CN103739340B - 一种微量元素水溶肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微量元素水溶肥料及其制备方法，肥料包括如下质量份：镁：5.5～6.0；钙：0.7～1.0；硼：0.05～0.15；锰：2.0～2.3；锌：3.0～3.5；铁：1.25～1.5；钼：0.5～0.8；铵：3.6～3.9；钠：0.3～0.7；硫：9.0～11.5；硅：0.3～0.6；铝：0.5～0.8；碘：0.7～0.9。其制备方法包括如下步骤：采用敞口式FRP桶好氧发酵，利用BS分解菌的生化代谢作用，使BS分解菌得到好氧生长，同时在好氧发酵过程中产生有机酸；然后进行生物酸解和混匀，BS分解菌通过矿解矿石粉，并在酸性环境下，依次投入不同的矿石粉，分别进行搅拌；经过5～6天的混合搅拌后，形成含多种微量元素的液态混合物；将FRP桶内的液态混合物全部通过自动灌装系统装入专用产品塑料包装瓶内，并密封存贮。

Description

一种微量元素水溶肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种微量元素水溶肥料及其制备方法。

背景技术

目前在农业生产中广泛而大量使用化学肥料，很少使用有机肥料。传统的化学肥料使得重金属和有毒元素增加，直接危害人体健康，利用废酸生产的磷肥中会带有三氯乙醛，对作物造成毒害，长期施用化肥还会造成土壤中重金属元素的富集；化肥的施用使得微生物活性降低，物质难以转化及降解；长期使用氮肥造成土壤营养失调，加剧土壤磷、钾的耗竭，导致硝态氮累积，若未被作物充分同化可使其含量迅速增加，摄入人体后被微生物还原为二氧化氮，使血液的载氧能力下降，诱发高铁血红蛋白血症，严重时可使人窒息死亡；化肥加速土壤酸化，从而降低盐基饱和度和土壤肥力。如发明专利一种微量元素水溶肥料(公布号CN103145506,公布日期2013.06.12)虽然提高了农作物的增产，但存在的缺点是需要把三种不同的水溶肥料按照植物的三个生长时期进行施肥才能达到效果，不利于大范围的种植，且对土质有一定要求，不能与碱生药剂混用，只能做喷雾施用，不能拌种、浇灌、追肥。

发明内容

本发明的目的在于针对现有肥料存在的缺陷，提供一种微量元素水溶肥料及其制备方法，以达到能促使作物快速吸收而补充养分，增加其抗病力与免疫力，并增大作物产量，提高果实甜度的效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种微量元素水溶肥料，其特征在于包括如下质量份：镁：5.5～6.0；钙：0.7～1.0；硼：0.05～0.15；锰：2.0～2.3；锌：3.0～3.5；铁：1.25～1.5；钼：0.5～0.8；铵：3.6～3.9；钠：0.3～0.7；硫：9.0～11.5；硅：0.3～0.6；铝：0.5～0.8；碘：0.7～0.9。

上述一种微量元素水溶肥料及其制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a、采用敞口式FRP桶好氧发酵，以甘蔗糖蜜为BS分解菌的碳源，以矿石粉所含的微量金属元素为BS分解菌的生长营养源，利用BS分解菌的生化代谢作用，使BS分解菌得到好氧生长，同时在好氧发酵过程中产生有机酸，并降低混合物的pH值；

b、然后进行生物酸解和混匀，BS分解菌通过矿解矿石粉，将金属元素一一释放出来，并在酸性环境下，使产物以离子态共存于液态混合物中，依次投入不同的矿石粉，分别进行搅拌；经过5～6天的混合搅拌后，得到能共存的离子态微量金属元素，形成含微量元素的液态混合物；

c、将FRP桶内的液态混合物全部通过自动灌装系统装入不同规格的专用产品塑料包装瓶内，并密封存贮。

进一步，步骤a中的甘蔗糖蜜质量份比为：水分25，蔗糖18.8，转化糖13，非糖有机物8，非发酵性糖分2，胶体4，硫酸灰分7.1，蛋白质，以Nx6.25记2.5，磷酸，以H3PO4记0.12；可溶性树胶25，碳水化合物38，乌头酸6，柠檬酸4，苹果酸6，琥珀酸5，固醇4.5，色素5.5，维生素6。

进一步，步骤a中好氧发酵过程以枯草芽孢杆菌好氧发酵为主，直接将BS分解菌在每个FRP桶中进行培养发酵。在好氧培养之前，在每一只FRP桶中加入320升纯水，用电热片加热并用控温设备控温一小时，使FRP桶内温度控制在35～45℃之间，然后将6kgBS分解菌与2kg糖蜜加入每一只FRP桶中，不断搅拌，通过搅拌带入空气，为BS分解菌提供氧气，使BS分解菌分解糖蜜进行好氧生长并发酵，培养24小时。

进一步，步骤b中生物酸解和混匀是将含镁矿石粉、含锰矿石粉、含锌矿石粉、含硼矿石粉、含钼矿石粉、含铁矿石粉、含钙矿石粉、含铵矿石粉、含硫矿石粉、含硅矿石粉、含钠矿石粉、含铝矿石粉及含碘矿石粉依次投入以上FRP桶，每投入一种元素的矿石粉，进行搅拌，使矿石粉与BS分解菌及其发酵产物有机酸接触混合；搅拌30分钟后，再投入下一种元素的矿石粉，最后按767.4：3.0：1.1：2.1的比例加入氯化钠、吲哚、r-氯丁酸丁酯和EDTA，通过BS分解菌及其发酵产物有机酸、氨基酸的混合作用，将溶液中的镁、锰、锌、硼、钼、铁、钙、铵、硫、硅、钠、铝和碘从矿石粉中释放出来，在酸性条件下，以离子态存在。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

促进作物快速吸收和补充养分，增强抗病力和免疫力，增大作物产量，提高果实甜度：本发明中含有镁元素可增加果实甜度；钙元素增加植物枝干韧性，防止落果；硼元素能防止果实开裂，提高口感；锰元素能增加杀菌作用，提高农作物免疫力；锌元素能增加细胞活化；铁元素能增加果实重量；钼元素能降低氮素，提高开花率；硫元素使叶面光泽，增加活力；硅元素增加果实光泽、肥美；铵可以提升抗菌效果；钠元素延长果实、蔬菜采收后保鲜期；铝元素分化其他金属并代谢；碘元素提升枝干、果实的伤口愈合力。本发明将植物所需的次微量元素与微量元素，以离子状态钳合及液化，喷洒及灌溉后极易被各种作物植物迅速吸收，于短期内可改善植物微量元素缺乏症，并提高作物对病虫害的抵抗力，增加产量与品质；同时可强化光合作用，促进根群旺盛，防止根腐；可缩短休眠期，刺激种子萌芽及作物愈合伤口，催生叶芽，增厚叶片等，对作物有特殊强化功效；无毒、无臭、无味，适合室内盆栽及观赏用花卉类使用，效果显著。本发明浓度高、品质精纯，用量少许即可达到预期效果，品质稳定；在果树催花初期使用，可预防气候巨变所带来的伤害，增加花苞数量，强化花梗，明显提高出果率及果实重量质感；作物果实采收前使用，可使果实增加甜度、色泽光亮，并提高口感，增长果实保存时间，可达到事半功倍之效益；各种元素无需微生物、益菌分解，喷灌叶面或灌根部，亦能帮助其他肥料被植物直接吸收；有效的分解氮素，平衡土壤里所有的元素，改善酸碱值。与现在国内同类产品相比，在生产上，该产品生产工艺相对简单，污染少；从产品性质上，该产品属于微生物肥料，绿色环保；从环境角度来说减少了环境污染排放；从微量元素种类上比较，该产品比一般肥料含有更多种植物生长所需的微量元素，能较好地弥补一般化学肥料在微量元素等方面的缺陷，更好地促进植物生长并改良种地；与国内大多微量元素水溶肥料相比，在微量元素种类上有优越性，且主要以离子态共存；在肥效上，大大提高了水果的产量与糖度，肥效显著。

附图说明

图1为本发明一种微量元素水溶肥料及其制备方法的生产工艺流程及产污节点图；

图2为本发明每批产品物料平衡图；

图3为本发明水平衡图；

具体实施方式

本发明一种微量元素水溶肥料及其制备方法，其原理是采用敞口式FRP桶好氧发酵，在生产过程中一直只在同一个装置中进行，最终产品为高活性且含多种离子态微量元素的液态肥料，能使作物快速吸收，喷洒作物加强光合作用，灌根强化根群旺盛。

本发明需要准备如下材料：

1、本发明包括如下质量份：镁：5.5～6.0；钙：0.7～1.0；硼：0.05～0.15；锰：2.0～2.3；锌：3.0～3.5；铁：1.25～1.5；钼：0.5～0.8；铵：3.6～3.9；钠：0.3～0.7；硫：9.0～11.5；硅：0.3～0.6；铝：0.5～0.8；碘：0.7～0.9。

2、机具设备如表1所示：

表1主要生产设备

3、本发明的相关数据如表2所示：

表2主要原辅材料

本发明包括如下步骤：采用敞口式FRP桶好氧发酵，以优质甘蔗糖蜜为碳源培养高效BS分解菌，甘蔗糖蜜质量份比为：水分25，蔗糖18.8，转化糖13，非糖有机物8，非发酵性糖分2，胶体4，硫酸灰分7.1，蛋白质，以Nx6.25记2.5，磷酸，以H3PO4记0.12；可溶性树胶25，碳水化合物38，乌头酸6，柠檬酸4，苹果酸6，琥珀酸5，固醇4.5，色素5.5，维生素6。同时利用其发酵产物与分解菌释放酸解多种元素的矿石粉金属元素，利用BS分解菌的生化代谢作用，并使这些金属元素保存离子态共存于液态混合物中，且能促进BS分解菌得到好氧生长，同时在好氧发酵过程中产生有机酸，并降低混合物的pH值。好氧发酵过程以枯草芽孢杆菌好氧发酵为主，直接将BS分解菌在每个FRP桶中进行培养发酵。在好氧培养之前，在每一只FRP桶中加入320升纯水，用电热片加热并用控温设备控温1小时，使FRP桶内温度控制在35～45℃之间，然后将6kgBS分解菌与2kg糖蜜加入每一只FRP桶中，不断搅拌。通过搅拌带入空气，为BS分解菌提供氧气，使其分解糖蜜进行好氧生长并发酵，培养24小时。然后进行生物酸解和混匀，生物酸解和混匀是将含镁矿石粉、含锰矿石粉、含锌矿石粉、含硼矿石粉、含钼矿石粉、含铁矿石粉、含钙矿石粉、含铵矿石粉、含硫矿石粉、含硅矿石粉、含钠矿石粉、含铝矿石粉及含碘矿石粉依次先后投入以上FRP桶。每投入一种元素的矿石粉，进行搅拌，使矿石粉与BS分解菌及其发酵产物有机酸接触混合；搅拌30分钟后，再投入下一种元素的矿石粉，最后按767.4:3.0:1.1:2.1的比例加入氯化钠、吲哚、r-氯丁酸丁酯和EDTA。通过BS分解菌及其发酵产物有机酸、氨基酸的混合作用，将溶液中的镁、锰、锌、硼、钼、铁、钙、铵、硫、硅、钠、铝和碘从矿石粉中释放出来，在酸性条件下，以离子态存在。BS分解菌通过矿解矿石粉，将其中的金属元素一一释放出来，并在酸性环境下，使其以离子态共存于液态混合物中，依次投入不同的矿石粉，分别进行搅拌；经过5～6天的混合搅拌后，得到能共存的多种离子态微量金属元素，形成含多种微量元素的液态混合物。将FRP桶内的液态混合物全部通过自动灌装系统装入不同规格的专用产品塑料包装瓶内，并密封存贮。

针对本发明做了如下试验：

一、试验材料与设计：

1、试验地点及试验作物、品种

试验地点设在浙江省金华市和兰溪市，供试作物和品种分别是：西瓜味抗病948、浙蜜2号；葡萄品种为比昂扣、藤稔。

2、试验地基本情况

试验点均受亚热带石屯季风气候影响，年温适中，雨量充沛，气候环境优越，但生产水平一般，供试土壤均为中等肥力耕地。各试验点土壤类型及理化性状如表3所示：

表3各试验点土壤类型及理化性状

3、试验处理设计

试验设两个处理，分别为：

处理1：常规施肥，同时喷与处理2等量的清水。

处理2：在常规施肥的基础上，施用含微量元素水溶肥料，每亩每次250克，施用四次。西瓜在初花期后每10天喷施1次；葡萄在花前喷施1次、花后每隔15天喷施1次，在露水干后且阳光不强的早上、傍晚均匀喷雾于叶片的正反两面，喷施时稀释1000倍。

二、试验结果与分析

1、施用含微量元素水溶肥料对西瓜产量及性状的影响如表4所示：

表4微量元素水溶肥料对西瓜产量及性状的影响

上表数据表明，施用含微量元素水溶肥料后，西瓜产量上升，与常规施肥相比，两试验点增产幅度分别为8.1％、8.8％。

田间试验还发现喷施含微量元素水溶肥料能促进西瓜生长，主要表现为西瓜糖度提高、平均单瓜重量增加、瓜蔓增粗、叶色增绿、叶面积增大等促进效果。

通过DPS统计分析软件对处理间差异进行显著性分析，结果为P_兰溪点是0.0340、P_金华点是0.0298，均小于0.05，说明两试验点均达到显著水平。

兰溪点统计分析如表5所示：

表5兰溪点统计分析

金华点统计分析如表6所示：

表6金华点统计分析

2、施用含微量元素水溶肥料对葡萄产量及性状的影响如表7所示：

表7微量元素水溶肥料对葡萄产量及性状的影响

上表数据表明，施用含微量元素水溶肥料后，葡萄产量上升，与常规施肥相比，两试验点增产幅度分别为5.0％、5.2％。

田间试验发现喷施含微量元素水溶肥料后，能促进葡萄生长，主要能使葡萄单穗中、平均粒重增加。

通过DPS统计分析软件对处理间差异进行显著性分析，结果为P_兰溪点是0.0221，小于0.05，说明该试验点达显著水平；P_金华点是0.0082，小于0.01，说明该试验点达极显著水平。

兰溪点统计分析如表8所示；

表8兰溪点统计分析

金华点统计分析如表9所示：

表9金华点统计分析

3、经济效益分析

在N、P、K水平相同的条件下，一定范围内，喷施含微量元素水溶肥料能够增加收益，从投入产出比来看，对西瓜施用含微量元素水溶肥料两试验点分别为1:22.1、1:26.0，对葡萄施用含微量元素水溶肥料两试验点分别为1:26.0、1:16.8，均高于常规施肥。施用含微量元素市容肥料后，作物产量有所上升，与当地常规施肥相比，西瓜与葡萄均能增产5％以上；能促进西瓜的生长，主要表现为西瓜糖度提高、平均单瓜重量增加、瓜蔓增粗、叶色增绿、叶面积增大等促进效果，为进一步增产增收创造条件；能使葡萄单穗中、平均粒重增加；西瓜、葡萄的投入产出比均有所提高。

本发明质量控制：

(1)严格控制温度、pH值及搅拌速度；

(2)采用培训、印发资料、互相讨论等方式使清洁生产深入人心；管理上设立清洁生产小组、制定清洁生产措施，实施清洁生产和经济责任制挂钩等方式提高生产环境；

(3)采用清洁生产工艺、设备和措施，加强全过程的管理；

(4)生产工艺与设备、原料利用率、新鲜用水量、以及污染物产生指标等基本上符合清洁生产要求；

(5)按照源头削减、过程控制和综合利用的原则，在实施清洁生产过程中，加强对清洁生产的规定和行动计划，完善与清洁生产相关的企业管理制度；

(6)采取组织保证、转变观念、加强管理等步骤，加强对原料、燃料的管理，提高原料、燃料的品质，减少原料、燃料的流失，同时进行岗位员工技术培训，增强岗位员工操作技能提高操作效率；

(7)对通过清洁生产审计发现有缺陷的设备，结合设备检修进行改进，改善工艺条件，对一些技术落后、设备老化的工艺，结合技术改造，分批分期进行技术更新改造等措施；

(8)改变生产线与设备布局，建立连续、闭路生产运转过程中的原材料流失和产品损失，提高原材料转化率，减少污染物排放；

(9)更新工艺，实现自动化控制，优化工艺操作条件，提高搅拌效果，减少设备噪声对周围环境的影响；

(10)加强对车间内生产管理及设备维护，车间应制订严格的操作规程，操作人员应经培训并考核合格后才能单独上岗，在安全生产的同时也能使生产过程中的原材料消耗和污染物排放降低；

(11)通过设定目标、指标、管理方案进行控制，有效地减少污染，节约资源，减少各项环境费用的支出，从而明显地降低成本，使项目的经济效益和环境效益达到统一。

本发明安全措施：

(1)认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，确保建设项目符合国家规定的劳动安全卫生标准，保障劳动者在生产过程中的安全和健康；

(2)生产、经营、存储、运输、使用危险化学品，必须遵守《危险化学品安全管理条例》和国家有关安全生产的法律、其他行政法规的规定，一旦发生风险事故，要根据具体情况采取应急措施，切断泄漏源、火源，控制事故扩大，采取遏制泄漏物进入环境的紧急措施，紧急疏散和救护居民；

(3)企业对生产操作工人必须进行上岗前专业技术培训，严格管理，提高职工安全环保意识；

(4)对安全和环保应建立严格的防范措施，制定严格的管理规章制度，列出潜在危险的过程、设备等清单，严格执行设备检查和报废制度；

(5)采用先进的控制系统和自控装置，操作人员在操作室工作，通过显示屏提供整个生产过程信息，设备运转情况以及内部清洗的故障报警信息，发现问题及时处理；

(6)加强废弃处理装置的运行管理，一旦出现事故性排放应及时停止生产操作，待修复后再进行生产；

(7)企业应制定风险事故应急预案，一旦发生事故，要根据具体情况采取应急措施，切断泄漏源、火源。控制事故扩大，同时应立即报警，并采取遏制泄露物进入环境的紧急措施。

本发明环保措施：

(1)加强对三废处理系统设计建造和整改，从选料、设计、维修、运行可靠性等方面综合考虑，使其达到工艺要求，从根本上减少事故排放的可能性；

(2)建立完善的管理和监测制度，以便更好地为安全生产管理服务；

(3)提高各主要排放口的监测频率，保证其处理效率；

(4)废弃集中收集后采用稀酸喷淋吸收装置处理后通过不低于15m的排气筒排放。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种微量元素水溶肥料，其特征在于：

水溶肥料中各元素的质量份为：

镁：5.5～6.0；

钙：0.7～1.0；

硼：0.05～0.15；

锰：2.0～2.3；

锌：3.0～3.5；

铁：1.25～1.5；

钼：0.5～0.8；

铵：3.6～3.9；

钠：0.3～0.7；

硫：9.0～11.5；

硅：0.3～0.6；

铝：0.5～0.8；

碘：0.7～0.9；

水溶肥料的制备方法包括如下步骤：

a、采用敞口式FRP桶好氧发酵，以甘蔗糖蜜为BS分解菌的碳源，以矿石粉所含的微量金属元素为BS分解菌的生长营养源，利用BS分解菌的生化代谢作用，使BS分解菌得到好氧生长，同时在好氧发酵过程中产生有机酸，并降低混合物的pH值；好氧发酵过程以枯草芽孢杆菌好氧发酵为主，直接将BS分解菌在每个FRP桶中进行培养发酵；在好氧培养之前，在每一只FRP桶中加入320升纯水，用电热片加热并用控温设备控温1小时，使FRP桶内温度控制在35～45℃之间，然后将6kgBS分解菌与2kg糖蜜加入每一只FRP桶中，不断搅拌，通过搅拌带入空气，为BS分解菌提供氧气，使BS分解菌分解糖蜜进行好氧生长并发酵，培养24小时；

b、然后进行生物酸解和混匀，BS分解菌通过矿解矿石粉，将金属元素一一释放出来，并在酸性环境下，使产物以离子态共存于液态混合物中，依次投入不同的矿石粉，分别进行搅拌；经过5～6天的混合搅拌后，得到能共存的离子态微量金属元素，形成含微量元素的液态混合物；生物酸解和混匀具体是：将含镁矿石粉、含锰矿石粉、含锌矿石粉、含硼矿石粉、含钼矿石粉、含铁矿石粉、含钙矿石粉、含铵矿石粉、含硫矿石粉、含硅矿石粉、含钠矿石粉、含铝矿石粉及含碘矿石粉依次投入以上FRP桶，每投入一种元素的矿石粉，进行搅拌，使矿石粉与BS分解菌及其发酵产物有机酸接触混合；搅拌30分钟后，再投入下一种元素的矿石粉，最后按767.4：3.0：1.1：2.1的比例加入氯化钠、吲哚、r-氯丁酸丁酯和EDTA，通过BS分解菌及其发酵产物有机酸、氨基酸的混合作用，将溶液中的镁、锰、锌、硼、钼、铁、钙、铵、硫、硅、钠、铝和碘从矿石粉中释放出来，在酸性条件下，以离子态存在；

c、将FRP桶内的液态混合物全部通过自动灌装系统装入不同规格的专用产品塑料包装瓶内，并密封存贮。

2.根据权利要求1所述的一种微量元素水溶肥料，其特征在于：所述步骤a中的甘蔗糖蜜质量份比为：水分25，蔗糖18.8，转化糖13，非糖有机物8，非发酵性糖分2，胶体4，硫酸灰分7.1，蛋白质，以Nx6.25计2.5，磷酸，以H₃PO₄计0.12；可溶性树胶25，碳水化合物38，乌头酸6，柠檬酸4，苹果酸6，琥珀酸5，固醇4.5，色素5.5，维生素6。