一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥及其制造方法。它包含營養(yǎng)成份鉀、鈣、鎂，植物營養(yǎng)調(diào)理劑（含γ-聚谷氨酸等多種有機酸和鐵、鋅、錳、硼、鉬等微量元素）。一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥由各原料按需混合均勻造粒而成，營養(yǎng)全面、pH≥7，利用率高、吸收好、見效快，并能調(diào)節(jié)土壤酸堿度，有效改良土壤從而提高作物產(chǎn)量，改善品質(zhì)，減少了肥料的投入，節(jié)約了農(nóng)民的種植成本，同時保護生態(tài)環(huán)境。根據(jù)測土施肥需要采用摻混工藝所得各種專用肥料及單獨使用均有顯著效果。
【專利說明】一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥及其制備方法，具體地說涉及一種大顆粒pH ^ 7具有改良土壤和保護環(huán)境的多功能農(nóng)業(yè)用硫酸鉀和氯化鉀及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化肥是作物(糧食)的糧食。我國消耗了世界總產(chǎn)量32%的化肥，單位面積用肥量是世界平均水平的3倍多，據(jù)統(tǒng)計2012年化肥使用量折純超過6000萬噸，實物量1.6億噸，我國耕地面積占全球的9%，但施肥量卻占到全球總量的30%以上，堪稱施肥超級大國，隨之帶來的是肥料利用率低，土壤肥力下降，土壤酸化，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)狀況變差，土壤中微量元素失衡，環(huán)境污染嚴重等后果，最終對農(nóng)作物造成極大危害，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)品產(chǎn)量下降和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低。
[0003]土壤酸化帶來的諸多負面影響:1) 土壤有機物的分解、有機質(zhì)的腐殖化、氮素的礦化，都是白微生物活動控制的，而微生物活動適宜的PH值為6.0-8.0。pH值降至6以下時，微生物活性下降，有機質(zhì)分解緩慢。2) 土壤的酸堿性對磷酸鹽的形態(tài)和磷的有效性影響很大。pH值在6.5~7.0時，磷與鈣結(jié)合生成磷酸一鈣或磷酸二鈣，磷呈氏?04_和即042_形態(tài)，作物能夠吸收利用；當(dāng)pH〈5.5時，磷酸根與鐵、鋁結(jié)合形成磷酸鐵、磷酸鋁被固定，失去肥效。3)由于鹽基交換作用，酸性土壤膠體上的K+、C a2+、Mg2+被H+取代，進入土壤溶液而流失，導(dǎo)致鉀、鈣、鎂 營養(yǎng)元素缺乏。4)與此同時，土壤酸化活化重金屬元素，如:鎘、汞、鉛、鉻、鋁等，造成農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降。
[0004]牡蠣殼由礦物質(zhì)和蛋白多糖等有機物組成，以生物活性鈣元素為主，生物活性鈣含量在38%-52%，還有鈉、鋇、銅、鐵、鎂、錳、鎳、鍶等多種微量元素，且pH≥9.5。牡蠣殼由角質(zhì)層、棱柱層、珍珠層組成，主要部分為棱柱層，呈葉片狀結(jié)構(gòu)，具有天然的多孔表面，含大量2-10 um微孔，具有較強的吸附能力，是物體附著的理想載體。
[0005]山東煙臺萊州市有鎂礦資源，據(jù)專家調(diào)查反映，很多區(qū)域土壤缺少鎂元素。萊州的輕燒鎂，原料主要成分為氧化鎂，呈堿性，具有改良酸性土壤的功效，為作為補充鎂元素。
[0006]中國牡蠣產(chǎn)量居世界首位，牡蠣殼占牡蠣總重的70%以上，大量牡蠣殼作為垃圾被丟棄，廢棄的殼殘留的有機物在長期堆放過程中腐敗發(fā)臭，危害居民生活，對環(huán)境造成嚴重污染。
[0007]本發(fā)明充分利用廢棄的牡蠣殼，將牡蠣殼應(yīng)用于生態(tài)鉀肥。實踐證明牡蠣殼經(jīng)技術(shù)處理后能夠改善土壤理化結(jié)構(gòu)，使土壤形成良好的團粒結(jié)構(gòu)，為作物根系的生長創(chuàng)造了良好的條件，使作物能很好地吸收各種養(yǎng)分，從而促進作物的生長發(fā)育，使用后可有效地緩解由于大量使用化肥而造成的土壤酸化、土壤板結(jié)、肥料利用率降低等問題，且對土壤沒有任何污染。
[0008]聚Y-谷氨酸(簡稱Y -PGA)是從芽胞桿菌發(fā)酵產(chǎn)物中提取出來的一種陰離子型高分子氨基酸聚合物，主要是由L-谷氨酸和D-谷氨酸單體之間通過α-氨基和羧基之間形成肽鍵后形成的同聚酰胺。由于Y- P G A分子側(cè)鏈含有大量的游離羧基，使其具有很好的與金屬離子螯合的特性。P H值在6左右的時候，y-PGA與鈣離子螯合的鈣螯合率最好。應(yīng)用有效促進植物對營養(yǎng)元素的吸收，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，減少肥藥流失導(dǎo)致的地表水及地下水體污染。
[0009]聚谷氨酸具有一些獨特的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性,如生物可降解性、良好生物相容性、強保水性、對人體無毒害、生物可降解性等特性，決定了 Y-聚谷氨酸在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用的巨大潛力。加入適量的聚谷氨酸鹽可改善土壤團粒結(jié)構(gòu)，從而提高土壤的保水性、透水性和透氣性，縮小土壤的晝夜溫差變化，達到改良劣質(zhì)土壤、使農(nóng)作物增產(chǎn)豐收的目的。
[0010]提高肥料利用率是農(nóng)業(yè)和肥料工業(yè)面臨的長期挑戰(zhàn)。解決辦法:科學(xué)施肥技術(shù)和科學(xué)肥料新品種。然而，在農(nóng)村勞力向城市轉(zhuǎn)移，施肥用工短缺的情況下，生產(chǎn)新型高效化肥，提高化肥本身的科技含量，是從根本上，從源頭上來提高化肥利用率，達到節(jié)約資源，減少污染的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本針對當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)的不足以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢，本發(fā)明的目的是提供一種營養(yǎng)全面、利用率高、吸收好、見效快并能有效改良土壤和保護生態(tài)環(huán)境的一種新型堿性功能生態(tài)鉀肥。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:本發(fā)明采用與鉀肥具有較好配伍的營養(yǎng)成分和植物營 養(yǎng)調(diào)理劑與鉀肥結(jié)合，形成一種營養(yǎng)全面、利用率高、吸收好、見效快并能有效改良土壤和保護生態(tài)環(huán)境的一種堿性多功能生態(tài)鉀肥。根據(jù)測土施肥需要采用摻混工藝可以將所得肥料作為各種專用肥料的原料組分使用或單獨使用。
[0013]本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥的制備方法。具體的說，將營養(yǎng)成分與植物營養(yǎng)調(diào)理劑等按比例混勻，根據(jù)需要將混勻的物料以不同劑量添加到鉀肥等原料中，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓輥壓設(shè)備擠壓造粒而成。
[0014]所說的營養(yǎng)成分是經(jīng)處理的貝殼粉、氧化鎂、硫酸鎂，營養(yǎng)成分占生態(tài)鉀肥所有原料總質(zhì)量的8-25%。所說的貝殼泛指軟體動物的外殼。經(jīng)處理的貝殼粉是指牡蠣殼、扇貝殼等貝殼經(jīng)高溫焙燒活化處理并粉碎所得貝殼粉。
[0015]所說的植物營養(yǎng)調(diào)理劑是在一定量的有機無機混合溶液中，加入中、微量元素、有機酸調(diào)節(jié)劑等，在反應(yīng)釜中加熱到50~80°C制成植物營養(yǎng)調(diào)理劑。植物營養(yǎng)調(diào)理劑占生態(tài)鉀肥所有原料總質(zhì)量的0.3~10%。
[0016]因鉀肥(如硫酸鉀、氯化鉀等)的理化特性不同，針對不同作物施用量不同，植物營養(yǎng)調(diào)理劑配比方案也不相同。植物營養(yǎng)調(diào)理劑用于鉀肥團粒造粒工藝或顆粒鉀肥表面的噴涂O
[0017]本發(fā)明中植物營養(yǎng)調(diào)理劑的組成質(zhì)量分數(shù)表示如下:Y-聚谷氨酸0.1~2.5份、腐植酸鹽0.2~10份、農(nóng)業(yè)用尿素5~15份、硫酸鋅0.2~4份、硫酸錳O~3份、硫酸亞鐵0.5~15份、硼酸0.2~1份、鑰酸鈉0.1~1份、有機酸調(diào)節(jié)劑2.5~3份、水91.2 ~45.5 份。
[0018]所說的腐植酸鹽為腐植酸鉀、腐植酸鈉、黃腐植酸鉀、黃腐植酸鈉中的一種或兩種以上混合物；中、微量元素為作物生長所必需的鋅、錳、硼中的一種或兩種以上混合物，一般常用硫酸鋅、硫酸錳、硫酸亞鐵、硼酸等；有機酸調(diào)節(jié)劑為黃腐酸、檸檬酸、草酸中的一種或兩種以上混合物。
[0019]本發(fā)明產(chǎn)品生態(tài)鉀肥營養(yǎng)全面，pH≥7，包含中量元素(鈣、鎂、硫)、微量元素(鐵、錳、鋅、硼、鑰)保證作物均衡全面地吸收各種養(yǎng)分營養(yǎng)；包含的生物活性鈣不存在硫酸根離子與鈣不能共存產(chǎn)生硫酸鈣沉淀的問題，提高了鈣的利用率，生物活性鈣的超強吸附性在改良土壤(促進土壤團粒形成，調(diào)節(jié)土壤酸堿度)和提高養(yǎng)分利用率(吸附各種營養(yǎng)成分)方面有顯著作用；Y-聚谷氨酸可以起到保水作用，促進作物根系發(fā)達，有效促進植物對營養(yǎng)元素的吸收利用，提高肥效和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，減少施肥量，減少水肥和農(nóng)藥流失，保護生態(tài)環(huán)境。
【具體實施方式】
[0020]下面通過具體的實施方案用于說明本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分和用量進行的各種改變或改動也屬于本發(fā)明的保護范圍
實施例1硫酸鉀型生態(tài)鉀肥
一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥的制備方法:按質(zhì)量份額取農(nóng)業(yè)用硫酸鉀77份，經(jīng)處理的牡蠣殼粉22份，植物營養(yǎng)調(diào)理劑1份。將各原料混合均勻經(jīng)轉(zhuǎn)鼓輥壓設(shè)備擠壓造粒而成的產(chǎn)品為一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥。
[0021]植物營養(yǎng)調(diào)理劑的制備:Y-聚谷氨酸2份、腐植酸鉀5份、農(nóng)業(yè)用尿素10份、硫酸鋅1份、硫酸錳0.2份、硫酸亞鐵3份、硼酸0.5份、鑰酸鈉0.1份、檸檬酸1份、黃腐酸1.5份，剩余質(zhì)量用水補齊。主要設(shè)備:調(diào)溫反應(yīng)釜或具有加溫功能及攪拌功能的反應(yīng)罐、液體計量泵、管道過濾器等；生產(chǎn)工藝:將腐植酸鉀、二分之一尿素放入已注入少量水的反應(yīng)器中，逐步加熱到70~80°C，并保持攪拌，待用。同時，在其他反應(yīng)器中將硫酸鋅、硫酸錳、硫酸亞鐵等微量元素溶解，并加入剩余二分之一尿素、檸檬酸，待充分反應(yīng)后，注入腐植酸鉀水溶液中，并充分攪拌，待溫度下降后，再加入Y -聚谷氨酸和黃腐酸等，經(jīng)過濾后裝入包裝桶，備用。
[0022]本實施例生態(tài)鉀肥具有以下理化性質(zhì):
(1)氧化鉀≥40%(以干基計)；
(2)pH ≥ 9.5
(3)氧化鈣≥9%；
(4)水分≤3%；
(5)含Y-聚谷氨酸和微量兀素。
[0023]實施例2硫酸鉀型生態(tài)鉀肥
一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥的制備方法:按質(zhì)量份額取農(nóng)業(yè)用硫酸鉀80份，經(jīng)處理的牡蠣殼粉12份，氧化鎂6份，植物營養(yǎng)調(diào)理劑2份。將各原料混合均勻經(jīng)轉(zhuǎn)鼓輥壓設(shè)備擠壓造粒而成的產(chǎn)品為一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥。
[0024]植物營養(yǎng)調(diào)理劑配方:Y -聚谷氨酸2.5份、腐植酸鈉8份、農(nóng)業(yè)用尿素10份、硫酸鋅1份、硫酸錳0.1份、硫酸亞鐵3.5份、硼酸1份、鑰酸鈉0.1份、檸檬酸1.5份、黃腐酸1.5份，剩余質(zhì)量用水補齊。主要設(shè)備:調(diào)溫反應(yīng)釜或具有加溫功能及攪拌功能的反應(yīng)罐、液體計量泵、管道過濾器等；生產(chǎn)工藝:將腐植酸鉀、二分之一尿素放入已注入少量水的反應(yīng)器中，逐步加熱到70~80°C，并保持攪拌，待用。同時，在其他反應(yīng)器中將硫酸鋅、硫酸錳、硫酸亞鐵等微量元素溶解，并加入剩余二分之一尿素、檸檬酸，待充分反應(yīng)后，注入腐植酸鉀水溶液中，并充分攪拌，待溫度下降后，再加入Y -聚谷氨酸和黃腐酸等，經(jīng)過濾后裝入包裝桶，備用。
[0025]本實施例生態(tài)鉀肥具有以下理化性質(zhì):
(1)氧化鉀≤41.5% (以干基計)；
(2)pH ≤ 7.5
(3)氧化|丐>5% ;氧化鎂> 4.5% ；
(4)水分≤3%；
(5)含Y-聚谷氨酸和微量兀素。
[0026]實施例3氯化鉀型生態(tài)鉀肥
一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥的制備方法:按質(zhì)量份額取農(nóng)業(yè)用硫酸鉀92份，經(jīng)處理的牡蠣殼粉7份，植物營養(yǎng)調(diào)理劑1份。將各原料混合均勻經(jīng)轉(zhuǎn)鼓輥壓設(shè)備擠壓造粒而成的產(chǎn)品為一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥。
[0027]植物營養(yǎng)調(diào)理劑的制備:Y-聚谷氨酸2.5份、黃腐植酸鉀3份、農(nóng)業(yè)用尿素15份、硫酸鋅1份、硫酸錳0.1份、硫酸亞鐵3份、硼酸0.3份、鑰酸鈉0.1份、檸檬酸1.5份、黃腐酸1份，剩余質(zhì)量用水補齊。主要設(shè)備:調(diào)溫反應(yīng)釜或具有加溫功能及攪拌功能的反應(yīng)罐、液體計量泵、管道過濾器等；生產(chǎn)工藝:將腐植酸鉀、二分之一尿素放入已注入少量水的反應(yīng)器中，逐步加熱到70~80°C，并保持攪拌，待用。同時，在其他反應(yīng)器中將硫酸鋅、硫酸錳、硫酸亞鐵等微量元素溶解，并加入剩余二分之一尿素、檸檬酸，待充分反應(yīng)后，注入黃腐植酸鉀水溶液中，并充分攪拌，待溫度下降后，再加入Y -聚谷氨酸和黃腐酸等，經(jīng)過濾后裝入包裝桶，備用。
[0028]本實施例生態(tài)鉀肥具有以下理化性質(zhì):
(1)氧化鉀≤55%(以干基計)；
(2)pH ≤ 7
(3)氧化鈣≤3%；
(4)水分≤6%；
(5)含Y-聚谷氨酸和微量兀素。
[0029]實施例4氯化鉀型生態(tài)鉀肥
一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥的制備方法:按質(zhì)量份額取農(nóng)業(yè)用硫酸鉀92份，經(jīng)處理的牡販殼粉5份，氧化鎂2.5份，植物營養(yǎng)調(diào)理劑0.5份。將各原料混合均勻經(jīng)轉(zhuǎn)鼓棍壓設(shè)備擠壓造粒而成的產(chǎn)品為一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥。
[0030]植物營養(yǎng)調(diào)理劑的制備:Y -聚谷氨酸2.5份、黃腐植酸鈉10份、農(nóng)業(yè)用尿素18份、硫酸鋅2份、硫酸錳0.1份、硫酸亞鐵10份、硼酸0.5份、鑰酸鈉0.4份、檸檬酸1.5份、黃腐酸1份，剩余質(zhì)量用水補齊。主要設(shè)備:調(diào)溫反應(yīng)釜或具有加溫功能及攪拌功能的反應(yīng)罐、液體計量泵、管道過濾器等；生產(chǎn)工藝:將腐植酸鉀、二分之一尿素放入已注入少量水的反應(yīng)器中，逐步加熱到70~80°C，并保持攪拌，待用。同時，在其他反應(yīng)器中將硫酸鋅、硫酸錳、硫酸亞鐵等微量元素溶解，并加入剩余二分之一尿素、檸檬酸，待充分反應(yīng)后，注入黃腐植酸鉀水溶液中，并充分攪拌，待溫度下降后，再加入Y -聚谷氨酸和黃腐酸等，經(jīng)過濾后裝入包裝桶，備用。
[0031]Y-聚谷氨酸0.1~2.5份、腐植酸鹽0.2~10份、農(nóng)業(yè)用尿素5~15份、硫酸鋅0.2~4份、硫酸錳O~3份、硫酸亞鐵0.5~15份、硼酸0.2~1份、鑰酸鈉0.1~I份、有機酸調(diào)節(jié)劑2.5~3份、水91.2~45.5份。
[0032]本實施例生態(tài)鉀肥具有以下理化性質(zhì):
(1)氧化鉀≥55%(以干基計)；
(2)pH ≥ 7
(3))氧化韓≥2%;氧化鎂≥1.8% ；
(4)水分≤6%；
(5)含Y-聚谷氨酸和微量兀素。
[0033]大量的田間試驗表明，使用本發(fā)明的鉀肥，吸收好，見效快，肥效長，氮磷鉀的當(dāng)季利用顯著提高，作物長勢旺盛，果實品質(zhì)好，作物產(chǎn)量高。作物增產(chǎn)在20%以上，減少了肥料的投入，節(jié)約了農(nóng)民的種植成本。
【權(quán)利要求】
1.一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥由鉀肥、營養(yǎng)成分(鈣、鎂等)、植物營養(yǎng)調(diào)理劑組成，其制備方法是將各原料按需調(diào)配并經(jīng)擠壓設(shè)備造粒而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥其特征在于營養(yǎng)成分占生態(tài)鉀肥質(zhì)量的8~25%，植物營養(yǎng)調(diào)理劑占生態(tài)鉀肥質(zhì)量的0.3~10%，其余為鉀肥原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥其特征在于鉀肥是農(nóng)業(yè)用硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥其特征在于營養(yǎng)成分(鈣、鎂等)是經(jīng)高溫焙燒等手段處理活化的牡蠣殼粉、扇貝殼粉等各類貝殼粉、氧化鎂、硫酸鎂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥其特征在于植物營養(yǎng)調(diào)理劑含Y -聚谷氨酸等多種有機酸和鐵、鋅、錳、硼、鑰等微量元素。
6.其組成質(zhì)量分數(shù)表不:Y -聚谷氨酸0.1~2.5份、腐植酸鹽0.2~10份、農(nóng)業(yè)用尿素5~15份、硫酸鋅0.2~4份、硫酸錳O~3份、硫酸亞鐵0.5~15份、硼酸0.2~1份、鑰酸鈉0.1~1份、有機酸調(diào)節(jié)劑2.5~3份、水91.2~45.5份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能型農(nóng)業(yè)用生態(tài)鉀肥其特征在于腐植酸鹽為腐植酸鉀、腐植酸鈉、黃腐植酸鉀、黃腐植酸鈉中的一種或兩種以上混合物。
【文檔編號】C05G3/00GK103951509SQ201410170893
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】孫玲麗, 王其選, 劉仙亭 申請人:煙臺眾德集團有限公司