農(nóng)林學(xué)類論文-含腐植酸型葉面肥的實(shí)驗(yàn)研究.doc

農(nóng)林學(xué)類論文-含腐植酸型葉面肥的實(shí)驗(yàn)研究摘要：腐植酸類液體肥料屬于一類復(fù)雜的有機(jī)-無機(jī)膠體系統(tǒng)，具有易聚結(jié)、易沉降、不穩(wěn)定等特點(diǎn)，然而，我們生產(chǎn)的HA液面肥要求相對(duì)均質(zhì)、穩(wěn)定和易關(guān)鍵詞：腐植酸；葉面肥；膠體；絮凝1腐植酸類液體肥料屬于有機(jī)-無機(jī)非均相膠體分散系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱復(fù)合膠體系統(tǒng)，其分散介質(zhì)是水(其中含無機(jī)電解質(zhì)和HA陰離子)，分散相是無機(jī)化肥、微量元素化合物和HA膠體粒子以及其他輔助材料。質(zhì)量較高的HA葉面肥應(yīng)該是溶膠，也允許有少量穩(wěn)定的懸浮體；HA沖施肥主要是懸浮體和粗分散體系。既然HA屬于一類復(fù)雜的有機(jī)-無機(jī)膠體系統(tǒng)，就不可能違背膠體系統(tǒng)的基本定律，其中最重要的一點(diǎn)就是聚結(jié)和沉降不穩(wěn)定性。要求它們(包括溶膠)永遠(yuǎn)絕對(duì)穩(wěn)定即不凝結(jié)、不沉降是不可能的。因?yàn)轶w系中的分散粒子有巨大的表面積和表面自由能，在范德華引力作用下易相互聚集，故本身就具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性。再加上分散介質(zhì)中還溶解著高濃度的無機(jī)離子，構(gòu)成復(fù)雜的“電解質(zhì)體系”。高濃度的分散粒子吸附大量離子后，雙電層極其薄弱，從而加劇了粒子的聚集和沉降過程。但是，我們要生產(chǎn)的HA液肥偏偏要求相對(duì)均質(zhì)、穩(wěn)定和易于流動(dòng)，這就是我們要解決22.1（1（2）原子吸收分光光度計(jì)（PE-AAnalyst700）：附有空氣-乙炔燃燒器，及銅空心陰極燈，鋅空心陰極燈；錳空心陰極燈；鐵空心陰極燈；（3）振蕩器：35-40r/min上下旋轉(zhuǎn)式振蕩器，或其他相同效果的水平往復(fù)（42.2腐植酸鉀；腐植酸鈉；尿素；磷酸二氫鉀；硝酸鉀；磷酸一銨；硫酸鉀；硼砂；硫酸鋅；硫酸鐵；硫酸錳；鉬酸銨；懸浮劑；分散劑；調(diào)節(jié)劑；蒸餾水；EDTA；3（1）按比例對(duì)腐植酸鉀、腐植酸鈉進(jìn)行研磨,要求粒子直徑小于1m（2）按比例加入一定量的蒸餾水,加入各種微量元素?cái)嚢琛⒓訜嶂?0溶（3）按比例加入絡(luò)合螯合劑進(jìn)行絡(luò)合,絡(luò)合溫度控制40-50,攪拌反應(yīng)1（4）然后按比例加入腐植酸鉀、腐植酸鈉、調(diào)節(jié)劑,攪拌復(fù)合反應(yīng)30分鐘。（5）反應(yīng)穩(wěn)定后,測(cè)定PH值,控制PH值為6-8之間,依次加入大量元素,尿（6）待完全溶解穩(wěn)定后,加入懸浮劑、分散劑充分?jǐn)嚢?小時(shí)。最后靜止48小時(shí),44.1僅列5組數(shù)據(jù)來說明，結(jié)果見表14.2以表1的5（1）要想制成總養(yǎng)分達(dá)到2030、HA含量69的液體肥料，總固體就得達(dá)到4775，也就是說，100克產(chǎn)品中只含2553克的水。按溶解度100克水中溶解固體的克數(shù)的常識(shí)，除尿素外，大多數(shù)無機(jī)鹽的溶解度在1550。按理想狀態(tài)粗略估算，在上述液肥中，分散介質(zhì)是無機(jī)鹽的過飽和溶液，其中大約溶解了1030的鹽,709O的無機(jī)物質(zhì)是不溶解的，故（2）HA1價(jià)鹽和FA的高濃度“水溶液”是一種有機(jī)膠體體系，其膠體顆粒大小、粘度穩(wěn)定性隨HA的來源和性質(zhì)、體系的pH值、濃度、無機(jī)鹽含量等而變化。比如，在常溫純水中溶解泥炭腐鈉，HA濃度可達(dá)到8或更高，但8的褐煤HA液體就比較粘稠了，而風(fēng)化煤HA加到6就難以流動(dòng)，到8就成“膠凍”了。如果再往HA“溶液”中添加各種化肥和微量元素，情況就更為復(fù)雜，視所加物質(zhì)種類、數(shù)量和加次序有所不同，一般變得更稠，即使有的變稀，但不溶固（3）在沒有HA的情況下，僅在水中溶解和分散化肥和微量元素，更難形成均質(zhì)的膠體，且到一定濃度就析出結(jié)晶或成塊狀。適當(dāng)加入HA，才有可能提高體系的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。這是由于HA作為一種有機(jī)電解質(zhì)被無機(jī)粒子吸附，起（4）在含HA的膠體中，含N、K的1價(jià)鹽可以適當(dāng)多加，但微量元素幾乎都是2價(jià)陽(yáng)離子，一是HA與2價(jià)金屬離子之間會(huì)發(fā)生絡(luò)合、螯合反應(yīng)，形成一部分不可逆的難溶HA鹽，很難再溶解,二是高價(jià)金屬離子本身就會(huì)加劇HA的凝聚和沉淀(是可逆的，與難溶螯合物是兩回事)，這也符合Schulze-Hardy規(guī)則(Nl/Z6)，即凝聚值與離子價(jià)的6次方成反比。如此計(jì)算，1價(jià)離子與2價(jià)離子的凝聚極限之比為1:0.016，前者比后者高60多倍。祁輝和郭曉峰等的試驗(yàn)也證明了這種現(xiàn)象。因此，微量元素在一般HA液肥中的含量更是有限的,即使不加大量營(yíng)養(yǎng)元素,只加5（5）在近中性的HA液肥中，泥炭和褐煤的水溶HA略低于總HA含量，但風(fēng)化煤水溶HA只有總HA的1/31/2。在高pH值和低養(yǎng)分情況下，后者制成的液肥中水溶HA也接近總HA。如何才能改善HA液肥的流動(dòng)性和穩(wěn)定性?一般通過3種途徑：a.提高空間排斥作用；b.提高靜電排斥作用；c.同時(shí)提高前兩者的綜合作用。對(duì)HA55.1通過加強(qiáng)研磨、快速攪拌、適當(dāng)加溫、超聲波處理等物理手段，盡量減小固體粒子尺寸，提高分散度。一般來說，固體粒子越小，水化層越厚，空間排斥作用越大，體系越穩(wěn)定。但物理方法處理有一定限度，主要用于生產(chǎn)沖施肥，其分散粒子允許大干1Om。國(guó)外稱這類肥料為“懸浮肥料”，其粒子800m就能5.2選擇合適的HA生產(chǎn)葉面肥，最好用年輕褐煤或泥炭HA(FA)。風(fēng)化煙煤經(jīng)深度降解處理的HA也可用于葉面肥，但生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量都不理想。至于生產(chǎn)沖施肥，用哪種原料的HA都可以，但用風(fēng)化煙煤HA5.3充分提高HA因此，生產(chǎn)葉面肥所用的HA(FA)應(yīng)該事先活化，即經(jīng)過選擇性催化氧化降解處理，適當(dāng)降低分子量，增加含氧官能團(tuán)數(shù)量和活性，即可大量增加被固體粒子吸附的陰離子數(shù)量,6液肥中HA6.1液體肥料(特別是葉面肥)中HA的抗艇水絮凝能力比原液的穩(wěn)定性更為重要。即他原液固體顆粒較粗，有些可逆聚集體，但在使用時(shí)稀釋幾百到幾千倍后能迅速分散和溶解，仍不失為好的液體肥料。反之，原液HA分散得再好，一遇大量硬水就絮凝沉淀，堵塞噴嘴或滴灌小孔，給施肥操作帶來麻煩；其次，把絮凝了的HA噴在植物葉片上，不僅影響作物葉面對(duì)養(yǎng)分和HA的吸收，而且可能封堵葉片氣孔，影響植物呼吸。HA（1）如果在液肥中含有較多的高價(jià)陽(yáng)離子，HA本身就可能變成不溶的HA（2）液肥中僅有1價(jià)鹽，即使大部分HA被凝聚成不溶的團(tuán)聚體，但用硬水稀釋后可暫時(shí)形成擴(kuò)散雙電層，使團(tuán)聚體均勻分散，但經(jīng)幾分鐘到幾小時(shí)后，HA陰離子逐漸與水中Ca2+Mg2+和少量F結(jié)合形成難溶鹽或螯合物而絮凝。（3）如果用鹽堿地的高硬水稀釋液肥，由于水中高濃度電解質(zhì)離子(Na、CO、SO，等)的作用，HA膠體粒子外圍雙電層極薄，電動(dòng)電位很低，使HA很快絮凝6.2（1）采用前述的褐煤或泥炭選擇性氧化降解HA作液肥的基質(zhì)。此類較高活性的HA(FA)，既是原液的膠體保護(hù)劑和分散劑，又是稀釋液的有效抗絮凝劑。此類HA被肥料粒子吸附后，有可能使體系負(fù)電荷占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，加厚了稀液膠體體系的雙電層，或HA與Ca2+、Mg2+等高價(jià)金屬離子形成水溶性螯合物，從而阻（2）在液肥中添加螯合劑。一類是高效有機(jī)螯合劑，如