專利名稱：一種環境友好型改土液體肥及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種環境友好型改土液體肥及其制備方法，屬于液體肥料生產領域。
背景技術：
木質素磺酸鹽一般集中在造紙制漿廠生產，其基本組分是苯甲基丙烷衍生物，磺酸基團決定了其具有較好的水溶性。根據其特性黏度的測定和電鏡觀察結構證明，木質素磺酸鹽分子具有球狀三維網狀結構體，同時具有C3 C6疏水骨架以及親水性基團，如磺酸基，羧基等，其獨特的結構特征決定了木質素磺酸鹽具有吸附分散、螯合、粘結等作用，具有較好的反應活性，因此在農業中具有很高的利用價值。據聯合國環境組織估計，1994年全世界造紙工業每年所排放的廢水超過274億 噸，占全部工業廢水的50% 80%，其中蒸煮廢水約占造紙廢水的90%，蒸煮廢水中的木質素含量為65% 80%。全世界每年可生產3000萬噸木質素，目前僅有6%的木質素(主要是木質素磺酸鹽)被利用。我國造紙廢水排放量約為50億噸，每年產生工業木質素約450萬噸，但只有少部分回收廢液生產木質素或者木質素磺酸鹽制品，其余大量的制漿廢液仍當做廢料，排棄于江河湖泊之中造成水質和環境的嚴重污染。因此，進一步綜合利用制漿廢液中生產的木質素磺酸鹽制品十分必要。研究發現，木質素磺酸鹽在土壤中能被土壤微生物緩慢降解、轉化為腐殖質，可以利于改善土壤結構、抑制土壤脲酶活性，從而提高土壤肥力。再者利用其結構單元苯環和側鏈上的各種活性基團，如甲氧基、酚羥基、醇羥基、羰基、烷基或芳基等功能基團表現出的緩釋、螯合等性質，可以將木質素磺酸鹽用作肥料成分。目前，對木質素磺酸鹽的利用多集中在緩釋氮肥、木質素磷肥、木質素復合肥、螯合微肥等方面。中國專利文獻CN101941860A提供一種木質素中微量金屬元素螯合肥及其應用，主要是利用其螯合功能。中國專利文獻CN102219565A公開了麥糠生產有機肥工藝，用化學方法使亞硫酸銨和麥糠在高溫、高壓下化學反應，溶解抽提麥糠中的木質素，生產富含木質素磺酸銨的有機肥或有機無機復混肥。中國專利文獻CN102140046A涉及一種復合肥造粒劑及其制備方法、CN101985409A —種膠粘型控釋肥料及其制備方法，這些專利文件中通過添加O 15%的木質素磺酸鹽生產復合肥或控釋肥，綜合來看，對木質素磺酸鹽在多功能液體肥的制備及生產方面未見公開。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種環境友好型改土液體肥及其制備方法。所得液體肥兼具促生、抗逆、活土改土功能且環境友好，實現廢棄物綜合利用，最終實現循環經濟的綜合發展。本發明利用造紙廢液制得的木質素磺酸鹽為主成分，添加腐植酸鉀、尿素、微量元素及海藻酸鈉。以木質素磺酸鹽為主成分可在土壤中可轉化為腐殖質，具有活土改土功能，其活性基團表現出的緩釋、螯合等性質，具有增進肥效、螯合微量元素等功能；腐植酸鉀是一種高效有機鉀肥，其中的腐植酸是一種生物活性制劑，可提高土壤速效鉀含量，減少鉀的損失和固定，增加作物對鉀的吸收和利用率，也具有改良土壤、促進作物生長、提高作物抗逆能力、改善作物品質、保護農業生態環境等功能；海藻酸鈉作為一種天然多糖類化合物，具有優良的分散性、保濕性、抗菌性，無毒無味、可生物降解，提高作物抗菌性。本發明的技術方案如下一種環境友好型改土液體肥，是由以下重量份原料制成木質素磺酸鹽 15 25份，腐植酸鉀10 20份，尿素10 20份，
微量兀素2 5份，海藻酸鈉I 5份，水70 100 份。所述的微量元素均為硫酸鹽態，優選硫酸鋅或/和硫酸錳等。市場可購。所述的木質素磺酸鹽為造紙廠廢液中提取制得，市場可購。所述腐植酸鉀、尿素、微量元素、海藻酸鈉都為市售常規試劑。根據本發明，一種環境友好型改土液體肥，優選的重量份組成如下木質素磺酸鹽25份，腐植酸鉀10份，尿素10份，硫酸鋅3份，海藻酸鈉2份，水70份；或者， 木質素磺酸鹽15份，腐植酸鉀15份，尿素15份，硫酸錳2份，海藻酸鈉3份，水80份；或者，木質素磺酸鹽20份，腐植酸鉀15份，尿素20份，硫酸鋅5份，海藻酸鈉I份，水90份。根據本發明，一種環境友好型改土液體肥的制備方法，步驟如下(I)將木質素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解；(2)用硝酸調節步驟(I)的溶液至pH為6. O 7. 5之間；(3)將尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解；(4)將步驟(3)溶液加熱至50 70°C，加入微量元素，攪拌至溶解；(5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入海藻酸鈉，溶解，即得。根據本發明，環境友好型改土液體肥的制備方法，優選方案之一如下將木質素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解；用50wt%硝酸調節溶液pH為7 ;加入尿素，攪拌溶解；加熱至60°C，加入微量元素，攪拌至溶解；溶液冷卻后，力口入海藻酸鈉，溶解，即得。根據本發明，優選的調節pH的硝酸濃度為4(T60wt%。與現有技術相比，本發明具有以下優良效果I、環保友好、安全無害造紙廢液給環境造成了嚴重的污染，同時也浪費了寶貴的資源。本發明中液體肥的主要原料為從造紙廢液中得到的木質素磺酸鹽，對植物、人體和環境無任何污染，并且使造紙廢液的綜合利用與污染治理取得了良好的效果。制得的木質素磺酸鹽能降低土壤對磷、鉀的吸附固定能力，還可以固定某些營養元素，對尿素有一定的增效作用，還能與微量元素絡合，在農業中有廣泛應用。2、兼具多種功能(I)促進作物生長本發明環境友好型改土液體肥原料中的木質素磺酸鹽、腐植酸鉀、尿素及微量元素等均能提供給作物生長需要的營養成分，壯根壯苗，從而促進作物生長，改善作物品質。(2)提高作物抗逆(旱、寒、病等)能力木質素磺酸鹽對植物的生長發育、新陳代謝、抗逆抗病等均具有重要作用；腐植酸鉀中的腐植酸功能團上有一定數量的自由基，具有較強的生理活性，能提高作物抗逆能力；本發明環境友好型改土液體肥駛入土壤后，可以影響作物的代謝活動，提高作物呼吸及光合作用，從而增強作物的抗逆(旱、寒、病等)能力。(3)增加土壤有機質含量，提高土壤保水保肥能力，改善土壤理化性質本發明環境友好型改土液體肥原料中的木質素磺酸鹽在土壤中能轉化為腐殖質，隨液體肥施入土壤后能明顯提高土壤有機質含量，腐植酸鉀亦能提供一定的腐殖質，增強 土壤肥力；本發明的環境友好型改土液體肥可改善土壤物理性狀，改良土壤團粒結構，減少土壤密實性；由于含有木質素、腐植酸鉀等，因此可以增強土壤的保肥性，提高施入肥料的緩效性。3、施用方便本發明的環境友好型改土液體肥為液態，可隨澆水施入土壤，操作方便。


圖I是不同施肥處理對土壤團聚體的影響圖，從左往右分別是對照組、習慣施肥組、本實施例I環境友好型改土液體肥組。各組中從左往右處理的土壤粒徑依次為>2. O、
I.0-2. 0,0. 5-1. 0,0. 25-0. 5、〈O. 25 (單位:_)。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明，但不限于此，實施例中未詳加說明的均按本領域現有技術，原料所選用的腐植酸鉀、尿素、微量元素、海藻酸鈉等均為市售常規試劑。實施例I :環境友好型改土液體肥，原料組分如下木質素磺酸鹽25份，腐植酸鉀10份，尿素10份，硫酸鋅3份，海藻酸鈉2份，水70份。制備方法如下(I)將25份木質素磺酸鹽與10份腐植酸鉀溶于70份水中，充分攪拌均勻、溶解；(2)用濃度50被％硝酸調節步驟(I)的溶液至pH為7 ;(3)將10份尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解；(4)將步驟(3)溶液加熱至60°C，加入3份微量元素硫酸鋅，攪拌至溶解；(5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入2份海藻酸鈉，溶解，即得。所制得的環境友好型改土液體肥主要應用于蔬菜作物，作為追肥施用，施用量約為 4000 5000kg · hm 2o
實施例2 :環境友好型改土液體肥，原料組分如下木質素磺酸鹽15份，腐植酸鉀15份，尿素15份，硫酸錳2份，海藻酸鈉3份，水80份。制備方法如下(I)將15份木質素磺酸鹽與15份腐植酸鉀溶于80份水中，充分攪拌均勻、溶解；(2)用濃度50被％硝酸調節步驟(I)的溶液至pH為7 ;(3)將I 5份尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解；
(4)將步驟(3)溶液加熱至60°C，加入2份微量元素硫酸錳，攪拌至溶解；
(5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入3份海藻酸鈉，溶解，即得。所制得的環境友好型改土液體肥主要應用于大田作物，作為追肥施用，施用量約為 2000 3000kg · hnT2。實驗例I :環境友好型改土液體肥對馬鈴薯的影響實驗I、試驗地點和供試土壤性質試驗地點山東省肥城市桃源鎮。試驗地土壤該地塊為輕質壤土，土壤基本理化性狀為有機質(I. 72%)，堿解氮(23. 90mg · kg<),速效磷(111. OOmg · kg4),速效鉀(49. 58mg · kg-1), pH 值 6· 49。2、試驗時間2012年3月3日 2012年8月10日。3、田間試驗設計試驗設3個處理，分別為(I)對照不施肥；(2)習慣施肥(通過實地調查得出)按當地農民的施肥量和基追肥方式(基肥為20-12-22復合肥150kg/畝，團棵期追施尿素15kg/畝)；(3)實施例I環境友好型液體肥基肥按照處理(2)農民習慣施肥中基肥的施入量及方式，追施本發明實施例I的環境友好型改土液體肥，隨澆水施入。每個處理重復3次，小區采用隨機區組排列。4、試驗結果表I環境友好型改土液體肥對馬鈴薯產量及土壤性質的影響
權利要求
1.一種環境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質素磺酸鹽15 25份腐植酸鉀10 20份尿素10 20份微量元素2 5份海藻酸鈉I 5份水70 100份 所述的微量元素均為硫酸鹽態，為硫酸鋅或/和硫酸錳。
2.如權利要求I所述的環境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質素磺酸鹽25份，腐植酸鉀10份，尿素10份，硫酸鋅3份，海藻酸鈉2份，水70份。
3.如權利要求I所述的環境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質素磺酸鹽15份，腐植酸鉀15份，尿素15份，硫酸錳2份，海藻酸鈉3份，水80份。
4.如權利要求I所述的環境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質素磺酸鹽20份，腐植酸鉀15份，尿素20份，硫酸鋅5份，海藻酸鈉I份，水90份。
5.如權利要求1-4任一所述的環境友好型改土液體肥的制備方法，其特征在于步驟如下 (1)將木質素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解； (2)用4(T60wt%硝酸調節步驟(I)的溶液至pH為6.O 7. 5之間； (3)將尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解； (4)將步驟(3)溶液加熱至50 70°C，加入微量元素，攪拌至溶解； (5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入海藻酸鈉，溶解，即得。
6.如權利要求5所述的環境友好型改土液體肥的制備方法，其特征在于步驟如下 將木質素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解；用50wt%硝酸調節溶液pH為7 ;加入尿素，攪拌溶解；加熱至60°C，加入微量元素，攪拌至溶解；溶液冷卻后,加入海藻酸鈉，溶解，即得。
7.如權利要求I所述的環境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質素磺酸鹽25份，腐植酸鉀10份，尿素10份，硫酸鋅3份，海藻酸鈉2份，水70份； 按照如下方法制備而成 (I)將25份木質素磺酸鹽與10份腐植酸鉀溶于70份水中，充分攪拌均勻、溶解； (2 )用50wt%硝酸調節步驟(I)的溶液至pH為7 ; (3)將10份尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解； (4)將步驟(3)溶液加熱至60°C，加入3份微量元素硫酸鋅，攪拌至溶解； (5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入2份海藻酸鈉，溶解，即得。
8.如權利要求I所述的環境友好型改土液體肥，其特征在于，是由以下重量份原料制成木質素磺酸鹽15份，腐植酸鉀15份，尿素15份，硫酸錳2份，海藻酸鈉3份，水80份； 按照如下方法制備而成 (I)將15份木質素磺酸鹽與15份腐植酸鉀溶于80份水中，充分攪拌均勻、溶解； (2 )用50wt%硝酸調節步驟(I)的溶液至pH為7 ;(3)將15份尿素加入步驟(2)制得的溶液中，攪拌溶解； (4)將步驟(3)溶液加熱至60°C，加入2份微量元素硫酸錳，攪拌至溶解；(5)待步驟(4)制得的溶液冷卻后，加入3份海藻酸鈉，溶解，即得。
全文摘要
本發明涉及一種環境友好型改土液體肥及其制備方法，是由以下重量份原料制成木質素磺酸鹽15～25份、腐植酸鉀10～20份、尿素10～20份、微量元素2～5份、海藻酸鈉1～5份，水70～100份。將木質素磺酸鹽與腐植酸鉀溶于水中，充分攪拌均勻、溶解；用40~60wt%硝酸調節上述的溶液至pH為6.0～7.5之間；將尿素加入溶液中，攪拌溶解；將溶液加熱至50～70℃，加入微量元素，攪拌至溶解；待溶液冷卻后，加入海藻酸鈉，溶解，即得環境友好型改土液體肥。本發明液體肥兼具促生、抗逆、活土改土功能，并能實現廢棄物綜合利用，最終實現循環經濟的綜合發展。
文檔編號C05G3/04GK102924182SQ20121047999
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者董亮, 張玉鳳, 孫澤強, 王學君, 鄭東峰, 劉兆輝, 田葉, 楊鵬 申請人:山東省農業科學院農業資源與環境研究所