高磷酸性液體肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)滴灌生產(chǎn)中使用的高磷酸性液體肥，尤其是一種適用于石灰 和堿性土壤上的高磷酸性液體肥料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 磷是植物生長發(fā)育不可缺少的大量元素之一，它既是植物體內(nèi)許多重要有機(jī)化合 物的組分，如：核酸，核蛋白，磷脂等；同時(shí)也參與植株體內(nèi)的各種代謝過程，如：碳水化合 物的代謝。磷影響著植株的光合作用、呼吸作用及生物合成過程，土壤供磷不足時(shí)，細(xì)胞分 裂受阻，碳水化合物代謝受阻，RAN合成降低，明顯影響植株的生長。
[0003] 我國北方石灰性土壤由于含有大量的游離HCO3，形成緩沖體系，使土壤pH值保持 在7. 5~8. 5之間。高pH值造成土壤中磷、硼等元素生物有效性不足，植株出現(xiàn)缺素癥狀。 不少學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)向石灰性土壤或者堿性土壤上施用酸性肥料后，土壤中形成新的緩沖體 系，PH值明顯降低，改善了 土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況。
[0004] 隨著水肥一體化技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，液體肥料在我國開始逐漸普及。目前，我 國液體肥料處于初級階段，特別是液體酸性肥料的研究。液體肥料因其速溶、均勻等特點(diǎn)， 是灌溉設(shè)備的施肥的首選肥料，非常適合自動(dòng)化施肥。在滴灌技術(shù)和自動(dòng)化普及的國家，液 體肥料得到廣泛推廣和應(yīng)用。
[0005] 滴灌技術(shù)和水肥一體化的應(yīng)用降低農(nóng)業(yè)灌溉用水，達(dá)到省時(shí)省工的作用，也提高 了作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。傳統(tǒng)用于滴灌的肥料多為固體可溶性肥料，由于肥料的溶解性差，加之 滴灌水源礦化度高，造成滴灌滴頭阻塞，降低灌溉均勻度和施肥均勻度。在國內(nèi)的液體肥料 生產(chǎn)中，酸性液體肥料較少，因此，開發(fā)能降低土壤pH值，為作物提供較為齊全營養(yǎng)元素的 液體酸性肥料具有重要的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于為了克服石灰性土壤高pH值，土壤供磷不足，滴灌系統(tǒng)滴頭阻 塞等問題，提供一種高磷酸性液體肥料，同時(shí)配合硼、錳、鋅等微量元素，酸化土壤，提高土 壤中磷等其他營養(yǎng)元素的有效性，滿足作物營養(yǎng)需求，提高肥料利用率和提高作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn) 量。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述高磷酸性液體肥料的簡單易行、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的制備方法。
[0007] -種高磷酸性液體肥料，主要包括以下以重量份計(jì)的原料：水19~22份，尿素 4~13份，P2O5含量為96 %的磷酸63~76份，硼酸0. 5~1份或聚合硼酸鈉鹽0. 5~1 份，七水硫酸鋅0. 2~0. 5份，硫酸錳0. 0~0. 2份，其中所述硼酸或聚合硼酸鈉鹽，以及 七水硫酸鋅、硫酸錳微量元素肥均為水溶性肥。
[0008] 作為最佳實(shí)施方式，高磷酸性液體肥料由按照重量份計(jì)的以下原料組成：水：21 份，尿素：8份，P2O5含量為96%的磷酸：71份，硼酸：0. 6份，七水硫酸鋅：0. 30份，硫酸錳： 0. 2份；以上原料組成中有效營養(yǎng)成分含N :5. 0%，P205:60. 0%，B、Zn、Mn微量元素合計(jì)： 3. 2%〇
[0009] 所述的高磷酸性液體肥料的制備方法，其特征在于主要包括以下步驟：
[0010] 步驟一，按照所述原料組成，將〇. 5~1份硼酸或者0. 5~1份聚合硼酸鈉鹽加入 19~22份水中，不斷攪拌，10~20min后，溶液澄清，再將0. 2~0. 5份七水硫酸鋅加入水 中，攪拌溶解7~12min后，溶液至澄清，如果原料組成中包括硫酸錳，則再加入0. 0~0. 2 份硫酸錳至水中，攪拌至完全溶解；
[0011] 步驟二，將4~13份尿素加入上述溶液中，攪拌均勻，再緩慢加入63~76份P2O 5 含量為96 %的磷酸不斷攪拌，5~30min后溶液形成澄清透明液體；上述步驟保持反應(yīng)溫度 為50~60 °C，反應(yīng)完畢后冷卻，既得。
[0012] 作為最佳實(shí)施方式，所述的高磷酸性液體肥料的制備方法，主要包括以下步驟：
[0013] 步驟一，按照所述原料組成，將0. 6份硼酸加入21份水中，不斷攪拌，10~20min 后，溶液澄清，再將〇. 3份七水硫酸鋅加入水中，攪拌溶解7~12min后，溶液至澄清，再加 入〇. 2份硫酸錳至水中，攪拌至完全溶解；
[0014] 步驟二，將8份尿素加入上述溶液中，攪拌均勻，溶液伴有懸浮物，邊緩慢加入71 份P 2O5含量為96%的磷酸邊攪拌，溶液逐漸澄清，20~30min后形成澄清透明液體；上述步 驟保持反應(yīng)溫度為50~60°C，反應(yīng)完畢后冷卻，既得。
[0015] 下面是高磷液體酸性肥料對石灰性土壤-堿性土壤pH、棉花產(chǎn)量的影響的具體說 明：
[0016] 1、試驗(yàn)地概況：試驗(yàn)于石河子148團(tuán)場進(jìn)行。該試驗(yàn)區(qū)屬于干旱、半干旱氣候區(qū)， 蒸發(fā)量大于降水量，晝夜溫差大，土壤為石灰性土壤，分別選取兩塊試驗(yàn)田，分別為試驗(yàn)田A 和試驗(yàn)田B。
[0017] 試驗(yàn)田 A，土壤 pH 值為 8. 45, CaCO3含量為 13. 02%，
[0018] 試驗(yàn)田B，土壤pH值為8. 02, CaCO3含量為9. 86%，灌溉水pH值為L 89。
[0019] 2、試驗(yàn)設(shè)計(jì)：
[0020] 供試作物為棉花，在等養(yǎng)分用量的基準(zhǔn)下，進(jìn)行棉花對高磷液體酸性肥料和常規(guī) 肥料的響應(yīng)試樣，試驗(yàn)在兩塊田地上，每塊田地設(shè)置2個(gè)處理，三次重復(fù)。處理如下：
[0021] 試驗(yàn)田A :處理1為常規(guī)施肥作為對照組（Al);處理2為施用本發(fā)明的高磷液體酸 性肥（A2)。
[0022] 試驗(yàn)田B :處理1為常規(guī)施肥作為對照組（BI);處理2為施用本發(fā)明的高磷液體酸 性肥（B2)。
[0023] 試驗(yàn)田A兩處理均采用相同的養(yǎng)分投入量：N :359. 9kg/hm2, Ρ205:136· 6kg/hm2， K2O :88. 5kg/hm2。具體為：兩處理基肥均為重過磷酸媽10. 3kg/畝和硫酸鉀8. Okg/畝；追 肥處理Al為尿素50. 2kg/畝，磷酸一銨7. 5kg/畝和硫酸鉀3. 8kg/畝，處理A2為高磷液體 酸性肥7. 7kg/畝，尿素51. Ikg/畝，硫酸鉀3. 8kg/畝，試驗(yàn)田B與試驗(yàn)田A施肥量與肥料 類別一致。追肥均采用隨水滴灌的方式施用到棉田中。
[0024] 3、樣品采集方法及測定：
[0025] 在試驗(yàn)田施用高磷液體酸性肥料前及施用后測定各小區(qū)距滴頭10cm、0~20cm、 20~40cm深度土壤pH值。測定方法：每小區(qū)用土鉆多點(diǎn)取樣混合成一個(gè)樣進(jìn)行測定。
[0026] 4.棉花測產(chǎn)：
[0027] 棉花吐絮后，測定單株鈴數(shù)；按下、中、上位鈴各采集完全吐絮的棉花50朵、稱重。 計(jì)算產(chǎn)量。
[0028] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：
[0029] 試驗(yàn)田A
[0030] 表1. 土壤酸化效果表
[0039] 從酸化效果來看，試驗(yàn)田A，滴灌高磷酸性液體肥料與常規(guī)施肥相比，明顯降低滴 灌滴頭附近土壤pH值，0~20cm和20~40cm分別降低了 0. 34和0. 08個(gè)單位，而在試驗(yàn) 田B，滴灌滴頭0~20cm和20~40cm的土壤pH只降低了 0. 12和0. 06個(gè)單位，在等養(yǎng)分 用量下，施用滴灌高磷酸性液體肥料提高了土壤中有效磷的含量，其中試驗(yàn)田A受高磷酸 性液體肥料的影響明顯高于試驗(yàn)田B。試驗(yàn)田A，在0~20cm和20~40cm 土壤磷的活化 量分別11. 22和5. 5mg/kg。試驗(yàn)田B，O~20cm和20~40cm 土壤磷的活化量分別為3. 51 和 0· 86mg/kg。
[0040] 從棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成來看，高磷酸性液體肥料通過增加單株鈴數(shù)和單鈴重提高 了棉花的產(chǎn)量，試驗(yàn)田A的增產(chǎn)率達(dá)到了 18. 7%，明顯高于試驗(yàn)田B的增產(chǎn)率。
[0041] 由此可見，本發(fā)明的滴灌用高磷酸性水溶性液體肥料，膜下滴灌條件下，多次隨水 施用能有效降低土壤PH，改變了土壤近根區(qū)的環(huán)境，提高土棉花的產(chǎn)量，其中在pH較高的 土壤中，棉花的增產(chǎn)效果更明顯，高磷酸性液體肥料，發(fā)揮了酸化土壤PH的作用，又提高了 作物產(chǎn)量，避免了滴灌時(shí)滴頭阻塞的問題，水肥一體化得到完善。
[0042] 本發(fā)明提供了一種能酸化土壤、提高土壤養(yǎng)分有效性，并能防止滴灌系統(tǒng)阻塞的 酸性液體肥料，肥料具有降低石灰性土壤PH值，提高土壤有效性，提高作物產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)，是 滴管技術(shù)、水肥一體化和自動(dòng)化施肥的首選肥料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效 果：
[0043] 1.本發(fā)明的最佳養(yǎng)分配比高磷酸性液體肥料，養(yǎng)分含量高，物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定， 在高溫和常溫條件下無結(jié)晶、沉淀、分層等現(xiàn)象。
[0044] 2.本發(fā)明高磷酸性液體肥料屬于清液型液體肥料，可以用于噴灌和滴灌系統(tǒng)，也 可以用于葉面噴施、淋施，使用方便，具有省時(shí)、省工、肥效快等優(yōu)點(diǎn)。
[0045] 3.本發(fā)明高磷酸性液體肥料pH值低，降低灌溉水的pH值，避免肥料溶解后與灌溉 水中的礦質(zhì)元素形成沉淀，避免滴灌系統(tǒng)滴頭阻塞，水和肥供應(yīng)不均問題。<