以沼液浓缩液为基液的水稻黄腐酸多元复合液体基肥

摘要

一种以沼液浓缩液为基液的水稻黄腐酸多元复合液体基肥，由下列原料及其重量份配成：聚磷酸铵210－215份、尿素55－60份、氯化钾305－310份、硼砂30－32份、硫酸锌10－11份、悬浮剂10－12份、沼液浓缩液335－310份和黄腐酸45－50份；本肥含大量元素357－374g/L、黄腐酸51－54g/L、水不溶物12－23g/L，稀释250倍的pH值6.0－6.2。本肥的生产经土壤农化性质综合分析、水稻施肥试验、肥料配比值的计算和原料选定、备料和混配步骤，在水稻临插秧前灌水耙田的同时，以132公斤/亩的量冲施。本肥对沼液的应用不产生二次污染，用肥合理均匀，为水稻提供一种含有大量元素、微量元素和黄腐酸活性物质的基肥，促进水稻生长与增产。

说明书

技术领域

本发明涉及一种肥料，是以沼液浓缩液为基液的黄腐酸多元复合液体基肥及其生产和使用方法。

背景技术

沼液是植物的茎秆、人畜粪便等原料在沼气池内厌氧发酵制取沼气后的有机残留液，是一种优质的有机肥，较长的一段时间采用直接施入田地的方法施肥，造成严重的污染；而且这样的直接施入为减少运输成本，往往集中在沼气池就近施用，造成供肥的不均匀；沼液作为一种液肥直接施用，其大量元素、微量元素及其它有益成分的含量低、比例不合理，达不到作物养分平衡的实际需要，既不利作物成长也造成肥料的浪费。为此，众多有志者展开了对沼液过滤、杀菌和浓缩等诸多方面的研究，如CN101269999公开了本申请人的从沼液中分离生物药肥有效成分的方法，选用不同级别的膜，对沼液有效成分根据分子量大小进行分段分离浓缩，提供生物肥料和生物药肥。CN101402530和CN101402533均公开了以沼液浓缩液为基液的经适当调配制成液体有机肥的方法，前者未公开具体调配的营养成分，也未公开具体的调配和使用方法。后者调配咪酰胺乳油、代森锰锌、乙二醇、煤油和辅料，作为专用于番茄生产的药肥。总之，以沼液浓缩液作液肥或作复配液肥的基液，比直接用沼液作液肥，更有利作物生长，还具有合理用肥、提高肥效和保护环境等多方面的好处，这已在行业中形成共识。但如何复配液肥、选什么成分调配、配比值的选定和选定依据、施用何种作物以及施用环境和方法等各不相同，他们都对社会作出各具特色的贡献。经检索和市场调查，尚未发现针对水稻的以沼液浓缩液为基液的黄腐酸多元复合液体基肥的资料报导和产品面市。

发明内容

针对现有技术的上述状况，本发明要解决的技术问题是提供一种既含有水稻生长必须的氮磷钾大量元素，又含有钙、镁、硫、锰、锌、硼、锌、钼中微量元素，还含有刺激水稻生长的高活性物质黄腐酸的以沼液浓缩液为基液的黄腐酸多元复合液体基肥及其生产和使用方法。

本发明的上述技术问题通过如下技术方案解决：本沼液浓缩液为基液的水稻黄腐酸多元复合液体基肥，由下列原料及其重量份配制而成：聚磷酸铵210-215份、尿素55-60份、氯化钾305-310份、硼砂30-32份、七水硫酸锌10-11份、悬浮剂10-12份、沼液浓缩液335-310份和黄腐酸45-50份；本液体基肥大量元素含量357-374g/L、黄腐酸含量51-54g/L、水不溶物含量12-23g/L，稀释250倍的pH值6.0-6.2。

本以沼液浓缩液为基液的水稻黄腐酸多元复合液体基肥的生产方法经过如下步骤：

(1)水稻栽培区域土壤农化性质综合分析与评价：重点是对区域内水稻土土壤养分丰缺程度的统计分析评价，经计算得出各单项养分的修正比例；

(2)水稻施肥试验：在区域选定地块所种水稻分别以沼液原液作基肥和追肥、复合的化学肥料作基肥和追肥、用本液体基肥作基肥和尿素作追肥的对比试验，用产量效果进行验证；

(3)肥料配比值的计算和原料选定：根据当地土壤普查资料土壤农化性质综合分析，按养分丰缺算出的单项养分修正比例，再根据水稻吸肥特点和当地施肥习惯及水稻施肥的对比试验，采用养分平衡法确定本液体基肥的养分比例和选定原料并计算出需施入的肥料量；

(4)备料，以重量份计：210-215份的聚磷酸铵购自于杭州常青化工有限公司，该原料N-P₂O₅-K₂O为15-62-0；55-60份尿素购自于中国石化股份有限公司镇海炼化分公司，总氮≥46.4％；305-310份氯化钾购自于青海盐湖钾肥股份有限公司生产的产品，K₂O≥54％；30-32份硼砂购自于江苏宜兴市第二化学试剂厂的分析纯产品；10-11份七水硫酸锌也购自于宜兴二化试剂厂分析纯产品；10-12份悬浮剂购自于江苏无锡友联精细化工有限公司生产的商品名为“特效悬乳剂1号”产品；45-50份黄腐酸选用江西省萍乡市乐乐腐殖酸厂生产的黄腐酸；335-310份沼液浓缩液，选用pH5.0-6.0、有机质0.6-0.65％、氨氮0.3-0.35％、全磷0.38-0.42％和有效钾达到0.35-0.39％的浓缩沼液。

(5)本液体基肥的混配：按步骤(3)备料所得原料及其重量份值，先将浓缩的沼液置于搅拌缸内，加入悬浮剂，搅拌5-10min后静置5-10h，再边搅拌边依次加入尿素、聚磷酸铵、氯化钾、硼砂和七水硫酸锌，最后缓缓加入黄腐酸，搅拌均匀后桶装即成。

本以沼液浓缩液为基液的水稻黄腐酸多元复合液体基肥的使用方法，是在水稻临插秧前的灌水耙田的同时按132kg/亩的量冲施入田。

本发明的有益效果是克服了沼液直接就近滥施带来二次污染、用肥不合理、不均衡和经济效益低的问题；为水稻提供一种大量元素、中微量元素搭配合理而全面，含有腐殖酸这一活性物质的液体基肥，促进水稻的生长与增产。

具体实施方式

因腐殖酸本身具有多种活性特点，添加在液体肥中能疏松土壤、培肥地力，为作物提供营养与元素，能吸收铵、钾离子等养分，减少养分损失，加强作物体内多种酶的活动刺激作物生长，还能提高微生物的繁殖与活性能力，促进有机物的分解，加速和深化农家肥的腐熟，促进速效性养分的释放。腐殖酸的添加量为本液体基肥总重量的5％左右，选用的是能溶于水的萍乡市乐乐厂产的黄腐酸，其理化指标是富里酸(BFA)95％、pH值5-6、微量元素15％、氨基酸10％、水不溶物0.2-0.3％、水份3-5％，粒度150目。液体复配肥分为清液肥和悬浮液肥，前者因各养分的盐类的溶解量在一定温度下受限制，与悬浮液肥相比，养分含量较低，根据NY1106-2006大量元素水溶肥料国家标准规定，大量元素的含量应≥35％，则必须配制成悬浮液肥。本发明选用的悬浮剂是一种非离子表面活性剂，能溶解于常温水，形成有粘度的液体，有良好的粘着吸附力和悬浮率，具体是选用无锡友联精细化工有限公司的“特效悬浮剂1号”。

其余的肥料是普通化肥中的氮肥、磷肥、钾肥和微量元素。

沼液浓缩液选用有关指标能达到权利要求1生产步骤(4)备料所述要求的即可，可采用多种浓缩方法，一般浓缩倍数达到20倍以上的便能满足指标要求。本申请人最后将介绍自行浓缩倍数达20-24倍的膜滤和浓缩法供参考。

沼液浓缩液在本液体基肥中约占总重量的32％。

下面将本黄腐酸多元复合液体基肥主要成分的检测结果与NY1106-2006国标要求对照列于表1：

(表1)

  检测项目  标准要求  检测结果  腐殖酸含量(g/L)  ≥30  51-54  大量元素含量(g/L)  ≥350  357-374  水不溶物含量(g/L)  ≤50  12-23  pH值(1∶250倍稀释)  4.0-9.0  6.0-6.2

下面将制成本液体基肥的各原料及其重量份配比值以七项

实施例列于表2：(表2)

实施例1(参见表2中实施例1相应原料及重量份值)：将335份沼液浓缩液倒入搅拌缸中，加入10份悬浮剂，搅拌5分钟，静置5小时，边搅拌边依次加入55份尿素、210份聚磷酸铵、305份KCI、30份硼砂、10份ZnSO₄·7H₂O，最后缓缓加入45份黄腐酸，搅拌均匀即成。

其余实施例2-7均参照表2实施例2-7相应原料及重量份值，与实施1相同方法制成，只是在沼液浓缩液中添加悬浮剂的搅拌时间在5-10分钟视均匀程度选择，静置时间在5-10小时中视悬浮情况选择掌握。七项实施例中以实施例1、2、3优选。

使用时在水稻临插秧前的灌水耙田时以132kg/亩数量冲施(即混入灌水中施肥)。

为更详细地说明本发明，下面对栽培区域土壤农化性质综合分析与评价、水稻的施肥试验和主要的计算结果作更进一步说明。

本发明根据中国土壤志和浙江省土壤志的土壤普查资料，对浙江省水稻土土壤养分丰缺程度进行了统计分析评价。本评价法首先统计各土壤类型的面积和养分指标，依据养分丰缺指标判断其指标丰缺程度，然后统计计算各养分指标的平均值和丰缺面积百分比，同时拟订不同丰缺程度的分值和修正系数，再由丰缺面积百分比和拟订分值的乘积得出各单项养分指标的评分值，由丰缺面积百分比和拟订的修正系数的乘积得出各单项养分的修正百分比。评价结果表明，浙江省水稻土养分状况总体上处于中等水平，其中硼甚缺乏，缺硼面积在95％；速效磷、速效钾、钼缺乏，缺乏面积分别为99％、89％和88％，碱解氮、锌处于中等水平，缺乏面积分别为2.6％和3％，有机质、全氮、全钾处于丰富程度，锰、铜、铁处于甚丰富程度。根据最小限制因素定律，微量元素硼最为关键，其次是速效磷、钼和速效钾。速效磷、速效钾、硼、钼应该在现有施用水平上分别提高33％、27％、44％、27％，氮应在现有施用水平上分别降低5％、24％。利用所得修正系数与水稻吸肥特点和当地施肥习惯得出了土壤养分修正后的水稻施肥量。

水稻试验概况介绍：

实验于2008年在浙江临安进行。试验田为冬闲田，青紫泥，耕作层土壤有机质含量3.36g/kg、全氮2.32g/kg、碱解氮198.7mg/kg、速效磷25.2mg/kg、速效钾26.4mg/kg，pH6.13，地力均匀。

供试水稻品种为粳稻“亚尤红1号”(Oryza sativa L.)，5月21日育苗，6月21日插秧移栽，10月18日收获。

沼液与化学肥料配合施用试验设3个处理：1)沼液作基肥(施肥量：5833kg/亩)，沼液作追肥(4167kg/亩)；2)化学肥料，复合肥作基肥(23.3kg/亩)，复合肥作追肥(16.7kg/亩)；3)自制黄腐酸液体作基肥(132kg/亩)，尿素作追肥(14kg/亩)；基肥在水稻插秧前施入，追肥在水稻插秧后30d施入。每一试验小区面积25m²，重复3次，共计9个实验小区，完全随机区组排列。每实验小区所种水稻秧苗数量一致，种植间距为25cm×20cm，每穴1株。小区其余田间管理按常规进行。

处理1水稻产量40gkg/亩，处理2水稻产量443kg/亩，处理3水稻产量479kg/亩。处理3比处理1增长17.4％，处理3比处理2增产8.13％。

本基肥的配制首先根据浙江省第二次土壤普查资料，综合分析浙江省水稻土壤农化性质和水稻施肥实验，采用养分平衡法计算需要施入的化肥量。该肥料为液体复合肥，考虑液体肥料氮、磷、钾利用系数为氮70％，磷50％，钾80％。考虑磷、钾作基肥一次施足，50％氮留作追肥，不计入基肥中。计算得到每亩需要施入的肥料N为6.4千克；P₂O₅为12.8千克；K₂O为16.6千克。调整通式为N∶P₂O₅∶K₂O＝7-12-17。计算得出配制一立方米液体肥料需聚磷酸铵210-215千克，尿素55-60千克，氯化钾305-310千克，硼砂30-32千克，七水硫酸锌10-11千克，悬浮剂10-12千克，黄腐酸45-50kg，沼液浓缩液335-310千克。每亩施本液体基肥量为132千克。增产率达8-22％。

下面介绍本申请人自行设计的沼液分离浓缩方法，采用调节pH值和两步法，浓缩倍数可高达24倍：

第一步  预处理工艺流程

沼液浓缩实验装置中预处理系统包括钢片过滤器、多介质过滤器、保安过滤器和超滤。原液经过泵提升首先进入钢片过滤器，再依次经过多介质过滤器和保安过滤器。预处理的目的是为防止大的杂质堵塞膜孔。多介质过滤器的流量为25L/min，其清洗频率为每次处理完一批样品后清洗一次，冲洗强度按照16L/s·m²设计，即30L/min。反冲洗的时间为5分钟。反冲洗的压力保持在0.25MPa。本实验装置超滤膜的操作方式采用传统的间歇操作，经过保安过滤后的渗透液进入渗透液水箱，全部截留液循环返回中间水箱，泵作供料和循环两用。超滤过滤方式为恒压过滤，进膜压力保持在0.1MPa，超滤膜的清洗频率为每次处理完一批样品后清洗一次，反冲洗的时间为5分钟。反冲洗的压力保持在0.12MPa。反冲洗水从膜组件的底部进入，冲洗后的水从浓水口排除返回冲洗水水箱，此过程中渗透液出水口关闭。超滤膜每个月进行一次化学清洗。清洗剂在清洗水箱中配制，本试验中设置了三种化学清洗试剂，分别为：0.5％柠檬酸+0.2％NaEDTA、400mg/LNaOH和200mg/L NaClO。

第二部纳滤浓缩

纳滤膜装置采用传统的间歇操作，超滤透过液经过高压泵直接进入纳滤膜组件底部的进口，膜组件采用内压式，处理后的渗透液进入渗透液水箱，浓水返回到超滤渗透液水箱中。全部截留液循环返回料槽，泵作供料和循环两用。本试验装置每次的处理沼液数量为500L，采用间歇操作方式，进膜压力保持在0.6-1.5MPa，纳滤膜的清洗频率为每次处理完一批样品后清洗一次，反冲洗的时间为5分钟。反冲洗的压力保持在1.5MPa。反冲洗水从膜组件的底部进入，冲洗后的水从浓水口排出返回冲洗水水箱。此过程渗透液出口关闭。纳滤膜每个月进行一次化学清洗。清洗剂在清洗水箱中配制，清洗试剂为：0.5％柠檬酸+0.2％NaEDTA、400mg/L NaOH和200mg/L NaClO。用二甲叉膦酸氨基甲磺酸(DPAMS)作为pH调节剂，将pH值调节至5，可获得体积浓缩倍数为20-24倍的沼液浓缩液。

最后需说明的是，本液体基肥的硼砂和七水硫酸锌购得的是分析纯原料，生产本肥宜用工业纯，用量也应作相应折算，这是同行技术人员熟知的，不赘述。本发明以浙江地区的水稻土为基础，对水稻，尤其是粳稻的基肥为目标，研究和提供一种以浓缩沼液为基液的黄腐酸多元复合液体基肥及其生产和使用方法，在临插秧前的灌水耙田的同时施用。对浙江地区的水稻的针对性尤强，对全国各地的各种稻种的同类基肥的生产使用方法有普遍的参照意义。宜用本地土壤普查资料和水稻施肥试验按本方法制定。