土壤擴蓄增容顆粒有機肥的製作方法

2023-08-11 08:59:56 1

專利名稱：土壤擴蓄增容顆粒有機肥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種肥料，具體為一種土壤擴蓄增容顆粒有機肥。
背景技術：
季節性乾旱缺水是制約我國乾旱、半乾旱地區農業發展的瓶頸，如何提高 有限水資源的利用率與利用效率成為農業領域研究的重點。為了解決旱地中植 物水分保證的問題，科技人員開發出了高分子保水劑，保水劑又稱為土壤改良 劑、高吸水樹脂和高分子聚合物。因為其具有特殊的分子結構，所以其大量的 親水基團能夠吸持自身重量幾百倍甚至上千倍的純水，同時通過粘結土粒與自 身溶脹改良土壤結構。高吸水樹脂不僅具有高的吸水容量，而且有優異的保水 能力，能大大降低土壤水分的蒸發速率，提高水分的利用效率，對提高種子的 發芽率、幼苗的成活率以及維持植物的正常生長和改善產品品質都有十分重要 的作用。在荒漠、乾旱或半乾旱地區的應用效果令人非常鼓舞。高吸水樹脂可 以促進土壤團粒結構的形成，這對穩定土壤結構、改善土壤透氣性、防止表皮
結皮、水土流失和縮小土壤低溫差都有顯著作用。Silberbush等研究了高吸 水樹脂在沙土中的應用，結果表明，高吸水樹脂中的水分90%會被植物所利用。 提高吸水樹脂的不同性能，有的可以在單季維持2 3個月，有的可以在土壤中 有效維持2 3年。唐廣等在研究使用高吸水樹脂的土壤水分分布後發現，加有 高吸水樹脂和與之相伴的土壤一起構成吸水網絡，對水分進行吸收和保持。添 加高吸水樹脂的累積水分蒸發總量明顯低於對照土樣，將吸水聚合物施於表層 土樣，當聚合物吸水膨脹後，就在土壤粒子間形成一道屏障，可以阻止水分的流失。
但是目前這類改善土壤保水作用的高分子保水劑研究還存在一些問題由 於高吸水性樹脂在土壤表土施播，大量吸水而溶脹，水和聚合物與土壤的共同 作用極易造成泥土顆粒化膨脹而分散，其直接結果是使土壤表土疏鬆，破壞了 土壤中的微氣相空隙，極易導致土地中的化肥或有機肥料流失。此外，由於現有 高吸水性樹脂的吸水倍數有限，土壤及其中的可溶性養分如氮、磷、鉀等也會 隨著雨水量的增多而流失，因而做到"保水"的同時難以做到"保土"和"保 肥"。科技人員將保水劑和營養元素結合起來開發出各種有機肥，例如專利號
為03112723. 1公開的一種節水節肥抗旱營養複合材料，特點是在保水劑中添 加一些氮、磷、鉀、鋅、鉬、鈣、硼等元素。能夠保證水分和營養的供應。但 是這種增加肥料的作用是有限的。
單純使用高吸水性樹脂的安全性是一個重要問題。由於樹脂在生產過程中 採用單體共聚再交聯的工藝，水溶性殘餘單體如丙烯醯胺及其衍生物是劇毒的， 小分子量的聚合物和未有形成T型網狀結構的線形聚合物也是水溶性的；此外 樹脂在陽光、水和土壤中各種物質的長時間作用下，不可避免地發生一定程度 的分解而溶於水，所有這些過程對於人畜的安全都有可能構成烕脅，並有可能 造成環境的汙染和生態的破壞。由於當前的高吸水樹脂大多採取和土壤混合表 施，導致高分子樹脂極易分解，對人畜有一定危害，對環境和生態造成一定威 脅。

發明內容
本發明為了解決現有旱作農業中使用的保水劑功能單一的問題而提供了 一種土壤擴蓄增容顆粒有機肥。本發明是由以下技術方案實現的， 一種土壤擴蓄增容顆粒有機肥，是由下
列重量比例的原料製成l-3份的化肥、l份的秸稈、0.03-0.5份的高吸水樹 脂，加工方法是將秸稈粉碎，再和化肥、高吸水樹脂、0.5-l份的水共同混合
均勻，然後通過造粒機擠壓造粒。
化肥可以為磷肥、鉀肥按一定比例的混合，目的是增加肥份，例如過磷酸
鈣、鈣鎂磷肥；硫酸鉀、氯化鉀等，主要目的是提供營養元素。秸稈為任意農 作物的秸稈，例如玉米、高粱、小麥、稻類等等。高吸水樹脂是現有常規產品， 已經應用於旱地農業中作為保水劑使用。
土壤擴蓄增容顆粒有機肥田間指標田間測定試驗結果 1.按每公頃施入高吸水樹脂45kg的肥料量，試驗證明施用肥料能夠提高 砂土、壤土、黏土不同水吸力下的持水能力。比對照最大毛管持水量增加 125.56%， 55. 31%, 45. 23%. 2.不灌水條件下，冬小麥比對照增產4. 65%， WUE 提高5. 8%.玉米的發芽、生長、發育各個階段肥料都有一定的促進作用，玉米 保苗率高且一直長勢良好，試驗田比對照增產12.03%-23%。 3.與對照相比， 土壤中的團粒數由6.66%-65%增加到7, 8%_78%，同時土壤容量、最大持水量、 土壤溫差以及水分增發速率都得到極大改善。4.通過測試磷肥的利用率由 25%提高到50%。有了極大的提高。氮、鉀肥的解吸率不高，但隨著自然環境 的變化，作物對肥料氮、鉀肥的解吸力都有極大提高。
試驗結果表明土壤擴蓄增容專用肥能夠有效地提高土壤的保水、保肥能 力，促進作物對水肥的吸收能力，是一種有效保水、保肥緩釋載體材料。
本發明所述的土壤擴蓄增容顆粒有機肥是利用現有的超高分子型高吸水 樹脂(聚丙烯酸鹽和聚丙烯醯胺共聚體)，結合一定比例的化肥如粉狀磷、鉀肥等和植物秸稈粉碎料，通過造粒機造粒，形成顆粒狀的土壤擴蓄增容有機顆 粒肥。高吸水樹脂能夠保存大量的水分緩慢釋放，高吸水樹脂和秸稈纖維都具 有吸水膨脹，失水收縮的功能，二者通過壓力結合在一起後形成的產物通過與 土壤的交聯形成的網狀結構，發生體積的改變，從而改變了土壤結構的孔隙度 使土壤疏鬆，調節土壤水、汽、熱的分布。在遇到乾旱時，把含有高吸水樹脂 的有機肥料在植物根部的集中投放，使植物根部形成一個"微型水庫"，土壤 擴蓄增容顆粒有機肥作為一個水分和肥料的緩施載體逐步釋放，供植物生長所 需，從而利於作物根系對水肥的吸收。在高吸水樹脂吸收降雨或灌溉水膨脹蓄 水、保水的同時，肥料中的秸稈纖維也同時吸水膨脹，使植物根部土壤容重降 低，疏鬆多孔，有利於打破土壤的犁地層，同時促進水、肥之間的轉化利用， 間接的提高了植物對水肥的利用率。與此同時，由於實施了肥料的深施，高吸 水樹脂不易受到陽光、大氣等氧化分解，延長了高吸水樹脂的使用時間，同時 降低了對人畜，及環境和生態的危害。從而為植物創造了一個保水、保肥、助 長、保土和安全的的生長環境，同時降低保水劑的使用量，使保水劑的使用效 果、經濟效益達到最大化。
土壤下部20cm-50cm稱為底墒層，是作物經常大量吸收水分的土層，乾濕 變化較大，作物的根系最密集，增墒、施肥比較容易，對作物的生長最為關鍵。 農民所說的底墒充足或虧缺， 一般均以本層為依據。利用高吸水樹脂和秸稈纖 維在土壤中的乾濕交替，通過其自身的膨脹收縮，使土壤疏鬆、孔隙度增加， 三相改變，擴大土壤蓄水能力，形成一個有利於水分蓄積的"微型水庫"，間 接地打破植物根部的犁地層，從而促進植物對水分和磷、鉀等養分吸收。
總之土壤擴蓄增容顆粒有機肥是將肥料與高吸水樹脂、秸稈粉碎料有機的統一結合。既利用了保水劑的保水能力，又利用了保水劑與肥料結合，使肥料 的解吸力有了極大提高，促進了作物對肥料的吸收利用。改變了以往大面積施 用保水劑，使保水劑的施用"由面變點"，"由淺入深"，提高了保水劑的利用 效率，降低了保水劑施用量，使施用成本大幅降低，有利於大面積推廣。
具體實施例方式
實施例1: 一種土壤擴蓄增容顆粒有機肥，是由下列重量比例的原料製成: l份的化肥、l份的秸稈、0. 03-0. 1份的高吸水樹脂、l份水，加工方法是將 秸稈粉碎，再和化肥、高吸水樹脂，加入水，共同混合均勻，然後通過造粒機 擠壓造粒。將生產的顆粒自然風乾或烘乾，將顆粒過篩，去除粉末，顆粒包裝 即可。製成的產品可以適用於大田作物施肥使用。
化肥為粉狀磷肥、粉狀鉀肥中的任意一種；例如過磷酸鈣、鈣鎂磷肥；硫 酸鉀、氯化鉀等。秸稈為任意農作物的秸稈，例如玉米、高粱、小麥、稻類等 等。高吸水樹脂為市場上常規產品，例如GR-18保水劑、旱寶貝、稷豐保水 劑等
實施例2: —種土壤擴蓄增容顆粒有機肥，是由下列重量比例的原料製成
2份的化肥、l份的秸稈、0. 1-0. 2份的高吸水樹脂、0.7份水，攪拌均勻進行 加工，加工方法是將秸稈粉碎，再和化肥、高吸水樹脂、上述量的水共同混合 均勻，然後通過造粒機擠壓造粒。製成的產品可以適用於各種蔬菜、瓜類種植。 化肥可以為1份的粉狀磷肥、1份的粉狀鉀肥，例如過磷酸鈣、鈣鎂磷肥； 硫酸鉀、氯化鉀等。秸稈為任意農作物的秸稈，例如玉米、高粱、小麥、稻類 等等。高吸水樹脂為GR-18保水劑、旱寶貝、稷豐保水劑等市場上可買到的常 規產品。實施例3: —種土壤擴蓄增容顆粒有機肥，是由下列重量比例的原料製成-
3份的化肥、l份的秸稈、0.2-0.4份的高吸水樹脂、0.5份水，加工方法是將
秸稈粉碎，再和化肥、高吸水樹脂加入給定量的水共同混合均勻，然後通過造 粒機擠壓造粒。製成的產品可以適用於園林綠化使用。
化肥可以為磷肥、鉀肥中的任意一種，例如過磷酸鈣、鈣鎂磷肥；硫酸鉀、 氯化鉀等。秸稈為任意農作物的秸稈，例如玉米、高粱、小麥、稻類等等。高
吸水樹脂為市場上常規產品。例如科瀚保水劑、海明保水劑等。
實施例4: 一種土壤擴蓄增容顆粒有機肥，是由下列重量比例的原料製成
2份的化肥、l份的秸稈、0.5份高吸水樹脂、0.7份水，加工方法是將秸稈粉 碎，再和化肥、高吸水樹脂共同混合均勻，然後通過造粒機擠壓造粒。製成的 產品可以適用於荒山荒漠植樹造林。
化肥可以為1份的粉狀磷肥、1份的粉狀鉀肥，例如過磷酸鈣、鈣鎂磷肥； 硫酸鉀、氯化鉀等。秸稈為任意農作物的秸稈，例如玉米、高粱、小麥、稻類 等等。高吸水樹脂為GR-18保水劑、科瀚保水劑等市場上可買到的產品。
8
權利要求
1、一種土壤擴蓄增容顆粒有機肥，其特徵是由下列重量比例的原料製成2份的化肥、1份的秸稈、0.03-0.5份的高吸水樹脂，加工方法是將秸稈粉碎，再和化肥、高吸水樹脂、水共同混合均勻，然後通過造粒機擠壓造粒。
2、 根據權利要求1所述的土壤擴蓄增容顆粒有機肥，其特徵是原料為2 份的化肥、l份的秸稈、0. 03-0. 5份的高吸水樹脂。
3、 根據權利要求1或2所述的土壤擴蓄增容顆粒有機肥，其特徵是化肥 為磷肥和鉀肥中的任意一種或兩種以任意比例混合。
4、 根據權利要求2所述的土壤擴蓄增容顆粒有機肥，其特徵是化肥為1 份磷肥和1份的鉀肥。
全文摘要
本發明涉及一種肥料，具體為一種土壤擴蓄增容顆粒有機肥。解決現有旱作農業中使用的保水劑功能單一的問題。是由下列重量比例的原料製成1-3份的化肥、1份的秸稈、0.03-0.5份的高吸水樹脂，加工方法是將秸稈粉碎，再和化肥、高吸水樹脂、0.5-1份的水共同混合均勻，然後通過造粒機擠壓造粒。試驗結果表明土壤擴蓄增容專用肥能夠有效地提高土壤的保水、保肥能力，促進作物對水肥的吸收能力，是一種有效保水、保肥緩釋載體材料。
文檔編號C05G3/04GK101486617SQ20091007384
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者馮瑞雲, 南建福 申請人:山西省農業科學院旱地農業研究中心