CN101555170B

CN101555170B - 猕猴桃专用肥及制备工艺

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Publication number: CN101555170B
Application number: CN2009100221164A
Authority: CN
Inventors: 李涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2029-04-21
Also published as: CN101555170A

Abstract

一种猕猴桃专用肥，其是将腐殖酸经过氧化改性后成为腐殖酸盐并添加氮肥、磷肥和钾肥制成。并且按照如下步骤实施：(1)腐殖酸改性：将腐殖酸原料用氧化性酸氧化后加入亚硫酸盐改性为腐殖酸盐；(2)螯合：向腐殖酸盐内加入钾肥和复合肥辅料，在反应釜内通入蒸汽加热至80℃以上保温螯合8小时以上；(3)混合：螯合反应结束后加入氮肥、磷肥混合；(4)增稠：加入微量调理剂增稠后计量包装。本发明通过添加改性HA盐，对原有猕猴桃专用肥(M肥)进行深加工，在M肥中把单纯的无机肥料改变成性质不同有机-无机复混肥-即通过化肥改性，提高了肥料的利用率14以上。

Description

猕猴桃专用肥及制备工艺

技术领域

本发明属于肥料制造技术领域，特别是猕猴桃专用复合肥。

背景技术

早在1850年，美国已有氮、磷二元混肥出售。到20世纪30年代以后，从西欧各国开始，随着农作物单产的提高，化肥数量和品种的增加，以及农业机械化的发展，人们迫切希望改变几种单元肥料分次施用的传统施肥方法，以适应集约化和高效率农业生产的要求。复混肥料生产的初级阶段，是由农户把几种单一的肥料自行掺混后施用。随着化肥工业的日益完善，特别是萃取磷酸工业的发展和氮、磷肥料生产工艺相结合，生产多成分的复混肥料明显具有资源利用合理、经济效益高、产品质量好、施用方便等优点。故自第二次世界大战前后，各种以磷酸工业为基础的复混肥料工艺应用而生，并开始大规模的商品生产。初期生产的复混肥料，大多是通用型的，其氮、磷、钾的含量和比例以及其形态，有的完全依据工艺流程决定，如磷铵等化合成复合肥料；有的则按需要将其调节成养分完全、比例平衡的型号，如1∶1∶1型中的15-15-15及19-19-19的配合复合肥料。由于通用复混肥料对作物缺乏针对性，以及随着化肥生产工艺和农业化学服务站的发展，在许多国家先后出现了掺混肥料和专用肥料。20世纪50年代，美国开始兴起掺混肥料，至1985年销售量约2200万吨，占美国施肥总量的45％，占复混肥料的60％以上，据***粮农组织(FAO)统计，1981～1982年度，全世界消费化肥达1.15亿吨。其中各种复肥约占50％，发达国家消费的复肥平均占70％以上；发展中国家施用复肥比例较低，仅占26.5％。复合肥的发展趋势一是强化肥料的多功能性。即在保证N、P、K基础养分和适量微量元素的前提下，通过生产复合肥料，并在其中加入杀菌剂、杀虫剂等农药及抗旱济、矮壮素、生根剂、生长剂激素、防虫剂等增效调节剂，目的是通过施肥，同时解决养分不足和病、虫、杂草危害，还想通过调节植物的生理机制达到增强各种功能效果的目的。这在理论和实践上都获得了成功。二是液体肥料呈快速态势。目前美国、日本、俄罗斯以及北美和西欧的一些国家已在广泛应用液体肥料。单是美国就有近万家二次加工肥料厂，其中，液体肥料加工厂就有2000多家，液体肥料年产量约300×10⁴T，有液体肥料配方1000多种。它们的经济作物和部分粮食作物主要施用液体肥料。三是二次加工配方化。即在生产多元素、多功能、综合、高效复合肥的同时，还承担农化服务，直接测试土壤和作物营养，按测试结果并遵循平衡施肥原则进行配方，再按配方生产各种专用肥料，甚至代客户施肥。形成一条龙服务，基本实现了施肥专业化。

我国以有机无机复肥产品为特征的复混肥始于80年代中后期。这一新型肥料的出现，是有机农业现代化的需要，是广大农民热切需求及广大科技人员努力研制的产物。20多年来，对这种复混肥的研究和应用有了相当明显的进步。在有机原料方面，扩大至包括糖业、畜牧业、冶金、矿山、化工、食品加工、环卫等行业在内的20多种固、液废物。在对这种废物性质的研究基础上，先后提出了复混肥中有机-无机配方原则及有机-无机配合的时空效应机理，促进了有机-无机复混肥的进一步发展。这一阶段，对于废物资源的规模加工及专用设备的开发也受到了企业和科研部门的重视。例如，猪、鸡粪干燥、污泥脱水、垃圾分拣、物料粉碎等方面，全国都有不少厂家投入资金开发，取得了不同程度的进展。

存在的主要问题：目前国内的有机无机配合是一种物化了的技术，即有了产品(有机复肥)载体，因此具有明显的优越性。然而这种产品的二次加工毕竟又消耗额外的能量和物质，这是目前存在的主要问题，虽然总体上是合算的，但是能否变二次加工为一次加工呢？这对于设备的技术条件雄厚的企业来说，是一个值得探讨的、有利于发挥大企业优势的重要问题。近年来，不少大型化肥企业，如贵州的赤天化肥厂在生产单质肥料的同时，亦进一步进行二次加工生产有机无机复混肥，获得较大的经济效益。若能变二次加工为一次加工，则可降低成本而获得更好的效益。

一次加工生产单一有机化肥或有机复肥的技术可行性是存在的。首先，目前的化肥产品中，就有一些可供借鉴的技术，例如石灰氮、磷酸铵镁、脲甲醛等。有的工厂作了一些有益的尝试。例如，广州氮肥厂生产的复硝钾及近年来出现的有机过磷酸钙。我们在一次加工生产有机复肥的研究中，也获得了重要进展。利用氨基酸废料和一些无机添加剂一起试制出具有控释效果的有机氮肥、磷肥和微肥，肥效明显。单一养分的有机化肥即可单独使用，也可以与其他原料一体配合生产复混肥，尤其是可以通过掺混方式方便地生产有机掺混肥(BB肥)。这一技术途径将为化肥企业、节能降耗提高经济效益，增强市场竞争力提供机会。

一次加工生产有机复混肥目前还需做很多的基础研究工作。首先是有机原料的筛选和性质研究。有机复混肥二次加工的技术可供借鉴，其中所选用的不少有机原料可试用。其次是反应原理、有机无机配合方式的研究。这使有机无机配合的研究深入到分子水平。第三是各个阶段反应的条件，如温度、压力、时间、PH等的调控。第四是这类肥料的理化特性及肥效特点，如释肥特点、在不同土壤环境下的稳定性等。在这些基础研究中，化肥制造和农业化学、植物营养方面的专家合作是十分重要的。

我国现处于有二次加工转为一次加工阶段的发展过程，此阶段最大特点：是有机无机配合技术具有了产品载体，此阶段的技术深化、提高、变二次加工为一次加工，其科技进步集中表现在把有机-无机配合的研究，推进到分子水平。为中小复肥厂创新带来了机遇和新的发展空间。

有机-无机复混肥是在无机复混肥的基础上用有机物料中有机态养分取代部分无机养分的复混肥。这种肥料融有机肥与无机肥于一体，养分全面，肥效缓急相济肥料利用率高，对改善土壤的物理性状，提高土壤的物理活性起到重要作用，而且明显提高了作物产量，更重要的是它能改变农产品品质，使蛋白质、氨基酸、糖分等营养物质含量增加，具有用量少，肥效高、成本低、收效大等特点，因而发展极为迅速。

当今农业环境污染与食品源头安全问题已成为全球关注的焦点，食品源头中土壤、肥料、农药、水、种子等都与有机肥源的应用密切相关。腐植酸(HA)类物质无毒、无残留，已经被广泛用到肥料行业。

原有猕猴桃专用肥主要养分指标：

项目	指标
		总养分(N、P、K)％ ≥	30
粒度％(1.00-4.75) ≥	90
		水溶率％ ≥	70

从表可以看出公司原有复混肥料(M肥)的配方存在技术问题：

腐殖酸(HA)是自然界中广泛存在于土壤、咸、淡水域及其沉淀物，泥炭和煤矿等碳质矿藏中的大分子有机化合物，由植物等的残骸经过微生物分解和一系列地球化学过程二形成，人们叫草炭、风化煤等；公司原有配方现利用风化煤，将风化煤粉碎，经过氨化水溶率低，肥效利用率低，且对化肥的增效作用不太明显，是原有复混肥料(M肥)的配方存在的主要问题。

发明内容

本发明目的是提供一种猕猴桃专用肥及制备工艺，以克服现有复合肥的弊端。

一种猕猴桃专用肥，其是将腐殖酸经过氧化改性后成为腐殖酸盐并添加氮肥、磷肥和钾肥制成。

所述的猕猴桃专用肥，其含有下述重量比的原料：

腐殖酸或腐殖酸盐：5-6、氮肥：8-10、磷肥：5-5、钾肥：5-7。

还加入适合猕猴桃生长的营养元素，并且按照如下重量份添加：

硫酸锌1--2、硼1.5--2.5、硫酸镁5--8、钙2--6、硫酸亚铁2.5--3.5。

上述猕猴桃专用肥制备工艺，其是按照如下步骤实施：

(1)腐殖酸改性：将腐殖酸原料用氧化性酸氧化后加入亚硫酸盐改性为腐殖酸盐；

(2)螯合：向腐殖酸盐内加入钾肥和复合肥辅料，在反应釜内通入蒸汽加热至80℃以上保温螯合8小时以上；

(3)混合：螯合反应结束后加入氮肥、磷肥混合；

(4)增稠：加入微量调理剂增稠后计量包装。

所述氧化性酸为浓硝酸。

本发明中采用氮肥、磷肥和钾肥复合后具有以下特点：

氮肥：以尿素和碳铵为代表的氮肥挥发性强，一般利用率较低，碳铵释放出的氮素被作物吸收的时间为20天，而与HA混施后可达60多天以上。

磷肥：不添加腐殖酸，磷在土壤中垂直移动距离为3-4厘米，添加HA可以增加到6-8厘米，有助于农作物根系吸收，提高磷肥利用率14.7-20.4％。

钾肥：HA对钾肥的增效作用，HA的酸性攻能团可以吸收和储存钾离子，防止在沙土及淋浴性强的土壤中随水流失，又可防止粘性土壤对钾的固定，对含钾的硅酸盐、钾长石等矿物有溶解作用，可缓慢释放，从而提高土壤速效钾的含量，利用率提高50-70％。

本发明主要技术创新点：

(一)化肥改性

首先添加改性HA盐，对原有猕猴桃专用肥(M肥)进行深加工，在M肥中把单纯的无机肥料改变成性质不同有机-无机复混肥-即通过化肥改性，提高了肥料的利用率14以上。

腐植质，是评价土壤肥力的重要指标之一。也是一种有机酸，不溶解于水，但同无机酸(如盐酸、硫酸)一样，与碱发生中和反应，与钠、钾等一价碱金属离子作用，生成水溶性腐植酸盐，从而把土壤中的腐植酸释放出来，如表(二)所述提高肥料的利用率，对化肥的增效作用明显。

腐植酸硝酸氧化生成硝基腐植酸(NHA)其原理是硝酸在氧化过程中生成的新生态氧促使了原生腐植酸上的芳香结构先氧化成酚羟基，在经过醌基芳香环的破裂，生成羧基，图二表明了通过酚羟基氧化提高HA含量的途径。

而改性得到的硝基腐植酸还可以与氨(酰胺)反应，形成硝基腐植酸盐，再与尿素作用形成腐植酸类尿素复合体，为形成硝基腐植酸类缓释肥料和土壤改良剂打好基础。

3、使用的HA数量不应过高(一般为肥料总量的4％-8％)。

4、制成水溶性有机、无机、微量元素综合型的冲施肥，在冲施肥中HA与尿素发生反应，使其基本以化学键形式结合，并保证营养元素的总量，注意合理搭配各种元素的比例，在微量元素与改性HA的调节下进一步提高大量元素的利用率。由于经过上述科学改性，不仅每亩平均大约增产18.8％左右，而且平均亩增收约为579.20元。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

A1、A2表示加入稀硝酸、常温下静置过夜。

A3表示加入亚硫酸盐、常温下静置过夜。

具体实施方式

A4表示NHA用于下一级原料。

A5表示利用反应釜在一定温度下螯合8小时。

A6、A7表示直接加入氮、磷、进行常温复合，直至产品外观达到指标要求。

图2为腐殖酸改性反应式。

图3腐殖酸通过亚硫酸钠磺化水解过程。

一种猕猴桃专用肥，其含有下述重量比的原料：

腐殖酸或腐殖酸盐：5-6、氮肥：8-10、磷肥：55、钾肥：5-7。

硫酸锌1--2、硼1.5--2.5、硫酸镁5--8、钙2--6、硫酸亚铁2.5--3.5。

上述猕猴桃专用肥制备工艺，其是按照如下步骤实施：

(2)螯合：向腐殖酸盐内加入钾肥和复合肥辅料，在反应釜内

(3)混合：螯合反应结束后加入氮肥、磷肥混合；

(4)增稠：加入微量调理剂增稠后计量包装。

所述氧化性酸为浓硝酸。

本发明能够促进猕猴桃标准化生产，提高产品产量和质量。猕猴桃标准化生产，涉及猕猴桃生产过程中从育苗到园地选择，从建园到果园土、肥、水及植保管理，从产前、产中、产后等所有环节都要实行标准化的操作，实行猕猴桃标准化生产是现代猕猴桃产业的基本标准，是果品优质安全的重要保证。在标准化生产的用肥环节上园艺专家要求首选有机肥，次选速效肥，再次选微肥，三者配合即可达到全面的营养供给，我们开发的GM肥是集上述三类为一体化，实施了从农田到餐桌的有效监管，在作物增产，改善品质等方面取得了显著成果。亩产平均提高了18.8％，维生素提高1.73％，可溶性物提高2.46％。今年9月18日全国猕猴桃园艺会议第三分会在杨凌召开并参观了周至猕猴桃示范基地，专家们看到我们改性后的猕猴桃专用肥如此好的效果后高兴地说：“你们为推进中国猕猴桃产业高水平、高起点的发展，稳固占领国际市场做出了新贡献”。

本发明复合肥(简称GM)有益效果：

3、眉县农业技术推广中心土肥站实验结果：施GM肥后猕猴桃平均增产16.5％，亩增收705元，产出比为1∶8。生长期GM肥具有保花保果、促进果实发育之功效。

2、有机质HA的加入可刺激作物生长，提高作物对肥料的利用率14％以上，调节无机肥料中养分的释放速度，使养分释放天数由20天延长到60天，因而使GM肥长效化。

3、GM肥是HA及其无机肥料有效结合，经过氮、磷、钾养分复合化，有机-无机多元化后，而生产的肥料它是绿色农业经济环境协调发展的有效保障。

本发明专用肥的实际应用效果：

1、2007年-2008年周至县猕猴桃实验站，实验数据报告；施用GM肥后的特点，比对照田(未用GM肥)比较明显表现为，用GM肥的果树、树势健壮，抗性强，果大整齐，平均增产20％30％，品质平均提高0.5-1％。

2、甘肃省农业节水与土壤肥料管理总站，实验数据比对照田块增产16.22％以上。

以上各地实验表明GM肥能较大提高产量，改善果子品质；并具有强壮树木，提高抗性，保花保果，提早上市之作用。

Claims

1.一种猕猴桃专用肥，其特征由下述重量比的原料制成：

腐殖酸或腐殖酸盐：5-6、氮肥：8-10、磷肥：5、钾肥：5-7、硫酸锌1--2、硼1.5--2.5、硫酸镁5--8、钙2--6、硫酸亚铁2.5--3.5，并按照如下步骤实施：

(3)混合：螯合反应结束后加入氮肥、磷肥混合；

(4)增稠：加入微量调理剂增稠后计量包装。

2.根据权利要求1所述的猕猴桃专用肥制备工艺，其特征是氧化性酸为浓硝酸。