一種堿性肥料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及肥料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有抑制土壤酸化和酸性土壤改良功效且pH值> 7.0的堿性肥料。
【背景技術(shù)】
[0002]植物需要的養(yǎng)分包含大量元素(如氮、磷、鉀)、中量元素(如媽、鎂、硫)、微量元素(如硼、鋅、鐵、銅、錳、鉬、氯)和有益元素(如硅、砸、鉻等)，除少量單質(zhì)肥料外，大部分養(yǎng)分元素往往是以鹽的形式存在，這些鹽類就是統(tǒng)稱的化肥。
[0003]化肥本身就具有酸堿性，不同的金屬離子與不同的酸根相結(jié)合，因?yàn)榻饘匐x子的強(qiáng)堿性與弱堿性和酸根的強(qiáng)酸性、弱酸性不同組合，使化肥溶解在水中呈現(xiàn)出一定的酸堿性反應(yīng)。凡是溶解在水中呈現(xiàn)酸性反應(yīng)的叫酸性肥料，如硫酸銨、氯化銨、磷酸一銨、磷酸二氫鉀、過磷酸鈣等。在肥料生產(chǎn)過程中由于合成或轉(zhuǎn)化的程度不同，還會(huì)帶入部分未反應(yīng)的強(qiáng)酸性成分，這會(huì)加重肥料的酸性程度，如化學(xué)法生產(chǎn)的硫酸鉀、氯化鉀、硫酸鎂等，因?yàn)楹杏坞x酸而呈明顯的酸性。凡是溶解在水中呈現(xiàn)堿性反應(yīng)的叫堿性肥料，如磷酸二銨、磷酸氫二鉀等。這些可以統(tǒng)稱為物理酸堿性。
[0004]植物對不同養(yǎng)分的需求量是不同的，因此，施入土壤中的化肥經(jīng)過植物吸收后在土壤中的陰離子和陽離子殘留量不同，當(dāng)陽離子殘留量明顯超過陰離子殘留量時(shí)土壤逐漸呈現(xiàn)堿性，當(dāng)陰離子殘留量明顯超過陽離子殘留量時(shí)土壤逐漸呈現(xiàn)酸性，這就是肥料的生理堿性與生理酸性。如硫酸銨、氯化銨、磷酸一銨、磷酸二氫鉀等為生理酸性肥料，硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸銨鈣、硝酸鎂等為生理堿性肥料。陰陽離子吸收基本平衡的肥料為生理中性肥料，如硝酸鉀、硝酸銨、尿素等。
[0005]植物都有自己適宜的土壤酸堿度范圍，除個(gè)別植物耐堿性、耐酸性比較強(qiáng)以外，大部分植物適宜的pH值范圍在5.5?7.5之間，其中適宜pH值范圍在6.0?7.0之間的最多，并且各種營養(yǎng)元素在此PH值范圍內(nèi)有效性較好，最適宜作物的種植。土壤的液相中溶解了大量的肥料，因此不同的土壤會(huì)呈現(xiàn)出不同的酸堿度，土壤過酸或過堿都會(huì)影響植物根系的發(fā)育，造成不同養(yǎng)分有效率的下降，破壞土壤中的生態(tài)環(huán)境，給作物的生長造成障礙。大量數(shù)據(jù)證明，過量施用化肥，尤其是不平衡施肥，嚴(yán)重破壞了土壤中養(yǎng)分的平衡性，會(huì)加快土壤的酸化程度。連年種植的溫室、大棚、果園、菜園土壤已經(jīng)明顯酸化，造成了土壤板結(jié)，嚴(yán)重影響作物的根系生長，植物長勢減弱，抗病能力降低，中、微量元素利用率下降，大量養(yǎng)分不能被吸收，出現(xiàn)營養(yǎng)缺乏，對作物的生長產(chǎn)生了障礙，限制了作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，嚴(yán)重制約了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
[0006]2010年2月，美國《科學(xué)》雜志報(bào)道:從上世紀(jì)80年代早期至今，幾乎在中國發(fā)現(xiàn)的所有土壤類型的pH值都下降了 0.13?0.80，土壤的不斷酸化還有發(fā)展的趨勢。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)張福鎖教授認(rèn)為，這種大規(guī)模的土壤PH值下降，通常需要幾十萬年的時(shí)間。也就是說，由于人類不合理生產(chǎn)活動(dòng)的影響，大大加速了我國土壤酸化，將會(huì)給生態(tài)環(huán)境和人類生存造成重大的危害。
[0007]我國土壤的酸化主要發(fā)生在南方酸性土壤，特別是紅、黃壤。有報(bào)道顯示，我國酸性土壤的面積約為20萬km2，占全國總面積的21%左右。這些酸性土壤大部分pH值〈5.5，其中較多的PH值〈5.0，甚至pH值低至4.5。這些土壤在不合理的土地利用、耕作管理下，酸化程度日漸嚴(yán)重，正在成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)障礙因子。當(dāng)前全國土壤酸堿度(pH值)30年平均下降了 0.6個(gè)單位，酸性耕地面積(pH值〈5.5)從30年前的7 %，上升到目前的21 %。南方14省(區(qū)、市)土壤pH值〈6.5的比例由30年前的52 %擴(kuò)大到65 %，pH值〈5.5的由20 %擴(kuò)大到40%，pH值〈4.5的由1%擴(kuò)大到4%。酸化最嚴(yán)重的廣東、廣西、四川等地pH〈4.5的耕地土壤比例分別為13%、7%、4%。江西省余江縣紅砂巖母質(zhì)發(fā)育的土壤(O?20cm層次)，經(jīng)1980年測定，荒草地pH值4.84，低產(chǎn)水田pH值5.90 ;而1996年同在該取樣點(diǎn)取樣測定，荒草地pH值為4.67，下降了 0.17，低產(chǎn)水田pH值為4.89，下降了 1.01。
[0008]近年來，關(guān)于我國北方非酸性土壤酸化的報(bào)道也逐漸增多。據(jù)調(diào)查，煙臺(tái)地區(qū)蘋果園土壤已發(fā)生不同程度的酸化，土壤pH值彡5.5所占比例，依順序排列為:招遠(yuǎn)32.03%,蓬萊29.88%、棲霞27.7%、龍口 15.73%，已明顯低于20世紀(jì)80年代土壤普查的pH值。
[0009]《中國農(nóng)技推廣》報(bào)道，全國查明pH值4.5以下的耕地面積2285萬畝，前10位的省份有山東省、廣東省、四川省、江西省、重慶市、福建省、湖北省、湖南省、廣西壯族自治區(qū)、安徽省。全國查明pH值5.5以下的面積2.26億畝，前10位的省份依次為湖南省、江西省、黑龍江省、安徽省、廣東省、四川省、湖北省、重慶市、福建省、山東省。全國查明pH值6.5以下的前10位省份依次為黑龍江省、湖南省、江西省、安徽省、吉林省、湖北省、四川省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省。
[0010]土壤酸化生產(chǎn)的危害:土壤酸化加重土壤板結(jié)、抑制根系發(fā)育、造成養(yǎng)分有效性下降、土壤保肥保水能力降低，土壤酸化植物長勢減弱抗病力降低加重農(nóng)藥浪費(fèi)，土壤酸化導(dǎo)致大部分營養(yǎng)元素吸收利用率很低，土壤酸化導(dǎo)致作物營養(yǎng)不良品質(zhì)下降，土壤酸化使土壤有益微生物種群變?nèi)跤泻罅糠敝?，土壤酸化影響營養(yǎng)元素的良性循環(huán)造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。
[0011]土壤中微生物的生物活性跟土壤的酸堿性有關(guān)，如土壤細(xì)菌和放線菌適宜于中性和微堿性環(huán)境，在強(qiáng)酸性土壤中真菌則占優(yōu)勢。在土壤酸化的環(huán)境下，植物病害80%以上是由真菌造成的，這也是農(nóng)藥中殺菌劑占農(nóng)藥總量絕大部分的原因。
[0012]目前，國內(nèi)外肥料企業(yè)基本是以尿素(pH值7.0)、硫酸銨(pH值5.5)、氯化銨(pH值5.0)、磷酸一銨(pH值4.5)、磷酸二氫鉀(pH值4.7)、硝酸鉀(pH值7.0)、硫酸鉀(曼海姆法pH值2.5?3.5)、氯化鉀(pH值7.0)等為主要原料，因此，目前市場上所銷售肥料的pH值都小于7.0，其pH值大都在3.0?6.5之間都屬于酸性肥料。這些肥料(或原料)本身的酸性或陽離子吸收后殘留的酸根都是導(dǎo)致土壤酸化的根源。
[0013]酸性肥料最適宜在堿性土壤中施用，CN102503719B公開的堿性土壤專用強(qiáng)酸性水溶肥料的制備方法，就是PH值在1.5?3.0之間的強(qiáng)酸性肥料。
[0014]這些酸性肥料在我國已經(jīng)使用了幾十年，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，然而在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的初期階段由于化肥用量比較少，土壤中的殘留量也不高，還未造成對作物生長的障礙。但是，隨著農(nóng)業(yè)種植的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)作物的大力發(fā)展，化肥用量越來越大，土壤養(yǎng)分中酸根的殘留量越來越多，尤其是溫室、大棚、果園、菜園等高檔經(jīng)濟(jì)作物的栽培土壤，土壤酸化和鹽分積累已經(jīng)十分嚴(yán)重，造成了土壤的嚴(yán)重退化。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)的土壤酸化面積已經(jīng)達(dá)到70%以上，山東壽光蔬菜種植區(qū)連續(xù)多年的老溫室、大棚已經(jīng)到了不得不全部更換土壤的狀況。
[0015]根據(jù)養(yǎng)分歸還理論、最小養(yǎng)分理論、報(bào)酬遞減理論、同等重要理論、不可替代理論、因子綜合作用理論，我們完全可以通過優(yōu)選原料品種，進(jìn)行配方設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足作物需要的情況下，以盡可能減少陰離子的殘余量為原則，通過優(yōu)化組合和控制生產(chǎn)工藝，采用平衡配方施肥等方法，在土壤酸化的大趨勢下，為了抑制和改善土壤酸化生產(chǎn)出適宜非堿性土壤使用的堿性肥料。
[0016]目前，還沒有生產(chǎn)堿性肥料的專業(yè)廠家。綜上所述，為了抑制土壤酸化、改良土壤狀況、促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，目前迫切需要堿性肥料來代替酸性肥料，以滿足酸化土壤的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種堿性肥料，其選用的原料均為中性至堿性成分，根據(jù)其溶于水時(shí)電離出的OHlt度組成口11值> 7.0的堿性肥料。
[0018]為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種堿性肥料，由以下組分按重量百分比組成:大量元素31?99.4%，中量元素0.5?20%，微量元素0.1?15%，增效成分O?50% ；
[0019]大量元素為尿素、磷酸二銨、聚磷酸銨、磷酸氫二鉀、磷酸三鉀、焦磷酸鉀、三聚磷酸鉀、硝酸鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀、甲酸鉀、硅酸鉀、氫氧化鉀中的二種及以上；
[0020]中量元素為硝酸鈣、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂、EDTA鈣、EDTA鎂中的一種或多種；
[0021]微量元素為硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳、硫酸銅或鐵、鋅、錳、銅的EDTA螯合物以及EDDHA鐵、硼砂、四水八硼酸鈉、鉬酸鈉中的一種或多種；
[0022]增效成分選擇腐殖酸鈉、腐殖酸鈉鉀、黃腐酸鈉、黃腐酸鉀、海藻酸鈉、海藻酸鉀、植物生長調(diào)節(jié)劑中的一種或多種，或者不選。
[0023]作為優(yōu)選，大量元素為尿素、磷酸二銨、焦磷酸鉀、硝酸鉀、碳酸鉀中的二種及以上。
[0024]作為優(yōu)選，中量元素為硝酸鈣、氯化鈣、氯化鎂、EDTA鈣、EDTA鎂中的一種或多種。
[0025]作為優(yōu)選，微量元素為EDDHA鐵、EDTA鋅、EDTA錳、EDTA銅、硼砂、四水八硼酸鈉、鉬酸鈉中的一種或多種。
[0026]該堿性肥料中作為養(yǎng)分的大量兀素氮含量4?39%，五氧化二磷含量4?50