一種高濃度不絮凝腐植酸絡合營養液及其製備方法
2023-10-25 14:02:17 2
專利名稱：一種高濃度不絮凝腐植酸絡合營養液及其製備方法
技術領域：
本發明屬於液體肥料，具體涉及一種腐植酸絡合營養液。
有關腐植酸液體肥料(或稱營養液)的專利文獻及報導很多，其中有的已形成商品進入市場，但上述產品均存在如下缺陷(1)原液放置幾天就出現沉澱，有的甚至全部凝結成塊，使用時用水稀釋後又出現大量絮凝物，大大降低了作用效果；(2)營養液濃度過低，由於存在沉澱和絮凝的缺陷，腐植酸活性低，增溶性和絡合性也有限，故營養液總營養成分均不超過12％；(3)酸鹼度過高(pH＞12)或過低(pH＜2)，均不在農作物最佳使用範圍(pH0～7)。為解決上述弊端，研究人員作了大量工作。US 3,770,411公開一種採用超細粉碎原料煤和調整pH值的辦法製成膠體溶液或懸浮液的方法。Ep164,908則提供一種添加葡糖酸鈉以增加營養液的溶解性和絡合性的方法。中圍專利申請CN 103471A提出的是一種商品名為「葉面寶…的營養液，為防止營養液沉澱，除將腐植酸濃度加大(達30％以上)外，還添加糖蜜以增加溶液稠度，並加入絡合劑EDTA及表面活性劑、乳化劑等以提高金屬元素的絡合比例和分散穩定性。上述方法雖然有助於減少沉澱或絮凝，但在營養液中增加了非營養成分，導致生產成本增加，有效組分降低。
本發明的目的是提供一種高活性、高濃度、不絮凝、生產成本較低的腐植酸絡合營養液，並提供該營養液的製備方法。
本發明的不絮凝腐植酸絡合營養液的有效成分組成(重量百分比)為腐植酸和(或)黃腐酸5-12N 6-10P2O55-8K2O 5-10S 1-3微量元素B、Mn、Mg、Cu、Fe、Zn、Mo總量0.5-3.5％，總有效成分達25.5-46.5％，營養元素含量17.5-34.5％，原液密度為1.2-1.3g/ml，pH值為6-7。
製備該營養液所需的有機活性組分-腐植酸(包括黃腐酸，下同)的原料是自然界廣泛分布的廉價低級別煤，可以是泥炭、褐煤、風化煤，也可採用人工氧化的再生腐植酸原料，其腐植酸含量最好為40％以上。
該營養液的製備按如下步驟進行(1)腐植酸的水解、磺化和提取將粉碎至-40目至-80目的原料煤、水、鹼、磺化劑按1∶5～10∶0.08～0.2∶0.05～0.15的比例混合，慢慢升溫至90～120℃，在此溫度下同時進行腐植酸的水解、磺化反應和提取1-3小時；(2)固液分離將上述反應物冷卻、沉降24-36小時，離心排渣；(3)營養元素的絡合和溶解將已澄清的腐植酸溶液導入絡合反應器，按如下比例加入各營養組份(腐植酸溶液的重量百分比)尿素 10-20 硝酸銨9-20硫酸鉀 6-12磷酸二氫鉀8-15硼砂 2-5 硫酸鋅1-3硫酸錳 1-3 硫酸亞鐵 1-3硫酸鎂 0-3 硫酸銅0-2鉬酸銨 0-05在室溫或50℃左右充分攪拌溶解後，用酸或鹼調pH至6～7。
所述的鹼可以是NaOH、Na2CO3、KOH。
所述的磺化劑可以是NaHSO3、Na2SO3、Na2S2O5。
本發明與已有技術相比具有如下優點(1)在鹼介質中同時對腐植酸進行水解、磺化和提取，所得腐植酸產率高，特別是由於水解、磺化，增加了大量酸性基因(游離羧基和磺基)，使腐植酸的生物活性和親水性提高，對各種金屬離子的絡合、螯合能力增強。
(2)不需添加任何增稠劑、表面活性劑和其它絡合物。本方法所制的磺化腐植酸本身就是一種優良的絡合劑和表面活性劑，可與金屬陽離子及有機離子形成穩定的絡合(螯合)或有機橋鍵，使其溶解性增加，原液長期貯存不會沉澱或結塊，使用時即使採用高硬度的水稀釋上千倍也不產生絮凝。
(3)營養成分含量高，加上腐植酸有機活性組分，總有效成分可達46.5％，且仍有溶解潛力。該營養液可根據不同作物和自然條件適當調整元素配比，製成專用型液肥。
(4)溶液為中性偏酸，處於作物最佳適應範圍。
(5)活性和肥效高，效益明顯。該營養液兼有生理效應和提供全面營養雙重效果，適用於各種農作物，特別是蔬菜、果樹葉面噴施或浸種。田間試驗證明，每畝每次噴施該營養液100ml左右，各種作物增產10-45％，投入產出價值比達1∶15～40。
實施例1在反應器中將粉碎至-60目的褐煤粉(含腐植酸68.52％，黃腐酸2.51％)200Kg，燒鹼24Kg，NaHSO412Kg，加水1000L，用蒸汽加熱至95℃，攪拌下反應3h。將反應物排入沉降池，放置24h。將上清液泵入絡合反應器，依次加入硝銨190Kg，尿素110Kg，磷酸二氫鉀188Kg，硫酸鉀92Kg，硼砂45Kg，硫酸鋅10Kg，硫酸銅9kg，硫酸亞鐵20Kg，硫酸錳15Kg，硫酸鎂15kg，鉬酸銨1Kg，在室溫下充分攪拌，使全部溶解，用硫酸調pH至6.5，得營養液約1795Kg。該營養液有效成分(重量百分比)為腐植酸6.87，N 6.78，P2O55.60，K2O 6.79，S 1.85，B 0.07，Zn 0.13，Cu 0.07，Fe 0.23，Mu 0.02 Mg 0.02 Mo 0.03。用ZBG21005-87和原子吸收光譜法檢驗。
實施例2取實施例1腐植酸中間液(不加任何營養元素)，將其用水稀釋1000倍，用於四種作物的浸種試驗。浸種24h後取出進行無土培育，所得結果見表1。
表1 腐植酸溶液浸種後的發芽速率及發芽率(％)
可見，腐植酸溶液浸種後，四種作物種子的發芽速率(一天)和發芽率(七天記錄)，都比對照(水浸種)高，說明腐植酸有明顯的生物活性。
實施例3將實施例1所得最終產品營養液用水稀釋500倍，在同樣土質、同樣底肥情況下進行農田試驗。在生產期內噴施4-5次，所得結果見表2。
表2 腐植酸絡合營養液葉面噴施試驗結果
*尖椒、黃瓜為大硼(溫室)試驗，以Kg/0.02畝表示，其餘為盆載試驗，以g/盆表示。
試驗結果表明，噴施本發明的營養液後，各種作物產量都顯著提高，一般比對照組高20-45％。豌豆為一特例，因當年雨量太多，土壤潮溼，底肥顯得不足，並引發嚴重病蟲害，導致減產。但噴施營養液後，增強了抗逆能力，使豌豆產量提高2倍。
實施例2、3的生物活性和農田應用試驗於1995年4月～11月由山西省農科院土壤肥料研究所進行。
權利要求
1.一種不絮凝腐植酸絡合營養液，其特徵是有效成分組成為(重量百分比)腐植酸和(或)黃腐酸 5-12％N 6-10％P2O55-8％ K2O 5-10％S 1-3％微量元素B、Mn、Mg、Cu、Fe、Zn、Mo總量0.5-3.5原液密度為1.2-1.3g/ml，pH值6-7。
2.如權利要求1所述的營養液，其特徵是如述的腐植酸(包括黃腐酸)來自自然界廣泛分布的廉價低級別煤，可以是泥炭、褐煤、風化煤或人工氧化煤，其腐植酸含量最好為40％以上。
3.一種權利要求1所述營養液的製備方法，其特徵是按如下步驟進行(1)腐植酸的水解、磺化和提取將粉碎至-40目至-80目的原料煤、水、鹼、磺化劑按1∶5～10∶0.08～0.2∶0.05～0.15的比例混合，慢慢升溫至90～120℃，在此溫度下同時進行腐植酸的水解、磺化反應和提取1-3小時；(2)固液分離將上述反應物冷卻、沉降24-36小時，離心排渣；(3)營養元素的絡合和溶解將已澄清的腐植酸溶液導入絡合反應器，按如下比例加入各營養組份(腐植酸溶液的重量百分比)尿素 10-20 硝酸銨9-20硫酸鉀6-12磷酸二氫鉀8-15硼砂 2-5 硫酸鋅1-3硫酸錳1-3 硫酸亞鐵 1-3硫酸鎂0-3 硫酸銅0-2鉬酸銨0-0.5在室溫或50℃左右充分攪拌溶解後，用酸或鹼調pH至6～7。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵是所述的鹼可以是NaOH、Na2CO3或KOH。
5.如權利要求3所述的方法，其特徵是所述的磺化劑可以是NaHSO3、Na2SO3或Na2S2O5。
全文摘要
本發明提供一種高活性、高濃度、不絮凝、生產成本較低的腐植酸絡合營養液及其製備方法。本發明的營養液的有效成分組成(重量百分比)為:腐植酸和(或)黃腐酸5—12%,N6—10%,P
文檔編號C05G3/00GK1169976SQ96108849
公開日1998年1月14日 申請日期1996年7月8日 優先權日1996年7月8日
發明者成紹鑫, 陳蘭光, 王仙鳳, 柳玉琴, 武麗萍 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所