[發明專利]含有腐殖酸?金屬?磷酸鹽復合物的緩釋磷肥及其制備方法

在審

• 申請號: 201710028431.2
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106748526A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 魏自民;魏雨泉;賈立明;董英莉;于會彬;李艷杰
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C05G3/04
• 分類號: C05G3/04
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙)23210
• 代理人: 王艷萍

技術領域

本發明涉及肥料生產技術領域，尤其涉及一種含有腐殖酸-金屬-磷酸鹽復合物的緩釋磷肥及其制備方法。

背景技術

磷是植物生長所必需的營養元素之一，在農業生產中主要通過施入無機磷肥來提升土壤磷含量以滿足作物需求，近年來，我國磷肥的投入幾乎呈現直線增長，而糧食產量卻徘徊不前，出現這一現象的一個重要原因是磷肥利用率低；磷礦粉是生產無機磷肥的主要原料，而在地球上80％的儲量已被開采，因此，如何提高磷肥的利用效率并開發新型長效磷肥一直是農業生產中研究的重點。

游離的無機磷酸鹽雖然是植物和微生物同化吸收磷的主要形式，但對于肥料中并非活性磷含量越多越好，由于作物對磷的吸收能力有限，過量的活性磷施入土壤往往超出作物對磷的最大吸收值，導致土壤供磷量短時間內快速積累對于作物呈現過飽和狀態，引起土壤中磷酸鹽的積累，并會與土壤中游離的鈣、鐵、鋁等金屬元素快速反應形成難溶性磷酸鹽而被化學固定，降低了磷的利用效率，造成巨大的損失，相當于白白倒進土壤中；同時，過量的活性磷會增大地表徑流引起磷流失的可能和水體富營養化的風險，最終嚴重污染環境。

腐殖酸具有多種活性官能團和較大的表面積，也是具有膠體性質的有機物質，可以改善土壤結構、促進農作物對磷的吸收，而且腐殖酸在生態系統儲量較大，廣泛存在于土壤、河泥、海洋沉積物、風化煤、有機廢棄物堆肥等。在以往的研究應用中，腐殖酸常作為肥料直接添加至土壤，絡合土壤中的鐵、鋁等金屬，降低游離的活性鐵離子和鋁離子的濃度，減少土壤中磷酸鹽的化學固定，以促進磷素在土壤中的遷移，但是，針對國內農田普遍磷肥施入量大于作物當季需求這一現狀，應控制磷肥中游離磷酸鹽的量，盡可能對磷肥中過量的磷酸鹽進行生物化學穩定，即轉化成相對穩定但可緩慢釋放的磷形態，才有可能避免磷素的流失，確保磷的長效利用率。

由于腐殖酸本身也是一類有機質，結構相對簡單的腐殖酸類物質，如富里酸等，可被微生物緩慢分解利用，另外，腐殖酸絡合金屬后，該復合體往往仍具備絡合能力，而且因腐殖酸局部基團提供電子能力有限，金屬雖與腐殖酸結合仍可帶正電，繼續吸引陰離子，如游離磷酸鹽，故腐殖酸、金屬和磷酸鹽可以發生共吸附作用或利用金屬橋形成腐殖酸-金屬-磷酸鹽復合體，但在土壤中由于參與這一反應各成分含量不足而表現對對磷酸鹽的結合較弱。

發明內容

本發明提供了一種含有腐殖酸-金屬-磷酸鹽復合物的緩釋磷肥及其制備方法，以解決現有技術中磷肥的緩釋效果不佳和利用率低的問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案實施如下：一種含有腐殖酸-金屬-磷酸鹽復合物的緩釋磷肥的制備方法，包括以下步驟：步驟一、將腐殖酸肥與磷肥按質量配比(60-90)：(5-25)混合均勻，再按腐殖酸和磷肥總質量的2-5％添加金屬溶液；

步驟二、堆肥，并定期補水，保持混合物的含水率為50-70％、pH小于7，在30-40℃的溫度下放置數天后得到所述緩釋磷肥。

進一步地，所述腐殖酸肥為腐熟的沼渣、腐熟的畜禽糞便、腐熟的農作物廢棄物堆肥產品和腐殖酸提取液中一種或多種的混合。

進一步地，所述磷肥為磷酸二銨、重過磷酸鈣、過磷酸鈣、磷酸二氫鉀、磷礦粉和高磷有機肥中一種或多種的混合。

進一步地，所述金屬溶液為鋁或鐵的鹽溶液或膠體溶液，所述金屬溶液中金屬質量與所述腐殖酸肥中腐殖酸碳的含量成比例，每克腐殖酸碳添加質量為0.1～6mmol的金屬。

本發明還包括一種通過上述方法制備的含有腐殖酸-金屬-磷酸鹽復合物的緩釋磷肥。

本發明具有如下有益效果：本發明通過向腐殖酸肥與磷肥中適量添加金屬溶液，使金屬與磷肥中的磷酸鹽和腐殖酸之間形成金屬橋并產生共吸附的效應，從而使游離態活性磷被大量、相對穩定的積累在腐殖酸-金屬-磷酸鹽復合物中，而該腐殖酸-金屬-磷酸鹽復合物能夠被土壤中的微生物緩慢分解，達到緩釋效果。有效避免了化學磷肥和高磷有機肥中過量活性磷施入產生的磷素化學固定和面源污染問題，大大提高磷肥的利用率和磷肥中過量磷酸鹽的生物穩定性。通過本發明的方法，將腐殖酸與磷肥混合施用時添加適量金屬溶液，所制得的腐殖酸緩釋磷肥在改善土壤理化性質、增加肥效的同時，也達到了磷肥緩釋、提高磷肥利用率和生物有效性的目的。本發明提供的方法原料來源廣泛，操作簡便。

具體實施方式

具體實施方式一、緩釋磷肥的制備方法如下：

步驟一、將腐殖酸肥與磷肥按質量配比(60-90)：(5-25)混合均勻，再按腐殖酸和磷肥總質量的2-5％添加金屬溶液；