施肥对照    1317cm      20.5g/20株       2847.0kg/ha       ---   85.4cm     8.5cm    63.5cm      5322kg.ha     ---
  施肥+剂型III    140.1cm      52.0g/20株       4618.5kg/ha       62.2％   96cm     9.3cm    72.8cm      5821kg/ha     8.7％
表6表明，亩施200斤本发明改良剂，对高梁增产效果显著，比对照区增产60％。第二年观察后效作物玉米仍然比对照区增产8.7％，其它指标如株高叶宽，叶长等均比对照区高。
4.本发明在河滩地上对玉米产量的影响
试验地点：喀左县六官乡后坟村五组郝景泉家试验地，试验面积30m2，四次重复，试验品种：玉米掖单13。结果详见7。表中各项指标，说明施本发明的玉米750斤/亩以上均高于对照区，平均增产16％，每亩增收218.4元。
表7本发明在玉米作物中应用(三次平均值)
   项目处理    穗长cm      穗粗cm     穗粒重公斤      百粒重克      产量公斤/亩    增产％
   对照复合肥     19.4      15.00      0.20      36.56      720.1
   剂型I     19.6      15.00      0.215      36.86      774.0      7.0
   剂型II     21.4      16.10      0.24      40.29      864.0      19.9
   剂型Ⅲ     22.5      16.8      0.250      40.35      900.0      25.0
总之，本发明
1.对改良土壤有一定作用，能使土壤酸度降低，阳离子代换量增加，提高保水保肥能力。
2.与碳铵配合施用，能有效地减少氮的挥发与流失，充分发挥碳铵的肥效，防止烧苗，引起肥害，即方便又安全。
3.可以节省肥料，并有增产效果，一般为10～25％，有的甚至增产幅度更大些。
4.在施肥水平低的地区，可以吸氮固氨保肥，节省肥料，在施肥水平高的地区，可以减轻由于大量施用化肥而造成土壤破坏，具有恢复土壤肥力的作用。

Claims (3)

1.一种肥料增效及土壤改良剂，其特征在于配比如下(重量百分比)：
稀土氧化物          0.1～0.5
硫酸锌              1～4
硼砂                1～2
天然含水铝硅酸盐矿   余量
其中天然含水铝硅酸盐的交换性钠离子含量要求小于10mmol/kg，pH值小于9。
2.按权利要求1所述肥料增效及土壤改良剂，其特征在于：添加5～10的腐植酸作活化剂。
3.按权利要求1，2所述肥料增效及土壤改良剂，其特征在于：添加0.1～0.5的氢醌作增效剂。
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Cited By (4)

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