一種凝膠型鹽漬土壤調理肥及其製備方法
2023-05-20 04:22:26 1
一種凝膠型鹽漬土壤調理肥及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下：纖維素衍生物15～25份，胺基酸20～30份，環糊精2～5份，檸檬酸粉末0.1～0.5份，氮肥10～14份，磷肥20～24份，鉀肥12～16份。本發明的凝膠型鹽漬土壤調理肥料具有多重功效，所用纖維素衍生物及環糊精，無毒害且環境可降解，施入土壤大量吸水後能形成穩定的水凝膠，不僅可提高土壤的吸水能力，同時還具有較好的保水能力，可減緩土壤中水分的蒸發，緩慢釋放所存儲的水分，促進農作物生長，還能降低鹽漬土壤的pH值；纖還能吸附土壤中對作物有害的鹽基離子，刺激作物根系生長，作為肥料的包裹材料能使肥料在土壤中緩慢釋放。
【專利說明】-種凝膠型鹽漬土壤調理肥及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種凝膠型肥料，尤其涉及一種能夠降低鹽漬土壤鹽害、提高鹽漬土 壤有機質含量同時具有緩慢溶解功能的肥料及其製備方法，屬於農用肥料製造【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 鹽漬土壤是指土壤含鹽量0. 1% -0. 2 %以上或鹼化度15% -20 %以上有害於作物 正常生長的土壤類型。根據對植物的危害程度，將鹽漬土劃分為輕度、中度和重度三個指 標：其中對作物減產10?20%的為輕度鹽漬土，對作物減產20?50%的為中度鹽漬土，對 作物減產50?80%的為重度鹽漬土。我國鹽鹼地主要分布在華北、東北和西北的內陸幹 旱、半乾旱地區，東部沿海包括臺灣省、海南省等島嶼沿岸的濱海地區也有分布。我國目前 尚有80%左右的鹽鹼地資源未開發利用，如何實現鹽鹼地的快速改良利用，並提高土壤的 可持續生產能力，成為保障我國糧食安全的一條重要途徑。
[0003] 目前，國內外鹽鹼地改良多採用灌水洗鹽、種植耐鹽作物、工程措施等，存在成本 較高、功能單一的缺陷，無法從根本上解決我國鹽鹼地鹽分高且養分貧乏的多樣化難題。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術的不足，本發明提供一種凝膠型鹽漬土壤調理肥料及其製備方法。
[0005] 發明概述
[0006] 本發明採用纖維素衍生物、胺基酸、環糊精、檸檬酸以及基本的水溶性氮磷鉀肥料 作為主要原料；纖維素衍生物形成凝膠骨架，胺基酸既能降低鹽鹼地的pH值又能為土壤補 充大量有機質；環糊精、檸檬酸不僅是形成纖維素凝膠的交聯劑，還具備對鹽漬土壤中有害 離子具備吸附、交換和緩衝能力，凝膠型鹽漬土調理肥料實現了養分在土壤中的緩慢釋放， 一方面大大提高肥料利用率，降低施肥對土壤的二次鹽害，另一方面，形成凝膠的材料可以 明顯的改善地力，吸附鹽鹼地中過剩的游離鹽分，提高土壤的可持續生產能力。通過此種凝 膠型鹽漬土調理肥料的產業化推廣應用必能多角度、高效率地提高我國的鹽漬土的生產能 力。
[0007] 術語說明
[0008] 根據對植物的危害程度，將鹽漬土劃分為輕度、中度和重度三個指標：其中對作物 減產10?20%的為輕度鹽漬土，對作物減產20?50%的為中度鹽漬土，對作物減產50? 80%的為重度鹽漬土。
[0009] 本發明的技術方案如下：
[0010] 一種凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下：
[0011] 纖維素衍生物15?25份，胺基酸20?30份，環糊精2?5份，檸檬酸粉末0. 1? 0. 5份，氮肥10?14份，磷肥20?24份，鉀肥12?16份，
[0012] 將氮肥、磷肥、鉀肥混合後加熱，在混合加熱後的肥料依次撒上胺基酸、纖維素衍 生物，然後噴淋檸檬酸水溶液，撒上環糊精，乾燥，即得凝膠型鹽漬土壤調理肥。
[0013] 本發明的原料均為市購產品。
[0014] 本發明優選的，所述纖維素衍生物為纖維素醚類。
[0015] 進一步優選的，纖維素衍生物為羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥甲基纖維素中的 一種或任意兩種的組合，純度為97%，羧甲基纖維素的聚合分子量為17000±50,羥乙基纖 維素的聚合分子量為370000±50,羥甲基纖維素的聚合分子量為150000±50。
[0016] 本發明優選的，所述的氮肥為小顆粒尿素和/或磷酸一銨，磷肥為磷酸一銨和/或 磷酸二銨，鉀肥為硫酸鉀和/或氯化鉀。
[0017] 所述的胺基酸為黑色粉末狀固體。
[0018] 根據本發明優選的，凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下：
[0019] 纖維素衍生物18?23份，胺基酸25?28份，環糊精3?4份，檸檬酸粉末0. 3? 〇. 4份，氮肥12?14份，磷肥22?24份，鉀肥13?15份。
[0020] 所述的檸檬酸為純度為98%的農用級白色粉末狀固體。
[0021] 所述的環糊精為純度為95%的白色粉末狀固體。
[0022] 根據本發明，優選的，原料重量份組成如下：
[0023] 羧甲基纖維素25份，胺基酸20份，環糊精5份，檸檬酸粉末0. 5份，小顆粒尿素10 份、磷酸一銨24份，硫酸鉀16份。
[0024] 該凝膠型鹽漬土壤調理肥料適合用於作為輕度且含鈉離子較少的鹽漬土調理肥 料。
[0025] 根據本發明，優選的，原料重量份組成如下：
[0026] 羥甲基纖維素20份，胺基酸25份，環糊精5份，檸檬酸粉末0. 35份，小顆粒尿素 10份、磷酸二銨24份，硫酸鉀16份。
[0027] 該凝膠型鹽漬土壤調理肥料適合用於作為中度鹽漬土調理肥料。
[0028] 根據本發明，優選的，原料重量份組成如下：
[0029] 羧甲基纖維素和羥乙基纖維素15份，胺基酸30份，環糊精5份，檸檬酸粉末0. 2 份，磷酸一銨10份、磷酸二銨24份，硫酸鉀和氯化鉀16份，羧甲基纖維素與羥乙基纖維素 的質量比為1:1，硫酸鉀與氯化鉀的質量比為1:1。
[0030] 該凝膠型鹽漬土壤調理肥料適合用於作為重度鹽漬土調理肥料。
[0031] 本發明所述的一種凝膠型鹽漬土壤調理肥的其製備方法，包括步驟如下：
[0032] (1)將檸檬酸粉末加水配置成質量濃度為15?20wt %的檸檬酸水溶液；
[0033] (2)將氮肥、磷肥與鉀肥混合置於糖衣機中加熱至60?85°C，在肥料顆粒表面噴 上霧化水將顆粒表面潤溼，依次添加胺基酸、纖維素衍生物至糖衣機中，使胺基酸包覆在顆 粒肥料的表面，纖維素衍生物包裹在顆粒肥料最外層，然後噴入檸檬酸水溶液，最後撒入環 糊精，交聯後的纖維素衍生物和環糊精作為肥料的凝膠緩釋層，鼓風乾燥，包裹後凝膠緩釋 層佔肥料總量的8 -14%，即得凝膠型鹽漬土壤調理肥。
[0034] 上述步驟中所用設備均為肥料製造領域常規設備。
[0035] 本發明的技術特點及優點：
[0036] 1、本發明的凝膠型鹽漬土調理肥料實現了養分在土壤中的緩慢釋放，一方面大大 提高肥料利用率，降低施肥對土壤的二次鹽害，另一方面，形成凝膠的材料可以明顯的改善 地力，吸附鹽鹼地中過剩的游離鹽分，提高土壤的可持續生產能力。通過此種凝膠型鹽漬土 調理肥料的產業化推廣應用必能多角度、高效率地提高我國的鹽漬土的生產能力。
[0037] 2、本發明所用纖維素衍生物及環糊精，無毒害且環境可降解，施入土壤大量吸水 後能形成穩定的水凝膠，具有較好的保水能力，可減緩土壤中水分的蒸發，緩慢釋放所存儲 的水分，使其被農作物充分吸收，促進農作物生長，有效提高水資源的利用率；纖維素衍生 物及胺基酸對鹽漬土有非常顯著的改良效果，胺基酸不僅能補充鹽漬土壤中缺乏的有機 質，還能降低鹽漬土壤的pH值；纖維素衍生物及環糊精不僅能吸附土壤中對作物有害的鹽 基離子，還能刺激作物根系生長，作為肥料的包裹材料能使肥料在土壤中緩慢釋放。本產品 具有較好的生物相容性、生物可降解性，屬於環境友好型肥料，利於資源的可持續發展。
【具體實施方式】
[0038] 下面通過實施例對本發明做進一步說明，但不限於此。
[0039] 實施例中所用原料：
[0040] 胺基酸購自濟南源茂化工有限公司；
[0041] 環糊精購自濟南祥發化工科技有限公司；
[0042] 檸檬酸購自濟南海普化工有限公司。
[0043] 糖衣機為常規設備。
[0044] 實施例1.
[0045] 一種凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下：
[0046] 羧甲基纖維素25份，胺基酸20份，環糊精5份，檸檬酸0. 5份，小顆粒尿素10份、 磷酸一銨24份，硫酸鉀16份。
[0047] 製備步驟如下：
[0048] (1)將檸檬酸粉末加水配置成質量濃度為18wt %的檸檬酸水溶液；
[0049] (2)將氮肥、磷肥與鉀肥混合置於糖衣機中加熱至80°C，在肥料顆粒表面噴上霧 化水將顆粒表面潤溼，依次添加胺基酸、纖維素衍生物至糖衣機中，使胺基酸包覆在顆粒 肥料的表面，纖維素衍生物包裹在顆粒肥料最外層，然後噴入檸檬酸水溶液，最後撒入環糊 精，交聯後的纖維素衍生物和環糊精作為肥料的凝膠緩釋層，鼓風乾燥後凝膠緩釋層均勻 包裹在肥料表面形成硬殼，包裹後凝膠緩釋層佔肥料總量的10%，即得到本發明所述的凝 膠型鹽漬土調理肥料。本實施例產品適合用於作為輕度且含鈉離子較少的鹽漬土調理肥 料。
[0050] 實施例2.
[0051] 一種凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下：
[0052] 羥甲基纖維素20份，胺基酸25份，環糊精5份，檸檬酸0. 35份，小顆粒尿素10份、 磷酸二銨24份，硫酸鉀16份；製備方法同實施例1。本實施例產品適合用於作為中度鹽漬 土調理肥料。
[0053] 實施例3.
[0054] -種凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下：
[0055] 羧甲基纖維素和羥乙基纖維素15份，胺基酸30份，環糊精5份，檸檬酸0. 2份，磷 酸一銨10份、磷酸二銨24份，硫酸鉀和氯化鉀16份，羧甲基纖維素與羥乙基纖維素的質量 比為1:1，硫酸鉀與氯化鉀的質量比為1:1 ;製備方法同實施例1。本實施例產品適合用於 作為重度鹽漬土調理肥料。
[0056] 實施例4.
[0057] -種凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下：
[0058] 羥甲基纖維素和羥乙基纖維素18份，胺基酸28份，環糊精3份，檸檬酸0. 3份，小 顆粒尿素和磷酸一銨12份、磷酸一銨和磷酸二銨22份，硫酸鉀和氯化鉀14份，羥甲基纖維 素與羥乙基纖維素的質量比為1:2,小顆粒尿素和磷酸一銨的質量比為1:1，磷酸一銨和磷 酸二銨的質量比為1:1，硫酸鉀與氯化鉀的質量比為1:1 ;製備方法同實施例1。本實施例 產品適合用於作為重度鹽漬土調理肥料。
[0059] 實施例5.
[0060] 一種凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下：
[0061 ] 羧甲基纖維素和羥甲基纖維素24份，胺基酸25份，環糊精2份，檸檬酸0. 5份，小 顆粒尿素和磷酸一銨14份、磷酸一銨和磷酸二銨23份，氯化鉀15份，羧甲基纖維素和羥甲 基纖維素的質量比為1:2,小顆粒尿素和磷酸一銨的質量比為1:1，磷酸一銨和磷酸二銨的 質量比為1:1 ;製備方法同實施例1。本實施例產品適合用於作為中、輕度且含鈉離子較少 的鹽漬土調理肥料。
[0062] 試驗例：
[0063] 本試驗設在章丘市龍山鎮，試驗作物為甘藍，試驗土壤基本理化性質為：pH值 8. 26,速效磷 10. 77mg/kg，速效鉀 214. 2mg/kg，溶解性總氮 2. 25mg/kg，有機質 1. 56%。
[0064] 農民習慣施肥方法為：基肥，市售有機肥100kg/畝，15-15-15複合肥50kg/畝、 40wt%用作基肥使用，60wt%在結球期作為追肥使用。其中鹽漬土調理肥料全部作為基肥 使用，其餘施肥方法與農民習慣施肥處理保持一致。
[0065] 試驗共設計3個處理3次重複，3個處理分別為空白（不施肥）、農民習慣施肥、鹽 漬土調理肥料（選用實施例2製備的鹽漬土調理肥料，總養分與農民習慣施肥保持一致）； 每個小區為40m2,甘藍株距為40cm，行距為50cm ;收穫時取每個小區10m2甘藍計產。每個 小區隨機取5棵甘藍測定品質（硝酸鹽、維生素 C、還原性糖），同時取每個小區0?20cm 土壤樣品，測定土壤pH值及有機質含量。
[0066] 試驗結果如表1所示：
[0067] 表1鹽漬土調理肥料對甘藍產量、品質及土壤性質的影響
[0068]
【權利要求】
1. 一種凝膠型鹽漬土壤調理肥，原料重量份組成如下： 纖維素衍生物15?25份，胺基酸20?30份，環糊精2?5份，檸檬酸粉末0. 1?0. 5 份，氮肥10?14份，磷肥20?24份，鉀肥12?16份， 將氮肥、磷肥、鉀肥混合後加熱，在混合加熱後的肥料依次撒上胺基酸、纖維素衍生物， 然後噴淋檸檬酸水溶液，撒上環糊精，乾燥，即得凝膠型鹽漬土壤調理肥。
2. 根據權利要求1所述的凝膠型鹽漬土壤調理肥，其特徵在於，所述纖維素衍生物為 纖維素醚類。
3. 根據權利要求2所述的凝膠型鹽漬土壤調理肥，其特徵在於，纖維素衍生物為羧甲 基纖維素、羥乙基纖維素、羥甲基纖維素中的一種或任意兩種的組合，純度為97%。
4. 根據權利要求1所述的凝膠型鹽漬土壤調理肥，其特徵在於，所述的氮肥為小顆粒 尿素和/或磷酸一銨，磷肥為磷酸一銨和/或磷酸二銨，鉀肥為硫酸鉀和/或氯化鉀。
5. 根據權利要求1所述的凝膠型鹽漬土壤調理肥，其特徵在於，纖維素衍生物18?23 份，胺基酸25?28份，環糊精3?4份，檸檬酸粉末0. 3?0. 4份，氮肥12?14份，磷肥 22?24份，鉀肥13?15份。
6. 根據權利要求1所述的凝膠型鹽漬土壤調理肥，其特徵在於，原料重量份組成如下： 羧甲基纖維素25份，胺基酸20份，環糊精5份，檸檬酸粉末0. 5份，小顆粒尿素10份、 磷酸一銨24份，硫酸鉀16份。
7. 根據權利要求1所述的凝膠型鹽漬土壤調理肥，其特徵在於，原料重量份組成如下： 羥甲基纖維素20份，胺基酸25份，環糊精5份，檸檬酸粉末0. 35份，小顆粒尿素10份、 磷酸二銨24份，硫酸鉀16份。
8. 根據權利要求1所述的凝膠型鹽漬土壤調理肥，其特徵在於，原料重量份組成如下： 羧甲基纖維素和羥乙基纖維素15份，胺基酸30份，環糊精5份，檸檬酸粉末0. 2份，磷 酸一銨10份、磷酸二銨24份，硫酸鉀和氯化鉀16份，羧甲基纖維素與羥乙基纖維素的質量 比為1:1，硫酸鉀與氯化鉀的質量比為1:1。
9. 權利要求1所述的凝膠型鹽漬土壤調理肥的其製備方法，包括步驟如下： (1) 將檸檬酸粉末加水配置成質量濃度為15?20wt %的檸檬酸水溶液； (2) 將氮肥、磷肥與鉀肥混合置於糖衣機中加熱至60?85°C，在肥料顆粒表面噴上 霧化水將顆粒表面潤溼，依次添加胺基酸、纖維素衍生物至糖衣機中，使胺基酸包覆在顆粒 肥料的表面，纖維素衍生物包裹在顆粒肥料最外層，然後噴入檸檬酸水溶液，最後撒入環糊 精，交聯後的纖維素衍生物和環糊精作為肥料的凝膠緩釋層，包裹後凝膠緩釋層佔肥料總 量的8 -14%，乾燥後，即得凝膠型鹽漬土壤調理肥。
【文檔編號】C05G3/04GK104230602SQ201410480165
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】高新昊, 沈玉文, 張玉鳳, 範文靜, 林海濤, 楊力, 王江濤 申請人:山東省農業科學院農業資源與環境研究所