CN106518569A - 一种番茄专用水溶肥及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工技术领域，尤其是一种番茄专用水溶肥及制备方法；以尿素、硫酸钾、磷酸脲、聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸按照合理的配比混合后制备而成，该水溶肥施用作物后肥效显著，减少番茄对重金属的吸收，促长增收效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其是番茄专用水溶肥及制备方法。
背景技术
番茄需肥较多且又耐肥，春茬番茄养分吸收主要在中后期，定植后各个时期吸收的氮、钾量均大于吸磷量，番茄在不同生育时期对各种养分的吸收比例及数量不同，幼苗期氮肥需求量约占总需肥量10％，开花坐果期约占40％，结果盛期约占50％，当第1穗果坐果时，对氮、钾的需求量迅速增加,到果实膨大期需钾量更大，番茄对磷肥的需要量比氮、钾量少，磷可以促进根系发育，促进花器分化，加速果实生长和成熟，提高果实含糖量，在第1穗果长到核桃大小时，对磷的吸收量较多，其中90％存在于果实中，番茄一生中对钾的吸收量居第一位，钾对植株发育、果实着色及品质的提高具有中药作用。
目前，番茄的种植逐渐扩大，但是大部分番茄种植过程中施肥过程仍然有缺陷，有些地方氮磷钾化肥超量使用，有机肥投量不足，保水能力低下，土壤中大量元素和中、微量元素比例失调，土壤重金属超标，营养元素不均衡；普通的碳铵、尿素等单纯性的氮肥，养分释放快，肥效短，不易被农作物吸收，不能保证西红柿生长中后期的养分供给，后期需要追肥，劳动力投入较大，还会给番茄的品质的产量带来影响；如专利CN201110426331.8公开了一种番茄专用增强肥，将尿素、碳酸氢铵、过磷酸钙、硝酸钾、氯化钾以及添加剂混合而成，该肥料虽然避免了单一施肥，但是肥料中有机质含量少，导致土壤保水能力差、不具备抗旱功能、且营养不均衡；又如专利CN200710115543.8公开了一种番茄专用控释肥及其制备方法，以7％热塑性树脂包膜硝酸钾、8％热塑性树脂包膜硝酸钾、硫磺包膜复合肥、4％热塑性树脂包膜尿素、7％热塑性树脂包膜尿素、磷酸二铵为原料制成，该肥虽然省去追肥的过程，缓释效果好，但其营养成分搭配不够全面，且土壤中重金属含量缺乏考虑，容易导致种植过程中重金属对番茄的毒害作用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种番茄专用水溶肥，原料以重量份计为：尿素200～270份、硫酸钾230～320份、磷酸脲130～180份、聚丙烯酸钠2～5份、微量元素化合物2～5份、中量元素化合物7～15份、羟基磷灰石26～34、凹凸棒土8～15、腐植酸5～9份。
进一步优化，原料以重量份计为：尿素220～260份、硫酸钾250～310份、磷酸脲140～170份、聚丙烯酸钠3.4～4.5份、微量元素化合物2.3～4.6份、中量元素化合物17～23份、羟基磷灰石28～32份、凹凸棒土9～13份、腐植酸6.5～8.2份。
其中所述微量元素化合物为硼酸、硫酸锌、五水硫酸铜、四水钼酸铵的组合。
其中所述微量元素化合物以重量份计为硼酸0.6～1.5份、硫酸锌0.4～1.1份、五水硫酸铜0.3～1.0份、四水钼酸铵0.7～1.4份。
其中所述中量元素化合物硫酸钙、无水硫酸镁、硫酸铵的组合。
其中所述中量元素化合物以重量份计为硫酸钙1～4份、无水硫酸镁2～4份、硫酸铵4～7份。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
将尿素在170～190℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至100～120℃，搅拌速度80～100r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，调节混合物中氮磷钾比例为(0.7～1.2)：(0.5～0.8)：(1.7～2.5)制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，即可得到水溶肥。
其中所述喷雾干燥，喷雾塔空气温度为155～175℃，出塔空气温度为65～85℃；由于喷雾干燥温度影响最总产品的游离水含量，温度过低会造成喷雾后的产品游离水过多，为泥浆物质，温度过高造成产品分解变质，本发明合理的控制温度，得到高品质的聚丙烯酸钠。
其中所述聚丙烯酸钠，制备方法为用50％氢氧化钠溶液中和丙烯酸至中和度为68％，抽入搅拌装置中，并加入已粉碎蒙脱土、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠以及聚乙二醇双丙烯酸酯，搅拌混匀，并通入N2持续10～15min，搅拌速度为80～120r/min，加入过硫酸铵，保持温度持续在50～60℃，反应1～3h，得中间体，置于去离子水中浸泡一周，出去残留单体和可溶性聚合物成分，真空干燥，研细，得到聚丙烯酸钠。
由于蒙脱土铝氧八面体结构的改变，使得原本晶层之间的结合力减小，聚丙烯酸钠制作过程中引入蒙脱土后，在交联剂的作用下，形成以膨润土粒子为主要网格点得交联结构，网格点大大增加，交联点之间的网格变短，从而提高凝胶的强度，提升了稳定性，进而吸附土壤重金属能力得到极大的改善。
本发明采用尿素、硫酸钾、磷酸脲、聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石为原料，针对番茄生长过程中所需氮磷钾量来进行合理搭配，并满足番茄在生长过程时所需营养元素，同时聚丙烯酸钠和羟基磷灰石的添加，提高了土壤的保水性能，聚沉土壤重金属，为番茄良好生长提供了有利的保证。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
制备1000kg的番茄专用水溶肥，所需的各原料为尿素325.3kg、硫酸钾369.8kg、磷酸脲207kg、聚丙烯酸钠5.1kg，微量元素化合物3.4kg、中量元素化合物25.1kg、羟基磷灰石41.4kg、凹凸棒土13.3kg、腐植酸9.6kg；
制备方法：将尿素在170℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至100℃，搅拌速度80r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，调节混合物中氮磷钾比例为0.7：0.5：1.7制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，喷雾塔空气温度为173～175℃，出塔空气温度为80～85℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物为硼酸1.02kg、硫酸锌0.68kg、五水硫酸铜0.51kg、四水钼酸铵1.19kg；
其中所述中量元素化合物为硫酸钙3.58kg、无水硫酸镁7.18kg、硫酸铵14.34kg。
实施例2
制备1000kg的番茄专用水溶肥，所需的各原料为尿素315kg、硫酸钾375.6kg、磷酸脲205.9kg、聚丙烯酸钠5.5kg，微量元素化合物5.6kg、中量元素化合物27.9kg、羟基磷灰石38.8kg、凹凸棒土15.8kg、腐植酸9.9kg；
制备方法：将尿素在190℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至120℃，搅拌速度100r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，调节混合液中氮磷钾比例为1.2：0.8：2.5制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，喷雾塔空气温度为155～157℃，出塔空气温度为65～70℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物为硼酸1.68kg、硫酸锌1.23kg、五水硫酸铜1.12kg、四水钼酸铵1.57kg；
其中所述中量元素化合物为硫酸钙7.44kg、无水硫酸镁7.44kg、硫酸铵13.02kg。
实施例3
制备1000kg的番茄专用水溶肥，所需的各原料为尿素321kg、硫酸钾374.5kg、磷酸脲200.6kg、聚丙烯酸钠5.5kg，微量元素化合物3.6kg、中量元素化合物30.1kg、羟基磷灰石40.1kg、凹凸棒土14.7kg、腐植酸9.9kg；
制备方法：将尿素在180℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至110℃，搅拌速度90r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，调节混合物中氮磷钾比例为1：0.6：2.1制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，喷雾塔空气温度为160～165℃，出塔空气温度为70～75℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物为硼酸1.13kg、硫酸锌0.7 2kg、五水硫酸铜02kg、四水钼酸铵1.03kg；
其中所述中量元素化合物为硫酸钙8.21kg、无水硫酸镁8.21kg、硫酸铵13.68kg。
实施例4
制备1000kg的番茄专用水溶肥，所需的各原料为尿素319.1kg、硫酸钾383.2kg、磷酸脲204.4kg、聚丙烯酸钠5.1kg，微量元素化合物3.8kg、中量元素化合物25.6kg、羟基磷灰石37.1kg、凹凸棒土12.8kg、腐植酸8.9kg；
制备方法：将尿素在175℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至110℃，搅拌速度100r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，调节混合物中氮磷钾比例为0.9：0.7：2.3制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，喷雾塔空气温度为160～165℃，出塔空气温度为75～80℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物为硼酸1.24kg、硫酸锌0.48kg、五水硫酸铜0.85kg、四水钼酸铵1.24kg；
其中所述中量元素化合物为硫酸钙4.57kg、无水硫酸镁7.01kg、硫酸铵14.02kg。
实施例5
制备1000kg的番茄专用水溶肥，所需的各原料为尿素284.2kg、硫酸钾400.6kg、磷酸脲219.7kg、聚丙烯酸钠5.9kg，微量元素化合物4.9kg、中量元素化合物23.9kg、羟基磷灰石38kg、凹凸棒土13.6kg、腐植酸9.2kg；
制备方法：将尿素在185℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至100℃，搅拌速度90r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石，调节混合液中氮磷钾比例为0.8：0.7：1.8制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，喷雾塔空气温度为170～175℃，出塔空气温度为65～70℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物为硼酸1.14kg、硫酸锌0.98kg、五水硫酸铜0.81kg、四水钼酸铵1.97kg；
其中所述中量元素化合物为硫酸钙6.06kg、无水硫酸镁6.78kg、硫酸铵11.06kg。
实施例6
制备1000kg的番茄专用水溶肥，所需的各原料为尿素325.4kg、硫酸钾352.5kg、磷酸脲219.1kg、聚丙烯酸钠4.7kg，微量元素化合物4.3kg、中量元素化合物25.8kg、羟基磷灰石41.2kg、凹凸棒土16.6kg、腐植酸10.5kg；
制备方法：将尿素在178℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至115℃，搅拌速度80r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，调节混合液中氮磷钾比例为1.1：0.5：2.4制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，喷雾塔空气温度为155～160℃，出塔空气温度为80～85℃即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物为硼酸1.31kg、硫酸锌0.93kg、五水硫酸铜0.84kg、四水钼酸铵1.22kg；
其中所述中量元素化合物为硫酸钙7.84kg、无水硫酸镁5.57kg、硫酸铵12.39kg。
实施例7
制备1000kg的番茄专用水溶肥，所需的各原料为尿素304.3kg、硫酸钾390.4kg、磷酸脲209.2kg、聚丙烯酸钠5.5kg，微量元素化合物3.3kg、中量元素化合物27.4kg、羟基磷灰石37.1kg、凹凸棒土13.1kg、腐植酸9.9kg；
制备方法：将尿素在182℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至114℃，搅拌速度100r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，调节混合物中氮磷钾比例为1.1：0.7：2.2制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，喷雾塔空气温度为170～175℃，出塔空气温度为70～75℃即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物为硼酸1.65kg、硫酸锌0.46kg、五水硫酸铜0.37kg、四水钼酸铵0.82kg；
其中所述中量元素化合物为硫酸钙6.3kg、无水硫酸镁7.76kg、
硫酸铵13.34kg。
试验例1
本试验将一片土壤划分成8个面积相等的种植区，分别为空白组和实施例组，每个种植区分别种植番茄，实验组施用本发明番茄专用肥，空白组不施肥，仅采用水浇灌，试验结果表明，采用本发明番茄专用水溶肥处理番茄植株，生长周期缩短，且得到膨大且色泽光鲜的番茄果实，并通过检测番茄果实中的营养成分，其中Vc、可溶性糖、总酸度、蛋白质的含量均有显著增高，其中实施例3对番茄Vc、可溶性糖、蛋白质的提高最为显著，为本发明的最佳配方，并且Vc的提高，对于番茄在后期加工过程中的褐变及抑制亚硝酸胺的合成具有一定作用。
试验例2
实验组：采用本发明制作的番茄专用水溶肥；
空白组：不施用任何肥料；
本试验将一片土壤划分成两个面积相等的种植区，分别为对照组和空白组，每个种植区分别种植番茄，实验组施用本发明番茄专用肥，空白组不施肥，仅采用水浇灌，经过5个月后，收获到肉质细嫩、品质好、色泽光鲜的番茄，并且经过检测手段，试验表明，本发明番茄专用肥对番茄果实重金属含量具有明显的降低效果，并且符合国家规定的食品中重金属限量标准要求，且经过施肥后，相比空白组，Pb含量下降32％，Cd含量下降74％，Cr下降20％，As含量下降17％，Hg含量下降24％。
Claims (9)
1.一种番茄专用水溶肥，其特征在于，原料以重量份计为：尿素200～270份、硫酸钾230～320份、磷酸脲130～180份、聚丙烯酸钠2～5份、微量元素化合物2～5份、中量元素化合物7～15份、羟基磷灰石26～34、凹凸棒土8～15、腐植酸5～9份。
2.如权利要求1所述番茄专用水溶肥，其特征在于，所述原料以重量份计为：尿素220～260份、硫酸钾250～310份、磷酸脲140～170份、聚丙烯酸钠3.4～4.5份、微量元素化合物2.3～4.6份、中量元素化合物17～23份、羟基磷灰石28～32份、凹凸棒土9～13份、腐植酸6.5～8.2份。
3.如权利要求1所述番茄专用水溶肥，其特征在于，所述聚丙烯酸钠制备方法为：用50％氢氧化钠溶液中和丙烯酸至中和度为65％，抽入搅拌装置中，并加入已粉碎蒙脱土、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠以及聚乙二醇双丙烯酸酯，搅拌混匀，并通入N2持续10～30min，搅拌速度为100～150r/min，加入过硫酸铵，保持温度持续在50～60℃，反应3～5h，得中间体，置于去离子水中浸泡5～10天，出去残留单体和可溶性聚合物成分，真空干燥，研细，得到聚丙烯酸钠。
4.如权利要求3所述番茄专用水溶肥，其特征在于，所述喷雾干燥，喷雾塔空气温度为155～175℃，出塔空气温度为65～85℃。
5.如权利要求1所述番茄专用水溶肥，其特征在于，所述水溶肥肥，制备方法为：将尿素在170～190℃下熔融，送入反应釜待用，然后再将硫酸钾、磷酸脲送入搅拌器混合，加热至100～120℃，搅拌速度80～100r/min，送入反应釜，再送入聚丙烯酸钠、微量元素化合物、中量元素化合物、羟基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，调节混合物中氮磷钾比例为(0.7～1.2)：(0.5～0.8)：(1.7～2.5)制成粘稠状物料，过滤掉颗粒杂质，经过喷雾干燥成细粉，即可得到水溶肥。
6.如权利要求1所述番茄专用水溶肥，其特征在于，所述微量元素化合物为硼酸、硫酸锌、五水硫酸铜、四水钼酸铵的组合。
7.如权利要求6所述番茄专用水溶肥，其特征在于，所述微量元素化合物以重量份计为硼酸0.6～1.5份、硫酸锌0.4～1.1份、五水硫酸铜0.3～1.0份、四水钼酸铵0.7～1.4份。
8.如权利要求1所述番茄专用水溶肥，其特征在于，所述中量元素化合物硫酸钙、无水硫酸镁、硫酸铵的组合。
9.如权利要求8所述番茄专用水溶肥，其特征在于，所述中量元素化合物以重量份计为硫酸钙1～4份、无水硫酸镁2～4份、硫酸铵4～7份。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170322 |