本發(fā)明涉及植物肥料及土壤改良領(lǐng)域，具體是涉及一種調(diào)理酸性土壤的復(fù)合硅肥及其制備方法。
背景技術(shù)：
：由于工業(yè)活動的酸沉降加劇了我國南方地區(qū)自然酸化的過程，使得南方某些地區(qū)土壤酸化更為嚴(yán)重，土壤中重金屬活性提高，導(dǎo)致土壤重金屬的污染加劇，糧食安全受到挑戰(zhàn)。硅肥作為一種堿性肥料可提高作物抗病性和抗倒伏，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，也可改善酸性土壤的理化性質(zhì)。在酸性土壤中加入外源硅可增加土壤對重金屬的吸附，進(jìn)而降低重金屬的有效性，緩解重金屬對植物的毒害，并改變植物體內(nèi)重金屬的形態(tài)分布，影響其活性與遷移能力。目前市場上銷售的硅肥基本上分為兩大類，固體硅肥和液體硅肥。固體硅肥的主要成分為鐵礦渣粉碎物和高爐渣、粉煤灰等，專利cn200310105447.7介紹一種用煤矸石或粉煤灰與造紙黑液生產(chǎn)硅肥的生產(chǎn)方法；專利201610095703.6；但利用礦渣等制得的固體硅肥的，有效硅含量低，作物吸收效果很差，而且不合理的長期使用會板結(jié)土地。專利cn201510511638.6介紹一種液體硅肥的制備方法，主要施用的納米級二氧化硅，其成本高，目前液體硅肥的主要成分為有機(jī)螯合硅，由于價格昂貴推廣應(yīng)用受到限制。我國非水溶性硅資源卻異常豐富，有著巨大的資源優(yōu)勢，是發(fā)展硅肥的有利條件。因此，利用難溶性含硅礦物制備硅肥的關(guān)鍵是技術(shù)。鉀長石k[alsi3o8]中含k2o和sio2在80％左右，還含有fe、ca、cu、mg、zn等多種對農(nóng)作物有益的元素，是一種潛在的作物肥料原料。因此，充分合理的利用鉀長石礦資源、提高不溶性硅礦的利用率，不僅能改善我國土壤缺硅的現(xiàn)象；而且能充分利用鉀長石中有益作物生長的k、ca、zn、cu、fe等元素，提高糧食產(chǎn)量及礦產(chǎn)利用率，為此，我們提出一種調(diào)理酸性土壤的復(fù)合硅肥及其制備方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的是提供一種調(diào)理酸性土壤的復(fù)合硅肥及其制備方法，對硅肥原料進(jìn)行合理的配比，使其達(dá)到調(diào)節(jié)土壤酸化程度，降低農(nóng)田重金屬毒害的效果。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種調(diào)理酸性土壤的復(fù)合硅肥，其組分以重量份數(shù)計，包括：50～70份鉀長石，30～50份白云石，0.2～1份助熔劑。本發(fā)明還涉及一種調(diào)理酸性土壤的復(fù)合硅肥的制備方法，其特征在于，制備步驟如下：第一步：分別將鉀長石、白云石用粉碎機(jī)粉碎，使其粒徑≤3.0mm，烘干，使其水分含量≤5％；第二步：將鉀長石、白云石和助熔劑按照重量份數(shù)配比進(jìn)行混合；第三步：在上述配料中加入重量份數(shù)0.2～1份的助熔劑，然后加入雙螺旋混合機(jī)中，攪拌混合10～15分鐘，使其混合均勻；第四步：將混勻的配料傳送入立窯中，在700℃～1100℃條件下焙燒30分鐘，煅燒后的硅肥熟料進(jìn)行冷淬1小時，其ph在11～13之間；第五步：將配好的硅肥熟料在雙螺旋混合機(jī)中攪拌混合10分鐘，然后經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，再將物料過100目標(biāo)準(zhǔn)篩；第六步：將粉碎及過篩的混合硅肥熟料傳送到造粒盤中，經(jīng)噴造粒粘結(jié)劑溶液造粒成粒徑2～3mm的顆粒，顆粒率≥90％，送入烘干機(jī)中烘干，烘干機(jī)內(nèi)溫≥300℃，尾溫為60℃±5℃，烘干后送入冷卻機(jī)，冷卻至30℃后進(jìn)入分篩機(jī)篩分，粒徑在2～3mm的顆粒作為成品包裝，其余的重新造粒；進(jìn)一步的，所述的第六步中的造粒粘結(jié)劑為市售的酰胺類高分子粘結(jié)劑，造粒粘結(jié)劑用量為造粒原料質(zhì)量的0.5％～0.8％。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是：1.本發(fā)明除含有高效硅外，還含有豐富的鉀、鎂元素以及多種微量元素如銅、錳、鋅等，可以為作物生長提供必需的元素。2.本發(fā)明中白云石高溫煅燒后除提供大量的鈣元素、鎂元素外，其本身在高溫煅燒過程中促進(jìn)鉀長石的分解，使得一般不宜被植物直接利用的硅和鉀元素，轉(zhuǎn)化為枸溶性k2o和有效硅，能被作物吸收。3.本發(fā)明添加的助熔劑，可有效降低傳統(tǒng)硅肥能耗高的問題，在助熔劑的作用下，使鉀長石中的硅、鉀組分活化；而且使活化溫度降低，焙燒時間縮短。4.制備工藝簡單、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品中含高達(dá)30％以上的有效硅，利于植物的吸收利用，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。5.本發(fā)明在提高硅肥中有效硅含量的基礎(chǔ)上，提高了k、ca、zn、cu、fe等營養(yǎng)元素的含量，復(fù)合硅肥提高了肥料利用率。6.其他無效和有害雜質(zhì)少，避免了重金屬帶來的二次污染，肥料重金屬含量低，通過檢測可知砷≤0.002％、鎘≤0.001％、鉛≤0.01％、鉻≤0.02％、汞≤0.0005％。7.產(chǎn)品穩(wěn)定性好，保質(zhì)期可達(dá)2年，常溫密封存放2年后，不易失效。附圖說明圖1為本發(fā)明不同硅肥施用量對小白菜葉片中pb的影響對照圖；圖2為本發(fā)明不同硅肥施用量對稻米籽粒中cd含量的影響對照圖。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種調(diào)理酸性土壤的復(fù)合硅肥，其組分以重量份數(shù)計，包括50～70份鉀長石，30～50份白云石，0.2～1份助熔劑。一種調(diào)理酸性土壤的復(fù)合硅肥的制備方法，制備步驟如下：第一步：分別將鉀長石、白云石用粉碎機(jī)粉碎，使其粒徑≤3.0mm，烘干，使其水分含量≤5％；第二步：將鉀長石、白云石和助熔劑按照重量份數(shù)配比進(jìn)行混合；第三步：在上述配料中加入重量份數(shù)0.2～1份的助熔劑，然后加入雙螺旋混合機(jī)中，攪拌混合10～15分鐘，使其混合均勻；第四步：將混勻的配料傳送入立窯中，在700℃～1100℃條件下焙燒30分鐘，煅燒后的硅肥熟料進(jìn)行冷淬1小時，其ph在11～13之間；第五步：將配好的硅肥熟料在雙螺旋混合機(jī)中攪拌混合10分鐘，然后粉碎機(jī)粉碎，再將物料過100目標(biāo)準(zhǔn)篩；第六步：將粉碎的混合硅肥熟料傳送到造粒盤中，經(jīng)噴造粒粘結(jié)劑溶液造粒成粒徑2～3mm的顆粒，顆粒率≥90％，送入烘干機(jī)中烘干，烘干機(jī)內(nèi)溫≥300℃，尾溫為60℃±5℃，烘干后送入冷卻機(jī)，冷卻至30℃后進(jìn)入分篩機(jī)篩分，粒徑在2～3mm的顆粒作為成品包裝，其余的重新造粒。所述的第六步中的造粒粘結(jié)劑為酰胺類高分子粘結(jié)劑，造粒粘結(jié)劑用量為造粒原料質(zhì)量的0.5％～0.8％。實施例1:1.分別將鉀長石、白云石用粉碎機(jī)粉碎，使其粒徑≤3.0mm，烘干，使其水分含量≤5％；2.將鉀長石：白云石按照重量份數(shù)配比50份：49份進(jìn)行混合；3.在上述配料中加入重量份數(shù)1份的助熔劑加入配料中，然后再加入雙螺旋混合機(jī)中，攪拌混合15分鐘；4.將混勻的配料傳送入立窯中，在1100℃條件下焙燒30分鐘，煅燒后的硅肥熟料進(jìn)行冷淬1小時，其ph在12.6左右；5.將配好的硅肥熟料在雙螺旋混合機(jī)中攪拌混合10分鐘，然后經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，再將物料過100目標(biāo)準(zhǔn)篩；6.將粉碎及過篩的混合硅肥熟料傳送到造粒盤中，經(jīng)噴灑造粒粘結(jié)劑溶液進(jìn)行造粒成粒徑2～3mm的顆粒，顆粒率≥90％，送入烘干機(jī)中烘干，烘干機(jī)內(nèi)溫≥300℃，尾溫為60℃±5℃，烘干后送入冷卻機(jī)，冷卻至30℃后進(jìn)入分篩機(jī)篩分，粒徑在2～3mm可作為成品包裝；7.造粒粘結(jié)劑為市售的酰胺類高分子粘結(jié)劑，造粒粘結(jié)劑用量為造粒原料質(zhì)量的0.5％。下表1為實施例1中硅肥主要成分含量：表1實例1中硅肥主要成分含量ph有效硅(sio2)有效鉀(k2o)caomgofe2o312.628.1％5.21％23.7％5.69％0.76％施用本實例所述的復(fù)合硅肥抑制煙草鉛吸收的大田試驗：1、大田實驗的設(shè)計與方案：大田試驗于2015年3月20日在湖南省懷化市進(jìn)行，試驗用煙草品種為k326，土壤基本理化性質(zhì)如表2。表2土壤的基本理化性質(zhì)ph有機(jī)質(zhì)g/kg全氮mg/kg速效鉀mg/kg有效磷mg/kg總鉛mg/kg5.8±0.317.8±0.41.42±0.02219±15.216.3±0.09245±9.15在移栽煙草前兩個星期將本實例的復(fù)合硅肥作為基肥一次性施入田中，復(fù)合硅肥施用量均為5kg/畝、10kg/畝、15kg/畝。在移栽前施用常規(guī)復(fù)合肥30kg/畝。對照(ck)處理組只施用復(fù)合肥30kg/畝，每處理3次重復(fù)。收獲時采集土壤和煙草樣品，土壤經(jīng)自然風(fēng)干、磨碎，過100目篩備用，測定土壤中鉛的總量和可交換態(tài)鉛的含量；煙葉用自來水沖洗，再用蒸餾水沖洗，吸水紙擦干，在105℃下殺青30min，75℃烘干至恒量，測定鉛含量。2、大田實驗結(jié)果與分析1)硅肥對土壤中可交換態(tài)鉛的影響表3是試驗中不同硅肥施用量后土壤中可交換態(tài)鉛含量的變化，從表中可以看出，施用硅肥可以降低土壤中可交換態(tài)鉛的含量，且使用量越高土壤中可交換態(tài)鉛的含量的含量越低。施用15kg/畝時，土壤中可交換態(tài)鉛的含量達(dá)到最低，比對照下降了34.18％。因此，說明該實例硅肥可以有效降低土壤中可交換態(tài)鉛的含量。表3不同硅肥施用量對土壤中可交換態(tài)鉛的影響硅肥處理組可交換態(tài)鉛mg/kg下降比例％對照組61.15±3.13/5kg/畝54.59±1.6410.7310kg/畝45.36±1.3425.8215kg/畝40.25±2.3434.182)硅肥對土壤中鉛遷移的影響從表4結(jié)果可以看出，硅肥的施用可以阻隔土壤中鉛向煙葉的遷移，與對照相比，施用5kg/畝硅肥對鉛的阻隔作用不明顯，隨著施用量的增加煙葉中的鉛含量降低，遷移系數(shù)也隨之降低，當(dāng)施用量達(dá)到10kg/畝～15kg/畝時對土壤中鉛的阻隔作用較好。因此，說明施用10kg/畝的硅肥可以明顯抑制土壤中鉛向煙葉中遷移。表4不同硅肥施用量對土壤中鉛遷移的影響實施例2：1.分別將鉀長石、白云石用粉碎機(jī)粉碎，使其粒徑≤3.0mm，烘干，使其水分≤5％；2.將鉀長石：白云石按照重量份數(shù)配比60份：39.5份進(jìn)行混合；3.在上述配料中加入重量份數(shù)0.5份的助熔劑加入配料中，然后再加入雙螺旋混合機(jī)中，攪拌混合10分鐘；4.將混勻的配料傳送入立窯中，在1100℃條件下焙燒30分鐘，煅燒后的硅肥熟料進(jìn)行冷淬1小時，其ph在12.8左右；5.將配好的硅肥熟料在雙螺旋混合機(jī)中攪拌混合10分鐘，然后經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，再將物料過100目標(biāo)準(zhǔn)篩；6.將粉碎及過篩的混合硅肥熟料傳送到造粒盤中，經(jīng)造粒粘結(jié)劑溶液進(jìn)行造粒成粒徑2～3mm的顆粒，顆粒率≥90％，送入烘干機(jī)中烘干，烘干機(jī)內(nèi)溫≥300℃，尾溫為60℃±5℃，烘干后送入冷卻機(jī)，冷卻至30℃后進(jìn)入分篩機(jī)篩分，粒徑在2～3mm作為成品包裝；7.造粒粘結(jié)劑為市售的酰胺類高分子粘結(jié)劑，造粒粘結(jié)劑用量為造粒原料質(zhì)量的0.7％。下表5為實施例2中硅肥主要成分含量：表5實例2硅肥主要成分含量ph有效硅(sio2)有效鉀(k2o)caomgofe2o312.826.2％4.34％29.3％8.13％0.65％施用本實例復(fù)合硅肥抑制小白菜鉛吸收的大田試驗：1、大田實驗的設(shè)計與方案：大田試驗在南京市江寧區(qū)某蔬菜基地進(jìn)行，試驗用水稻品種精選矮腳黃小白菜，土壤基本理化性質(zhì)如表6。表6土壤的基本理化性質(zhì)ph有機(jī)質(zhì)g/kg全氮mg/kg速效鉀mg/kg有效磷mg/kg鉛mg/kg6.5±0.336.8±2.352.63±0.35311±32.273.2±3.1993.7±5.31每個試驗小區(qū)2*5m2，在小白菜播種前一個星期將本實例的復(fù)合硅肥作為基肥一次性施入田中。硅肥施用量按10kg/畝、20kg/畝、30kg/畝。在播種前施用常規(guī)復(fù)合肥30kg/畝。對照(ck)處理組只施用復(fù)合肥20kg/畝，每處理3次重復(fù)，共12個小區(qū)。小白菜播種50天后，每小區(qū)隨機(jī)選取1m2采集小白菜植株樣品，去除根部，自來水沖洗干凈，蒸餾水沖洗，晾干，測定其生物量。在105℃下殺青30min，再將溫度降至75℃烘干至恒量，測定葉片中鉛含量。2、大田實驗結(jié)果與分析1)小白菜產(chǎn)量的影響硅肥施用對小白菜產(chǎn)量的影響如表7所示，結(jié)果表明施用10kg/畝硅肥對小白菜增產(chǎn)只有8.56％，施用量增加到20kg/畝和30kg/畝施用量后小白菜增產(chǎn)效果分別達(dá)到16.04％和14.74％。從硅肥施用的相對增產(chǎn)效果來看，20kg/畝的硅肥施用量為最優(yōu)施用量，其增產(chǎn)效果明顯。表7不同硅肥施用量對小白菜產(chǎn)量的影響硅肥處理組產(chǎn)量kg/m2增產(chǎn)％對照組3.37/10kg/畝3.658.5620kg/畝3.9116.0430kg/畝3.8614.742)硅肥對小白菜葉片中pb含量的影響由圖1看出，不同硅肥施用量對小白菜pb吸收有一定的阻隔作用。對照組小白菜葉片中pb含量超過我國目前《食品中污染物限量》(gb2762-2012)0.3mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)，施入硅肥后小白菜的pb含量降低，施用量達(dá)到30kg/畝時小白菜的pb含量最低，且達(dá)到《食品中污染物限量》標(biāo)準(zhǔn)。實施例3：1.分別將鉀長石、白云石用粉碎機(jī)粉碎，使其粒徑≤3.0mm，烘干，使其水分≤5％；2.將鉀長石：白云石按照重量份數(shù)配比69份：30份進(jìn)行混合；3.在上述配料中加入重量份數(shù)1份的助熔劑加入配料中，然后再加入雙螺旋混合機(jī)中，攪拌混合10分鐘；4.將混勻的配料傳送入立窯中，在1100℃條件下焙燒30分鐘，煅燒后的硅肥熟料進(jìn)行冷淬1小時，其ph在11.8左右；5.將配好的硅肥熟料在雙螺旋混合機(jī)中攪拌混合10分鐘，然后經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，再將物料過100目標(biāo)準(zhǔn)篩；6.將粉碎及過篩的混合硅肥熟料傳送到造粒盤中，經(jīng)造粒粘結(jié)劑溶液進(jìn)行造粒成粒徑2～3mm的顆粒，顆粒率≥90％，送入烘干機(jī)中烘干，烘干機(jī)內(nèi)溫≥300℃，尾溫為60℃±5℃，烘干后送入冷卻機(jī)，冷卻至30℃后進(jìn)入分篩機(jī)篩分，粒徑在2～3mm作為成品包裝；7.造粒粘結(jié)劑為市售的酰胺類高分子粘結(jié)劑，造粒粘結(jié)劑用量為造粒原料質(zhì)量的0.7％。下表8為實施例3中硅肥主要成分含量：表8實例3硅肥主要成分含量ph有效硅(sio2)有效鉀(k2o)caomgofe2o311.824.6％4.14％26.6％8.62％0.62％施用本實例所述的復(fù)合硅肥抑制稻米鎘吸收的大田試驗：1、大田實驗的設(shè)計與方案：大田試驗于2015年5月10日在宜興進(jìn)行，試驗用水稻品種為武運粳23，土壤基本理化性質(zhì)如表9。表9土壤的基本理化性質(zhì)ph有機(jī)質(zhì)g/kg全氮mg/kg速效鉀mg/kg有效磷mg/kgcdmg/kg5.5±0.324.8±0.41.71±0.02170±5219.2±0.620.76±0.05在插秧前一個星期將本發(fā)明的復(fù)合硅肥作為基肥一次性施入田中，硅肥施用量為5kg/畝、10kg/畝、15kg/畝。在插秧前一天施用常規(guī)復(fù)合肥30kg/畝。對照(ck)處理組只施用復(fù)合肥30kg/畝，每處理3次重復(fù)，水稻成熟后測定其產(chǎn)量和籽粒中重金屬鎘含量。2、大田實驗結(jié)果與分析1)土壤基本理化性質(zhì)的影響硅肥是一種偏堿性質(zhì)的肥料，其使用在酸性土壤上能有效改良土壤。表10是實驗中不同硅肥施用量后土壤中ph和肥力有一定程度的升高，其中對ph和速效鉀的影響較為明顯，減緩了土壤酸化的過程，提高土壤鉀的含量。不同硅肥施用量對全氮、速效鉀、有效磷和有機(jī)質(zhì)的影響不明顯。表10不同硅肥施用量對土壤理化性質(zhì)的影響硅肥處理組ph全氮mg/kg速效鉀mg/kg有效磷mg/kg有機(jī)質(zhì)g/kg對照組5.5±0.31.71±0.09170±5219.2±0.6224.8±0.45kg/畝5.8±0.21.82±0.03198±3121.0±0.0325.2±0.410kg/畝6.2±0.31.68±0.06219±4422.2±0.0226.4±0.315kg/畝6.5±0.31.73±0.04235±2923.5±0.0225.6±0.22)水稻產(chǎn)量的影響硅肥施用量對水稻均有增產(chǎn)效果如表11所示，表11表明5kg/畝硅肥施用量對水稻增產(chǎn)11.2％，10kg/畝、15kg/畝硅肥施用量對水稻增產(chǎn)效果均在18％以上，從硅肥施用的相對增產(chǎn)效果來看，10kg/畝的硅肥施用量為最優(yōu)施用量，其增產(chǎn)效果明顯，增產(chǎn)18.8％。表11不同硅肥施用量對水稻產(chǎn)量的影響硅肥處理組產(chǎn)量kg/畝增產(chǎn)％對照組500/5kg/畝55611.210kg/畝59418.815kg/畝61322.63)水稻籽粒中cd含量的影響不同硅肥施用量對水稻cd吸收有一定的阻隔作用。參照圖2表明，對照組稻谷籽粒中cd含量超過我國目前《食品中污染物限量》(gb2762-2012)0.1mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)，隨著硅肥添加的增加，能有效降低水稻對鎘的吸收，降低稻谷籽粒中cd的含量。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12