CN102093119A

CN102093119A - 一种具有保水及土壤改良作用大豆专用肥及其制备

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Publication number: CN102093119A
Application number: CN2009102206243A
Authority: CN
Inventors: 宇万太; 马强; 张璐; 周桦
Original assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Current assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明涉及大豆专用肥，具体地说是一种具有保水及土壤改良作用的大豆专用肥及其制备，按重量份数计，有机质100-300份、复合肥100-300份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺100-200份、淀粉50-150份、凹凸棒土20-50份、多孔无机物20-50份、粘土30-70份、酸性液体100-150份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份、堆肥发酵剂0.03-0.1份。其中复合肥主要包括氮、磷、钾、锌、钼，以有效含量计其重量组成为，N∶P∶K∶Zn∶Mo＝1∶1.1～1.5∶0.8～1.1∶0.25～0.40∶0.07～0.1。本发明大豆专用肥，保留了一定保水剂优点，同时由于其中加入了相当的有机物料、多孔无机物和粘土等，可起到改良土壤结构、提高土壤有机质、改善土壤酸碱性的作用。

Description

一种具有保水及土壤改良作用大豆专用肥及其制备

技术领域

本发明涉及具有保水及土壤改良作用大豆专用肥，其是含有适合大豆生长的复合肥料、保水物质及具有土壤结构改良作用物质的专用肥料。

背景技术

东北半干旱区大豆生产在我国占重要地位，但该地区水分条件的波动对于大豆生产影响较大；由于大豆具有自身固氮特性，使大豆生产过程中存在着施肥制度不合理、养分供给不均衡等问题，这也进一步降低的大豆产量，同时对于培肥地力、改善土壤结构起了负面的影响。据相关研究发现，因大豆生长所需氮素大部分依赖自身共生固氮，使其对氮肥反应较弱，而对于外源磷、钾肥反应敏感，尤其在干旱条件下，钾肥的作用更为突出。我国东北地区土壤肥沃，相对富钾，造成大豆生产中忽视钾肥的施用，同时一些微量元素(如：锌和钼等)也成为了制约大豆产量与品质提高的重要因素，在本发明中，因加入了土壤保水物质，能够改善大豆生长过程中水分条件，降低水分胁迫几率，故相应降低了钾肥在复合肥中的比例，以降低肥料价格，提高使用者经济效益。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有较高吸水性能、并具有一定改良土壤理化性状作用的大豆专用肥及其制备。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案：

有机质100-300份、复合肥100-300份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺100-200份、淀粉50-150份、凹凸棒土20-50份、多孔无机物20-50份、粘土30-70份、酸性液体100-150份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份、堆肥发酵剂0.03-0.1份。其中复合肥主要包括氮、磷、钾、锌、钼，以有效含量计其重量组成为，N∶P∶K∶Zn∶Mo＝1∶1.1～1.5∶0.8～1.1∶0.25～0.40∶0.07～0.1；

所述大豆专用肥，其特征在于：有机质为腐殖酸与有机物料经腐熟混合发酵、粉碎而成(腐殖酸∶有机物料＝1∶2-5)；活性封面剂为乳化剂(具体可为农乳600、农药乳化剂0203B和/或农药乳化剂0204C)；淀粉为大豆淀粉或马铃薯淀粉；多孔无机物为珍珠岩、海泡石、麦饭石、沸石等或其混合物；粘土为膨润土、蛋白土、高岭土、硅藻土、蒙脱土其中一种或其混合物；酸性液体为硝酸或盐酸，浓度为0.01-0.1mol/L；引发剂为硫酸铵或过硫酸钾；交联剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚；堆肥发酵剂为有机肥发酵剂或促腐剂等(具体可为富尔德有机肥发酵剂、君德微生物发酵剂和/或圃园生物有机肥发酵剂等)。

所述大豆专用肥，其特征在于：所述腐殖酸为草炭和/或褐煤；有机物料为木糠、花生饼和/或豆饼，经粉碎过100-200目筛，而后发酵成有机熟肥，再经二次粉碎作为堆肥产品。

所述大豆专用肥，其特征在于：复合肥中N选用的肥料为尿素或硫铵，P₂O₅选用的肥料为二铵或过石，K₂O选用的肥料为硫酸钾或氯化钾，Zn为硫酸锌，Mo为钼酸铵。其可施用在下辽河平原土壤上的大豆田中，在春天播种时做基肥一次施入，单位面积用量N：40-115kg hm^-2，P₂O₅：95-350kghm^-2，K₂O：53-210kg hm^-2，Zn为10-46kg hm^-2，Mo为2.8-11.5kg hm^-2，具体根据基础地力进行调解。

具体过程如下：

1)将有机物料(腐殖酸中的草炭和/或褐煤；有机物料中的木糠、花生饼和/或豆饼)粉碎，过100目筛，加入堆肥发酵剂进行拌合，拌后常温堆放发酵二周(或采用发酵设备发酵的，保持温度为45℃-60℃，湿度为60％-70％，发酵时问可缩短为24-72小时)，之后，晾晒三天制干(或用干燥机制干)、粉碎，得有机熟肥；

2)将淀粉加入水在50-100℃下糊化20分钟-1小时，然后加入经酸化粉碎后的凹凸棒土(凹凸棒土进行酸化处理过程采用常规方法进行，即采用浓度为2.0-3.0mol/L硝酸或盐酸，浸泡12-36小时)、丙烯酰胺、堆肥、交联剂和引发剂，升温至40-90℃反应4-5小时；

3)然后向上述2)所得物料中加入碱液调pH＝7.5-9.5，升温至90-100℃进行水解反应1-3小时(水解反应过程中，使用的碱为氢氧化钾或氢氧化钠)，反应产物经洗涤、干燥后粉碎；

4)将多孔无机物和粘土加入酸性液体，搅拌10-50分钟，浸泡3-40小时，过滤，加入碱溶液，调整pH处于3-6.5；

5)将3)、4)所得物料与复合肥充分混合，室温堆腐3-5天，风干或烘干、粉碎后，向物料中喷浓度为0.8-1.5mol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量的0.9-1.1％，而后在圆盘造粒机中进行造粒；造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边喷洒雾状乳化剂；搅拌均匀后晾干，装袋。

本发明具有以下优点：

1.本发明肥料可改变传统大豆种植中施肥不均衡的现状，增加磷、钾肥的投入，既可以提高产量，也可以提高品质，同时还可以提高大豆的抗逆行，防止倒伏和低温冷害。本发明专用肥中加入一定量的Zn、Mo肥，既有利于籽实的生长，又有利于品质的提高，同时影响植株体内生长素的合成，催化叶绿素的光化学反应，促进大豆的光呼吸作用。

2.本发明专用肥中加入相当量的具有保水与土壤改良作用的物质，在提供大豆生长所需养分的同时还可改善大豆根际水分条件，因水分条件的改善本专用肥中下调了复合肥中钾肥的用量比例，以提高经济收益。采用淀粉、凹凸棒土等廉价易得的材料作为保水物质，酸化后的凹凸棒土表面存在大量的亲水性硅羟基，不但可与丙烯酰胺有效接枝共聚，而且能增强复合吸水剂的凝胶强度。凹凸棒土中还含有多种作物生长所需的微量元素，如：钾、铁等，应用于农、林业时，不但可以发挥保水作用，而且可以起到营养的作用。专用肥中含有一定量的有机物料(有机质与腐殖酸)和多孔无机物，对于改善土壤物理性状、提高土壤有机质、调剂土壤酸碱度、提高水分与养分利用效率具有明显作用。

3.本发明专用肥采用原料均为天然可降解材料，不致对农业生态环境造成威胁。同时具有成本低廉，施用方便的特点，可有效起到保水节肥、改良土壤、长效增产作用。可大幅降低肥料因挥发、淋溶所造成的流失，使有限的肥料和水分被植物充分吸收利用，达到水肥一体，改良土壤，促进生长，形成高产的目的。

具体实施方式

实施例1

将木糠6公斤、花生饼60公斤、褐煤18公斤、堆肥发酵剂0.03公斤，粉碎后常温堆放发酵二周(或采用发酵设备发酵的，保持温度为45℃-60℃，湿度为60％-70％，发酵时问可缩短为24-72小时)，之后，晾晒三天制干(或用干燥机制干)，成为约70公斤左右的干品(有机质≥70％)，并进行二次粉碎，过100目筛。

将18公斤凹凸棒土用浓度2.5mol/L盐酸浸泡24小时，120℃烘至恒重，粉碎后备用。将50公斤大豆淀粉加蒸馏水，在95℃下糊化30分钟后，降温至40℃，剧烈搅拌下加入18公斤凹凸棒土、70公斤有机质、引发剂过硫酸钾1.8公斤、80公斤丙烯酰胺、0.5公斤交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚和600L水，升温至50-70℃保持3-5小时。然后升温至95℃，加入5M的氢氧化钠溶液100L，保持2小时，在70℃下烘至恒重，粉碎，过50目筛。

将20公斤珍珠岩、22公斤膨润土用浓度为2.5mol/L盐酸浸泡24小时，加入氢氧化钠溶液，调节pH至4-8.5，过滤，120℃烘至恒重，粉碎后与上述物料混匀。调节混合物料水分至30-45％，加入复合肥100公斤(尿素(N≥46％)20公斤、重过磷酸钙(P₂O₅≥47％)53公斤、硫酸钾(K₂O≥60％)19公斤、硫酸锌6.8公斤及钼酸铵1.2公斤混合)，用螺旋搅拌器充分搅拌，而后室温堆腐3-5天，每天翻动1-2次。腐熟后经自然风干或40-60℃下烘干、粉碎。

喷浓度为1mol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量的1％，而后在圆盘造粒机中进行造粒。造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边喷洒雾状乳化剂，喷洒量为2.0公斤；搅拌均匀后晾干，装袋。

实施例2

将木糠100克、豆饼1500克、褐煤200克、堆肥发酵剂0.7克，粉碎后常温堆放两周(或采用发酵设备发酵的，保持温度为45℃-60℃，湿度为60％-70％，发酵时问可缩短为24-72小时)，而后晾晒三天制干(或用干燥机制干)，成为约有1600克左右的干品，进行二次粉碎，过100目筛。

将500克凹凸棒土用浓度为2.8mol/L的盐酸浸泡24小时，120℃烘至恒重，粉碎后备用。

将1300克大豆淀粉加入蒸馏水，在95℃下糊化30分钟后，降温至40℃，剧烈搅拌下加入500克凹凸棒土、1600克有机质、引发剂硫酸铵60克、1000克丙烯酰胺、20克交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚和5.0L水，升温至50-70℃保持3-5小时。然后升温至95℃，加入5M的氢氧化钠溶液4.0L，保持2小时，在70℃下烘至恒重，粉碎，过50目筛。

将400克麦饭石、500克蛋白土用浓度为2.8mol/L盐酸浸泡24小时，加入氢氧化钠溶液，调节pH至4-8.5，过滤，120℃烘至恒重，粉碎后与上述物料混匀。调节混合物料水分至30-45％，加入复合肥2400克(尿素(N≥46％)480克、重过磷酸钙(P₂O₅≥47％)1280克、硫酸钾(K₂O≥60％)450克、硫酸锌160克及钼酸铵30克混合)，用螺旋搅拌器充分搅拌，而后室温堆腐3-5天，每天翻动1-2次。腐熟后经自然风干或40-60℃下烘干、粉碎。

喷浓度为1mol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量的1％，而后在圆盘造粒机中进行造粒。造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边喷洒雾状乳化剂，喷洒量为60克；搅拌均匀后晾干，装袋。

实施例3

将木糠40公斤、豆饼600公斤、草炭140公斤、酵母0.35公斤，粉碎后常温堆放两周(或采用发酵设备发酵的，保持温度为45℃-60℃，湿度为60％-70％，发酵时问可缩短为24-72小时)，而后晾晒三天制干(或用干燥机制干)，成为约有640公斤左右的干品，进行二次粉碎，过100目筛。

将300公斤凹凸棒土用浓度为2.5mol/L的盐酸浸泡24小时，120℃烘至恒重，粉碎后备用。

将600公斤大豆淀粉加入蒸馏水，在95℃下糊化30分钟后，降温至40℃，剧烈搅拌下加入300公斤凹凸棒土、640公斤有机质、引发剂硫酸铵25公斤、600公斤丙烯酰胺、8公斤交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚和5立方水，升温至50-70℃保持3-5小时。然后升温至95℃，加入5M的氢氧化钠溶液1500L，保持2小时，在70℃下烘至恒重，粉碎，过50目筛。

将140公斤海泡石和沸石混合物、170公斤高岭土用浓度为2.5mol/L盐酸浸泡24小时，加入氢氧化钠溶液，调节pH至4-8.5，过滤，120℃烘至恒重，粉碎后与上述物料混匀。调节混合物料水分至30-45％，加入复合肥1000公斤(尿素(N≥46％)200公斤、重过磷酸钙(P₂O₅≥47％)530公斤、硫酸钾(K₂O≥60％)180公斤、硫酸锌75公斤及钼酸铵15公斤混合)，用螺旋搅拌器充分搅拌，而后室温堆腐3-5天，每天翻动1-2次。腐熟后经自然风干或40-60℃下烘干、粉碎。

喷浓度为1mol/L的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为专用肥重量的1％，而后在圆盘造粒机中进行造粒。造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边喷洒雾状乳化剂，喷洒量为25公斤；搅拌均匀后晾干，装袋。

施用方法：将专用肥施入沟或穴内，浇水后用土将沟填实，每亩用量以1500-3000kg hm^-2为宜。

为验证该复合肥的效果，在2008年进行了简单的小区试验，小区面积为150平米。大豆品种为铁丰29，施用实施例3专用肥量为2000kg hm^-2。

对照处理所用化肥N、P、K量与专用肥中N、P、K量相同，小区面积为150平米。

表1 成熟期植株性状统计表

从成熟期植株性状调查可见使用复合肥大豆比对照约高5cm，分枝数相差不大，但结荚数平均比对照处理多出9个，有明显提高，另外，施肥处理出苗较对照处理早1-2天，且苗更整齐、粗壮。

表2 大豆产量对比

从产量结构来看，百粒重差距不大，平均单株粒重有所差异，施用复合肥可使产量比对照提高10.2％左右，有相当增产效果，但由于2008年降水丰沛，因此水分未构成对大豆生长的主要胁迫条件，加之在该地区气候条件下，大豆对水分反映并非特别敏感，因此复合肥中吸水树脂与淀粉等保水成分并未体现出对大豆的明显增产作用，相信如遇干旱年份，其增产效果将更能够体现。

Claims

1.一种具有保水及土壤改良作用的大豆专用肥，其特征在于：按重量份数计，有机质100-300份、复合肥100-300份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺100-200份、淀粉50-150份、凹凸棒土20-50份、多孔无机物20-50份、粘土30-70份、酸性液体100-150份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份、堆肥发酵剂0.03-0.1份；

其中复合肥主要包括氮、磷、钾、锌、钼，以有效含量计其重量组成为，N∶P∶K∶Zn∶Mo＝1∶1.1～1.5∶0.8～1.1∶0.25～0.40∶0.07～0.1。

2.按照权利要求1所述专用肥，其特征在于：

所述有机质为腐殖酸与有机物料经腐熟混合发酵、粉碎而成；腐殖酸∶有机物料＝1∶2-5；所述腐殖酸为草炭和/或褐煤；有机物料为木糠、花生饼、豆饼中一种或多种；

活性封面剂为乳化剂农乳600、农药乳化剂0203B、农药乳化剂0204C中一种或多种；淀粉为大豆淀粉或马铃薯淀粉；多孔无机物为珍珠岩、海泡石、麦饭石、沸石中一种或多种混合物；粘土为膨润土、蛋白土、高岭土、硅藻土、蒙脱土其中一种或多种混合物；酸性液体为硝酸或盐酸，浓度为0.01-0.1mol/L；引发剂为硫酸铵或过硫酸钾；交联剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚；堆肥发酵剂为有机肥发酵剂或促腐剂。

3.按照权利要求1所述大豆专用肥，其特征在于：所述复合肥料中N选用的肥料为尿素或硫铵，P肥选用的肥料为重过磷酸钙，K肥选用的肥料为硫酸钾或氯化钾，Zn为硫酸锌，Mo为钼酸铵。

4.一种权利要求1所述专用肥的制备方法，其特征在于：

专用肥重量组成为，有机质100-300份、复合肥100-300份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺100-200份、淀粉50-150份、凹凸棒土20-50份、多孔无机物20-50份、粘土30-70份、酸性液体100-150份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份、堆肥发酵剂0.03-0.1份。其中复合肥主要包括氮、磷、钾、锌、钼，以有效含量计其重量组成为，N∶P∶K∶Zn∶Mo＝1∶1.1～1.5∶0.8～1.1∶0.25～0.40∶0.07～0.1；

1)将有机物料与腐殖酸粉碎，过100目筛，加入堆肥发酵剂后进行拌合；拌后常温堆放发酵二周，或采用发酵设备发酵、保持温度为45℃-60℃、，湿度为60％-70％、发酵时问可缩短为24-72小时；之后，晾晒三天制干或用干燥机制干，得有机熟肥，再经二次粉碎作为堆肥产品；腐殖酸中的草炭和/或褐煤；有机物料中的木糠、花生饼、豆饼中的一种或多种；

2)将淀粉加入水在50-100℃下糊化20分钟-1小时，然后加入经酸化粉碎后的凹凸棒土、丙烯酰胺、堆肥、交联剂和引发剂，升温至40-90℃反应4-5小时；

3)然后向上述2)所得物料中加入碱液调pH＝7.5-9.5，升温至90-100℃进行水解反应1-3小时，反应产物经洗涤、干燥后粉碎；

5.按照权利要求4所述专用肥的制备方法，其特征在于：凹凸棒土进行酸化处理过程采用常规方法进行，即采用浓度为2.0-3.0mol/L硝酸或盐酸，浸泡12-36小时。