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CN111393208A - 一种富锌水稻液体肥料及其应用方法 - Google Patents

一种富锌水稻液体肥料及其应用方法 Download PDF

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CN111393208A CN202010347689.0A CN202010347689A CN111393208A CN 111393208 A CN111393208 A CN 111393208A CN 202010347689 A CN202010347689 A CN 202010347689A CN 111393208 A CN111393208 A CN 111393208A
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黄晗达
韩效钊
戴二保
齐徳玉
张旭
刘昆
徐超
田院
类超
杨婉艺
刘芳
刘备
汤荣海
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Anhui Jinxianglian Agriculture And Forestry Development Co ltd
Anhui Wuhu Huifeng Agricultural Co ltd
Hefei Lyunong Fertilizer Industry Co ltd
Hefei University of Technology
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Anhui Jinxianglian Agriculture And Forestry Development Co ltd
Anhui Wuhu Huifeng Agricultural Co ltd
Hefei Lyunong Fertilizer Industry Co ltd
Hefei University of Technology
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Abstract

本发明公开了一种富锌水稻液体肥料及其应用方法，其中富锌水稻液体肥料包括水稻孕穗期和/或抽穗期根施的液体高锌肥料，以及扬花期和/或灌浆期叶面喷施的液体高锌肥料；所述水稻孕穗期和/或抽穗期根施的液体高锌肥料包括有机酸和作物必需的营养元素锌、氮以及钾；所述扬花期和/或灌浆期叶面喷施的液体高锌肥料包括氨基酸和作物必需的营养元素锌、锰、硼、铜以及镁。根施随灌溉水施入水稻根部，每次每亩液体高锌肥料原液用量200‑300毫升；叶面喷施稀释倍数为500‑600倍，每次每亩液体高锌肥料原液用量60‑90毫升。水稻籽粒锌含量(以精米中Zn计)提高10％以上。

Description

一种富锌水稻液体肥料及其应用方法
技术领域
本发明涉及一种化学肥料及其应用方法，确切地说是一种富锌水稻液体肥料及其应用方法。
背景技术
锌是人体生理必需的微量矿质元素，对人体生命与健康起着非常重要的作用。目前，全世界超过20亿人缺锌，其中0-5岁儿童缺锌占35％，中国60％的儿童普遍缺锌。世界50％、中国60％的人口以大米为主食，据国际水稻研究所报道，精米中的锌含量平均仅12mg/kg，中国营养学会推荐日大米摄入量在400g左右，其中含锌平均为4.8mg，与国际粮农组织和世界卫生组织建议每日锌的膳食摄入量12-15mg相差甚远。因此，提高水稻籽粒中锌含量意义重大。水稻栽培过程中主要通过根毛和叶片吸收养分(包括锌)，水稻在孕穗期至灌浆期根部吸收锌、在扬花期和灌浆期叶片吸收锌均能较好地增加籽粒中的锌含量。目前，中国土壤缺锌面积达到41.84％，需要通过施肥的方式补充锌，最佳的补锌方式是水肥一体化，根、叶立体施肥。因此，开发富锌水稻液体肥料及其应用方法就显得十分必要。
发明内容
研究表明锌在水稻籽粒中的积累主要来源于孕穗期至灌浆期根部和叶片对锌的吸收，水稻抽穗后最上面的片叶(剑叶)是水稻同化作用最活跃的器官，是籽粒充实的重要来源。扬花期和灌浆期叶面施锌能显著增加水稻籽粒中的锌浓度。
研究还表明氮能促进水稻对锌的吸收，钾与锌有良好的交互作用，镁、硼、锰、铁均能改善水稻对锌的吸收性能，在一定浓度范围内增加铁含量有利于水稻对锌的吸收。
苹果酸、丁二酸(琥珀酸)、柠檬酸等均能较好地改善水稻根部土壤生态环境，促进根毛对营养元素的吸收，同时，柠檬酸对锌具有较好的螯合性能，能有效抑制土壤磷对锌的固定。
丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸具有提高酶的活性、增强水稻呼吸作用、促进水稻新陈代谢和对营养元素的吸收，还可与金属元素发生螯合反应，甘氨酸是对锌有较好螯合作用的氨基酸之一。
本发明针对膳食补锌问题，基于研究，旨在提供一种富锌水稻液体肥料及其应用方法，在水稻孕穗期和/或抽穗期根施、扬花期和/或灌浆期叶面喷施，最终提高水稻籽粒中锌含量。
本发明富锌水稻液体肥料，包括水稻孕穗期和/或抽穗期根施的液体高锌肥料，以及扬花期和/或灌浆期叶面喷施的液体高锌肥料。
所述水稻孕穗期和/或抽穗期根施的液体高锌肥料包括有机酸和作物必需的营养元素锌、氮以及钾，其中有机酸含量≥20g/L，Zn≥100g/L，N+K2O≥100g/L，且N:K2O＝1:(3-4)。
所述有机酸包括苹果酸(C4H6O5)、丁二酸(C4H6O4)和柠檬酸(C6H8O7·H2O)，且苹果酸、丁二酸和柠檬酸的质量比为1:(1-1.5):(6-8)。
所述扬花期和/或灌浆期叶面喷施的液体高锌肥料包括氨基酸和作物必需的营养元素锌、锰、硼、铜以及镁，其中游离氨基酸含量≥20g/L，Mg≥2g/L，Zn+Mn+B+Fe≥100g/L，且B:Mn:Fe:Zn＝1:1:(1-1.5):16。
所述游离氨基酸包括丝氨酸(C3H7NO3)、脯氨酸(C5H9NO2)和甘氨酸(C2H5NO2)，且丝氨酸、脯氨酸和甘氨酸的质量比为1:1:(6-8)。
其中有机酸来自于苹果酸(C4H6O5)或/和柠檬酸(C6H8O7·H2O)或/和丁二酸(C4H6O4)，含量按照游离有机酸(即C4H6O5+C6H8O7+C4H6O4)总量计；锌来自于七水硫酸锌或/和一水硫酸锌，含量以锌(Zn)计；氮来自于尿素或/和硝酸钾，含量以氮(N)计；钾来自于硝酸钾和/或氢氧化钾和/或硫酸钾，含量以氧化钾(K2O)计；氨基酸来自于甘氨酸(C2H5NO2)或/和丝氨酸(C3H7NO3)或/和脯氨酸(C5H9NO2)，含量以游离氨基酸(即C2H5NO2+C3H7NO3+C5H9NO2)总量计；锰来自于七水硫酸锰或/和一水硫酸锰，含量以锰(Mn)计；硼来自于硼砂或/和硼酸，含量以硼(B)计；铁来自于七水硫酸亚铁，含量以铁(Fe)计；镁来自于六水硝酸镁或/和七水硫酸镁或/和一水硫酸镁，含量以镁(Mg)计。
本发明富锌水稻液体肥料的应用方法如下：
根施的液体高锌肥料在水稻孕穗期和/或抽穗期随灌溉水施入水稻根部，即孕穗期随灌溉水施肥1次，或者抽穗期随灌溉水施肥1次，或者孕穗期和抽穗期分别随灌溉水施肥1次；每次每亩液体高锌肥料原液用量200-300毫升。
叶面喷施的液体高锌肥料在水稻扬花期和/或灌浆期进行叶面喷施，即扬花期喷施1次，或者灌浆期喷施1次，或者扬花期和灌浆期分别喷施1次；每次每亩液体高锌肥料原液用量60-90毫升，兑水稀释500-600倍使用。
本发明技术提高水稻籽粒锌含量(以精米中Zn计)在10％以上。
具体实施方式
1、原料准备
苹果酸(GB 1886.40-2015C4H6O5≥99％)、柠檬酸(GB/T 8269-2006C6H8O7·H2O≥99％,其中C6H8O7≥90.5％)、丁二酸(GB/T 34686-2017C4H6O4≥99.5％)、甘氨酸(GB 25542-2010，C2H5NO2≥98.5％)、丝氨酸(市购，C3H7NO3≥98.5％)、脯氨酸(市购，C5H9NO2≥99％)、七水硫酸锌(HG/T 2326-2015Zn≥22.06％)、一水硫酸锌(HG/T 2326-2015Zn≥35.34％)、七水硫酸亚铁(GB 29211-2012FeSO4·7H2O≥99.5％，其中Fe≥20.0％)、一水硫酸锰(HG/T2962-2010 Mn≥31.8％)；硼砂(GB/T537-2009 B≥10.77％Na2B4O7·10H2O)、硼酸(GB/T538-2006 B≥17.32％)、硝酸钾(GB/T 20784-2013K2O≥46.0％N≥13.5％)、氢氧化钾(GB/T 1919-2014K2O≥75.4％)、硫酸钾(GB 20406-2006K2O≥50％)、尿素(GB/T 2440-2017N≥46.0％)、硝酸镁(HG/T 5358-2018Mg(NO3)2·6H2OMg≥98％，其中Mg≥9.3％，N≥10.70％)、七水硫酸镁(HG/T 2680-2009MgSO4·7H2O≥99％)、一水硫酸镁(HG/T2680-2009Mg≥16.5％、水备用。
2、产品制备工艺
(一)根施的液体高锌肥料制备
(1)将一定量的水加入加热反应釜；
(2)将计量的有机酸依次加入反应釜内水中搅拌溶解，温度30-50℃，各有机酸间隔时间为10-20min；
(3)将计量的硫酸锌加入反应釜内溶液中搅拌溶解、螯合，温度40-50℃，时间20-30min；
(4)将计量的硝酸钾加入反应釜内溶液中搅拌溶解，温度30-50℃，时间10-20min；
(5)将计量的硫酸钾加入反应釜内溶液中搅拌溶解，温度30-50℃，时间10-20min；
(6)停止加热，将计量的尿素加入反应釜内溶液中搅拌至全部溶解。
(7)过滤除去水不溶物即得到根施的液体高锌肥料，备用。
(二)叶面喷施的液体高锌肥料制备
(1)将一定量的水加入加热反应釜；
(2)将计量的氨基酸依次加入反应釜内水中搅拌溶解，温度40-60℃，时间10-20min；
(3)将计量的硫酸锌加入反应釜内溶液中搅拌溶解、螯合，温度40-60℃，时间20-30min；
(4)将计量的硫酸亚铁加入反应釜内溶液中搅拌溶解、螯合，温度40-60℃，时间10-15min；
(5)将计量的硫酸锰加入反应釜内溶液中搅拌溶解，温度30-50℃，时间10-20min；
(6)将计量的硝酸镁加入反应釜内溶液中搅拌溶解，温度30-50℃，时间10-20min；
(7)将计量的硼砂或硼酸加入反应釜内溶液中搅拌溶解，温度30-50℃，时间10-20min；
(8)过滤除去水不溶物即得到叶面喷施的液体高锌肥料，备用。
3、肥料案例
3.1根施的液体高锌肥料案例1
苹果酸2.4g、丁二酸2.5g、柠檬酸18g、七水硫酸锌454g、硝酸钾163.1g、尿素6.5g、水610g。其中：有机酸含量为21.15g/L，且苹果酸(C4H6O5):丁二酸(C4H6O4):柠檬酸(C6H8O7·H2O)＝1:1.05:6.9；Zn＝100.15g/L；N+K2O＝100.03g/L，且N:K2O＝1:3。
3.2根施的液体高锌肥料案例2
苹果酸2.2g、丁二酸3.2g、柠檬酸18g、七水硫酸锌454g、硝酸钾149g、硫酸钾23g、水614g。其中：有机酸含量为21.65g/L，且苹果酸(C4H6O5):丁二酸(C4H6O4):柠檬酸(C6H8O7·H2O)＝1:1.46:7.48；Zn＝100.15g/L；N+K2O＝100.16g/L，且N:K2O＝1:3.98。
3.3叶面喷施的液体高锌肥料案例3
脯氨酸2.53g、丝氨酸2.54g、甘氨酸16g、七水硫酸锌382g、六水硝酸镁22g、七水硫酸亚铁26.4g、一水硫酸锰16.5g；硼砂48.9g，水755g。其中：游离氨基酸含量为20.77g/L，且丝氨酸(C3H7NO3):脯氨酸(C5H9NO2):甘氨酸(C2H5NO2)＝1:1:6.3；Mg＝2.05g/L，Zn+Mn+B+Fe＝100.07g/L，且B:Mn:Fe:Zn≈1:1:1:16。
3.4叶面喷施的液体高锌肥料案例4
脯氨酸2.1g、丝氨酸2.1g、甘氨酸16.3g、七水硫酸锌377g、一水硫酸镁12.5g、七水硫酸亚铁34g、一水硫酸锰16.5g；硼酸30g，水770g。
其中：游离氨基酸含量为20.20g/L，且丝氨酸(C3H7NO3):脯氨酸(C5H9NO2):甘氨酸(C2H5NO2)＝1:1:7.77；Mg＝2.06g/L，Zn+Mn+B+Fe＝100.41g/L，且B:Mn:Fe:Zn≈1:1:1.3:16。
4、应用案例
4.1应用案例1
实施地点：安徽芜湖汇丰农业有限公司水稻田。
田块设计：在同一块水稻田(大约12000m2)中筑埂，分隔出8m×8m(64m2)的小区12个，各小区之间间隔不小于8m；设计6个试验处理，每个处理设计2次重复，其中处理1为对照组。
水稻品种：丰两优香1号。
试验处理：
处理1：常规水肥管理。平均亩产量650kg，精米锌Zn含量为17.7mg/kg。
处理2：常规水肥管理+孕穗期根施案例1肥料(每个小区灌水量2.5m3+20mL肥料)+扬花期叶面喷施案例3肥料(每个小区叶面喷施3L清水+6mL肥料)。平均亩产698kg，比处理1增产7.4％；精米锌Zn含量为19.8mg/kg，比处理1精米锌含量提高11.9％。
处理3：常规水肥管理+孕穗期和抽穗期根施案例1肥料(每次每个小区灌水量2.5m3+28mL肥料)+扬花期叶面喷施案例3肥料(每个小区叶面喷施4.5L清水+8mL肥料)。平均亩产706kg，比处理1增产8.6％；精米锌Zn含量为21.2mg/kg，比处理1精米锌含量提高19.8％。
处理4：常规水肥管理+孕穗期和抽穗期根施案例1肥料(每次每个小区灌水量2.5m3+20mL肥料)+扬花期和灌浆期叶面喷施案例3肥料(每次每个小区叶面喷施3L清水+6mL肥料)。平均亩产712kg，比处理1增产9.5％；精米锌Zn含量为21.9mg/kg，比处理1精米锌含量提高23.7％。
处理5：常规水肥管理+孕穗期和抽穗期根施案例1肥料(每次每个小区灌水量2.5m3+28mL肥料)+扬花期和灌浆期叶面喷施案例3肥料(每次每个小区叶面喷施3L清水+6mL肥料)。平均亩产715kg，比处理1增产9.5％；精米锌Zn含量为23.2mg/kg，比处理1精米锌含量提高31.1％。
处理6：常规水肥管理+孕穗期和抽穗期根施案例1肥料(每次每个小区灌水量2.5m3+28mL肥料)+扬花期和灌浆期叶面喷施案例3肥料(每次每个小区叶面喷施4.8L清水+8mL肥料)。平均亩产715kg，比处理1增产9.5％；精米锌Zn含量为24.3mg/kg，比处理1精米锌含量提高37.3％。
4.1应用案例2
实施地点：安徽金香莲农林开发有限公司(安徽桐城)。
田块设计：在同一块水稻田(大约8000m2)中筑埂，分隔出8m×8m(64m2)的小区10个，各小区之间间隔不小于8m；设计5个试验处理，每个处理设计2次重复，其中处理1为对照组。
水稻品种：Y两优900；
试验处理：
处理1：常规水肥管理。平均亩产量618kg，精米锌Zn含量为14.1mg/kg。
处理2：常规水肥管理+孕穗期根施案例2肥料(每个小区灌水量2.5m3+20mL肥料)+扬花期和灌浆期叶面喷施案例4肥料(每个小区叶面喷施3L清水+6mL肥料)。平均亩产649kg，比处理1增产5.0％；精米锌Zn含量为19.1mg/kg，比处理1精米锌含量提高35.46％。
处理3：常规水肥管理+孕穗期根施案例2肥料(每个小区灌水量2.5m3+28mL肥料)+扬花期和灌浆期叶面喷施案例4肥料(每个小区叶面喷施4.5L清水+8mL肥料)。平均亩产661kg，比处理1增产7.0％；精米锌Zn含量为19.8mg/kg，比处理1精米锌含量提高40.42％。
处理4：常规水肥管理+孕穗期根施案例1肥料(每个小区灌水量2.5m3+28mL肥料)+扬花期和灌浆期叶面喷施案例4肥料(每个小区叶面喷施4.5L清水+8mL肥料)。平均亩产669kg，比处理1增产8.3％；精米锌Zn含量为18.9mg/kg，比处理1精米锌含量提高34.04％。
处理5：常规水肥管理+孕穗期根施案例2肥料(每个小区灌水量2.5m3+28mL肥料)+扬花期和灌浆期叶面喷施案例1肥料(每个小区叶面喷施3L清水+6mL肥料)。平均亩产653kg，比处理1增产5.7％；精米锌Zn含量为18.4mg/kg，比处理1精米锌含量提高30.50％。
5、讨论
5.1上述两地共计11个处理案例表明，在孕穗期和/或抽穗期根施、扬花期和/或灌浆期叶面喷施本发明相关液体高锌肥料，具有良好的富锌效果；根施1次和叶面喷施1次水稻精米锌含量提高10％以上，根施2次和叶面喷施2次，水稻精米锌含量提高30％以上。
5.2上述两地处理案例表明，安徽金香莲农林开发有限公司水稻田水稻精米锌含量平均增幅比安徽芜湖汇丰农业有限公司水稻田水稻精米锌含量平均增幅大，这是因为安徽金香莲农林开发有限公司水稻田位于中国地质科学院调查显示的富锌土壤区域。可见，根施和叶面喷施次数可以根据土壤锌含量进行选择，锌含量高的土壤可根施1次，也可以不进行根部补锌。
5.3本发明所述根施的液体高锌肥料和叶面喷施的液体高锌肥料是水稻富锌专用肥料，所设计的技术指标超出了中华人民共和国农业行业标准—微量元素水溶肥料(NY1428-2020)技术指标，因此，符合新型肥料商品化要求。

Claims (7)

1.一种富锌水稻液体肥料，其特征在于：
所述富锌水稻液体肥料包括水稻孕穗期和/或抽穗期根施的液体高锌肥料，以及扬花期和/或灌浆期叶面喷施的液体高锌肥料；
所述水稻孕穗期和/或抽穗期根施的液体高锌肥料包括有机酸和作物必需的营养元素锌、氮以及钾；
所述扬花期和/或灌浆期叶面喷施的液体高锌肥料包括氨基酸和作物必需的营养元素锌、锰、硼、铜以及镁。
2.根据权利要求1所述的富锌水稻液体肥料，其特征在于：
所述水稻孕穗期和/或抽穗期根施的液体高锌肥料中有机酸含量≥20g/L，Zn≥100g/L，N+K2O≥100g/L，且N:K2O＝1:(3-4)。
3.根据权利要求1所述的富锌水稻液体肥料，其特征在于：
所述扬花期和/或灌浆期叶面喷施的液体高锌肥料中游离氨基酸含量≥20g/L，Mg≥2g/L，Zn+Mn+B+Fe≥100g/L，且B:Mn:Fe:Zn＝1:1:(1-1.5):16。
4.根据权利要求1或2所述的富锌水稻液体肥料，其特征在于：
所述有机酸包括苹果酸、丁二酸、柠檬酸中的一种或多种；所述游离氨基酸包括丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的富锌水稻液体肥料，其特征在于：
所述有机酸包括苹果酸、丁二酸和柠檬酸，且苹果酸、丁二酸和柠檬酸的质量比为1:(1-1.5):(6-8)。
6.根据权利要求4所述的富锌水稻液体肥料，其特征在于：
所述游离氨基酸包括丝氨酸、脯氨酸和甘氨酸，且丝氨酸、脯氨酸和甘氨酸的质量比为1:1:(6-8)。
7.一种权利要求1-3所述的任一种富锌水稻液体肥料的应用方法，其特征在于：
根施的液体高锌肥料在水稻孕穗期和/或抽穗期随灌溉水施入水稻根部，每次每亩液体高锌肥料原液用量200-300毫升；
叶面喷施的液体高锌肥料在水稻扬花期和/或灌浆期进行叶面喷施，每次每亩液体高锌肥料原液用量60-90毫升，兑水稀释500-600倍使用。
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