CN105646091A - 液体肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体肥料及其制备方法。本发明液体肥料包括水，还包括如下以重量百分比的成分：大量元素10～30％、微量元素0.5％～1％、有机酸3％～4％、γ-聚谷氨酸0.5％～1％、助剂0.4～0.6％。本发明液体肥料养分含量高、肥效高，分散体系稳定，不产生胀气分层，而且对环境无污染。本发明液体肥料制备方法通过分步将成分原料进行混料处理并进行反应，从而形成稳定的分散体系，并能避免产生胀气分层，而且液体肥料养分含量高，且肥效高。另外，本发明制备方法该方法工艺简单，适合工业化生产，节约了能耗，降低了成本。

Description

液体肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种液体肥料及其制备方法。

背景技术

液体肥料由于具有生产费用低、养分含量高、易于复合、能直接被农作物吸收、便于配方施肥和机械化施肥等诸多优点,越来越受关注，液体水溶肥料产品具备了新型肥料发展的特征。液体肥料的优点主要体现在生产成本低、投资少、生产和运输过程中无粉尘，无烟雾、施用方便、直接被农作物吸收、精准施肥、施用方便、可以节省用水量、减少人力支出和物力消耗等方面。

磷素是作物必需的大量元素之一，磷不仅是植物体内许多重要化合物的组成成分，而且还以多种途径参与植物体内的各种代谢过程，在人类赖以生存的土壤-植物-动物生态系统起着不可替代的作用。在石灰性土壤中，作物对土壤磷的当季利用率一般只有10％～25％，大部分的磷肥积累于土壤中。因为石灰性土壤中碳酸盐含量丰富，对水溶性磷酸盐的吸持和固定作用强烈，大部分转化为溶解度低的Ca-P形态，作物的吸收利用率很低，而且磷肥施入土壤后，很快转化为溶解度较低的Ca₂-P、Ca₃-P，并逐渐向Ca₈-P、Ca₁₀-P转化而成为土壤磷的固定态，大大降低了土壤对作物的供磷能力。

环境胁迫条件下，植物根系会分泌大量的有机酸进入根际，这些有机酸具有较强的络合能力，并与阴离子竞争吸附点位，减少磷素的固定，提高磷素的有效性。许多研究都证实有机酸能够提高土壤磷素的活性，促进无效态磷向作物能吸收的有效态磷的转化。

目前，有机酸在液体肥料中的应用较少，主要是集中在叶面肥中使用，在高浓度液体肥料里面尚未见应用。另外，现有的液体肥料存在养分含量低，而且不含有有机酸，导致液体肥料的肥效有效性降低，而且容易产生胀气分层等问题。其次有机酸的来源单一，而且生产设备投资大，工艺复杂，成本高，导致有机酸价格昂贵，这样导致肥料的生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种液态肥料及其制备方法，以解决现有液态肥料、养分含量低、肥效有效性降低，且易产生胀气分层的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种液体肥料。所述液体肥料包括水，以总重量为100％计，还包括如下以重量百分比的成分：

本发明的另一方面，提供了一种液体肥料的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：

按照本发明液体肥料所含成分百分含量，将微量元素、γ-聚谷氨酸与有机酸于水进行络合反应，所述络合反应的温度为50℃～60℃，得到第一反应液；

按照本发明液体肥料所含成分百分含量，将助剂与大量元素进行物料混合处理后加入到所述第一反应液中进行反应。

与现有技术相比，本发明液体肥料含有大量元素和微量元素，其养分含量高。在其中添加有有机酸，从而有效提高了本发明液体肥料的肥效。另外，通过γ-聚谷氨酸和助剂以及有机酸的增效作用，使得本发明液体肥料分散体系稳定，不产生胀气分层，而且对环境无污染。

本发明液体肥料制备方法通过分步将成分原料进行混料处理并进行反应，从而形成稳定的分散体系，并能避免产生胀气分层，而且原料包含大量元素和微量元素和有机酸，使得制备的液体肥料养分含量高，且肥效高。另外，本发明制备方法无需特殊的工艺和设备，因此，该方法工艺简单，适合工业化生产，节约了能耗，降低了成本。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一方面，本发明实施例提供一种肥效有效性高，稳定不易产生胀气分的液体肥料。在一实施例中，所述液体肥料，包括水、大量元素、微量元素、有机酸、γ-聚谷氨酸和助剂等组分。以液体肥料总重量为100％计，所述大量元素、微量元素、有机酸、γ-聚谷氨酸和助剂等组分的重量百分数计的成分：

其中，本发明实施例液体肥料大量元素和微量元素赋予农作物必要的营养成分。在一实施例中，所述大量元素包括氮肥、磷肥、钾肥，且氮磷钾三元素总养分浓度大于或等于500g/L。通过对大量元素浓度的控制，配合微量元素，赋予本发明实施例液体高的农作物营养成分。

在具体实施例中，所述氮肥选自尿素、硝酸铵、硫酸铵中的一种或几种。在另一具体实施例中，所述磷肥选自磷酸一铵、磷酸、聚磷酸铵中的一种或几种。在又一具体实施例中，所述钾肥选自硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾中的一种或几种。在还一具体实施例中，所述微量元素包括硼元素、锌元素、锰元素和铁元素；其中，硼元素0.2％～0.3％、锌元素0.1％～0.3％、锰元素0.05％～0.2％、铁元素0.05％～0.2％。通过对大量元素和微量元素化合物的种类和微量元素种类和元素的含量控制，使得本发明实施例液体肥料营养成分含量更符合农作物需要，另外，在其他组分如有机酸、助剂等组分增效作用，使得大量元素和微量元素浓度高。

本发明实施例液体肥料所含的有机酸能够有效提高本发明实施例液体肥料的肥效，提高农作物对本发明实施例液体肥料所含养分的吸收。在一实施例中，所述有机酸选自柠檬酸、苹果酸、草酸、水杨酸中的一种或几种。选用该些有机酸具有羧基、羟基或氨基等活性官能团，这些官能团具有良好的配位(络合)功能，这种配位(络合)功能提够提高微量元素的活性，从而提高作物从土壤中吸收微量元素的有效性。另一方面，还能与其他组分起到增效作用，提高本发明实施例液体肥料养分如大量元素和微量元素的浓度。

在一具体实施例中，上述有机酸选用来源于污水回收或者果渣回收。这样，能有效降低有机酸的成本，从而降低本发明实施例液体肥料的经济成本，而且又不影响有机酸在本发明实施例中的作用效果。

上述γ-聚谷氨酸(γ-poly-glutamicacid，简称γ-PGA)是微生物发酵产生的阴离子型多聚氨基酸，对环境无污染，为绿色生物产品，具极佳的生物可降解性、成膜性、成纤维性、可塑性、粘结性、保湿性等许多独特的理化和生物学特性。在本发明实施例中，该γ-聚谷氨酸一方面使得本发明实施例液体肥料对环境无污染，不产生二次污染，另一方面通过γ-聚谷氨酸和助剂以及有机酸的增效作用，使得本发明液体肥料分散体系稳定，不产生胀气分层。

在一实施例中，上述助剂包括0.1％～0.2％的悬浮剂和0.3％～0.4％的增效剂。在具体实施例中，悬浮剂选用黄原胶、羧甲基纤维素纳、羟乙基纤维素中的至少一种；在另一具体实施例中，所述增效剂选用胺酰酯、萘乙酸钠、聚天冬氨酸中的至少一种。助剂协同γ-聚谷氨酸和有机酸，使得本发明液体肥料分散体系稳定，不产生胀气分层，同时提高养分的含量。

因此，本发明实施例液体肥料含有大量元素和微量元素，其养分含量高。在其中添加有有机酸，从而有效提高了本发明液体肥料的肥效。另外，通过γ-聚谷氨酸和助剂以及有机酸的增效作用，使得本发明液体肥料分散体系稳定，不产生胀气分层，而且对环境无污染。另外，通过优化各组分含量和种类，能进一步提高本发明实施例液体肥料的相关性能。

另一方面，相应地，本发明实施例还提供了上述液体肥料的一种工艺简单，成本低的制备方法。该制备方法包括如下步骤：

S01.按照上文本发明实施例液体肥料所含成分百分含量，将微量元素、γ-聚谷氨酸与有机酸于水进行络合反应，所述络合反应的温度为50℃～60℃，得到第一反应液；

S02.按照上文本发明实施例液体肥料所含成分百分含量，将助剂与大量元素进行物料混合处理后加入到所述第一反应液中进行反应。

具体地，上述步骤S01和S02中，微量元素、γ-聚谷氨酸、有机酸、助剂和大量元素等原料的含量和所选用的种类如上文对本发明实施例液体肥料的阐述，为了节约篇幅，在此不再赘述。

该步骤S01中，微量元素、γ-聚谷氨酸与有机酸进行络合反应过程中，以提高微量元素的活性，从而提高作物从土壤中吸收微量元素的有效性，并提供微量元素的含量。络合反应应该是充分的，如在具体实施例中，为了提高络合反应的速率，提高络合的效果，在一具体实施例中，络合反应的过程中伴随有搅拌处理。在另一具体实施例中，络合反应的时间可以但不仅仅为30min。

该步骤S02中，为了提高助剂与大量元素加入到所述第一反应液反应中反应效率，在该反应过程中伴随有搅拌处理，在具体实施例中，该搅拌处理的搅拌转速为150～200转/分钟。

理所当然的是，在上述步骤S02之后，还包括对反应后的制备的液体肥料降温处理，装罐处理等工序。

因此，本发明实施例液体肥料制备方法通过分步将成分原料进行混料处理并进行反应，从而形成稳定的分散体系，并能避免产生胀气分层，而且原料包含大量元素和微量元素和有机酸，使得制备的液体肥料养分含量高，且肥效高。另外，本发明制备方法无需特殊的工艺和设备，因此，该方法工艺简单，使得生产效率可提高50％以上，节约了能耗，降低了成本。

现以具体液体肥料及其制备方法为例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

本实施例1提供一种液体肥料及其制备方法。该液体肥料包括如下重量百分数计的成分：

该液体肥料的生产方法是：

本发明制备方法：

(1)将上述含量的微量元素、γ-聚谷氨酸与有机酸投入反应釜中，再加入水，控制温度在50℃-60℃进行络合反应，并进行搅拌，反应时间30分钟；

(2)将助剂掺混到大量元素中，再一起加入到反应釜中进行反应，吸收上一步反应的余热，并搅拌，搅拌时间30分钟；

(3)冷却，装罐，包装。

实施例2

本实施例2提供一种液体肥料及其制备方法。该液体肥料包括如下重量百分数计的成分：

该液体肥料的生产方法是：

本发明制备方法：

(1)将上述含量的微量元素、γ-聚谷氨酸与有机酸投入反应釜中，再加入水，控制温度在50℃-60℃进行络合反应，并进行搅拌，反应时间30分钟；

(2)将助剂掺混到大量元素中，再一起加入到反应釜中进行反应，吸收上一步反应的余热，并搅拌，搅拌时间30分钟；

(3)冷却，装罐，包装。

肥效测试

将上述实施例1提供的液体肥料进行稳定性测试，试验结果如下：稳定性实验方法:检验分层方法，用100ml量筒量取100ml刻度的肥料样品，置于恒温箱中保持在60℃保温12小时，后取出置于0℃的冰箱中12小时，取出后冷却到室温(25℃)观察，量筒内上部清夜的刻度线，读数，分层比例％＝读数/100*100％，小于5％即为合格；胀气体积，试样在(60在()℃储存12小时，肥料的体积变化表示为胀气情况，小于300mm即为合格。侧得结果如下表1所述。

表1

样品编号	分层比例％	胀气体积mm
			1号	3％	100
2号	2％	125

由表1可知，本发明实施例液体肥料通过γ-聚谷氨酸和助剂以及有机酸的增效作用，使得本发明实施例液体肥料分散体系稳定。

实施例1、2的对比应用效果如下：

试验地点及作物：广东省深圳市光明农场，盆栽大白菜和辣椒。

试验时间：2015年5月至2015年7月

两种作物均设置3组处理，一组空白、一组对照产品、一组本实施例产品，小白菜按照每次每亩4公斤的量进行冲施，施肥两次；黄瓜按照开花期每亩3公斤，挂果期每亩5公斤进行冲施，共施肥4次；其他复合肥及施肥习惯按当地农民常规施肥习惯，各处理田间管理一致，试验结果如见表2。

表2.实施例产品对比实验效果

由表2可知，本发明实施例液体肥料含有大量元素和微量元素以及有机酸，使得本发明实施例液体肥料的肥效高，如相对对照产品，产量明显提高，其中，实施例2肥效增产相对实施例1而言效果要好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液体肥料，包括水，以总重量为100％计，还包括如下以重量百分比的成分：

2.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于：所述有机酸选自柠檬酸、苹果酸、草酸、水杨酸中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的液体肥料，其特征在于：所述有机酸是来源于污水回收或者果渣回收。

4.根据权利要求1或2所述的液体肥料，其特征在于：所述大量元素包括氮肥、磷肥、钾肥，且氮磷钾三元素总养分浓度大于或等于500g/L。

5.根据权利要求4所述的液体肥料，其特征在与：所述氮肥选自尿素、硝酸铵、硫酸铵中的一种或几种；和/或

所述磷肥选自磷酸一铵、磷酸、聚磷酸铵中的一种或几种；和/或

所述钾肥选自硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾中的一种或几种。

6.根据权利要求1、2或5所述的液体肥料，其特征在于：所述微量元素包括硼元素、锌元素、锰元素和铁元素；其中，硼元素0.2％～0.3％、锌元素0.1％～0.3％、锰元素0.05％～0.2％、铁元素0.05％～0.2％；和/或

所述助剂包括0.1％～0.2％悬浮剂和/或0.3％～0.4％增效剂。

7.根据权利要求6所述的液体肥料，其特征在于：所述悬浮剂选用黄原胶、羧甲基纤维素纳、羟乙基纤维素中的至少一种；

所述增效剂选用胺酰酯、萘乙酸钠、聚天冬氨酸中的至少一种。

8.一种液体肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

按照如权利要求1-7任一所述的液体肥料所含成分百分含量，将微量元素、γ-聚谷氨酸与有机酸于水进行络合反应，所述络合反应的温度为50℃～60℃，得到第一反应液；

按照如权利要求1-7任一所述的液体肥料所含成分百分含量，将助剂与大量元素进行物料混合处理后加入到所述第一反应液中进行反应。

9.根据权利要求8所述的液体肥料，其特征在于：所述将助剂与大量元素进行物料混合处理后加入到所述第一反应液反应中进行反应的过程中伴随有搅拌处理，所述搅拌处理的搅拌转速为150～200转/分钟。