一种改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥及其制备方法与应用与流程

1.本发明属于马铃薯专用固体水溶肥技术领域，具体涉及一种改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥及其制备方法与应用。


背景技术：

2.马铃薯在人们的日常生活中，发挥着重要的作用，它不仅是重要的粮食作物、饲料作物，也是重要的食品工业原料。马铃薯喜微酸性土壤，ph值大约在5.6-6之间。碱性土壤中因ph和盐分含量高，干旱与涝渍并存，土壤理化性状差，缓冲性能差，保水保肥力低，对作物生长有害的阴阳离子多，不利于农作物的生长发育，且土地生产力和承载力低。如果在碱性土壤中种植马铃薯，马铃薯易受到病害威胁，危害马铃薯块茎，影响马铃薯品质，一般会减产10％-30％。
3.目前，马铃薯施肥主要施用的是速效肥料，多采用复合肥，而复合肥吸收利用率低，造成土壤板结和盐渍化。随着农业发展，“水肥一体化”逐渐被推广使用，为适应水肥一体化的设施，水溶性良好的水溶肥逐渐进入市场。现有技术或市场上出现一些酸性水溶肥，例如以下专利：
4.中国发明专利文献cn109232093a公开了一种高效营养型水溶肥，其包括以下重量份的原料：硝酸铵35-45份、磷酸二氢钾25-40份、尿素30-45份、硫酸镁4-12份、磷酸氢钙5-11份、硫酸锰1-3份、硫酸锌2-7份、黄腐酸钾12-18份、edta5-12份、凹凸棒粉50-65份、硼砂30-35份、聚天门冬氨酸钠13-25份、蚓激酶4-10份。该发明通过施入聚天门冬氨酸钠和蚓激酶，从而提高马铃薯的生长性能；但该发明水溶肥没有改善碱性土壤的作用，不适用碱性土壤；且不能使作物有效充分的利用微量元素以及营养物质等成分并提高作物抗性，增产效果有待进一步提高。
5.中国发明专利文献cn107602299a公开了一种加工型马铃薯专用酸性水溶肥，是由按照重量份计的以下原料制备得到的：尿素0-40份、硫脲0-20份、磷酸脲5-40份、低聚磷酸铵10-20份、硫酸钾10-50份、硫酸镁2-10份、硼酸1.5-2.5份、植物生长调节剂1-3份、水溶性防结块剂0.5-2.5份，并提供了其制备方法。该发明配方显酸性，能够改善碱性土壤的ph；但是无法全面提升土壤状况，不能使作物有效充分的利用微量元素以及营养物质等成分并提高作物抗性，肥料用量大，增产效果有待进一步提高。
6.因此，要在碱性土壤中种植马铃薯，最有效的措施是：施用既能改良碱性土壤又能使作物有效充分的利用微量元素以及营养物质等成分并提高作物抗性的肥料，并以较少用量的肥料实现大幅度增产效果；避免施用普通肥料造成资源浪费，农民效益下降，这是碱性土壤中种植马铃薯用肥急需解决的问题。
7.因此提供一种从改良土壤状况到使作物有效充分的利用微量元素以及营养物质等成分并提高作物抗逆性为一体的碱性土壤专用水溶肥，对于提升碱性土壤上作物的产量和品质显得尤为重要。


技术实现要素：

8.为解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供一种改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥及其制备方法与应用。本发明的水溶肥不仅能够改良碱性土壤，还能够使作物有效充分的利用微量元素以及营养物质等成分并提高作物抗逆性，以较少的施肥量即可实现马铃薯的大幅度增产。
9.本发明的技术方案如下：
10.一种改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥，由a、b两种组分组成；其中，a组分包括以下质量份组分：磷酸脲2-15份，硫酸钾5-30份，硝酸钾5-30份，生化黄腐酸钾0.2-8份，微量元素0.1-1份；b组分包括以下质量份组分：聚天冬氨酸0.1-2份，聚丙烯酰胺0.1-2份，γ-氨基丁酸0.1-1份，磷酸脲1-3份。
11.根据本发明优选的，所述改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥，由a、b两种组分组成；其中，a组分包括以下质量份组分：磷酸脲5-10份，硫酸钾10-25份，硝酸钾10-25份，生化黄腐酸钾0.5-5份，微量元素0.1-1份；b组分包括以下质量份组分：聚天冬氨酸0.1-1份、聚丙烯酰胺0.1-1份，γ-氨基丁酸0.1-0.8份，磷酸脲1-2份。
12.根据本发明优选的，所述微量元素是edta螯合铜、edta螯合硼、edta螯合锌、edta螯合铁或edta螯合锰中的一种两种以上的组合；优选的，所述微量元素是edta螯合铜、edta螯合锌和edta螯合锰的组合，所述edta螯合铜、edta螯合锌和edta螯合锰的质量比为0.5-2:0.5-1.5:1。
13.根据本发明优选的，所述聚天冬氨酸为聚天冬氨酸钾或/和聚天冬氨酸钙；优选聚天冬氨酸的粘均分子量为5000-7000。
14.根据本发明优选的，所述聚丙烯酰胺的粘均分子量为300-500万。
15.根据本发明优选的，a组分与b组分的质量比为10-50:1，优选为20-30:1。
16.根据本发明优选的，a组分和b组分分开施用；先施用a组分，再施用b组分，a组分和b组分施用间隔为1-2天。
17.上述改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥的制备方法，包括步骤：将磷酸脲、硫酸钾、硝酸钾、生化黄腐酸钾、微量元素混合均匀，得a组分；将磷酸脲、聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和γ-氨基丁酸混合均匀，得b组分。
18.上述改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥的应用，作为固体水溶肥应用于碱性土壤种植马铃薯。
19.根据本发明优选的，应用方法包括步骤：首先将a组分溶于水中，然后滴灌、喷灌或冲施施用；再将b组分溶于水中，滴灌、喷灌或冲施施用；a组分和b组分的施用时间间隔为1-2天。即先施用a组分的水溶液，1-2天后再施用b组分的水溶液。
20.本发明的技术特点及有益效果如下：
21.1、本发明马铃薯专用固体水溶肥中含有磷酸脲，施用于碱性土壤中的马铃薯上，可降低碱性土壤中的ph值，使作物根基能够处于适宜的ph值环境下，增加酰胺态氮的稳定性，活化土壤中的磷、钙及中微量元素，增加磷的移动能力。
22.2、本发明马铃薯专用固体水溶肥中含有生化黄腐酸钾作为优良的有机质，其施用到土壤中后，可有效促进土壤团粒结构的形成，改善土壤的结构，提高土壤的保水、透气能力，同时为土壤微生物提供充足的碳源和能源，提高土壤微生物活性。
23.3、本发明马铃薯专用固体水溶肥中增效组分b中含有γ-氨基丁酸、聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺三种增效成分，另外还含有磷酸脲，其中磷酸脲能够提供碱性环境改良作用，同时能够有效提升γ-氨基丁酸、聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺在土壤中的有效性，使马铃薯在碱性土壤中吸收增效组分的效率大大提升。本发明的γ-氨基丁酸、聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺组成的增效体系，可有效提升作物根系环境，提升作物对营养物质的吸收，从而全面提升作物自身的抗性；其中聚丙烯酰胺能够有效疏松土壤，提供良好的土壤环境，促进作物对聚天冬氨酸和γ-氨基丁酸的吸收；聚天冬氨酸可促进作物对营养物质的全面吸收；γ-氨基丁酸可有效提高作物抗性，特别是提升作物在胁迫环境下的抗逆性能，从而全面提升作物的产量和品质。本发明特定分子量的聚天冬氨酸和聚丙烯酰胺，更利于发挥其作用。
24.4、本发明固体水溶肥专用于碱性土壤中马铃薯的种植，本发明水溶肥各特定原料结合特定配比作为一个整体，相互之间发挥协同作用使得本发明水溶肥应用于碱性土壤中马铃薯的种植，能够以较少的施用量即可改良碱性土壤，并使作物有效充分的利用微量元素以及营养物质等成分，提高作物抗逆性，实现马铃薯产量和品质的大幅度提高。
25.5、本发明通过a，b两种组分分开施用的方式，在先施用a组分大量元素后，再施用b组分，更加有利于b组分中增效成分的有效吸收，进一步有效提升了马铃薯的产量与品质。
具体实施方式
26.下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但不限于此。
27.同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
28.实施例1
29.一种改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥，由a、b两种组分组成；其中，a组分包括以下质量份组分：磷酸脲7份，硫酸钾20份，硝酸钾15份，生化黄腐酸钾2.5份，0.05份的edta锰，0.04份的edta锌，0.08份的edta铜；b组分包括以下质量份组分：聚天冬氨酸钾(粘均分子量为6000)0.5份、聚丙烯酰胺(粘均分子量为400万)0.5份，γ-氨基丁酸0.4份，磷酸脲1.5份。a组分与b组分的质量比为20:1。a组分与b组分分开并间隔施用。
30.上述改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥的制备方法，包括步骤：将磷酸脲、硫酸钾、硝酸钾、生化黄腐酸钾、微量元素混合均匀，得a组分；将磷酸脲、聚天冬氨酸钾、聚丙烯酰胺和γ-氨基丁酸混合均匀，得b组分。
31.实施例2
32.一种改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥，由a、b两种组分组成；其中，a组分包括以下质量份组分：磷酸脲10份，硫酸钾25份，硝酸钾10份，生化黄腐酸钾0.5份，0.05份的edta锰，0.05份的edta锌，0.05份的edta铜；b组分包括以下质量份组分：聚天冬氨酸钾(粘均分子量为6000)0.1份、聚丙烯酰胺(粘均分子量为400万)0.5份，γ-氨基丁酸0.1份，磷酸脲1份。a组分与b组分的质量比为20:1。a组分与b组分分开并间隔施用。
33.上述改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥的制备方法，包括步骤：将磷酸脲、硫酸钾、硝酸钾、生化黄腐酸钾、微量元素混合均匀，得a组分；将磷酸脲、聚天冬氨酸钾、聚丙烯酰胺和γ-氨基丁酸混合均匀，得b组分。
34.实施例3
35.一种改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥，由a、b两种组分组成；其中，a组分包括以下质量份组分：磷酸脲5份，硫酸钾10份，硝酸钾25份，生化黄腐酸钾5份，0.05份的edta锰，0.05份的edta锌，0.05份的edta铜；b组分包括以下质量份组分：聚天冬氨酸钾(粘均分子量为6000)1份、聚丙烯酰胺(粘均分子量为400万)0.5份，γ-氨基丁酸0.8份，磷酸脲2份。a组分与b组分的质量比为20:1。a组分与b组分分开并间隔施用。
36.上述改良碱性土壤的马铃薯专用固体水溶肥的制备方法，包括步骤：将磷酸脲、硫酸钾、硝酸钾、生化黄腐酸钾、微量元素混合均匀，得a组分；将磷酸脲、聚天冬氨酸钾、聚丙烯酰胺和γ-氨基丁酸混合均匀，得b组分。
37.对比例1
38.一种固体水溶肥，如实施例1所述，所不同的是：将实施例1中a组分和b组分中的磷酸脲均替换成磷酸二铵；其它原料组成同实施例1。
39.上述固体水溶肥的制备方法同实施例1。
40.对比例2
41.一种固体水溶肥，如实施例1所述，所不同的是：实施例1中a组分的磷酸脲用量为8.5份，b组分去掉磷酸脲；其它原料组成同实施例1。
42.上述固体水溶肥的制备方法同实施例1。
43.对比例3
44.一种固体水溶肥，如实施例1所述，所不同的是：将实施例1中b组分中的聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和γ-氨基丁酸去掉；其它原料组成同实施例1。
45.上述固体水溶肥的制备方法同实施例1。
46.对比例4
47.一种固体水溶肥，如实施例1所述，所不同的是：a组分和b组分混合后进行使用；其它原料组成同实施例1。
48.上述固体水溶肥的制备方法，包括步骤：将磷酸脲、硫酸钾、硝酸钾、生化黄腐酸钾、微量元素混合均匀，得a组分；将磷酸脲、聚天冬氨酸钾、聚丙烯酰胺和γ-氨基丁酸混合均匀，得b组分；将a组分和b组分混合制备水溶肥产品c。
49.对比例5
50.一种固体水溶肥，如实施例1所述，所不同的是：将实施例1中b组分中的γ-氨基丁酸去掉；其它原料组成同实施例1。
51.上述固体水溶肥的制备方法同实施例1。
52.对比例6
53.一种固体水溶肥，如实施例1所述，所不同的是：将实施例1中b组分中的聚天冬氨酸去掉；其它原料组成同实施例1。
54.上述固体水溶肥的制备方法同实施例1。
55.对比例7
56.一种固体水溶肥，如实施例1所述，所不同的是：将实施例1中b组分中的聚丙烯酰胺去掉；其它原料组成同实施例1。
57.上述固体水溶肥的制备方法同实施例1。
58.试验例：
25硝硫基复合肥作为中耕肥；开花后，将对比例3制备的a组分5kg溶于水中，滴灌施入，然后隔1天，将0.25kgb组分溶于水中，滴灌施入；块茎膨大期后，将a组分5kg溶于水后冲施，隔1天后，将0.25kgb组分溶于水后冲施；5天之后，按照a组分5kg与b组分0.25kg的用量溶于水后再冲施4次，每次a组分冲施1天后再冲施b组分，每次a组分施用的间隔时间都是5天；收获后取三块试验田进行测产，并计算平均值。
72.试验例7
73.翻耕土壤，施入50kg/亩15-15-15硫酸钾作为基肥；出苗后翻耕施入40kg/亩15-5-25硝硫基复合肥作为中耕肥；开花后，将对比例4制备的水溶肥产品c5.25kg溶于水中，滴灌施入；块茎膨大期后，每隔5天冲施5.25kg产品c一次，一共冲施5次；收获后取三块试验田进行测产，并计算平均值。
74.试验例8
75.翻耕土壤，施入50kg/亩15-15-15硫酸钾作为基肥；出苗后翻耕施入40kg/亩15-5-25硝硫基复合肥作为中耕肥；开花后，将对比例5制备的a组分5kg溶于水中，滴灌施入，然后隔1天，将0.25kgb组分溶于水中，滴灌施入；块茎膨大期后，将a组分5kg溶于水后冲施，隔1天后，将0.25kgb组分溶于水后冲施；5天之后，按照a组分5kg与b组分0.25kg的用量溶于水后再冲施4次，每次a组分冲施1天后再冲施b组分，每次a组分施用的间隔时间都是5天；收获后取三块试验田进行测产，并计算平均值。
76.试验例9
77.翻耕土壤，施入50kg/亩15-15-15硫酸钾作为基肥；出苗后翻耕施入40kg/亩15-5-25硝硫基复合肥作为中耕肥；开花后，将对比例6制备的a组分5kg溶于水中，滴灌施入，然后隔1天，将0.25kgb组分溶于水中，滴灌施入；块茎膨大期后，将a组分5kg溶于水后冲施，隔1天后，将0.25kgb组分溶于水后冲施；5天之后，按照a组分5kg与b组分0.25kg的用量溶于水后再冲施4次，每次a组分冲施1天后再冲施b组分，每次a组分施用的间隔时间都是5天；收获后取三块试验田进行测产，并计算平均值。
78.试验例10
79.翻耕土壤，施入50kg/亩15-15-15硫酸钾作为基肥；出苗后翻耕施入40kg/亩15-5-25硝硫基复合肥作为中耕肥；开花后，将对比例7制备的a组分5kg溶于水中，滴灌施入，然后隔1天，将0.25kgb组分溶于水中，滴灌施入；块茎膨大期后，将a组分5kg溶于水后冲施，隔1天后，将0.25kgb组分溶于水后冲施；5天之后，按照a组分5kg与b组分0.25kg的用量溶于水后再冲施4次，每次a组分冲施1天后再冲施b组分，每次a组分施用的间隔时间都是5天；收获后取三块试验田进行测产，并计算平均值。
80.试验例的测试结果如下：
[0081][0082][0083]
通过试验例可以看出，对比例1比实施例1产量少9.2％，说明磷酸脲换成磷酸二铵后，由于缺少ph改良作用，马铃薯产量受到影响。对比例2比实施例1产量少3.9％，说明b组分中的磷酸脲能够使得增效组分的效果增强，从而增加马铃薯的产量。对比例3比实施例1产量少8.4％，说明增效组分的增效效果显著。对比例4比实施例1产量少5.2％，说明a，b组分分开施用的效果要比一起施用的效果要好。对比例5、对比例6、对比例7分别比实施例1产量少6.1％，5.5％和5.7％，说明增效组分b中缺少任何一种增效组分，都将明显影响作物产品，也说明了三种增效成分起到协同增效的作用。