一種複合長效鐵肥、其製備方法及其用途的製作方法
2023-07-31 06:40:31
專利名稱：一種複合長效鐵肥、其製備方法及其用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種針對pH＞7.0石灰性土壤栽植的果樹缺鐵性黃化病的複合長效鐵肥、其製備方法及其用途，屬於適用於農田的肥料領域。
背景技術：
鐵是植物必需的微量營養元素之一，在植物體內承擔著不可或缺的作用。果樹缺鐵性黃化病是石灰性土壤上常見的營養障礙，在我國發生範圍廣泛，西南、西北、華北等地區作物普遍發病。石灰性土壤pH7.0～8.5，碳酸鈣含量5～18％，有機質含量一般低於1％，缺乏有效氮和有效磷。據報導，我國石灰性土壤上果園發病率高達20％～60％以上。植株缺鐵失綠、光合作用受阻，輕者生長遲緩，產量下降，品質變劣；重則樹冠焦梢，甚至整株死亡，嚴重影響果樹生產。失綠果樹與同齡健樹相比，產量下降19％～47％，樹勢弱，抗逆性差，死亡早，是影響果品數量與質量的重要因素。對缺鐵敏感的作物有漿果類(草莓、葡萄等)，柑桔類(紅桔、夏橙、錦橙、臍橙)，其它果樹(蘋果、杷、梨、李、梅、桃、胡桃)，觀賞作物(梔子花、玫瑰、非洲菊等)，農作物(花生、大豆、蘇丹草、亞麻、菜豆等)。例如，四川紫色丘陵區是我國重要的農業生態區，土壤主要是紫色土，面積達16萬hm2以上，果樹缺鐵黃葉病發病率非常高，龍泉山區果園桃樹黃化病發生率達15％～30％；南充、西充等縣20％左右的柑桔發生黃化；蓬安縣更為嚴重，全縣每年因黃化病損失柑桔約450萬kg，甚至有的果園因無法根治而砍樹毀園。四川省因土壤嚴重缺鐵，導致花生、核桃、柑桔、大豆等經濟作物產量低、品質差，每年損失上億元。
土壤中全鐵含量很高，一般為0.7％～4.2％，僅次於矽和鋁，但主要是以殘餘態(77％)和結晶氧化態(15％)的形態存在。亦即土壤中鐵大部分存在於原生和次生礦物中，能被植物所吸收利用的有效鐵卻很少，尤其在pH較高的石灰性土壤中更少。土壤中石灰性鈣含量決定土壤pH，而土壤pH又是影響鐵有效性的重要因子，pH值每升高一單位，鐵的有效性成千倍的降低，在石灰性土壤中，土壤pH值與葉片中鐵素含量呈極顯著負相關，相關係數r＝-0.916。由此說明，石灰性土壤中植物缺鐵黃化是由Ca引起的，歸結為「石灰誘導失綠症」。多數試驗證實，土壤pH和有機質對土壤鐵形態轉化影響巨大，通過調控土壤理化性狀，改善土壤環境可改變鐵在各形態鐵中的分配，提高土壤鐵的有效性。
目前對於植物的缺鐵黃化病的防治，由於受我國農業經濟水平和能力的影響，市場上的鐵肥仍以價格低廉的無機鐵肥為主，無機鐵肥又以硫酸亞鐵鹽為主。但是，由於硫酸亞鐵在石灰性土壤中易形成難溶性的高價鐵，對植物缺鐵性黃化病的治療效果並不明顯。有機螯合態鐵肥主要製成含鐵的營養液、微肥或其它製劑銷售。有機螯合態鐵肥含鐵量高，穩定性好，又多為水溶性，與無機鐵肥相比，能防止發生一般的土壤反應，提高鐵在植物中的轉運能力，促進植物對鐵的吸收，是目前較好的鐵肥。有機鐵主要有EDTA-Fe和EDDHA-Fe二種，它們都以有機螯合態存在。EDTA-Fe是國外最早投入生產的有機螯合鐵肥，也是用量較大的品種之一，但在石灰性條件下，EDTA-Fe不穩定，溶出速度過快，仍會被鹼土固定而使效果短暫。EDDHA-Fe螯合鐵是用乙二胺基酚乙酸(EDDHA)螯合而成的，在pH3.4～8.5之間保持穩定的純化學產品。在石灰性條件下施用EDDHA-Fe螯合鐵肥對矯治作物缺鐵黃化有顯著效果，但EDDHA-Fe螯合鐵肥屬精細化工產品，價格較高。以四川省成都市龍泉驛桃樹種植為例，每棵桃樹的施用EDDHA-Fe螯合鐵肥防治黃化病的成本每株在5元左右，果農每年每畝防治黃化病的投入在200元以上，在每年畝純收入1000元左右的情況下施用EDDHA-Fe防治缺鐵性黃化病的成本較大。
專利號CN97239983.6的實用新型專利球狀複合鐵肥，是將有機肥和無機鐵肥進行嫌(厭)氣發酵後製成球狀核體，包裹一層粘土礦物，外面再包一層聚乙烯醇或樹脂等高分子有機膜。其原理主要是通過與有機物混合保持肥球內亞鐵離子的長期有效性，通過包膜實現對球體周圍土壤長期緩慢釋放亞鐵離子的目的。球狀複合鐵肥需要兩次包膜才能實現，工藝繁雜，設備較多，生產投資較大。同時由於生產球狀複合鐵肥應用了聚乙烯醇或樹脂等高分子物質，因此大大提高了產品的成本。
土壤有機質、pH值與土壤鐵的有效性密切相關，是控制土壤有效鐵含量的主要土壤因子。土壤環境是決定土壤鐵(含肥料鐵)賦存形態、轉化和生物有效性的主要因素之一。故此，通過肥料的施用來調控土壤因子，以提高土壤鐵的生物有效性是一條可行的並具有實踐意義的途徑。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠改善土壤鐵素養分供給功能的有機-無機複合長效鐵肥，該肥料在施入石灰性土壤後能夠長期保持鐵元素的有效性，防治缺鐵性黃化病，同時通過有機-無機複合型長效鐵肥對周圍土壤的影響，活化土壤中磷等被固定的養分，降低銨態氮的損失，從而增強果樹生長勢，提高果品產量和品質。
本發明的另一目的是提供有機-無機複合長效鐵肥的製備方法，生產工藝簡單，原料成本較低。
本發明的再一目的是提供有機-無機複合長效鐵肥在防治pH＞7.0石灰性土壤栽植的果樹缺鐵性黃化病中的用途。
為了實現本發明目的，本發明的技術方案為一種複合長效鐵肥，包括如下組分和重量含量30～65份有機肥料、25～60份調酸物料和8～30份微量元素肥料，所述有機肥料為發酵處理的畜禽糞便和動植物殘體，所述調酸物料為硫磺與糠醛渣或檸檬酸渣的混合，所述微量元素肥料為硫酸亞鐵、硫酸鋅或硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合。
其中，所述複合長效鐵肥優選為包括40～55份有機肥料、30～40份調酸物料和15～20份微量元素肥料。
所述調酸物料中硫磺和糠醛渣(或者檸檬酸渣)之間的混合比例以1∶1～1∶3為好。
所述微量元素肥料中硫酸亞鐵、硫酸鋅和硫酸鎂的混合比例為1～2∶0～1∶0～1。
本發明所述複合長效鐵肥可以根據各地土壤母質、pH值、有機質以及各種養分元素的不同作相應的調整，優選為有機肥料40～55份，糠醛渣或者檸檬酸渣20～30份，硫磺10～20份，硫酸亞鐵8～15份，硫酸鋅0～6份，硫酸鎂0～7份。更優選的為有機肥料45～50份，糠醛渣/檸檬酸渣20～25份，硫磺15～20份，硫酸亞鐵8～15份，硫酸鋅3～6份，硫酸鎂3～7份。
本發明所述的份為重量份，比如按照本領域常用的克、公斤、噸等常用的重量單位。
所述有機物料採用先將畜禽糞便和動植物殘體用植物秸稈粉調節溼度至40～55％，在45～70℃翻導發酵7～10天，再用植物秸稈粉調整至含水量20～30％。
所述的植物秸稈粉可採用市面上常用的秸稈粉，所述的翻導採用有機肥生產中常用的翻堆機進行即可。在畜禽糞便和動植物殘體發酵過程中，其溫度會不斷變化，一般控制在45～70℃之間，通過翻堆機的翻導進行控制，低於或高於此範圍發酵效果都不好。發酵時間如果超過10天物料的pH值會逐漸升高，有機肥中有機酸減少，影響產品的使用效果。
經發酵處理後物料呈微酸性，施入土壤後可以不斷地向周圍土壤釋放有機酸降低土壤pH值，從而達到降低石灰性土壤pH值的目的。好氧發酵產生的有機酸可以與肥料中的亞鐵離子實現螯合，增強亞鐵離子的有效性。有機肥料可以為土壤提供豐富的有機質以及氮、磷、鉀等養分元素。有機質具有很強的緩衝性和對離子的吸附性，可以避免局部土壤使用化學肥料過多對樹體根系造成傷害。
所述調酸物料為硫磺和糠醛渣，糠醛渣為生產糠醛的下腳料，在我國資源豐富，價格低廉。如果當地有檸檬酸生產廠，可以由檸檬酸渣代替糠醛渣。調酸物料施入土壤後與周圍石灰性土壤發生酸鹼中和反應，使周圍土壤長期維持較低的pH值，活化周圍土壤被固定的鐵，保證鐵離子的長期有效性。同時活化土壤磷素等養分，保護土壤中銨態氮不因鹼性條件而損失，迅速促進樹體健壯生長。
所述微量元素肥料為硫酸亞鐵、硫酸鋅或硫酸鎂。其中硫酸亞鐵、硫酸鋅和硫酸鎂在肥料中添加的比例為1～2∶0～1∶0～1。微量元素與有機物料混合施入土壤後，一部分可以被果樹迅速吸收，矯正果樹缺鐵性黃化，另一部分則暫時被吸附在有機質中緩慢釋放，長期維持周圍土壤的養分元素供應。
一種針對石灰性土壤果樹缺鐵性黃化病的複合長效鐵肥的製備工藝，包括如下步驟先將畜禽糞便和動植物殘體用秸稈粉調節溼度至40～55％，45～70℃翻導發酵7～10天，再用植物秸稈粉將物料調整至含水量20～30％；然後將調酸物料、微量元素肥料與經發酵的有機物料按比例均勻地混合即成。
本發明所述複合長效鐵肥可以直接施用，也可經過造粒後施用。當然也可以添加膨潤土、腐植酸、尿素、硫酸銨、過磷酸鈣、磷銨、硫酸鉀、氯化鉀等其他肥料，混合均勻後直接施用或者經過造粒後施用。
本發明所述複合長效鐵肥的養分功能通過穴施或溝施的方式實現。根據樹體大小以及土壤的pH值，在樹冠投影離開樹幹0.5～1.5米以外的範圍內，根據枝條分布選8～10個點放射狀溝施或穴施。通過對植物局部根系周圍土壤的改善，達到改善全植株營養狀態的目的，另外溝施或穴施可以降低勞動強度，延長肥料對植株的作用時效。
本發明所述複合長效鐵肥，能夠改善土壤鐵素養分供給功能，生產工藝簡單，原料成本較低，在施入石灰性土壤後能夠長期保持鐵元素的有效性，防治缺鐵性黃化病，同時通過有機-無機複合型長效鐵肥對周圍土壤的影響，活化土壤中磷等被固定的養分，降低銨態氮的損失，從而增強果樹生長勢，提高果品產量和品質。
本發明所述複合長效鐵肥在防治pH＞7.0石灰性土壤栽植的果樹缺鐵性黃化病中的用途。特別對其他鐵肥難以發揮作用的7.5＜pH＜9.0的強鹼性土壤有良好的矯治效果。
本發明所述的複合長效鐵肥，與當前果樹生產中應用的其他矯正果樹缺鐵性黃化病的肥料相比具有以下優點1、有機肥料、調酸物料與硫酸亞鐵等微量元素肥料作為一個產品溝施或穴施後，形成一個穩定的酸性團聚體，可以保證鐵元素的長期有效性，有效矯正石灰性土壤果樹因缺素導致的黃化病。特別對其他鐵肥難以發揮作用的7.5＜pH＜9.0的強鹼性土壤有良好的矯治效果。
2、本肥料可以通過調節周圍土壤的酸鹼度促進施肥區周圍緩效態養分(如，土壤中被固定的磷)的轉化和釋放，降低石灰性土壤氨揮發導致的氮素肥料的損失，促進果樹對土壤養分的最大限度的利用。
3、生產工藝簡單，生產成本低，施用方便，易於推廣。
具體實施例方式
以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
實施例1本實施例所述複合長效鐵肥，包括50公斤有機肥料、20公斤糠醛渣，15公斤硫磺，12公斤硫酸亞鐵和3公斤硫酸鋅肥料。
所述有機肥料是先將畜禽糞便和動植物殘體用植物秸稈粉調節溼度至45％，用翻堆機翻導發酵7天，使溫度控制在45-70℃之間即可，再用植物秸稈粉將物料調整至含水量30％；然後將調酸物料、微量元素肥料與經發酵的有機物料按比例均勻地混合而成。
硫磺粉、經過烘乾的硫酸亞鐵和硫酸鋅粉過1mm的篩後按上述比例均勻地與經發酵的有機肥料混合即得複合長效鐵肥。
所得的肥料直接施用，也可經過造粒後施用。更可以與膨潤土、腐植酸、尿素、硫酸銨、過磷酸鈣、磷銨、硫酸鉀或氯化鉀等果樹所需配料混合均勻後直接施用或者經過造粒後施用。
所得的肥料可通過穴施或溝施的方式實現。根據樹體大小以及土壤的pH值，在樹冠投影離開樹幹1.0米以外的範圍內，根據枝條分布選10個點放射狀溝施或穴施。施入石灰性土壤後可長期保持鐵元素的有效性，矯治缺鐵性黃化病。
實施例2本實施例所述複合長效鐵肥，包括55公斤有機肥料、25公斤檸檬酸渣，20公斤硫磺，10公斤硫酸亞鐵和5公斤硫酸鎂肥料。
所述有機肥料由畜禽糞便和動植物殘體用植物秸稈粉調節溼度至40％，用翻堆機翻導發酵9天，使溫度控制在45-70℃之間即可，再用植物秸稈粉將物料調整至含水量25％。
硫磺粉、經過烘乾的硫酸亞鐵和硫酸鎂粉過1mm的篩後按上述比例均勻地與經發酵的有機肥料混合即得複合長效鐵肥。
所得的肥料直接施用，也可經過造粒後施用。更可以與膨潤土、腐植酸、尿素、硫酸銨、過磷酸鈣、磷銨、硫酸鉀或氯化鉀等果樹所需配料混合均勻後直接施用或者經過造粒後施用。
所得的肥料可通過穴施或溝施的方式實現。根據樹體大小以及土壤的pH值，在樹冠投影離開樹幹1.5米以外的範圍內，根據枝條分布選10個點放射狀溝施或穴施。施入石灰性土壤後可長期保持鐵元素的有效性，防治缺鐵性黃化病。
實施例3製備過程同實施例1，不同的是複合長效鐵肥，包括30公斤有機肥料、30公斤糠醛渣，10公斤硫磺，8公斤硫酸亞鐵。
所述有機肥料由畜禽糞便和動植物殘體用植物秸稈粉調節溼度至55％，用翻堆機翻導發酵10天，使溫度控制在45-70℃之間即可，再用植物秸稈粉將物料調整至含水量20％。
實施例4製備過程同實施例1，不同的是複合長效鐵肥，包括65公斤有機肥料、15公斤糠醛渣，10公斤硫磺，15公斤硫酸亞鐵和7公斤硫酸鎂肥料。
實施例5製備過程同實施例1，不同的是複合長效鐵肥，包括40公斤有機肥料、45公斤檸檬酸渣，15公斤硫磺，10公斤硫酸亞鐵，6公斤硫酸鋅和5公斤硫酸鎂肥料。
實施例6製備過程同實施例1，不同的是複合長效鐵肥，包括60公斤有機肥料、20公斤檸檬酸渣，20公斤硫磺，15公斤硫酸亞鐵，8公斤硫酸鋅和7公斤硫酸鎂肥料。
實施例7製備過程同實施例1，不同的是複合長效鐵肥，包括45公斤有機肥料、15公斤檸檬酸渣，15公斤硫磺，11公斤硫酸亞鐵，6公斤硫酸鋅和3公斤硫酸鎂肥料。
實驗例12005年3-10月份研究人員在四川省成都市龍泉驛區桃樹進行了相關試驗。物料配合比例見表1。在同一桃園選擇樹齡、長勢、樹形大小基本相同的患嚴重缺鐵性黃化病的桃樹三株，於4月初進行處理，一株按照葉綠靈(EDDHA-Fe)說明用量和方法進行處理，一株用本發明複合長效鐵肥2.3公斤進行處理，另一株為不施複合長效鐵肥和EDDHA-Fe等矯治桃樹缺鐵性黃化病鐵肥的對照處理。果實收穫後進行指標測定，與施用葉綠靈(EDDHA-Fe)相比，桃子產量增加15％，桃子可溶性固形物增加4.3％，當年生枝條總枝長增加30％，葉片葉綠素SPAD值則沒有差異。施複合長效鐵肥和葉綠靈(EDDHA-Fe)桃樹都不表現黃葉，對照桃樹則表現嚴重黃化。
表1.桃樹複合長效鐵肥物料配合比例
實驗例2採用實驗例1同樣的方法在四川蓬安縣柑橘上進行了相關試驗，只是根據當地的土壤狀況對複合長效鐵肥物料配合比例(見表2)進行了適當調整，柑橘收穫後指標測定表明與施用葉綠靈(EDDHA-Fe)相比，柑橘產量增加11％，柑橘可溶性固形物增加6.7％，當年生枝條總枝長增加18％，葉片葉綠素SPAD值則基本沒有差異。施用複合長效鐵肥和葉綠靈(EDDHA-Fe)柑橘都不表現黃葉，對照柑橘葉片則表現嚴重黃化。
表2.柑橘複合長效鐵肥物料配合比例
施肥方式1)幼年樹每年每株0.5-1.5公斤，成年樹每年每株1.5-3.0公斤(折合畝用量60-100公斤)；2)在樹冠的外圍投影線內一米處挖長0.5米、寬0.3米、深0.25米的施肥穴，按每穴0.2-0.4公斤穴施後埋土；3)春季果樹發芽前15-30天施用，常綠果樹則於春季花前20-30天施用。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制；儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換。而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種複合長效鐵肥，其特徵在於，包括如下組分和重量含量30～65份有機肥料、25～60份調酸物料和8～30份微量元素肥料，所述有機肥料為經發酵處理的畜禽糞便和動植物殘體，所述調酸物料為硫磺與糠醛渣或檸檬酸渣的混合，所述微量元素肥料為硫酸亞鐵、硫酸鋅或硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合。
2.根據權利要求1所述的複合長效鐵肥，其特徵在於，包括如下組分和重量含量包括40～55份有機肥料、30～40份調酸物料和15～20份微量元素肥料。
3.根據權利要求1所述的複合長效鐵肥，其特徵在於，所述調酸物料中硫磺和糠醛渣/檸檬酸渣之間的混合比例以1∶1～1∶3。
4.根據權利要求1所述的複合長效鐵肥，其特徵在於，所述微量元素肥料中硫酸亞鐵、硫酸鋅和硫酸鎂的混合比例為1～2∶0～1∶0～1。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的複合長效鐵肥，其特徵在於，包括如下組分和重量含量有機肥料40～55份，糠醛渣或者檸檬酸渣20～30份，硫磺10～20份，硫酸亞鐵8～15份，硫酸鋅0～6份，硫酸鎂0～7份。
6.根據權利要求5所述的複合長效鐵肥，其特徵在於，包括如下組分和重量含量有機肥料45～50份，糠醛渣/檸檬酸渣20～25份，硫磺15～20份，硫酸亞鐵8～15份，硫酸鋅3～6份，硫酸鎂3～7份。
7.根據權利要求1、2、5或6所述的複合長效鐵肥，其特徵在於所述有機物料採用先將畜禽糞便和動植物殘體用植物秸稈粉調節溼度至40～55％，在45～70℃翻導發酵7～10天，再用植物秸稈粉調整至含水量20～30％。
8.一種製備權利要求1所述的複合長效鐵肥的方法，其特徵在於，包括如下步驟先將畜禽糞便和動植物殘體用秸稈粉調節溼度至40～55％，在45～70℃翻導發酵7～10天，再用植物秸稈粉將物料調整至含水量20～30％；然後將調酸物料、微量元素肥料與經發酵的有機物料按比例均勻混合而成。
9.根據權利要求1或2所述的複合長效鐵肥在防治pH＞7.0石灰性土壤栽植的果樹缺鐵性黃化病中的用途。
全文摘要
本發明公開一種複合長效鐵肥，包括如下組分和重量含量30～65份有機肥料、25～60份調酸物料和8～30份微量元素肥料，所述有機肥料為經發酵處理的畜禽糞便和動植物殘體，所述調酸物料為硫磺和糠醛渣/檸檬酸渣，所述微量元素肥料為硫酸亞鐵、硫酸鋅或硫酸鎂中的一種或兩種以上的混合。同時還公開了複合長效鐵肥的製備方法和用途，所述複合長效鐵肥在施入石灰性土壤後能夠長期保持鐵元素的有效性，防治缺鐵性黃化病，同時通過複合長效鐵肥對周圍土壤的影響，活化土壤中磷等被固定的養分，降低銨態氮的損失，提高鹼性條件下土壤養分的有效性和利用率，增強果樹生長勢，提高果品產量和品質。
文檔編號C05D9/02GK1800115SQ200610011289
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月26日 優先權日2006年1月26日
發明者謝光輝, 郭興強, 崔宗均 申請人:中國農業大學