一种腐植酸农用精准活化技术及其应用的制作方法

专利名称：：一种腐植酸农用精准活化技术及其应用的制作方法
技术领域：
：本发明属于腐植酸有机肥料
技术领域：
，涉及一种腐植酸农用精准活化技术及其应用。
背景技术：
：肥料是现代农业不可缺少的生产要素，对提高农作物产量起到显著的作用。肥料从成份上可分为有机肥料和无机肥料，普通有机肥具有脏、臭、不卫生、养分含量低、肥效慢和使用不方便等缺点，化学肥料养分含量高、肥效快和使用方便，但单独使用无机化肥有污染环境、降低农产品品质、破坏土质等负面影响。有机、无机、生物三者合一是比较理想的施肥方法，能够优势互补，有机肥养分全与无机养分单一互补，有机肥肥效慢与无机肥肥效快互补等。腐植酸以其独有的特性，已成为农业生产中不可缺少的一种有机肥料成份。腐植酸是一类成分复杂的大分子化合物，它含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，是一种多价酚型芳香族化合物和氮化合物的縮聚物，含有酚羟基、羟基、醇羟基、醌羟基、烯醇基、磺酸基、胺基、游离的醌基、半醌基、甲氧基等多种功能团。各组成间通过键合、氢键、吸附等化学、物理作用纠结在一起，由于这些活性基团的存在，决定了腐植酸的酸必性、亲水性、离子交换性、络合性，具有较高的吸附能力、缓冲能力和催化能力等。它能改良土壤的通气性，提高土壤的保水、保肥能力，拮抗土壤中病原菌的活动，提高作物的抗病性，活化土壤中的难溶养分，刺激作物生长，使作物根系发达，枝叶茂盛、果实饱满、产量提高，且口感、品质得到改善。由于腐植酸的分子结构十分复杂而不稳定，所以至今尚不能人工合成，在自然界中，风化煤、褐煤、泥炭等矿物资源中含有丰富的有机质和腐植酸，这些腐植土作为有机肥的基料，与适量的无机肥料和各种元素复配，能够给作物提供全面营养而且又能改良土壤。由于这些富含腐植酸的腐植土长期封压在地下，结构紧密，胶体老化，成分固结，直接作为肥料施用效果不理想，需要经过活化处理，将老化、固结的大量有机质及腐植酸激活，才能发挥其应有的作用。现有的利用风化煤和褐煤生产腐植酸的活化技术复杂，成本高，不利于大规模的工业化生产和农业大面积应用，且活化效果不好，活化程度不能控制。本发明人进行了多年研究，做了大量的调查发现，不同的作物对腐植酸的敏感度不同，如果把活化程度很高的腐植酸施在对腐植酸不敏感的作物上，则使腐植酸肥料不能被作物充分吸收利用，而导致肥料过快流失，并增加活化成本，造成浪费，如果对腐植酸敏感度高的作物施以活化程度较低的腐植酸，则影响肥效的发挥，达不到理想的效果。
发明内容为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种腐植酸农用精准活化技术，本发明所述的精准活化技术是针对不同作物对腐植酸活化程度的不同要求，准确有效地控制腐植酸的活化程度。从而减少了肥效的浪费，降低了腐植酸活化成本便于大规模工业化生产。本发明所提供的腐植酸农用精准活化技术为采用NH4HC03和NaOH的混合物为活化剂，通过控制调节活化剂的加入量、活化剂中NH4HC03和NaOH的用量比例以及活化时间，控制腐植酸的活化程度达到预期要求范围。上述所用活化剂中NHjHCOs和NaOH的重量比例为1:0.20.5(折100%计，以下同)。所说的活化剂的加入量，即活化剂与腐植酸原料(折100%腐植酸计，以下简称为腐植酸)的重量比例为1:24。本发明的腐植酸精准活化技术是通过以下工艺步骤实现的1、腐植酸原料的前处理将风化煤、腐植酸土等腐植酸原料在105°C115。C条件下烘干，使水分降至15%左右，再粉碎，过40目筛。2、活化剂的制备将碳酸氢铵和氢氧化钠以1:0.2—0.5重量比例均匀混合。3、将活化剂和腐植酸按h24的重量比例混合搅拌均匀，在常温下保持湿度15-20%，密封30--48小时，使其充分激活，即制得所需要的活化程度为33%92%的活性腐植酸。本发明活化工艺活化剂成本低、操作简便、转化效率高、适合规模化生通过以上的腐植酸农用精准活化技术可以根据不同作物的需要得到活化程度不同的腐植酸，这样即能促进作物生长，又可以减少浪费。活化的腐植酸与化学肥料配合生产有机复合肥，能够提高有机成分和化学肥料的效率，能够充分发挥两者的优势，既能提高肥料的利用率，又能改良土壤和改善农产品品质。采用腐植酸、化学肥料和微生物制剂配合生产商品颗粒腐植酸有机复合生物肥，三者的功能都能够发挥到最佳程度。本发明人通过大量的调査研究确认不同的作物对腐植酸肥料的敏感度不同，根茎类作物需要腐植酸活化程度约为30-40%;叶菜类作物需要腐植酸活化程度约为50-60%;茄果类作物需要腐植酸活化程度约为70-80%。为满足上述不同作物的需要，本发明提供了适合于不同作物需求的活化腐植酸的精准活化方法。根茎类作物需要活化程度约为30-40%的腐植酸的活化条件为活化剂中碳酸氢铵与氢氧化钠的重量比例为1:0.20.25;活化剂与腐植酸的重量比例为1:3.54;;活化时间30—36小时。叶菜类作物需要活化程度约为50-60%的腐植酸的活化条件为活化剂中碳酸氢铵与氢氧化钠的重量比例为1:0.250.35;活化剂与腐植酸的重量比例为h3.03.5;活化时间3642小时。茄果类作物需要活化程度约为7080%的腐植酸的活化条件为活化剂中碳酸氢铵与氢氧化钠的重量比例为1:0.350.45;活化剂与腐植酸的重量比例为h2.53.0;活化时间4248小时。某些作物需要活化程度约为8090%的腐植酸的活化条件为活化剂中碳酸氢铵与氢氧化钠的重量比例为1:0.450.5;活化剂与腐植酸的重量比例为1:22.5;活化时间48小时。采用上述精准活化方法，可以"精准"的将腐植酸原料活化至所需求的活化程度，用该精准活化腐植酸为原料制备的复合肥，其肥效可得到充分发挥、充分利用，即节约肥料生产成本，又节约农民使用成本，具有极大的推图1为腐植酸农用精准活化技术工艺流程图具体实施例方式现以具体实施例说明将本发明的腐植酸精准活化技术应用于制作复合肥的具体配方和加工技术实施例1.马铃薯用腐植酸有机复合肥马铃薯属于根茎类作物，对腐植酸活化程度要求为40%。具体的配方如下碳酸氢铰8kg氢氧化钠2kg腐植酸40kg尿素20kg磷酸一铵13kgK2SO1:l6kg(NH4)2S04:0.5kg膨润土0.5kg具体制备方法如下将8kg的碳酸氢铵、2kg的氢氧化钠混合均匀，再与40kg的腐植酸混合，搅拌均匀，在常温和15-20%湿度下，密封36小时，使其充分激活，制得活化程度为40%的腐植酸50kg。再按常规技术加入尿素、磷酸一铵、K2S04、(NH4)2S04、膨润土混合，按以下工艺步骤制成马铃薯用腐植酸有机复合肥。具体的制备流程参见说明书附图1。腐植酸颗粒有机肥可以采用对辊式挤压造粒机、碾轮式挤压造粒机和转盘造粒机生产。对辊式挤压造粒机也可以用于生产物型有机肥，其投资少，造粒温度低，一次性成球率高，颗粒呈遍贺球形，外观好。采用转盘或转鼓造粒，对原料的细度要求严格，原料必须在60目以上，活化腐植土的加入量--般在50%以下，对粘结剂有一定要求，造粒后均需烘干，且烘干量大，所以在制造有机物含量高的肥料，一次性投资量比较高时，可选用圆盘造粒。以下介绍对比应用实验结果第一组对比实验不同活化程度的腐植酸加工的有机复合肥对马铃薯的等价对比肥效试验。供试材料活化程度分别为20%、30%、40%、60%、80%的腐植酸加工的有机复合肥。-试验设计设置六个对照(1)空白(水)；(2)活化程度为20%的腐植酸复合有机肥；(3)活化程度为30%的腐植酸有机复合肥。(4)活化程度％的腐植酸有机复合肥。(5)活化程度为60%的腐植酸有机复合肥。(6)活化程度为80%的腐植酸有机复合肥。不同活化程度的腐植酸有机复合肥对春马铃薯肥效试验产量分析表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>结论通过以上对比试验可以看出，不施肥组的产量最低，施用活化程度为2Q0/^的腐植酸有机复合肥的马铃薯产量效低，施用活化程度为40%及其以上的腐植酸有机复合肥的马铃薯产量较高，当活化程度到40%时产量提高幅度最大，但是活化程度再高的腐植酸有机复合肥对马铃薯的产量没有再多的影响。第二组对比实验供试材料磷酸二铵尿素；蔬菜专用肥(N、P、K为25%);活化程度为40%马铃薯用腐植酸有机复合肥。试验设计做4个对照组，分别为(1)空白(CK)、(2)习惯施肥组亩施磷酸二铵尿素51.2kg;(3)专用肥组亩施蔬菜专用肥50kg;(4)活化程度为40%马铃薯用腐植酸有机复合肥48.3kg。(2、3、4组所施用肥料价格相等)各种施肥处理对秋马铃薯产量统计表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>结论通过施用以上制备工艺得到的活化程度为40%马铃薯用腐植酸有机复合肥，能明显改善马铃薯个体生育性状，单株结块重量增加，大块马铃署比率提高，显著增加马铃薯干物质的含量、淀粉和维生素C的含量，增产增收效果显著，提高经济效益。实施例2.大白菜用腐植酸有机复合肥大白菜对腐植酸活化程度的要求为60%。具体的配方如下-碳酸氢铵7.4kgg氧化钠2.6kg腐植酸35kg尿素25kg磷酸一铵12kgK2S04:16kg(NH4)2S04:0.5kg膨润土0.5kg具体制备方法如下将7.4kg的碳酸氢钹、2.6kg的氢氧化钠混合均匀，再与35kg的腐植酸混合，搅拌均匀，在常温和15-20%湿度下，密封42小时，使其充分激活，制得活化程度为60%的腐植酸45kg。按常规技术与尿素、磷酸一铵、K2S04、(NH4)2S(M、膨润土混合，按以下工艺歩骤加工制成活化程度为60%的大白菜用腐植酸有机复合肥。具体的制备流程参见说明书附图1。以下介绍对比应用实验结果第一组对比实验不同活化程度的腐植酸有机复合肥对大白菜的等价对比肥效试验。供试材料活化程度分别为30%、50%、60%、80%、90%的腐植酸有机复合肥。试验设计设置六个对照(1)空白(水)(2)活化程度为30%的腐植酸有机复合肥。(3)活化程度为50%的腐植酸有机复合肥。(4)活化程度为60%的腐植酸有机复合肥。(5)活化程度为80%的腐植酸有机复合肥。(6)活化程度为90%的腐植酸有机复合肥。不同活化程度的腐植酸有机复合肥对大白菜肥效试验产量分析表:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>结论通过以上对比试验表明，不施肥组的产量最低，施用活化程度为30%和50%的腐植酸有机复合肥的大白菜产量较低，施用活化程度为60%及其以上的腐植酸有机复合肥的大白菜产量较高，但是试验发现当活化程度到60%时产量提高幅度最大，活化程度再高的腐植酸有机复合肥以大白菜的产量没有再多的影响。第二组对比实验供试材料活化程度为60%大白菜用腐植酸有机复合肥、蔬菜专用肥、尿素。处理设计(1)对照(CK):不施肥料；(2)习惯肥亩施尿素68.6kg;(3)专用肥亩施蔬菜专用肥(NPK25%)100kg;(4)有机肥亩施活化程度为60%大白菜用腐植酸有机复合肥100kg。(除对照外，各施肥处理所用肥料价格相等)各种施肥处理对大白菜产量统计表:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>结论活化程度为60%大白菜用腐植酸有机复合肥能明显改善大白菜个体生育性状>单株重、单球重、球中数和净菜率均明显优于专用肥和习惯肥处理;三种施肥处理对大白菜均有增产效果，但腐植酸有机复合肥的增产效果和经济效益最为显著。实施例3.西红柿用腐植酸有机复合肥西红柿对腐植酸活化程度的要求为80%。具体的配方如下碳酸氢铵6.9kg氢氧化钠3.5kg腐植酸29.6kg尿素25kg磷酸一铵16kgK2S04:18kg(NH4)2S04:0.5kg膨润土:0.5kg具体制备方法如下将7.lkg的碳酸氢铵、3.3kg的氢氧化钠混合均匀，再与29.6kg的腐植酸混合，搅拌均匀，在常温和1520%湿度下，密封48小时，使其充分激活，制得活化程度为80%的腐植酸40kg。按常规技术与尿素、磷酸一铵、K2S04、(NH4)2S04、膨润土混合，按以下工艺步骤制成活化程度为80%的西红柿用腐植酸有机复合肥。具体的制备流程参见说明书附图1。以下介绍对比应用实验结果第一组对比实验-不同活化程度的腐植酸有机复合肥对西红柿的等价对比肥效试验。供试材料活化程度分别为30%、50%、60%、80%、90%的腐植酸有机复合肥。试验设计设置六个对照(1)空白(水)；(2)活化程度为30%的腐植酸有机复合肥；(3)活化程度为50%的腐植酸有机复合肥；(4)活化程度为60%的腐植酸有机复合肥；(5)活化程度为80%的腐植酸有机复合肥；(6)活化程度为90%的腐植酸有机复合肥。不同活化程度的腐植酸有机复合肥对西红柿肥效试验产量分析表:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>结论通过以上对比试验表明，不施肥组的产量最低，施用活化程度为30%和50%的腐植酸有机复合肥的西红柿产量较低，施用活化程度为80%以上腐植酸有机复合肥的西红柿产量最高，但是试验发现当活化程度到80%时产景提高幅度最大，活化程度再高的腐植酸有机复合肥以西红柿的产量没有再多的影响。第二组对比实验:供试材料磷酸二铵、三元复合肥、腐植酸复合肥。试验设计做4个处理(1)对照(CK):不施肥料、(2)磷铵亩施磷酸二铵102.4kg、(3)复合肥每亩施用三元复合肥(n:p:k=15:15:15)96.6kg、(4)腐植酸复合肥(活化度80%):100kg。(2、3、4处理施用肥料等价)各种施肥处理对西红柿产量的统计表:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>结论实验表明，通过施用西红柿用腐植酸有机复合肥，能改善西红柿个体生育性状，单株结果重量增加，大果比例高，较习惯用肥可增产20%，增产效果显著，商品性高，经济效益十分理想。权利要求1、一种腐植酸农用精准活化技术，其特征在于采用NH4HCO3和NaOH的混合物为活化剂，通过控制调节活化剂的加入量、活化剂中NH4HCO3和NaOH的用量比例以及活化时间，控制腐植酸的活化程度达到预期要求范围。2、如权利要求1所述的腐植酸农用精准活化技术，其特征在于NH4HC03和NaOH的重量比例为1:0.2_0.5;活化剂与腐植酸的重量比例为1:2_4。3、如权利要求1所述的腐植酸农用精准活化技术，其特征在于本发明的腐植酸精准活化技术是通过以下工艺步骤实现的(1)、风化煤的前处理将风化煤在105"C115"C条件下烘干，水分降至15%左右，再粉碎，过40目筛；(2)、活化剂的制备采用由碳酸氢铵和氢氧化钠两种助剂以1:0.2—0.5重量比例组成的腐植酸活化剂；(3)、风化煤折100%腐植酸(以下统称腐植酸)，把腐植酸和活化剂以1:24的重量比例混合搅拌均匀，在常温温度下和15-20%湿度下，密封30—48小时，使其充分激活，即可制得所需活化程度的活性腐植酸。4、如权利要求1所述的腐植酸农用精准活化技术在根茎类作物上的应用，其特征在于所述的腐植酸的活化程度为3040%，其活化条件为活化剂中碳酸氢铵与氢氧化钠的重量比例为1:0.20.25;活化剂与腐植酸的重量比例为1:3.54;活化时间30--36小时。5、如权利要求1所述的腐植酸农用精准活化技术在叶菜类作物上的应用，其特征在于叶菜类作物需要活化程度为50-60%，其活化条件为活化剂中碳酸氢铵与氢氧化钠的重量比例为1:0.250.35;活化剂与腐植酸的重量比例为1:3.03.5;活化时间3642小时。6、如权利要求1所述的腐植酸农用精准活化技术在茄果类作物上的应用，其特征在于茄果类作物需要活化程度为7080%，其活化条件为活化剂中碳酸氢铵与氢氧化钠的重量比例为1:0.350.45;活化剂与腐植酸的重量比例为1:2.53.0;活化时间4248小时。7、如权利要求1所述的腐植酸农用精准活化技术在需要腐植酸活化程度为80-90%的作物上的应用，其特征在于活化条件为活化剂中碳酸氢铵与氢氧化钠的重量比例为1:0.450.5;活化剂与腐植酸的重量比例为1:2.02.5;活化时间48小时。全文摘要本发明属于腐植酸有机肥料
技术领域：
，涉及一种腐植酸农用精准活化技术及其应用。本发明所提供的腐植酸农用精准活化技术为采用NH₄HCO₃和NaOH的混合物为活化剂，通过控制调节活化剂的加入量、活化剂中NH₄HCO₃和NaOH的用量比例以及活化时间，控制腐植酸的活化程度达到预期要求范围。活化剂中NH₄HCO₃和NaOH的重量比例为1∶0.2～0.5(折100％计，以下同)；活化剂与腐植酸原料(折100％腐植酸计，以下简称为腐植酸)的重量比例为1∶2～4。本发明活化工艺活化剂成本低、操作简便、转化效率高、适合规模化生产。通过以上的腐植酸农用精准活化技术可以根据不同作物的需要得到活化程度不同的腐植酸，这样既能促进作物生长，又可以减少浪费。文档编号C05G3/00GK101353273SQ20071001689公开日2009年1月28日申请日期2007年7月25日优先权日2007年7月25日发明者宗佩山申请人:山东九州生物技术开发有限公司