一种高浓度腐植酸冲施液体肥及其生产方法与流

点击次数:   更新时间:2020-10-30 07:24     来源:刮刮乐

  本发明涉及一种肥料技术领域,具体是涉及一种高浓度腐植酸冲施液体肥及其生产方法。

  腐植酸是一种大分子多取代的芳香酸物质,因其特殊的化学结构在农业中有多种用途,其中腐植酸的吸附、离子交换和氧化还原功能,使其具有很强的缓冲性能,比一般土壤高10~20倍,因此对碱性、酸性土壤的物理化学性质改良作用十分明显。

  使用石膏改良酸性、碱性土壤效果确实,但是未得到大规模推广,其主要原因是造价高,农民难以接受,根据环保的要求,利用煤炭作为能源的电厂将大规模地逐步安装清除煤烟中二氧化硫的设备,产生的大量废渣主要成分为硫酸钙,为改良酸碱土壤的优良材料,但是其固体成分溶解度低,通过把此成分和腐植酸进行研磨降低粒度,大大增加了其溶解度和活性,冲施肥中的腐植酸和营养元素成分不仅可以增强改土效果,而且可以弥补在改良酸碱土壤中营养元素的不足,三者结合相得益彰,一举多得。

  目前使用腐植酸改良土壤的产品主要为固体肥料,腐植酸和营养元素含量较低,而高含量腐植酸液体冲施肥能够明显降低土壤酸碱度,同时具有显著的肥效作用,节水省肥、营养均衡等优点。但是由于腐植酸为有机-无机胶体物质,容易聚结和沉降,尤其在较高浓度下,分散介质中溶解着高浓度无机离子,构成复杂的“电解质系统”,高浓度分散粒子吸附大量离子后,双电层极其薄弱,从而加剧了粒子的聚集和沉降过程,而且使用的腐植酸物质来源多为单一的水溶腐植酸盐,价格昂贵,资源浪费严重,配制而成的高浓度腐植酸溶液容易沉降、结块,流动性差,尤其腐植酸≥200g/L产品中容易呈现“胶冻”状,流动性差,国内市场未见腐植酸含量达到此浓度以上的产品,高浓度腐植酸液体肥添加单一分散剂亦不能解决上述问题,所以开发用于改良土壤结构,提高土壤生产力水平,均质、稳定和易于流动的环保型高含量腐植酸液体冲施肥已经成为本领域人员亟待解决的问题。

  有鉴于此,本发明的提供一种高浓度腐植酸冲施液体肥及其生产方法,该肥料能够显著改良酸碱土壤、肥效显著、稳定均一、绿色环保、价格低廉。

  为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种高浓度腐植酸冲施液体肥,其特征在于:所述的液体肥由以下重量原料组成:水溶性腐植酸盐10~30份、尿素10~20份、磷酸盐16~22份、氯化钾3~6份、分散剂6~10份、木质素磺酸钠10~15份、腐植酸钙3~5份、软化水10~30份。

  所述的分散剂为分子量为6000Da的聚乙二醇、六偏磷酸钠之中的一种或多种。

  所述的腐植酸钙为褐煤、风化煤、泥煤之中的一种或多种和烟气脱硫废弃物的胶合物,胶合物的粒径≥200目,纯度80~90%。

  步骤一:在配制罐中依次加入软化水、尿素、磷酸盐、水溶性腐植酸盐、氯化钾、腐植酸钙,温度保持在50~60℃反应1~1.5小时;

  步骤二:将分散剂和木质素磺酸钠与步骤一所述混合溶液加入乳化机中,在剪切速率为2000~4000r/min的条件下剪切1~1.5h;

  步骤三:上述液体继续搅拌至常温,即得到稳定、均一,流动性好的高浓度腐植酸液体冲施肥。

  1)本发明产品中的腐植酸含量达到200g/L以上,为目前市场少见,改良酸碱性土壤、降低土壤含盐量能力大大增强;

  2)本发明产品中添加一定比例和含量的六偏磷酸钠或(和)聚乙二醇、木质素磺酸钠为高效分散剂,在一定高速速率搅拌乳化下加入,能够降低产品粘度、稳定产品胶体、增强产品流动性,克服了高含量腐植酸液肥容易聚集、流动性差的问题,产品不仅含有高含量的活性腐植酸,而且同时含有氮、磷、钾等营养元素,产品稳定、流动性好;

  3)本发明产品中添加的腐植酸钙类物质主要来自燃煤电厂脱硫废弃物,在一定粒径下与腐植酸发生胶合反应,增加了硫酸钙和腐植酸的活性和溶解度,不仅能够改良酸碱土壤物理化学性质,而且解决了脱硫废弃物的环境污染,在改良土壤的同时补充作物必须的营养元素,节水省肥,一举多得。

  4)本发明产品中添加的木质素磺酸钠为制浆造纸工业的废弃物,不仅含有活性腐植酸,对其利用解决了其对环境的污染,而且木质素磺酸钠是一种分散剂,能够降低高含量腐植酸的粘度,提高稳定性,绿色环保。

  在配制罐中加入14份软化水,然后依次加入尿素14份、聚磷酸铵和磷酸二氢铵混合物20份、腐植酸钾28份、氯化钾5.5份、腐植酸钙3份,温度保持在55℃反应1小时,将上述溶液与6.5份的分散剂和12份的木质素磺酸钠加入乳化机中,在剪切速率为4000r/min的条件下剪切1.5小时,继续搅拌至常温得到HA≥200g/L、N+P2O5+K2O≥200g/L、pH(250倍稀释液)为8.43的稳定、均一,流动性好的高浓度腐植酸冲施液体肥。

  在配制罐中加入20份软化水,然后依次加入尿素12份、磷酸氢二铵和磷酸脲混合物17份、腐植酸钾26份、氯化钾3份、腐植酸钙3.5份,温度保持在50℃反应1小时,将上述溶液与6.5份的分散剂和11份的木质素磺酸钠加入乳化机中,在剪切速率为3500r/min的条件下剪切1小时,继续搅拌至常温得到HA≥200g/L、N+P2O5+K2O≥200g/L、pH(250倍稀释液)为8.58的稳定、均一,流动性好的高浓度腐植酸冲施液体肥。

  在配制罐中加入16份软化水,然后依次加入尿素11份,聚磷酸铵、磷酸二氢铵和磷酸脲混合物20份、腐植酸钾27份、氯化钾4份、腐植酸钙4份,温度保持在52℃反应1小时,将上述溶液与8份分散剂和10份木质素磺酸钠加入乳化机中,在剪切速率为3000r/min的条件下剪切1小时,继续搅拌至常温得到HA≥200g/L、N+P2O5+K2O≥200g/L、pH(250倍稀释液)为8.21的稳定、均一,流动性好的高浓度腐植酸冲施液体肥。

  在新疆阿克苏地区的盐碱土试验基地进行土壤改良试验,供试腐植酸有机液体肥1为实施例三所得到的高浓度腐植酸冲施液体肥,指标:HA≥200g/L,N+P2O5+K2O≥200g/L,供试腐植酸有机液肥2为常规腐植酸冲施液体肥,指标:HA≥120g/L,N+P2O5+K2O≥200g/L,试验前将供试肥料按各处理施入盐碱地,施肥两天后播下棉花种子,每个处理播种100个种子,分别设置处理:A,供试腐植酸有机液肥1按照每次4升/亩灌根,共灌根3次;B,供试腐植酸有机液肥2按照每次4升/亩灌根,共灌根3次;C,清水4升/亩灌根,共灌根3次,每次灌根间隔10天,每个处理3个重复。

  测定土壤的理化性质的影响,包括pH、ESP、总盐量等项目。使用了不同处理腐植酸有机液体肥后土壤碱化度较对照降低幅度为14.10~22.76%,其中使用了腐植酸有机液体肥1碱化度下降幅度最大,原因可能为高含量的腐植酸对土壤中的钠、钾离子进行了交换吸附,使得土壤碱化度下降。使用了腐植酸有机液体肥1土壤pH分别为8.07,下降幅度最大,与对照相比差异显著(P0.05),原因可能为腐植酸胶体中的氢离子交换出了土壤中的氢氧根离子,使得土壤pH下降,腐植酸使用量越多,下降幅度越大。不同处理土壤全盐量均有较大幅度降低,较对照均达到差异显著水平(P0.05),其中使用了腐植酸有机液体肥1后降低幅度最大,较对照降幅达到46.94%,原因可能为腐植酸交替可以促进土壤团粒结构的形成,改良土壤结构,使得盐分容易淋失,而且腐植酸可以吸附盐分离子,使得全盐量下降。结果表明使用了实施例三配制的高浓度腐植酸冲施液体肥后对盐碱土改良效果明显,ESP、pH和全盐量指标均有较大幅度下降,较常规处理和空白对照相比差异达到显著水平(具体结果见表1)。

  在山东省东营市某棉花种植基地进行棉花生物学性状测定,采用本实施例二的高浓度腐殖酸液体肥和传统的抗盐剂(主要成分为有机酸)和清水进行对照,在棉花播种前两天以500倍进行冲施,出苗后以500倍进行灌根,共施肥5次,每次间隔20天,每个处理3个重复,计算各个处理的平均出苗率,施肥完成后10天测定株高、根冠比和产量。棉花的出苗率、株高、根冠比和产量皆高于清水对照和处理常规对照,差异达到显著水平(具体结果见表2)。

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