专利名称：一种长效锌肥及其制备方法
一种长效锌肥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及农业化学肥料技术领域。更具体地，本发明涉及一种农业领域里使用的长效锌肥，还涉及所述长效锌肥的制备方法。
背景技术：
在世界各地许多耕地土壤存在着缺锌问题，因而各种农作物常易出现轻度缺锌症。锌在植物体内的作用主要包括:1)植物生长发育的必需元素之一 ；2)植物某些酶的组成元素；3)是促进一些代谢反应必需的元素；4)是叶绿素生成和形成碳水化合物是必不可少的元素。果树缺锌在我国南北方均有所见，常表现为叶片失绿，枝条尖端出现小叶和簇生现象，即“小叶病”;严重缺锌时枝条死亡，产量下降。在北方苹果树和桃树缺锌现象比较普遍，南方柑桔缺锌现象较普遍。此外，梨、李、杏、樱桃、葡萄等也可能发生缺锌。水稻缺锌表现为“稻缩苗”，玉米缺锌表现为“白苗”。土壤含锌从每亩几十克到几公斤。细质地土壤通常比砂质土壤含锌高。随着土壤PH升高，锌对植物生长的有效性降低。锌肥的施用方式与大量元素施用方式不同，作物对微肥的需求量很少，能够适应的浓度范围很窄。缺少了不行，一旦超量就会中毒。锌肥可以采取两种施肥方法:一是在缺锌严重的情况下进行的土壤施肥。其缺点是肥料的有效养分在土壤中发生固定而退化，施肥量加大会引起中毒反应；二是在缺锌不是很严重的情况下进行的根外追施，即叶面喷施，其优点是:避免了土壤施肥的缺点，直接供应地上部分养分，利用速度快，养分利用效率高于土壤施肥，可以直接、有效地解决微量元素缺乏症。但是叶面施肥肥效短暂有限，通常两次以上才能见效，而且受天气、喷施浓度、喷施部位等的影响。随着人工成本日益增加，增产收入可能不足以支付喷施所需的费用。因此一种能随基肥一次性施入并且能保证作物整个生育期`需求的基肥型微量元素肥料的产品的研发是必要的。CN101580437A公开了一种长效锌肥及其制备方法。该长效锌肥由硫酸锌、氯化锌、硝酸锌可溶性锌盐、1，2-亚乙基双二硫代氨基甲酸锌和/或氧化锌组成，这种长效锌肥组分比较单一，适用于叶面喷施。本发明通过不同原材料的淋洗试验，确定了不同原材料在土壤中的有效时间及有效量，确定了基施型长效锌肥的配方，解决了锌肥在土壤中易淋失、固定的难题，保证了作物整个生育期的新营养需求，而且可以与基肥同时使用，大大节约了时间与劳动力。
发明内容[要解决的技术问题]本发明的目的是提供一种长效锌肥。本发明的另一个目的是提供所述长效锌肥的制备方法。[技术方案]本发明是通过下述技术方案实现的。
所述的长效锌肥由无机速溶态锌肥、有机螯合态锌肥、缓效态锌肥等锌肥组成，能满足作物不同时期对锌肥的需求，同时它还含有锌活化剂--生物聚谷氨酸保水剂。这种生物聚谷氨酸保水剂是采用微生物发酵得到的可降解Y聚谷氨酸为原材料，经与交联剂交联形成网状结构物质；它具有显著的吸水、保水和促生性能，对土壤完全无害，并具有保肥、刺激作物生长发育、改善土壤环境、提高肥料利用效率等作用，是土壤保水、作物抗旱的新一代保水剂。本发明涉及一种长效锌肥。它是由以重量份计下述组分组成的:无机速溶态锌肥 5 15份；有机螯合态锌肥 5 30份；缓效态锌肥30 65份；锌活化剂2 20份；膨润土20 30份；所述的 无机速溶态锌肥是一种或多种选自一水硫酸锌、七水硫酸锌、氯化锌、一水硝酸锌或无水硝酸锌的无机速溶态锌肥。在本发明中，所述速溶态锌肥应该理解是这些锌肥在土壤环境的条件下能够快速溶解而成离子状态，易被植物吸收。本发明使用的这些无机速溶态锌肥可以单独使用，也可以按照其任意重量比例混合使用。本发明使用的无机速溶态锌肥都是在目前肥料市场上销售的产品，例如绥中县兴达有限责任公司生产的七水硫酸锌、氯化锌。所述的有机螯合态锌肥是一种或多种选自EDTA-Zn、氨基酸锌、木质素磺酸锌或腐植酸锌的有机螯合态锌肥。有机螯合态锌肥的特点在于锌离子与二个或多个有机配位体形成螯合物，它最显著的一种特性是其热力学稳定性和热稳定性，即在土壤环境的条件下具有相当的热力学稳定性和热稳定性，这样有利于本发明的锌肥具有长效的特点。本发明使用的有机螯合态锌肥都是在目前肥料市场上销售的产品，EDTA-Zn是乙二胺四乙酸-锌，它是一种稳定的水溶性金属螯合物，锌以螯合状态存在，是目前市场上销售的产品，例如广州市弘阔化工生产的EDTA-Zn。氨基酸锌例如是秦皇岛领先生物有限公司、成都施普诺生物技术有限公司销售的产品；木质素磺酸锌例如是图们市石岘前进化工股份合作公司销售的产品；腐植酸锌例如是秦皇岛领先生物有限公司、江西叶必绿生化科技有限公司销售的产品。所述的缓效态锌肥是一种或多种选自氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌或冶锌废渣；它的显著特点是在植物生长环境的条件下肥效长而稳定。所述的氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌都是在目前肥料市场上销售的产品。根据本发明，所述的冶锌废渣是采用火法冶炼工艺冶炼闪锌矿、菱锌矿、红锌矿等含锌矿石所得到的废渣，本发明在筛选原材料时严格按照GB/T23349-2009《肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标》的要求进行原材料的筛选。本发明使用的冶锌废渣例如是天津市宏利达锌品有限公司冶炼含锌矿石所得到的废渣，它的锌含量通常是以重量计30-60%，重金属指标符合GB/T23349-2009《肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标》的要求。
所述的锌活化剂是生物聚谷氨酸保水剂。这种生物聚谷氨酸保水剂是根据发明专利ZL201010514868.5和ZL201110366434.X公开的技术，采用微生物发酵方法所得到的可降解Y聚谷氨酸为原材料，经与交联剂交联所形成的网状结构物质；它具有显著的吸水、保水和促生性能，对土壤完全无害，并具有保肥、刺激作物生长发育、改善土壤环境、提高肥料利用效率等作用，是土壤保水、作物抗旱的新一代保水剂。膨润土(Bentonite)是以蒙脱石为主的含水粘土矿。蒙脱石的化学成分为(Al2, Mg3) Si4O10OH2.ηΗ20，它具有特殊的性质，如膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性，是在目前肥料市场上销售的产品。根据本发明，无机速溶态锌肥为5 15重量份时，如果有机螯合态锌肥的量小于5重量份时，则不能满足作物苗期的锌需求；如果有机螯合态锌肥的量大于30重量份时，锌肥利用率下降；因此，无机速溶态锌肥为5 15重量份时，所述有机螯合态锌肥的量为5 30重量份是合适的。根据本发明，无机速溶态锌肥为5 15重量份时，如果有缓效态锌肥的量小于30重量份时，则会产生不能满足作物成熟期锌营养的需求；如果有机螯合态锌肥的量大于65重量份时，则锌肥利用率下降；因此，无机速溶态锌肥为5 15重量份时，所述有机螯合态锌肥的量为39 65重量份是合适的。根据本发明，无机速溶态锌肥为5 15重量份时，如果锌活化剂的量小于2重量份时，则作用效果不明显；如果锌活化剂的量大于20重量份时，产品不容易成粒；因此，无机速溶态锌肥为5 15重量份时,所述锌活化剂的量为2 20重量份是合适的。根据本发明，无机速溶态锌肥为5 15重量份时，如果膨润土的量小于20重量份时，则产品不易成粒；如果膨润土的量大于30重量份时，则产品锌含量不达标；因此，无机速溶态锌肥为5 15重量份时，所述膨润土的量为20 30重量份是合适的。
优选地，所述的长效锌肥是由以重量份计下述组分组成的:无机速溶态锌肥 6 12份；有机螯合态锌肥 8 24份；缓效态锌肥38 54份；锌活化剂4 16份；膨润土22 28份。更优选地，所述的长效锌肥是由以重量份计下述组分组成的:无机速溶态锌肥 8 10份；有机螯合态锌肥 12 18份；缓效态锌肥42 50份；锌活化剂8 12份；膨润土24 26份。本发明还涉及一种长效锌肥的制备方法。该制备方法的步骤如下:Ajf 5 15重量份无机速溶态锌肥、5 30重量份有机螯合态锌肥、30 65重量份缓效态锌肥、2 20重量份锌活化剂进行粉碎，然后混合均匀得到一种锌肥混合物。所述的无机速溶态锌肥是一种或多种选自一水硫酸锌、七水硫酸锌、氯化锌、一水硝酸锌或无水硝酸锌的无机速溶态锌肥；所述的有机螯合态锌肥是一种或多种选自EDTA-Zn、氨基酸锌、木质素磺酸锌或腐植酸锌的有机螯合态锌肥；所述的缓效态锌肥是一种或多种选自氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌或冶锌废渣；所述的锌活化剂是生物聚谷氨酸保水剂；B、往步骤A得到的锌肥混合物中添加20 30重量份膨润土，混合均匀，得到所述的长效锌肥粉剂。所述的无机速溶态锌肥、有机螯合态锌肥、缓效态锌肥、锌活化剂与膨润土的详细情况如前面所述，在此不再赘述。该步骤进行优选地，所述的无机速溶态锌肥为6 12重量份；有机螯合态锌肥8 24份；缓效态锌肥38 54重量份；锌活化剂4 16重量份；膨润土 22 28份。更优选地，所述的无机速溶态锌肥为8 10重量份；有机螯合态锌肥12 18份；缓效态锌肥42 50重量份；锌活化剂8 12重量份；膨润土 24 26份。根据本发明的一种优选实施方式，往步骤B得到的长效锌肥粉剂中再加入以所述长效锌肥粉剂总重量计5 10%水，混合均匀，接着进行造粒，得到长效锌肥颗粒剂。在本发明中，所述的造粒是圆盘造粒或挤压造粒。凡是能够将本发明长效锌肥粉剂制成具有一定尺寸的各种形状的颗粒剂的造粒方法都可以用于本发明，也在本发明的保护范围内。在本发明中，圆盘造粒、挤压造粒或其它造粒方法所使用的设备是在肥料加工技术领域里通常使用的在目前市场上销售的造粒设备。本发明的长效锌肥可以应用于各种缺锌土壤和各种植物，例如水稻、玉米、棉花、果树、蔬菜等作物，其长效锌肥的使用量需要根据土壤状况、作物品种、气候条件确定，这对于本技术领域的技术人员而言是不存在任何困难的。[有益效果]本发明是有益效果如下:本发明的长效锌肥可在土壤中长期保持有效状态，克服单一无机锌肥在土壤中易固定、植物吸收困难的问题；根据作物生育进程与吸收规律全程为作物供应锌营养，具有持久高效补锌效果；增加作物抗逆性，显著提高作物的产量与品质，与施用ZnSO4.7Η20锌肥相t匕，水稻产量可以提高5.31%。
具体实施方式通过下述实施例将能够更好地理解本发明。实施例1:本发明长效锌肥的制备该实施例的实施步骤如下:
AJf 5重量份绥中县兴达有限责任公司生产的七水硫酸锌无机速溶态锌肥、8重量份广州市弘阔化工生产的EDTA-Zn有机螯合态锌肥、38重量份氧化锌缓效态锌肥、4重量份秦皇岛领先生物有限公司生产的生物聚谷氨酸保水剂锌活化剂进行粉碎至60目以下，然后在上海尚贵流体设备有限公司生产的带搅拌桨的槽中混合均匀，得到一种锌肥混合物；B、往步骤A得到的锌肥混合物中添加22重量份膨润土，混合均匀，得到所述的长效锌肥粉剂。实施例2:本发明长效锌肥的制备该实施例的实施步骤如下:AJf 15重量份绥中县兴达有限责任公司生产的七水硫酸锌无机速溶态锌肥、30重量份成都施普诺生物技术有限公司生产的氨基酸锌有机螯合态锌肥、65重量份碳酸锌缓效态锌肥、20重量份秦皇岛领先生物有限公司生产的生物聚谷氨酸保水剂锌活化剂进行粉碎至60目以下，然后在上海尚贵流体设备有限公司生产的带搅拌桨的槽中混合均匀得到一种锌肥混合物；B、往步骤A得到的锌肥混合物中添加30重量份膨润土，混合均匀，得到所述的长效锌肥粉剂。实施例3:本发明长效锌肥的制备该实施例的实施步骤如下:AJf 6重量份绥中县兴达有限责任公司生产的氯化锌无机速溶态锌肥、8重量份木质素磺酸锌有机螯合态锌肥、38重量份碱式碳酸锌缓效态锌肥、4重量份秦皇岛领先生物有限公司生产的生物聚谷氨酸保水剂锌活化剂进行粉碎至60目以下，然后在上海尚贵流体设备有限公司生产的带搅 拌桨的槽中混合均匀得到一种锌肥混合物；B、往步骤A得到的锌肥混合物中添加22重量份膨润土，混合均匀，得到所述的长效锌肥粉剂。实施例4:本发明长效锌肥的制备该实施例的实施步骤如下:Ajf 12重量份绥中县兴达有限责任公司生产的七水硫酸锌与绥中县兴达有限责任公司生产的氯化锌混合物(重量比2:3)无机速溶态锌肥、24重量份广州市弘阔化工生产的EDTA-Zn与秦皇岛领先生物有限公司生产的腐植酸锌混合物(重量比4:1)有机螯合态锌月巴、54重量份天津市宏利达锌品有限公司生产的冶锌废渣缓效态锌肥、16重量份秦皇岛领先生物有限公司生产的生物聚谷氨酸保水剂锌活化剂进行粉碎至60目以下，然后在上海尚贵流体设备有限公司生产的带搅拌桨的槽中混合均匀得到一种锌肥混合物；B、往步骤A得到的锌肥混合物中添加28重量份膨润土，混合均匀，得到所述的长效锌肥粉剂。往所述的长效锌肥粉剂中再加入以所述长效锌肥粉剂总重量计5%水，混合均匀，接着在潍坊市农业机械研究所机械厂生产的有机肥造粒机中进行挤压造粒，筛分得到直径0.4 0.6厘米、长1.6 2.0厘米的长效锌肥颗粒剂。实施例5:本发明长效锌肥的制备该实施例的实施步骤如下:Ajf 8重量份一水硫酸锌与一水硝酸锌混合物(重量比1:1)无机速溶态锌肥、12重量份成都施普诺生物技术有限公司生产的氨基酸锌与秦皇岛领先生物有限公司生产的腐植酸锌混合物(重量比2:3)有机螯合态锌肥、42重量份氧化锌与碳酸锌混合物(重量比2:3)缓效态锌肥、8重量份秦皇岛领先生物有限公司生产的生物聚谷氨酸保水剂锌活化剂进行粉碎至60目以下，然后在上海尚贵流体设备有限公司生产的带搅拌桨的槽中混合均匀得到一种锌肥混合物；B、往步骤A得到的锌肥混合物中添加24重量份膨润土，混合均匀，得到所述的长效锌肥粉剂。往所述的长效锌肥粉剂中再加入以所述长效锌肥粉剂总重量计8%水，混合均匀，接着在潍坊市农业机械研究所机械厂生产的有机肥造粒机中进行挤压造粒，筛分得到直径
0.4 0.6厘米、长1.8 2.0厘米的长效锌肥颗粒剂。实施例6:本发明长效锌肥的制备该实施例的实施步骤如下:Ajf 10重量份一水硫酸锌与无水硝酸锌混合物(重量比1:1)无机速溶态锌肥、18重量份秦皇岛领先生物有限公司生产的腐植酸锌有机螯合态锌肥、50重量份天津市宏利达锌品有限公司生产的冶锌废渣缓效态锌肥、12重量份秦皇岛领先生物有限公司生产的生物聚谷氨酸保水剂锌活化剂进行粉碎至60目以下，然后在上海尚贵流体设备有限公司生产的带搅拌桨的槽中混合均匀得到一种锌肥混合物；B、往步骤A得到的锌肥混合物中添加26重量份膨润土，混合均匀，得到所述的长效锌肥粉剂。往所述的长效锌肥粉剂中再加入以所述长效锌肥粉剂总重量计10%水，混合均匀，接着在潍坊市农业机械研究所机械厂生产的有机肥造粒机中进行挤压造粒，筛分得到直径0.4 0.6厘米、长1.8 2.0厘米的长效锌肥颗粒剂。试验实施例12012年使用实施例1制备的锌肥进行水稻的盆栽试验。采用下述分析方法对盆栽试验土壤养分进行了分析:有机质分析方法“土壤农化分析”(中国农业出版社出版，2000年，第三版)描述的重铬酸钾容量法-稀释热法测定；pH分析方法用电位法测定；碱解氮分析方法“土壤农化分析”(中国农业出版社出版，2000年，第三版)描述的碱解扩散法；有效磷分析方法“土壤农化分析”(中国农业出版社出版，2000年，第三版)描述的 0.5mol/LNaHC03 法；有效钾分析方法“土壤农化分析”(中国农业出版社出版，2000年，第三版)描述的NH40AC浸提，火焰光度法；有效锌分析方法“土壤农化分析”(中国农业出版社出版，2000年，第三版)描述的DTPA浸提-原子吸收分光光度法。分析结果如下:有机质:2% ；pH:7.3 ;碱解氮198.0mg/kg ;有效磷21.2mg/kg ;有效钾 185.2mg/kg,有效锌 4.21mg/kg ；种植水稻品种为:空育131试验设三个处理:处理一沙子1.5g/kg 土、复混肥混合施用。复混肥N:0.15g/kg 土 ；P205:0.lg/kg 土 ；K20:0.15g/kg 土；处理二施锌肥(ZnSO4.7H20) 1.5g/kg 土、复混肥混合施用。复混肥 N:0.15g/kg 土 ；P205:0.lg/kg 土 ；K20:0.15g/kg 土 ；处理三实施例1所形成长效锌肥1.3g/kg 土、复混肥混合施用。复混肥N:0.15g/kg 土 ；P205:0.lg/kg 土 ；K20:0.15g/kg 土。试验结果如下:表1:土壤中有效锌含量的变化
权利要求
1.一种长效锌肥，其特征在于它是由以重量份计下述组分组成的: 无机速溶态锌肥5 15份； 有机螯合态锌肥5 30份； 缓效态锌肥30 65份； 锌活化剂2 20份； 膨润土20 30份； 所述的无机速溶态锌肥是一种或多种选自一水硫酸锌、七水硫酸锌、氯化锌、一水硝酸锌或无水硝酸锌的无机速溶态锌肥； 所述的有机螯合态锌肥是一种或多种选自EDTA-Zn、氨基酸锌、木质素磺酸锌或腐植酸锌的有机螯合态锌肥； 所述的缓效态锌肥是一种或多种选自氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌或冶锌废渣； 所述的锌活化剂是生物聚谷氨酸保水剂。
2.根据权利要求1所述的长效锌肥，其特征在于它是由以重量份计下述组分组成的: 无机速溶态锌肥6 12份； 有机螯合态锌肥8 24份； 缓效态锌肥38 54份； 锌活化剂4 16份； 膨润土22 28份。
3.根据权利要求1所述的长效锌肥，其特征在于它是由以重量份计下述组分组成的: 无机速溶态锌肥8 10份； 有机螯合态锌肥12 18份； 缓效态锌肥42 50份； 锌活化剂8 12份； 膨润土24 26份。
4.一种长效锌肥的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下: A、将5 15重量份无机速溶态锌肥、5 30重量份有机螯合态锌肥、30 65重量份缓效态锌肥、2 20重量份锌活化剂进行粉碎，然后混合均匀得到一种锌肥混合物； 所述的无机速溶态锌肥是一种或多种选自一水硫酸锌、七水硫酸锌、氯化锌、一水硝酸锌或无水硝酸锌的无机速溶态锌肥； 所述的有机螯合态锌肥是一种或多种选自EDTA-Zn、氨基酸锌、木质素磺酸锌或腐植酸锌的有机螯合态锌肥； 所述的缓效态锌肥是一种或多种选自氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌或冶锌废渣； 所述的锌活化剂是生物聚谷氨酸保水剂； B、往步骤A得到的锌肥混合物中添加20 30重量份膨润土，混合均匀，得到所述的长效锌肥粉剂。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的无机速溶态锌肥为6 12重量份；有机螯合态锌肥8 24份；缓效态锌肥38 54重量份；锌活化剂4 16重量份；膨润土22 28份。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的无机速溶态锌肥为8 10重量份；有机螯合态锌肥12 18份；缓效态锌肥42 50重量份；锌活化剂8 12重量份；膨润土 24 26份。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于往步骤B得到的长效锌肥粉剂中再加入以所述长效锌肥粉剂总重量计5 10%水，混合均匀，接着进行造粒，得到长效锌肥颗粒剂。
8.根据权利要求7所述的方 法，其特征在于所述的造粒是圆盘造粒或挤压造粒。
全文摘要
本发明涉及一种长效锌肥及其制备方法。所述的长效锌肥是由无机速溶态锌肥、有机螯合态锌肥、缓效态锌肥、锌活化剂与膨润土组成的。本发明的长效锌肥在土壤中长期保持有效状态，克服单一无机锌肥在土壤中易固定、植物吸收困难的问题；根据作物生育进程与吸收规律全程为作物供应锌营养，具有持久高效补锌效果；增加作物抗逆性，显著提高作物的产量与品质，与施用ZnSO4·7H2O锌肥相比，水稻产量可以提高5.31%。
文档编号C05G3/00GK103204739SQ20131013274
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月17日 优先权日2013年4月17日
发明者庄钟娟, 肖艳, 杜迎辉, 朱瑞艳, 王磊, 徐志文 申请人:领先生物农业股份有限公司