專利名稱：一種環(huán)境友好型改土液體肥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好型改土液體肥及其制備方法，屬于液體肥料生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
木質(zhì)素磺酸鹽一般集中在造紙制漿廠生產(chǎn)，其基本組分是苯甲基丙烷衍生物，磺酸基團決定了其具有較好的水溶性。根據(jù)其特性黏度的測定和電鏡觀察結(jié)構(gòu)證明，木質(zhì)素磺酸鹽分子具有球狀三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，同時具有C3 C6疏水骨架以及親水性基團，如磺酸基，羧基等，其獨特的結(jié)構(gòu)特征決定了木質(zhì)素磺酸鹽具有吸附分散、螯合、粘結(jié)等作用，具有較好的反應活性，因此在農(nóng)業(yè)中具有很高的利用價值。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境組織估計，1994年全世界造紙工業(yè)每年所排放的廢水超過274億 噸，占全部工業(yè)廢水的50% 80%，其中蒸煮廢水約占造紙廢水的90%，蒸煮廢水中的木質(zhì)素含量為65% 80%。全世界每年可生產(chǎn)3000萬噸木質(zhì)素，目前僅有6%的木質(zhì)素(主要是木質(zhì)素磺酸鹽)被利用。我國造紙廢水排放量約為50億噸，每年產(chǎn)生工業(yè)木質(zhì)素約450萬噸，但只有少部分回收廢液生產(chǎn)木質(zhì)素或者木質(zhì)素磺酸鹽制品，其余大量的制漿廢液仍當做廢料，排棄于江河湖泊之中造成水質(zhì)和環(huán)境的嚴重污染。因此，進一步綜合利用制漿廢液中生產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鹽制品十分必要。研究發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)素磺酸鹽在土壤中能被土壤微生物緩慢降解、轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，可以利于改善土壤結(jié)構(gòu)、抑制土壤脲酶活性，從而提高土壤肥力。再者利用其結(jié)構(gòu)單元苯環(huán)和側(cè)鏈上的各種活性基團，如甲氧基、酚羥基、醇羥基、羰基、烷基或芳基等功能基團表現(xiàn)出的緩釋、螯合等性質(zhì)，可以將木質(zhì)素磺酸鹽用作肥料成分。目前，對木質(zhì)素磺酸鹽的利用多集中在緩釋氮肥、木質(zhì)素磷肥、木質(zhì)素復合肥、螯合微肥等方面。中國專利文獻CN101941860A提供一種木質(zhì)素中微量金屬元素螯合肥及其應用，主要是利用其螯合功能。中國專利文獻CN102219565A公開了麥糠生產(chǎn)有機肥工藝，用化學方法使亞硫酸銨和麥糠在高溫、高壓下化學反應，溶解抽提麥糠中的木質(zhì)素，生產(chǎn)富含木質(zhì)素磺酸銨的有機肥或有機無機復混肥。中國專利文獻CN102140046A涉及一種復合肥造粒劑及其制備方法、CN101985409A —種膠粘型控釋肥料及其制備方法，這些專利文件中通過添加O 15%的木質(zhì)素磺酸鹽生產(chǎn)復合肥或控釋肥，綜合來看，對木質(zhì)素磺酸鹽在多功能液體肥的制備及生產(chǎn)方面未見公開。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種環(huán)境友好型改土液體肥及其制備方法。所得液體肥兼具促生、抗逆、活土改土功能且環(huán)境友好，實現(xiàn)廢棄物綜合利用，最終實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的綜合發(fā)展。本發(fā)明利用造紙廢液制得的木質(zhì)素磺酸鹽為主成分，添加腐植酸鉀、尿素、微量元素及海藻酸鈉。以木質(zhì)素磺酸鹽為主成分可在土壤中可轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，具有活土改土功能，其活性基團表現(xiàn)出的緩釋、螯合等性質(zhì)，具有增進肥效、螯合微量元素等功能；腐植酸鉀是一種高效有機鉀肥，其中的腐植酸是一種生物活性制劑，可提高土壤速效鉀含量，減少鉀的損失和固定，增加作物對鉀的吸收和利用率，也具有改良土壤、促進作物生長、提高作物抗逆能力、改善作物品質(zhì)、保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等功能；海藻酸鈉作為一種天然多糖類化合物，具有優(yōu)良的分散性、保濕性、抗菌性，無毒無味、可生物降解，提高作物抗菌性。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種環(huán)境友好型改土液體肥，是由以下重量份原料制成木質(zhì)素磺酸鹽 15 25份，腐植酸鉀10 20份，尿素10 20份，
微量兀素2 5份，海藻酸鈉I 5份，水70 100 份。所述的微量元素均為硫酸鹽態(tài)，優(yōu)選硫酸鋅或/和硫酸錳等。市場可購。所述的木質(zhì)素磺酸鹽為造紙廠廢液中提取制得，市場可購。所述腐植酸鉀、尿素、微量元素、海藻酸鈉都為市售常規(guī)試劑。根據(jù)本發(fā)明，一種環(huán)境友好型改土液體肥，優(yōu)選的重量份組成如下木質(zhì)素磺酸鹽25份，腐植酸鉀10份，尿素10份，硫酸鋅3份，海藻酸鈉2份，水70份；或者， 木質(zhì)素磺酸鹽15份，腐植酸鉀15份，尿素15份，硫酸錳2份，海藻酸鈉3份，水80份；或者，木質(zhì)素磺酸鹽20份，腐植酸鉀15份，尿素20份，硫酸鋅5份，海藻酸鈉I份，水90份。根據(jù)本發(fā)明，一種環(huán)境友好型改土液體肥的制備方法，步驟如下(I)將木質(zhì)素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解；(2)用硝酸調(diào)節(jié)步驟(I)的溶液至pH為6. O 7. 5之間；(3)將尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解；(4)將步驟(3)溶液加熱至50 70°C，加入微量元素，攪拌至溶解；(5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入海藻酸鈉，溶解，即得。根據(jù)本發(fā)明，環(huán)境友好型改土液體肥的制備方法，優(yōu)選方案之一如下將木質(zhì)素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解；用50wt%硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為7 ;加入尿素，攪拌溶解；加熱至60°C，加入微量元素，攪拌至溶解；溶液冷卻后，力口入海藻酸鈉，溶解，即得。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的調(diào)節(jié)pH的硝酸濃度為4(T60wt%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)良效果I、環(huán)保友好、安全無害造紙廢液給環(huán)境造成了嚴重的污染，同時也浪費了寶貴的資源。本發(fā)明中液體肥的主要原料為從造紙廢液中得到的木質(zhì)素磺酸鹽，對植物、人體和環(huán)境無任何污染，并且使造紙廢液的綜合利用與污染治理取得了良好的效果。制得的木質(zhì)素磺酸鹽能降低土壤對磷、鉀的吸附固定能力，還可以固定某些營養(yǎng)元素，對尿素有一定的增效作用，還能與微量元素絡合，在農(nóng)業(yè)中有廣泛應用。2、兼具多種功能(I)促進作物生長本發(fā)明環(huán)境友好型改土液體肥原料中的木質(zhì)素磺酸鹽、腐植酸鉀、尿素及微量元素等均能提供給作物生長需要的營養(yǎng)成分，壯根壯苗，從而促進作物生長，改善作物品質(zhì)。(2)提高作物抗逆(旱、寒、病等)能力木質(zhì)素磺酸鹽對植物的生長發(fā)育、新陳代謝、抗逆抗病等均具有重要作用；腐植酸鉀中的腐植酸功能團上有一定數(shù)量的自由基，具有較強的生理活性，能提高作物抗逆能力；本發(fā)明環(huán)境友好型改土液體肥駛?cè)胪寥篮?，可以影響作物的代謝活動，提高作物呼吸及光合作用，從而增強作物的抗逆(旱、寒、病等)能力。(3)增加土壤有機質(zhì)含量，提高土壤保水保肥能力，改善土壤理化性質(zhì)本發(fā)明環(huán)境友好型改土液體肥原料中的木質(zhì)素磺酸鹽在土壤中能轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，隨液體肥施入土壤后能明顯提高土壤有機質(zhì)含量，腐植酸鉀亦能提供一定的腐殖質(zhì)，增強 土壤肥力；本發(fā)明的環(huán)境友好型改土液體肥可改善土壤物理性狀，改良土壤團粒結(jié)構(gòu)，減少土壤密實性；由于含有木質(zhì)素、腐植酸鉀等，因此可以增強土壤的保肥性，提高施入肥料的緩效性。3、施用方便本發(fā)明的環(huán)境友好型改土液體肥為液態(tài)，可隨澆水施入土壤，操作方便。


圖I是不同施肥處理對土壤團聚體的影響圖，從左往右分別是對照組、習慣施肥組、本實施例I環(huán)境友好型改土液體肥組。各組中從左往右處理的土壤粒徑依次為>2. O、
I.0-2. 0,0. 5-1. 0,0. 25-0. 5、〈O. 25 (單位:_)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不限于此，實施例中未詳加說明的均按本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)，原料所選用的腐植酸鉀、尿素、微量元素、海藻酸鈉等均為市售常規(guī)試劑。實施例I :環(huán)境友好型改土液體肥，原料組分如下木質(zhì)素磺酸鹽25份，腐植酸鉀10份，尿素10份，硫酸鋅3份，海藻酸鈉2份，水70份。制備方法如下(I)將25份木質(zhì)素磺酸鹽與10份腐植酸鉀溶于70份水中，充分攪拌均勻、溶解；(2)用濃度50被％硝酸調(diào)節(jié)步驟(I)的溶液至pH為7 ;(3)將10份尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解；(4)將步驟(3)溶液加熱至60°C，加入3份微量元素硫酸鋅，攪拌至溶解；(5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入2份海藻酸鈉，溶解，即得。所制得的環(huán)境友好型改土液體肥主要應用于蔬菜作物，作為追肥施用，施用量約為 4000 5000kg · hm 2o
實施例2 :環(huán)境友好型改土液體肥，原料組分如下木質(zhì)素磺酸鹽15份，腐植酸鉀15份，尿素15份，硫酸錳2份，海藻酸鈉3份，水80份。制備方法如下(I)將15份木質(zhì)素磺酸鹽與15份腐植酸鉀溶于80份水中，充分攪拌均勻、溶解；(2)用濃度50被％硝酸調(diào)節(jié)步驟(I)的溶液至pH為7 ;(3)將I 5份尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解；
(4)將步驟(3)溶液加熱至60°C，加入2份微量元素硫酸錳，攪拌至溶解；
(5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入3份海藻酸鈉，溶解，即得。所制得的環(huán)境友好型改土液體肥主要應用于大田作物，作為追肥施用，施用量約為 2000 3000kg · hnT2。實驗例I :環(huán)境友好型改土液體肥對馬鈴薯的影響實驗I、試驗地點和供試土壤性質(zhì)試驗地點山東省肥城市桃源鎮(zhèn)。試驗地土壤該地塊為輕質(zhì)壤土，土壤基本理化性狀為有機質(zhì)(I. 72%)，堿解氮(23. 90mg · kg<),速效磷(111. OOmg · kg4),速效鉀(49. 58mg · kg-1), pH 值 6· 49。2、試驗時間2012年3月3日 2012年8月10日。3、田間試驗設(shè)計試驗設(shè)3個處理，分別為(I)對照不施肥；(2)習慣施肥(通過實地調(diào)查得出)按當?shù)剞r(nóng)民的施肥量和基追肥方式(基肥為20-12-22復合肥150kg/畝，團棵期追施尿素15kg/畝)；(3)實施例I環(huán)境友好型液體肥基肥按照處理(2)農(nóng)民習慣施肥中基肥的施入量及方式，追施本發(fā)明實施例I的環(huán)境友好型改土液體肥，隨澆水施入。每個處理重復3次，小區(qū)采用隨機區(qū)組排列。4、試驗結(jié)果表I環(huán)境友好型改土液體肥對馬鈴薯產(chǎn)量及土壤性質(zhì)的影響
權(quán)利要求
1.一種環(huán)境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質(zhì)素磺酸鹽15 25份腐植酸鉀10 20份尿素10 20份微量元素2 5份海藻酸鈉I 5份水70 100份 所述的微量元素均為硫酸鹽態(tài)，為硫酸鋅或/和硫酸錳。
2.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質(zhì)素磺酸鹽25份，腐植酸鉀10份，尿素10份，硫酸鋅3份，海藻酸鈉2份，水70份。
3.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質(zhì)素磺酸鹽15份，腐植酸鉀15份，尿素15份，硫酸錳2份，海藻酸鈉3份，水80份。
4.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質(zhì)素磺酸鹽20份，腐植酸鉀15份，尿素20份，硫酸鋅5份，海藻酸鈉I份，水90份。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的環(huán)境友好型改土液體肥的制備方法，其特征在于步驟如下 (1)將木質(zhì)素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解； (2)用4(T60wt%硝酸調(diào)節(jié)步驟(I)的溶液至pH為6.O 7. 5之間； (3)將尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解； (4)將步驟(3)溶液加熱至50 70°C，加入微量元素，攪拌至溶解； (5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入海藻酸鈉，溶解，即得。
6.如權(quán)利要求5所述的環(huán)境友好型改土液體肥的制備方法，其特征在于步驟如下 將木質(zhì)素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解；用50wt%硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為7 ;加入尿素，攪拌溶解；加熱至60°C，加入微量元素，攪拌至溶解；溶液冷卻后,加入海藻酸鈉，溶解，即得。
7.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質(zhì)素磺酸鹽25份，腐植酸鉀10份，尿素10份，硫酸鋅3份，海藻酸鈉2份，水70份； 按照如下方法制備而成 (I)將25份木質(zhì)素磺酸鹽與10份腐植酸鉀溶于70份水中，充分攪拌均勻、溶解； (2 )用50wt%硝酸調(diào)節(jié)步驟(I)的溶液至pH為7 ; (3)將10份尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解； (4)將步驟(3)溶液加熱至60°C，加入3份微量元素硫酸鋅，攪拌至溶解； (5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入2份海藻酸鈉，溶解，即得。
8.如權(quán)利要求I所述的環(huán)境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質(zhì)素磺酸鹽15份，腐植酸鉀15份，尿素15份，硫酸錳2份，海藻酸鈉3份，水80份； 按照如下方法制備而成 (I)將15份木質(zhì)素磺酸鹽與15份腐植酸鉀溶于80份水中，充分攪拌均勻、溶解； (2 )用50wt%硝酸調(diào)節(jié)步驟(I)的溶液至pH為7 ;(3)將15份尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解； (4)將步驟(3)溶液加熱至60°C，加入2份微量元素硫酸錳，攪拌至溶解；(5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入3份海藻酸鈉，溶解，即得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好型改土液體肥及其制備方法，是由以下重量份原料制成木質(zhì)素磺酸鹽15～25份、腐植酸鉀10～20份、尿素10～20份、微量元素2～5份、海藻酸鈉1～5份，水70～100份。將木質(zhì)素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解；用40~60wt%硝酸調(diào)節(jié)上述的溶液至pH為6.0～7.5之間；將尿素加入溶液中，攪拌溶解；將溶液加熱至50～70℃，加入微量元素，攪拌至溶解；待溶液冷卻后，加入海藻酸鈉，溶解，即得環(huán)境友好型改土液體肥。本發(fā)明液體肥兼具促生、抗逆、活土改土功能，并能實現(xiàn)廢棄物綜合利用，最終實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的綜合發(fā)展。
文檔編號C05G3/04GK102924182SQ20121047999
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者董亮, 張玉鳳, 孫澤強, 王學君, 鄭東峰, 劉兆輝, 田葉, 楊鵬 申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所