CN105837358A - 一种具有植物生长调节功能的水溶肥及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有植物生长调节功能的水溶肥及其制备方法，属于水溶肥技术领域。其由以下原料制得：硝铵磷、硝酸钾、磷酸二氢钾、黄腐酸、EDTA螯合微量元素、海藻提取物、吲哚丁酸钾。本发明水溶肥相比现有技术具有养分均衡稳定，水溶性好，配方科学，符合作物生长规律，改良土壤，肥料利用率高的优点。

Description

一种具有植物生长调节功能的水溶肥及其生产方法

技术领域

本发明属于水溶肥技术领域，具体涉及一种具有植物生长调节功能的水溶肥。

背景技术

大量元素水溶性肥（WaterSolubleFertilizer，WSF)，简称水溶肥，是一种可以完全溶于水的多元素复合肥料，水溶性好、无残渣，能迅速地溶解于水中。与传统的过磷酸钙、磷铵、造粒复合肥等品种相比，水溶肥具有明显的优势，更容易被作物吸收，而且其吸收利用率相对较高，更为关键的是可以应用于喷灌、滴灌等节水农业设施，实现水肥同施，以水带肥，水肥一体化，达到省水省肥省工的效能，其有效吸收率高出普通化肥一倍多，达到80%-90%，在提高肥料利用率、节约农业用水、减少生态环境污染、改善作物品质以及减少劳动力等方面起着重要的作用，尤其是在目前水资源短缺的情况下，水溶肥成为了保证基本农业及现代高效农业持续、高效发展的有效途径之一。

尤其在现代集约化农业发展之中，由于农业设施的推广引导了化肥行业的极速变革。传统的化肥已经不再能够满足现代农业施用肥料的要求，而水溶肥能够有效的解决现代农业水肥一体化，能够帮助现代农业抵御干旱的威胁，降低现代农业的成本投入，同时水溶肥灵活的配方能够解决现代农业测土配方的基本问题。

目前，由于用于蔬菜、花卉、果树等经济作物的水溶肥，绝大多数是用传统方法生产的粉状物料或液体肥料，其生产过程属于简单的物理掺混，粉状物料容易吸水，存放时极易板结，且由于各种物料比重相差较大而导致养分均匀性差，而液体肥料一般养分不高，且产品的运输限制因素较多，耐储存性受环境影响较大，使用效果不很理想。

发明内容

针对现有技术的不足，在现有复合肥装置的基础上，结合当前大量元素水溶肥的实际情况，采用水溶性氮、磷、钾、黄腐酸、水溶性海藻提取物等进行复配，研发了一种具有植物生长调节功能的水溶肥及其生产方法。

本发明的技术方案如下：

本发明一种具有植物生长调节功能的水溶肥，原料组分如下，均为质量份：

硝铵磷350-550份，硝酸钾100-300份，磷酸二氢钾100-500份，黄腐酸5-25份，EDTA螯合微量元素1-15份，海藻提取物1-25份，吲哚丁酸钾1-6份；

上述原料除海藻提取物均为市售，其中：

硝铵磷为颗粒状，养分36%，配比32-4-0；

硝酸钾为白色结晶粉末，工业级，含量≥99%；

磷酸二氢钾为白色结晶粉末，含量≥98%；

EDTA螯合微量元素为1:1:1比例的EDTA螯合铁、EDTA螯合锰、EDTA螯合锌，由四川什邡联易化工有限公司提供。

海藻提取物主要采用酶解法制备。

吲哚丁酸钾是一种促生根类植物生长调节剂，易溶于水，由郑州利盛源化工产品有限公司提供。

黄腐酸的作用是提高养分利用率与肥效、改良土壤、提高作物抗逆（包括抗旱、抗寒、抗涝、抗病虫害、抗盐碱、抗各种污染等）性能、改善作物品质、促进作物生长、减少和防止环境污染等。黄腐酸是腐植酸类物质中活性最高、作用最大的部分，而黄腐酸与无机养分钾、氨（氮）和钙结合，即“黄腐酸钾（氨、钙）”，其利用率会成倍提高。黄腐酸一方面能吸附交换活化土壤中很多矿质元素，如磷、钙、镁等，使这些元素的有效性大幅度增加，从而改善了作物的营养条件；另一方面，黄腐酸中含有多种官能团，作为生理活性物质，对作物的生长发育及体内生理代谢有刺激作用。

本发明一种具有植物生长调节功能的水溶肥，进一步优选的原料组分如下，均为质量份：

硝铵磷490-510份，硝酸钾100-200份，磷酸二氢钾200-400份，黄腐酸8-20份，EDTA螯合微量元素5-12份，海藻提取物5-20份，吲哚丁酸钾2-6份。

本发明一种具有植物生长调节功能的水溶肥，最优选原料组分如下，均为质量份：

硝铵磷490份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾304份、黄腐酸15份、EDTA螯合微量元素8份、海藻提取物8份、吲哚丁酸钾5份。

本发明一种具有植物生长调节功能的水溶肥，其具体的生产工艺流程如下：

步骤1：海藻酸提取物制备

（1）酸性酶解：称取干制海带300g，加入10L水，浸泡2h后洗涤2次；利用复式剪切机剪切至大小1.5×1.5cm²，补充水分至重量为1800g (干海带重量6倍)，加入500mL 0.2%稀盐酸后，加入34g纤维素酶溶于400mL水中的溶液，利用10%盐酸溶液调节pH至4.5-5.0，静置12-18h；

（2）碱性酶解：将静置后的反应液倾倒入反应釜中，加热升温至53℃并搅拌15min。向反应釜中加入25g果胶酶和1700mL水后，利用10%纯碱溶液调节pH至7.5-8.0，保持温度搅拌15min，向反应釜中加入4.0g木瓜蛋白酶后，保持温度搅拌15min；

（3）向反应釜中加入17.0g硫酸铜悬浊液后，充分搅拌后（约5min），冷却至室温，调节pH至8.0-8.5后，充分搅拌形成糊状胶体物质，经角磨机粉碎后形成胶状液体，即为海藻酸提取物；

步骤2：硝铵磷高温熔融

将硝铵磷经过150℃-165℃的高温熔融，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶料仓内；

步骤3：物料加热

先将步骤1中海藻提取物与黄腐酸酸、吲哚丁酸钾、EDTA螯合微量元素按比例预混合，然后再将该混合物料与磷酸二氢钾、硝酸钾分别计量后，送入搅拌器中充分混合，混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到70℃-90℃，然后由斗式提升机提升到塔顶料仓；

步骤4：喷淋造粒

将步骤3中塔顶料仓中的加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在120℃-140℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径为10-18米高为100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45℃-65℃，即成为水溶肥颗粒，再经冷却、筛分后计量包装即可。

本发明制备的具有植物生长调节功能的水溶肥具有以下优点：

养分均衡稳定，水溶性好

本工艺在微观分子水平上，将硝铵磷、磷酸二氢钾、硝酸钾肥等原料融合成一个有机养分整体，通过各种养分之间的相互协同作用，形成均衡的稳定养分单元，保证了肥料营养成分的均衡与稳定；该技术选用水溶性好的原料，溶解速度快且无残渣，不必担心喷淋或滴灌时堵塞喷孔。

配方科学，符合作物生长规律

氮肥以硝态氮与铵态氮相结合，不必担心缩二脲危害，硝态氮肥效快，铵态氮肥效稳，以硝态氮为主并合理调配铵态氮，作物养分吸收快且肥效长，符合作物生长的需肥规律，提高作物产量及品质。旱地使用效果更佳，符合节水农业的需求。

改良土壤，肥料利用率高

产品中除含有作物生长必需的大量元素氮、磷、钾外，还含有容易被作物吸收的螯合态微量元素以及海藻提取物和黄腐酸等，能够改良土壤、刺激作物生长、增强作物抗逆性、改善作物品质、提高肥料利用率。

具体实施方式

实施例1：

组分：硝铵磷490份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾304份、黄腐酸15份、EDTA螯合微量元素8份、海藻提取物8份、吲哚丁酸钾5份。

制备方法：

步骤1：海藻酸提取物制备

（1）酸性酶解：称取干制海带300g，加入10L水，浸泡2h后洗涤2次；利用复式剪切机剪切至大小1.5×1.5cm²，补充水分至重量为1800g (干海带重量6倍)，加入500mL 0.2%稀盐酸后，加入34g纤维素酶溶于400mL水中的溶液，利用10%盐酸溶液调节pH至4.5-5.0，静置12-18h；

（2）碱性酶解：将静置后的反应液倾倒入反应釜中，加热升温至53℃并搅拌15min。向反应釜中加入25g果胶酶和1700mL水后，利用10%纯碱溶液调节pH至7.5-8.0，保持温度搅拌15min，向反应釜中加入4.0g木瓜蛋白酶后，保持温度搅拌15min；

（3）向反应釜中加入17.0g硫酸铜悬浊液后，充分搅拌后（约5min），冷却至室温，调节pH至8.0-8.5后，充分搅拌形成糊状胶体物质，经角磨机粉碎后形成胶状液体，即为海藻酸提取物；

步骤2：硝铵磷高温熔融

将硝铵磷经过150℃-165℃的高温熔融，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶料仓内；

步骤3：物料加热

先将步骤1中海藻提取物与黄腐酸酸、吲哚丁酸钾、EDTA螯合微量元素按比例预混合，然后再将该混合物料与磷酸二氢钾、硝酸钾分别计量后，送入搅拌器中充分混合，混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到70℃-90℃，然后由斗式提升机提升到塔顶料仓；

步骤4：喷淋造粒

将步骤3中塔顶料仓中的加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在120℃-140℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径为10-18米高为100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45℃-65℃，即成为水溶肥颗粒，再经冷却、筛分后计量包装即可。

得到的产品规格为18-18-18，含黄腐酸、微量元素、海藻提取物、植物生长调节剂。

实施例2：

组分：硝铵磷495份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾299份、黄腐酸9份、EDTA螯合微量元素12份、海藻提取物15份。

制备方法同时实施例1.

得到的产品规格为18-18-18，含黄腐酸、微量元素、海藻提取物，不含植物调节剂。

实施例3：

组分：硝铵磷510份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾299份、黄腐酸10份、EDTA螯合微量元素11份。

制备方法同实施例1.

得到的产品规格为18-18-18，含黄腐酸、微量元素，不含海藻提取物、植物调节剂。

对比例：

普通18-18-18粉状大量元素水溶肥（不含海藻提取物）。

以上实施例1-3和对比例的应用效果如下：

大田试验：

1试验概述

试验地点在山东省临沂市兰陵县现代农业科技示范园温室大棚，土壤类型为棕壤，中等肥力水平，地力均匀，耕层土壤含有机质8.10g/kg、碱解氮136 mg/kg、速效磷15.0 mg/kg、速效钾148 mg/kg，pH 6.6。

试验材料及设计

供试土壤为壤土，土壤养分含量为：

有机质1.39%，碱解氮112mg/kg，速效磷（P₂O₅）13mg/kg，速效钾（K₂O）124.5mg/kg。

供试作物为茄子，品种为海丰长茄2号。

共设4个处理，具体处理见表1，每处理重复3次，随机区组排列，试验小区面积为66.7m²，10m×6.7m长方形，四周设保护行，茄子种植密度为2500株/亩，行株距70cm×50cm。

所有处理施肥量均为80公斤/亩，每小区施肥量为8.0kg，均1/8肥料用于基施，7/8用于追施，追施于定植后25天开始，每15天随浇水等量施用一次。茄子于2013年1月4日移栽，3月26日开始收获，7月1日收获结束，生长期共计148天。

表1 茄子施肥处理

3测量指标及方法

（1）茄子产量指标

茄子产量测定：测量各处理的总产量，单位Kg。

茄子果个数：统计茄子果实个数。

茄子单果重量测定：测量茄子的重量，单位Kg。

（2）茄子品质指标的测定

可溶性糖：利用蒽酮比色法，茄子果实成熟时测定。

维生素C（以下简称VC）含量：采用2,6-二氯酚靛酚滴定法，茄子果实成熟时测定。

试验结果及分析

（1）不同施肥处理对茄子产量指标的影响

表2 不同施肥处理对茄子产量指标的影响

注：表中同一列的不同字母表示不同施肥处理间差异达到5%显著水平，下同。

由表2可以看出，不同施肥处理对茄子的株高、单株结果数、单果重、理论产量指标的影响效果显著。就株高来看，处理A、处理B、处理C三个处理均显著高于对照处理。就单株结果数来看，以处理A最多，显著高于处理CK，高12.8%。以处理A的单果重最大，比对照处理高6.6%。各处理的果枝数未达显著差异。以处理A的理论产量最大，显著高于处理CK、处理B、处理C，较处理CK每亩增产513.6公斤，增产率达16.9%；比处理B每亩增产345.2公斤，增产率达10.7%；比处理C每亩增产257.6公斤，增产率达7.8%。

综述，微量元素为茄子生长所必须，补充后能现在促进茄子营养生长和开花结果。黄腐酸一方面能吸附交换活化土壤中很多矿质元素，如磷、钙、镁等，使这些元素的有效性大幅度增加，从而改善了作物的营养条件；另一方面，黄腐酸中含有多种官能团，作为生理活性物质，和植物调节剂共同对作物的生长发育及体内生理代谢有刺激作用。

（2）不同施肥处理对茄子品质指标的影响

对茄子品质的衡量，主要采用了可溶性糖和维生素C含量两个指标。本试验用蒽酮比色法，茄子果实成熟时测定；采用2,6-二氯酚靛酚滴定法进行维生素C含量的检测，茄子果实成熟时测定。结果分别见表3。

表3 不同施肥处理对茄子品质的影响

由表3可知，各施肥处理对茄子可溶性糖和维生素C影响的顺序为：处理A>处理B>处理C>处理CK，实验表明，施用添加了黄腐酸、微量元素、海藻酸提取物的水溶肥可以显著提高茄子的品质。

因此，本发明的养分配比以实例1，即18-18-18含微量元素、黄腐酸、植物生长调节剂最为适宜，值得大力推广。

Claims (4)

1.一种具有植物生长调节功能的水溶肥，其特征在于原料组分如下，均为质量份：硝铵磷350-550份，硝酸钾100-300份，磷酸二氢钾100-500份，黄腐酸5-25份，EDTA螯合微量元素1-15份，海藻提取物1-25份，吲哚丁酸钾1-6份；

上述原料除海藻提取物均为市售，其中：

硝铵磷为颗粒状，养分36%，配比32-4-0；

硝酸钾为白色结晶粉末，工业级，含量≥99%；

磷酸二氢钾为白色结晶粉末，含量≥98%；

EDTA螯合微量元素为1:1:1比例的EDTA螯合铁、EDTA螯合锰、EDTA螯合锌，由四川什邡联易化工有限公司提供。

2.如权利要求1所述的具有植物生长调节功能的水溶肥，其特征在于原料组分如下，均为质量份：硝铵磷490-510份，硝酸钾100-200份，磷酸二氢钾200-400份，黄腐酸8-20份，EDTA螯合微量元素5-12份，海藻提取物5-20份，吲哚丁酸钾2-6份。

3.如权利要求2所述的具有植物生长调节功能的水溶肥，其特征在于原料组分如下，均为质量份：硝铵磷490份、硝酸钾170份、磷酸二氢钾304份、黄腐酸15份、EDTA螯合微量元素8份、海藻提取物8份、吲哚丁酸钾5份。

4.如权利要求1-3任一所述的具有植物生长调节功能的水溶肥，其特征在于由如下生产工艺制得：

步骤1：海藻酸提取物制备

（1）酸性酶解：称取干制海带300g，加入10L水，浸泡2h后洗涤2次；利用复式剪切机剪切至大小1.5×1.5cm²，补充水分至重量为1800g，加入500mL 0.2%稀盐酸后，加入34g纤维素酶溶于400mL水中的溶液，利用10%盐酸溶液调节pH至4.5-5.0，静置12-18h；

（2）碱性酶解：将静置后的反应液倾倒入反应釜中，加热升温至53℃并搅拌15min，向反应釜中加入25g果胶酶和1700mL水后，利用10%纯碱溶液调节pH至7.5-8.0，保持温度搅拌15min，向反应釜中加入4.0g木瓜蛋白酶后，保持温度搅拌15min；

（3）向反应釜中加入17.0g硫酸铜悬浊液后，充分搅拌后，冷却至室温，调节pH至8.0-8.5后，充分搅拌形成糊状胶体物质，经角磨机粉碎后形成胶状液体，即为海藻酸提取物；

步骤2：硝铵磷高温熔融

将硝铵磷经过150℃-165℃的高温熔融，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶料仓内；

步骤3：物料加热

先将步骤1中海藻提取物与黄腐酸酸、吲哚丁酸钾、EDTA螯合微量元素按比例预混合，然后再将该混合物料与磷酸二氢钾、硝酸钾分别计量后，送入搅拌器中充分混合，混合原料经破碎筛分后送入混料加热器中，加热到70℃-90℃，然后由斗式提升机提升到塔顶料仓；

步骤4：喷淋造粒

将步骤3中塔顶料仓中的加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在120℃-140℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径为10-18米高为100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45℃-65℃，即成为水溶肥颗粒，再经冷却、筛分后计量包装即可。