本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料及其使用方法。
背景技术：
我国是农业大国，农业在国民生产中占有重要位置，在农业现代化过程中，集约型设施农业蓬勃发展，其中新型灌溉方式是国家重点支持方向，如滴灌、渗灌、微灌等，具有节约水资源，节省人工成本，水肥一体化方式提高肥料利用率等诸多优点。
在滴灌等新型灌溉方式使用过程中，浇灌用水和肥料是在配肥站配好后通过管道输送到植株附近，并通过微孔滴入植株根系周围土壤中，在此过程中，管道受到多方面的影响，会在内壁结垢，造成管道通径缩小，甚至堵塞毛细微孔，从而使田间水肥不均衡，局部作物减产甚至绝收，大大影响了滴灌系统的正常工作。出现此类问题，常规解决方法是用酸洗管道，如盐酸、硝酸等，这种方法只能够解决一部分问题，效果不稳定，而且还带来了其他的危害，比如土壤酸化，浓度控制不好还容易烧根，所以在种植季节一般不适宜进行清洗工作。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料及其使用方法，在施肥的同时，还具有管道防垢疏通作用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料，包括：2～7份螯合剂，3～8份ph调节剂，50～95份阻垢剂，1～1.5份消杀剂；其中，所述阻垢剂为焦磷酸钾、磷酸三钾、atmp、hedp钠盐或pbtca·na4中的一种或几种。
优选地，所述螯合剂为edta·na2、eddha·na柠檬酸钾或柠檬酸钠中的一种或几种。
优选地，所述ph调节剂为柠檬酸、硼酸或乙酸中的一种或几种。
优选地，所述消杀剂包括次氯酸钠、二氯异氰尿酸钠、溴氯海因或络合铜中的一种或几种。
优选地，所述的用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料，还包括35～45份水。
作为一种优化方案，用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料包括edta·na23～5份、柠檬酸钾1～2份、柠檬酸2～5份、硼酸2～3份、焦磷酸钾55～65份、atmp10～20份、hedp钠盐5～10份、次氯酸钠0.5～1份、二氯异氰尿酸钠1～3份。
作为一种优化方案，用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料包括eddha·na1～2份、柠檬酸钾3～5份、柠檬酸1～2份、硼酸2～4份、磷酸三钾60～70份、pbtca·na415～20份、次溴氯海因1～3份、二氯异氰尿酸钠1～3份。
作为一种优化方案，用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料包括edta·na21～2份、eddha·na1～2份、乙酸2～5份、硼酸2～3份、焦磷酸钾35～45份、磷酸三钾10～20份、pbtca·na45～10份、络合铜0.5～1.5份、水35～45份。
所述的用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料的使用方法：将所述水溶性肥料配制成100～1000ppm的水溶液，然后通过滴灌系统进行滴灌。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料，包括：2～7份螯合剂，3～8份ph调节剂，50～95份阻垢剂，1～1.5份消杀剂。其中，2～7份螯合剂能够增大水中的无机胶体的溶解度，防止其凝聚，还可以螯合水中的多价金属离子，避免多价金属离子与磷酸根、硫酸根、碳酸根、硼酸根、硅酸根等形成水不溶盐类，同时避免高价金属离子引发腐殖质凝聚。其中，3～8份ph调节剂可以使得水溶性肥料溶解在水中后，水溶液的ph值在7～9之间，避免引发腐殖质凝聚。其中，50～95份阻垢剂可以使盐类聚集体分散在水中，避免沉积在管道。1～1.5份消杀剂可以消杀水中的菌藻，确保管道中菌藻在一个很低的程度上。其中，所述阻垢剂为焦磷酸钾、磷酸三钾、atmp、hedp钠盐或pbtca·na4中的一种或几种，这些组分均含有大量的营养成分，符合国家对大量元素水溶肥料的含量要求。综上，本发明提供的水溶性肥料，在施肥的同时，还具有管道防垢疏通作用。
本发明弥补了具有管道疏通作用的全水溶肥料的空白，使滴灌、喷灌、渗灌等节水农业在操作过程中更加方便，延长了灌溉设施的使用寿命，同时磷钾等养分含量在50～70％之间，并且均为速效水溶性状态，易于被植株吸收利用，特别是避免了用酸清洗管道带来的工时和污染。本发明所有原料采购容易，价格与常规同含量水溶肥料相当。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明针对以下几个阻塞成因针对设计配方：
1、水源因素，对于水源中砂石等杂质，常规滴灌系统有过滤装置，这个不在考虑范围内，但是水源(特别是浅层井水)中还有细微胶体(粒径在1～100nm之间的微粒)，可以透过过滤装置，在管道中遇到肥料中的正负电荷，而产生聚集，形成的团聚体沉积下来形成垢，其中无机胶体主要是钙、镁、铁、硅等盐类，有机胶体主要是腐殖质类；
2、肥料因素，目前滴灌系统浇水绝大部分是和肥料一起浇灌的，所以多种类型的肥料都可能被用于滴灌系统，同时，很多情况下，用户会使用几种肥料混合滴灌，甚至肥料+农药一同滴灌，从而造成不同类型肥料间反应形成沉淀，或是肥料中杂质参与的反应形成沉积垢，这类问题主要类型是钙镁铁锰铜锌等多价金属离子和磷酸根、硫酸根、碳酸根、硼酸根、硅酸根等形成水不溶盐类。
3、微生物因素，水源中本来含有多种菌类藻类，在管道中又有充足的碳源氮源，所以管道中特别是毛细孔周边极易滋生菌落菌苔，造成堵塞。
总结以上阻塞原因，主要是胶体凝聚、盐类沉积、菌藻滋生三个方面问题，针对以上成因，我们逐条加以解决：
1、对于胶体凝聚；无机胶体采用螯合技术增大其溶解性，防止凝聚；有机胶体的主要成分是腐殖质，而腐殖质凝聚及絮凝的引发原因主要有两方面，其一是ph值过低，我们采取加大ph值的措施，使本品碱性，溶水后溶液偏碱性，ph值在7～9之间，其二是高价金属离子，我们采用添加螯合剂保护的措施。
2、对于灌溉水中的盐类：一方面用螯合剂增加其溶解度，这对不加肥料时由水源带入的盐类有很好的作用，但对水肥一体化时肥料中的盐类形成的沉积作用有限，对于这种大量的盐类聚集体我们用阻垢分散剂使其分散在水中避免沉积在管道。
3、对于细菌藻类滋生问题，我们用两项措施防治，一是添加氯气，消杀水中菌藻，对于生命力比较强的难杀灭菌藻，我们添加非氧化性杀菌剂，确保管道中菌藻在一个很低的程度上。
据此，我们设计了一种水溶肥料，包括2～7份螯合剂，3～8份ph调节剂，50～95份阻垢剂，1～1.5份消杀剂。
在对该配方进一步的优化和筛选后，进一步确定各个功能组分的具体原料为：所述的螯合剂包括edta·na2(乙二胺四乙酸二钠)、eddha·na(乙二胺二邻苯基乙酸钠)、柠檬酸盐等的其中一种或几种；所述的ph调节剂包括柠檬酸、硼酸、乙酸等的其中一种或几种；所述的阻垢剂包括焦磷酸钾、磷酸三钾、atmp(氨基三甲叉膦酸)、hedp钠盐(羟基乙叉二膦酸的钠盐)、pbtca·na4(膦酰基丁烷三羧酸的四钠盐)等的其中一种或几种；所述的消杀剂包括次氯酸钠、二氯异氰尿酸钠、溴氯海因、络合铜等的其中一种或几种。
其中，所述的柠檬酸盐指的是柠檬酸的钠盐或钾盐；所述的柠檬酸盐可以带有结晶水；
其中，所述的hedp钠盐指的是hedp·na、hedp·na2、hedp·na3和hedp·na4的其中一种或几种；
其中，二氯异氰尿酸钠可以直接采用工业原料，也可以采购优氯净代替；
其中，所述的络合铜是本领域技术人员对水溶性含铜杀菌剂的统称，尤其是指有机铜类杀菌剂；常用的络合铜包括柠檬酸铜、甘氨酸铜(络氨铜)、乙酸铜、噻菌铜、脂肪酸铜、松脂酸铜、琥珀酸铜、琥胶肥酸铜等。
下面在实施例中展示3组水溶性肥料。
实施例1
一种水溶肥料，包括螯合剂、ph调节剂、阻垢剂和消杀剂，其中，所述的螯合剂包括edta·na23～5份、柠檬酸钾1～2份，所述的ph调节剂包括柠檬酸2～5份、硼酸2～3份，所述的阻垢剂包括焦磷酸钾55～65份、atmp10～20份、hedp钠盐5～10份，所述的消杀剂包括次氯酸钠0.5～1份、二氯异氰尿酸钠1～3份。
实施例2
一种水溶肥料，包括螯合剂、ph调节剂、阻垢剂和消杀剂，其中，所述的螯合剂包括eddha·na1～2份、柠檬酸钾3～5份，所述的ph调节剂包括柠檬酸1～2份、硼酸2～4份，所述的阻垢剂包括磷酸三钾60～70份、pbtca·na415～20份，所述的消杀剂包括次溴氯海因1～3份、二氯异氰尿酸钠1～3份。
实施例3
一种水溶肥料，为液体制剂，包括螯合剂、ph调节剂、阻垢剂、消杀剂和水，其中，所述的螯合剂包括edta·na21～2份、eddha·na1～2份，所述的ph调节剂包括乙酸2～5份、硼酸2～3份，所述的阻垢剂包括焦磷酸钾35～45份、磷酸三钾10～20份、pbtca·na45～10份，所述的消杀剂包括络合铜0.5～1.5份，溶剂水35～45份。
在应用时，可以将本发明提供的用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料配制成浓度为100～1000ppm的水溶液，进行滴灌。
本发明分析了滴灌管道堵塞的各种成因，并针对设计出本方案产品，本品本身含有植物所需的大量元素营养(n+p2o5+k2o≥50％或n+p2o5+k2o≥500g/l)，符合国家对大量元素水溶肥料的含量要求，并同时具有管道防垢疏通作用，每年使用1至3次本品，可保持管道通畅不结垢，对于已经结垢的管道，多用几次本品也可疏通，但对于已经堵塞的管道，还需要针对性疏通后，再用本品进一步巩固和保持。
本发明弥补了具有管道疏通作用的全水溶肥料的空白，使滴灌、喷灌、渗灌等节水农业在操作过程中更加方便，延长了灌溉设施的使用寿命，同时磷钾等养分含量在50～70％之间，并且均为速效水溶性状态，易于被植株吸收利用，特别是避免了用酸清洗管道带来的工时和污染。本发明所有原料采购容易，价格与常规同含量水溶肥料相当。
本发明提供的用于滴灌系统具有疏通管道防堵塞作用的水溶性肥料经实验室模拟管道沉积试验验证，达到预期效果。
实验一：
在含钙量50ppm的硬水中，分别加入含磷酸一铵的大量元素水溶肥料(大量元素≥60％)(作为对照组)和含量相同(大量元素≥60％)的实施例1制得产品(作为实验组)，添加量均为800ppm，对照组和实验组同样含磷，但对照组产生白色磷酸钙沉淀，而实验组依旧澄清透明无沉淀，这说明实施例1制得产品在实际田间滴灌使用浓度下，可以避免硬水中的钙镁与肥料中的磷酸根、硫酸根等形成沉淀并结垢。
实验二：
在含钙100ppm的硬水中，加入含量50％的腐殖酸钠至500ppm，20分钟后腐殖酸钠全部形成絮状沉淀；同样的硬水(含钙100ppm)，加入实施例1制得产品至1000ppm后，再加入腐殖酸钠，棕红色溶液澄清无沉淀。这说明，腐殖酸胶体在硬水中形成絮凝沉淀，有可能会堵塞管路，但是在有本发明提供的水溶性肥料存在情况下，腐殖酸很好的保持了溶解状态，从而避免在管路中堵塞。
实验三：
将磷酸钙、硫酸钙、腐殖酸钠与钙盐的反应沉积物各1克，分别置于中速定性滤纸中，置于三角瓶上，用1000ppm的实施例3制得产品的溶液反复淋洗，可见磷酸钙和硫酸钙较快溶解洗脱了，而腐殖酸钙沉积物则用了大量的本品液体，仍有少量沉淀(干燥后称量0.2克)无法去除，说明本发明提供的水溶性肥料对有机胶体的除垢效果不是特别理想，同时也说明有机胶体较难去除，应尽量早的在施肥时考虑可能结垢，并添加本发明提供的水溶性肥料对应，以免有机胶体一旦沉积，去除难度增大。
试验四：
将本发明提供的水溶性肥料(实施例2制备)100ppm溶液和同含量常规水溶肥料100ppm溶液，分别置于烧杯中，并分别添加10ppm的氯化钙，并在烧杯中栽培了绿萝，每3天换一次液体，观察了20天烧杯壁菌苔情况，发现在常规水溶肥料溶液的烧杯上，有两种痕迹，一种是浅绿色的菌苔生长痕迹，另一种是溶液蒸发后留下的白色印记，而本发明提供的水溶性肥料溶液烧杯上，首先没有浅绿色菌苔痕迹，其次白色蒸发痕迹也相对浅，这说明在滴灌带接触的土壤根系环境下，容易滋生细菌产生菌苔，使用本发明提供的水溶性肥料可对此问题提供较好的解决效果。