CN106748165A - 一种含腐植酸的液体肥料及其生产方法 - Google Patents

一种含腐植酸的液体肥料及其生产方法 Download PDF

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冯欣欣
杨欢
蔡俊卿
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Abstract

本发明提供了一种含腐植酸的液体肥料，包括：1～50质量份的腐殖酸类物质；1～50质量份的营养元素；0.1～5质量份的分散剂，所述分散剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚聚醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、芳基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚羧酸盐和烷基萘磺酸盐中的一种或多种；0～3质量份的润湿扩展剂；0～2质量份的增稠剂；0～0.5质量份的消泡剂；水补余至100份。本发明提供的含腐植酸的液体肥料具有质量稳定，无沉淀、分层、絮凝、不溶性颗粒等问题，利于滴灌、微灌、喷灌、叶面喷施等水肥设施，能够有效加快腐植酸肥料在现代农业中的推广应用，提高作物品质，降低环境污染，推动农业可持续发展。

Description

一种含腐植酸的液体肥料及其生产方法
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种含腐植酸的液体肥料及其生产方法。
背景技术
现代农业已朝着高产、优质、高效、无污染的方向前进。发展新型肥料是发展现代农业必不可少的条件之一。作为新型肥料中的腐植酸物质是天然的大分子有机聚合物，是土壤团粒组织的构造者，也是肥料运转的“仓库”。腐植酸是天然大分子有机聚合物，主要分为黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸等，具有螯合、吸附、渗透、粘结、交换、稀释、缓释、稳定、表面活性等物理、化学特性和生物活性，已经成为国民经济可持续发展的绿色动力物质。
腐植酸水溶肥料具有使用成本低、附加值高、施用方便、见效较快、养分均衡等特点，具有改良土壤、增进肥效、刺激植物生长、增强植物抗逆性、改善产品品质，降低重金属等有毒有害物质含量，提高产量等诸多功效。很受用户欢迎，也在发展绿色生态农业中起着不可忽视的作用，绿色环保肥料的发展前景。
腐植酸本身就是土壤有机质的一部分，使用这类肥料对土壤无任何污染；其次，腐植酸盐加入肥料中，减少了化肥的用量，提高了肥效，降低了农业成本。另外，腐植酸还可以降解土壤中的农药残留、吸附重金属、消除或降低土壤污染。腐植酸肥料可明显刺激作物根系的发生和伸长，增大根系吸收范围和吸收强度，从而提高作物的抗病、抗寒性，减少农药的使用量及其它投入，是目前发展绿色、安全、健康食品的首选肥料。腐植酸绿色肥料发展前景广阔，推广应用腐植酸肥料，将保持农业可持续发展，推动我国施肥技术发展。
但是目前腐植酸液体水溶肥料在生产过程中还存在很多问题，经过近两年的统计调查，98％的生产企业都是用生产普通液体肥料的生产技术生产腐植酸液体水溶肥料，将可溶性肥料和腐植酸混合溶解后直接包装，由于生产技术和工艺不专业，所生产的腐植酸液体水溶肥料沉淀、分层、絮凝、不容物颗粒太大等现象普遍存在，不适用现代农业的滴灌、微灌、喷灌等水肥设施，大大限制了腐植酸液体水溶肥料的推广应用。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种含腐植酸的液体肥料及其生产方法，本发明提供的含腐植酸的液体肥料质量稳定，无沉淀、分层、絮凝、不溶性颗粒等问题，适用于滴灌、微灌、喷灌、叶面喷施等水肥设施。
本发明提供了一种含腐植酸的液体肥料，包括：
1～50质量份的腐殖酸类物质；
1～50质量份的营养元素；
0.1～5质量份的分散剂，所述分散剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚聚醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、芳基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚羧酸盐和烷基萘磺酸盐中的一种或多种；
0～3质量份的润湿扩展剂；
0～2质量份的增稠触变剂；
0～0.5质量份的消泡剂；
水补余至100质量份。
优选的，所述腐殖酸类物质选自腐植酸原粉、腐植酸钾、腐植酸钠和含硝基腐殖酸中的一种或多种。
优选的，所述营养元素包括大量元素、中量元素和微量元素中的一种或多种，所述大量元素选自N、P、K，所述中量元素选自Mg、Ga，所述微量元素选自Cu、Mn、Zn、Fe、Co、Mu。
优选的，所述润湿扩展剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚，醇醚糖苷和烷基糖苷中的一种或多种。
优选的，所述增稠触变剂选自羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠、改性淀粉、黄原胶、膨润土、二氧化硅和硅酸铝镁中的一种或多种。
优选的，所述消泡剂选自硅油、硅酮类化合物、C10～C20的饱和脂肪酸类化合物或C8～C10脂肪醇类化合物中的一种或多种。
优选的，所述含腐植酸的液体肥料中颗粒粒径D(90)小于5微米。
本发明还提供了一种上述液体肥料的制备方法，包括以下步骤：
将腐植酸类物质、营养元素、分散剂、润湿扩展剂、增稠触变剂、消泡剂和水混合依次进行一次剪切、研磨和二次剪切，得到含腐植酸的液体肥料。
优选的，所述研磨的设备选自卧式砂磨机、篮式砂磨机、球磨机或立式砂磨机。
优选的，一次剪切的转速为1000～3000转/min，时间为10～60min、二次剪切的转速为1000～3000转/min，时间为10～60min。
与现有技术相比，本发明提供了一种含腐植酸的液体肥料，包括：1～50质量份的腐殖酸类物质；1～50质量份的营养元素；0.1～5质量份的分散剂，所述分散剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚聚醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、芳基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚羧酸盐和烷基萘磺酸盐中的一种或多种；0～3质量份的润湿扩展剂；0～2质量份的增稠剂；0～0.5质量份的消泡剂；水补余至100份。本发明提供的含腐植酸的液体肥料具有质量稳定，无沉淀、分层、絮凝、不溶性颗粒等问题，利于滴灌、微灌、喷灌、叶面喷施等水肥设施，能够有效加快腐植酸肥料在现代农业中的推广应用，提高作物品质，降低环境污染，推动农业可持续发展。另外本发明提供的含腐植酸的液体肥料的制备方法采用剪切配合研磨的工艺，并不使用过滤即可得到一种性质稳定的腐殖酸液体肥料，可以最大程度的保留有效成分，提高植物的生长水平。
附图说明
图1为本发明提供的含腐植酸的液体肥料的制备工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种含腐植酸的液体肥料，包括：
1～50质量份的腐殖酸类物质；
1～50质量份的营养元素；
0.1～5质量份的分散剂，所述分散剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚聚醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、芳基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚羧酸盐和烷基萘磺酸盐中的一种或多种；
0～3质量份的润湿扩展剂；
0～2质量份的增稠剂；
0～0.5质量份的消泡剂；
水补余至100份。
本发明提供的液体肥包括1～50质量份的腐殖酸类物质，优选为5～40质量份，更优选为10～30质量份。所述腐殖酸类物质选自腐植酸原粉、腐植酸钾、腐植酸钠和含硝基腐殖酸中的一种或多种。
本发明提供的液体肥料还包括1～50质量份的营养元素，优选为5～40质量份，更优选为10～30质量份。所述营养元素包括大量元素、中量元素和微量元素中的一种或多种，所述大量元素选自N、P、K，所述中量元素选自Mg、Ga，所述微量元素选自Cu、Mn、Zn、Fe、Co、Mu。更优选的，所述营养元素选自磷酸氢二钾、尿素、硫酸锌、硝酸钾、EDTA-钙、硝酸锌、磷酸一铵、EDTA-Mn、焦磷酸钾、四水八硼酸钠、EDTA-Ga、甲酸钾、聚磷酸铵、EDTA-锌、EDTA-镁。
本发明提供的液体肥料还包括0.1～5质量份的分散剂，优选为0.5～4质量份，更优选为1～3质量份。所述分散剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚聚醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、芳基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚羧酸盐和烷基萘磺酸盐中的一种或多种，更优选为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、聚羧酸盐分散剂、烷基萘磺酸盐分散剂。
本发明提供的液体肥料还包括0～3质量份的润湿扩展剂，优选为0.5～2.5质量份，更优选为1～2质量份。所述润湿扩展剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基萘磺酸盐、醇醚糖苷和烷基糖苷中的一种或多种，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基萘磺酸盐。
本发明提供的液体肥料还包括0～2质量份的增稠触变剂，优选为0.5～1.5质量份，更优选为0.8～1.2质量份。所述增稠触变剂选自羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠、改性淀粉、黄原胶、膨润土、二氧化硅和硅酸铝镁中的一种或多种，优选为硅酸铝镁、黄原胶。
本发明提供的液体肥料还包括0～0.5质量份的消泡剂，优选为0.1～0.4质量份，更优选为0.2～0.3质量份；所述消泡剂选自聚醚改性有机硅消泡剂、硅油、硅酮类化合物、C10～C20的饱和脂肪酸类化合物或C8～C10脂肪醇类化合物中的一种或多种，更优选为聚醚改性有机硅消泡剂。
在本发明中，所述含腐植酸的液体肥料中颗粒粒径D(90)小于5微米。
本发明还提供了一种上述液体肥料的制备方法，包括以下步骤：
将腐植酸类物质、营养元素、分散剂、润湿扩展剂、增稠触变剂、消泡剂和水混合依次进行一次剪切、研磨和二次剪切，得到含腐植酸的液体肥料。
结合图1，对本发明提供的含腐植酸的液体肥料的制备方法进行详细说明，首先将原料(腐植酸类物质、营养元素、分散剂、润湿扩展剂、增稠触变剂、消泡剂和水)进行混合，得到混合物，接着将所述混合物进行一次剪切，所述一次剪切的转速1000～3000转/min，优选为1500～2500转/min，剪切时间10～60min，优选为20～40min。
一次剪切后，进行研磨，在本发明中，所述研磨的设备选自卧式砂磨机、篮式砂磨机、球磨机或立式砂磨机。
接着，进行二次剪切，所述二次剪切的转速1000～3000转/min，优选为1500～2500转/min，剪切时间10～60min，优选为20～40min。
经过上述操作后得到的含腐植酸的液体肥料中颗粒粒径D(90)小于5微米。
本发明提供的含腐植酸的液体肥料具有质量稳定，无沉淀、分层、絮凝、不溶性颗粒等问题，利于滴灌、微灌、喷灌、叶面喷施等水肥设施，能够有效加快腐植酸肥料在现代农业中的推广应用，提高作物品质，降低环境污染，推动农业可持续发展。另外本发明提供的含腐植酸的液体肥料的制备方法采用剪切配合研磨的工艺，并不使用过滤即可得到一种性质稳定的腐殖酸液体肥料，可以最大程度的保留有效成分，提高植物的生长水平。该方法制备的腐植酸液体肥料原料选择宽泛，产品质量稳定，肥效突出，可以通过叶面喷施，灌根、滴灌等多种方式进行使用，促进腐植酸肥料在现代农业中的推广应用，能够有效提高作物抗逆性，促进作物健康生长，改善果实品质。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的含腐植酸的液体肥料及其生产方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1 3％腐植酸钾液体肥料的制备
腐植酸钾：3％，硝酸钾：12.5％，磷酸二氢钾：10％，尿素：10％，硫酸锌：0.6％，SC(聚醚磷酸酯类分散剂，购自法国索尔维公司)：1％、BC/10(脂肪醇聚氧乙烯醚，购自法国索尔维公司):0.5％、硅酸镁铝：1％、白炭黑：1％、消泡剂：0.1％、水：补余。
将上述原料加入搅拌釜中混合均匀，剪切机转速1000转，剪切60min，使用立式砂磨机研磨2h，再用剪切机转速1000转，剪切30min，即得3％腐殖酸钾悬浮肥料。
实施例2 5％腐植钠原粉液体肥料的制备
腐植酸原矿：5％，硝酸钾：10％、磷酸二氢钾：15％，尿素：15％，EDTA-钙2.5％：硝酸锌：1％，F S-3000(聚羧酸盐分散剂购自SK公司)：2％、、硅酸镁铝：1％、白炭黑：1％、消泡剂：0.1％、水：补余。
将上述原料加入搅拌釜中混合均匀，在2000转/min的转速条件下剪切机剪切30min，使用卧式砂磨机研磨2h，再在2000转/min的转速条件下剪切机剪切20min，即得颗粒粒径D(90)小于5微米的5％腐殖酸原粉悬浮肥料。
实施例3 10％硝基腐殖酸液体肥料的制备
硝基腐殖酸：10％，硝酸钾：10％，磷酸二氢钾：10％，尿素：5％，磷酸一铵：5％，EDTA-Mn：0.8％，硝酸锌：0.5％，FD(聚醚磷酸酯分散剂购自索尔维公司)：2％、EFW(烷基萘磺酸盐润湿剂购自阿克苏诺贝尔):0.5％、硅酸镁铝：1％、白炭黑：1％、消泡剂：0.1％、水：补余。
将上述原料加入搅拌釜中混合均匀，在1500转/min的转速条件下剪切机剪切40min，使用篮式砂磨机研磨1h，再在1500转/min的转速条件下用剪切机剪切20min，即得颗粒粒径D(90)小于5微米的10％硝基腐殖酸悬浮肥料。
实施例4 15％腐植酸液体肥料的制备
腐植酸原粉：15％，硝酸钾：10％，尿素：15％，焦磷酸钾：10％，硝酸锌：1％，四水八硼酸钠：0.5，2700(聚羧酸盐分散剂购自亨斯迈)：1％、硅酸镁铝：0.5％、白炭黑：0.5％、消泡剂：0.1％、水：补余。
将上述原料加入搅拌釜中混合均匀，在2000转/min的转速条件下剪切机剪切30min，使用球磨机研磨40min，再在2000转/min的转速条件下用剪切机剪切20min，即得颗粒粒径D(90)小于5微米的15％腐殖酸悬浮肥料。
实施例5 30％腐植酸钠液体肥料的制备
腐植酸钠：30％，磷酸二氢钾：10％，尿素：20％，EDTA-Ga：2.5，CP 9(聚醚磷酸酯分散剂购自英国禾大)：2％、TO-8(脂肪醇聚氧乙烯醚润湿剂购自英国禾大):0.5％、白炭黑：1％、消泡剂：0.1％、水：补余。
将上述原料加入搅拌釜中混合均匀，在3000转/min的转速条件下剪切机剪切30min，使用卧式砂磨机研磨2h，再在3000转/min的转速条件下用剪切机剪切10min，即得30％腐殖酸钠悬浮肥料。
实施例6 40％腐殖酸钾液体肥料的制备
腐植酸钠：40％，甲酸钾：5％，聚磷酸铵：10％，硝酸钾：5％，EDTA-锌：4913(聚羧酸盐分散剂购自英国禾大)：2％、白炭黑0.5％、消泡剂：0.1％、水：补余。
将上述原料加入搅拌釜中混合均匀，在2000转/min的转速条件下剪切机剪切30min，使用卧式砂磨机研磨2h，再在2000转/min的转速条件下用剪切机剪切20min，即得颗粒粒径D(90)小于5微米的40％腐殖酸钾悬浮肥料。
实施例7 50％腐植酸原粉液体肥料的制备
腐植酸原粉：50％，焦磷酸钾：8％，尿素：8％EDTA-A镁：3.5％，D425(烷基萘磺酸盐分散剂购自阿克苏诺贝尔)：3％、BC/10(脂肪醇聚氧乙烯醚润湿剂购自索尔维):0.5％、硅酸镁铝：0.1％、消泡剂：0.1％、水：补余。
将上述原料加入搅拌釜中混合均匀，在2000转/min的转速条件下剪切机剪切30min，使用卧式砂磨机研磨2h，再在2000转/min的转速条件下用剪切机剪切20min，即得50％腐殖酸悬浮肥料。
实施例8
为了检测实施例1-7中得到的腐殖酸肥料的稳定性，采用热贮实验的方法分别将实施例1-7中得到的产品放置在54℃中的恒温箱中放置14天、30天观察在高温贮存时产品的稳定性，结果见表1，表1为本发明提供的腐殖酸肥料热贮稳定性测定。
注：该实验方法借鉴GB/T 19136-2003农药热贮稳定性测定方法，通过热贮的方法研究液体腐殖酸肥料的稳定性。
表1本发明提供的腐殖酸肥料热贮稳定性测定
从实验结果来看，本方法生产的腐殖酸肥料具有较好的稳定性。
实施例9
采用中华人民共和国农业行业标准NY/T 1115-2006规定的方法测定实施例1～6得到的液体肥料的水不溶物含量，测定过程中采用G4标准的玻璃砂芯过滤器(G4玻璃砂芯孔径大小4-7um；原标准采用G1玻璃砂芯，孔径为50～70um)测定，平行测定3次，分别为结果1、结果2和结果3，测定结果见下表2。
表2实施例提供的腐殖酸钾悬浮肥料的稳定性结果
从测定结果来看，测定结果远远低于中华人民共和国农业标准NY/1106-2010中规定的5％最高限值，完全适宜滴灌及喷雾使用。
实施例10本发明的腐殖酸悬浮液体肥料的应用试验以柑橘幼树为试验作物，以进口复合肥15-15-15(大部分水溶)和广东绿兴生物科技有限公司生产的柑橘专用液体肥(含腐植酸水溶肥，N+P2O5+K2O≥200g/L，腐植酸≥40g/L)为对比产品，以纯水为空白对照，以实施例1～8制备得到的腐殖酸的液体肥料的肥效对比。
试验方法：
供试验柑橘树为靖西来宾海升农业有限公司5月份定植的一年生容器苗，平均株高40cm，径粗0.4cm，在夏梢生长期大致为50天，7-8天施肥一次，共施肥6次，施肥方法滴灌施肥，进口水溶肥(15-15-15)和绿兴液肥的用法同上。空白对照处理不施肥，每次施入等量的清水。夏梢生长期结束后测定苗木平均生长量。
表3液体肥料的促进苗木生长量的结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含腐植酸的液体肥料，其特征在于，包括：
1～50质量份的腐殖酸类物质；
1～50质量份的营养元素；
0.1～5质量份的分散剂，所述分散剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚聚醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、芳基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、聚羧酸盐和烷基萘磺酸盐中的一种或多种；
0～3质量份的润湿扩展剂；
0～2质量份的增稠触变剂；
0～0.5质量份的消泡剂；
水补余至100质量份。
2.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述腐殖酸类物质选自腐植酸原粉、腐植酸钾、腐植酸钠和含硝基腐殖酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述营养元素包括大量元素、中量元素和微量元素中的一种或多种，所述大量元素选自N、P、K，所述中量元素选自Mg、Ga，所述微量元素选自Cu、Mn、Zn、Fe、Co、Mu。
4.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述润湿扩展剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚，醇醚糖苷和烷基糖苷中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述增稠触变剂选自羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠、改性淀粉、黄原胶、膨润土、二氧化硅和硅酸铝镁中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述消泡剂选自硅油、硅酮类化合物、C10～C20的饱和脂肪酸类化合物或C8～C10脂肪醇类化合物中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述含腐植酸的液体肥料中颗粒粒径D(90)小于5微米。
8.一种如权利要求1～7任意一项所述的液体肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将腐植酸类物质、营养元素、分散剂、润湿扩展剂、增稠触变剂、消泡剂和水混合依次进行一次剪切、研磨和二次剪切，得到含腐植酸的液体肥料。
9.根据权利要求8的制备方法，其特征在于，所述研磨的设备选自卧式砂磨机、篮式砂磨机、球磨机或立式砂磨机。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，一次剪切的转速为1000～3000转/min，时间为10～60min、二次剪切的转速为1000～3000转/min，时间为10～60min。
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