本发明涉及农业肥料领域，具体涉及一种水溶肥用中微量元素组合物、水溶肥及其制备和应用，特别涉及一种悬浮型水溶肥用中微量元素组合物、水溶肥及其制备和应用。
背景技术：
：液体水溶肥作为未来肥料发展的方向已经引起广泛关注。规模化生产液体水溶肥主要通过溶解、螯合等工艺，将营养物质、助剂、及活性物质成分溶解而成。批量生产后通过分装、运输、各级销售代理、零售等途径，最终到达农户手中。其中面临的问题包括：生产投入巨大，加工设备复杂化，包装、运输成本昂贵，配方单一等，最终导致水溶肥推广使用缓慢，不能满足农户差异化需求，因此急需要一种新的配肥模式和方法能够解决上述问题。技术实现要素：本发明所解决的技术问题是：现有的水溶肥其配方单一，而且使用效果不佳。同时，水溶肥在放置过程中很容易析出，冷冻，会进一步影响其使用效果。为了解决上述问题，本发明提供一种悬浮型水溶肥用中微量元素组合物、水溶肥及其制备和应用。具体而言，本发明提供了如下技术方案：第一方面，本发明提供了一种水溶肥用中微量元素组合物，所述中微量元素组合物包括中微量元素、增稠物质和防冻物质；所述中微量元素包含钙、镁、铁、锰、钼、铜、锌和/或硼中的至少一种；所述增稠物质包含聚多糖类和/或无机高分子增稠剂中的至少一种；所述防冻物质包含醇类和/或无机盐类中的至少一种。优选的，所述聚多糖类包含海藻酸钠、果胶、瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、和/或黄原胶中的至少一种；所述无机高分子增稠剂包括硅酸镁铝、蒙脱土、硅酸锂镁钠、水辉石和/或白炭黑中的至少一种；所述醇类包含乙醇、乙二醇、丙三醇、和/或山梨糖醇中的至少一种；所述无机盐类包括尿素、苯甲酸钠、氯化钙、和/或氯化钠中的至少一种。优选的，所述聚多糖类为黄原胶，所述无机高分子增稠剂为白炭黑，所述醇类为乙二醇，所述无机盐类为尿素。优选的，以重量百分比计算，所述增稠物质占所述组合物的20％-30％，所述防冻物质占所述组合物的25％-45％。优选的，以重量份计，所述中微量元素包含钙0.5-3份，镁0.2-1份，铁0.1-1份，锰0.01-0.6份,钼0.06-0.09份，铜0.4-0.6份，锌1-10份和硼0.15-0.3份；所述增稠物质包含0.2-1份白炭黑和0.6-3份黄原胶；所述防冻物质包含1-5份的乙二醇和0.5-1份的尿素。第二方面，本发明提供了一种水溶肥用的中微量元素组合物溶液的制备方法，包括如下步骤：(1)将增稠物质配制成均相液体；(2)加入中微量元素搅拌至完全溶解，形成均相液体；(3)加入防冻物质搅拌至完全溶解，形成均相液体，得到成品。第三方面，本发明提供了一种悬浮型水溶肥，所述水溶肥原料包括氮肥、磷肥、钾肥和中微量元素组合物。优选的，以重量份计，所述氮肥为2.4-60.3份，所述磷肥为19.3-57.9份，所述钾肥为16.2-48.7份，所述中微量元素组合物为4.2-23.5份。优选的，氮肥包含尿素硝酸铵；磷肥包含低聚磷酸铵；所述低聚磷酸铵养分含量优选为氮素含量为8-15份，五氧化二磷含量为30-45份；钾肥优选为氧化钾含量为55-75份。优选的，所述尿素硝酸铵溶液养分含量为硝态氮含量为6.5-7.5份，铵态氮含量为6.5-7.5份，酰胺态氮含量为14-17份；所述低聚磷酸铵养分含量为氮素含量为8-15份，五氧化二磷含量为30-45份。第四方面，本发明提供了以上任一项所述的水溶肥配肥的方法，将以上任一项所述的水溶肥原料制备成相应的溶液，混合后得到成品；优选采用液体水溶肥配肥机进行混合。优选的，采用液体水溶肥配肥机进行混合。第五方面，本发明提供了以上任一项所述的组合物以及以上任一项所述的水溶肥在液体水溶肥领域中的应用。优选的，本发明提供了以上任一项所述的组合物以及以上任一项所述的水溶肥在悬浮型液体水溶肥领域中的应用。本发明的优点和有益效果在于：(1)本发明所述的中微量元素组合物中含有增稠物质，通过与氮溶液、磷溶液和钾溶液混配后可以提高成品悬浮型水溶肥的混配性和稳定性。(2)本发明所述的中微量元素组合物中含有防冻物质，通过与氮溶液、磷溶液和钾溶液混配后可以提高成品悬浮型水溶肥的抗冻性，使悬浮型水溶肥在-20℃的情况下没有盐析出。(3)基于本发明所述的中微量元素组合物和水溶肥的配肥方法，可以精确控制肥料的注入量和肥料配比，能够按照设定的配方对不同肥料种类进行精确混合，从而实现了肥料定量生产，自动运行；而且可以脱离大工业生产模式，使农户在简单设备的条件下，通过简单工艺配置定制化养分含量水溶肥。例如可以通过使用农户自带桶包装、运输，减少因为悬浮型水溶肥称量和罐装过程中造成的溶液挂壁损失，充分保证农户自身的利益。而且中微量元素溶液的制作过程简单，成本低廉，适合小规模投入生产。(4)本发明可以根据特定区域土壤养分情况和特定农作物生长时间和农作物品种需求，结合测土结果，形成具有针对性的、不同养分含量的、定制化肥料配方，满足不同区域和不同农作物差异化需求，做到测土配方施肥。(5)本发明所用的水溶肥原料溶液的包装单位为1立方，既能够满足一定规模的农业生产需求量，又可以通过降低小包装盒包装盒运输成本而降低成本。(6)本发明可以结合水肥一体化、智能灌溉系统，组成基于液体配肥机的悬浮型水溶肥配肥-智能灌溉系统相结合的体系，实现农业灌溉-施肥现代化体系。具体实施方式如上所述，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种悬浮型水溶肥用中微量元素组合物、水溶肥及其制备和应用。具体地，本发明提供了一种悬浮型水溶肥用中微量元素组合物，所述中微量元素组合物包括中微量元素、增稠物质和防冻物质；所述中微量元素包含钙、镁、铁、锰、钼、铜、锌和/或硼中的至少一种；所述增稠物质包含聚多糖类和/或无机高分子增稠剂中的至少一种；所述防冻物质包含醇类和/或无机盐类中的至少一种。本发明同时提供了一种水溶肥配肥的方法，将水溶肥原料制备成相应的溶液，混合后得到成品。本发明的悬浮型水溶肥用中微量元素组合物、水溶肥可以借助于本领域技术人员常用的配肥机进行配肥，配肥机可以通过市售购买。其中，在本发明的一种优选实施方式中，借助于液体水溶肥配肥机进行混合。更优选地，所述液体智能液体配肥机为申请号为CN201620142437.3的专利“一种液体水溶肥智能配肥机”所述的智能液体配肥机。所述液体水溶肥智能配肥机包括，至少一组肥料注入系统，所述肥料注入系统包括肥液罐、肥料量计量装置和注肥管道，所述肥液罐与计量装置连接，所述注肥管道与计量装置连接；反应釜，所述反应釜中设有检测装置，用于检测肥料生产状态；所述反应釜与注肥管道连接；控制系统，所述控制系统分别连接所述肥料注入系统和反应釜，所述控制系统控制反应釜和肥料注入系统的动作，实时监测和控制肥料的注入量。由于配肥机具有智能配肥功能，通过人工输入配方，确定不同溶液之间的比例，经过精确计量后混配形成不同的配方。下面对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。其中，实施例中所用的原料的信息见表1。表1实施例中所用原料的信息原料纯度和/或型号生产厂商螯合钙97％邹平县润梓化工有限公司螯合镁97％邹平县润梓化工有限公司螯合铁97％邹平县润梓化工有限公司螯合锰97％邹平县润梓化工有限公司螯合钼酸铵97％邹平县润梓化工有限公司螯合铜97％邹平县润梓化工有限公司螯合锌97％邹平县润梓化工有限公司四水八硼酸钠97％邹平县润梓化工有限公司黄原胶99％内蒙古阜丰生物科技有限公司白炭黑90％济南润安新材料有限公司乙二醇95％济南乐俊化工有限公司苯甲酸钠99％滕州市滕宝化工有限责任公司尿素99％山东鲁科化工有限责任公司尿素硝酸铵溶液99％鲁西化工低聚磷酸铵溶液97％鲁西化工钾溶液95％标美力克肥业有限公司实施例一(一)配制中微量元素溶液本实施例所述中微量元素溶液的制备方法，包括以下步骤(以下份数为重量份)：1)称取水50份，加入反应釜A中，在转速为4000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，加入黄原胶0.6份，持续搅拌60分钟，形成均相液体，静置24小时后备用；2)称取水45.58份，加入反应釜B中，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下，加入白炭黑0.4份，持续搅拌30分钟，将反应釜A中的液体转移其中，持续搅拌20分钟，形成均相液体。3)向步骤2)中的液体加入5.54份含钙量为9.3％的螯合钙，3.43份含镁量为6％的螯合镁，0.79份含铁量为13％的螯合铁，0.08份含锰量为13％的螯合锰，0.11份含钼量为54％四水钼酸铵，2.74份含铜量为15％螯合铜，6.87份含锌量为15％螯合锌，0.74份含硼量为21％的四水八硼酸钠，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体；4)向步骤3)中添加1份乙二醇和0.5份尿素，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下持续搅拌10分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体，即得成品。(二)准备悬浮型水溶肥溶液在市场上购买尿素硝酸铵溶液，其有效养分硝态氮含量为6.5份-7.5份，有效养分铵态氮含量为6.5份-7.5份，有效养分酰胺态氮含量为14份-17份。在市场上购买低聚磷酸铵溶液，其有效养分氮素含量为11份，有效养分五氧化二磷含量为37份。在市场上购买高浓度钾溶液，其氧化钾含量为44份。(三)进行配肥通过设置不同溶液比例，形成高氮型配方，配方中氮-磷-钾的比例分别是300-100-100，对应的组分及比例为：氮溶液：磷溶液：钾溶液：中微量元素溶液＝60.3：19.3:16.2:4.2，启动智能配肥机，加工形成成品悬浮型液体水溶肥。注：要配制氮-磷-钾比例300-100-100的高氮型配方需要氮溶液，磷溶液，钾溶液和中微量元素溶液的计算方法如下：已知氮溶液中含氮量为32％，磷溶液中含氮量为11％、含磷量为37％，钾溶液中含钾量为44％。因为磷和钾元素仅存在于磷溶液和钾溶液中，所以先计算磷溶液和钾溶液的使用量。假设高氮型配方溶液的密度为1.4g/cm3。求要配置100g的高氮型配方溶液需要多少氮溶液，磷溶液，钾溶液和中微量元素溶液。磷溶液使用量＝配方中磷元素含量/磷溶液含磷量＝(100/1000/1.4*100)/37％＝19.3钾溶液使用量＝配方中钾元素含量/钾溶液含钾量＝(100/1000/1.4*100)/44％＝16.2氮溶液使用量＝配方中氮元素含量/氮溶液含氮量＝(300/1000/1.4*100-19.3*0.11)/32％＝60.3中微量元素溶液使用量＝总质量-氮溶液使用量-磷溶液使用量-钾溶液使用量＝100-60.3-19.3-16.2＝4.2所以，配制高氮型配方溶液配方为氮溶液：磷溶液：钾溶液：中微量元素溶液＝60.3：19.3:16.2:4.2。除了以上配方，同一氮肥溶液、磷肥溶液、钾肥溶液和中微量元素溶液可以通过调整比例，形成其它配方。高磷型配方，配方中氮-磷-钾的比例分别是100-300-100，对应的组分及比例为：氮溶液：磷溶液：钾溶液：中微量元素溶液＝2.4：57.9:16.2:23.5。高钾型配方，配方中氮-磷-钾的比例分别是100-100-300，对应的组分及比例为：氮溶液：磷溶液：钾溶液：中微量元素溶液＝15.7：19.3:48.7:16.3。氮磷钾养分均衡型配方，配方中氮-磷-钾的比例分别是170-170-170，对应的组分及比例为：氮溶液：磷溶液：钾溶液：中微量元素溶液＝26.7：32.8:27.6:12.9。(四)包装、运输悬浮型水溶肥通过农户自带家用普通桶为体积10-50L，广口或细口带盖的塑料桶，直接将成品悬浮型液体水溶肥直接运输到土壤中。经过低温冷藏和稳定测试实验，结果表明：使用本发明的方法配制的水溶肥成品肥(包括高氮型配方、高磷型配方、高钾型配方和均衡型配方)，与对照成品肥(中微量元素用等质量水代替)相比，黏度增加50-61％，低温盐析温度由-4℃降低至-20℃。最重要的是使用本发明制成的成品肥能够长时间保持稳定，液体不分层时间长达1年，显著高于对照。经过暖棚蔬菜(生菜、黄瓜、葡萄等)应用，结果表明：与同等营养化肥对照区相比，生菜增产19～29％，黄瓜增产17～23％，葡萄增产9～18％，最重要的是使用本配方所生产的成品肥含有中微量元素，能够补充长期施用化肥导致的作物中微量元素的缺失，改善作物的品质，黄瓜和葡萄等果实的风味变得纯正，结合测土配肥后针对性的补充作物的大量、中量、微量元素。以下通过其他与实施例一相似的实施例，制备得到中微量元素溶液、悬浮型水溶肥，然后将作为作物肥料应用，能够取得同实施例一相似的效果。实施例二(一)配制中微量元素溶液本实施例所述中微量元素溶液的制备方法，包括以下步骤：1)称取水50份，加入反应釜A中，在转速为4000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，加入黄原胶0.8份，持续搅拌60分钟，形成均相液体，静置24小时后备用；2)称取水13.1份，加入反应釜B中，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下，加入白炭黑1份，持续搅拌30分钟，将反应釜A中的液体转移其中，持续搅拌20分钟，形成均相液体。3)向步骤2)中的液体加入21.51份含钙量为9.3％的螯合钙，0.17份含钼量为54％四水钼酸铵，3.33份含铜量为15％螯合铜，6.67份含锌量为15％螯合锌，1.43份含硼量为21％的四水八硼酸钠，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体；4)向步骤3)中添加1份乙二醇和1份尿素，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下持续搅拌10分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体，即得成品。(二)准备悬浮型水溶肥溶液同实施例一(二)(三)进行配肥同实施例一(三)(四)包装、运输悬浮型水溶肥同实施例一(四)实施例三(一)配制中微量元素溶液本实施例所述中微量元素溶液的制备方法，包括以下步骤：1)称取水50份，加入反应釜A中，在转速为4000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，加入黄原胶0.6份，持续搅拌60分钟，形成均相液体，静置24小时后备用；2)称取水6.82份，加入反应釜B中，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下，加入白炭黑2份，持续搅拌30分钟，将反应釜A中的液体转移其中，持续搅拌20分钟，形成均相液体。3)向步骤2)中的液体加入16.67份含镁量为6％的螯合镁，3.85份含铁量为13％的螯合铁，4.62份含锰量为13％的螯合锰，3.33份含铜量为15％螯合铜，6.67份含锌量为15％螯合锌，0.95份含硼量为21％的四水八硼酸钠，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体；4)向步骤3)中添加4份乙二醇和0.5份尿素，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下持续搅拌10分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体，即得成品。(二)准备悬浮型水溶肥溶液同实施例一(二)(三)进行配肥同实施例一(三)(四)包装、运输悬浮型水溶肥同实施例一(四)以下对比例一和对比例二采用同实施例一相同的方法制备中微量元素溶液以及悬浮型水肥溶液，同实施例一、实施例二和实施例三的整体区别在于将增稠物质和防冻物质在中微量元素组合物中的比例进行或大或小的变化，然后将其作为水溶性肥料应用到作物中，其所取得效果与采用实施例一、实施例二和实施例三的水溶性肥料相比，效果稍差。具体表现为增产量稍低，黏度增加量稍低。但是，与同等营养的其他对照品(不含本发明的中微量元素组合物)相比，仍然能够取得相对好的结果。对比例一(一)配制中微量元素溶液本实施例所述中微量元素溶液的制备方法，包括以下步骤：1)称取水50份，加入反应釜A中，在转速为4000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，加入黄原胶0.4份，持续搅拌60分钟，形成均相液体，静置24小时后备用；2)称取水22.89份，加入反应釜B中，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下，加入白炭黑3份，持续搅拌30分钟，将反应釜A中的液体转移其中，持续搅拌20分钟，形成均相液体。3)向步骤2)中的液体加入5.38份含钙量为9.3％的螯合钙，3.33份含镁量为6％的螯合镁，0.77份含铁量为13％的螯合铁，0.08份含锰量为13％的螯合锰，0.11份含钼量为54％四水钼酸铵，2.67份含铜量为15％螯合铜，6.67份含锌量为15％螯合锌，0.71份含硼量为21％的四水八硼酸钠，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体；4)向步骤3)中添加0.4份乙二醇和3份尿素，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下持续搅拌10分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体，即得成品。(二)准备悬浮型水溶肥溶液同实施例一(二)(三)进行配肥同实施例一(三)(四)包装、运输悬浮型水溶肥同实施例一(四)对比例二(一)配制中微量元素溶液本实施例所述中微量元素溶液的制备方法，包括以下步骤：1)称取水50份，加入反应釜A中，在转速为4000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，加入黄原胶0.4份，持续搅拌60分钟，形成均相液体，静置24小时后备用；2)称取水22.89份，加入反应釜B中，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下，加入白炭黑3份，持续搅拌30分钟，将反应釜A中的液体转移其中，持续搅拌20分钟，形成均相液体。3)向步骤2)中的液体加入5.38份含钙量为9.3％的螯合钙，3.33份含镁量为6％的螯合镁，0.77份含铁量为13％的螯合铁，0.08份含锰量为13％的螯合锰，0.11份含钼量为54％四水钼酸铵，2.67份含铜量为15％螯合铜，6.67份含锌量为15％螯合锌，0.71份含硼量为21％的四水八硼酸钠，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下搅拌30分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体；4)向步骤3)中添加1份乙二醇和0.6份尿素，在转速为2000r/min的剪切乳化搅拌条件下持续搅拌10分钟，至以上物质全部溶解，形成均相液体，即得成品。(二)准备悬浮型水溶肥溶液同实施例一(二)(三)进行配肥同实施例一(三)(四)包装、运输悬浮型水溶肥同实施例一(四)通过设置不同溶液比例，形成以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。以上所述仅为本发明较佳实施例，并不用于局限本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均需要包含在发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3