专利名称：等离子14种矿质营养元素水稻专用复合肥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及复合肥，特别是一种等离子14种矿质营养元素水稻专用复合肥及其制备方法。
背景技术：
现有技术中的氮磷钾混合肥，一直是全世界通用的三元型复合肥料。由于水稻植物在幼苗期很少需要施肥也能生长，因此，农民在农田活动中，除在秧苗栽插前对农田铺施极少量农家肥，如人畜粪便、粪草外，最多在水稻生长中期追施一定氮肥予以壮苗，根本忽视甚至不懂水稻作物也像其它禾本科植物一样，需要平衡的矿质营养。
发明内容
本发明的目的在于提供一种等离子14种矿质营养元素水稻专用复合肥及其制备方法，利用该等离子14种矿质营养元素水稻专用复合肥，不仅确保了氮磷钾三种主要元素，即大量元素总养分对水稻作物壮苗、粗干、结实的需要，而且补充了11种中量元素和微量元素硅、钙、铁、硫、镁、铜、锰、锌、镍、钼、氯的矿质成分。不仅达到了平衡施肥，而且能使这些中量和微量的有益元素通过离子交换的形式，从无机到有机地封闭循环，使水稻作物在苗期，拔节抽雄阶段和结实期，得到全面的矿质营养保证，既改良了土壤，又改善了稻米的增产量及果实的营养品质。
本发明的构成它是将氮、磷、钾、硅、钙、硫、镁、铁、锌、锰、铜、钼、氯、镍14种矿质的大量元素，中量元素和微量元素进行化学合成的复合肥料，它是由下述重量配比的元素组成的，以50Kg为计量单位，一、大量元素(1)氮元素15Kg，(2)磷元素10Kg，(3)钾元素5Kg；二、中量元素(1)硅元素6Kg，(2)钙元素7.5Kg，(3)铁元素3Kg；三、微量元素(1)硫元素1.5Kg，(2)镁元素0.45Kg，(3)铜元素0.4Kg，(4)锰元素0.3Kg，(5)锌元素0.25Kg，(6)镍元素0.25Kg，(7)钼元素0.15Kg，(8)氯元素0.2Kg。
先将11种矿质原生质硅、钙、铁、硫、镁、铜、锰、锌、镍、钼、氯收集起来，按照其有效含量进行计量配比，用皮带运输机输送进斗仓，待热风炉提供的炉温达到800摄氏度，打开煤粉离心通风机抽入热风，当风扫磨磨头温度仪显示温度达到400～600摄氏度时，圆盘给料机即开始给风扫磨喂料，这样，11种原生矿质元素即通过球磨机的反复研磨得到均匀混合，最后研磨到120～150目细度的粉状产品，通过选粉，细粉分离，旋风除尘器除尘之后，取得11种原生矿质120～150目规格的微细粉末，再将这种富含11种矿质成分的粉末状态物进行化验，取得它们各自不同的含量指标，最后，将这种由11种矿质元素合成的原料与粉碎后的氮元素(尿素)，磷元素(重过磷酸钙一重钙)，钾元素(氯化钾)混合搅拌，稀释后进行选粒，造粒后用皮带输送机送至干燥设备烘干，装入50Kg设有防潮内膜的塑料包装物内进行成品包装。
与现有技术比较，本发明能够大面积服务于水稻种植，大幅度提高水稻作物平均产量，普遍改善谷物营养品质。目前已发现植物体含有70多种元素，其中普遍存在而且含量较大的矿质元素有10多种，它们是氮、磷、钾、硅、钙、硫、镁、铁、锌、氯、钠、铝、铜、硼，称为大量元素、中量元素及微量元素，矿质中的大量元素、中量元素及微量元素，分别对植物生长发育具有非常重要作用，了解并认识这些介质元素对植物完成生命周期的生理及循环作用，可以用来指导农业耕作时合理施肥，以增加农作物产量和改善粮食品质。现已确定植物必须的矿质元素有14种，即氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、锌、锰、钼、氯、镍、硅，再加上从空气中和水中得到的碳、氢、氧，构成了植物体的必须元素共17种，根据植物对这些元素的需要量，把它们分为两大类，(1)大量元素，植物对此类元素需要的量较多，它们约占植物体干重的0.01％～10％，有C、H、O、N、P、K、Cd、Mg、S；(2)微量元素，约占植物干重的10-5％～10-3％，它们是Fe、β、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl。植物对这些元素的需要量很少，但缺乏时植物不能生长，但若稍有过量，反而会对植物有害，甚至致其死亡。下面将14种矿质营养元素对帮助植物完成其生活史及生命周期的不同作用介绍如下关于氮(N)，占植物干重的1％～3％植物以吸收无机氮(NO3-NH4+)为主，也吸收有机氮(尿素，氨基酸)，氮是植物体内许多重要化合物的组分，如核酸、蛋白质(酶)，磷脂，辅酶，叶绿素，维生素，植物激素。
当氮素不足时，植物生长受到抑制，植株矮小，老叶加快衰老，果实种子发育不充分。某些植物(玉米等)，缺氮时茎叶变红，其原因是糖分转化为花色素。氮素供应过多则引起茎叶徒长，贪青晚熟，抗逆性降低。
关于磷(P)，植物以H2PO4-和HPO42-的形式吸收磷素。磷的主要作用有①是植物体内多种重要化合物的组分。如核酸，磷脂，辅酶等；②通过磷酸化调节许多酶的活性；③磷与蔗糖或磷酸酯，参与蔗糖在体内的运输。
缺磷时，植物代谢受阻，植株矮小，茎叶由暗绿转变为紫红，成熟延迟，生殖能力降低。
关于钾(K)，钾在植物体内呈离子状态存在，钾离子有多种生理功能；①作为许多酶的活化剂；②作为重要的渗透调节物质，参与气孔开闭和根系吸水的调节；③在光合磷酸化和氧化磷酸化中作为H+的对应离子之一，保持细胞的电中性；④促进同化物的韧皮部运输。
缺钾时，植物生长受抑、抗逆性降低，易倒伏，老叶叶尖与叶缘先枯黄。
关于硫(S)，植物主要以SO42-形式从土壤中吸收硫素，也可以利用大气中的SO2。硫的主要作用是①作为含硫氨基酸的组分，参与蛋白质的组成；②作为硫脂的组分，参与生物膜的形成；③作为辅酶A的组分，参与多种酶促反应；④作为铁硫蛋白(FeS)和铁氧还蛋白(Fd)的组分，参与光合和呼吸电子传递。
缺硫时，植株矮小，叶片小而黄，易脱落，嫩叶先表现缺乏症状。
关于硅(SiO2)，值得特别指出的是硅，硅对所有禾本科，豆科，花卉，甘蔗，甜菜特别是水稻，具有良好的生理效应。硅元素能使稻株生长健状，提高对病虫害(如稻瘟病，纹枯病，稻飞虱等)的防御和抵抗力。过去学术研究上，并未将硅元素列入14种矿质元素。由于14种元素中硼元素对水稻不产生作用，因此在这里发明人将硅元素代替硼元素进入水稻植物14种必需元素。
缺硅时，植物生理发育不健状，土壤中的病原菌，真菌孢子得不到杀灭及抑制繁殖，容易衍生成后天的稻飞虱危害植株。因而不可小视硅元素既有矿质营养又具有农药杀菌性质的双重作用。
关于钙(Cd)，在植物体内，钙有三种存在形式，即离子，钙盐和与有机物结合形式。钙的生理作用有①作为细胞第二信使，调节许多酶的活性；②Ca2+是生物膜的稳定剂，有维持细胞膜选择性的作用，③钙是果胶酸钙的组分，可与草酸形成不溶性的盐，防止草酸积累。④钙是植物细胞壁的忠诚卫士。由于钙离子对植物细胞壁的守卫，植物从根部向株冠管道运输营养矿质元素的通道增强了纤维拉力，使植物骨架硬实坚挺。而更重要的是抑制了土壤中铅、坤、汞、铬、镯、氟等有害重金属离子从无机到有机的交换合成，进入食物键混入人体。
缺钙时，植物生长点停止，凋萎甚至死亡，植物呈簇生状，叶尖与叶缘变黄，桔焦坏死。
关于镁(Mg)，镁在植物体内以离子或与有机物结合的形式存在。镁是叶绿素的组分，也是许多酶的活化剂，在光合磷酸化中是H+的主要对应离子。
缺镁最明显的症状是叶脉间缺绿，严重时叶片出现坏死斑点。
关于铁(Fe)，铁主要以Fe2+螯合物被吸收，铁进入植物体内就处于被固定状态而不易移动。铁是许多酶的辅基，如细胞色素，细胞色素氧化酶，过氧化物酶和过氧化氢酶等。在这些酶中铁可以发生的变化，它在呼吸电子传递中起重要作用。细胞色素也是光合电子传递链中的成员(Cytt、Cyfb559和Cytb563)，光合链中的铁硫蛋白和铁氧还蛋白都是含铁蛋白，它们都参与了光合作用中的电子传递。
铁还是合成叶绿素所必需的，其具体机制目前虽不清楚，但催化叶绿素合成的酶中有两三个酶的活性表达需要Fe2+。近年来发现，铁对叶绿体构造的影响比对叶绿素合成的影响更大，如眼藻虫。
缺铁时，在叶绿素分解的同时叶绿肥素也解体。另外，豆科植物根瘤菌中的血红蛋白也含铁蛋白，因而它还与固氮有关。
铁是不易重复利用的元素。因而缺铁最明显的的症状是幼芽幼叶发黄，甚至变为黄白色，而下部叶片仍为绿色，土壤中含铁较多，一般性况下作物不缺铁，但在碱性土或石灰质土壤中，铁易形成不容性的化合物而使植物缺铁。因此从理论上讲，仍须对土壤必须的这种微量元素作适当的补充。
关于铜(Cu)，在通气良好的土壤中，铜多以Cu2+的形式被植物吸收，而在潮湿缺氧的土壤中，则多以Cu+的形式被吸收。Cu2+以土壤中的几种化合物形成螯合物的形式接近根系表面。
铜多为酚氧化酶，抗坏血酸氧化酶的成分，在呼吸的氧化还原中起重要作用。铜也是质蓝素的成分，它参与光合电子传递，故对光合有重要作用。铜还提高马铃薯抗晚疫病的能力。所以喷硫酸铜对防治该病有良好效果。
植物缺铜时，叶片生长缓慢，呈现蓝绿色、幼叶缺绿，随之出现枯斑，最后死亡脱落。另外，缺铜会导致叶片栅栏组织退化，气孔下面形成空腔，使植株即使在水分供应充足时也会因蒸腾过度而发生萎缩。
关于锌(Zn)，锌以Zn2+形式被植物吸收。锌是合成生长素前体-色氨酸的必须元素，因锌是色氨酸合成酶的必要成分，缺锌时就不能将吲哚和丝氨酸合成色安酸。因而不能合成生长素(吲哚乙酸)，从而导致植物生长受阻，出现通常所说的“小叶病”，如苹果、桃、梨等果树缺锌时叶片小而脆，且丛生在一起，叶上还出现黄色点。北方果园在春季易出现此病。
锌是碳酸酐酶的成分，此酶催化的反应。由于植物吸收排除CO2通常都先溶于水，故缺锌时呼吸和光和均会受到影响，锌也是谷氨酸脱氢酶及酸肽酶的组分。因此锌在氮代谢中也起一定作用。
关于锰(Mn)，锰主要以Mn2+形式被植物吸收。锰是光合放氧复合体的主要成员，缺锰时光合放氧受到抑制，锰为形成叶绿素和维持叶绿素正常结构的必需元素。锰也是许多酶的活化剂，如一些转移磷酸的酶和三羟酸循环中的柠檬酸脱氢酶，草酰琥珀酸脱氢酶。d-酮戊二酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶，柠檬酸合成酶等，都需锰的活化，故锰与光合和呼吸均有关系。锰还是硝酸还原的辅助因素，缺锰时硝酸就不能还原成氮。植物也就不能合成氨基酸和蛋白质。
缺锰时，植物不能形成叶绿素，叶脉间失绿褪色，此为缺锰与缺铁的主要区别。
关于钼(MO)，钼以钼酸盐(MOO42-)的形式被植物吸收，当吸收的钼酸盐较多时，可与一种特殊的蛋白质结合而被贮存。
钼是硝酸盐还原酶的组成成分。缺钼则硝酸盐不能还原，呈现出缺氮病症，豆科植物根瘤菌的固氮特别需要钼，因为氮素固定是在固氮酶的作用下进行的，而固氮酶是由铁蛋白和铁钼蛋白组成的。
植物缺钼时叶片较小，叶脉间失绿，有坏死斑点，且叶片边缘枯焦，向内卷曲。十字花科植物缺钼时叶片卷曲畸形，老叶变厚枯焦。禾谷类作物缺钼则籽粒皱缩或不能形成籽粒。
关于氯(Cl)，氯以Cl-的形式被植物吸收。体内绝大部分的氯也以Cl-的形式存在，只有极少量的氯被结合进有机物。其中4-氯吲哚乙酸是一种天然的生长素类激素。植物对氯的需要量很小，仅需不足10Mg/L而盐生植物含氯相对较高，约70-100Mg/L。
在光合作用中Cl-参加水的光解，叶和根细胞的分离也需要Cl-的参与，Cl-还与K+等金属离子一起参加渗透势的调节，如与K+和苹果酸一起调节植物气孔开闭。
缺氯时，叶片萎焉，失绿坏死。最后变为褐色；同时根系生长受阻，根尖变为棒状。
关于镍(Ni)，镍以Ni2形式被植物吸收，其含量在植物体内很低。镍是维持脉酶的结构功能的必需因子，这是它最明确的生理作用。镍还能提高过氧化物酶，多酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶的活性。Ni2+还可以替代某些酶中的Cu2+Mg2+或Mn2+。
在大田情况下，植物极少发生缺镍症，但易发生镍过多中毒，镍中毒首先表现为叶片失绿，继而在叶脉间出现褐色坏死。因此水稻不可缺镍，但也不能过量。
以上论述表明，植物需要均衡吸收各种必需的矿质元素，才能正常生长发育，完成它的生活史及生命周期。缺少任何一种必需元素都会引起特有的生理症状。而且症状出现部位与元素是否易于运转，即能否参与循环或再利用有关。
经研究和多年的实验证明，除氮磷钾三种元素是化肥工业的主要元素外，硅、钙、铁、硫、镁、铜、锰、锌、镍、钼、氯11种矿质元素也是农作物，特别是水稻作物必须的中量元素和微量元素，它们之间有巨大的相关性。
本发明在世界通行的总养分执行标准上，增加了硅、钙、铁、硫、镁、铜、锰、锌、镍、钼、氯11种矿质高达38个有益的中量元素及微量元素，使现行执行的复合肥料从25％的总养分增加到63个养分，大大提高了传统复合肥料的总养分标准，改善了传统复合肥的三元型制备结构。
具体实施例方式先将11种矿质原生质硅、钙、铁、硫、镁、铜、锰、锌、镍、钼、氯收集起来，按照其有效含量进行计量配比，取硅元素6Kg，养分12，钙元素7.5Kg，养分15，铁元素3Kg，养分6，硫元素1.5Kg，养分0.9，镁元素0.45Kg，养分0.9，铜元素0.4Kg，养分0.8，锰元素0.3Kg，养分0.6，锌元素0.25Kg，养分0.5，镍元素0.25Kg，养分0.5，钼元素0.15Kg，养分0.3，氯元素0.2Kg，养分0.8，将以上元素矿物用皮带运输机输送进斗仓，待热风炉提供的炉温达到800摄氏度，打开煤粉离心通风机抽入热风，当风扫磨磨头温度仪显示温度达到400～600摄氏度时，圆盘给料机即开始给风扫磨喂料，这样，11种原生矿质元素即通过球磨机的反复研磨得到均匀混合，最后研磨到120～150目细度的粉状产品，通过选粉，细粉分离，旋风除尘器除尘之后，取得11种原生矿质120～150目规格的微细粉末，再将这种富含11种矿质成分的粉末状态物进行化验，取得它们各自不同的的含量指标，最后，将这种由11种矿质元素合成的原料与粉碎后的氮元素(尿素)15Kg，磷元素(重过磷酸钙-重钙)10Kg，钾元素(氯化钾)，混合搅拌，稀释后进行造粒，造粒后用皮带输送机送至干燥设备烘干，装入50Kg设有防潮内膜的塑料包装物内进行成品包装。
权利要求
1.一种等离子14种矿质营养元素水稻专用复合肥，它是将氮、磷、钾、硅、钙、硫、镁、铁、锌、锰、铜、钼、氯、镍14种矿质的大量元素，中量元素和微量元素进行化学合成的复合肥料，其特征在于它是由下述重量配比的元素组成的，以50Kg为计量单位，一、大量元素(1)氮元素15Kg，(2)磷元素10Kg，(3)钾元素5Kg；二、中量元素(1)硅元素6Kg，(2)钙元素7.5Kg，(3)铁元素3Kg；三、微量元素(1)硫元素1.5Kg，(2)镁元素0.45Kg，(3)铜元素0.4Kg，(4)锰元素0.3Kg，(5)锌元素0.25Kg，(6)镍元素0.25Kg，(7)钼元素0.15Kg，(8)氯元素0.2Kg。
2.根据权利要求1所述的等离子14种矿质营养元素水稻专用复合肥的制备方法，其特征在于先将11种矿质原生质硅、钙、铁、硫、镁、铜、锰、锌、镍、钼、氯收集起来，按照其有效含量进行计量配比，用皮带运输机输送进斗仓，待热风炉提供的炉温达到800摄氏度，打开煤粉离心通风机抽入热风，当风扫磨磨头温度仪显示温度达到400～600摄氏度时，圆盘给料机即开始给风扫磨喂料，这样，11种原生矿质元素即通过球磨机的反复研磨得到均匀混合，最后研磨到120～150目细度的粉状产品，通过选粉，细粉分离，旋风除尘器除尘之后，取得11种原生矿质120～150目规格的微细粉末，再将这种富含11种矿质成分的粉末状态物进行化验，取得它们各自不同的含量指标，最后，将这种由11种矿质元素合成的原料与粉碎后的氮元素(尿素)，磷元素(重过磷酸钙—重钙)，钾元素(氯化钾)混合搅拌，稀释后进行选粒，造粒后用皮带输送机送至干燥设备烘干，装入50Kg设有防潮内膜的塑料包装物内进行成品包装。
全文摘要
一种等离子14种矿质营养元素水稻专用复合肥及其制备方法，它是将氮、磷、钾、硅、钙、硫、镁、铁、锌、锰、铜、钼、氯、镍14种矿质的大量元素，中量元素和微量元素进行化学合成的复合肥料，先将11种中量和微量元素的原生质矿物，按照其有效含量进行计量配比，然后在800摄氏度高温下，通过烘干—球磨—选粉—细粉分离—旋风除尘，取得11种原生矿质120～150目规格的微细粉末，进行化验，取得各自不同的含量指标，此后，将氮元素粉碎，掺合进重过磷酸钙、钾肥和11种微细粉末中，混合搅拌，稀释后造粒，烘干，装袋，本发明能使水稻作物在苗期，拔节抽雄阶段和结实期，得到全面的矿质营养保证，既改良了土壤，又改善了稻米的增产量及果实的营养品质。
文档编号C05G1/00GK1872807SQ20061005110
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月16日 优先权日2006年6月16日
发明者李有显 申请人:李有显