[0022] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0023] 本发明中的凝灰岩粉末来自河南信阳思牧达科技有限公司。凝灰岩组分为：SiO2 77.45％、Al2O3 9.73％、CaO 0.78％、TiO2 1.45％、MgO 0.51％、Fe2O3 1.23％、MnO 0.35％、 V2O5 0.46％、K2O 7.83％、Na2O 0.21％。
[0024] 磷石膏取自贵州息烽县龙泉磷肥厂，磷石膏组分为：SO3 48.91％、CaO 32.75％、SiO2 11.24％、P2O5 4.68％、MgO 0.42％、Fe2O3 0.31％、Al2O3 0.24％、氟化物及其它1.54％。
[0025] 试验地块说明：试验地块为常熟沙家浜镇某块农田，地块面积100m2(10m×10m)， 地块平坦，耕层厚度25cm，土种为黄褐土，粘壤，土壤质地粘重，酸性(pH值5.8)， 土壤肥力中上。
[0026] 供试品种说明：供试品种为淀粉型甘薯品种(南薯88)。
[0027] 实施例1磷酸钠与凝灰岩粉末质量比对所制备的复合钾肥性能影响
[0028] 将凝灰岩进行研磨，过200目筛，得凝灰岩粉末。按照磷酸钠与凝灰岩粉末质量比 2.5∶100、3∶100、4∶100、5∶100、10∶100、15∶100、16∶100、17∶100、17.5∶100分别称取磷 酸钠与凝灰岩粉末，混合，搅拌均匀，得九组磷掺凝灰岩粉末。将草酸加入水中，混合 均匀，配制质量分数为5％的草酸水溶液。按照液固比1∶1mL/mg分别称量取草酸水溶 液和磷掺凝灰岩粉末，混合，120rpm转速条件下进行搅拌，同时进行低温等离子体照 射0.5小时，得九组复合钾肥浆，其中低温等离子体照射的作用电压为10kV。按照活性 炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比10∶5∶100称取活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆， 混合，搅拌均匀，密封条件下陈化12小时，烘干，研磨，得九组复合钾肥。
[0029] 红薯育苗、施肥、收获试验流程：3月初排种，小拱双膜覆盖，3月下旬出苗。五 月初2
翻耕整地，按0.03kg/m 用量施肥，均匀撒施于土中(起垄要求：双垄宽120cm， 垄高20cm)。
随后按行距66cm和株距33cm进行栽插。6月份进行中耕、除草、理蔓3 次，7～11月进行虫害防治，11月初收获红薯，洗净，称重。
[0030] 表1磷酸钠与凝灰岩粉末质量比对所制备的复合钾肥性能影响
[0031]
[0032] 由表1可看出，当磷酸钠与凝灰岩粉末质量比小于5∶100时(如表1中，磷酸钠与 凝灰岩粉末质量比＝4∶100、3∶100、2.5∶100时以及表1中未列举的更低比值)，磷酸钠较 少，制备过程中磷酸根与吸附在地质聚合物中的钾离子结合生成的磷酸钾、磷酸氢二钾、 磷酸二氢钾等物质减少，导致红薯产量均随着磷酸钠与凝灰岩粉末质量比减少而显著减 少。当磷酸钠与凝灰岩粉末质量比等于5～15∶100时(如表1中，磷酸钠与凝灰岩粉末 质量比＝5∶100、10∶100、15∶100时)，磷酸钠适量，制备过程中磷酸根与吸附在地质聚合 物中的钾离子
2
结合生成大量的磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等物质，红薯产量均大 于6kg/m。当磷酸钠与凝灰岩粉末质量比大于15∶100时(如表1中，磷酸钠与凝灰岩 粉末质量比＝16∶100、17∶100、17.5∶100时以及表1中未列举的更高比值)，磷酸钠过量， 低温等离子体作用下部分磷酸根发生聚合反应，生成聚磷酸盐，使得磷酸钾、磷酸氢二 钾、磷酸二氢钾等物质减少，导致红薯产量均随着磷酸钠与凝灰岩粉末质量比进一步增 加而显著减少。综合而言，结合效益与成本，当磷酸钠与凝灰岩粉末质量比等于5～15∶100 时，最有利于提高所制备的复合钾肥性能。
[0033] 实施例2草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比对所制备的复合钾肥性能影响
[0034] 将凝灰岩进行研磨，过300目筛，得凝灰岩粉末。按照磷酸钠与凝灰岩粉末质量比 15∶100称取磷酸钠与凝灰岩粉末，混合，搅拌均匀，得磷掺凝灰岩粉末。将草酸加入水 中，混合均匀，配制质量分数为10％的草酸水溶液。按照液固比0.5∶1mL/mg、0.7∶1mL/mg、 0.9∶
1mL/mg、1∶1mL/mg、1.5∶1mL/mg、2∶1mL/mg、2.1∶1mL/mg、2.3∶1mL/mg、2.5∶1mL/mg 分别称量取草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末，混合，300rpm转速条件下进行搅拌，同时 进行低温等离子体照射1小时，得九组复合钾肥浆，其中低温等离子体照射的作用电压 为20kV。按照活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比20∶10∶100称取活性炭粉末、磷 石膏、复合钾肥浆，混合，搅拌均匀，密封条件下陈化24小时，烘干，研磨，得九组 复合钾肥。
[0035] 红薯育苗、施肥、收获试验流程同实施例1。
[0036] 表2草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比对所制备的复合钾肥性能影响
[0037]
[0038] 由表2可看出，当草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比小于1∶1mL/mg时(如表2 中，草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比＝0.9∶1mL/mg、0.7∶1mL/mg、0.5∶1mL/mg时以 及表2中未列举的更低比值)，草酸添加量较少，在低温等离子体照射初期磷灰岩中钾 离子的释放与溶解量减少，导致红薯产量均随着草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比减 少而显
著减少。当草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比等于1～2∶1mL/mg时(如表2中， 草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比＝1∶1mL/mg、1.5∶1mL/mg、2∶1mL/mg时)，草酸添 加适量，将草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末混合后，在低温等离子体照射初期草酸可促进 磷灰岩中钾离
2
子的释放与溶解。最终，红薯产量均大于9kg/m 。当草酸水溶液和磷掺凝 灰岩粉末液固比大于2∶1mL/mg时(如表2中，草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比 ＝2.1∶1mL/mg、2.3∶1mL/mg、2.5∶1mL/mg时以及表2中未列举的更高比值)，草酸添加过 量，高能电子束与草酸反应生成大量的二氧化碳自由基。而二氧化碳自由基会诱发磷酸 根聚合没生成聚磷酸，从而使得磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等物质减少，导致红 薯产量均随着草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比进一步增加而显著减少。综合而言， 结合效益与成本，当草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末液固比等于1～2∶1mL/mg时，最有利 于提高所制备的复合钾肥性能。
[0039] 实施例3活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比对所制备的复合钾肥性能影响
[0040] 将凝灰岩进行研磨，过400目筛，得凝灰岩粉末。按照磷酸钠与凝灰岩粉末质量比 15：100称取磷酸钠与凝灰岩粉末，混合，搅拌均匀，得磷掺凝灰岩粉末。将草酸加入水 中，混合均匀，配制质量分数为15％的草酸水溶液。按照液固比2∶1mL/mg分别称量取 草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末，混合，480rpm转速条件下进行搅拌，同时进行低温等 离子体照射1.5小时，得复合钾肥浆，其中低温等离子体照射的作用电压为30kV。按照 活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比5∶5∶100、7∶5∶100、9∶5∶100、10∶2.5∶100、10∶3∶100、 10∶4∶100、10∶5∶100、10∶10∶100、10∶15∶100、20∶5∶100、20∶10∶100、20∶15∶100、30∶5∶100、 30∶10∶100、30∶
15∶100、30∶16∶100、30∶18∶100、30∶20∶100、32∶15∶100、35∶15∶100、40∶15∶100 称取活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆，混合，搅拌均匀，密封条件下陈化36小时， 烘干，研磨，得21组复合钾肥。
[0041] 红薯育苗、施肥、收获试验流程同实施例1。
[0042] 表3活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比对所制备的复合钾肥性能影响
[0043]
[0044]
[0045] 由表3可看出，当活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比小于10∶5∶100时(如表 3中，活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比＝10∶4∶100、10∶3∶100、10∶2.5∶100、9∶5∶100、 7∶5∶100、5∶5∶100时以及表3中未列举的更低比值)，活性炭粉末和磷石膏添加量较少， 聚硅铝胶体覆盖在活性炭颗粒上的效果较差，钙矾石与地质聚合物生成量减少，导致红 薯产量均随着活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比减少而显著减少。当活性炭粉末、 磷石膏、复合钾肥浆质量比等于10～30∶5～15∶100时(如表3中，活性炭粉末、磷石膏、 复合钾肥浆质量比＝10∶5∶100、10∶10∶100、10∶15∶100、20∶5∶100、20∶10∶100、20∶15∶100、 30∶5∶
100、30∶10∶100、30∶15∶100时)，将活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆混合，搅拌 及陈化过程中，聚硅铝胶体首先覆盖在活性炭颗粒上，随后与磷石膏反应生成。磷酸根 与碳酸根与吸附在地质聚合物中的钾离子结合磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、碳酸 钾、碳酸氢钾并覆
2
盖或混掺在地质聚合物表面或孔隙中。最终，红薯产量均大于9kg/m。 当活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比大于30∶15∶100时(如表3中，活性炭粉末、 磷石膏、复合钾肥浆质量比＝30∶16∶100、30∶18∶100、30∶20∶100、32∶15∶100、35∶15∶100、 40∶15∶100时以及表3中未列举的更高比值)，活性炭粉末和磷石膏过量，钙矾石生成过 多，使得地质聚合物生成量减少、稳定性变差，钾盐释放性变差，导致红薯产量均随着 活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比进一步增加而显著减少。综合而言，结合效益 与成本，当活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比等于10～30∶5～15∶100时，最有利于 提高所制备的复合钾肥性能。
[0046] 对比例1施复合钾肥和不施肥土壤红薯产量对比
[0047] 将凝灰岩进行研磨，过400目筛，得凝灰岩粉末。按照磷酸钠与凝灰岩粉末质量比 15∶100称取磷酸钠与凝灰岩粉末，混合，搅拌均匀，得磷掺凝灰岩粉末。将草酸加入水 中，混合均匀，配制质量分数为15％的草酸水溶液。按照液固比2∶1mL/mg分别称量取 草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末，混合，480rpm转速条件下进行搅拌，同时进行低温等 离子体照射1.5小时，得复合钾肥浆，其中行低温等离子体照射的作用电压为30kV。按 照活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比30∶15∶100称取活性炭粉末、磷石膏、复合 钾肥浆，混合，搅拌均匀，密封条件下陈化36小时，烘干，研磨，得复合钾肥。
[0048] 土壤不施肥情况下红薯育苗和收获试验流程：3月初排种，小拱双膜覆盖，3月下 旬出苗。五月初翻耕整地，按行距66cm和株距33cm进行栽插。6月份进行中耕、除草、 理蔓3次，7～11月进行虫害防治，11月初收获红薯，洗净，称重。
[0049] 红薯育苗、施肥、收获试验流程同实施例1。本对比例试验结果见表4。
[0050] 表4施复合钾肥和不施肥土壤红薯产量对比
[0051] 2复合钾肥 红薯产量(kg/m) 相对误差率
不施肥 3.05 ±0.1％
施肥 14.28 ±0.1％
[0052] 由表4可看出，施复合钾肥土壤红薯产量远高于不施肥土壤红薯产量。
[0053] 对比例2制备的不同钾肥性能对比
[0054] 复合钾肥的制备：将凝灰岩进行研磨，过400目筛，得凝灰岩粉末。按照磷酸钠与 凝灰岩粉末质量比15∶100称取磷酸钠与凝灰岩粉末，混合，搅拌均匀，得磷掺凝灰岩粉 末。将草酸加入水中，混合均匀，配制质量分数为15％的草酸水溶液。按照液固比 2∶1mL/mg分别称量取草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末，混合，480rpm转速条件下进行搅 拌，同时进行低温等离子体照射1.5小时，得复合钾肥浆，其中低温等离子体照射的作 用电压为30kV。按照活性炭粉末、磷石膏、复合钾肥浆质量比30∶15∶100称取活性炭粉 末、磷石膏、复合钾肥浆，混合，搅拌均匀，密封条件下陈化36小时，烘干，研磨， 得复合钾肥。
[0055] 对比钾肥‑1的制备：将凝灰岩进行研磨，过400目筛，得凝灰岩粉末。将草酸加入 水中，混合均匀，配制质量分数为15％的草酸水溶液。按照液固比2∶1mL/mg分别称量 取草酸水溶液和凝灰岩粉末，混合，480rpm转速条件下进行搅拌，同时进行低温等离 子体照射1.5小时，得对比钾肥‑1浆，其中低温等离子体照射的作用电压为30kV。按 照活性炭粉末、磷石膏、对比钾肥‑1浆质量比30∶15∶100称取活性炭粉末、磷石膏、对 比钾肥‑1浆，混合，搅拌均匀，密封条件下陈化36小时，烘干，研磨，得对比钾肥‑1。
[0056] 对比钾肥‑2的制备：将凝灰岩进行研磨，过400目筛，得凝灰岩粉末。按照磷酸钠 与凝灰岩粉末质量比15∶100称取磷酸钠与凝灰岩粉末，混合，搅拌均匀，得磷掺凝灰岩 粉末。按照液固比2∶1mL/mg分别称量取水和磷掺凝灰岩粉末，混合，480rpm转速条件 下进行搅拌，同时进行低温等离子体照射1.5小时，得对比钾肥‑2浆，其中低温等离子 体照射的作用电压为30kV。按照活性炭粉末、磷石膏、对比钾肥‑2浆质量比30∶15∶100 称取活性炭粉末、磷石膏、对比钾肥‑2浆，混合，搅拌均匀，密封条件下陈化36小时， 烘干，研磨，得对比钾肥‑2。
[0057] 对比钾肥‑3的制备：将凝灰岩进行研磨，过400目筛，得凝灰岩粉末。按照磷酸钠 与凝灰岩粉末质量比15∶100称取磷酸钠与凝灰岩粉末，混合，搅拌均匀，得磷掺凝灰岩 粉末。将草酸加入水中，混合均匀，配制质量分数为15％的草酸水溶液。按照液固比 2∶1mL/mg分别称量取草酸水溶液和磷掺凝灰岩粉末，混合，480rpm转速条件下进行搅 拌，同时进行低温等离子体照射1.5小时，得复合钾肥浆，其中低温等离子体照射的作 用电压为30kV。按照活性炭粉末和复合钾肥浆质量比30∶100称取活性炭粉末和复合钾 肥浆，混合，搅拌均匀，密封条件下陈化36小时，烘干，研磨，得对比钾肥‑3。
[0058] 红薯育苗、施肥、收获试验流程同实施例1。本对比例试验结果见表5。
[0059] 表5制备的不同钾肥性能对比
[0060] 2钾肥种类 红薯产量(kg/m) 相对误差率
复合钾肥 14.28 ±0.1％
对比钾肥‑1 3.69 ±0.1％
对比钾肥‑2 4.18 ±0.1％
对比钾肥‑3 5.34 ±0.1％
[0061] 由表5可看出，施复合钾肥土壤红薯产量远高于施对比钾肥‑1、对比钾肥‑2、对比 钾肥‑3土壤红薯产量，且高于施对比钾肥‑1、对比钾肥‑2、对比钾肥‑3土壤红薯产量之 和。
