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基于内陆盐碱地的亚铁包膜改良剂

基于内陆盐碱地的亚铁包膜改良剂

IPC分类号 : C09K17/40,C09K17/00,C09K17/04,C09K101/00

申请号
CN201610074402.5
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日:
  • 公开号:
  • 公开日: 2018-10-23
  • 主分类号: C09K17/40
  • 专利权人: 山西省农业科学院农业环境与资源研究所

专利摘要

本发明公开了一种基于内陆盐碱地的亚铁包膜改良剂,由芯核和包覆在所述芯核表面的硫磺包膜构成,其中所述芯核是以下述重量份数的组份为原料:硫磺5~10份,硫酸亚铁30~60份,铁粉5~10份,盐生植物叶片干粉5~15份,干核桃青皮粉1~5份,草酸5~10份,腐植酸钾10~20份,膨润土1~5份,添加黏结剂造粒制成。本发明有效阻止了硫酸亚铁中二价铁被氧化为三价铁的问题,以及硫酸亚铁易吸湿结块的问题,制备的包膜改良剂兼具土壤改良和作物营养功能,适合于我国内陆盐碱地的改良,具有较高的实用价值。

权利要求

1.一种基于内陆盐碱地的亚铁包膜改良剂,其特征是由芯核和包覆在所述芯核表面的硫磺包膜构成,且所述芯核占包膜改良剂质量的95~99%,所述硫磺包膜占包膜改良剂质量的1~5%,其中:所述芯核是以下述重量份数的组分为原料:硫磺5~10份,硫酸亚铁30~60份,铁粉5~10份,盐生植物叶片干粉5~15份,干核桃青皮粉1~5份,草酸5~10份,腐植酸钾10~20份,膨润土1~5份,添加黏结剂造粒制成。

2.根据权利要求1所述的亚铁包膜改良剂,其特征是所述的盐生植物叶片干粉是指干柠条叶粉、干洋姜叶粉、干柽柳叶粉、干藜麦叶粉中的一种,或几种的任意比例混合物。

3.根据权利要求1或2所述的亚铁包膜改良剂,其特征是所述的黏结剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的亚铁包膜改良剂,其特征是所述的黏结剂为聚乙烯吡咯烷酮。

5.根据权利要求1或2所述的亚铁包膜改良剂,其特征是所述黏结剂的用量为芯核质量的0.01~0.05%。

6.权利要求1所述的亚铁包膜改良剂的制备方法,其特征是:

1)、将盐生植物叶片、干核桃青皮风干粉碎,得到40~60目的细粉;

2)、将硫磺、硫酸亚铁、铁粉、草酸、腐植酸钾、膨润土分别粉碎成40~60目的细粉;

3)、将所述硫磺、硫酸亚铁、铁粉、盐生植物叶片粉、干核桃青皮粉、草酸、腐植酸钾、膨润土按照所述重量份数混合搅拌均匀,喷洒黏结剂的水溶液进行造粒,干燥制成所述包膜改良剂的芯核;

4)、将硫磺融溶后,按照所述包膜与芯核的质量百分比,均匀喷涂在所述芯核的颗粒表面,形成所述基于硫磺包衣的亚铁包膜改良剂。

7.权利要求1~5任一所述包膜改良剂在内陆盐碱地改良中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征是将所述包膜改良剂随土壤翻耕一次性施入,每亩施用量300~400kg。

说明书

技术领域

本发明属于盐渍土改良技术领域,涉及一种内陆盐碱地改良与作物营养兼具的包膜改良剂,以及所述改良剂的制备方法。

背景技术

我国拥有各类可利用盐碱地资源约5.5亿亩,其中具有较好治理条件和农业利用价值的盐碱地资源约1亿多亩。内陆盐碱地面积最大,包括西北、东北和黄河中上游地区,约占全国的69%,改良内陆盐碱地对保障粮食安全意义重大。

使用化学改良剂是国内外内陆盐碱地改良的主要方式,脱硫石膏、磷石膏、硫磺、硫酸亚铁、硫酸铝等是常用的化学改良材料。其中,硫酸亚铁作为一种重要的调酸物质,具有降低土壤pH值、改善土壤理化性状的功能,被认为是内陆盐碱地改良的优良化学改良剂。在诸多盐碱地改良剂专利中提到了硫酸亚铁的应用,如CN 104845633A公开了一种用于棉花盐碱地的改良剂及其制造方法,是将1~2份黑矾与其他改良材料混合,起到降盐、压碱、松土等功效;CN 104927872A公开了一种盐碱化土壤改良剂及其制备方法,将2~3%硫酸亚铁与秸秆、有机肥和炉渣等按一定重量百分比混合制备而成,起到脱盐和降低盐害的效果。

以上专利中添加的硫酸亚铁基本上是工业用硫酸亚铁,并且只是与其他物料进行了简单的混配,在农田施用时会存在两个问题:一是硫酸亚铁易吸湿结块,增加施用难度;二是硫酸亚铁暴露在空气中易改变形态,由二价铁转变成作物难以利用的三价铁,土壤调酸效果减弱,作物对铁的利用率下降。

发明内容

本发明的目的是解决盐碱地改良中硫酸亚铁易吸湿氧化变性的难题,提供一种基于内陆盐碱地的亚铁包膜改良剂。

本发明所述的亚铁包膜改良剂由芯核和包覆在所述芯核表面的硫磺包膜构成,且所述芯核占包膜改良剂质量的95~99%,所述硫磺包膜占包膜改良剂质量的1~5%,其中:

所述芯核是以下述重量份数的组份为原料:硫磺5~10份,硫酸亚铁30~60份,铁粉5~10份,盐生植物叶片干粉5~15份,干核桃青皮粉1~5份,草酸5~10份,腐植酸钾10~20份,膨润土1~5份,添加黏结剂造粒制成。

本发明中,所述的盐生植物叶片干粉是指干柠条叶粉、干洋姜叶粉、干柽柳叶粉、干藜麦叶粉中的一种,或几种的任意比例混合物。

可以采用任何一种常规的造粒技术,在所述制备包膜改良剂芯核的原料中添加合适的黏结剂以制备所述芯核颗粒。其中,所述的黏结剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种。进一步地,本发明优选使用聚乙烯吡咯烷酮。

更进一步地,本发明所述黏结剂的用量为芯核质量的0.01~0.05%。

本发明所述的亚铁包膜改良剂可以采用下述方法制备得到:

1)、将盐生植物叶片、干核桃青皮风干粉碎,得到40~60目的细粉;

2)、将硫磺、硫酸亚铁、铁粉、草酸、腐植酸钾、膨润土分别粉碎成40~60目的细粉;

3)、将所述硫磺、硫酸亚铁、铁粉、盐生植物叶片粉、干核桃青皮粉、草酸、腐植酸钾、膨润土按照所述重量份数混合搅拌均匀,喷洒黏结剂的水溶液进行造粒,干燥制成所述包膜改良剂的芯核;

4)、将硫磺融溶后,按照所述包膜与芯核的质量百分比,均匀喷涂在所述芯核的颗粒表面,形成所述基于硫磺包衣的亚铁包膜改良剂。

本发明制成的亚铁包膜改良剂产品的粒径为2~3mm。

需要说明的是,上述方法并非本发明产品的唯一制备方法,只要能够得到具有本发明上述结构特征产品的制备方法,均适合于本发明产品的制备。

硫酸亚铁作为化学改良剂,化学性质常不稳定,易失水氧化而变成棕色的硫酸铁,特别是在高温、光照强或有碱性物质存在的条件下更不稳定。本发明经过长期摸索,通过在硫酸亚铁产品中添加铁粉、盐生植物叶片和核桃青皮作为抗氧化剂来解决上述问题。铁粉是一种很好的亚铁还原剂,而盐生植物叶片和核桃青皮中含有多酚物质,也是良好的还原剂,在硫酸亚铁产品中加入铁粉、盐生植物叶片粉和核桃青皮作为还原剂,有效阻止了二价铁被氧化为三价铁。

同时,本发明还在改良剂产品中添加有草酸。草酸作为最简单的双羧酸,可以作为铁的还原剂和络合剂,既防止二价铁的氧化,又通过络合作用增加铁的有效性,起到了络合产品铁和土壤中难溶性铁、促进作物根系铁素还原效率以及降低土壤pH值的三重功能。

进而,本发明将硫酸亚铁进行改性造粒,从生产工艺上进行了改进,进一步解决了硫酸亚铁易吸湿结块的问题。

最后,本发明应用融溶喷淋包膜工艺技术,将酸性物料硫磺喷涂在已经造粒的硫酸亚铁颗粒表面进行包膜处理,用于包膜的硫磺既起到酸化土壤的作用,又避免了硫酸亚铁的氧化,在进一步保护二价铁的同时,增强了产品降低酸碱度的功能。同时,融溶喷淋法比传统圆盘造粒法制备的颗粒更加均匀,成粒率更高。

本发明所述的亚铁包膜改良剂组成设计合理,兼具土壤改良和作物营养功能,适合于我国内陆盐碱地的改良,具有较高的实用价值,市场前景广阔。

具体实施方式

下述实施例仅为本发明的优选技术方案,并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

称取干柠条叶20kg,干洋姜叶20kg,干柽柳叶20kg,干核桃青皮40kg,风干后粉碎过40目筛备用。

称取硫磺100kg,硫酸亚铁400kg,铁粉50kg,草酸50kg,腐殖酸钾200kg,膨润土50kg,粉碎后过40目筛。

称取聚乙烯吡咯烷酮250g,以50kg水溶解制成黏结剂水溶液。

将粉碎过筛后的硫磺、硫酸亚铁、铁粉、干柠条叶粉、干洋姜叶粉、干柽柳叶粉、干核桃青皮粉、草酸、腐植酸钾、膨润土加入搅拌器内搅拌均匀,送入圆盘造粒机中,均匀喷洒黏结剂水溶液,混合造粒制成包膜改良剂的芯核。

称取硫磺50kg,用硫磺融溶装置融溶后,均匀喷涂在造粒后的改良剂芯核表面,形成硫磺包衣的亚铁包膜改良剂,产品颗粒直径2~3mm。

上述制备的盐碱地亚铁包膜改良剂中含铁20%,含硫15%,每亩施用量375kg,即每1000kg改良剂可供2.67亩盐碱地使用。

在pH值10.5的重度盐碱土壤上使用上述亚铁包膜改良剂,试验其施用效果。

试验地点:山西省大同市天镇县三十里铺乡兰玉堡村。

试验设3个处理:1) 对照组:不施用任何改良剂;2) 对比组:施用普通硫酸亚铁(本产品使用的原料硫酸亚铁)150kg/亩;3) 试验组:施用本实施例产品375kg/亩(含硫酸亚铁150kg)。小区面积:66.7平米/区,种植作物为饲草玉米。

将改良剂于上一年秋季施入待改良土壤中,施入深度20cm左右,进行一次冬灌,笠年春季土地整理前再进行一次春灌。灌溉完成一段时间后,进行其他常规农业操作。

试验期间调查了不同处理的pH值、EC、出苗率、生物量和植株铁含量,具体试验结果见表1。

试验结果表明,与对照组比较,施用普通硫酸亚铁后土壤pH值下降0.4个单位,盐分(EC值)降低24.0%,种植作物出苗率提高17.0%。饲草玉米鲜草产量增加23.7%,提高玉米植物铁含量20.3%。与对照组相比,施用本实施例盐碱地亚铁包膜改良剂后土壤pH值下降1.0个单位,盐分(EC值)降低40.0%,种植作物出苗率提高24.1%。饲草玉米鲜草产量增加44.8%,提高玉米植物铁含量37.2%。因此,与对比组比较,本实施例包膜改良剂对盐碱地土壤改良效果显著增强。

实施例2

称取干柠条叶10kg,干洋姜叶20kg,干柽柳叶20kg,干藜麦叶粉15kg,干核桃青皮40kg,风干后粉碎过40目筛备用。

称取硫磺50kg,硫酸亚铁500kg,铁粉65kg,草酸80kg,腐殖酸钾100kg,膨润土50kg,粉碎后过40目筛。

称取聚乙烯吡咯烷酮250g,以50kg水溶解制成黏结剂水溶液。

将粉碎过筛后的硫磺、硫酸亚铁、铁粉、干柠条叶粉、干洋姜叶粉、干柽柳叶粉、干藜麦叶粉、干核桃青皮粉、草酸、腐植酸钾、膨润土加入搅拌器内搅拌均匀,送入圆盘造粒机中,均匀喷洒黏结剂水溶液,混合造粒制成包膜改良剂的芯核。

称取硫磺50kg,用硫磺融溶装置融溶后,均匀喷涂在造粒后的改良剂芯核表面,形成硫磺包衣的亚铁包膜改良剂,产品颗粒直径2~3mm。

上述制备的盐碱地亚铁包膜改良剂中含铁25%,含硫10%,每亩施用量300kg,即每1000kg改良剂可供3.3亩盐碱地使用。

将上述硫磺包衣的亚铁包膜改良剂施用于pH值9.0的中度盐碱土壤中,进行以下施用效果验证试验。

试验地点:山西省朔州市怀仁县毛皂村。

试验设3个处理:1) 对照组:不施用任何改良剂;2) 对比组:施用普通硫酸亚铁(本产品使用的原料硫酸亚铁)150kg/亩;3) 试验组:施用本实施例产品300kg/亩(含硫酸亚铁150kg)。小区面积:66.7平米/区,种植作物为饲草玉米。

改良剂于上一年的秋季施入,施入深度在20cm左右,然后进行一次冬灌,笠年春季土地整理前再进行一次春灌。灌溉完成一段时间后,进行其他常规的农业操作。

试验期间调查了不同处理的pH值、EC、出苗率、生物产量和植株铁含量,具体试验结果见表2。

试验结果表明,与对照组比较,施用普通硫酸亚铁后土壤pH值下降0.3个单位,盐分(EC值)降低30.0%,种植作物出苗率提高14.9%。饲草玉米鲜草产量增加17.6%,提高玉米植物铁含量19.3%。与对照组相比,施用本实施例盐碱地亚铁包膜改良剂后土壤pH值下降1.0个单位,盐分(EC值)降低45.0%,种植作物出苗率提高28.8%。饲草玉米鲜草产量增加33.3%,提高玉米植物铁含量35.1%。因此,与对比组比较,本实施例包膜改良剂对盐碱地土壤改良效果显著增强。

实施例3

称取干洋姜叶10kg,干柽柳叶10kg,干核桃青皮30kg,风干后粉碎过40目筛备用。

称取硫磺50kg,硫酸亚铁550kg,铁粉100kg,草酸50kg,腐殖酸钾100kg,膨润土50kg,粉碎后过40目筛。

称取聚乙烯吡咯烷酮250g,以50kg水溶解制成黏结剂水溶液。

将粉碎过筛后的硫磺、硫酸亚铁、铁粉、干洋姜叶粉、干柽柳叶粉、干核桃青皮粉、草酸、腐植酸钾、膨润土加入搅拌器内搅拌均匀,送入圆盘造粒机中,均匀喷洒黏结剂水溶液,混合造粒制成包膜改良剂的芯核。

称取硫磺50kg,用硫磺融溶装置融溶后,均匀喷涂在造粒后的改良剂芯核表面,形成硫磺包衣的亚铁包膜改良剂,产品颗粒直径2~3mm。

上述制备的盐碱地亚铁包膜改良剂中含铁30%,含硫10%,每亩施用量275kg,即每1000kg改良剂可供3.67亩盐碱地使用。

实施例4

称取干藜麦叶20kg,干柽柳叶20kg,干核桃青皮60kg,风干后粉碎过40目筛备用。

称取硫磺50kg,硫酸亚铁550kg,铁粉50kg,草酸50kg,腐殖酸钾100kg,膨润土50kg,粉碎后过40目筛。

称取聚乙烯吡咯烷酮250g,以50kg水溶解制成粘结剂水溶液。

将粉碎过筛后的硫磺、硫酸亚铁、铁粉、干柠条叶粉、干藜麦叶粉、干柽柳叶粉、干核桃青皮粉、草酸、腐植酸钾、膨润土加入搅拌器内搅拌均匀,送入圆盘造粒机中,均匀喷洒黏结剂水溶液,混合造粒制成包膜改良剂的芯核。

称取硫磺50kg,用硫磺融溶装置融溶后,均匀喷涂在造粒后的改良剂芯核表面,形成硫磺包衣的亚铁包膜改良剂,产品颗粒直径2~3mm。

上述制备的盐碱地亚铁包膜改良剂中含铁25%,含硫10%,每亩施用量275kg,即每1000kg改良剂可供3.67亩盐碱地使用。

基于内陆盐碱地的亚铁包膜改良剂专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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