CN104557293A - 一种高含量柑橘专用水溶肥及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农作物肥料领域，具体涉及一种高含量柑橘专用水溶肥及制备方法。本发明采用高含量氮磷肥磷氧酰胺作为氮源和磷源，再添加中微量元素、稀土元素、纳米碳与增强剂，其制备方法是各组成在特定的条件下，按顺序添加反应，生成一种高含量的柑橘专用的水溶肥。该柑橘专用水溶肥能与水混溶，与水一起浇灌，肥料含量高，利用率高，肥料用量少，能够为柑橘提供均衡营养，稳花壮果，提高柑橘的产量和品质。
Description
技术领域
本发明属于农作物的肥料领域，更确切的说是涉及一种高含量的柑橘专用水溶肥及其制备方法。
背景技术
我国是柑橘的重要原产地之一，柑橘资源丰富，具有营养丰富，其汁富含柠檬酸、氨基酸、碳水化合物、多种维生素、钙、磷、铁等营养成分，其皮、核络都是有名的中药，柑桔成了人类的珍贵果品，是目前水果的主要品种。随着我国经济的发展和人口的大量增加，柑橘在我国也出现了大规模种植，增施肥料是柑橘增产的手段，但是由于肥料种类的单一以及不合理的耕作造成了土壤以及作物中营养的失衡，也导致了我国柑橘产量和过时品质的下降，因此高效、合理的施肥成为提高柑橘产量和品质的重要手段。
为了提升柑橘用肥质量，近年来，出现了一些柑橘专用肥料，如中国专利CN 103073348A公开了一种柑橘类作物专用的复合型水溶肥料及其制备施用方法，该专用肥料是以氨基酸原料、大量元素P和K、中量元素Mg和Ca、微量元素Fe、Mn、Zn、B、Mo和Cu、有益元素Si、助剂、PH调节剂以及水溶液组成，在常温下15℃--35℃按特定顺序对进行螯合制成的水溶肥料；该肥料提供了各种微量元素，促进了柑橘的增产。又如中国发明专利CN 103964936A公开了一种柑橘类作物含氨基酸水溶肥料，该专用水溶肥由复合氨基酸，磷酸二氢钾，EDTA-Fe，EDTA-Mn，EDTA-Zn为，EDTA-Cu，四水八硼酸二钠，钼酸钠，复合糖醛酸，类胡萝卜素，复合糖醇，表面活性剂，螯合剂，有机溶剂，pH调节剂以及水组成，其制备方法是先氨基酸与复合糖醇，复合糖醛酸和微量元素在温和的条件下进行螯合，再加入表面活性剂以及pH调节剂混合充分，即得成品。上述中柑橘专用水溶肥均采用了氨基酸与微量元素，且均在一定温度下进行螯合而得的液体肥料。中国专利CN 102731220A公开了一种新型柑橘专用肥及其制备方法，该肥料是由尿素、磷酸一铵、微量元素、硫酸钾、四水硝酸钙、微生物、生物药剂、滑石粉组成，其制备方法是搅拌均匀，即可得到该肥料。该专用肥料添加了微生物与药剂，可增加土壤微生物，提高柑橘作物对肥料的吸收，同时可防治一定的病虫害。
根据上述，我国目前的柑橘专用水溶肥中的氮磷源主要采用尿素，磷酸二氢钾，磷酸一铵，磷酸二铵为水溶性原料，未见采用磷氧酰胺作为水溶肥的氮磷源。这些肥料氮磷含量较低，肥料的施用量大，容易使土壤板结，使菠萝对肥料的吸收受到影响。大部分柑橘专用水溶肥采用氨基酸作为螯合剂，对各种微量元素进行螯合，或者添加表面活性，微生物等使肥料增效。但肥料含量较低，为了给柑橘提供足够的营养，需大量施肥，但化肥的大量使用，又会使土壤板结，降低土壤肥力，使柑橘减产。
发明内容
为了解决上述问题，提高肥料中有效成分的含量，同时又能使提高肥料的利用率，使柑橘增产，提升柑橘品位，本发明提出一种高含量柑橘专用水溶肥。该专用水溶肥利用磷氧酰胺作为主要氮磷源，磷氧酰胺中氮磷含量高，且由于氮肥与磷肥以化学键的方式结合，能够防止磷肥被土壤中金属离子固定，同时可防止氮的挥发，肥料利用率高，肥料用量少。再添加有机物、中微量元素、稀土元素、纳米碳与增强剂，可使肥料达到高含量，水溶以及缓释的目的，减少肥料施用量，提高肥料利用率。
本发明进一步提出了一种高含量柑橘专用水溶肥制备方法。该肥料是由磷氧酰胺、有机物、中微量元素、稀土元素、纳米碳与增强剂在特定的条件下，发生混合和反应，生成一种高含量，水溶性且具有缓释功能的柑橘专用肥。该肥料可提高柑橘产量，提升柑橘品质，同时可防止土壤板结，减少对土壤的污染。
本发明一种高含量柑橘专用水溶肥，其特征在于，其组成为以下物质的重量比计算：
磷氧酰胺：20%~40%，
硝酸钾：20%~40%，
纳米碳：5%~10%，
四水钼酸钠：5%~10%，
硼酸钠：1%~5%
螯合锌：1%~5%，
增强剂：1%~5%
螯合铁：0.1%~0.5%，
螯合铜：0.1%~0.5%，
稀土化合物：0.01%~0.05%，
上述所述的磷氧酰胺其分子式为PO(NH2)3，其分子量为95，其氮磷总含量为92%~94%，其中氮含量为31%~33%，磷含量（P2O5）为61%~63%。该肥料中含有三个亲水氨基，与水接触后，能够快速溶解在水中，供作物直接吸收。该肥料中氮磷总含量高，可提升肥料的整个氮磷含量，使肥料的含量升高。磷氧酰胺中的磷肥与氮肥因其化学键的结合，可防止磷肥被土壤中的金属离子固定造成磷肥失效，同时也可防止氮肥的流失，提高了肥料的利用率。高含量的氮磷可在柑橘各生长阶段为柑橘提供磷源，促进柑橘根部的生长，促进春芽的发育，稳花状果，且可防止柑橘果实皮厚肉薄的现象发生，防止病虫害。
上述所述的螯合铁、螯合锌、螯合铜为氨基酸螯合铁、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜或EDTA螯合铁、EDTA螯合锌、EDTA螯合铜。
上述所述的纳米碳的粒径为50~70nm，纳米碳具有很强的吸附作用，加入纳米碳后可吸附肥料中的铵态氮，减少氮的流失，使肥料长期有效，达到缓释作用。同时纳米碳可为作物的碳源，为作物中碳水化合物的合成提供条件，促进柑橘作物的生长，促进果实的成熟。
上述所述的稀土化合物为稀土硝酸盐，稀土中含有镧（La）、铈（Ce）钕（Nd）等稀土元素，这些稀土元素是植物生长的生理调节剂，能够使柑橘增产，改善柑橘的品质，增加柑橘的抗逆性能。少量稀土对人畜无害，对环境无污染，对柑橘作物的生长具有促进作用。
上述所述的增强剂为以下两种物质的组合物：失水山梨醇，有机硅，水溶性丙烯酸类，且其加入比例为失水山梨醇：有机硅：水溶性丙烯酸类=1：1~3:1~2；其中所述的有机硅为阴离子型硅氧烷，其分子量在1500~3000，有机硅粘度低，表面张力弱，表面能小，成膜能力强，促进叶片和根部对营养成分的吸收；其中所述的丙烯酸类为以下物质中任意一种：聚丙烯酰胺，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸。
本发明一种高含量柑橘专用水溶肥，其特征在于，其制备方法具有以下步骤：
（1）、将稀土化合物与水按1:5~10的比例混合，利用高速球磨机，将大颗粒的稀土超细化，形成悬浮溶液，备用；
（2）、将四水钼酸钠，螯合铁，螯合锌，硼酸钠，螯合铜混合加入另一容器中，加水进行溶解，备用；
（3）、将步骤（1）中的悬浮溶液和步骤（2）中所得溶液加入至搅拌反应釜中，同时设定温度为60~80℃，设定搅拌速率为100r/min~200r/min，在此条件下保持30~60min后，停止加热，冷却至室温；
（4）、将磷氧酰胺、硝酸钾、纳米碳与增强剂加入至步骤（3）中的容器中，升温保持温度为40~60℃，设定搅拌速率为80r/min~100r/min，反应时间为1h~2h后加入pH调节剂，调节pH至5.5~7.2后冷却，采用喷雾干燥，即可得一种高含量柑橘专用水溶肥。
上述步骤（4）中所述的pH调节剂为柠檬酸，将肥料pH值调节至5.5~7.2，适应柑橘生长环境，促进其对肥料中营养成分的吸收。
上述步骤（4）中，磷氧酰胺、硝酸钾、纳米碳、增强剂与稀土化合物以及各微量元素，在40~60℃的温度下进行混合，可使各物料进行充分分散，同时纳米碳、有机醇与水溶性丙烯酸类对各营养物质形成强力吸附，固定溶液中的微量元素与稀土元素，同时防止氮的流失，提高肥料的利用率。
本发明一种高含量柑橘专用水溶肥，其可与农用有机肥进行混合，作为基肥，也可作为春芽时对柑橘进行追肥，可滴灌至柑橘的树根，也可喷洒至柑橘叶面。本发明专用水溶肥利用率可提高20%~30%，使用本发明高含量柑橘专用水溶肥，柑橘果实明显增产20%~30%，其使用量为：
| 种植规模（公斤/亩） | 肥料用量（公斤/亩） |
| 1500以下 | 10~15 |
| 1500~3000 | 15~25 |
| 3000~5000 | 25~35 |
| 5000以上 | 35~45 |
本发明一种高含量柑橘专用水溶肥及其制备方法，其采用高含量化肥磷氧酰胺作为氮磷主要来源，使肥料的含量增加，减少化肥的施用量；同时根据柑橘需肥要求进行配比，添加柑橘所需微量元素，稀土元素，纳米碳以及活性增强剂，使肥料达到增效和缓释的目的，提高了肥料的利用率；本发明柑橘专用肥能够水溶，与水一起灌溉施入土壤后，活化了柑橘作物根部，促进了根部对营养物质的吸收，减少了柑橘病虫害的发生，促进了柑橘中营养物质的合成，使柑橘明显增产，同时还提升了柑橘的品质。
本发明一种高含量柑橘专用水溶肥及其制备方法，其突出特点和有益效果在于：
1、本发明利用磷氧酰胺作为氮磷源，磷氧酰胺中的磷肥与氮肥因其化学键的结合，可防止磷肥被土壤中的金属离子固定造成磷肥失效，同时也可防止氮肥的流失，提高了肥料的利用率；同时磷氧酰胺中氮磷总含量高，少量肥料即可达到柑橘营养需求，减少了化肥的使用，降低化肥对土壤的污染。
2、本发明为水溶性肥料，能够快速溶解在水中，与水一起对柑橘进行灌溉，可对柑橘进行滴灌，也可进行表面喷洒，促进了柑橘作物对营养成分的吸收，提高了肥料的利用率。
3、本发明中含有纳米碳，稀土元素以及增强剂，对肥料进行一定的吸附固定，可活化柑橘根部，促进吸收，同时可使肥料达到一定的缓释性能，提高肥料的利用率。
4、本发明生产工艺简捷，工艺条件简单可控，生产过程对环境无污染，且可工业化生产。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应理解为本发明的范围权限仅限于以下的实例。
实施例1
一种高含量柑橘专用水溶肥，其组成为以下重量比：
磷氧酰胺：20%，
硝酸钾：30%，
纳米碳：5%，
四水钼酸钠：5%，
硼酸钠：2%
螯合锌：1%，
增强剂：1%
螯合铁：0.1%，
螯合铜：0.1%，
稀土化合物：0.01%，
其中增强剂中各比例为失水山梨醇：有机硅：聚丙烯酸=1：2:2。
一种高含量柑橘专用水溶肥，其制备方法包括以下步骤：
（1）、将稀土化合物与水按1:5的比例混合，利用高速球磨机，将大颗粒的稀土超细化，形成悬浮溶液，备用；
（2）、将四水钼酸钠，螯合铁，螯合锌，硼酸钠，螯合铜混合加入另一容器中，加水进行溶解，备用；
（3）、将步骤（1）中的悬浮溶液和步骤（2）中所得溶液加入至搅拌反应釜中，同时设定温度为60~80℃，设定搅拌速率为100r/min，在此条件下保持30min后，停止加热，冷却至室温；
（4）、将磷氧酰胺、硝酸钾、纳米碳与增强剂加入至步骤（3）中的容器中，升温保持温度为40~60℃，设定搅拌速率为80r/min~100r/min，反应时间为1h~2h后加入pH调节剂，调节pH至5.5~7.2后冷却，采用喷雾干燥，即可得一种高含量柑橘专用水溶肥。
高含量磷氧酰胺作为氮磷主要来源，肥料的含量增加，肥料利用率高，减少化肥的施用量；同时根据柑橘需肥要求进行配比，添加柑橘所需微量元素，稀土元素，纳米碳以及活性增强剂，在减少肥料使用的同时又可促进柑橘生长，提升柑橘品质。
实施例2
一种高含量柑橘专用水溶肥，其组成为以下重量比：
磷氧酰胺：25%，
硝酸钾：25%，
纳米碳：6%，
四水钼酸钠：6%，
硼酸钠：2%
螯合锌：2%，
增强剂：3%
螯合铁：0.2%，
螯合铜：0.1%，
稀土化合物：0.01%，
其中增强剂中各比例为失水山梨醇：有机硅：聚丙烯酸=1:3:2。
一种高含量柑橘专用水溶肥，其制备方法包括以下步骤：
（1）、将稀土化合物与水按1:5的比例混合，利用高速球磨机，将大颗粒的稀土超细化，形成悬浮溶液，备用；
（2）、将四水钼酸钠，螯合铁，螯合锌，硼酸钠，螯合铜混合加入另一容器中，加水进行溶解，备用；
（3）、将步骤（1）中的悬浮溶液和步骤（2）中所得溶液加入至搅拌反应釜中，同时设定温度为60~80℃，设定搅拌速率为120r/min，在此条件下保持30min后，停止加热，冷却至室温；
（4）、将磷氧酰胺、硝酸钾、纳米碳与增强剂加入至步骤（3）中的容器中，升温保持温度为40~60℃，设定搅拌速率为80r/min~100r/min，反应时间为1h~2h后加入pH调节剂，调节pH至5.5~7.2后冷却，采用喷雾干燥，即可得一种高含量柑橘专用水溶肥。
高含量磷氧酰胺作为氮磷主要来源，肥料的含量增加，同时氮肥和磷肥不易流失，肥料利用率高，减少化肥的施用量；同时根据柑橘需肥要求进行配比，添加柑橘所需微量元素，稀土元素，纳米碳以及活性增强剂，在减少肥料使用的同时又可促进柑橘生长，提升柑橘品质。
实施例3
一种高含量柑橘专用水溶肥，其组成为以下重量比：
磷氧酰胺：30%，
硝酸钾：20%，
纳米碳：8%，
四水钼酸钠：8%，
硼酸钠：5%
螯合锌：3%，
增强剂：3%
螯合铁：0.2%，
螯合铜：0.1%，
稀土化合物：0.04%，
其中增强剂中各比例为失水山梨醇：有机硅：聚丙烯酸=1:1:2。
一种高含量柑橘专用水溶肥，其制备方法包括以下步骤：
（1）、将稀土化合物与水按1:5的比例混合，利用高速球磨机，将大颗粒的稀土超细化，形成悬浮溶液，备用；
（2）、将四水钼酸钠，螯合铁，螯合锌，硼酸钠，螯合铜混合加入另一容器中，加水进行溶解，备用；
（3）、将步骤（1）中的悬浮溶液和步骤（2）中所得溶液加入至搅拌反应釜中，同时设定温度为60~80℃，设定搅拌速率为120r/min，在此条件下保持30min后，停止加热，冷却至室温；
（4）、将磷氧酰胺、硝酸钾、纳米碳与增强剂加入至步骤（3）中的容器中，升温保持温度为40~60℃，设定搅拌速率为80r/min~100r/min，反应时间为1h~2h后加入pH调节剂，调节pH至5.5~7.2后冷却，采用喷雾干燥，即可得一种高含量柑橘专用水溶肥。
高含量磷氧酰胺作为氮磷主要来源，肥料的含量增加，肥料利用率高，减少化肥的施用量；同时根据柑橘需肥要求进行配比，添加柑橘所需微量元素，稀土元素，纳米碳以及活性增强剂，肥料用量少，肥效高，使用后柑橘明显增产，且柑橘品质明显提升。
实施例4
一种高含量柑橘专用水溶肥，其组成为以下重量比：
磷氧酰胺：35%，
硝酸钾：40%，
纳米碳：10%，
四水钼酸钠：10%，
硼酸钠：4%
螯合锌：3%，
增强剂：5%
螯合铁：0.5%，
螯合铜：0.2%，
稀土化合物：0.4%，
其中增强剂中各比例为失水山梨醇：有机硅：聚丙烯酸=1:2:2。
一种高含量柑橘专用水溶肥，其制备方法包括以下步骤：
（1）、将稀土化合物与水按1:5的比例混合，利用高速球磨机，将大颗粒的稀土超细化，形成悬浮溶液，备用；
（2）、将四水钼酸钠，螯合铁，螯合锌，硼酸钠，螯合铜混合加入另一容器中，加水进行溶解，备用；
（3）、将步骤（1）中的悬浮溶液和步骤（2）中所得溶液加入至搅拌反应釜中，同时设定温度为60~80℃，设定搅拌速率为120r/min，在此条件下保持30min后，停止加热，冷却至室温；
（4）、将磷氧酰胺、硝酸钾、纳米碳与增强剂加入至步骤（3）中的容器中，升温保持温度为40~60℃，设定搅拌速率为80r/min~100r/min，反应时间为1h~2h后加入pH调节剂，调节pH至5.5~7.2后冷却，采用喷雾干燥，即可得一种高含量柑橘专用水溶肥。
高含量磷氧酰胺作为氮磷主要来源，肥料的含量增加，肥料利用率高，减少化肥的施用量；同时根据柑橘需肥要求进行配比，添加柑橘所需微量元素，稀土元素，纳米碳以及活性增强剂，在减少肥料使用的同时又可促进柑橘生长，提升柑橘品质。
实施例5
一种高含量柑橘专用水溶肥，其组成为以下重量比：
磷氧酰胺：40%，
硝酸钾：20%，
纳米碳：10%，
四水钼酸钠：10%，
硼酸钠：5%
螯合锌：5%，
增强剂：3%
螯合铁：0.5%，
螯合铜：0.2%，
稀土化合物：0.05%，
其中增强剂中各比例为失水山梨醇：有机硅：聚丙烯酸=1:1:1。
一种高含量柑橘专用水溶肥，其制备方法包括以下步骤：
（1）、将稀土化合物与水按1:5的比例混合，利用高速球磨机，将大颗粒的稀土超细化，形成悬浮溶液，备用；
（2）、将四水钼酸钠，螯合铁，螯合锌，硼酸钠，螯合铜混合加入另一容器中，加水进行溶解，备用；
（3）、将步骤（1）中的悬浮溶液和步骤（2）中所得溶液加入至搅拌反应釜中，同时设定温度为60~80℃，设定搅拌速率为120r/min，在此条件下保持30min后，停止加热，冷却至室温；
（4）、将磷氧酰胺、硝酸钾、纳米碳与增强剂加入至步骤（3）中的容器中，升温保持温度为40~60℃，设定搅拌速率为80r/min~100r/min，反应时间为1h~2h后加入pH调节剂，调节pH至5.5~7.2后冷却，采用喷雾干燥，即可得一种高含量柑橘专用水溶肥。
高含量磷氧酰胺作为氮磷主要来源，肥料的含量增加，肥料利用率高，减少化肥的施用量；同时根据柑橘需肥要求进行配比，添加柑橘所需微量元素，稀土元素，纳米碳以及活性增强剂，肥料用量少，柑橘明显增产。
Claims (7)
1.一种高含量柑橘专用水溶肥，其特征在于：由磷氧酰胺提供氮磷源，其中添加了纳米碳与增强剂，其组成为以下物质的重量比：
磷氧酰胺：20%~40%，
硝酸钾：20%~40%，
纳米碳：5%~10%，
四水钼酸钠：5%~10%，
硼酸钠：1%~5%
螯合锌：1%~5%，
增强剂：1%~5%
螯合铁：0.1%~0.5%，
螯合铜：0.1%~0.5%，
稀土化合物：0.01%~0.05%，
其中所述的磷氧酰胺其分子式为PO(NH2)3，其分子量为95，其氮磷总含量为92%~94%，其中氮含量为31%~33%，磷含量（P2O5）为61%~63%。
2.根据权利要求1所述一种高含量柑橘专用水溶肥，其特征在于：其中所述的纳米碳的粒径为50~70nm。
3.根据权利要求1所述一种高含量柑橘专用水溶肥，其特征在于：其中所述的稀土化合物为稀土硝酸盐。
4.根据权利要求1所述一种高含量柑橘专用水溶肥，其特征在于：其中所述的螯合铁、螯合锌、螯合铜为氨基酸螯合铁、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜或EDTA螯合铁、EDTA螯合锌、EDTA螯合铜。
5.根据权利要求1所述一种高含量柑橘专用水溶肥，其特征在于：其中所述的增强剂为以下物质的组合物：失水山梨醇，有机硅，水溶性丙烯酸类，且其加入比例为失水山梨醇：有机硅：水溶性丙烯酸类=1：1~3:1~2；其中所述的有机硅为阴离子型硅氧烷，其分子量在1500~3000；其中所述的丙烯酸类为以下物质中任意一种：聚丙烯酰胺，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸。
6.根据权利要求1所述一种高含量柑橘专用水溶肥，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
（1）、将稀土化合物与水按1:5~10的比例混合，利用高速球磨机，将大颗粒的稀土超细化，形成悬浮溶液，备用；
（2）、将四水钼酸钠，螯合铁，螯合锌，硼酸钠，螯合铜混合加入另一容器中，加水进行溶解，备用；
（3）、将步骤（1）中的悬浮溶液和步骤（2）中所得溶液加入至搅拌反应釜中，同时设定温度为60~80℃，设定搅拌速率为100r/min~200r/min，在此条件下保持30~60min后，停止加热，冷却至室温；
（4）、将磷氧酰胺、硝酸钾、纳米碳与增强剂加入至步骤（3）中的容器中，升温保持温度为40~60℃，设定搅拌速率为80r/min~100r/min，反应时间为1h~2h后加入pH调节剂，调节pH至5.5~7.2后冷却，采用喷雾干燥，即可得一种高含量柑橘专用水溶肥。
7.根据权利要求6所述一种高含量柑橘专用水溶肥的制备方法，其特征在于：其中步骤（4）所述的pH调节剂为柠檬酸，将肥料pH值调节至5.5~7.2。
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