1.本发明涉及肥料领域，具体涉及一种防治作物黄化的水溶性铁肥及其制备方法。
背景技术：
2.我国是农业大国，而施肥是保证粮食产量的重要措施。但长期以来我国的化肥利用率处于较低水平，仅为30％
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35％，高施肥水平和较低肥料利用率，造成了严重的资源浪费和环境问题。开发新型的具有高效和环保特点的多功能缓释肥料是解决这些问题的重要手段。缓释肥料可以降低养分释放速率，为作物提供长效的养分供给，既提高了肥料利用率也减少了对环境的污染。
3.植物缺铁容易产生缺铁黄化症，其关键技术之一是开发一种高效铁肥。目前市场上的铁肥多为不同类型的无机铁肥，土施效果均不理想，如施入七水硫酸亚铁时，铁离子很快就与土壤中的碳酸盐结合为铁的难溶性化合物，同时fe
2+
易转化成fe
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而变得无效，不易被植物吸收，而叶面喷施既因fe
2+
较易氧化为fe
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而失效，又难以保证喷洒均匀，点状复绿，效果不佳。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供一种防治作物黄化的水溶性铁肥及其制备方法，用于解决现有技术中存在的无机铁肥土施效果均不理想，铁离子很快就与土壤中的碳酸盐结合为铁的难溶性化合物，同时fe
2+
易转化成fe
3+
而变得无效，不易被植物吸收的问题。
5.本发明的目的采用以下技术方案来实现：
6.第一方面，本发明提供一种防治作物黄化的水溶性铁肥，按照重量份数计算，包括以下成分：
7.泥炭土20～50份、硫酸脲亚铁8～16份、改性蒙脱石10～15份和胶黏剂4～8份。
8.优选地，所述防治作物黄化的水溶性铁肥，按照重量份数计算，包括以下成分：
9.泥炭土30～40份、硫酸脲亚铁10～14份、改性蒙脱石10～15份和胶黏剂5～8份。
10.优选地，所述防治作物黄化的水溶性铁肥，按照重量份数计算，包括以下成分：
11.泥炭土35份、硫酸脲亚铁12份、改性蒙脱石13份和胶黏剂6份。
12.优选地，所述泥炭土的粒径为1～5mm。
13.优选地，所述改性蒙脱石的粒径为100～500μm。
14.优选地，所述胶黏剂为天然胶黏剂，包括淀粉胶黏剂和/或植物蛋白胶黏剂。
15.优选地，所述硫酸脲亚铁溶液的制备方法为：
16.m1.称取硫酸亚铁、硫酸和去离子水加入至反应容器内，持续搅拌并保持反应液的温度低于60℃，搅拌均匀后，得到硫酸亚铁混液；其中，硫酸为质量分数为98％的浓硫酸，硫酸亚铁、硫酸和去离子水的质量比为1.5～1.8:1:0.2～0.4；
17.m2.称取尿素与去离子水混合均匀，形成尿素溶液，升温至40～50℃，之后边搅拌边缓慢加入硫酸亚铁混液，加入完毕后继续搅拌反应1～3h，然后经过干燥处理，得到硫酸
脲亚铁；其中，尿素溶液中，尿素与去离子水的质量比为3:0.5～1.2；硫酸亚铁混液与尿素溶液的质量比为1:2.4～3.2。
18.优选地，所述改性蒙脱石的制备方法为：
19.n1.称取蒙脱石粉末与去离子水混合，超声均匀后，加入吐温20，继续超声0.5～1h后，经过过滤、洗涤和干燥处理，得到蒙脱石活化物；其中，蒙脱石粉末、吐温20与去离子水的质量比为1:0.05～0.1:5～10；
20.n2.称取3
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甲基
‑4‑
异丙基苯酚与n,n
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二甲基甲酰胺混合，完全溶解后，加入蒙脱石活化物，超声均匀后，倒入聚四氟乙烯作为内衬的反应釜中，并将反应釜密封后置于125～150℃的环境下处理3～6h，反应结束后经过过滤、洗涤和干燥处理，得到改性蒙脱石；其中，蒙脱石活化物、3
‑
甲基
‑4‑
异丙基苯酚与n,n
‑
二甲基甲酰胺的质量比为1:0.2～0.4:8～10。
21.第二方面，本发明提供一种防治作物黄化的水溶性铁肥的制备方法，包括以下步骤：
22.步骤1，按量称取所述硫酸脲亚铁溶于水形成溶液后，再加入按量称取的所述改性蒙脱石，混合至搅拌器内，搅拌处理2～4h后，静置3～5h，得到硫酸脲亚铁/改性蒙脱石复合材料；
23.步骤2，将硫酸脲亚铁/改性蒙脱石复合材料与按量称取的所述泥炭土混合至搅拌机中，搅拌1～2h后，再均匀地加入所述胶黏剂，干燥处理后，经过挤出机的挤出和造粒，得到所述防治作物黄化的水溶性铁肥。
24.优选地，步骤1中，所述硫酸脲亚铁与水的质量比为1:2.5～6。
25.本发明的有益效果为：
26.本发明提供了一种防治作物黄化的水溶性铁肥及其制备方法，本发明的制备方法操作简单，便于大量推广使用；本发明制备得到的水溶性铁肥能够在水中逐渐缓释溶出，在能够保证铁肥释放的同时，还能够起到保水、通气和保肥的能力。
27.本发明制备的水溶性铁肥中使用了硫酸亚铁与硫酸混合后再与尿素反应，生产硫酸脲亚铁，硫酸脲亚铁由于其本身含有的酸性物质，所以稳定性比普通的亚铁盐要高，而且硫酸脲亚铁由于亚铁的存在，其易分解的性质得到削弱，也增加了其缓释的效果。此外，本发明在制备水溶性铁肥的过程中是先将硫酸脲亚铁溶解后再与改性蒙脱石混合，使改性蒙脱石的表面固定大量的硫酸脲亚铁，之后再与泥炭土均匀混合，这样使亚铁固定起来而不易很快流失，此外对于泥炭土来讲，这样不仅能够发挥出泥炭土保水保肥的能力很强的优点，而且还能够避免泥炭土时间过长会导致土壤板结的缺点。
28.由于本发明制备的铁肥含有大量的酸，因此能够中和土壤中的碳酸盐，从而避免了二价铁离子与碳酸盐结合形成铁的难溶化合物，此外本发明在铁肥的制备过程中使用了改性蒙脱石作为亚铁的固定载体，改性蒙脱石是使用3
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甲基
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异丙基苯酚对蒙脱石粉进行改性后得到，3
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甲基
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异丙基苯酚本身属于具有弱酸性的酚类，具有较强的杀菌和抗氧化活性，其杀菌性能够大幅减弱土壤中的有害菌对植物的影响，而抗氧化活性能够保证亚铁离子不会轻易的转化为三价铁离子，从而能够更有利于植物的吸收，3
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甲基
‑4‑
异丙基苯酚由于不溶于水而且也较为稳定，能够长期的保护二价铁离子不被氧化。
具体实施方式
29.为了更清楚的说明本发明，下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
30.实施例1
31.一种防治作物黄化的水溶性铁肥，按照重量份数计算，包括以下成分：
32.泥炭土35份、硫酸脲亚铁12份、改性蒙脱石13份和淀粉胶黏剂6份。
33.泥炭土的粒径为1～5mm，改性蒙脱石的粒径为100～500μm。
34.硫酸脲亚铁溶液的制备方法为：
35.m1.称取硫酸亚铁、硫酸和去离子水加入至反应容器内，持续搅拌并保持反应液的温度低于60℃，搅拌均匀后，得到硫酸亚铁混液；其中，硫酸为质量分数为98％的浓硫酸，硫酸亚铁、硫酸和去离子水的质量比为1.6:1:0.3；
36.m2.称取尿素与去离子水混合均匀，形成尿素溶液，升温至40～50℃，之后边搅拌边缓慢加入硫酸亚铁混液，加入完毕后继续搅拌反应1～3h，然后经过干燥处理，得到硫酸脲亚铁；其中，尿素溶液中，尿素与去离子水的质量比为3:0.8；硫酸亚铁混液与尿素溶液的质量比为1:2.8。
37.改性蒙脱石的制备方法为：
38.n1.称取蒙脱石粉末与去离子水混合，超声均匀后，加入吐温20，继续超声0.5～1h后，经过过滤、洗涤和干燥处理，得到蒙脱石活化物；其中，蒙脱石粉末、吐温20与去离子水的质量比为1:0.08:8；
39.n2.称取3
‑
甲基
‑4‑
异丙基苯酚与n,n
‑
二甲基甲酰胺混合，完全溶解后，加入蒙脱石活化物，超声均匀后，倒入聚四氟乙烯作为内衬的反应釜中，并将反应釜密封后置于125～150℃的环境下处理3～6h，反应结束后经过过滤、洗涤和干燥处理，得到改性蒙脱石；其中，蒙脱石活化物、3
‑
甲基
‑4‑
异丙基苯酚与n,n
‑
二甲基甲酰胺的质量比为1:0.3:9。
40.上述防治作物黄化的水溶性铁肥的制备方法，包括以下步骤：
41.步骤1，按照硫酸脲亚铁与水的质量比为1:4.6混合形成溶液后，再加入按量称取的改性蒙脱石，混合至搅拌器内，搅拌处理2～4h后，静置3～5h，得到硫酸脲亚铁/改性蒙脱石复合材料；
42.步骤2，将硫酸脲亚铁/改性蒙脱石复合材料与按量称取的泥炭土混合至搅拌机中，搅拌1～2h后，再均匀地加入胶黏剂，干燥处理后，经过挤出机的挤出和造粒，得到防治作物黄化的水溶性铁肥。
43.实施例2
44.一种防治作物黄化的水溶性铁肥，按照重量份数计算，包括以下成分：
45.泥炭土20份、硫酸脲亚铁8份、改性蒙脱石10份和植物蛋白胶黏剂4份。
46.泥炭土的粒径为1～5mm，改性蒙脱石的粒径为100～500μm。
47.硫酸脲亚铁溶液的制备方法为：
48.m1.称取硫酸亚铁、硫酸和去离子水加入至反应容器内，持续搅拌并保持反应液的温度低于60℃，搅拌均匀后，得到硫酸亚铁混液；其中，硫酸为质量分数为98％的浓硫酸，硫酸亚铁、硫酸和去离子水的质量比为1.5:1:0.2；
49.m2.称取尿素与去离子水混合均匀，形成尿素溶液，升温至40～50℃，之后边搅拌边缓慢加入硫酸亚铁混液，加入完毕后继续搅拌反应1～3h，然后经过干燥处理，得到硫酸
脲亚铁；其中，尿素溶液中，尿素与去离子水的质量比为3:0.5；硫酸亚铁混液与尿素溶液的质量比为1:2.4。
50.改性蒙脱石的制备方法为：
51.n1.称取蒙脱石粉末与去离子水混合，超声均匀后，加入吐温20，继续超声0.5～1h后，经过过滤、洗涤和干燥处理，得到蒙脱石活化物；其中，蒙脱石粉末、吐温20与去离子水的质量比为1:0.05:5；
52.n2.称取3
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甲基
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异丙基苯酚与n,n
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二甲基甲酰胺混合，完全溶解后，加入蒙脱石活化物，超声均匀后，倒入聚四氟乙烯作为内衬的反应釜中，并将反应釜密封后置于125～150℃的环境下处理3～6h，反应结束后经过过滤、洗涤和干燥处理，得到改性蒙脱石；其中，蒙脱石活化物、3
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甲基
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异丙基苯酚与n,n
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二甲基甲酰胺的质量比为1:0.2:8。
53.上述防治作物黄化的水溶性铁肥的制备方法，包括以下步骤：
54.步骤1，按照硫酸脲亚铁与水的质量比为1:2.5混合形成溶液后，再加入按量称取的改性蒙脱石，混合至搅拌器内，搅拌处理2～4h后，静置3～5h，得到硫酸脲亚铁/改性蒙脱石复合材料；
55.步骤2，将硫酸脲亚铁/改性蒙脱石复合材料与按量称取的泥炭土混合至搅拌机中，搅拌1～2h后，再均匀地加入胶黏剂，干燥处理后，经过挤出机的挤出和造粒，得到防治作物黄化的水溶性铁肥。
56.实施例3
57.一种防治作物黄化的水溶性铁肥，按照重量份数计算，包括以下成分：
58.泥炭土50份、硫酸脲亚铁16份、改性蒙脱石15份和淀粉胶黏剂8份。
59.泥炭土的粒径为1～5mm，改性蒙脱石的粒径为100～500μm。
60.硫酸脲亚铁溶液的制备方法为：
61.m1.称取硫酸亚铁、硫酸和去离子水加入至反应容器内，持续搅拌并保持反应液的温度低于60℃，搅拌均匀后，得到硫酸亚铁混液；其中，硫酸为质量分数为98％的浓硫酸，硫酸亚铁、硫酸和去离子水的质量比为1.8:1:0.4；
62.m2.称取尿素与去离子水混合均匀，形成尿素溶液，升温至40～50℃，之后边搅拌边缓慢加入硫酸亚铁混液，加入完毕后继续搅拌反应1～3h，然后经过干燥处理，得到硫酸脲亚铁；其中，尿素溶液中，尿素与去离子水的质量比为3:1.2；硫酸亚铁混液与尿素溶液的质量比为1:3.2。
63.改性蒙脱石的制备方法为：
64.n1.称取蒙脱石粉末与去离子水混合，超声均匀后，加入吐温20，继续超声0.5～1h后，经过过滤、洗涤和干燥处理，得到蒙脱石活化物；其中，蒙脱石粉末、吐温20与去离子水的质量比为1:0.1:10；
65.n2.称取3
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甲基
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异丙基苯酚与n,n
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二甲基甲酰胺混合，完全溶解后，加入蒙脱石活化物，超声均匀后，倒入聚四氟乙烯作为内衬的反应釜中，并将反应釜密封后置于125～150℃的环境下处理3～6h，反应结束后经过过滤、洗涤和干燥处理，得到改性蒙脱石；其中，蒙脱石活化物、3
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甲基
‑4‑
异丙基苯酚与n,n
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二甲基甲酰胺的质量比为1:0.4:10。
66.上述防治作物黄化的水溶性铁肥的制备方法，包括以下步骤：
67.步骤1，按照硫酸脲亚铁与水的质量比为1:6混合形成溶液后，再加入按量称取的
改性蒙脱石，混合至搅拌器内，搅拌处理2～4h后，静置3～5h，得到硫酸脲亚铁/改性蒙脱石复合材料；
68.步骤2，将硫酸脲亚铁/改性蒙脱石复合材料与按量称取的泥炭土混合至搅拌机中，搅拌1～2h后，再均匀地加入胶黏剂，干燥处理后，经过挤出机的挤出和造粒，得到防治作物黄化的水溶性铁肥。
69.对比例1
70.一种防治作物黄化的水溶性铁肥，按照重量份数计算，包括以下成分：
71.泥炭土35份、硫酸亚铁12份、改性蒙脱石13份和淀粉胶黏剂6份。
72.泥炭土的粒径为1～5mm，蒙脱石的粒径为100～500μm。
73.上述防治作物黄化的水溶性铁肥的制备方法，包括以下步骤：
74.步骤1，按照硫酸亚铁与水的质量比为1:4.6混合形成溶液后，再加入按量称取的蒙脱石，混合至搅拌器内，搅拌处理2～4h后，静置3～5h，得到硫酸亚铁/蒙脱石复合材料；
75.步骤2，将硫酸亚铁/蒙脱石复合材料与按量称取的泥炭土混合至搅拌机中，搅拌1～2h后，再均匀地加入胶黏剂，干燥处理后，经过挤出机的挤出和造粒，得到防治作物黄化的水溶性铁肥。
76.对比例2
77.一种防治作物黄化的水溶性铁肥，按照重量份数计算，包括以下成分：
78.泥炭土35份、硫酸脲亚铁12份、蒙脱石13份和淀粉胶黏剂6份。
79.泥炭土的粒径为1～5mm，蒙脱石的粒径为100～500μm。
80.硫酸脲亚铁溶液的制备方法为：
81.m1.称取硫酸亚铁、硫酸和去离子水加入至反应容器内，持续搅拌并保持反应液的温度低于60℃，搅拌均匀后，得到硫酸亚铁混液；其中，硫酸为质量分数为98％的浓硫酸，硫酸亚铁、硫酸和去离子水的质量比为1.6:1:0.3；
82.m2.称取尿素与去离子水混合均匀，形成尿素溶液，升温至40～50℃，之后边搅拌边缓慢加入硫酸亚铁混液，加入完毕后继续搅拌反应1～3h，然后经过干燥处理，得到硫酸脲亚铁；其中，尿素溶液中，尿素与去离子水的质量比为3:0.8；硫酸亚铁混液与尿素溶液的质量比为1:2.8。
83.上述防治作物黄化的水溶性铁肥的制备方法，包括以下步骤：
84.步骤1，按照硫酸脲亚铁与水的质量比为1:4.6混合形成溶液后，再加入按量称取的蒙脱石，混合至搅拌器内，搅拌处理2～4h后，静置3～5h，得到硫酸脲亚铁/蒙脱石复合材料；
85.步骤2，将硫酸脲亚铁/蒙脱石复合材料与按量称取的泥炭土混合至搅拌机中，搅拌1～2h后，再均匀地加入胶黏剂，干燥处理后，经过挤出机的挤出和造粒，得到防治作物黄化的水溶性铁肥。
86.为了更加清楚的说明本发明，本发明还进行了相关实验。实验产品：本发明实施例1～3以及对比例1～2所制备的铁肥；实验地：湖北荆门；实验植物：当地出现中度黄化的柑橘100棵，均分为5组；肥料使用：在柑橘根部周边50cm范围内挖掘深度为20cm的沟渠，每棵柑橘的沟渠内均匀施加铁肥200g，之后加水和土填平，观察施肥一个月后叶片复绿和叶片铁含量的情况，其中，叶片铁含量小于35mg/kg时，处于铁缺乏状态，叶片铁含量处于35～
59mg/kg之间时，处于铁低量状态，叶片铁含量处于60～120mg/kg之间时，处于铁适量状态。
87.实验结果如表1所示。
88.表1不同铁肥对作为黄化的改善情况
[0089] 实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2复绿率(％)9590955060叶片平均铁含量(mg/kg)7872715864
[0090]
上表1中，本发明的实施例1～3的结果显示柑橘复绿率均在90％以上，说明本发明的铁肥具有较好的效果。此外，叶片平均铁含量是同一组中不同柑橘树的叶片中铁的含量取平均值得到，可以看出，本发明实施例1～3具有较高的叶片铁含量，且均处于60～120mg/kg之间时，属于铁适量状态。
[0091]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。