一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥及其制备方法与流程

文档序号:15263749发布日期:2018-08-24 22:30阅读:1002来源:国知局
本发明属于液体肥料
技术领域
,具体是涉及一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥。同时,本发明还涉及所述液体肥的制备方法。
背景技术
:随着国家推行土地流转政策,规模化、集约化、现代化的农业经营模式推动了水肥一体化技术的推广,种植户对新型肥料的需求越来越多,要求肥料营养全面、快速溶解、便于施用。液体肥作为一种省工、省时、高效的新型肥料得到了种植者的普遍认可。悬浮液体肥既克服了清液肥养分低的缺点,同时也在新技术的支撑下不断克服流动性差、易结晶、沉降、物性差等缺点,具有广阔的市场前景,并且配方易于变更,各养分均匀全面,是未来肥料发展的一种趋势。随着水肥耦合和根区调控,实现高产高效,同步作物营养需求,也将成为今后肥料技术发展的主流方向。现代农业对新型肥料的要求将是肥料高效化、施肥机械化、水肥一体化、配方全面化、产品功能化和成本减少化。目前水肥一体化引导从两个方面发展:第一是满足作物营养生长的需求;第二是解决作物生产障碍问题,这就需要将营养型水溶性肥料和功能型水溶性肥料搭配使用。传统的液体肥料能提供植物生长所需的营养成分,但是忽略了改善土壤的理化性质,同时也疏忽了对植物应有的生长刺激与调节。因此,研发一种高浓度、养分全面、能为植物不同生长时期提供营养、并且含有功能助剂、对植物生长起正向促进作用的悬浮液体肥具有巨大的市场需求。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥,为植物生长不同阶段提供全面的养分,正向促进植物生长,调理土壤,刺激植物生理代谢,增强抗逆特性,提高机体免疫力,改良土壤结构,提高植物对各种养分的利用率,提高作物产量和品质。本发明的目的还在于提供一种制备所述高浓度全营养功能型悬浮液体肥的方法。本发明的目的通过以下技术方案予以实现。除非另有说明,本发明所采用的百分数均为质量百分数。一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥,由下述重量份的原料制成:功能助剂1~5份,大量元素肥料40~60份,中量元素肥料1~5份,微量元素肥料0.5~2.5份,悬浮剂0.5~2.5份和水20~40份;其中,所述的功能助剂为腐植酸、腐植酸钾、硝基黄腐酸、黄腐酸钾、聚谷氨酸、聚天门冬氨酸及其盐类化合物、海藻提取物、甲壳素、壳聚糖及其衍生物、防生物酶模拟物、枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌、酵母菌、淡紫拟青霉、泾阳链霉菌或其他芽孢杆菌中的一种或几种;所述的大量元素肥料为氮肥、磷肥和钾肥中的一种或几种,包括本领域常用的尿素、硝酸钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸脲、农用聚磷酸铵、硫酸钾或氯化钾;所述的中量元素肥料为含有中量元素钙、镁、硫的无机化合物及其有机化合物中的一种或几种,包括柠檬酸钙、柠檬酸镁、硝酸镁、硝酸铵钙、edta-ca、edta-mg、硫酸镁、氨基酸钙或氨基酸镁;所述的微量元素肥料为含有微量元素硼、锰、铜、锌、钼、铁的无机化合物及其有机化合物的一种或几种,包括硼酸、硼酸钠、钼酸铵、edta-ca、edta-zn、edta-fe、edta-cu、edta-mn或氨基酸锌;所述的悬浮剂由下述重量份的原料组成:助悬剂0.45~2.5份,增溶剂0.005~0.025份,防腐剂0.005~0.04份和消泡剂0.005~0.025份。所述的助悬剂,优选为瓜尔胶、黄原胶、明胶、魔芋胶、阿拉伯树胶、琼脂、阳离子羟乙基纤维素、羟丙基二淀粉磷酸酯、羟丙基纤维素、海藻酸钾、海藻酸钠、海藻酸丙二醇脂、鲸蜡醇磷酸酯钾、聚丙烯酸、亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、三聚磷酸钠、三聚磷酸钾、六偏磷酸钠、焦磷酸钠或焦磷酸钾中的一种或几种。所述的增溶剂,优选为月桂基两性醋酸钠、月桂酰肌氨酸钠、聚乙烯吡咯烷酮-k30、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸脂或脂肪酸蔗糖酯中的一种或几种。所述的防腐剂,优选为乙酸钾、柠檬酸、柠檬酸钾、山梨酸或山梨酸钾中的一种或几种。所述的消泡剂,优选为乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥的制备方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取大量元素肥料40~60份,中量元素原料1~5份,微量元素肥料0.5~2.5份,磨细至微米级、混匀,得配料a;(2)取功能助剂1~5份和水5~10份用均质乳化机乳化分散5~10min,得配料b;(3)取悬浮剂0.5~2.5份和水10~35份用均质乳化机乳化分散10~50min,得助悬液c;(4)将配料a缓慢加入助悬液c中,继续用均质乳化机乳化分散10~30min,冷却至室温,得悬浮肥母液d;(5)再将配料b和悬浮肥母液d常温混匀,即得到所需的高浓度全营养功能型悬浮液体肥。工作环境为常温常压,所述的均质乳化机的工作转速为1000rpm~6000rpm。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:(1)本发明悬浮液体肥料富含氮、磷、钾及中微量元素,养分全面,配比合理,能够为植物生长的不同阶段提供各种养分;加入的功能助剂,对植物生长起正向促进,对土壤有调理作用,可以改良土壤结构,增加土壤有机质含量,可以刺激植物生理代谢,增强抗逆特性,提高机体免疫力,提高植物对各种养分的利用率,提高作物产量和品质。(2)本发明悬浮液体肥料养分高,n+p2o5+k2o≥500g/l,流动性好,长时间存储不分层,不产生沉淀,适用于大面积自动化施肥作业,施肥效率高。(3)悬浮液体肥所用助悬剂含有增溶剂,增溶剂不仅有分散增稠的效果,还可以增加养分在水溶液中的溶解度,使原料不易重新结晶沉淀,产品稳定性更强;(4)常温常压环境下生产,设备简单,能耗低,容易实现规模化生产,降低劳动程度。(5)产品原料对作物和土壤均无负面作用,符合现代化农业绿色、生态的要求。(6)本发明悬浮液体肥料全水溶,既可以用于滴灌和喷灌系统,适用于水肥一体化设施,节水节肥;也可以冲施、喷施、淋施,具有高效、省时、省工、省力的优点。附图说明图1为本发明高浓度全营养功能型悬浮液体肥的制备流程框图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定。所有基于本发明教导所作出的变化或等同替换均应属于本发明的保护范围。本发明所述的功能助剂在和肥料合理混配后施用于植物叶面或者根围时,能够对植物的自然生长起到促进作用,维持植物生长素平衡,促进植物营养吸收,诱导植物体对逆境的抵御能力,挖掘作物产量和品质潜能。功能助剂包括矿物源腐植酸(如腐植酸、腐植酸钾等)、矿物源黄腐酸(如硝基黄腐酸等)、聚谷氨酸、聚天门冬氨酸及其盐类化合物(如聚天门冬氨酸锌、聚天门冬氨酸钙、聚天冬氨酸镁等)、绿藻多糖、甲壳素、壳聚糖及其衍生物(如壳寡糖、氨基寡糖素等)、防生物酶模拟物(msod)、微生物活菌(如枯草芽孢杆菌、绿色木霉菌、酵母菌、淡紫拟青霉、泾阳链霉菌等)。矿物源腐植酸是动植物遗骸,主要是植物的遗骸,经过微生物的分解和转化,以及一系列复杂的地球化学反应过程和积累起来的一类有机物质。它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸,具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。腐植酸的主要元素组成为碳、氢、氧、氮、硫,是一种多价酚型芳香族化合物与氮化合物的缩聚物。腐植酸对农作物的五大作用:刺激生理代谢,改变化肥特性,改良土壤结构,增强抗逆特性,改善产品质量。矿物源黄腐酸是一种从天然腐植酸中提取的短碳链分子结构物质。它具有高负载量及高生理活性,具有以下的特殊功能:激发植物微观生物活性,螯合常量及微量营养物质,抗絮凝、具缓冲,溶解性能好,防治植物病害,增强抗病性,抗寒抗旱,缓释肥料,改良土壤团粒结构。氨基酸或者氨基酸的聚合物及其盐类是一种有机态活性氮肥,氨基酸是有机氮养分的重要补充来源。氨基酸具有络合金属离子的作用,容易将植物所需的中量元素和微量元素携带到植物体内,提高植物对各种养分的利用率。氨基酸还是植物体内合成各种酶的促进剂和催化剂,对植物新陈代谢起着重要作用。例如聚天门冬氨酸是一种水溶性高分子氨基酸类聚合物,有显著促进植物吸收养分的作用,能够提高农作物的产量,而且还可以节省化肥施用量,能促进粮食、蔬菜、瓜果、花卉等农作物对养分的吸收。聚天门冬氨酸作为植物营养吸收助剂适用于多种植物和土壤,与化肥配合使用的优点表现在:减少化肥流失,活化养分元素,提高化肥利用率,从而减少化肥用量,增加产量,促进作物对铁、锌、锰等微量元素吸收,促进根系生长,增强抗逆性。例如聚谷氨酸作为肥料的功能助剂具有以下优点:通过微生物发酵生产而富含有蛋白质、矿物质、维生素及多种生化活性物质,具有天然、环保特性;有很强的保肥、保水能力,可大幅度减少肥料的流失,有效提高肥料利用率,减少化肥使用量,可明显降低河流、湖泊的污染风险,具有较高的生态及社会效益;可增强作物抗旱、抗寒等抗逆能力,促进种子萌发和出苗,大幅度提高作物产量,增加农民收入;对铅、镉、铬、砷、汞等重金属具有极佳的螯合效果,可避免作物吸收过多土壤中有毒重金属,提高食品的安全性;发酵液中含有对抗植物病害、虫害的有效成分,因而对植物防病、防虫有一定效果,能减少农药使用量;有效缓解和避免土壤酸化,改良土壤,最终增加农业收益。海藻提取物是生长在海水中的海藻经特殊工艺提炼出来的,除了含有陆地植物所具有的营养成分之外,还含有许多陆地植物不可比拟的海藻多糖、甘露醇、酚类多聚物、甜菜碱、脱落酸、褐藻糖胶、氨基酸、蛋白质、吲哚有机酸族生长类、细胞激动族调节素、赤霉素族调节素及生物碘、钾、钙、镁、锰、钛等多种营养元素物质,对作物有着迅速补充养分、壮根促苗、增强光合作用、增加分花率、保花保果、抗病抑毒驱虫及改善还原作物品质与风味、提高作物产量等功效。甲壳素和壳聚糖衍生物,功效主要为改良土壤,培肥地力,提高土壤中养分利用率;生根保根,解除根生长不良,有效解决重茬问题;诱导植物抗病抗逆性,以生物防治取代化学防治,减少化学农药用量;降低根部病害的发生率,防治根结线虫;强化光合作用,提高品质,果实优品率显著提高;双向调控,增产效果显著,长期使用产量较常规施肥提高。微生物活菌和化肥复配后的功能如下:提供或活化养分;产生促进作物生长活性物质能力;促进土壤有机物料腐熟;改善农产品品质;增强作物抗逆性;改良和修复土壤。msod防生物酶模拟物是一种金属多肽蛋白酶,易被植物吸收,在植物体内起到消除超氧自由基,增强植物免疫力和抗逆能力的作用,并能提高植物对营养物质的吸收。msod具有缓释性、高效性、绿色环保性,不改变使用方法与用量的基础上,可显著提高化肥的利用率、提高作物产量与品质,降低施肥成本,降低氮流失与碳排放,从而提高农民的收入;还可减少因过度施肥而造成的土壤与环境问题,为农业的可持续发展提供有力的科技支撑。实施例1一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥,含有如下重量分数的各组分:实施例1中悬浮剂0.500份由黄原胶0.350份,琼脂0.100份,海藻酸丙二醇脂0.025份,阳离子羟乙基纤维素0.005份,三聚磷酸钠0.005份,月桂基两性醋酸钠0.005份,山梨酸钾0.005份,聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.005份组成。如图1所示,所述悬浮液体肥的具体制备方法包括如下步骤:a.将49.43份大量元素水溶肥原料尿素、硝酸钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、农用聚磷酸铵、硫酸钾、3.000份中量元素水溶肥原料edta-ca、氨基酸镁和1.000份微量元素水溶肥原料硼酸、edta-zn、钼酸铵、edta-fe、edta-cu、edta-mn磨细至微米级及以下后混匀,制得配料a1。b.常温条件下将3.000份功能助剂腐植酸钾、聚谷氨酸、谷草芽孢杆菌和msod混匀加10.000份水用均质乳化机乳化分散7.5min,制得配料b1。c.常温条件下将0.500份悬浮剂加22.120份水乳化分散10min,制得助悬液c1。d.常温条件下,将配料a1缓慢加入助悬液c1中,继续用均质乳化机乳化分散10min,冷却至室温,制得悬浮肥母液d1。e.常温条件下,将配料b1和悬浮肥母液d1混匀,制得高浓度全营养功能型悬浮液体肥产品e1。实施例2一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥,含有如下重量分数的各组分:实施例2中悬浮剂1.000份由瓜尔胶0.500份,羟丙基二淀粉磷酸酯0.300份,鲸蜡醇磷酸酯钾0.110份,亚甲基双萘磺酸钠0.050份,三聚磷酸钾0.010份,月桂酰肌氨酸钠0.010份,山梨酸0.010份,乳化硅油0.010份组成。如图1所示,所述悬浮液体肥的具体制备方法包括如下步骤:a.将42.220份大量元素水溶肥原料硝酸钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、农用聚磷酸铵、4.000份中量元素水溶肥原料edta-ca、氨基酸镁和2.500份微量元素水溶肥原料硼酸、edta-zn、钼酸铵、edta-fe、edta-cu、edta-mn磨细至微米级及以下后混匀,制得配料a2。b.常温条件下将5.000份功能助剂硝基黄腐酸、聚天门冬氨酸钾、绿色木霉菌和msod混匀加10.000份水用均质乳化机乳化分散9.5min,制得配料b2。c.常温条件下将1.000份悬浮剂加27.500份水乳化分散20min,制得助悬液c2。d.常温条件下,将配料a2缓慢加入助悬液c2中,继续用均质乳化机乳化分散15min,冷却至室温,制得悬浮肥母液d2。e.常温条件下,将配料b2和悬浮肥母液d2混匀,制得高浓度全营养功能型悬浮液体肥产品e2。实施例3一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥,含有如下重量分数的各组分:实施例3中悬浮剂2.500份由明胶1.500份,羟丙基纤维素0.500份,聚丙烯酸0.275份,亚甲基双甲基萘磺酸钠0.125份,六偏磷酸钠0.025份,聚乙烯吡咯烷酮-k300.025份,柠檬酸钾0.025份,聚氧丙烯甘油醚0.025份组成。如图1所示,所述悬浮液体肥的具体制备方法包括如下步骤:a.将55.400份大量元素水溶肥原料尿素、硝酸钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、5.000份中量元素水溶肥原料edta-ca、edta-mg和2.000份微量元素水溶肥原料硼酸、edta-zn、钼酸铵、edta-fe、edta-cu、edta-mn磨细至微米级及以下后混匀,制得配料a3。b.常温条件下将1.000份功能助剂硝基黄腐酸、海藻提取物、酵母菌和msod混匀加5.480份水用均质乳化机乳化分散5.5min,制得配料b3。c.常温条件下将2.500份悬浮剂加22.000份水乳化分散35min,制得助悬液c3。d.常温条件下,将配料a3缓慢加入助悬液c3中,继续用均质乳化机乳化分散30min,冷却至室温,制得悬浮肥母液d3。e.常温条件下,将配料b3和悬浮肥母液d3混匀,制得高浓度全营养功能型悬浮液体肥产品e3。实施例4一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥,含有如下重量分数的各组分:实施例4中悬浮剂1.500份是由魔芋胶0.975份,海藻酸钾0.300份,羧甲基纤维素钠0.075份,木质素磺酸钠0.090份,焦磷酸钠0.015份,聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸脂0.015份,柠檬酸0.015份,聚二甲基硅氧烷0.015份组成。如图1所示,所述悬浮液体肥的具体制备方法包括如下步骤:a.将55.510份大量元素水溶肥原料尿素、硝酸钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾1.000份中量元素水溶肥原料柠檬酸钙、mgso4·h2o和1.000份微量元素水溶肥原料硼酸、edta-zn、钼酸铵、edta-fe、edta-cu、edta-mn磨细至微米级及以下后混匀,制得配料a4。b.常温条件下将2.000份功能助剂腐植酸钾、甲壳素、淡紫拟青霉和msod混匀加6.470份水用均质乳化机乳化分散6.5min,制得配料b4。c.常温条件下将1.500份悬浮剂加26.000份水乳化分散25min,制得助悬液c4。d.常温条件下,将配料a4缓慢加入助悬液c4中,继续用均质乳化机乳化分散20min,冷却至室温,制得悬浮肥母液d4。e.常温条件下,将配料b4和悬浮肥母液d4混匀,制得高浓度全营养功能型悬浮液体肥产品e4。实施例5一种高浓度全营养功能型悬浮液体肥,含有如下重量分数的各组分:实施例5中悬浮剂2.000份是由阿拉伯树胶1.200份,海藻酸钠0.500份,羧甲基淀粉钠0.100份,木质素磺酸钙0.100份,焦磷酸钾0.020份,脂肪酸蔗糖酯0.020份,乙酸钾0.020份,聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.020份组成。如图1所示,所述悬浮液体肥的具体制备方法包括如下步骤:a.将59.340份大量元素水溶肥原料尿素、硝酸钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、农用聚磷酸铵、硫酸钾、2.000份中量元素水溶肥原料edta-ca、硝酸镁和0.500份微量元素水溶肥原料硼酸、edta-zn、钼酸铵、edta-fe、edta-cu、edta-mn磨细至微米级及以下后混匀,制得配料a5。b.常温条件下将4.000份功能助剂腐植酸钾、壳聚糖、泾阳链霉菌和msod混匀加6.120份水用均质乳化机乳化分散8.5min,制得配料b5。c.常温条件下将2.000份悬浮剂加17.000份水乳化分散30min,制得助悬液c5。d.常温条件下,将配料a5缓慢加入助悬液c5中,继续用均质乳化机乳化分散25min,冷却至室温,制得悬浮肥母液d5。e.常温条件下,将配料b5和悬浮肥母液d5混匀,制得高浓度全营养功能型悬浮液体肥产品e5。应用实施例1采用中华人民共和国农业行业标准ny1107-2010、ny525-2012检测所的肥料的质量指标。本发明实施例1-5制备的高浓度全营养功能型悬浮液体肥,养分含量高,营养成分全面,又含有特殊作用的功能助剂,流动性好,是营养型和功能型肥料相结合的高品质液体悬浮肥料,具体见表1。表1悬浮液体肥质量指标应用实施例2:本发明高浓度全营养功能型悬浮液体肥肥效试验试验地点:云南省昆明市嵩明县杨林镇后白龙村试验时间:2017年2月15日—4月30日试验作物:大棚蔬菜生菜试验方案:选取本发明制备的高浓度全营养功能型悬浮液体肥e1-e5和市售液体肥e0(n+p2o5≥500g/l)两种肥料样品。试验拟在11个大棚开展,1个大棚设1个处理,共11个处理,每个大棚面积0.47亩(宽5米,长63米)。11个处理分三种类型,第一种为对照例选用市售液体肥,第二种选用本发明制备的高浓度全营养功能型悬浮液体肥e1-e5,第三种选用市售液体肥e0和本发明高浓度全营养功能型液体肥e1-e5按比例1:4混配。处理1#(对照例,常规施肥+市售液体肥e0),处理2#(常规施肥+液体肥e1),处理3#(常规施肥+液体肥e2),处理4#(常规施肥+液体肥e3),处理5#(常规施肥+液体肥e4),处理6#(常规施肥+液体肥e5),处理7#(常规施肥+液体肥e0:e1=1:4),处理8#(常规施肥+液体肥e0:e2=1:4),处理9#(常规施肥+液体肥e0:e3=1:4),处理10#(常规施肥+液体肥e0:e4=1:4),处理11#(常规施肥+液体肥e0:e5=1:4)。表2肥效试验结果处理1#-11#施肥品种及用量一致,施肥方法:第一次施肥(2017年2月20日,常规施肥,基施,施用云天化股份有限公司生产的云峰牌四全水溶复合肥料16-16-16,施肥量20kg/亩),第二次施肥(2017年3月12日,各处理液体肥,淋施,800倍稀释,施肥量10kg/亩),第三次施肥(2017年4月2日,各处理液体肥,淋施,500倍稀释,施肥量10kg/亩)。采用定点调查,在每个大棚固定调查点,一个大棚定3个点,一个点定4株调查,每次液体肥淋施施肥前和采收前调查一次,产量实收实产,具体见下表试验结果如表2所示。表2结果表明,和对照例相比,淋施本发明高浓度全营养功能型悬浮液体肥均在一定程度上增加了生菜的产量。2#-6#处理施用e1-e5液体肥相比1#处理施用市售液体肥e0亩产分别增产10.14%,7.03%,11.71%,12.46%,13.19%。其中e5增产效果最为显著,采收前株高平均增长率在24.67%,叶片数平均增长率21.88%,冠幅平均增长率18.79%,在11个处理中,生菜的长势是最旺盛的。7#-11#处理施用80%e1-e5和20%e0混配液体肥,其增产效果也很显著,实际增产率分别为9.70%、6.47%、11.04%、11.88%、12.77%,比理论增产率8.11%、5.63%、9.37%、9.97%、10.55%高出1.58%、0.84%、1.67%、1.91%、2.22%,。生菜整个生长期间,施用实施例液体肥产品的生菜生长旺盛,叶片肥厚,菜色浓郁,由此可见功能助剂的作用显著,液体肥中加入功能助剂和大量元素、中微量元素协同作用可以对生菜生长起正向促进,刺激生菜生理代谢,增强抗逆特性,提高机体免疫力,提高生菜对各种养分的利用率,最终提高生菜产量和品质。在生菜移苗前和收获后,分别测定11个大棚土壤的ph,结果如表3所示。移苗前,大棚土壤由于长期种植蔬菜,轮种频繁,施肥过度致使土壤ph为5.0左右,为强酸性土壤,有机质含量降低,土壤会结成较大土块,严重降低土壤肥力。施用本发明实施例液体肥,在生菜收获后,土壤ph在5.5以上,土壤ph恢复率最高为14.5%。最低为9.8%。如果种植户长期使用本产品,有望使土壤ph提升至6以上。收获后和移苗前相比,土壤颜色变深,土壤松散,透气性强,蓄水能力增加。结果表明,本发明高浓度全营养功能型悬浮液体肥有改良土壤,增加土壤肥力的效果。表3土壤phph1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#移苗前5.15.04.94.84.95.15.25.05.05.05.2收获后5.65.55.55.55.15.65.85.75.55.55.8当前第1页12
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