[发明专利]含有腐殖酸‑金属‑磷酸盐复合物的缓释磷肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及肥料生产技术领域，尤其涉及一种含有腐殖酸-金属-磷酸盐复合物的缓释磷肥及其制备方法。

背景技术

磷是植物生长所必需的营养元素之一，在农业生产中主要通过施入无机磷肥来提升土壤磷含量以满足作物需求，近年来，我国磷肥的投入几乎呈现直线增长，而粮食产量却徘徊不前，出现这一现象的一个重要原因是磷肥利用率低；磷矿粉是生产无机磷肥的主要原料，而在地球上80％的储量已被开采，因此，如何提高磷肥的利用效率并开发新型长效磷肥一直是农业生产中研究的重点。

游离的无机磷酸盐虽然是植物和微生物同化吸收磷的主要形式，但对于肥料中并非活性磷含量越多越好，由于作物对磷的吸收能力有限，过量的活性磷施入土壤往往超出作物对磷的最大吸收值，导致土壤供磷量短时间内快速积累对于作物呈现过饱和状态，引起土壤中磷酸盐的积累，并会与土壤中游离的钙、铁、铝等金属元素快速反应形成难溶性磷酸盐而被化学固定，降低了磷的利用效率，造成巨大的损失，相当于白白倒进土壤中；同时，过量的活性磷会增大地表径流引起磷流失的可能和水体富营养化的风险，最终严重污染环境。

腐殖酸具有多种活性官能团和较大的表面积，也是具有胶体性质的有机物质，可以改善土壤结构、促进农作物对磷的吸收，而且腐殖酸在生态系统储量较大，广泛存在于土壤、河泥、海洋沉积物、风化煤、有机废弃物堆肥等。在以往的研究应用中，腐殖酸常作为肥料直接添加至土壤，络合土壤中的铁、铝等金属，降低游离的活性铁离子和铝离子的浓度，减少土壤中磷酸盐的化学固定，以促进磷素在土壤中的迁移，但是，针对国内农田普遍磷肥施入量大于作物当季需求这一现状，应控制磷肥中游离磷酸盐的量，尽可能对磷肥中过量的磷酸盐进行生物化学稳定，即转化成相对稳定但可缓慢释放的磷形态，才有可能避免磷素的流失，确保磷的长效利用率。

由于腐殖酸本身也是一类有机质，结构相对简单的腐殖酸类物质，如富里酸等，可被微生物缓慢分解利用，另外，腐殖酸络合金属后，该复合体往往仍具备络合能力，而且因腐殖酸局部基团提供电子能力有限，金属虽与腐殖酸结合仍可带正电，继续吸引阴离子，如游离磷酸盐，故腐殖酸、金属和磷酸盐可以发生共吸附作用或利用金属桥形成腐殖酸-金属-磷酸盐复合体，但在土壤中由于参与这一反应各成分含量不足而表现对对磷酸盐的结合较弱。

发明内容

本发明提供了一种含有腐殖酸-金属-磷酸盐复合物的缓释磷肥及其制备方法，以解决现有技术中磷肥的缓释效果不佳和利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案实施如下：一种含有腐殖酸-金属-磷酸盐复合物的缓释磷肥的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将腐殖酸肥与磷肥按质量配比(60-90)：(5-25)混合均匀，再按腐殖酸和磷肥总质量的2-5％添加金属溶液；

步骤二、堆肥，并定期补水，保持混合物的含水率为50-70％、pH小于7，在30-40℃的温度下放置数天后得到所述缓释磷肥。

进一步地，所述腐殖酸肥为腐熟的沼渣、腐熟的畜禽粪便、腐熟的农作物废弃物堆肥产品和腐殖酸提取液中一种或多种的混合。

进一步地，所述磷肥为磷酸二铵、重过磷酸钙、过磷酸钙、磷酸二氢钾、磷矿粉和高磷有机肥中一种或多种的混合。

进一步地，所述金属溶液为铝或铁的盐溶液或胶体溶液，所述金属溶液中金属质量与所述腐殖酸肥中腐殖酸碳的含量成比例，每克腐殖酸碳添加质量为0.1～6mmol的金属。

本发明还包括一种通过上述方法制备的含有腐殖酸-金属-磷酸盐复合物的缓释磷肥。

本发明具有如下有益效果：本发明通过向腐殖酸肥与磷肥中适量添加金属溶液，使金属与磷肥中的磷酸盐和腐殖酸之间形成金属桥并产生共吸附的效应，从而使游离态活性磷被大量、相对稳定的积累在腐殖酸-金属-磷酸盐复合物中，而该腐殖酸-金属-磷酸盐复合物能够被土壤中的微生物缓慢分解，达到缓释效果。有效避免了化学磷肥和高磷有机肥中过量活性磷施入产生的磷素化学固定和面源污染问题，大大提高磷肥的利用率和磷肥中过量磷酸盐的生物稳定性。通过本发明的方法，将腐殖酸与磷肥混合施用时添加适量金属溶液，所制得的腐殖酸缓释磷肥在改善土壤理化性质、增加肥效的同时，也达到了磷肥缓释、提高磷肥利用率和生物有效性的目的。本发明提供的方法原料来源广泛，操作简便。

具体实施方式

具体实施方式一、缓释磷肥的制备方法如下：

步骤一、将腐殖酸肥与磷肥按质量配比(60-90)：(5-25)混合均匀，再按腐殖酸和磷肥总质量的2-5％添加金属溶液；