CN113816800A - 一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，按质量分数计，由40‑60％含中微量元素物质，30‑50％酸性物质，1‑10％助剂组成；中微量元素为含有钙、镁、硅、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼中两种或两种以上元素的混合物；酸性物质为硫酸脲、柠檬酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸、乙二酸、乙酸、己二烯酸中一种或两种以上混合物；助剂为黄原胶、瓜尔胶、生化黄腐酸、糖蜜、壳寡糖、乙二醇、聚乙二醇、乙醇胺中一种或者两种以上混合物。本发明一方面补充土壤中微量元素，另一方面改善土壤PH值，促进农作物对中微量元素的吸收。
Description
技术领域
本发明属于肥料技术领域，特别涉及一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法。
背景技术
根据全国农业技术推广中心2014年估测的数据显示，我国土壤普遍缺乏中微量元素。我国土壤中钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼等中微量元素含量在临界值以下的耕地面积分别达到63％、53％、40％、31％、48％、25％、42％、84％、59％。这与30多年前第二次全国土壤普查的数据相比，中微量元素缺乏的耕地面积增加近1倍。
由于作物对大量营养元素需求量大，且对产量的影响最为明显，因此在以往的施肥习惯中只注重氮磷钾的使用，却忽视了中微量元素的应用。然而中微量元素在植物体内非常活跃，广泛参与植物的光合作用、呼吸作用以及物质的转化等，对作物品质及产量的影响不容忽视。
碱性土壤是指土壤PH值大于7的土壤。这种土壤一般盐分含量较高，干旱与涝渍并存，有机质含量低，土壤理化性状差，缓冲性能差，保水保肥力低，对作物生长有害的阴阳离子多，不利于农作物的生长发育，且土地生产力和承载力低。
碱性土壤由于PH值过高，土壤中钠离子含量多，钙、镁离子被取代形成碳酸沉淀，锌铁锰元素有效性降低，作物吸收也变得更为困难，是以碱性土壤中尤为缺乏中微量元素。
现有技术中公开一些中微量元素肥中，虽然含有中微量元素，但是不调节土壤PH值，并且在使用造粒机进行肥料造粒的过程中，底料易堆积，无法均匀散开，导致造粒不均匀，无法任意调节造粒圆盘倾斜角度，不能适应不同规格的造粒要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，一方面补充土壤中微量元素，另一方面改善土壤PH值，促进农作物对中微量元素的吸收。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种中微量元素颗粒肥料，按质量百分数计算，由40-60％含中微量元素物质，30-50％酸性物质，1-10％助剂组成。
上述中微量元素为含有钙、镁、硅、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼中两种或两种以上元素的混合物。优选出原料及质量百分比为一水硫酸镁10-20％、硫磺粉18-25％、硫酸亚铁3-5％、一水硫酸锌1-3％、硼酸1-3％、五水硫酸铜1-3％、一水硫酸锰1-3％、七钼酸铵1-3％。
硫对植物生长是十分有益的元素，在植物新陈代谢中具有多种作用，尤其是在氨基酸蛋白质的形成过程中起重要的作用，并对作物蛋白质、油脂、维生素以及葡萄糖合成影响较大。在某种情况下，硫对土壤吸收磷酸盐起重要作用。并且硫磺粉施入土壤中后，可以促进硫化细菌的繁殖，促进难溶性磷酸盐的溶解，能够提高肥料利用效率。
铜参与植物的生长调节，提高作物对干旱、热害和霜害等的抵御能力，有效延长叶片寿命，增强植物光合能力。作物缺铜时，植株变得矮小，分枝、分蘖减少，全株体色褪淡，呈浅绿色或黄绿色。
硼是生殖元素，影响生殖器官发育。硼促进花粉形成，提高坐果率；促进细胞的伸长和组织分化；促进碳水化合物运输和蛋白质代谢。当植物缺硼时，顶端停止生长并逐渐死亡，新叶停止生长，在叶柄上形成不定芽；易出现落芽、落花、落果现象，花而不实。
锌参与植物生长素和叶绿素的合成，是多种酶的组分和活化剂。缺锌时，植物生长受抑制，尤其是节间生长严重受阻，并表现出叶片的脉间失绿或白化症状；一般植物缺锌，叶片变小，枝干的节间缩短，还会造成叶脉颜色变浅。
锰是叶绿体的组成物质，促进植物叶绿素合成和光合作用，促进花粉发芽、花粉管伸长及果实膨大。作物缺锰时，叶片柔软，叶脉失绿，易引起植物各种代谢进程碰壁，造成减产。锰是植物体内多种酶的激活剂，能促进叶绿素和碳水化合物的同化。
铁是细胞色素、血红素、铁氧还蛋白及多种酶的重要组分，在植物体内起传递电子的作用，是叶绿素合成中必不可少的物质。铁在植物体内不易移动，缺铁时首先表现在幼叶上。表现为脉间失绿，严重时整个幼叶呈黄白色，缺铁常在碱性土壤中发生。
钼是需要量最少的必需元素。钼酸离子是固氮酶的组成成分，是黄嘌吟脱氢酶及脱落酸合成中的某些氧化酶的成分。豆科植物根瘤菌的固氮特别需要钼,固氮酶是由铁蛋白和铁钼蛋白组成的。植物缺钼症状：新叶畸形，有斑点，散布于叶片上；生长不良，植株矮小；豆科植物缺钼会影响固氮，荚粒不饱满。
所述的酸性物质为硫酸脲、柠檬酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸、乙二酸、乙酸、己二烯酸中一种或两种以上混合物。优选出原料及质量百分比为硫酸脲28-40％、柠檬酸2-5％、亚甲基丁二酸2-5％、顺丁烯二酸2-5％。
硫酸脲是弱酸性的，有效改良碱性土壤。相较于尿素，硫酸脲具有缓释性，在有益微生物菌驱动下按作物需求释放养分，速效养分促使作物苗期快长，长效养分确保作物后期不脱肥，为微生物提供事宜环境，从而激活土壤深层磷钾，抑制对磷钾的固定。本发明所选硫酸脲为尿素与硫酸分子比2：1生产而成的。
本发明中，所述柠檬酸为固体粉末产品，有效含量≥98％；所述亚甲基丁二酸为固体粉末产品，有效含量≥98％；所述顺丁烯二酸为固体粉末产品，有效含量≥98％。
所述的助剂为黄原胶、瓜尔胶、生化黄腐酸、糖蜜、壳寡糖、乙二醇、聚乙二醇、乙醇胺中一种或者两种以上混合物。优选出原料及质量百分比为乙二醇2-4％、聚乙二醇2-5％。
经研究发现，将上述助剂与酸性物质复配，可以有效提高酸性物质利用率，缓慢释放酸性物质，提高肥效利用率，有效缓解碱性土壤所带来的土壤板结、土壤盐渍化等问题。
一种调节碱性土壤的中微量元素肥的制备方法，其特征包括一下步骤：
步骤一：将所述柠檬酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸和适量的水混合，加热到50-80℃，反应30min；将助剂加入上述混合液中，温度降至40-50℃，继续反应30min，得到混合液A；
步骤二：将中微量元素物质充分混合，进行粉碎处理，保持细度在100目左右，得到混合物B；
步骤三：将混合物B放入圆盘造粒机或滚筒造粒机中，保持转速，将溶液A缓慢均匀加入其中，制的粒度在1.0-2.0mm的颗粒肥料C；
步骤四：加热硫酸脲至熔融状态，喷洒包裹到颗粒C上，使得表层包裹厚度在0.5-1.5mm间，冷却到常温，制的粒度在1.5-3.5mm的颗粒D。
所述圆盘造粒机包括底座、造粒圆盘、弧形挡板、分流板、直线挡板、龙门架、锁紧装置、电机、减速机、连接杆Ⅰ、调节齿轮、限位块、调节齿条、调节螺栓、固定板、调节螺杆、连接杆Ⅱ、伸缩板、限位套筒、旋转杆、锁紧齿轮，所述底座上方活动安装有旋转杆，旋转杆一端设有锁紧齿轮，锁紧齿轮外侧设有锁紧装置，旋转杆上固定安装有龙门架，龙门架内侧造粒圆盘固定安装在减速机输出端，减速机输入端所设皮带轮通过皮带啮合连接电机输出端所设皮带轮，电机与减速机固定安装在旋转杆上，龙门架上固定安装有直线挡板，直线挡板一侧设有分流板，分流板固定在连接杆Ⅱ上，连接杆Ⅱ末端连接伸缩板，伸缩板活动安装在限位套筒内部，限位套筒固定安装在龙门架上方，连接杆Ⅱ一侧设有连接杆Ⅰ，连接杆Ⅰ活动安装在龙门架上，连接杆Ⅰ一端设有弧形挡板，另一端固定安装有调节齿轮，调节齿轮两侧设有两组限位块，限位块上活动安装有调节齿条，调节齿条与调节齿轮啮合连接，调节齿条一端固定安装有调节螺杆，调节螺杆活动安装在固定板上，固定板两侧设有两组调节螺栓，调节螺栓活动安装在调节螺杆上。
所述锁紧装置包括锁紧盖、锁紧杆、弹簧、导向杆、导向板、锁紧螺栓、固定底盖，固定底盖设于锁紧齿轮下方并固定安装在底座一侧，固定底盖上活动安装有锁紧盖，锁紧盖一侧设有锁紧螺栓，锁紧盖上方固定安装有导向板，导向板上活动安装有若干导向杆，导向杆末端固定连接锁紧杆，锁紧杆与导向板之间设有弹簧，若干锁紧杆活动安装在锁紧盖上。
本发明与现有技术相比较有益效果表现在：
1)本发明制备的中微量元素颗粒肥料施用简单，便捷，可以配合各类颗粒，粉状复合肥混合使用，或者单独使用；并且粒度在1.5-3.5mm之间，颗粒小，避免局部施肥不均匀或过量情况；
2)本发明制备的中微量元素物质由于包裹在内核，外膜隔绝空气和水，可有效的控制各种元素物质间发生的化学反应，即中微量元素物质要求不高易于被作物吸收即可，同时也不必考虑选择的含中微量元素物质间产生的化学反应；
3)本发明所述成品颗粒，溶解于水后溶液呈弱酸性，能够有效中和土壤中的碳酸氢盐，释放氢离子，降低土壤内部盐分，进一步改良土壤盐碱性，提升植物对土壤营养物质的吸收效率，此外，还能释放土壤内部被固定的磷，增强肥料利用率；
4)本发明制备的中微量元素颗粒肥料含有作物所需的中微量营养元素硫、镁、硼、铜、锌、铁、锰、硅、钼，为作物生长整个周期提供了营养，满足作物生长周期对中微量元素的需求，提升作物品质；
5)通过在圆盘造粒机中增设弧形挡板与分流板，使肥料跟随圆盘造粒机转动的过程中，通过弧形挡板与分流板将肥料均匀分散开，防止堆积，并且可通过调节螺栓与伸缩板对分流板与弧形板进行位置和角度的调节，通过在旋转杆一侧设置锁紧装置，锁紧装置通过两排交叉分布的导向杆与锁紧杆，使造粒圆盘能够在任意角度锁紧，以此满足各种肥料造粒大小的要求。
附图说明
附图1是一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法结构示意图；
附图2是电机结构示意图；
附图3是造粒圆盘内部结构示意图；
附图4是调节齿轮结构示意图；
附图5是锁紧齿轮结构示意图；
附图6是导向杆结构示意图；
附图7是附图5中A处局部放大图；
图中：10、底座；11、造粒圆盘；12、弧形挡板；13、分流板；14、直线挡板；15、龙门架；16、锁紧装置；17、电机；18、减速机；121、连接杆Ⅰ；122、调节齿轮；123、限位块；124、调节齿条；125、调节螺栓；126、固定板；127、调节螺杆；131、连接杆Ⅱ；132、伸缩板；133、限位套筒；151、旋转杆；152、锁紧齿轮；161、锁紧盖；162、锁紧杆；163、弹簧；164、导向杆；165、导向板；166、锁紧螺栓；167、固定底盖。
具体实施方式
为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-7，对本发明的技术方案进一步具体说明。
实施例1：
一种可以调节碱性土壤的中微量元素肥料的制备方法，包括以下步骤：
1)将所述柠檬酸2g、亚甲基丁二酸2g、顺丁烯二酸5g和适量的水混合，加热到50-80℃，反应30min；将乙二醇3g、聚乙二醇2g加入上述混合液中，温度降至40-50℃，继续反应30min，得到混合液A；
2)将15g一水硫酸镁、20g硫磺粉、5g硫酸亚铁、2g一水硫酸锌、2g硼酸、2g五水硫酸铜、2g一水硫酸锰、2g七钼酸铵混合均匀，研磨至100目左右，得到混合物B；
3)将混合物B放入圆盘造粒机或滚筒造粒机中，保持转速，将溶液A缓慢均匀加入其中，制的粒度在1.0-2.0mm的颗粒肥料C；
所述圆盘造粒机包括底座10、造粒圆盘11、弧形挡板12、分流板13、直线挡板14、龙门架15、锁紧装置16、电机17、减速机18、连接杆Ⅰ121、调节齿轮122、限位块123、调节齿条124、调节螺栓125、固定板126、调节螺杆127、连接杆Ⅱ131、伸缩板132、限位套筒133、旋转杆151、锁紧齿轮152，所述底座10上方活动安装有旋转杆151，旋转杆151一端设有锁紧齿轮152，锁紧齿轮152外侧设有锁紧装置16，旋转杆151上固定安装有龙门架15，龙门架15内侧造粒圆盘11固定安装在减速机18输出端，减速机18输入端所设皮带轮通过皮带啮合连接电机17输出端所设皮带轮，电机17与减速机18固定安装在旋转杆151上，龙门架15上固定安装有直线挡板14，直线挡板14一侧设有分流板13，分流板13固定在连接杆Ⅱ131上，连接杆Ⅱ131末端连接伸缩板132，伸缩板132活动安装在限位套筒133内部，限位套筒133固定安装在龙门架15上方，连接杆Ⅱ131一侧设有连接杆Ⅰ121，连接杆Ⅰ121活动安装在龙门架15上，连接杆Ⅰ121一端设有弧形挡板12，另一端固定安装有调节齿轮122，调节齿轮122两侧设有两组限位块123，限位块123上活动安装有调节齿条124，调节齿条124与调节齿轮122啮合连接，调节齿条124一端固定安装有调节螺杆127，调节螺杆127活动安装在固定板126上，固定板126两侧设有两组调节螺栓125，调节螺栓125活动安装在调节螺杆127上。
所述锁紧装置16包括锁紧盖161、锁紧杆162、弹簧163、导向杆164、导向板165、锁紧螺栓166、固定底盖167，固定底盖167设于锁紧齿轮152下方并固定安装在底座10一侧，固定底盖167上活动安装有锁紧盖161，锁紧盖161一侧设有锁紧螺栓166，锁紧盖161上方固定安装有导向板165，导向板165上活动安装有若干导向杆164，导向杆164末端固定连接锁紧杆162，锁紧杆162与导向板165之间设有弹簧163，若干锁紧杆162活动安装在锁紧盖161上。
4)加热36g硫酸脲至熔融状态，喷洒包裹到颗粒C上，使得表层包裹厚度在0.5-1.5mm间，冷却到常温，制的粒度在1.5-3.5mm的颗粒D。
实施例2
与实施例1相比较所不同的是，一种可以调节碱性土壤的中微量元素肥料的制备方法包括以下步骤：
1)将所述柠檬酸3g、亚甲基丁二酸3g、顺丁烯二酸3g和适量的水混合，加热到50-80℃，反应30min；将乙二醇2g、聚乙二醇3g加入上述混合液中，温度降至40-50℃，继续反应30min，得到混合液A；
2)将17g一水硫酸镁、18g硫磺粉、6g硫酸亚铁、2g一水硫酸锌、2g硼酸、2g五水硫酸铜、2g一水硫酸锰、2g七钼酸铵混合均匀，研磨至100目左右，得到混合物B；
3)将混合物B放入圆盘造粒机或滚筒造粒机中，保持转速，将溶液A缓慢均匀加入其中，制的粒度在1.0-2.0mm的颗粒肥料C；
4)加热35g硫酸脲至熔融状态，喷洒包裹到颗粒C上，使得表层包裹厚度在0.5-1.5mm间，冷却到常温，制的粒度在1.5-3.5mm的颗粒D。
实施例3
与实施例1相比较所不同的是，一种可以调节碱性土壤的中微量元素肥料的制备方法包括以下步骤：
1)将所述柠檬酸2g、亚甲基丁二酸2g、顺丁烯二酸5g和适量的水混合，加热到50-80℃，反应30min；将乙二醇3g、聚乙二醇3g加入上述混合液中，温度降至40-50℃，继续反应30min，得到混合液A；
2)将16g一水硫酸镁、18g硫磺粉、5g硫酸亚铁、2g一水硫酸锌、2g硼酸、2g五水硫酸铜、2g一水硫酸锰、2g七钼酸铵混合均匀，研磨至100目左右，得到混合物B；
3)将混合物B放入圆盘造粒机或滚筒造粒机中，保持转速，将溶液A缓慢均匀加入其中，制的粒度在1.0-2.0mm的颗粒肥料C；
4)加热36g硫酸脲至熔融状态，喷洒包裹到颗粒C上，使得表层包裹厚度在0.5-1.5mm间，冷却到常温，制的粒度在1.5-3.5mm的颗粒D。
实施例4
与实施例1相比较所不同的是，一种可以调节碱性土壤的中微量元素肥料的制备方法包括以下步骤：
1)将所述柠檬酸4g、亚甲基丁二酸2g、顺丁烯二酸3g和适量的水混合，加热到50-80℃，反应30min；将乙二醇3g、聚乙二醇33g加入上述混合液中，温度降至40-50℃，继续反应30min，得到混合液A；
2)将17g一水硫酸镁、17g硫磺粉、5g硫酸亚铁、2g一水硫酸锌、2g硼酸、2g五水硫酸铜、2g一水硫酸锰、2g七钼酸铵混合均匀，研磨至100目左右，得到混合物B；
3)将混合物B放入圆盘造粒机或滚筒造粒机中，保持转速，将溶液A缓慢均匀加入其中，制的粒度在1.0-2.0mm的颗粒肥料C；
4)加热36g硫酸脲至熔融状态，喷洒包裹到颗粒C上，使得表层包裹厚度在0.5-1.5mm间，冷却到常温，制的粒度在1.5-3.5mm的颗粒D。
以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，其特征在于：按质量分数计，由40-60％含中微量元素物质，30-50％酸性物质，1-10％助剂组成。
2.根据权利要求1所述的一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，其特征在于所述中微量元素为含有钙、镁、硅、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼中两种或两种以上元素的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，其特征在于所述酸性物质为硫酸脲、柠檬酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸、乙二酸、乙酸、己二烯酸中一种或两种以上混合物。
4.根据权利要求1所述的一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，其特征在于所述助剂为黄原胶、瓜尔胶、生化黄腐酸、糖蜜、壳寡糖、乙二醇、聚乙二醇、乙醇胺中一种或者两种以上混合物。
5.根据权利要求1所述的一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，其特征在于所述一种调节碱性土壤的中微量元素肥的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将柠檬酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸和适量的水混合，加热到50-80℃，反应30min；将助剂加入上述混合液中，温度降至40-50℃，继续反应30min，得到混合液A；
步骤二：将中微量元素物质充分混合，进行粉碎处理，保持细度在100目左右，得到混合物B；
步骤三：将混合物B放入圆盘造粒机或滚筒造粒机中，保持转速，将溶液A缓慢均匀加入其中，制的粒度在1.0-2.0mm的颗粒肥料C；
步骤四：加热硫酸脲至熔融状态，喷洒包裹到颗粒C上，使得表层包裹厚度在0.5-1.5mm间，冷却到常温，制的粒度在1.5-3.5mm的颗粒D。
6.根据权利要求5所述的一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，其特征在于所述圆盘造粒机包括底座、造粒圆盘、弧形挡板、分流板、直线挡板、龙门架、锁紧装置、电机、减速机、连接杆Ⅰ、调节齿轮、限位块、调节齿条、调节螺栓、固定板、调节螺杆、连接杆Ⅱ、伸缩板、限位套筒、旋转杆、锁紧齿轮，所述底座上方活动安装有旋转杆，旋转杆一端设有锁紧齿轮，锁紧齿轮外侧设有锁紧装置，旋转杆上固定安装有龙门架，龙门架内侧造粒圆盘固定安装在减速机输出端，减速机输入端所设皮带轮通过皮带啮合连接电机输出端所设皮带轮，电机与减速机固定安装在旋转杆上，龙门架上固定安装有直线挡板，直线挡板一侧设有分流板，分流板固定在连接杆Ⅱ上，连接杆Ⅱ末端连接伸缩板，伸缩板活动安装在限位套筒内部，限位套筒固定安装在龙门架上方，连接杆Ⅱ一侧设有连接杆Ⅰ，连接杆Ⅰ活动安装在龙门架上，连接杆Ⅰ一端设有弧形挡板，另一端固定安装有调节齿轮，调节齿轮两侧设有两组限位块，限位块上活动安装有调节齿条，调节齿条与调节齿轮啮合连接，调节齿条一端固定安装有调节螺杆，调节螺杆活动安装在固定板上，固定板两侧设有两组调节螺栓，调节螺栓活动安装在调节螺杆上。
7.根据权利要求6所述的一种调节碱性土壤的中微量元素肥及其制备方法，其特征在于所述锁紧装置包括锁紧盖、锁紧杆、弹簧、导向杆、导向板、锁紧螺栓、固定底盖，固定底盖设于锁紧齿轮下方并固定安装在底座一侧，固定底盖上活动安装有锁紧盖，锁紧盖一侧设有锁紧螺栓，锁紧盖上方固定安装有导向板，导向板上活动安装有若干导向杆，导向杆末端固定连接锁紧杆，锁紧杆与导向板之间设有弹簧，若干锁紧杆活动安装在锁紧盖上。
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