专利名称：一种复合长效铁肥、其制备方法及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种针对pH＞7.0石灰性土壤栽植的果树缺铁性黄化病的复合长效铁肥、其制备方法及其用途，属于适用于农田的肥料领域。
背景技术：
铁是植物必需的微量营养元素之一，在植物体内承担着不可或缺的作用。果树缺铁性黄化病是石灰性土壤上常见的营养障碍，在我国发生范围广泛，西南、西北、华北等地区作物普遍发病。石灰性土壤pH7.0～8.5，碳酸钙含量5～18％，有机质含量一般低于1％，缺乏有效氮和有效磷。据报道，我国石灰性土壤上果园发病率高达20％～60％以上。植株缺铁失绿、光合作用受阻，轻者生长迟缓，产量下降，品质变劣；重则树冠焦梢，甚至整株死亡，严重影响果树生产。失绿果树与同龄健树相比，产量下降19％～47％，树势弱，抗逆性差，死亡早，是影响果品数量与质量的重要因素。对缺铁敏感的作物有浆果类(草莓、葡萄等)，柑桔类(红桔、夏橙、锦橙、脐橙)，其它果树(苹果、杷、梨、李、梅、桃、胡桃)，观赏作物(栀子花、玫瑰、非洲菊等)，农作物(花生、大豆、苏丹草、亚麻、菜豆等)。例如，四川紫色丘陵区是我国重要的农业生态区，土壤主要是紫色土，面积达16万hm2以上，果树缺铁黄叶病发病率非常高，龙泉山区果园桃树黄化病发生率达15％～30％；南充、西充等县20％左右的柑桔发生黄化；蓬安县更为严重，全县每年因黄化病损失柑桔约450万kg，甚至有的果园因无法根治而砍树毁园。四川省因土壤严重缺铁，导致花生、核桃、柑桔、大豆等经济作物产量低、品质差，每年损失上亿元。
土壤中全铁含量很高，一般为0.7％～4.2％，仅次于硅和铝，但主要是以残余态(77％)和结晶氧化态(15％)的形态存在。亦即土壤中铁大部分存在于原生和次生矿物中，能被植物所吸收利用的有效铁却很少，尤其在pH较高的石灰性土壤中更少。土壤中石灰性钙含量决定土壤pH，而土壤pH又是影响铁有效性的重要因子，pH值每升高一单位，铁的有效性成千倍的降低，在石灰性土壤中，土壤pH值与叶片中铁素含量呈极显著负相关，相关系数r＝-0.916。由此说明，石灰性土壤中植物缺铁黄化是由Ca引起的，归结为“石灰诱导失绿症”。多数试验证实，土壤pH和有机质对土壤铁形态转化影响巨大，通过调控土壤理化性状，改善土壤环境可改变铁在各形态铁中的分配，提高土壤铁的有效性。
目前对于植物的缺铁黄化病的防治，由于受我国农业经济水平和能力的影响，市场上的铁肥仍以价格低廉的无机铁肥为主，无机铁肥又以硫酸亚铁盐为主。但是，由于硫酸亚铁在石灰性土壤中易形成难溶性的高价铁，对植物缺铁性黄化病的治疗效果并不明显。有机螯合态铁肥主要制成含铁的营养液、微肥或其它制剂销售。有机螯合态铁肥含铁量高，稳定性好，又多为水溶性，与无机铁肥相比，能防止发生一般的土壤反应，提高铁在植物中的转运能力，促进植物对铁的吸收，是目前较好的铁肥。有机铁主要有EDTA-Fe和EDDHA-Fe二种，它们都以有机螯合态存在。EDTA-Fe是国外最早投入生产的有机螯合铁肥，也是用量较大的品种之一，但在石灰性条件下，EDTA-Fe不稳定，溶出速度过快，仍会被碱土固定而使效果短暂。EDDHA-Fe螯合铁是用乙二胺基酚乙酸(EDDHA)螯合而成的，在pH3.4～8.5之间保持稳定的纯化学产品。在石灰性条件下施用EDDHA-Fe螯合铁肥对矫治作物缺铁黄化有显著效果，但EDDHA-Fe螯合铁肥属精细化工产品，价格较高。以四川省成都市龙泉驿桃树种植为例，每棵桃树的施用EDDHA-Fe螯合铁肥防治黄化病的成本每株在5元左右，果农每年每亩防治黄化病的投入在200元以上，在每年亩纯收入1000元左右的情况下施用EDDHA-Fe防治缺铁性黄化病的成本较大。
专利号CN97239983.6的实用新型专利球状复合铁肥，是将有机肥和无机铁肥进行嫌(厌)气发酵后制成球状核体，包裹一层粘土矿物，外面再包一层聚乙烯醇或树脂等高分子有机膜。其原理主要是通过与有机物混合保持肥球内亚铁离子的长期有效性，通过包膜实现对球体周围土壤长期缓慢释放亚铁离子的目的。球状复合铁肥需要两次包膜才能实现，工艺繁杂，设备较多，生产投资较大。同时由于生产球状复合铁肥应用了聚乙烯醇或树脂等高分子物质，因此大大提高了产品的成本。
土壤有机质、pH值与土壤铁的有效性密切相关，是控制土壤有效铁含量的主要土壤因子。土壤环境是决定土壤铁(含肥料铁)赋存形态、转化和生物有效性的主要因素之一。故此，通过肥料的施用来调控土壤因子，以提高土壤铁的生物有效性是一条可行的并具有实践意义的途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够改善土壤铁素养分供给功能的有机-无机复合长效铁肥，该肥料在施入石灰性土壤后能够长期保持铁元素的有效性，防治缺铁性黄化病，同时通过有机-无机复合型长效铁肥对周围土壤的影响，活化土壤中磷等被固定的养分，降低铵态氮的损失，从而增强果树生长势，提高果品产量和品质。
本发明的另一目的是提供有机-无机复合长效铁肥的制备方法，生产工艺简单，原料成本较低。
本发明的再一目的是提供有机-无机复合长效铁肥在防治pH＞7.0石灰性土壤栽植的果树缺铁性黄化病中的用途。
为了实现本发明目的，本发明的技术方案为一种复合长效铁肥，包括如下组分和重量含量30～65份有机肥料、25～60份调酸物料和8～30份微量元素肥料，所述有机肥料为发酵处理的畜禽粪便和动植物残体，所述调酸物料为硫磺与糠醛渣或柠檬酸渣的混合，所述微量元素肥料为硫酸亚铁、硫酸锌或硫酸镁中的一种或两种以上的混合。
其中，所述复合长效铁肥优选为包括40～55份有机肥料、30～40份调酸物料和15～20份微量元素肥料。
所述调酸物料中硫磺和糠醛渣(或者柠檬酸渣)之间的混合比例以1∶1～1∶3为好。
所述微量元素肥料中硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸镁的混合比例为1～2∶0～1∶0～1。
本发明所述复合长效铁肥可以根据各地土壤母质、pH值、有机质以及各种养分元素的不同作相应的调整，优选为有机肥料40～55份，糠醛渣或者柠檬酸渣20～30份，硫磺10～20份，硫酸亚铁8～15份，硫酸锌0～6份，硫酸镁0～7份。更优选的为有机肥料45～50份，糠醛渣/柠檬酸渣20～25份，硫磺15～20份，硫酸亚铁8～15份，硫酸锌3～6份，硫酸镁3～7份。
本发明所述的份为重量份，比如按照本领域常用的克、公斤、吨等常用的重量单位。
所述有机物料采用先将畜禽粪便和动植物残体用植物秸秆粉调节湿度至40～55％，在45～70℃翻导发酵7～10天，再用植物秸秆粉调整至含水量20～30％。
所述的植物秸秆粉可采用市面上常用的秸秆粉，所述的翻导采用有机肥生产中常用的翻堆机进行即可。在畜禽粪便和动植物残体发酵过程中，其温度会不断变化，一般控制在45～70℃之间，通过翻堆机的翻导进行控制，低于或高于此范围发酵效果都不好。发酵时间如果超过10天物料的pH值会逐渐升高，有机肥中有机酸减少，影响产品的使用效果。
经发酵处理后物料呈微酸性，施入土壤后可以不断地向周围土壤释放有机酸降低土壤pH值，从而达到降低石灰性土壤pH值的目的。好氧发酵产生的有机酸可以与肥料中的亚铁离子实现螯合，增强亚铁离子的有效性。有机肥料可以为土壤提供丰富的有机质以及氮、磷、钾等养分元素。有机质具有很强的缓冲性和对离子的吸附性，可以避免局部土壤使用化学肥料过多对树体根系造成伤害。
所述调酸物料为硫磺和糠醛渣，糠醛渣为生产糠醛的下脚料，在我国资源丰富，价格低廉。如果当地有柠檬酸生产厂，可以由柠檬酸渣代替糠醛渣。调酸物料施入土壤后与周围石灰性土壤发生酸碱中和反应，使周围土壤长期维持较低的pH值，活化周围土壤被固定的铁，保证铁离子的长期有效性。同时活化土壤磷素等养分，保护土壤中铵态氮不因碱性条件而损失，迅速促进树体健壮生长。
所述微量元素肥料为硫酸亚铁、硫酸锌或硫酸镁。其中硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸镁在肥料中添加的比例为1～2∶0～1∶0～1。微量元素与有机物料混合施入土壤后，一部分可以被果树迅速吸收，矫正果树缺铁性黄化，另一部分则暂时被吸附在有机质中缓慢释放，长期维持周围土壤的养分元素供应。
一种针对石灰性土壤果树缺铁性黄化病的复合长效铁肥的制备工艺，包括如下步骤先将畜禽粪便和动植物残体用秸秆粉调节湿度至40～55％，45～70℃翻导发酵7～10天，再用植物秸秆粉将物料调整至含水量20～30％；然后将调酸物料、微量元素肥料与经发酵的有机物料按比例均匀地混合即成。
本发明所述复合长效铁肥可以直接施用，也可经过造粒后施用。当然也可以添加膨润土、腐植酸、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、磷铵、硫酸钾、氯化钾等其他肥料，混合均匀后直接施用或者经过造粒后施用。
本发明所述复合长效铁肥的养分功能通过穴施或沟施的方式实现。根据树体大小以及土壤的pH值，在树冠投影离开树干0.5～1.5米以外的范围内，根据枝条分布选8～10个点放射状沟施或穴施。通过对植物局部根系周围土壤的改善，达到改善全植株营养状态的目的，另外沟施或穴施可以降低劳动强度，延长肥料对植株的作用时效。
本发明所述复合长效铁肥，能够改善土壤铁素养分供给功能，生产工艺简单，原料成本较低，在施入石灰性土壤后能够长期保持铁元素的有效性，防治缺铁性黄化病，同时通过有机-无机复合型长效铁肥对周围土壤的影响，活化土壤中磷等被固定的养分，降低铵态氮的损失，从而增强果树生长势，提高果品产量和品质。
本发明所述复合长效铁肥在防治pH＞7.0石灰性土壤栽植的果树缺铁性黄化病中的用途。特别对其他铁肥难以发挥作用的7.5＜pH＜9.0的强碱性土壤有良好的矫治效果。
本发明所述的复合长效铁肥，与当前果树生产中应用的其他矫正果树缺铁性黄化病的肥料相比具有以下优点1、有机肥料、调酸物料与硫酸亚铁等微量元素肥料作为一个产品沟施或穴施后，形成一个稳定的酸性团聚体，可以保证铁元素的长期有效性，有效矫正石灰性土壤果树因缺素导致的黄化病。特别对其他铁肥难以发挥作用的7.5＜pH＜9.0的强碱性土壤有良好的矫治效果。
2、本肥料可以通过调节周围土壤的酸碱度促进施肥区周围缓效态养分(如，土壤中被固定的磷)的转化和释放，降低石灰性土壤氨挥发导致的氮素肥料的损失，促进果树对土壤养分的最大限度的利用。
3、生产工艺简单，生产成本低，施用方便，易于推广。
具体实施例方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1本实施例所述复合长效铁肥，包括50公斤有机肥料、20公斤糠醛渣，15公斤硫磺，12公斤硫酸亚铁和3公斤硫酸锌肥料。
所述有机肥料是先将畜禽粪便和动植物残体用植物秸秆粉调节湿度至45％，用翻堆机翻导发酵7天，使温度控制在45-70℃之间即可，再用植物秸秆粉将物料调整至含水量30％；然后将调酸物料、微量元素肥料与经发酵的有机物料按比例均匀地混合而成。
硫磺粉、经过烘干的硫酸亚铁和硫酸锌粉过1mm的筛后按上述比例均匀地与经发酵的有机肥料混合即得复合长效铁肥。
所得的肥料直接施用，也可经过造粒后施用。更可以与膨润土、腐植酸、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、磷铵、硫酸钾或氯化钾等果树所需配料混合均匀后直接施用或者经过造粒后施用。
所得的肥料可通过穴施或沟施的方式实现。根据树体大小以及土壤的pH值，在树冠投影离开树干1.0米以外的范围内，根据枝条分布选10个点放射状沟施或穴施。施入石灰性土壤后可长期保持铁元素的有效性，矫治缺铁性黄化病。
实施例2本实施例所述复合长效铁肥，包括55公斤有机肥料、25公斤柠檬酸渣，20公斤硫磺，10公斤硫酸亚铁和5公斤硫酸镁肥料。
所述有机肥料由畜禽粪便和动植物残体用植物秸秆粉调节湿度至40％，用翻堆机翻导发酵9天，使温度控制在45-70℃之间即可，再用植物秸秆粉将物料调整至含水量25％。
硫磺粉、经过烘干的硫酸亚铁和硫酸镁粉过1mm的筛后按上述比例均匀地与经发酵的有机肥料混合即得复合长效铁肥。
所得的肥料直接施用，也可经过造粒后施用。更可以与膨润土、腐植酸、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、磷铵、硫酸钾或氯化钾等果树所需配料混合均匀后直接施用或者经过造粒后施用。
所得的肥料可通过穴施或沟施的方式实现。根据树体大小以及土壤的pH值，在树冠投影离开树干1.5米以外的范围内，根据枝条分布选10个点放射状沟施或穴施。施入石灰性土壤后可长期保持铁元素的有效性，防治缺铁性黄化病。
实施例3制备过程同实施例1，不同的是复合长效铁肥，包括30公斤有机肥料、30公斤糠醛渣，10公斤硫磺，8公斤硫酸亚铁。
所述有机肥料由畜禽粪便和动植物残体用植物秸秆粉调节湿度至55％，用翻堆机翻导发酵10天，使温度控制在45-70℃之间即可，再用植物秸秆粉将物料调整至含水量20％。
实施例4制备过程同实施例1，不同的是复合长效铁肥，包括65公斤有机肥料、15公斤糠醛渣，10公斤硫磺，15公斤硫酸亚铁和7公斤硫酸镁肥料。
实施例5制备过程同实施例1，不同的是复合长效铁肥，包括40公斤有机肥料、45公斤柠檬酸渣，15公斤硫磺，10公斤硫酸亚铁，6公斤硫酸锌和5公斤硫酸镁肥料。
实施例6制备过程同实施例1，不同的是复合长效铁肥，包括60公斤有机肥料、20公斤柠檬酸渣，20公斤硫磺，15公斤硫酸亚铁，8公斤硫酸锌和7公斤硫酸镁肥料。
实施例7制备过程同实施例1，不同的是复合长效铁肥，包括45公斤有机肥料、15公斤柠檬酸渣，15公斤硫磺，11公斤硫酸亚铁，6公斤硫酸锌和3公斤硫酸镁肥料。
实验例12005年3-10月份研究人员在四川省成都市龙泉驿区桃树进行了相关试验。物料配合比例见表1。在同一桃园选择树龄、长势、树形大小基本相同的患严重缺铁性黄化病的桃树三株，于4月初进行处理，一株按照叶绿灵(EDDHA-Fe)说明用量和方法进行处理，一株用本发明复合长效铁肥2.3公斤进行处理，另一株为不施复合长效铁肥和EDDHA-Fe等矫治桃树缺铁性黄化病铁肥的对照处理。果实收获后进行指标测定，与施用叶绿灵(EDDHA-Fe)相比，桃子产量增加15％，桃子可溶性固形物增加4.3％，当年生枝条总枝长增加30％，叶片叶绿素SPAD值则没有差异。施复合长效铁肥和叶绿灵(EDDHA-Fe)桃树都不表现黄叶，对照桃树则表现严重黄化。
表1.桃树复合长效铁肥物料配合比例
实验例2采用实验例1同样的方法在四川蓬安县柑橘上进行了相关试验，只是根据当地的土壤状况对复合长效铁肥物料配合比例(见表2)进行了适当调整，柑橘收获后指标测定表明与施用叶绿灵(EDDHA-Fe)相比，柑橘产量增加11％，柑橘可溶性固形物增加6.7％，当年生枝条总枝长增加18％，叶片叶绿素SPAD值则基本没有差异。施用复合长效铁肥和叶绿灵(EDDHA-Fe)柑橘都不表现黄叶，对照柑橘叶片则表现严重黄化。
表2.柑橘复合长效铁肥物料配合比例
施肥方式1)幼年树每年每株0.5-1.5公斤，成年树每年每株1.5-3.0公斤(折合亩用量60-100公斤)；2)在树冠的外围投影线内一米处挖长0.5米、宽0.3米、深0.25米的施肥穴，按每穴0.2-0.4公斤穴施后埋土；3)春季果树发芽前15-30天施用，常绿果树则于春季花前20-30天施用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换。而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种复合长效铁肥，其特征在于，包括如下组分和重量含量30～65份有机肥料、25～60份调酸物料和8～30份微量元素肥料，所述有机肥料为经发酵处理的畜禽粪便和动植物残体，所述调酸物料为硫磺与糠醛渣或柠檬酸渣的混合，所述微量元素肥料为硫酸亚铁、硫酸锌或硫酸镁中的一种或两种以上的混合。
2.根据权利要求1所述的复合长效铁肥，其特征在于，包括如下组分和重量含量包括40～55份有机肥料、30～40份调酸物料和15～20份微量元素肥料。
3.根据权利要求1所述的复合长效铁肥，其特征在于，所述调酸物料中硫磺和糠醛渣/柠檬酸渣之间的混合比例以1∶1～1∶3。
4.根据权利要求1所述的复合长效铁肥，其特征在于，所述微量元素肥料中硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸镁的混合比例为1～2∶0～1∶0～1。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的复合长效铁肥，其特征在于，包括如下组分和重量含量有机肥料40～55份，糠醛渣或者柠檬酸渣20～30份，硫磺10～20份，硫酸亚铁8～15份，硫酸锌0～6份，硫酸镁0～7份。
6.根据权利要求5所述的复合长效铁肥，其特征在于，包括如下组分和重量含量有机肥料45～50份，糠醛渣/柠檬酸渣20～25份，硫磺15～20份，硫酸亚铁8～15份，硫酸锌3～6份，硫酸镁3～7份。
7.根据权利要求1、2、5或6所述的复合长效铁肥，其特征在于所述有机物料采用先将畜禽粪便和动植物残体用植物秸秆粉调节湿度至40～55％，在45～70℃翻导发酵7～10天，再用植物秸秆粉调整至含水量20～30％。
8.一种制备权利要求1所述的复合长效铁肥的方法，其特征在于，包括如下步骤先将畜禽粪便和动植物残体用秸秆粉调节湿度至40～55％，在45～70℃翻导发酵7～10天，再用植物秸秆粉将物料调整至含水量20～30％；然后将调酸物料、微量元素肥料与经发酵的有机物料按比例均匀混合而成。
9.根据权利要求1或2所述的复合长效铁肥在防治pH＞7.0石灰性土壤栽植的果树缺铁性黄化病中的用途。
全文摘要
本发明公开一种复合长效铁肥，包括如下组分和重量含量30～65份有机肥料、25～60份调酸物料和8～30份微量元素肥料，所述有机肥料为经发酵处理的畜禽粪便和动植物残体，所述调酸物料为硫磺和糠醛渣/柠檬酸渣，所述微量元素肥料为硫酸亚铁、硫酸锌或硫酸镁中的一种或两种以上的混合。同时还公开了复合长效铁肥的制备方法和用途，所述复合长效铁肥在施入石灰性土壤后能够长期保持铁元素的有效性，防治缺铁性黄化病，同时通过复合长效铁肥对周围土壤的影响，活化土壤中磷等被固定的养分，降低铵态氮的损失，提高碱性条件下土壤养分的有效性和利用率，增强果树生长势，提高果品产量和品质。
文档编号C05D9/02GK1800115SQ200610011289
公开日2006年7月12日 申请日期2006年1月26日 优先权日2006年1月26日
发明者谢光辉, 郭兴强, 崔宗均 申请人:中国农业大学