一种以凹凸棒土为添加剂的水溶硅肥配方
技术领域
本发明涉及农作物肥料配制技术领域，尤其涉及一种以凹凸棒土为添加剂的水溶硅肥配方。
背景技术
肥料是提供一种或一种以上植物必需的矿质元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一。为了防治植物的病虫害，为了产品的增产增收，随着化肥的大量使用，化肥的使用量大大增加，但是肥料自身的利用率不断降低，随着灌溉而溶于水中，不被植物所利用。
但是，长期大量地施用化学肥料，常导致环境污染，使耕地中的营养失调，有机质含量下降，土壤板结，地下水污染，土壤中存在残留的农药和有害物质也会使得土壤的酸碱度失衡，农产品品质下降，人类食用这些化肥生产出来的粮食会导致慢性中毒，有碍身体健康。同时，肥料的吸收利用率低，增加肥料的施加量或者施加次数，造成肥料的浪费和种植成本的增加，土壤环境的恶化，增加人员的工作量。
因此，发明一种在为植物提供营养的同时，又能对土壤中的重金属进行吸附或无害化处理，提高植物抗自然灾害能力、提高肥料利用率、延长肥效期、减少施加次数的肥料具有重要意义。
发明内容
本发明提供了一种以凹凸棒土为添加剂的水溶硅肥配方，解决背景技术中现有肥料存在有毒物质、肥料吸收利用率低、肥效期短、破坏土壤酸碱度等一系列问题。
具体技术方案如下：
一种以凹凸棒土为添加剂的水溶硅肥配方，包括下列重量份的原料：凹凸棒土15-20份、水溶硅26-30份、过磷酸钙8-10份、草木灰3-5份、钼酸铵3-7份、腐殖酸7-12份、蛋白酶6-9份、硼酸4-6份、复合益生菌7-9份、芡实粉3-8份、丙烯酸钠3-6份。
优选的，所述水溶硅肥配方的优选方案为：凹凸棒土17份、水溶硅29份、过磷酸钙8份、草木灰4份、钼酸铵6份、腐殖酸11份、蛋白酶8份、硼酸5份、复合益生菌7份、芡实粉5份、丙烯酸钠5份。
优选的，所述复合益生菌含有固氮菌、芽孢杆菌、氧化硫硫杆菌、乳酸杆菌和酵母菌。
优选的，所述凹凸棒土经过以下步骤进行加工处理：称取凹凸棒土加入纯水，进行搅拌，放到密封容器中，在120-140℃条件下干燥7-17h，破碎至粒径为0.8-1.4mm的颗粒凹凸棒土，然后加入适量的氢氧化钙溶液，放到振荡器上振荡4-5个小时，震荡的过程中滴加乙醇溶液，将改性后的溶液离心，用纯水洗去改性溶液，将离心产物烘干，在700-800℃条件下煅烧4-5h。
优选的，所述水溶性硅是将高品位的二氧化硅经过1650℃-2000℃高温物理提取法持续烧灸8小时以上所得到的气化的硅元素成分。
优选的，制作方法包括以下步骤：
(1)称取相应重量份数的原料，将凹凸棒土、水溶硅、硼酸搅拌均匀后，静置，冷却至室温；
(2)将过磷酸钙、草木灰、钼酸铵并将其加热至30-50℃，搅拌1-2h，冷却至室温备用；
(3)将步骤(1)与步骤(2)中得到的混合物进行混合，再向其中加入芡实粉、丙烯酸钠、腐殖酸、蛋白酶、复合益生菌，将混合后的物料密封后，控制发酵温度为28℃，发酵7d；
(4)将发酵完成后的肥料用圆盘造粒机造粒，得到成品。
优选的，所述造粒条件为：原料预热时间为40min，温度控制范围为43-48℃，流量600kg/h，风量控制1300m3/h。
优选的，肥料为颗粒状，且粒径控制在1～5mm。
有益效果：
1.通过本发明制得的水溶硅肥，为植物提供营养，养分全面，配置合理，能强壮根系，增加作物对营养的吸收，从而达到增产增收的目的，可提高农作物产量；又能对土壤中的重金属进行清除或无害化处理，提高植物抗自然灾害能力、提高肥料利用率、延长肥效期、减少施加次数；同时含有大量益生菌，能有效抑制土壤中病原微生物的繁殖和对农作侵袭；生产过程简便，安全可靠。
2.本发明采用了改性后的凹凸棒土，经过高温煅烧后，产生了可溶性的钙、镁等离子，在溶液中产生OH-使溶液成碱性，从而能使重金属阳离子沉淀分离出来；同时改性后的凹凸棒土具有很高的可塑性，在高温和盐水中稳定性良好，密度小，且经过破碎后得到0.8-1.4mm的颗粒凹凸棒土，具有较大的比表面积，具有较强的吸附作用。
3.采用了腐植酸与各种益生菌混合，由于腐殖酸可作为细菌、真菌和酵母菌的食物和能量来源，其具有的络合性能可影响环境中的离子活性，有利于微生物的生长，促进它们的生长繁殖，从而促进复合益生菌更好的发挥作用。
4.本发明经过合理的原料配比，使得水溶硅肥料具有很好的湿润和渗透性质，可以延缓药液水分的蒸发，长时间保持肥料的水合溶解状态，有助于提高对肥料的吸收速度和吸收率，具有较好的保水性和分散性，各原料协同作用提高了作物对肥料的吸收利用率。
具体实施方式
实施例：
下面结合实施例对本发明的方案进行详细清楚的叙述。
实施例1：
一种以凹凸棒土为添加剂的水溶硅肥配方，包括下列重量份的原料：凹凸棒土15份、水溶硅26份、过磷酸钙10份、草木灰5份、钼酸铵3份、腐殖酸7份、蛋白酶6份、硼酸6份、复合益生菌9份、芡实粉3份、丙烯酸钠4份。所述复合益生菌含有固氮菌、芽孢杆菌、氧化硫硫杆菌、乳酸杆菌和酵母菌。
所述水溶性硅是将高品位的二氧化硅经过1650℃-2000℃高温物理提取法持续烧灸8小时以上所得到的气化的硅元素成分。
制作方法包括以下步骤：
(1)称取凹凸棒土加入纯水，进行搅拌，放到密封容器中，在120℃条件下干燥7-17h，破碎至粒径为0.8mm的颗粒凹凸棒土，然后加入适量的氢氧化钙溶液，放到振荡器上振荡4-5个小时，震荡的过程中滴加乙醇溶液，将改性后的溶液离心，用纯水洗去改性溶液，将离心产物烘干，在700℃条件下煅烧4-5h。
(1)称取相应重量份数的原料，将凹凸棒土、水溶硅、硼酸搅拌均匀后，静置，冷却至室温；
(2)将过磷酸钙、草木灰、钼酸铵并将其加热至40℃，搅拌1-2h，冷却至室温备用；
(3)将步骤(1)与步骤(2)中得到的混合物进行混合，再向其中加入芡实粉、丙烯酸钠、腐殖酸、蛋白酶、复合益生菌，将混合后的物料密封后，控制发酵温度为28℃，发酵7d；
(4)将发酵完成后的肥料用圆盘造粒机造粒，所述造粒条件为：原料预热时间为40min，温度控制范围为43-48℃，流量600kg/h，风量控制1300m3/h。得到的肥料为颗粒状，且粒径控制在1mm。
实施例2：
一种以凹凸棒土为添加剂的水溶硅肥配方，包括下列重量份的原料：凹凸棒土17份、水溶硅29份、过磷酸钙8份、草木灰4份、钼酸铵6份、腐殖酸11份、蛋白酶8份、硼酸5份、复合益生菌7份、芡实粉5份、丙烯酸钠5份。所述复合益生菌含有固氮菌、芽孢杆菌、氧化硫硫杆菌、乳酸杆菌和酵母菌。
所述水溶性硅是将高品位的二氧化硅经过1650℃-2000℃高温物理提取法持续烧灸8小时以上所得到的气化的硅元素成分。
制作方法包括以下步骤：
(1)称取凹凸棒土加入纯水，进行搅拌，放到密封容器中，在130℃条件下干燥9h，破碎至粒径为0.9mm的颗粒凹凸棒土，然后加入适量的氢氧化钙溶液，放到振荡器上振荡4-5个小时，震荡的过程中滴加乙醇溶液，将改性后的溶液离心，用纯水洗去改性溶液，将离心产物烘干，在750℃条件下煅烧4-5h。
(1)称取相应重量份数的原料，将凹凸棒土、水溶硅、硼酸搅拌均匀后，静置，冷却至室温；
(2)将过磷酸钙、草木灰、钼酸铵并将其加热至50℃，搅拌1-2h，冷却至室温备用；
(3)将步骤(1)与步骤(2)中得到的混合物进行混合，再向其中加入芡实粉、丙烯酸钠、腐殖酸、蛋白酶、复合益生菌，将混合后的物料密封后，控制发酵温度为28℃，发酵7d；
(4)将发酵完成后的肥料用圆盘造粒机造粒，所述造粒条件为：原料预热时间为40min，温度控制范围为43-48℃，流量600kg/h，风量控制1300m3/h。得到的肥料为颗粒状，且粒径控制在2mm。
实施例3：
一种以凹凸棒土为添加剂的水溶硅肥配方，包括下列重量份的原料：凹凸棒土18份、水溶硅28份、过磷酸钙9份、草木灰3份、钼酸铵7份、腐殖酸12份、蛋白酶7份、硼酸4份、复合益生菌8份、芡实粉6份、丙烯酸钠3份。所述复合益生菌含有固氮菌、芽孢杆菌、氧化硫硫杆菌、乳酸杆菌和酵母菌。
所述水溶性硅是将高品位的二氧化硅经过1650℃-2000℃高温物理提取法持续烧灸8小时以上所得到的气化的硅元素成分。
制作方法包括以下步骤：
(1)称取凹凸棒土加入纯水，进行搅拌，放到密封容器中，在140℃条件下干燥9h，破碎至粒径为1.2mm的颗粒凹凸棒土，然后加入适量的氢氧化钙溶液，放到振荡器上振荡4-5个小时，震荡的过程中滴加乙醇溶液，将改性后的溶液离心，用纯水洗去改性溶液，将离心产物烘干，在750℃条件下煅烧4-5h。
(1)称取相应重量份数的原料，将凹凸棒土、水溶硅、硼酸搅拌均匀后，静置，冷却至室温；
(2)将过磷酸钙、草木灰、钼酸铵并将其加热至30℃，搅拌1-2h，冷却至室温备用；
(3)将步骤(1)与步骤(2)中得到的混合物进行混合，再向其中加入芡实粉、丙烯酸钠、腐殖酸、蛋白酶、复合益生菌，将混合后的物料密封后，控制发酵温度为28℃，发酵7d；
(4)将发酵完成后的肥料用圆盘造粒机造粒，所述造粒条件为：原料预热时间为40min，温度控制范围为43-48℃，流量600kg/h，风量控制1300m3/h。得到的肥料为颗粒状，且粒径控制在3mm。
实施例4：
一种以凹凸棒土为添加剂的水溶硅肥配方，包括下列重量份的原料：凹凸棒土20份、水溶硅30份、过磷酸钙7份、草木灰4份、钼酸铵5份、腐殖酸9份、蛋白酶9份、硼酸4份、复合益生菌8份、芡实粉8份、丙烯酸钠6份。所述复合益生菌含有固氮菌、芽孢杆菌、氧化硫硫杆菌、乳酸杆菌和酵母菌。
所述水溶性硅是将高品位的二氧化硅经过1650℃-2000℃高温物理提取法持续烧灸8小时以上所得到的气化的硅元素成分。
制作方法包括以下步骤：
(1)称取凹凸棒土加入纯水，进行搅拌，放到密封容器中，在120℃条件下干燥9h，破碎至粒径为1.4mm的颗粒凹凸棒土，然后加入适量的氢氧化钙溶液，放到振荡器上振荡4-5个小时，震荡的过程中滴加乙醇溶液，将改性后的溶液离心，用纯水洗去改性溶液，将离心产物烘干，在800℃条件下煅烧4-5h。
(1)称取相应重量份数的原料，将凹凸棒土、水溶硅、硼酸搅拌均匀后，静置，冷却至室温；
(2)将过磷酸钙、草木灰、钼酸铵并将其加热至45℃，搅拌1-2h，冷却至室温备用；
(3)将步骤(1)与步骤(2)中得到的混合物进行混合，再向其中加入芡实粉、丙烯酸钠、腐殖酸、蛋白酶、复合益生菌，将混合后的物料密封后，控制发酵温度为28℃，发酵7d；
(4)将发酵完成后的肥料用圆盘造粒机造粒，所述造粒条件为：原料预热时间为40min，温度控制范围为43-48℃，流量600kg/h，风量控制1300m3/h。得到的肥料为颗粒状，且粒径控制在5mm。
实施例5：田间试验
实验地点：井邑有机农田
实验时间：2017.6月-11月
实验对象：西瓜、西葫芦、生菜
实验结果：
(1)每年反复发作的白粉病消失。
(2)作物茎秆的节排列有规律，果实大小均等且糖度高。
(3)生菜比之前的更有嚼头、苦味减少。
(4)相对于之前的产品，其新鲜度保持时间达2倍以上。
(5)相对于未使用农药和肥料的前提下，取得了20％的增产效果。
实施例6：对重金属离子的吸附能力效果测试
本发明所述的对重金属离子的吸附能力测试的方法采用静态吸附法(或称批次法)，具体步骤如下：使用本发明的水溶硅肥吸附重金属离子后，过滤，滤液中残留的重金属离子浓度采用EDTA络合滴定法，按照下式计算重金属离子的吸附率。
q＝(C0-C)/C0×100％
q：重金属离子吸附百分率；
Co：初始重金属离子浓度(mg/L)；
C：吸附后残留重金属离子浓度(mg/L)；
分别取100mg本发明实施例1-4所得水溶硅肥料，投入30℃、初始浓度为200mg/L的50mL硝酸铅、硝酸汞、硝酸银溶液中搅拌吸附2小时，滤纸过滤后，用EDTA络合滴定法滴定滤液中残留重金属离子含量，计算出吸附率，结果如下表所示。
由上表可以看出，经过本发明制备的水溶性硅肥具有良好的重金属吸附能力，其中实施例2的重金属离子的吸附效果最好，是由于进过处理的凹凸棒土产生了可溶性的钙、镁等离子，在溶液中产生OH-使溶液成碱性，从而能使重金属阳离子沉淀分离出来；同时改性后的凹凸棒土具有很高的可塑性，在高温和盐水中稳定性良好，密度小，且经过破碎后得到0.8-1.4mm的颗粒凹凸棒土，具有较大的比表面积，具有较强的吸附作用。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
