專利名稱：一種植物生長營養(yǎng)液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于農(nóng)作物噴施等植物生長營養(yǎng)液的制備方法，特指以煤炭黃腐酸為載體，復(fù)配了氮、磷、鉀等大量元素和植物敏感的微量元素及絡(luò)合助劑等植物生長營養(yǎng)液的制備方法。
背景技術(shù)：
我國擁有耕地面積約20億畝，而人均僅1.42畝，并且現(xiàn)有耕地正在不斷地被占用而縮減。提高有限土地資源的產(chǎn)出率是建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的核心問題。眾所周知，由于揮發(fā)、淋溶、徑流等原因，單施化肥的利用率很低，大部分有效成分流失。肥料利用率低，直接導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)成本增加及資源浪費和環(huán)境污染。據(jù)統(tǒng)計資料，僅氮肥一項，我國每年施用量的約2600萬噸(折純)中，就有1800萬噸(折純)通過不同途徑流失掉了，價值達數(shù)百億元。農(nóng)業(yè)部最新報道1980-2003年間，我國糧食增產(chǎn)了34.4％，而化肥消費量增長高達248％，增長速度遠高于糧食增產(chǎn)速度。而另一方面，由于不合理施肥和部分地區(qū)的過量施用化肥又造成了對農(nóng)作物、土壤、地下水及大氣的負面影響，諸如土壤板結(jié)，肥力水平下降沒有后勁，施肥經(jīng)濟效益下滑，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低——即所謂“瓜不香、果不甜、菜無味”。氮肥中氨的硝化使地下水硝酸鹽、亞硝酸鹽含量增加，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品尤其是蔬菜中硝酸鹽含量超標(biāo)，對人類健康造成威脅。水體的富營養(yǎng)化使藻類及水生植物大量繁殖，這些植物死亡后的遺體分解又致使水體缺氧，水質(zhì)惡化，魚蝦死亡等等，同樣對人類構(gòu)成威脅。氮肥的分解、揮發(fā)、硝化—反硝化形成的氧化二氮對大氣臭氧層的破壞也導(dǎo)致紫外線穿透大氣層對地球生物造成危害等等。如何減輕上述負面影響，使其降低到最低限度，這是我國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的問題。
提高肥料的利用率和肥效，實施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增產(chǎn)增收，并保護和改善生態(tài)環(huán)境，為人類提供更多更好的安全食品，這是世界性的重大課題。改變肥料結(jié)構(gòu)和優(yōu)化肥料性能，創(chuàng)新肥料產(chǎn)品，為農(nóng)業(yè)提供高質(zhì)量的“綠色肥料”，這是提高肥料利用總體水平的關(guān)鍵。腐植酸與農(nóng)業(yè)的關(guān)系最為密切，波及的范圍也最廣，包括土壤、肥料、植物生理與營養(yǎng)、植物保護、生態(tài)農(nóng)業(yè)等。腐植酸的各項應(yīng)用中，用于肥料的比重約占70％，在腐植酸肥料的開發(fā)中，煤炭腐植酸目前占90％。腐植酸類肥料與等養(yǎng)分的普通化肥相比，可增產(chǎn)5％-35％，氮利用率提高2-5個百分點，磷利用率提高2-7個百分點，植物吸鉀量提高1倍左右，這是一個舉世矚目的重大突破。肥料利用率提高的同時，也減輕了化肥的污染并保護了生態(tài)環(huán)境，腐植酸對肥料養(yǎng)分的貯藏、運轉(zhuǎn)、吸收、活化和生物化學(xué)作用是其他肥料或物質(zhì)不可替代的。創(chuàng)新開發(fā)腐植酸類綠色肥料是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收、并保護生態(tài)環(huán)境的有效途徑和措施。隨著經(jīng)濟與技術(shù)的發(fā)展和人們對綠色食品的渴望與需求，也必將把天然有機物—煤炭腐植酸的綜合利用和科技開發(fā)推向深層次、高效益階段。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種植物生長營養(yǎng)液的制備方法。這種植物營養(yǎng)液是以黃腐植酸，氮、磷、鉀化合物和微量元素及助劑等為原料，經(jīng)科學(xué)復(fù)合配制，通過一定的工藝過程及生產(chǎn)設(shè)備制得。該產(chǎn)品兌水稀釋后用于浸種、蘸根、葉面噴施，不僅可為作物提供氮、磷、鉀及多種中、微量元素，并具有改良土壤、提高肥料利用率、調(diào)節(jié)作物生長、提高作物抗逆性能(抗旱、抗寒、抗干熱風(fēng)、抗倒伏、抑制菌害等)、農(nóng)藥增效、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等多種作用和功效。
本發(fā)明的技術(shù)問題是由如下方案解決的一種植物生長營養(yǎng)液的制備方法，其特征是將褐煤(或泥炭)粉碎至≤60目，按煤堿比1∶8-10的重量比加入濃度為2％-4％的氫氧化鈉溶液，于60℃-80℃提取2h-3h，提取液經(jīng)離心分離除渣后，按100∶1-2的重量比加入濃度為30％的雙氧水，于70℃-80℃氧解活化1.5h-2h成活化液，由1mol/L的鹽酸溶液與濃度為0.2‰的PAM溶液以10∶1-3的體積比復(fù)合成復(fù)合沉淀劑，再以上述每1m3活化液加入50L-80L復(fù)合沉淀劑沉淀并分離去除棕、黑腐植酸，將清液真空濃縮，得濃度為13％的黃腐植酸FA濃縮液裝于1#釜中繼續(xù)經(jīng)降解活化，以黃腐植酸FA濃縮液1000份，在50℃-60℃加入氨羧絡(luò)合劑35份-40份，待溶解后加入12份-15份硫酸鎂，待溶解后再加入硫酸鋅35份-40份，待溶解后再加入硫酸錳12份-15份，待溶解后再加入濃度為28％的氨水160份-170份，之后加雙氧水40份-45份，在60℃下活化1h，繼加尿素440份-450份，待溶解后即完成a液的制備；在2#釜中加入冷凝水834份，在50℃下加入磷酸二氫鉀270份-290份，待溶解后加入掩蔽劑多磷酸鹽及檸檬酸各32份-40份，待溶解后再加入鉬酸氨22份-25份，加入硼砂40份-50份，溶解后，即完成b液制備；在3#釜中加入冷凝水70份，加潤濕劑60份-70份，在40℃下加入增效劑愈創(chuàng)木酚8份-10份和糖蜜8份-10份，溶解后，即完成c液制備，然后依次混合a、b、c液至均勻，即得植物生長營養(yǎng)液，計量包裝。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、煤炭腐植酸原料經(jīng)堿解、氧解，使部分有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為腐植酸，腐植酸(棕、黑腐植酸)進一步轉(zhuǎn)化為較小分子量的黃腐植酸，提高了黃腐酸的收率。2、以復(fù)合沉淀劑分離未轉(zhuǎn)化的棕、黑腐酸，并溶液真空濃縮，解決了黃腐酸的精制純化及濃縮過程中黃腐酸的脫羧和失活問題。3、在植物生長營養(yǎng)液的生產(chǎn)工藝過程中，進一步氨解和活化，以提高其功能基團的含量和生理活性。4、生產(chǎn)工藝合理，并以適宜的步驟加入絡(luò)合劑及其他掩蔽劑，有效地避免和防止了生產(chǎn)及貯運過程中及使用中田間地頭兌水稀釋時二價離子與黃腐酸FA產(chǎn)生絮凝沉淀。通過上述技術(shù)方案的實施，保證了植物生長營養(yǎng)液的各項質(zhì)量指標(biāo)和對農(nóng)作物的作用及功效。
本植物生長營養(yǎng)液各組份的含量為黃腐植酸FA≥50g/L，(N+P2O5+K2O)≥200g/L，微量元素(Fe，Mn，Cu，Mo，B，Zn等)(以元素計)≥10g/L，PH≤7，還含有Ca，Mg，S中量元素及助劑。
本發(fā)明還具有如下優(yōu)點1、本品含有作物生長所需的大量元素N、P、K和中、微量元素，能夠為作物生長提供多種養(yǎng)分，不同作物專用品敏感中、微量元素的添加可防治植物及蔬菜等缺素癥的發(fā)生。主要成分黃腐植酸載體具有固氮、解磷、解鉀作用并加速各種營養(yǎng)元素的釋放和運轉(zhuǎn)，減少土壤中肥料的固定和流失，提高肥料利用率，減輕污染，保護環(huán)境。2、改良土壤，F(xiàn)A本身是一種膠體物質(zhì)，通過某些陽離子(如Ca++橋)與土壤中的無機膠體結(jié)合，形成有機無機膠體復(fù)合體；FA這種高分子聚合物，它在土壤里發(fā)生絮凝成為一種膠合劑，能把分散的土粒膠結(jié)起來，通過以上兩種物理化學(xué)作用所形成的團粒結(jié)構(gòu)水穩(wěn)定性很好，促進了土壤微結(jié)構(gòu)改善，孔隙度增加，容重降低，土壤疏松，理化性質(zhì)和生物學(xué)形狀改善，減輕了由于施用化肥造成土壤的板結(jié)狀況。3、獨特的抗旱效果，F(xiàn)A能夠使作物葉片氣孔開張度縮小，減少水分蒸騰，使植株和土壤保持較多水分，是一種理想的蒸騰抑制劑，在當(dāng)前世界淡水資源普遍匱乏的嚴峻形勢下，F(xiàn)A在抗旱和抵御干熱風(fēng)危害方面的獨特效果意義重大。FA能夠促進根系發(fā)育并提高根系活力，增強了植物吸水、吸肥能力，使作物生長健壯，抗旱能力提高。4、本品中FA的多種功能基團能夠激活并提高土壤中有益微生物及多種酶的活性，激活和提高植物體內(nèi)多種酶的活性和增加葉綠素含量，使新陳代謝旺盛，光合作用加強，加快了對養(yǎng)分的吸收，蛋白質(zhì)、糖分、維C和干物質(zhì)增多，抗寒、抗旱等抗逆能力提高，增加了產(chǎn)量，提高了品質(zhì)。5、FA本身是一種優(yōu)良的絡(luò)合劑，在植物生長營養(yǎng)液的生產(chǎn)過程中，還添加了與二價離子生成螯合物的絡(luò)合掩蔽劑，使其易溶于水，提高了植物對微量元素的吸收和運轉(zhuǎn)能力。6、產(chǎn)品中FA有很好的抑菌、防病、抗病作用，它可與農(nóng)藥通過物理化學(xué)作用形成農(nóng)藥-FA復(fù)合體，增加農(nóng)藥的溶解性，降低農(nóng)藥的分解速率，使農(nóng)藥增效，用量減少，降低殘留，有利于綠色食品的開發(fā)，提高了農(nóng)產(chǎn)品的安全性，減輕了環(huán)境污染。
試驗結(jié)果如下植物生長營養(yǎng)液系列產(chǎn)品經(jīng)三年的農(nóng)科試驗及示范推廣試驗，作物增產(chǎn)效果顯著，品質(zhì)改善，得到農(nóng)民的贊許和認可。
小麥、玉米等大田作物提前3-5天成熟、籽粒飽滿、增產(chǎn)幅度8％-15％。
蔬菜瓜果葉片寬厚、單果重增加、果肉增厚、口感好、增產(chǎn)幅度15％-20％，提前成熟上市5-7天。
馬鈴薯、甜菜、蘿卜、蔓菁等根莖作物塊莖根莖增大、馬鈴薯淀粉含量提高，甜菜含糖量增加。增產(chǎn)幅度15％-30％，白蘿卜、蔓菁增產(chǎn)幅度更高。
葡萄(內(nèi)蒙古托縣葡萄溝)果大、香甜爽口、色澤好、病害少，增產(chǎn)10％-20％，提早上市10-15天。


圖1是本發(fā)明植物生長營養(yǎng)液制備工藝流程圖具體實施方式
實施例將褐煤(或泥炭)粉碎至60目。按1∶10的重量比加入濃度為3％的氫氧化鈉溶液，于60℃提取2h，提取液經(jīng)離心分離除渣后，再按100∶1的重量比加入濃度為30％的雙氧水，于70℃活化1.5h成活化液。再用1mol/L的鹽酸溶液與0.2‰的PAM溶液以10∶2的體積比復(fù)合成的復(fù)合沉淀劑，以上述每1m3活化液加入70L復(fù)合沉淀劑的比例沉淀并分離棕、黑腐植酸，將澄清液真空濃縮得濃度為13％的黃腐酸FA濃縮液。
取上述黃腐酸FA濃縮液1000kg于1#釜，在60℃下加入氨羧絡(luò)合劑40kg，待溶解后加入15kg硫酸鎂，待溶解后，再加入硫酸鋅40kg，待溶解后再加入硫酸錳15kg，待溶解后再加入濃度為28％的氨水170kg，之后加雙氧水45kg，在60℃下活化1h，繼加尿素450kg，待溶解后即完成a液的制備。
于2#釜中加入冷凝水834kg，在50℃下加入磷酸二氫鉀290kg，待溶解后加掩蔽劑多磷酸鹽及檸檬酸各40kg，待溶解后，再加入鉬酸氨25kg，加硼砂50kg，溶解后，即完成b液制備。
于3#釜中加冷凝水70kg，加潤濕劑70kg，在40℃下加入增效劑愈創(chuàng)木酚8kg和糖蜜8kg，溶解后，即完成c液制備。
然后依次混合a、b、c液至均勻，即得植物生長營養(yǎng)液，計量包裝。
權(quán)利要求
1.一種植物生長營養(yǎng)液的制備方法，其特征是將褐煤粉碎至≤60目，按煤堿比1∶8-10的重量比加入濃度為2％-4％的氫氧化鈉溶液，于60℃-80℃提取2h-3h，提取液經(jīng)離心分離除渣后，按100∶1-2的重量比加入濃度為30％的雙氧水，于70℃-80℃氧解活化1.5h-2h成活化液，由1mol/L的鹽酸溶液與濃度為0.2‰的PAM溶液以10∶1-3的體積比復(fù)合成復(fù)合沉淀劑，再以上述每1m3活化液加入50L-80L復(fù)合沉淀劑沉淀并分離去除棕、黑腐植酸，將清液真空濃縮，得濃度為13％的黃腐植酸FA濃縮液裝于1#釜中繼續(xù)經(jīng)降解活化，以黃腐植酸FA濃縮液1000份，在50℃-60℃加入氨羧絡(luò)合劑35份-40份，待溶解后加入12份-15份硫酸鎂，待溶解后再加入硫酸鋅35份-40份，待溶解后再加入硫酸錳12份-15份，待溶解后再加入濃度為28％的氨水160份-170份，之后加雙氧水40份-45份，在60℃下活化1h，繼加尿素440份-450份，待溶解后即完成a液的制備；在2#釜中加入冷凝水834份，在50℃下加入磷酸二氫鉀270份-290份，待溶解后加入掩蔽劑多磷酸鹽及檸檬酸各32份-40份，待溶解后再加入鉬酸氨22份-25份，加入硼砂40份-50份，溶解后，即完成b液制備；在3#釜中加入冷凝水70份，加潤濕劑60份-70份，在40℃下加入增效劑愈創(chuàng)木酚8份-10份和糖蜜8份-10份，溶解后，即完成c液制備，然后依次混合a、b、c液至均勻，即得植物生長營養(yǎng)液，計量包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種植物生長營養(yǎng)液的制備方法，主要特征是將褐煤粉碎后，加入氫氧化鈉溶液，提取液經(jīng)離心分離除渣后，加入雙氧水氧解活化成活化液，再加入由鹽酸溶液與PAM溶液復(fù)合成的復(fù)合沉淀劑，沉淀并分離去除棕、黑腐植酸，將清液真空濃縮，得黃腐植酸FA濃縮液，將其裝于釜中加入氨羧絡(luò)合劑和其他原料進行反應(yīng)，再在另二只釜中分別加冷凝水與掩蔽劑、潤濕劑和其他原料進行反應(yīng)。待溶解后依次混合至均勻，即得植物生長營養(yǎng)液。本制備方法以黃腐植酸，氮、磷、鉀化合物和微量元素及助劑為原料，經(jīng)科學(xué)復(fù)合的工藝過程制得植物生長營養(yǎng)液。該產(chǎn)品兌水稀釋后用于浸種、蘸根、葉面噴施，不僅可為作物提供氮、磷、鉀及多種中、微量元素，并具有改良土壤、提高肥料利用率、調(diào)節(jié)作物生長、提高作物抗逆性能及農(nóng)藥增效、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等多種作用和功效。
文檔編號C05F11/02GK1927777SQ20061013195
公開日2007年3月14日 申請日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者吳子申, 高靜, 高莉芬, 王麗霞, 謝榮增, 弓強 申請人:內(nèi)蒙古永業(yè)生物技術(shù)有限責(zé)任公司