高磷酸性液体肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种农业滴灌生产中使用的高磷酸性液体肥，尤其是一种适用于石灰 和碱性土壤上的高磷酸性液体肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 磷是植物生长发育不可缺少的大量元素之一，它既是植物体内许多重要有机化合 物的组分，如：核酸，核蛋白，磷脂等；同时也参与植株体内的各种代谢过程，如：碳水化合 物的代谢。磷影响着植株的光合作用、呼吸作用及生物合成过程，土壤供磷不足时，细胞分 裂受阻，碳水化合物代谢受阻，RAN合成降低，明显影响植株的生长。
[0003] 我国北方石灰性土壤由于含有大量的游离HCO3，形成缓冲体系，使土壤pH值保持 在7. 5~8. 5之间。高pH值造成土壤中磷、硼等元素生物有效性不足，植株出现缺素症状。 不少学者研究发现向石灰性土壤或者碱性土壤上施用酸性肥料后，土壤中形成新的缓冲体 系，PH值明显降低，改善了 土壤养分供应状况。
[0004] 随着水肥一体化技术的不断推广和应用，液体肥料在我国开始逐渐普及。目前，我 国液体肥料处于初级阶段，特别是液体酸性肥料的研究。液体肥料因其速溶、均匀等特点， 是灌溉设备的施肥的首选肥料，非常适合自动化施肥。在滴灌技术和自动化普及的国家，液 体肥料得到广泛推广和应用。
[0005] 滴灌技术和水肥一体化的应用降低农业灌溉用水，达到省时省工的作用，也提高 了作物的经济产量。传统用于滴灌的肥料多为固体可溶性肥料，由于肥料的溶解性差，加之 滴灌水源矿化度高，造成滴灌滴头阻塞，降低灌溉均匀度和施肥均匀度。在国内的液体肥料 生产中，酸性液体肥料较少，因此，开发能降低土壤pH值，为作物提供较为齐全营养元素的 液体酸性肥料具有重要的社会价值和经济效益。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于为了克服石灰性土壤高pH值，土壤供磷不足，滴灌系统滴头阻 塞等问题，提供一种高磷酸性液体肥料，同时配合硼、锰、锌等微量元素，酸化土壤，提高土 壤中磷等其他营养元素的有效性，满足作物营养需求，提高肥料利用率和提高作物经济产 量。本发明的另一个目的是提供上述高磷酸性液体肥料的简单易行、经济实用的制备方法。
[0007] -种高磷酸性液体肥料，主要包括以下以重量份计的原料：水19~22份，尿素 4~13份，P2O5含量为96 %的磷酸63~76份，硼酸0. 5~1份或聚合硼酸钠盐0. 5~1 份，七水硫酸锌0. 2~0. 5份，硫酸锰0. 0~0. 2份，其中所述硼酸或聚合硼酸钠盐，以及 七水硫酸锌、硫酸锰微量元素肥均为水溶性肥。
[0008] 作为最佳实施方式，高磷酸性液体肥料由按照重量份计的以下原料组成：水：21 份，尿素：8份，P2O5含量为96%的磷酸：71份，硼酸：0. 6份，七水硫酸锌：0. 30份，硫酸锰： 0. 2份；以上原料组成中有效营养成分含N :5. 0%，P205:60. 0%，B、Zn、Mn微量元素合计： 3. 2%〇
[0009] 所述的高磷酸性液体肥料的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：
[0010] 步骤一，按照所述原料组成，将〇. 5~1份硼酸或者0. 5~1份聚合硼酸钠盐加入 19~22份水中，不断搅拌，10~20min后，溶液澄清，再将0. 2~0. 5份七水硫酸锌加入水 中，搅拌溶解7~12min后，溶液至澄清，如果原料组成中包括硫酸锰，则再加入0. 0~0. 2 份硫酸锰至水中，搅拌至完全溶解；
[0011] 步骤二，将4~13份尿素加入上述溶液中，搅拌均匀，再缓慢加入63~76份P2O 5 含量为96 %的磷酸不断搅拌，5~30min后溶液形成澄清透明液体；上述步骤保持反应温度 为50~60 °C，反应完毕后冷却，既得。
[0012] 作为最佳实施方式，所述的高磷酸性液体肥料的制备方法，主要包括以下步骤：
[0013] 步骤一，按照所述原料组成，将0. 6份硼酸加入21份水中，不断搅拌，10~20min 后，溶液澄清，再将〇. 3份七水硫酸锌加入水中，搅拌溶解7~12min后，溶液至澄清，再加 入〇. 2份硫酸锰至水中，搅拌至完全溶解；
[0014] 步骤二，将8份尿素加入上述溶液中，搅拌均匀，溶液伴有悬浮物，边缓慢加入71 份P 2O5含量为96%的磷酸边搅拌，溶液逐渐澄清，20~30min后形成澄清透明液体；上述步 骤保持反应温度为50~60°C，反应完毕后冷却，既得。
[0015] 下面是高磷液体酸性肥料对石灰性土壤-碱性土壤pH、棉花产量的影响的具体说 明：
[0016] 1、试验地概况：试验于石河子148团场进行。该试验区属于干旱、半干旱气候区， 蒸发量大于降水量，昼夜温差大，土壤为石灰性土壤，分别选取两块试验田，分别为试验田A 和试验田B。
[0017] 试验田 A，土壤 pH 值为 8. 45, CaCO3含量为 13. 02%，
[0018] 试验田B，土壤pH值为8. 02, CaCO3含量为9. 86%，灌溉水pH值为L 89。
[0019] 2、试验设计：
[0020] 供试作物为棉花，在等养分用量的基准下，进行棉花对高磷液体酸性肥料和常规 肥料的响应试样，试验在两块田地上，每块田地设置2个处理，三次重复。处理如下：
[0021] 试验田A :处理1为常规施肥作为对照组（Al);处理2为施用本发明的高磷液体酸 性肥（A2)。
[0022] 试验田B :处理1为常规施肥作为对照组（BI);处理2为施用本发明的高磷液体酸 性肥（B2)。
[0023] 试验田A两处理均采用相同的养分投入量：N :359. 9kg/hm2, Ρ205:136· 6kg/hm2， K2O :88. 5kg/hm2。具体为：两处理基肥均为重过磷酸妈10. 3kg/亩和硫酸钾8. Okg/亩；追 肥处理Al为尿素50. 2kg/亩，磷酸一铵7. 5kg/亩和硫酸钾3. 8kg/亩，处理A2为高磷液体 酸性肥7. 7kg/亩，尿素51. Ikg/亩，硫酸钾3. 8kg/亩，试验田B与试验田A施肥量与肥料 类别一致。追肥均采用随水滴灌的方式施用到棉田中。
[0024] 3、样品采集方法及测定：
[0025] 在试验田施用高磷液体酸性肥料前及施用后测定各小区距滴头10cm、0~20cm、 20~40cm深度土壤pH值。测定方法：每小区用土钻多点取样混合成一个样进行测定。
[0026] 4.棉花测产：
[0027] 棉花吐絮后，测定单株铃数；按下、中、上位铃各采集完全吐絮的棉花50朵、称重。 计算产量。
[0028] 实验结果如下表所示：
[0029] 试验田A
[0030] 表1. 土壤酸化效果表
[0039] 从酸化效果来看，试验田A，滴灌高磷酸性液体肥料与常规施肥相比，明显降低滴 灌滴头附近土壤pH值，0~20cm和20~40cm分别降低了 0. 34和0. 08个单位，而在试验 田B，滴灌滴头0~20cm和20~40cm的土壤pH只降低了 0. 12和0. 06个单位，在等养分 用量下，施用滴灌高磷酸性液体肥料提高了土壤中有效磷的含量，其中试验田A受高磷酸 性液体肥料的影响明显高于试验田B。试验田A，在0~20cm和20~40cm 土壤磷的活化 量分别11. 22和5. 5mg/kg。试验田B，O~20cm和20~40cm 土壤磷的活化量分别为3. 51 和 0· 86mg/kg。
[0040] 从棉花产量及产量构成来看，高磷酸性液体肥料通过增加单株铃数和单铃重提高 了棉花的产量，试验田A的增产率达到了 18. 7%，明显高于试验田B的增产率。
[0041] 由此可见，本发明的滴灌用高磷酸性水溶性液体肥料，膜下滴灌条件下，多次随水 施用能有效降低土壤PH，改变了土壤近根区的环境，提高土棉花的产量，其中在pH较高的 土壤中，棉花的增产效果更明显，高磷酸性液体肥料，发挥了酸化土壤PH的作用，又提高了 作物产量，避免了滴灌时滴头阻塞的问题，水肥一体化得到完善。
[0042] 本发明提供了一种能酸化土壤、提高土壤养分有效性，并能防止滴灌系统阻塞的 酸性液体肥料，肥料具有降低石灰性土壤PH值，提高土壤有效性，提高作物产量等优点，是 滴管技术、水肥一体化和自动化施肥的首选肥料。与现有技术相比，本发明具有如下有益效 果：
[0043] 1.本发明的最佳养分配比高磷酸性液体肥料，养分含量高，物理和化学性质稳定， 在高温和常温条件下无结晶、沉淀、分层等现象。
[0044] 2.本发明高磷酸性液体肥料属于清液型液体肥料，可以用于喷灌和滴灌系统，也 可以用于叶面喷施、淋施，使用方便，具有省时、省工、肥效快等优点。
[0045] 3.本发明高磷酸性液体肥料pH值低，降低灌溉水的pH值，避免肥料溶解后与灌溉 水中的矿质元素形成沉淀，避免滴灌系统滴头阻塞，水和肥供应不均问题。<