CN106380356A - 一种液体肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体肥料及其制备方法。该液体肥料的原料按照质量份包含5～10份腐植酸或腐植酸盐、65～85份矿质元素和10～25份磷酸氢钾盐水溶液。本发明的液体肥料以磷酸氢钾盐水溶液为溶剂，利于添加作物所需的矿质元素，从而提高了肥料的肥效。

Description

一种液体肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料的技术领域，特别是指一种液体肥料及其制备方法。

背景技术

液体肥在使用时直接喷施于植物叶片上，使植物通过叶片吸收养分。由于叶片吸收养分比根系吸收养分速度快，补充养分及时。与土壤施肥(固体肥)相比，有效成份损失少，用量少，利用率高。因此，随着喷灌节水技术的普及，液肥用量占化肥总用量比例逐年增加。

液体肥料是以能流动的液态形式存在，能为作物提高一种或一种以上养份的液体，又称为流体肥料。品种有很多，大致可分为液体氮肥和液体复混肥两大类。液体氮肥比较简单，其中以氮素养分为主；液体复混肥则含有氮、磷、钾等多种养分，并可添加中量营养元素钙、镁、硫和微量元素锌、硼、铁、钼、锰以及除草剂、杀虫剂、植物激素等，增产效果显著。由于生产过程主要是溶解和混合，液体肥料的配方很容易调整，可根据土壤养分状况和作物对养分的需求规律进行调整，满足精准施肥的要求。

在一些发达国家，液体肥料的应用已较为普遍。美国液体肥料占其全部肥料施用量的55％，英国、澳大利亚、法国等国也在大量应用液体肥料，在以色列，田间施用的几乎全是液体肥料。我国是世界上化肥生产和消费的超级大国，但在生产和施用的化肥中，绝大部分是固体肥料，液体叶面肥料所占比重相当小。液体叶面肥及冲施肥是我国主要的液体肥料品种。当前我国的液体肥料市场面临着没有统一行业标准、产品质量参差不齐、产量不易统计的窘境。

水肥一体化是一种让肥料高效发挥作用的技术，适合于所有作物。越来越多的种植户认识到，肥料溶解后随水施用，比直接撒施颗粒肥效果好。但目前市场上的水溶性复合肥农民用不起，只在一些经济价值较高的作物上有少量应用。市场急需速溶、低价、肥效好的肥料，然而有关部门制定的标准过高、过严，致使我国企业虽然有技术，却生产不出农民用得起的水溶性复合肥，而液体复混肥正好满足了农民的这一需求。

液体复混肥在养分表示形式上与传统颗粒复合肥大同小异，但也有一些优点：一、液体复混肥可以对水施用，保证安全，不烧苗、不烧根。二、液体复混肥可少量多次施用，一般不会施肥过量。三、液体复混肥含有更多的营养元素和有机质，养分更均衡。正确施用的话，液体复混肥的肥效通常比颗粒复合肥高30％以上。此外，液体复混肥还有生产成本低、无污染、配方容易调整、质量检测方法简单等诸多好处。液体肥料的最大不足是不宜远距离运输，如需包装则包装成本明显高于颗粒肥料。一些农民为了节约成本，将颗粒复合肥磨碎，溶于水中当液体复混肥来用，这样溶解速度慢，另外安全浓度、合理用量、养分平衡等科学施肥的核心问题比较难于把握。

作为世界上化肥消费量最多的国家，目前我国液体肥料的研究仍处在起步阶段，其发展水平与国家的农业发展水平呈正相关。我国有丰富的液体肥料生产原料，也有巨大的市场，因此，液体肥料有着非常大的发展空间。如今，国家对环境保护的要求不断提高，同时也在大力推广水肥一体化、节水灌溉，另外又提出了到2020年化肥用量零增长的行动目标，再加上土地流转继续深入，劳动力价格不断上涨，综合这些因素来考虑，液体肥料必将成为未来的主流肥料。

现有技术中，受溶融技术限制，液体肥料的肥效较差，导致不如固体复合肥那样，提供充分满足作物生长中必需营养成份特别是常量元素的需要。在使用中只是作为补充肥源，不能替代根际施肥，即在喷施液肥同时还要追施固体化肥，给农民带来使用上麻烦，也增加了生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种液体肥料，该液体肥料肥效较强。

一种液体肥料，其原料按照质量份包含5～10份腐植酸或腐植酸盐、65～85份矿质元素和10～25份磷酸氢钾盐水溶液。具体地，例如腐植酸或腐植酸盐的质量份可以为5份、5.5份、6份、7份、7.5份、8份、9份、9.5份或10份等；矿质元素的质量份可以为65份、66份、68份、70份、75份、80份、82份、83份、84份或85份等；磷酸氢钾盐水溶液的质量份可以为10份、11份、15份、17份、18份、20份、22份、24份或25份等。

上述，术语“磷酸氢钾盐水溶液”是指溶解有磷酸氢钾盐的水溶液。这里，磷酸氢钾盐是指对磷酸一氢盐、磷酸二氢盐的总称，即磷酸二氢盐可以磷酸二氢盐和/或磷酸二氢盐。磷酸一氢盐可以为磷酸氢二钾、磷酸氢二钠等常见形式；磷酸二氢盐可以为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾等常见形式。

本发明中，磷酸氢钾盐水溶液优选为呈中性的磷酸氢钾盐水溶液。其可以采用含有等摩尔量的磷酸二氢盐(以磷酸二氢根计)和磷酸一氢盐(以磷酸一氢根计)混合而得。当然，也可以采用适量的磷酸和碱金属强氧化物进行中和反应。这里，磷酸和碱金属强氧化物的用量配比可以产物的pH为7为准。

本发明中，腐植酸或腐植酸盐能起到以下四个方面的作用：(1)腐植酸能够提高氮肥的利用率。具体说来，氮肥是植物生长不可缺少的肥料，氮肥以尿素和碳铵为主，当我们把尿素和碳铵施到地里之后，它们很快就会随空气和水流失，作物真正能够吸收利用的氮元素养分也只有30％。腐植酸中的芳香核、羟基、羧基等酸性官能团能够与氮元素产生反应，形成很稳定的新的离子团，也叫络合物，这些络合物在土壤中的存留时间比较长，逐渐分解释放氮元素，让植物慢慢地吸收。据统计，尿素和碳铵释放的氮素与腐植酸络合后肥效可达60天以上，使氮肥的利用率提高10％以上。(2)腐植酸对磷肥有增效作用。具体说来，速效磷肥施入土壤后，磷元素会被土壤中的金属离子所固定，使速效磷转化成迟效磷或无效磷。腐植酸中的芳香核、羟基、羧基等酸性官能团能和磷元素反应，使其成为可溶性磷，增加了磷元素的活性，容易被植物吸收，据统计，增施腐植酸肥料后，磷肥的肥效可相对再提高5％-10％。(3)腐植酸对钾肥有增效作用。具体说来，腐植酸中的官能团还可以吸收储存钾离子，既可防止钾离子在沙土中随水流失，又可防止粘性土壤对钾的固定，钾肥的肥效可相对再提高5％以上。(4)腐植酸有保水保肥，促进土壤团粒结构的作用。具体说来，腐植酸与土壤中的钙离子相互作用形成絮状沉淀的凝胶体，它能把土壤胶结在一起，使土壤颗粒变为一个个保水保肥的小水库和肥料库，增加了土壤空隙，从而提高了土壤保水、保肥能力。

上述术语“矿质元素”是指矿质元素是指除碳、氢、氧以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。矿质元素是植物生长的必需元素，缺少这类元素植物将不能健康生长。本发明中，矿质元素按照质量份较好地包含50～65份中量元素和15～25份微量元素，以综合获得较好的肥效。具体地，矿质元素的质量份可以为50份、52份、55份、57份、58份、60份、62份、63份、64份或65份等；微量元素的质量份可以为15份、16份、18份、20份、21份、22份、23份、24份或25份等。

上述，中量元素是选自氮、磷、钾中的一种或至少二种。这里，氮可以尿素形式加入；钾可以以磷酸二氢钾、氢氧化钾、硫酸钾形式加入；磷可以以磷酸二氢钾形式加入等。

较好地，中量元素可以包含20～30份氮、12～16份磷和18～22份钾。例如，氮的质量份可以为20份、21份、25份、27份、28份、29份或30份等，优选为24份；磷的质量份可以为12份、13份、14份、15份、15.5份或16份等，优选为14份；钾的质量份可以为18份、19份、20份、21份、21.5份或22份，优选为20份。

上述，微量元素可以选自硼、锌、铜、铁、钼中的一种或至少二种。硼可以以硼酸、硼砂形式加入；锌可以为磷酸锌；铜可以为硫酸铜；铁可以为硫酸亚铁；钼可以为硫酸钼或钼酸铵等。

较佳地，微量元素可以包含8～13份硼和7～12份锌。例如，硼的质量份可以为8份、8.5份、9份、10份、11份、12份、12.5份或13份，优选为10份；锌的质量份可以为7份、7.5份、8份、9份、9.5份、11份、11.5份或12份等，优选为10份。

值得注意的是，术语“中量元素”和“微量元素”是指相对于其在原料中的用量的多少而言所作的定义。

在一个较佳的实施例中，其原料按照质量份包含5～10份腐植酸或腐植酸盐、20～30份氮、12～16份磷、18～22份钾、8～13份硼、7～12份锌、10～25份磷酸氢盐水溶液。特别优选地，其原料按照质量份包含8份腐植酸或腐植酸盐、24份氮、14份磷、20份钾、10份硼、10份锌、18份磷酸氢盐水溶液。

本发明又一方面提供一种液体肥料的制备方法，采用该制备得到的液体肥料具有较好的肥效。

提供磷酸氢盐水溶液；以及

将腐植酸或腐植酸盐，以及矿质元素溶解于所述磷酸氢钾盐水溶液中。

上述，磷酸氢钾盐水溶液可以较好地由碱金属氢氧化物水溶液和磷酸水溶液混合而得。碱金属氢氧化物水溶液可以为氢氧化钠、氢氧化钾等。碱金属氢氧化物水溶液的质量百分浓度为50wt％，磷酸水溶液的质量磷酸水溶液可以为50wt％。

值得说明的是，磷酸氢钾盐水溶液可为中性。

如本文所用，上述术语：

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者地，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量分数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“一个”、“一种”和“所述”可交换使用并指一个或多个。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

另外，本文中由端点表述的范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。

另外，本文中“至少一个”的表述包括一个及以上的所有数目(例如，至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等)。

本发明未述及之处适用于现有技术。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，液体肥料以磷酸氢盐水溶液为溶剂，利于添加作物所需的矿质元素，从而提高了肥料的肥效。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

实施例1

首先将1:1水和氢氧化钾溶解，得到氢氧化钾溶液；再将1:1水和磷酸得到磷酸溶液。然后将磷酸溶液加入氢氧化钾溶液中，得到PH值为中性的无晶体析出的磷酸氢钾溶液；其溶液含P2O5≥10％，K2O≥8％，PH值为中性。

再将5份腐植酸或腐植酸盐、20份氮、12份磷(以五氧化二磷计)、18份钾(以氧化钾计)、8份硼和7份锌，溶解于10份磷酸氢钾盐水溶液中，得到液体肥料。

实施例2

首先将1:1水和氢氧化钾溶解，得到氢氧化钾溶液；再将1:1水和磷酸得到磷酸溶液。然后将磷酸溶液加入氢氧化钾溶液中，得到PH值为中性的无晶体析出的磷酸氢钾溶液；其溶液含P2O5≥10％，K2O≥8％PH值为中性。

再将10份腐植酸或腐植酸盐、30份氮、6份磷(以五氧化二磷计)、22份钾(以氧化钾计)、13份硼和12份锌，溶解于25份磷酸氢盐水溶液中，得到液体肥料。

实施例3

首先将1:1水和氢氧化钾溶解，得到氢氧化钾溶液；再将1:1水和磷酸得到磷酸溶液。然后将磷酸溶液加入氢氧化钾溶液中，得到PH值为中性的无晶体析出的磷酸氢钾溶液；其溶液含P2O5≥10％，K2O≥8％，PH值为中性。

再将10份腐植酸或腐植酸盐、30份氮、16份磷(以五氧化二磷计)、18份钾(以氧化钾计)、13份硼和7份锌，溶解于14份磷酸氢钾盐水溶液中，得到液体肥料。

实施例4

首先将1:1水和氢氧化钾溶解，得到氢氧化钾溶液；再将1:1水和磷酸得到磷酸溶液。然后将磷酸溶液加入氢氧化钾溶液中，得到PH值为中性的无晶体析出的磷酸氢钾溶液；其溶液含P₂O₅≥10％，K₂O≥8％PH值为中性。

再将8份腐植酸或腐植酸盐、24份氮、14份磷(以五氧化二磷计)、20份钾(以氧化钾计)、10份硼和10份锌，溶解于14份磷酸氢钾盐水溶液中，得到液体肥料。

本发明是具有高能效的有机、无机复合肥料。属于国内新型的无公害，无污染的功能型抗病、解毒、增产的产品。通过喷施在作物叶面，将自身所含高浓度养分快速、高效地传导至茎、根部补充作物所需的多种大、中、微量元素养份的同时，能将土壤中不被作物有效吸收的营养成分激活，源源不断地输送给作物。提高作物对氮、磷、钾的利用率，从而让作物获得持续肥力。促进土壤团粒结构的形成，疏松作物根际土壤，加深耕作层，免除中耕。提高保水保肥作用。有利作物健壮生长，提高作物抗旱、抗衰、抗倒能力。并具有双向调节作用，可减少化控、激素和肥料的使用，降低投资成本。对多种生理性病害有特效。可用于多种作物灌施、冲施、滴灌及叶面喷雾。其作用机理如下：

腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。尤其是现在提倡生态农业建设、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保等，更使"腐植酸"备受推崇。事实证明，人类的生活和生存离不开腐植酸。在农业方面，与氮、磷、钾等元素结合制成的腐植酸类肥料(例如：用氨中和腐植酸可制成腐植酸铵肥料)，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能；硝基腐植酸可用作水稻育秧调酸剂；腐植酸冲施肥，腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸尿素铁分别在补充土壤缺镁、玉米缺锌、果树缺铁上有良好的效果；腐植酸和除草醚、莠去津等农药混用，可以提高药效、抑制残毒；腐植酸钠对治疗苹果树腐烂病有效。腐植酸与磷肥结合，能减少磷的固定，提高磷素利用率。同时，腐植酸进入土壤还能活化土壤中已被固定的磷素，增加土壤供磷水平，二者结合供磷提高值一般为6.7～8.3mg/kg，腐植酸复合磷肥可使作物增产10％以上。腐植酸与钾肥有机结合，形成了腐植酸速效与缓释兼具的腐植酸钾肥，甚至腐植酸与钾离子(K+)结合，较腐植酸与铵离子(NH4+)更牢靠。腐植酸钾的水溶性很好，不会限制植物的吸收，只会使肥效更持久。有关研究表明，腐植酸能使作物吸钾量增加30％以上，增产12％以上。氮、磷、钾以适当的比例存在，一方面满足作物生长的营养需求；一方面依据以磷促氮，以钾控氮的营养吸收原理，平衡作物体内的营养成分。

本发明液体肥具有以下优点：

(1)能够提高氮肥的利用率。肥效可达60天以上，使氮肥的利用率提高10％以上；

(2)对磷肥有增效作用。肥效可相对再提高5～10％；

(3)对钾肥有增效作用。肥效可相对再提高5％以上；

(4)保水保肥，促进土壤团粒结构的作用；

(5)作为农药的增效剂，提高农药、除草剂的药剂活性，缓解药害，减少农药用量；

(6)提高植株抗逆性、抗病、抗寒、抗旱、抗早衰、抗重茬、抗盐碱、抗干热风等的能力。防冻抗寒，抗寒能力提高60～90％；促进花芽分化，分化更多花芽，结果多；抗旱防干热风，抑制叶片气孔开张度20-60％，使水分蒸腾量减少30～50％，叶片含水量增加5.6～14.9％，促进根系下扎；

(7)驱虫防病(与洗衣粉、食用油混用防治蚜虫)，防治缺素病害；

(8)解除土壤板结，提高土壤缓冲性、保水保肥性、通透性、提高地温；

(9)提高农产品品质，改善口感和风味；

(10)着色增甜，延长采摘期，耐储运，提前上市，增产增收；

(11)替代大化肥使用，提高肥料利用率，节约化肥30％以上；

(12)单独使用是一种优质的冲施肥，既有速效性又有持效性。

由于本发明中所涉及的各工艺参数的数值范围在上述实施例中不可能全部体现，但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明，当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此外，出于篇幅的考虑，省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例，此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种液体肥料，其特征在于，其原料按照质量份包含5～10份腐植酸或腐植酸盐、65～85份矿质元素和10～25份磷酸氢钾盐水溶液。

2.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，按照质量份所述矿质元素包含50～65份中量元素和15～25份微量元素。

3.根据权利要求2所述的液体肥料，其特征在于，所述中量元素选自氮、磷、钾中的一种或至少二种。

4.根据权利要求2所述的液体肥料，其特征在于，所述微量元素选自硼、锌、铜、铁、钼中的一种或至少二种。

5.根据权利要求2所述的液体肥料，其特征在于，按照质量份所述中量元素包含20～30份氮、12～16份磷和18～22份钾。

6.根据权利要求2所述的液体肥料，其特征在于，按照质量份所述微量元素包含8～13份硼和7～12份锌。

7.根据权利要求1或6任意一项所述的液体肥料，其特征在于，其原料按照质量份包含5～10份腐植酸或腐植酸盐、20～30份氮、12～16份磷、18～22份钾、8～13份硼、7～12份锌、10～25份磷酸氢钾盐水溶液。

8.一种如权利要求1所述液体肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供磷酸氢钾盐水溶液；以及

将腐植酸或腐植酸盐，以及矿质元素溶解于所述磷酸氢钾盐水溶液中。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸氢钾盐水溶液是由碱金属氢氧化物水溶液和磷酸水溶液混合而得。