CN104151006B - 一种高浓度大量元素液体水溶肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高浓度大量元素液体水溶肥料及其制备方法，各物料的重量份为：磷酸氢二钾7‑10份，尿素18‑20份，磷酸二氢钾8‑11份，焦磷酸钾5‑8份，甲酸钾24‑28份，EDTA‑Zn1‑3份，速溶硼0.5‑2份，余量为水。该方法是在常压下，在反应釜中先将焦磷酸钾、甲酸钾和磷酸二氢钾按配方比例在80℃情况下搅拌2h，将温度调整至45℃搅拌0.5h后将磷酸氢二钾、尿素按设定配方溶解在上述溶液中，待上述物料溶解完全后，再加入适量的速溶硼、EDTA‑Zn，加热溶解，上述物质按照配方比例反应溶解完毕后，冷却至室温，包装即为大量元素液体水溶肥料产品。本发明工艺简单，原料成本低，产品适合当前滴管设备的要求，可以被广泛推广。
Description
技术领域
本发明属于水溶肥料生产领域，涉及一种大量元素液体水溶肥料，特别是涉及一种高浓度大量元素液体水溶肥料及其制备方法。
背景技术
水溶性肥料是节水农业技术的一部分，作为液体水溶肥，应该符合水溶性肥料的发展趋势。作为节水农业技术的一部分，应该符合节水技术的发展方向。此外还要兼顾环境、节能等因素。水溶性肥料复(混)合化，可以节约劳动力，特别在国内劳动力成本日趋上涨的今天，水溶性肥料复混后可以减少追施的次数。水溶性肥料高浓度化，可以减少仓储成本、运输成本、减少施入量等，各个方面都有利于节能。
合理化的配方可以使不同的液体水溶肥适应不同的作物，不同的生长期，这样可以避免养分在土壤的淋失与固定。性价比最优化，现在很多企业从做产品品质的角度出发，在水溶肥中添加磷酸二氢钾，硝酸钾这类高水溶，高养分，高价格的产品，使得产品在市场上的销售范围很窄，仅限于一些高端的经济作物，不利于水溶性肥料的推广。磷源的选择上可以考虑湿法磷酸工艺的工业级磷酸一铵，钾源上考虑水溶较好的硫酸钾或者氯化钾。
水溶性肥料功能扩展化，譬如改良碱土，可以考虑在水溶性肥料中添加pH值较低的水溶性肥料，如磷酸脲，液体水溶肥中可以考虑添加一些酸进去。如果土壤含有害菌类、虫类可以考虑添加一些杀菌、杀虫剂，前提是不影响水溶性肥料效果。
本工艺生产的水溶肥与国外水溶肥相比，工艺控制较为简单，无生产废液，同时生产成本偏低，更有利于市场推广；产品外观好可以确保水不溶物及杂质的含量。
中国专利CN 102649657 B，公开了一种大量元素全水溶肥生产方法，在复合肥的生产中，采用螯合剂处理粗磷酸，螯合剂采用水、乙二胺四甲叉膦酸盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、8-羟基喹啉、乙二胺二邻苯基乙酸钠、聚丙烯酸钠按一定比例配制，将处理后的水溶性磷肥与水溶性氮肥、水溶性钾肥混合造粒，然后经烘干、冷却，得到所述大量元素全水溶肥。此专利中生产过程为了提高产品的稳定性向体系中添加了多种有机类螯合剂，且固体大量元素水溶肥产品多易吸潮板结，施用不方便。
中国专利CN 102942412 B公开了一种大量元素水溶肥料及其制备方法，其组成原料的重量份为：磷酸氢二钾50-60、磷酸5-7、尿素33-38、氯化锌0.8-1.2、速溶硼2-4、乙二胺四乙酸二钠2-3、动物毛发、羽毛1-2、硝酸铵8-12、百部粉末2-4、酒糟3-5、大叶桉叶5-7、甘蔗叶7-9、改性树木灰2-5、微量元素肥料4-6和水60-70。此专利以酸水解羽毛生产的氨基酸为螯合剂增加肥料的缓释性，酸的使用增加了生产过程的危险性。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种高浓度大量元素液体水溶肥料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高浓度大量元素液体水溶肥料，各物料的重量份为：磷酸氢二钾7-10份，尿素18-20份，磷酸二氢钾8-11份，焦磷酸钾5-8份，甲酸钾24-28份，EDTA-Zn1-3份，速溶硼0.5-2份，余量为水。
上述高浓度大量元素液体水溶肥料的制备方法，包括以下步骤：
将焦磷酸钾、水、甲酸钾和磷酸二氢钾按照配方比例加入反应釜中，75-85℃(优选80℃)条件下搅拌1.5-2.5h(优选2h)；然后将温度降低至30-50℃(优选45℃)，将磷酸氢二钾、尿素按设定配方加入，搅拌0.3-0.8h(优选0.5h)至充分溶解；保持温度为30-50℃(优选45℃)，加入速溶硼(四水八硼酸钠)、EDTA-Zn，溶解后，停止加热，冷却至室温即得大量元素液体水溶肥料。
优选高浓度大量元素液体水溶肥料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)焦磷酸钾、甲酸钾和磷酸二氢钾的溶解：向搪瓷反应釜内加入相应配方的水，加热至75-85℃(优选80℃)，按照配方比例向其中加入焦磷酸钾、甲酸钾和磷酸二氢钾，快速搅拌1.5-2.5h(优选2h)；
(2)磷酸氢二钾溶解：将温度调至30-50℃(优选45℃)，按照配方比例向其中加入磷酸氢二钾，搅拌至固体完全溶解；
(3)尿素溶解：在溶解好的上述溶液中，按照设计配方比例加入尿素，加热并搅拌至完全溶解；
(4)微量元素溶解：在上述溶液中，依次加入相应量的EDTA-Zn、四水八硼酸钠，加热搅拌至固体完全溶解，冷却至室温后即得高浓度大量元素液体水溶肥料；
成品包装：上述制备的溶液静置冷却至室温后，定量包装即形成大量元素液体水溶肥料产品。
上述高浓度大量元素液体水溶肥料的使用方法，使用时，用水稀释1000～1500倍(或者按照实际要求进行任意比例的稀释)，然后进行滴灌或喷灌即可。
上述大量元素液体水溶肥料在农作物、经济作物、蔬菜、果树栽培中的应用。
本发明的有益效果：
(1)本发明产品稳定性高，产品可以在-10℃情况下保持稳定，无结晶析出现象，稳定性明显高于市售产品。
(2)焦磷酸根在土壤中会缓慢水解，增加本发明产品的缓释效果。
(3)本发明产品添加了有机酸钾，增加了本产品的稳定性并提高了养分的吸收效率。
(4)本发明通过原料的不同配比，可以形成不同的养分配比，适合不同作物不同生长时期的养分需求规律，保花促果，增产效果显著，并提高作物品质和对不良环境的抗性。
(5)肥效快：水溶性肥料是一种可以完全溶于水的多元复合肥料，它能迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，而且其吸收效率相对较高。
(6)该发明产品完全水溶，不絮凝不沉淀，对硬水有高抗性，稀释溶解使用方便，完全适合滴灌喷灌使用，不会堵塞滴头喷头。
(7)本发明原料成本低，操作工艺简单，生产使用方便，具有良好的市场前景。
(8)本专利提供的生产方法除营养元素外没有添加额外的螯合剂。
(10)本专利生产过程接近中性生产安全系数高，产品以焦磷酸盐为磷源使得产品在不添加螯合剂的情况下仍具有一定程度的缓释效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)向搪瓷反应釜中加入340Kg纯净水，打开搅拌，控制反应釜内温度在80℃，向其中加入焦磷酸钾87Kg、甲酸钾300Kg和磷酸二氢钾93Kg，快速搅拌2h。
(2)将温度调至45℃搅拌0.5h，向其中加入磷酸氢二钾132Kg。
(3)待磷酸氢二钾溶解完全向反应釜内加入尿素267Kg。
(4)待釜内固体溶解完全后向反应釜内加入EDTA-Zn22Kg和速溶硼10Kg。
(5)待釜内固体全部溶解完全，停止加热，冷却至室温即得高浓度大量元素液体水溶肥料。
实施例2
(1)向搪瓷反应釜中加入350Kg纯净水，打开搅拌，控制反应釜内温度在80℃，向其中加入焦磷酸钾53Kg、甲酸钾297Kg和磷酸二氢钾97Kg，快速搅拌2h。
(2)将温度调至40℃搅拌0.5h，向其中加入磷酸氢二钾183Kg。
(3)待磷酸氢二钾溶解完全向反应釜内加入尿素267Kg。
(4)待釜内固体溶解完全后向反应釜内加入EDTA-Zn22Kg和速溶硼10Kg。
(5)待釜内固体全部溶解完全，停止加热，冷却至室温即得高浓度大量元素液体水溶肥料。
实施例3
(1)向搪瓷反应釜中加入340Kg纯净水，打开搅拌，控制反应釜内温度在80℃，向其中加入焦磷酸钾93Kg、甲酸钾313Kg和磷酸二氢钾97Kg，快速搅拌2h。
(2)将温度调至35℃搅拌0.5h，向其中加入磷酸氢二钾104Kg。
(3)待磷酸氢二钾溶解完全向反应釜内加入尿素267Kg。
(4)待釜内固体溶解完全后向反应釜内加入EDTA-Zn22Kg和速溶硼10Kg。
(5)待釜内固体全部溶解完全，停止加热，冷却至室温即得高浓度大量元素液体水溶肥料。
试验例：本发明制备的高浓度大量元素液体水溶肥料对小麦、番茄的影响
试验在山东省烟台市农业科学研究院实验田，番茄实验小区面积20m2，小区移栽100株；小麦实验小区面积50m2，栽植500株。
供试材料为实施例1制备的大量元素液体水溶肥、河南尚氏生物科技有限公司生产高钾型大量元素液体水溶肥、CK清水。
实验设置4个处理：
处理1：实施例1制备的大量元素液体水溶肥；稀释1000～1500倍，小麦、番茄整个生长期7～10天喷施一次，小麦7～15天喷施一次；
处理2：河南尚氏生物科技有限公司生产高钾型大量元素液体水溶肥(N≥100g/L，P2O5≥50g/L，K2O≥350g/L，硼(B)≥0.25g/L，钼(Mo)≥0.05g/L，锌(Zn)≥0.1g/L)稀释1000～1500倍，黄瓜、番茄整个生长期7～10天喷施一次；小麦7～13天喷施一次；
处理3：与处理2等量清水CK。
试验时间：2013年5月～10月。
试验结果如表2、表3所示：
表2大量元素液体水溶肥对小麦苗期植株的影响(出苗后两周)
| 处理 | 株高(cm) | 根长(cm) | 茎粗(cm) | 总叶数 | 黄叶数 |
| 1 | 28.5 | 17 | 1.77 | 5 | 0 |
| 2 | 24 | 18 | 1.54 | 4 | 0 |
| 3(CK) | 22 | 13.8 | 1.03 | 4 | 1 |
表3 大量元素液体水溶肥对番茄、小麦产量的影响
由表2、表3结果可以看出，处理1对小麦的植株生长及经济性状的影响效果较其它肥料明显，对于番茄，处理1和处理2相比，处理1比处理2增加了2.3％，对于小麦，处理1和处理2相比，处理1比处理2增加了13.7％。
上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种高浓度大量元素液体水溶肥料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)焦磷酸钾、甲酸钾和磷酸二氢钾的溶解：向反应釜内加入相应配方的水，加热至75-85℃，按照配方比例向其中加入焦磷酸钾、甲酸钾和磷酸二氢钾，搅拌1.5-2.5h；
(2)磷酸氢二钾溶解：将温度降至30-50℃，按照配方比例向其中加入磷酸氢二钾溶解；
(3)尿素溶解：在溶解好的上述溶液中，按照设计配方比例加入尿素溶解；
(4)微量元素溶解：在上述溶液中，依次加入相应量的EDTA-Zn、四水八硼酸钠，加热搅拌至固体完全溶解，冷却至室温后即得高浓度大量元素液体水溶肥料；
各物料的重量份为：磷酸氢二钾7-10份，尿素18-20份，磷酸二氢钾8-11份，焦磷酸钾5-8份，甲酸钾24-28份，EDTA-Zn1-3份，四水八硼酸钠0.5-2份，余量为水。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中加热至80℃；快速搅拌2h。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)将温度降至45℃。
4.权利要求1-3任一所述的制备方法制备得到的肥料。
5.如权利要求4所述的液体水溶肥料的使用方法，其特征在于，使用时，用水稀释1000～1500倍，然后进行滴灌或喷灌。
6.如权利要求4所述的液体水溶肥料在农作物中的应用。
7.如权利要求4所述的液体水溶肥料在小麦或番茄中的应用。
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