CN105016854A - 一种水果专用肥增效剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农作物肥料领域，具体涉及一种水果专用肥增效剂及其制备方法。该增效剂主要由以下原料重量份组成：苹果渣10~40份、橙皮20~40份、改性剂5~15份、瓜尔豆胶5~10份、氧化木质素磺酸盐10~20份、生物质炭10~30份、微量元素1~10份。本发明增效剂中含有较多活性基团，具有较强的吸附能力，易与土壤中的营养成分形成络合作用，尤其是对钾元素具有较强的络合性，防止肥料养分的流失，促进作物对微量元素的吸收和利用，提高肥料的利用率。本发明增效剂是以农林废弃物为主要原材料，是一种生物质增效剂，原料来源广泛，生产成本低，且对环境无污染。

Description

一种水果专用肥增效剂及其制备方法

技术领域

本发明属于农作物肥料领域，特别涉及一种水果专用肥增效剂及其制备方法。

背景技术

我国是农业发展大国，耕地面积少、粮食产量低是我国农业发展面临的最大问题，目前提高粮食产量的重要的手段是施用化肥。我国是我国是世界上最大的化肥生产和使用的国家，年化肥施用量占世界总量的35％，但化肥的利用率不到30%远低于发达国家。由于化肥的利用率低，为了追求粮食高产，农民大量的施用化肥，不仅增加了经济负担，而且对土壤造成污染，使土壤出现盐碱、贫瘠、板结等现象，破坏土壤生态环境，影响农作物的生长，同时化肥的流失会对水体造成有机污染，对我国农业的可持续发展以及人类的生存环境构成了严重威胁。因此，提高化肥利用率，改善土壤环境，已成为我国农业可持续发展的重大问题。

目前国内外研究，可以通过各种增效剂提高肥料的使用率，提高粮食产量且减少对环境的污染如。中国专利公开号CN101265141A公开了一种肥料增效剂及其制备方法和应用，由改性粉煤灰、载体和分散剂组成，与肥料混合施用，利用粉煤灰的吸附能力，减少氮素的流失，促进作物对活性硅、微量元素的吸收和利用，改善酸性土壤性状；中国专利公开号CN104447025A 公开了一种用于掺混肥料的缓释增效剂颗粒及其制备方法和使用方法，该缓释增效剂颗粒由正丁基硫代磷酰三胺粉末、4-氨基-1,2,4三唑粉末、腐植酸铵粉末、柠檬酸铵粉末和凹凸棒土粉末、粘结剂经造粒制备而成，该增效剂主要是通过脲酶抑制剂和硝化抑制剂提高氮肥的利用率，采用柠檬酸铵和腐植酸铵作为活化剂来减少土壤对磷和钾的固定；中国专利公开号CN102757285A公开了一种肥料缓释增效剂及其制备方法，各组分原料按质量百分比为：聚天门冬氨酸及其盐类0.1％～20％，脲酶抑制剂0.1％～10％，硝化抑制剂0.1％～30％，植物生长调理剂0.03％～5％，土壤调理10％～35％和载体10％～80％；该发明的肥料缓释增效剂主要用于复混合肥的缓释增效，提高肥料的利用率，并能有效改善土壤。

水果是一种含糖分较多的经济作物，如西瓜、草莓、香蕉、枇杷、柑橘等作物，这些作物的生长过程中对钾肥的需求较多，俗称“喜钾作物”。 目前水果专用肥大多使用复合肥，其中钾肥主要为硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾等无机化肥，这些钾肥在施入土壤后，能够快速溶解在土壤中，随着灌溉水和雨水的浇灌，极易流失，造成钾肥损失。目前的肥料增效剂主要以氮肥增效剂为主，针对水果专用肥的增效剂还没有报道。虽然水果专用肥可以提高水果的产量和品质，但肥料的利用率仍旧较低，长期施用会对土壤造成污染，因此提高水果专用肥的利用率具有十分重要的意义。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种水果专用肥增效剂及其制备方法。该专用肥增效剂农林废弃物为主要原材料，生态环保，分子中含有较多活性基团，具有较强的吸附能力，易与土壤中的营养成分形成络合作用，尤其是对钾元素具有较强的络合性，形成农作物的营养储存库，减少肥料养分的流失，提高肥料的利用率；同时还可以促进作物对微量元素的吸收和利用，改善土壤环境。

本发明进一步提供一种水果专用肥增效剂的制备方法，该方法是先将研磨粉碎后的苹果渣、橘皮进行改性处理，然后与酸化后的生物炭、木质素磺酸盐和微量元素进行混合搅拌，形成一种水果专用肥增效剂。

本发明的技术方案如下：

一种水果专用肥增效剂，其特征在于主要由以下原料重量份组成：苹果渣10~40份、橙皮20~40份、改性剂5~15份、瓜尔豆胶5~10份、氧化木质素磺酸盐10~20份、生物炭10~30份、微量元素1~10份。

上述所述的苹果渣和橙皮中含有大量的纤维素、果胶、木质素等成分，具有较高的表面活性和吸附能力，其分子表面含有大量的活性基团，如羟基、羧基等，这些活性基团具有一定的离子吸附、螯合能力，经过改性处理后可以增加其表面能和吸附能力，与化肥养分接触时可以吸附大量营养元素，尤其是对钾元素以及微量元素具有较强的络合能力，形成农作物的营养储存库，减缓肥料的释放和流失，提高肥料的利用率。

上述所述的改性剂为苯甲酸钠、苯乙酸钠、戊二酸钠、苯乙烯磺酸钠、烷基苯磺酸钠的一种或多种；

上述所述的氧化木质素磺酸盐是过硫酸铵氧化改性木质素磺酸盐后的产物，其中木质素磺酸盐是木质素磺酸胺、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的任意一种。木质素磺酸盐是一种阴离子表面活性剂，具有较强的分散性和润湿性，经过硫酸铵氧化改性后，可大大提高其分散能力和吸附能力，有利于对Ca、Mg、Cu、Zn等金属元素螯合。

上述所述的生物炭是由农作物秸秆经厌氧高温碳化烧结而成，具有较强的吸附性，可延缓肥料养分的释放速度；经高温煅烧后形成的生物炭具有大量的空隙结构，可以改善土壤环境，提高土壤的孔隙度和透气性，增大土壤的阳离子交换量，提高土壤的肥力。

上述所述的微量元素为硼砂、硫酸锰、硫酸铁、硫酸锌中的一种或多种混合，为喜钾水果作物补充所需的微量元素。

本发明一种水果专用肥增效剂的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：

（1）将苹果渣、橙皮晒干后用研磨机研磨成粉状，加入到质量分数为5-10%的氢氧化钠溶液中超声分散10-20min，过滤干燥；

（2）将步骤（1）中干燥后的物料投入到双螺杆挤出机中，加入改性剂和瓜尔豆胶进行挤压处理，设定挤压温度为100~130℃，然后冷却转移到反应釜中；

（3）将生物炭细化至20~30目，然后加入10%~20%的稀硫酸在30-50℃搅拌反应1~2h，进行酸化处理，反应结束后调节溶液pH为中性，离心、过滤、干燥；

（4）将步骤（3）中酸化的生物炭与氧化木质素磺酸盐、微量元素加入到步骤（2）中的反应釜中，均匀搅拌，控制反应温度为50~120℃，搅拌反应时间20~60min，反应结束后冷却粉碎，即得水果专用肥增效剂。

本发明增效剂主要作为水果专用肥的增效剂，其中水果作物主要包括西瓜、草莓、香蕉、葡萄、苹果、枇杷、木瓜、杨梅、柑橘等含糖分较多的喜钾作物。

本发明的突出特点和有益效果在于：

1、本发明水果专用肥增效剂以农林废弃物苹果渣和橙皮为主要原材料，具有较高的表面活性和吸附能力，其分子中含有很多活性官能团，具有一定的离子螯合能力，经过改性处理后可以增加其表面能和吸附能力，与化肥养分接触时可以吸附大量营养元素，尤其是对钾元素以及微量元素具有较强的络合能力，形成农作物的营养储存库，减缓肥料的释放和流失。

2、本发明水果专用肥增效剂中添加的氧化木质素磺酸盐具有较高的分散性和润湿性，有利于提高增效剂的离子吸附能力及分散性，使增效剂与化肥均匀混合；同时期本身也是一种螯合剂，可以螯合土壤中的微量元素，促进作物对微量元素的吸收和利用，提高肥料的利用率。

3、本发明水果专用肥增效剂中的生物炭经酸化处理后，提高离子吸附能力和吸水率，延缓肥料养分的释放速度；酸化后的生物炭具有大量的空隙结构，可以改善土壤环境，提高土壤的孔隙度和透气性，增大土壤的阳离子交换量，提高土壤的肥力。

4、本发明所采用物质均为环境友好型物质，来源广泛，生产工艺简单且高效，肥料增效效果显著，具有较高的市场应用价值。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明进行详细的阐述，并不限制于本发明。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

一种水果专用肥增效剂主要由以下重量份的原料组成：

苹果渣40份、橙皮40份、苯甲酸钠5份、苯乙酸钠10份、瓜尔豆胶5份、氧化木质素磺酸胺20份、生物质炭30份、硼砂3份、硫酸锰5份

一种水果专用肥增效剂的制备方法包括下列步骤：

（1）将苹果渣、橙皮晒干后用研磨机研磨成粉状，加入到质量分数为5-10%的氢氧化钠溶液中超声分散10-20min，过滤干燥；

（2）将步骤（1）中干燥后的物料投入到双螺杆挤出机中，加入改性剂和瓜尔豆胶进行挤压处理，设定挤压温度为100~130℃，然后冷却转移到反应釜中；

（3）将生物炭细化至20~30目，然后加入10%~20%的稀硫酸在30-50℃搅拌反应1~2h，进行酸化处理，反应结束后调节溶液pH为中性，离心、过滤、干燥；

（4）将步骤（3）中酸化的生物炭与氧化木质素磺酸盐、微量元素加入到步骤（2）中的反应釜中，均匀搅拌，控制反应温度为50~120℃，搅拌反应时间20~60min，反应结束后冷却粉碎，即得水果专用肥增效剂。

实施例2

一种水果专用肥增效剂主要由以下重量份的原料组成：

苹果渣30份、橙皮30份、戊二酸钠10份、瓜尔豆胶8份、氧化木质素磺酸钠15份、生物质炭20份、硫酸锰2份、硫酸铁3份、硫酸锌2份。

一种水果专用肥增效剂的制备方法包括下列步骤：

（1）将苹果渣、橙皮晒干后用研磨机研磨成粉状，加入到质量分数为5-10%的氢氧化钠溶液中超声分散10-20min，过滤干燥；

（2）将步骤（1）中干燥后的物料投入到双螺杆挤出机中，加入改性剂和瓜尔豆胶进行挤压处理，设定挤压温度为100~130℃，然后冷却转移到反应釜中；

（3）将生物炭细化至20~30目，然后加入10%~20%的稀硫酸在30-50℃搅拌反应1~2h，进行酸化处理，反应结束后调节溶液pH为中性，离心、过滤、干燥；

（4）将步骤（3）中酸化的生物炭与氧化木质素磺酸盐、微量元素加入到步骤（2）中的反应釜中，均匀搅拌，控制反应温度为50~120℃，搅拌反应时间20~60min，反应结束后冷却粉碎，即得水果专用肥增效剂。

实施例3

一种水果专用肥增效剂主要由以下重量份的原料组成：

苹果渣10份、橙皮20份、苯乙烯磺酸钠5份、烷基苯磺酸钠5份、瓜尔豆胶10份、氧化木质素磺酸钙10份、生物质炭10份、硼砂2份、硫酸锰2份、硫酸铁2份、硫酸锌2份。

一种水果专用肥增效剂的制备方法包括下列步骤：

（1）将苹果渣、橙皮晒干后用研磨机研磨成粉状，加入到质量分数为5-10%的氢氧化钠溶液中超声分散10-20min，过滤干燥；

（2）将步骤（1）中干燥后的物料投入到双螺杆挤出机中，加入改性剂和瓜尔豆胶进行挤压处理，设定挤压温度为100~130℃，然后冷却转移到反应釜中；

（3）将生物炭细化至20~30目，然后加入10%~20%的稀硫酸在30-50℃搅拌反应1~2h，进行酸化处理，反应结束后调节溶液pH为中性，离心、过滤、干燥；

（4）将步骤（3）中酸化的生物炭与氧化木质素磺酸盐、微量元素加入到步骤（2）中的反应釜中，均匀搅拌，控制反应温度为50~120℃，搅拌反应时间20~60min，反应结束后冷却粉碎，即得水果专用肥增效剂。

Claims (2)

1.一种水果专用肥增效剂，其特征在于主要由以下原料重量份组成：苹果渣10~40份、橙皮20~40份、改性剂5~15份、瓜尔豆胶5~10份、氧化木质素磺酸盐10~20份、生物质炭10~30份、微量元素1~10份；其中所述改性剂为苯甲酸钠、苯乙酸钠、戊二酸钠、苯乙烯磺酸钠、烷基苯磺酸钠的一种或多种；所述的氧化木质素磺酸盐是过硫酸铵氧化改性木质素磺酸盐后的产物，其中木质素磺酸盐是木质素磺酸胺、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的任意一种；所述的微量元素为硼砂、硫酸锰、硫酸铁、硫酸锌中的一种或多种混合。

2.一种权利要求1所述的水果专用肥增效剂的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：

（1）将苹果渣、橙皮晒干后用研磨机研磨成粉状，加入到质量分数为5-10%的氢氧化钠溶液中超声分散10-20min，过滤干燥；

（2）将步骤（1）中干燥后的物料投入到双螺杆挤出机中，加入改性剂和瓜尔豆胶进行挤压处理，设定挤压温度为100~130℃，然后冷却转移到反应釜中；

（3）将生物炭细化至20~30目，然后加入10%~20%的稀硫酸在30-50℃搅拌反应1~2h，进行酸化处理，反应结束后调节溶液pH为中性，离心、过滤、干燥；

（4）将步骤（3）中酸化的生物炭与氧化木质素磺酸盐、微量元素加入到步骤（2）中的反应釜中，均匀搅拌，控制反应温度为50~120℃，搅拌反应时间20~60min，反应结束后冷却粉碎，即得水果专用肥增效剂。