專利名稱：以鉀劑為主的水溶液組合物及其制造方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以鉀劑為主的水溶液組合物及其制造方法和用途。具體地說，本發(fā)明涉及含硅酸鉀、檸檬酸鉀、硫酸鉀、碳酸鉀以及硼砂的水溶液組合物及其制造方法和用途。
生物圈是由水、土壤、太陽能、空氣等環(huán)境和綠色植物、植物性浮游生物等的生產(chǎn)者及草食、肉食動物的消費(fèi)者，微生物、菌等的分解者所構(gòu)成的，物質(zhì)和能量之間進(jìn)行著不斷的周期循環(huán)。
但近些年來，隨著工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致了工業(yè)廢棄物、廢氣、糞尿、化學(xué)肥料等污染物的增加，從而嚴(yán)重地破壞了生態(tài)平衡。尤其是，大氣污染和水質(zhì)污染越來越嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致土壤質(zhì)量惡化，防礙了植物、魚類等的生長與繁殖。這種生態(tài)環(huán)境的變化還極大地威脅著人類的生存。
由于人類活動產(chǎn)生的污染物增加，引起我們周圍河流、湖泊、地下水的水質(zhì)污染。另外，來自工業(yè)廢水、城市污水和固體廢棄物、農(nóng)藥和化肥、牲畜排泄物、生物殘?bào)w以及大氣沉降物等，都直接地污染著土壤。土壤的污染又導(dǎo)致土壤的組成、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生變化，進(jìn)而影響植物正常的生長發(fā)育，還造成有害物質(zhì)在植物體內(nèi)的積累，禍及人和牲畜的健康，最終使土壤喪失自凈能力。例如，土壤中植物生長的大量元素鉀，在大氣遭到了污染之后，會發(fā)生雨水飽含大氣污染物落入土壤，這時污染物與土壤中的K+發(fā)生作用而將其帶走。
另外，愈來愈多的食物廢料、糞便等有機(jī)廢物，通過酸性發(fā)酵最后分解成乙酸。乙酸是一種弱酸，其解離方程式為當(dāng)PH=4時，僅有13％的乙酸解離，而當(dāng)PH=6時，則有95％的乙酸解離。
在土壤中，由于存在著動植物和微生物等生物體的嚼細(xì)，分解動植物殘?bào)w，使之不斷降解、翻動，攪拌土壤礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，促使土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，在土壤中形成了許多空隙，加大了空氣通氣量及透水性，又增加了水份的保持能力，促進(jìn)重金屬有害物質(zhì)的解毒作用，增高地溫，促進(jìn)各種化學(xué)反應(yīng)，從而加快了養(yǎng)分的吸收，促進(jìn)作物根莖的生長和有益寄生菌的繁殖，減少病蟲害的發(fā)生，粘土和腐殖質(zhì)呈負(fù)電性，因而吸附帶正電荷的離子Ca++、Mg++、K+、Na+等而被中和，這樣就可能阻止由于施肥等供給的陽離子流失，使其能以作物可以利用的狀態(tài)存在。
但是，由于化學(xué)肥料等原因微生物被殺死，使土壤變成單粒狀結(jié)構(gòu)，這會引起鹽類的累積，作物根莖被損壞或吸收必要成分和水分受阻的現(xiàn)象，而有礙生長和繁殖。在這種情況下，K+的附著力會減弱，而且會在土壤中更多地流失，這對生物的生長與繁殖更加不利。
鈉和鉀幾乎以相同量存在于地殼中。鈉的豐度為2.83％，而鉀的豐度為2.59％。然而，在海水中氯化鉀僅有0.08％，而氯化鈉卻高達(dá)2.8％。這種差異的存在原因在于鉀作為植物生長的大量元素，在土壤中優(yōu)先被植物吸收，而鈉僅作為植物有益元素，植物吸收相對要少得多，所以大部分植物所含鉀量為鈉量的4-6倍。地殼經(jīng)過若干世紀(jì)雨水的沖刷，土壤中的鈉通過河水流入大海，結(jié)果導(dǎo)致海水中鉀和鈉的含量懸殊。由此不難看出，鉀化合物作為肥料對植物是十分重要的。
本發(fā)明人針對上述問題，著眼于鉀的功能而提出本發(fā)明。
本發(fā)明的目的是提供一種以鉀劑為主的水溶液組合物，該組合物可作為土壤改良劑、水產(chǎn)飼料添加劑、水中溶解氧增加劑和植物生長促進(jìn)劑。
本發(fā)明的第二個目的是提供制造上述水溶液組合物的方法。
本發(fā)明的第三個目的是把本發(fā)明組合物作為土壤改良劑、植物生長促進(jìn)劑、水產(chǎn)飼料添加劑、水中溶解氧增加劑的應(yīng)用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案。
一種以鉀劑為主的水溶液組合物，該組合物每1000ml水中含有硅酸鉀 50-70克；碳酸鉀 60-70克；檸檬酸鉀20-40克；硫酸鉀 5-10克；硼砂20-40克。
上述組合物原液的PH值為12，比重為1.12。
根據(jù)需要還可通過提高溫度、相對減少水量并延長攪拌時間來制備濃度更高的溶液。
在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，在上述每升組合物中可添加2Kg的糖，這在應(yīng)用中對微生物的繁殖會起到很好的作用。
制造上述本發(fā)明組合物的方法，依次包括以下步驟(1)把50-70g硅酸鉀溶解于60℃以上的800ml水中，形成一次水溶液；(2)把60-70g碳酸鉀溶解于60℃以上的一次水溶液中，形成二次水溶液；(3)把20-40g檸檬酸鉀溶解于60℃以上的二次水溶液中，形成三次水溶液；(4)把5-10g硫酸鉀溶解于60℃以上的三次水溶液中，形成四次水溶液；(5)把20-40g硼砂溶解于60℃以上的200ml水中，形成硼砂水溶液；(6)攪拌60℃以上的硼砂水溶液和四次水溶液至完全溶解，冷卻至20℃以下。
上述所制備的組合物稱為原液。
在本發(fā)明中，制造本發(fā)明組合物的水或溶液溫度優(yōu)選在90℃以上。
本發(fā)明的組合物及其制造方法的優(yōu)點(diǎn)是顯著的，突出地表現(xiàn)在其效果和社會效益上。
本發(fā)明的制造方法簡便易行，由此法制造出的組合物具有多種用途。表現(xiàn)在1、本發(fā)明組合物在作為土壤改良劑時，可將酸性土壤變?yōu)橹行曰蛉鯄A性土壤，并可進(jìn)一步改進(jìn)土壤的結(jié)構(gòu)，變單粒狀結(jié)構(gòu)為團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，由此給包括作物在內(nèi)的植物生長帶來多方面的優(yōu)點(diǎn)，如空隙量增加，水分與養(yǎng)分的保持等。土壤酸性變?yōu)橹行曰蛉鯄A性，還會增強(qiáng)作物吸收營養(yǎng)的能力，起到植物生長促進(jìn)劑的作用。
2、本發(fā)明組合物在作為水產(chǎn)飼料添加劑時，不僅為漁業(yè)生產(chǎn)帶來生長期短、飼料利用率高、養(yǎng)殖的魚抗病強(qiáng)、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，還使養(yǎng)殖場的水質(zhì)得以大大的改善。這對今后養(yǎng)殖場的廢水排入大海起到了保護(hù)海洋的作用。
3、本發(fā)明組合物在水中可作溶解氧增加劑使用。由于水體的清澈與溶解氧有關(guān)，所以使用本發(fā)明組合物可提供高溶解氧的清澈水。
實(shí)施例在溫度保持在60℃以上的800ml水中溶解膠狀液體的硅酸鉀60克，形成一次水溶液。
在一次水溶液的溫度保持在60℃以上的同時，在其中溶解65克的碳酸鉀粉末，形成二次水溶液。
在二次水溶液的溫度保持在60℃以上的同時，在其中溶解30克檸檬酸鉀粉末，形成三次水溶液。
在三次水溶液的溫度保持在60℃以上的同時，在其中溶解8克的硫酸鉀粉末，形成四次水溶液。在溶解過程中，溫度一直保持60℃以上的同時攪拌10分鐘以上。
然后，將30克的硼砂溶解到60℃以上的200ml水中形成硼砂水溶液，攪拌溫度在60℃以上的四次水溶液和硼砂水溶液至完全溶解。完全溶解后呈清澈透明液體狀。之后將其冷卻至20℃以下即為本發(fā)明水溶液組合物。
將本例制成的水溶液組合物添加到河水或飲用水中，能增加溶解氧(DO)，同時把水體的pH值改善為中性或弱堿性。如果撒入土壤中，會使酸性土壤變?yōu)橹行曰蛉鯄A性，進(jìn)而可改善土壤的結(jié)構(gòu)。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明組合物的作用和效果，進(jìn)行如下的試驗(yàn)一、提高水中的溶解氧(DO)，改善被污染的水質(zhì)。
將本發(fā)明組合物原液作為試料于純蒸餾水中稀釋，在稀釋后23秒至5分鐘的過程中溶解氧和PH值的變化如下。表1
表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)是采用KEMITE/R-7512型的比色計(jì)測量的。如上所述，添加少量本發(fā)明組合物，既可使溶解氧有顯著增加，且溶液pH呈弱堿性。純凈水時溶解氧(DO)為6-6.5，泉水為7。因?yàn)槿芙庋鹾吭?以上時，溶解氧多使水變得清澈，所以即使每次添加少量的本發(fā)明組合物，經(jīng)過長時間使用后預(yù)料會有更為顯著的效果，能徹底改善被污染的水質(zhì)。
二、作為飼料添加劑，同時改善養(yǎng)殖場的水質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)場地選擇位于全南的東元養(yǎng)殖場。實(shí)驗(yàn)期限為1個月。選擇廣魚(魚類)為實(shí)驗(yàn)對象。投喂本發(fā)明組合物的實(shí)驗(yàn)群和對照群各為100,000尾。
投喂用飼料的制作方法將本發(fā)明組合物原液作為飼料添加劑。在1噸的米糠中加51的飼料添加劑。另外，將2-3Kg的白糖和1Kg的鹽溶解在180升的水中，然后將該溶液撒入米糠中，使其水份達(dá)到30％左右，進(jìn)行發(fā)酵，以便制成米糠發(fā)酵飼料。其發(fā)酵時間在一年的四季內(nèi)有所不同，春、夏、秋季7-10天左右即可完全發(fā)酵，而在冬季，6-7天才開始發(fā)酵，15天左右發(fā)酵完全。
之后，把米糠發(fā)酵飼料按4-5％的比例加到生飼料中，得到粉末飼料。這種飼料可投喂養(yǎng)殖場的實(shí)驗(yàn)群。
對照群投喂的生飼料沒有經(jīng)過本發(fā)明飼料添加劑的發(fā)酵。
結(jié)果，對照群的飼料攝取率只達(dá)到70-75％，而實(shí)驗(yàn)群的飼料攝取率卻達(dá)到97-100％，消化率比對照群提高了27-30％。而且沒有產(chǎn)生殘?jiān)虺恋砦?，極大地減輕了水質(zhì)的污染。
還有，對照群一天需要換養(yǎng)殖場的水兩次，而實(shí)驗(yàn)群雖然15天才換一次水，且又沒有使用任何抗生素，但到現(xiàn)在也沒有發(fā)生過任何疾病，而對照群卻經(jīng)常發(fā)生疾病，需要使用多種抗生素。這樣，實(shí)驗(yàn)群的養(yǎng)殖場不僅沒有成為水質(zhì)污染源，而且對疾病也顯示卓越的效果。
再有，在生長期方面也不同。對照群養(yǎng)殖14-15個月可發(fā)貨，而投喂本發(fā)明米糠發(fā)酵飼料的實(shí)驗(yàn)群，僅養(yǎng)殖12-13個月即可發(fā)貨，生長期縮短了17％。實(shí)驗(yàn)群的廣魚肉質(zhì)也比對照群的柔韌。
由此可見，經(jīng)過使用本發(fā)明的組合物，起到了防止水質(zhì)污染，預(yù)防疾病，促進(jìn)生長及改善肉質(zhì)的作用，從而有效防止海洋的污染，為消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)、無公害的魚類。
雖然本試驗(yàn)對象為魚類，但根據(jù)本發(fā)明組合物的作用機(jī)理亦可用于其它水產(chǎn)養(yǎng)殖中。
三、采用本發(fā)明組合物使酸性土壤變?yōu)橹行?，進(jìn)而使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生有利的變化。
在1升本發(fā)明組合物原液中加2Kg的糖，將其稀釋后撒到折合1652.9m2的土地上。該塊土地的土壤原PH值為5.7，呈酸性。每次撒1升，7天撒1次，14天撒兩次，土壤PH值變?yōu)橹行浴?br> 土壤原結(jié)構(gòu)為單粒狀的。由于原來團(tuán)粒結(jié)成大的顆粒，空隙也隨之變大。整齊排列時空隙量達(dá)47.64％，不規(guī)則時為25.95％。因此，各種養(yǎng)分通過大的空隙易于流失?？偟膩碚f，小空隙又降低通風(fēng)性，抑制需氧性微生物的繁殖和活動，從而影響根瘤菌和固氮菌的固氮能力。為了提高透氣性，需要使土壤顆粒化、深耕、或通過表土來延續(xù)其效果均是非常繁瑣的事。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤由小顆粒組成，不但形成了大的空隙，而且還形成無數(shù)的小空隙，在其整齊排列時空隙量達(dá)到72.58％，不規(guī)則時達(dá)到45.17-61.23％。這無數(shù)的空隙可儲存和吸附住各種養(yǎng)分，不使其流失掉，整體的透氣性也得到了提高。以蘋果樹為例，為其根部的存活至少需要3％的溶解氧，為其生長至少需要5-10％的溶解氧，而新生的細(xì)根生長，則需要至少12％的溶解氧。
將本發(fā)明的組合物稀釋后撒入土壤，使酸性單粒狀結(jié)構(gòu)的土壤變成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增大了碳與氧的含量，使需氧性微生物在短時間內(nèi)得到繁殖，并將厭氧性微生物在短時間內(nèi)殺死。更重要的是，土壤中的微生物分解的生成物和菌群，使土壤由單粒狀結(jié)構(gòu)迅速變?yōu)閳F(tuán)粒結(jié)構(gòu)。由于土壤的團(tuán)粒間形成了大量的空隙，不僅提高了空氣流動性和透水性，還可增加保存水分的能力，促進(jìn)作物根部的生長，有利重金屬有害物質(zhì)的解毒作用，增高地溫，促進(jìn)各種化學(xué)反應(yīng)，使各種養(yǎng)分最大限度地被溶解和吸收，即粘土和腐殖質(zhì)呈負(fù)電荷狀態(tài)，它能吸附呈正電荷的Ca++、Mg++、K+、Na+、等產(chǎn)生中和作用，使肥料提供的正離子養(yǎng)分不被流失和溶脫掉，部分被作物吸收利用。
四、酸性土壤被改良為中性或弱堿性土壤，增強(qiáng)了作物吸收營養(yǎng)的能力。
本發(fā)明以鉀為主的水溶液組合物，通過碳元素的同化作用及呼吸作用，使生長點(diǎn)的形成層細(xì)微組織活性化、強(qiáng)化花蕾花粉、枝葉茂盛，促進(jìn)果實(shí)的成熟和糖份的增加、酸性減少而使品種優(yōu)化。另外，能有效地防止生理性落果，參與蛋白結(jié)合成碳水化合物代謝，調(diào)節(jié)增產(chǎn)作用，促進(jìn)碳水化合物的移動，預(yù)防病蟲害，促進(jìn)植物體內(nèi)有機(jī)酸有害物質(zhì)在植物體內(nèi)中和，將有機(jī)物電離成堿性陰離子使其具有抗菌、抗病毒功能，速熟功能，分解蛋白質(zhì)有機(jī)化合物的毒性，預(yù)防植物疾病，防止作物的紫外線照射，消除堿基，解除連年耕作上的障礙，增強(qiáng)養(yǎng)分吸收能力，預(yù)防隔年結(jié)果，使果實(shí)的肉質(zhì)強(qiáng)壯，著色佳，儲藏性好等一系列效果。由此可見，上述一系列的效果均為本發(fā)明以鉀劑為主的水溶液組合物的功能。
上述實(shí)施例與試驗(yàn)例，僅作為對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可在本發(fā)明的精神和領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行變更和改進(jìn)，都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種以鉀劑為主的水溶液組合物，其特征在于該組合物每1000ml水中含有硅酸鉀 50-70克；碳酸鉀 60-70克；檸檬酸鉀20-40克；硫酸鉀 5-10克；硼砂20-40克。
2.按權(quán)利要求1所述的水溶液組合物，其特征在于每升該組合物中含有2Kg的糖。
3.一種制造權(quán)利要求1所述水溶液組合物的方法，其特征在于該法包括的步驟有(1)把50-70g的硅酸鉀溶解于60℃以上的800ml水中，形成一次水溶液；(2)把60-70g的碳酸鉀溶解于60℃以上的一次水溶液中，形成二次水溶液；(3)把20-40g的檸檬酸鉀溶解于60℃以上的二次水溶液中，形成三次水溶液；(4)把5-10g的硫酸鉀溶解于60℃以上的三次水溶液中，形成四次水溶液；(5)把20-40g的硼砂溶解于60℃以上的200ml水中，形成硼砂水溶液；(6)攪拌60℃以上的硼砂水溶液和四次水溶液至完全溶解，冷卻至20℃以下。
4.按權(quán)利要求3所述水溶液組合物的制造方法，其特征在于溶解化合物用水或溶液的溫度保持在90℃以上。
5.按權(quán)利要求1所述的水溶液組合物可作為土壤改良劑、植物生長促進(jìn)劑、水產(chǎn)飼料添加劑以及水中溶解氧增加劑應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種以鉀劑為主的水溶液組合物及其制造方法和用途。所述水溶液組合物在1000ml水中含有50—70g硅酸鉀、60—70g碳酸鉀、20—40g檸檬酸鉀、5—10g硫酸鉀和20—40g硼砂。所述制造方法包括在保持60℃以上的800m水中按順序溶解上述量的硅酸鉀、碳酸鉀、檸檬酸鉀和硫酸鉀,再與上述量硼砂60℃以上的水溶液一起攪拌至完全溶解,冷卻至20℃以下。本發(fā)明組合物可用作土壤改良劑、水產(chǎn)飼料添加劑、植物生長促進(jìn)劑和水中溶解氧增加劑。
文檔編號C05D1/00GK1232859SQ98101580
公開日1999年10月27日 申請日期1998年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月23日
發(fā)明者崔松哲 申請人:崔松哲