CN103539575A - 一种黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥的研制 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种黄腐酸类的马铃薯专用高效液体肥料配方的研制方法，按重量份由以下组分组成：黄腐酸1-10份，大量元素30-40份，中量元素1-10份，微量元素0.2-3份，复合螯合剂2-12份，抗氧化剂1-2份，表面活性剂0-1份，溶液稳定剂0-1份。本发明主要包括三个生产工艺，即过氧化氢氧化法提取黄腐酸、黄腐酸-金属螯合离子的制备和马铃薯专用液体肥的制备。本发明克服了目前液体肥养分单一、体系不稳定、肥效差的特点，根据马铃薯独特的植物学特点，针对不同生长阶段马铃薯对养分的不同需求，提供了一种马铃薯专用的、富含黄腐酸的、高效复合液体肥。操作工艺简单，配方科学，节约成本，不仅避免了有效养分的浪费，而且大幅度提高了马铃薯的产量和质量。
Description
【技术领域】
本发明属于农业技术领域，针对马铃薯独特的植物学特性，旨在制备一种马铃薯专用的、富含黄腐酸的、能够在马铃薯不同生长阶段提供不同营养元素的高效液体复合肥。
【背景技术】
我国是一个农业大国，农业是国民经济的基础，在农业的发展过程中，粮食生产始终是农业的中心。马铃薯不仅具有较高的营养价值，还有药用保健价值；而且马铃薯因具有耐旱、耐寒、适应性广的特点，全国大部分地区的土壤及气候条件都可满足其生产条件，目前已经成为仅次于小麦，水稻，和玉米的第四大作物。因此，研究马铃薯专用肥料，提高马铃薯的产量和质量对于解决我国的粮食安全问题具有举足轻重的作用。
液体是保存各种生物活性的最佳条件，很多化妆品、洗涤产品为液体状态就是这个原因。首先液体肥料的加工工艺是在低温下进行的，没有打破肥料中有机小分子的活性；其次液体肥料中还能添加多种活性因子，可以促进根系对养分的吸收；再次，液体肥料养分以溶液状态存在能直接扩散到根系表面，从而大大提高了肥料利用效率。
为了保证液体肥的稳定存在，防止金属离子以沉淀形式析出，在液体肥的生产过程中要加入一些有机螯合剂，使金属离子以稳定的螯合物形态存在。这样不仅可以提高液体肥的稳定性，更有利于作物对液体肥料的吸收，提高肥料利用效率。黄腐酸因分子中含有大量的羧基、羟基等天然活性螯合基团，在液体肥的应用中备受青睐。
【发明内容】
本发明的目的是克服目前液体肥养分单一、体系不稳定、肥效差的特点，提供一种富含黄腐酸和多种营养元素的马铃薯专用高效液体复合肥的制备方法。
本发明提供了一种富含黄腐酸复合型高效液体肥料配方，其特征在于，按重量份由以下组分组成：
黄腐酸1-10份
大量元素30-50份
中量元素1-10份
微量元素0.2-3份
复合螯合剂2-12份
抗氧化剂1-2份
表面活性剂0-1份
溶液稳定剂0-1份
以上所述黄腐酸是以内蒙古风化煤为原料，利用过氧化氢氧化法自行设计提取。
所述大量元素是由尿素，磷酸二氢钾(磷酸二氢铵)和硝酸钾(硫酸钾)的一种或多种组成。
所述中量元素由七水硫酸镁，七水硝酸镁和四水硝酸钙组成。
所述微量元素由硼酸，七水硫酸亚铁，七水硫酸锌，五水硫酸铜，一水硫酸锰，四水钼酸铵中的一种或者多种组成。
所述复合螯合剂是由柠檬酸，EDTA，氨基酸中的一种或几种组成。
所述抗氧化剂为抗坏血酸。
所述表面活性剂为三乙醇胺，六偏磷酸钠。
所述溶液稳定剂为海藻酸钠，丙三醇。
本发明不仅提供了黄腐酸类马铃薯专用液体肥的制备方法，还提供了一种黄腐酸提取的新方法-过氧化氢酸性氧化法。采用过氧化氢酸性氧化法提取黄腐酸不需要加入任何催化剂，操作简单，复合绿色化学的理念，而且大大提高了黄腐酸的提取率。本发明的生产工艺包括以下环节：
(1)利用自行设计的过氧化氢酸性氧化法降解风化煤，得到纯度较高的黄腐酸样品。具体提取条件：在30-50℃条件下，过氧化氢浓度为1.0％-10.0％，用盐酸调节pH至1.0-6.0，风化煤与过氧化氢溶液固液比为1∶10，反应2-6h。氧化结束后，加入一定量的无水乙醇(按照风化煤与无说乙醇质量比为1∶5)萃取反应1-2h。最后将所得反应滤液在60℃干燥箱中干燥。
(2)将所得黄腐酸样品与金属离子螯合形成黄腐酸-金属螯合物，主要包括黄腐酸螯合钙、黄腐酸螯合镁、黄腐酸螯合锌、黄腐酸螯合铁、黄腐酸螯合铜的制备。具体合成条件：在30-50℃条件下，黄腐酸与金属离子配比为1-5∶1(重量比)，用氨水调节体系pH至1.0-6.0，搅拌反应1-2h。最后加入无水乙醇进行萃取，滤去不溶物即得到黄腐酸-金属螯合物。
(3)将尿素、磷酸二氢钾(磷酸二氢铵)、硝酸钾(硫酸钾)溶解，配成大量元素溶液，调节pH为3.0-9.0。
(4)将黄腐酸-金属螯合溶液与大量元素溶液混合，加入复合螯合剂，调节液体肥pH为5.0-6.0。
本发明所述马铃薯专用富含黄腐酸液体肥可用于叶面喷施或膜下滴灌等多种方式。
【具体实施方式】
下面结合马铃薯在不同生长阶段对营养元素的需求做进一步描述，但并不以此限制本发明的保护范围。
马铃薯一生中，大致可分为6个生长发育阶段。
(1)发芽期(按茎萌发至出苗)。需为苗期提供氮、磷营养，促进生根、结薯。
(2)幼苗期(出苗至现蕾)。需提供硝态氮和镁养分供应花期前的营养生长。
(3)块茎形成期(现蕾至始花)。需提供硝态氮和钙、镁养分，提供薯块前期所需的钙，改善品质；补充氮元素，快速提苗。
(4)块茎增长期(盛花至茎叶衰老)。需快速、大量提供薯块膨大所需的钾和氮，在膨大末期提供钾、氮、磷等，养分均衡。
(5)淀粉积累期(茎叶衰老至茎叶枯黄)。需补充马铃薯后期所需微量元素。
(6)块茎休眠期(完全成熟或采收至芽眼萌动)。快速补充磷、钾，促进干物质转化，使植株自然老化。
针对以上马铃薯不同生长时期的植物学特性，我们调整出以下施用方法：
[实施例1]马铃薯专用富含黄腐酸液体肥料(镁、硫型)
(1)在30-50℃水浴中，向260.00g水中加入18.63g柠檬酸和26.90g黄腐酸，溶解后加入27.70g七水硫酸镁，螯合反应2h，形成A液。
(2)向上述溶液中加入3.27g三乙醇胺和1.60g丙三醇，搅拌溶解30min。
(3)向另一反应釜中，在30-50℃水浴条件下，用392.50g水先后溶解115.67g尿素、108.95g磷酸二氢钾和24.88g硫酸钾，形成B液。
(4)将A液倒入B溶液混合，加入20.00g氨水，调节pH为5.0-6.0，即得1000.00g液体肥产品。
将上述溶液稀释600-800倍施用，主要用于发芽期、幼苗期和块茎增长期。
[实施例2]马铃薯专用富含黄腐酸液体肥料(钙、镁型)
(1)在30-50℃水浴中，向280.00g水中加入43.23gEDTA和36.85g黄腐酸搅拌；溶解后依次加入31.10g四水硝酸钙和39.35g六水硝酸镁，螯合反应2h，形成A液。
(2)向上述金属离子螯合溶液中加入2.05g三乙醇胺和4.10g海藻酸钠，搅拌溶解30min。
(3)向另一反应釜中，用284.80g水溶解126.76g硝酸钾和126.76g尿素，形成B液。
(4)将A，B溶液混合，加入24.80g氨水调节pH为5.0-6.0，即得到1000.00g液体肥产品。
将上述溶液稀释600-800倍施用，主要用于块茎形成期。
[实施例3]马铃薯专用富含黄腐酸液体肥料(微量元素型)
(1)在30-50℃水浴中，向120.40g水中加入29.41g柠檬酸、20.76g黄腐酸和10.83g三乙醇胺，搅拌溶解30min，形成A液。
(2)向上述溶液中依次加入3.94g硼酸，15.29g七水硫酸锌，4.22g一水硫酸锰，在30-50℃水浴中反应2h。
(3)向第二个反应釜中，用60.00g水溶解5.54g抗环血酸和17.30g七水硫酸亚铁，形成B液。
(4)向第三个反应釜中，加59.20g水溶解1.24g钼酸铵，形成C液。
(5)将A，B，C三种溶液混合。
(6)在四号反应釜中，于30-50℃水浴条件下，用326.00g水溶解213.17g尿素和94.15g硝酸钾，此为D液。
(7)将D液加入到A，B，C三种的混合溶液中。加19.20g氨水调pH为5.0-6.0，即得到1000.00g液体肥产品。
将上述溶液稀释600-800倍施用，主要用于淀粉积累期。
[实施例4]马铃薯专用富含黄腐酸液体肥料(大量元素型)
(1)向620.00g水中，依次溶解148.49g磷酸二氢钾和166.28g硝酸钾。
(2)向上述溶液中加入38.67g黄腐酸和1.93g六偏磷酸钠，最后用24.50g氨水，调节PH为5.0-6.0，即得到1000.00g液体肥产品。
将上述溶液稀释600-800倍施用，主要用于块茎休眠期。
实验例黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥的应用试验
本发明研制的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，于2013年5月-2013年10月期间在内蒙古乌兰察布市进行肥效验证试验。施用方法采用膜下滴灌的方式。
试验处理设计如下：
对照处理：不施肥；
试验处理1：亩施自制黄腐酸类马铃薯专用液体肥料30.0kg；
试验处理2：亩施其它品牌液体肥料30.0kg。
试验设2次重复，每亩具体施肥方式如表1所示：
表1不同时期不同处理方法下马铃薯施肥方案
本发明的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥在田间试验的应用效果如表2所示。
表2不同处理方法下马铃薯田间试验结果
由表2发现施用化肥可以大幅度提高马铃薯产量，其中本发明的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥较其他品牌液体肥料增产效果更明显。与其他品牌液体肥料相比，本发明的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥增产16.92％，大薯率提高了7.67％，亩投入降低了24.24％。
Claims (9)
1.一种黄腐酸类马铃薯专用的高效液体复合肥的研制，其特征在于按重量份由以下组分组成：黄腐酸1-10份，大量元素30-40份，中量元素1-10份，微量元素0.2-3份，复合螯合剂2-12份，抗氧化剂1-2份，表面活性剂0-1份，溶液稳定剂0-1份。
2.根据权利要求1所述的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，其生产工艺包括过氧化氢氧化法提取黄腐酸、黄腐酸-金属螯合离子的制备和马铃薯专用液体肥的制备三个方面。
3.根据权利要求1所述的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，其大量元素是由尿素、磷酸二氢钾(磷酸二氢铵)和硝酸钾(硫酸钾)中的一种或多种组成。
4.根据权利要求1所述的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，其中中量元素是由七水硫酸镁，七水硝酸镁和四水硝酸钙中的一种或多种组成。其中各元素质量分数为：镁：0-2.0％，钙：0-2.0％，硫0-2.0％。
5.根据权利要求1所述的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，其微量元素由硼酸，七水硫酸亚铁，七水硫酸锌，五水硫酸铜，一水硫酸锰，四水钼酸铵中的一种或者多种组成。其中各元素质量分数依次为：硼酸：0-0.8％，七水硫酸亚铁：0-1.0％，七水硫酸锌：0-1.0％，五水硫酸铜：0-0.5％，一水硫酸锰：0-1.0％，四水钼酸铵：0-1.0％。
6.根据权利要求1所述的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，其复合螯合剂是由柠檬酸，EDTA，氨基酸中的一种或几种组成。
7.根据权利要求1所述的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，其抗氧化剂为抗坏血酸。
8.根据权利要求1所述的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，其表面活性剂为三乙醇胺，六偏磷酸钠。
9.根据权利要求1所述的黄腐酸类马铃薯专用高效液体复合肥，其溶液稳定剂为海藻酸钠，丙三醇。
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