專利名稱：多元鈣肥的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)鈣肥、尤其是多元鈣肥制備方法的改進(jìn)。
鈣是人體中含量最豐富的元素之一，在人體常量元素中排第5位，約占人體體重1．5-2．0％，主要以羥基磷酸鈣形式存在，在生命的生長(zhǎng)發(fā)育過程中自始至終支撐著整個(gè)機(jī)體結(jié)構(gòu)。鈣對(duì)人體來說是一個(gè)外源性物質(zhì)。人體本身不能產(chǎn)生鈣，只能從飲食中攝取，由于食物結(jié)構(gòu)的差異和吸收性的差異，導(dǎo)致人類不同程度的缺鈣。在中國由于人們的主要食物是谷物，而谷物中鈣含量很低，所以國人缺鈣現(xiàn)象十分普遍，缺鈣程度嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，我國人均日缺鈣量達(dá)250mg-350mg。中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的正常人每日對(duì)鈣的生理需求量是800mg-1200mg，孕婦每天1500mg-2000mg，通常情況下人從食物中攝入并被機(jī)體實(shí)際利用的鈣只有150mg-200mg。人們?yōu)榉乐谷扁}而采用各種方式補(bǔ)鈣，補(bǔ)鈣的最好辦法是經(jīng)常食用含鈣較多的食物。
鈣是植物體內(nèi)最不易移動(dòng)的元素之一。當(dāng)根吸收鈣離子后輸送方向基本上是通過木質(zhì)部隨水分向上到幼嫩組織中，與細(xì)胞壁果膠結(jié)合形成不溶性的果膠酸鈣，鈣在作物體內(nèi)以果膠酸鈣的形式存在，是細(xì)胞壁中膠層的組成成分。果膠酸本來對(duì)細(xì)胞壁是有破壞作用的，鈣與果膠酸結(jié)合后不但消除了其破壞作用，還保持了細(xì)胞的穩(wěn)定性。鈣在作物體內(nèi)主要集中在營養(yǎng)器官或較老組織中，一旦被固定在老的組織后就很少或不再重新分配利用，不能從較老組織向較幼嫩器官中移動(dòng)，因此，當(dāng)缺鈣時(shí)，植物總是首先在新根、新葉、頂芽、果實(shí)等生長(zhǎng)旺盛的新器官出現(xiàn)癥狀。作物缺鈣，生長(zhǎng)停止、植株矮小，表現(xiàn)未老先衰、幼葉卷曲而脆弱，葉發(fā)黃逐漸壞死，根短小、莖及根尖分生細(xì)胞逐漸腐爛、生殖器官常出現(xiàn)不結(jié)實(shí)或結(jié)實(shí)不良等現(xiàn)象。
作物的鈣營養(yǎng)狀況取決于土壤鈣的有效供應(yīng)能力和作物對(duì)鈣的吸收運(yùn)轉(zhuǎn)能力。作物的鈣營養(yǎng)不只受鈣離子本身的影響，還受其他離子對(duì)鈣相互作用的影響。作物吸收土壤溶液中的鈣是受鈣濃度影響的被動(dòng)過程。鈣與NH4+、H+、Na+、Al3+之間存在有拮抗關(guān)系，鈣的存在可以避免或減輕這些離子過多對(duì)作物的毒害，高鈣時(shí)會(huì)抑制作物對(duì)B3+和Mg2+的吸收；在低硼的土壤上，鈣加重了作物的缺硼癥狀，而在高硼情況下，增加鈣濃度能明顯降低硼的毒害。當(dāng)缺鈣時(shí)作物對(duì)氮、鉀的吸收減少，尤以NO3-N的吸收和利用發(fā)生困難；當(dāng)不施氮時(shí)，鈣對(duì)磷的吸收有相助作用，而施氮量高時(shí)，鈣則對(duì)鉀、鐵吸收有相助作用。K+、Mn2+、Mg2+、Al3+等對(duì)Ca2+的吸收都有競(jìng)爭(zhēng)作用。當(dāng)K+濃度高時(shí)不但影響Ca2+的吸收，還影響其在植物體內(nèi)的運(yùn)輸；Mg濃度提高時(shí)影響Ca2+的吸收，Al3+的存在減少植物對(duì)鈣的吸收；H+的過多也影響鈣的吸收，主要是使根表面的正電荷數(shù)降低，細(xì)胞膜變質(zhì)而降低Ca2+的吸收。當(dāng)Ca2+與Mg2+、Sr2+、Ra2+、Al3+、Ba2+、K+、Na+、NH4+、H+共存時(shí)，這些離子在低濃度時(shí)有助于鈣的吸收，高濃度時(shí)都會(huì)抑制的吸收。
作物在生育初期就吸收鈣，到抽穗后仍然繼續(xù)吸收，但由莖葉向穗部移動(dòng)的量很少，大部分積累在莖葉中，就是抽穗后吸收的鈣，在莖葉內(nèi)積累量也較高。作物種類不同對(duì)鈣的吸收量也不同，一般豆科作物吸收鈣的數(shù)量較多，而禾本科作物吸收量較少，作物對(duì)鈣的吸收，主要以離子(鈣)的形態(tài)進(jìn)入作物體內(nèi)。我國在很早就使用含鈣物料作肥料。施用石灰不僅能補(bǔ)充土壤鈣營養(yǎng)，滿足作物對(duì)鈣的需要，而且還能調(diào)節(jié)土壤PH，促進(jìn)有益微生物的活動(dòng)，從而加速有機(jī)物的分解及養(yǎng)分的釋放。
決定鈣對(duì)植物有效性的土壤因素有代換性鈣存在的數(shù)量；代換復(fù)合體的飽和度；土壤膠體的類型；被粘土吸附的伴隨離子的性質(zhì)。鈣的去向有以下幾種可能，在排水中損失；被生物吸收；吸附在粘土顆粒周圍，再次沉淀為次生的鈣化合物。
在園藝植物缺鈣的問題上研究得最多的是蘋果。在蘋果開花前及夏季葉面噴施鈣，采摘后浸漬鈣(減少儲(chǔ)存時(shí)腐爛情況)。一般情況是在開花前噴施氯化鈣、碳酸鈣、硝酸鈣效果不大，在夏季7月中旬開始每周噴施0．6％的鈣肥，能提高果實(shí)中的鈣，并明顯減少腐爛。近年來，為了提高果品質(zhì)量和商品化水平，有關(guān)部門大力推廣優(yōu)果栽培技術(shù)。此技術(shù)中的一項(xiàng)主要措施是推廣果實(shí)套袋技術(shù)。套袋能有效地防治病蟲害，解決果面不干凈、農(nóng)藥殘留超標(biāo)等問題；但套袋后果實(shí)含糖量降低、口感差，可溶性固形物含量比裸果降低1-3個(gè)百分點(diǎn)；套袋后含鈣量降低，引發(fā)了缺鈣帶來的苦痘病等病害，果品在儲(chǔ)藏期間易發(fā)生腐爛病和耐儲(chǔ)藏性降低的問題。目前在生產(chǎn)上有硝酸鈣和氯化鈣應(yīng)用，但因植物吸收利用率低，不能從根本上解決缺鈣問題，并因?yàn)檠a(bǔ)鈣而引起其它微量元素缺乏，導(dǎo)致果品品質(zhì)下降等問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種多元鈣肥的制備方法，所制備的鈣肥易于被植物吸收，在滿足植物對(duì)鈣需求的同時(shí)，也滿足對(duì)鐵、鋅、錳等微量元素的吸收，增加果實(shí)中營養(yǎng)元素的含量，為人類提供更多的易于補(bǔ)充營養(yǎng)元素的農(nóng)產(chǎn)品。并且要求本發(fā)明具有原料來源方便、成本低廉、制作簡(jiǎn)單、易于推廣使用的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提出的多元鈣肥制備方法的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)。所制備的多元鈣肥是由鈣肥制劑和微量元素添加物組成；鈣肥制劑的組成按重量百分比為有機(jī)鈣提取液63-70％，海藻水煎液14-18％，海藻醋煎液8-12％，紅糖6-8％；其中有機(jī)鈣提取液為生石灰與食用醋按1∶5的重量比浸泡42小時(shí)以上的上清液，海藻水煎液為海藻含量30-35％的水煎煮提取液，海藻醋煎液為水煎后海藻濾渣的食用醋煎煮提取液，濃度為海藻含量45-55％；其中微量元素添加物按鈣肥制劑液重量的0．8-1．2％硫酸鋅和0．8-1．2％硫酸亞鐵加入，即成為多元鈣肥。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，可以給多元鈣肥內(nèi)加入適量懸浮劑；如膨潤土、粘土。
按本發(fā)明要求制備得到的多元鈣肥放置24小時(shí)后即可施用，使用方法是在果實(shí)膨大期、糧食作物孕穗期、蔬菜生長(zhǎng)期采用葉面噴施方法，噴施2-3次，每次間隔7-10日，蔬菜類最后一次噴施應(yīng)在采摘前十天，噴施時(shí)應(yīng)兌水百倍。
本發(fā)明所制備的多元鈣肥是以有機(jī)酸為基質(zhì)，經(jīng)過與氧化鈣、有機(jī)營養(yǎng)物反應(yīng)形成的有機(jī)酸鈣類物質(zhì)，本產(chǎn)品能給植物有效地提供鈣、鐵、鋅、錳等營養(yǎng)元素及部分有機(jī)營養(yǎng)，提高作物對(duì)營養(yǎng)元素的利用效率，改善了果品品質(zhì)。經(jīng)盆栽、大田試驗(yàn)和示范證明，噴施后易于被植物吸收，增加果品產(chǎn)量15％左右，增加糧食作物產(chǎn)量10-25％，蔬菜類產(chǎn)量成倍增加；果品含鈣量提高40-120％，果實(shí)中鐵含量增加一倍，蘋果著色度增加5-10％，含糖量增加1-3個(gè)百分點(diǎn)，有效地解決了果實(shí)套袋后含鈣、含糖量降低及品質(zhì)下降等問題。
本發(fā)明技術(shù)方案還可以按下述方式實(shí)現(xiàn)。
所述的鈣肥制劑還可按以下重量百分比組成有機(jī)鈣提取液65-68％，海藻水煎液15-17％，海藻醋煎液9-11％，紅糖7-8％。所述的生石灰最好為生石灰粉；生石灰與食用醋的重量比雖定在1∶5，但在工業(yè)生產(chǎn)中有時(shí)很難精確在某一值上；所以本發(fā)明允許有5％的差異幅度；生石灰在食用醋中的浸泡是個(gè)反應(yīng)過程，時(shí)間越長(zhǎng)反應(yīng)越徹底，為了縮短周期可將浸泡時(shí)間限定在42-50小時(shí)，這不包括過濾和澄清時(shí)間。由于煎煮提取的方式不同(如開放式和封閉式)，雖然溶劑用量和煎煮提取時(shí)間一樣(本發(fā)明采用通常中藥煎煮提取時(shí)間20-30分鐘)，但獲得的提取液差異較大，所以前述將煎煮提取液的濃度用所得到的煎煮提取液內(nèi)所含提取物(干)重量的百分比來定義(這是中藥提取常用的表示方法)；如前述的海藻含量30-35％的水煎煮提取液，是指獲取的水煎煮提取液是用其30-35％(重量)的海藻經(jīng)水煎煮提取得到，而水煎后海藻濾渣的醋煎煮提取液濃度為海藻含量的45-55％，是指獲取的醋煎煮提取液是用其45-55％(重量)的經(jīng)水煎煮后的海藻濾渣再由醋煎煮提取得到，當(dāng)然也可用分?jǐn)?shù)表示。所述的海藻水煎煮的海藻最佳濃度為1／3(重量比)，海藻醋煎液的海藻最佳濃度為1／2(重量比)。所述硫酸鋅和硫酸亞鐵的合適加入量分別為鈣肥制劑液重量的1％。
以下用實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體制備方法。
例1．①取生石灰粉20Kg置入102Kg的食用醋中浸泡44小時(shí)，其間攪拌三次，先用紗布過濾再自然澄清，得到66Kg的上清液，為有機(jī)鈣提取液；②取5Kg海藻加10倍的水，開放式煎煮30分鐘，過濾后得到16．5Kg的水煎煮提取液；將濾渣置入10Kg食用醋中封閉回流煎煮30分鐘，過濾后得到10Kg的醋煎煮提取液，將水煎液和醋煎液混合，再加入7．5Kg的紅糖攪拌溶解，為34Kg；③將66Kg的鈣提取液與34Kg的煎煮提取液混合，為100Kg的鈣肥制劑，再加入硫酸鋅1Kg和硫酸亞鐵1Kg，攪拌溶解，即成為多元鈣肥，放置24小時(shí)后即可使用。
例2．①取生石灰粉40Kg置入198Kg的食用醋中浸泡48小時(shí)，攪拌后過濾并澄清，取上清液備用；②取10Kg海藻加9倍水開放式煎煮25分鐘，過濾后得到30．5Kg濾液；將濾渣用31Kg的食用醋開放式煎煮20分鐘，過濾后得到20Kg濾液；③取64Kg有機(jī)鈣提取液、18Kg水煎濾液、11Kg醋煎濾液、7Kg紅糖、1Kg硫酸鋅、1Kg硫酸亞鐵充分?jǐn)嚢枞芙?，即成為多元鈣肥，為防止久置沉淀可加入3Kg的膨潤土攪拌溶解。
本發(fā)明的研究和試驗(yàn)得到了中國科學(xué)院水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持和資助。
權(quán)利要求
1．一種多元鈣肥的制備方法，其特征在于是由鈣肥制劑和微量元素添加物組成；鈣肥制劑的組成按重量百分比為有機(jī)鈣提取液63-70％，海藻水煎液14-18％，海藻醋煎液8-12％，紅糖6-8％；其中有機(jī)鈣提取液為生石灰與食用醋按1∶5的重量比浸泡42小時(shí)以上的上清液，海藻水煎液為海藻含量30-35％的水煎煮提取液，海藻醋煎液為水煎后海藻濾渣的食用醋煎煮提取液，濃度為海藻含量45-55％；其中微量元素添加物及其加入量為鈣肥制劑液重量的0．8-1．2％硫酸鋅和0．8-1．2％硫酸亞鐵。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的鈣肥制劑按以下重量百分比組成有機(jī)鈣提取液65-68％，海藻水煎液15-17％，海藻醋煎液9-11％，紅糖7-8％
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的海藻水煎煮的海藻濃度為1／3(重量比)，海藻醋煎液的海藻濃度為1／2(重量比)
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述硫酸鋅和硫酸亞鐵的加入量分別為鈣肥制劑液重量的1％。
5．根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一種制備方法，其特征在于在多元鈣肥中加有懸浮劑。
6．按照上述權(quán)利要求制備方法所得多元鈣肥的使用方法，其特點(diǎn)是在果實(shí)膨大期、糧食作物孕穗期、蔬菜生長(zhǎng)期采用葉面噴施方法，噴施2-3次，每次間隔7-10日，蔬菜類最后一次噴施應(yīng)在采摘前十天，噴施時(shí)應(yīng)兌水百倍。
全文摘要
一種多元鈣肥的制備方法,本發(fā)明采用醋酸鈣浸提液63—70%、海藻水煎液14—18%,海藻醋煎液8—12%,紅糖6—8%和硫酸鋅1%及硫酸亞鐵1%混合制備而成。所制備的多元鈣肥能給作物有效地提供鈣、鐵、鋅、錳等營養(yǎng)元素及部分有機(jī)營養(yǎng),提高作物產(chǎn)量、改善果品品質(zhì),并提高果品鈣、鐵、糖和著色度,有效地解決了果實(shí)套袋后含鈣、含糖量降低及品質(zhì)下降的問題。其還具有原料來源方便、成本低廉、制作簡(jiǎn)單、易于推廣使用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C05G3/00GK1295052SQ0013560
公開日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月6日
發(fā)明者郝明德, 東秋霞 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院水利部水土保持研究所