[发明专利]一种钝化重金属水溶肥复合添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水溶肥添加剂技术领域，尤其涉及一种钝化重金属水溶肥复合添加剂及其制备方法。

背景技术

当今中国超过2000万hm²农田受到Sn、Cr、Pb和Zn等重金属的污染，每年粮食减产1000万吨。重金属污染范围广、规模大,对生态系统安全构成巨大的威胁。据调查显示,土壤重金属污染物含量呈现从西北到东南,从东北到西南逐渐升高的地理分布态势,且西南地区重金属超标范围较广。显然,重金属污染使生态系统已具风险性,治理重金属污染迫在眉睫。

通过肥料对土壤进行改良是治理重金属污染有效方法，尤其是在水溶肥，在其中加入添加剂对重金属进行钝化、固化，将重金属转化成难溶盐，减少作物对重金属的吸收，可有效减少农作物中重金属含量。但目前固化重金属的水溶肥添加剂成分较为单一，固化效果不是特别理想，因此，研制有效钝化或固化重金属的水溶肥添加剂有利于农业生产的可持续发展，提高农作物产量。

发明内容

本发明提出了一种钝化重金属水溶肥复合添加剂及其制备方法，有效降低了土壤中重金属含量，具有很好的钝化重金属的性能，提高了作物产量。

本发明提出的一种钝化重金属水溶肥复合添加剂，其原料按重量份包括：黏土矿物20-35份、纳米羟基磷灰石10-20份、羧甲基纤维素2-8份、磷酸盐改性复配蛋白8-15份、枯草芽孢杆菌3-7份、增溶剂5-15份、聚天门冬氨酸1-3份、pH调节剂1-5份、生长调节剂0.5-3份。

在具体实施例中，黏土矿物的重量份可以为22、25、28、30、32、34；纳米羟基磷灰石的重量份可以为12、15、17、19；羧甲基纤维素的重量份可以为3、4、5、6、7；磷酸盐改性复配蛋白的重量份可以为9、10、11、12、13、14；枯草芽孢杆菌的重量份可以为4、5、6；增溶剂的重量份可以为6、7、9、10、12、13；聚天门冬氨酸的重量份可以为1.2、1.5、1.8、2、2.2、2.5、2.8；pH调节剂的重量份可以为2、2.5、3、4、4.5；生长调节剂的重量份可以为0.8、1、1.3、1.5、1.8、2、2.5、2.8。

优选地，黏土矿物为高岭石、蒙脱石、伊利石、沸石、麦饭石中的一种或两者以上混合物。

优选地，磷酸盐改性复配蛋白中，复配蛋白为富硒米糠蛋白和大豆分离蛋白的混合物。

优选地，富硒米糠蛋白和大豆分离蛋白的重量比为1：1。

优选地，磷酸盐改性复配蛋白中，磷酸盐为焦磷酸钠、磷酸氢二钠、三聚磷酸钠中的一种或两种以上混合物。

优选地，磷酸盐为三聚磷酸钠。

优选地，磷酸盐改性复配蛋白的制备过程包括：按重量比100：4-10称取复配蛋白和磷酸盐，加水配制成0.01-0.03g/mL的复配蛋白溶液，调节pH值至7.0-9.0，升温至25-35℃，搅拌反应2-4h，在温度为3-6℃下透析40-50h，冷冻干燥得到磷酸盐改性复配蛋白；其中，磷酸盐浓度为0.01-0.03mol/L。

本发明将复配蛋白用磷酸盐进行磷酸化，改善了复配蛋白的持水性和水溶性，磷酸化复配蛋白90％以上被溶解，磷酸钙溶解能力也增强。

优选地，增溶剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠中的一种或两种以上混合物。

优选地，pH调节剂为酒石酸、酒石酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或两种以上混合物。

优选地，pH调节剂为酒石酸钠和酒石酸钾钠。

优选地，生长调节剂为a-羟基磺酸、亚硫酸氢钠、矮壮素、胺鲜酯、赤霉素中的一种或两种以上混合物。

本发明提出的一种钝化重金属水溶肥复合添加剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、在磷酸盐改性复配蛋白中加入枯草芽孢杆菌，升温至20-30℃，保温20-30min得到混合物料1；

S2、将黏土矿物、羧甲基纤维素粉碎后与纳米羟基磷灰石混合均匀，加入增溶剂、聚天门冬氨酸进行微波膨化得到混合物料2；

S3、将混合物料1、混合物料2、pH调节剂、生长调节剂搅拌混合均匀得到钝化重金属水溶肥复合添加剂。

优选地，S2中，微波膨化过程中，微波功率为1600-2000W，微波时间为2-4min。

本发明可适用于水稻、小麦、水果、蔬菜多种农作物，用量为每吨水溶肥中添加2-8kg，使用时将钝化重金属水溶肥复合添加剂输与水溶肥充分混合。

本发明中重金属指Sn、Cr、Pb、Hg、As中至少一种。