CN106916002A - 一种有机无机微量元素型大量元素液体肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的公开一种有机无机微量元素型大量元素液体肥是以高含水率畜禽粪便发酵产生的有机溶液为溶剂，添加增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂形成复合助剂后，再溶解多种大量元素和微量元素化合物，螯合、浓缩而成。其中高含水率畜禽粪便发酵过程中产生的有机溶液是以含水率为70%~90%的畜禽粪便为原料经过一系列工艺发酵产生的有机溶液。本发明所述的液体肥，所述的大量元素液体肥营养成分高、流动性好、无结块无沉淀，施用过程简单，适用于多数种类的农作物。

Description

一种有机无机微量元素型大量元素液体肥及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料生产技术领域，具体涉及一种有机无机微量元素型大量元素液体肥及其制备方法。

背景技术

大量元素肥料中营养成分含量高，其中大量元素的含量总和不少于50%，是一种能够完全溶于水的营养较为全面、见效快的水溶肥，可以用来灌溉施肥、叶面施肥，还可以用来进行无土栽培等。

从生物学意义角度来讲，微量元素常是酶或辅酶的组成成分，它们在生物体中的特殊机制有很强的专一性，是生物体正常的生长发育所不可缺少的。我们把地壳中含量范围为百万分之几到十万分之几，一般不超过千分之几的元素，称为微量元素。而微量元素肥料在农作物、林木、牧草、果树、蔬菜上施用，均有不能代替的作用。针对缺素土壤和敏感植物施用微量元素肥料，增产效果十分显著。

现有技术中常用的肥料有有机肥料和无机肥料，其中有机肥料肥效长，营养全面，可增加和更新土壤中有机质成分，改善土壤的理化性质和生物活性，达到培肥地力的效果。但是由于有机肥料中养分含量低，导致施用量远远高于无机肥料。无机肥料养分含量高、肥效快，与有机肥相比，能够起到明显的增产效果。但是其肥效短，作物肥料利用率低下，长时间施用还会造成土壤酸度改变、土壤板结，土质退化，严重影响到作物品质。为了提高作物产量，通常也将有机肥料和无机肥料进行结合使用，但若同时使用，容易造成肥料流动性差、结块沉淀等问题，从而影响使用。

发明内容

本发明的目的在于实现高含水率畜禽粪便的资源化再利用的同时，提供一种微量元素型大量元素液体肥，所述的大量元素液体肥营养成分高、流动性好、无结块无沉淀，施用过程简单，适用于多数种类的农作物。

针对以上现象，本发明提供了以下技术方案。

本发明的所提供的有机无机微量元素型大量元素液体肥是以高含水率畜禽粪便发酵产生的有机溶液为溶剂，添加增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂形成复合助剂后，再溶解多种大量元素和微量元素化合物，螯合、浓缩而成。

其中高含水率畜禽粪便发酵过程中产生的有机溶液是以含水率为70%~90%的畜禽粪便为原料经过一系列工艺发酵产生的有机溶液。

具体而言，所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，包括1）以高含水率畜禽粪便发酵产生的有机溶液2）部分有机溶液添加增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂形成的复合助剂20~25g/L，3）以下重量组分的大量元素和微量元素化合物：磷酸二氢钾84~104g/L、磷酸氢二铵220~240g/L、硫酸钾102~122g/L、硝酸钾140~160g/L、尿素210~230g/L、EDTA铁钠1.0~ 6.5 g/L、EDTA锌钠5.0~32 g/L、EDTA铜钠0.02~ 0.13 g/L、EDTA锰钠15~ 96 g/L、硼酸2.0~ 12.8 g/L、钼酸钠0.05~0.32 g/L。

优选，所述微量元素型大量元素液体肥中N、P₂O₅、K₂O含量之和大于等于500 g/L。

优选，所述微量元素型大量元素液体肥中N、P₂O₅、K₂O比例约为1:1:1。

优选，所述微量元素型大量元素液体肥中铁、锌、锰、硼四种微量元素总含量大于等于2 g/L，小于等于30 g/L。

优选，所述的增稠剂为黄原胶、羧甲基纤维素、淀粉、阿拉伯胶、海藻酸钠中的一种或者多种混合物。

优选，所述的悬浮剂为硅酸镁铝、钠基膨润土、凹凸棒黏土中的一种或多种的混合物。

优选，所述的分散剂为聚羧酸盐、NNO、磷酸盐、木质素盐中的一种或多种的混合物。

优选，所述的表面活性剂为司盘、吐温、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种的混合物。

所述增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂的质量比为：8:7:12:12

本发明还提供了所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥的制备方法，包括如下步骤：

（1）将高含水率的畜禽粪便经过发酵产生的母液静置1~2天，弃去底部杂质后灭菌形成有机溶液备用；

（2）分别称取相应质量的大量元素和微量元素化合物，并投入剪切机中，高速剪切打碎、混合均匀；

（3）称取增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂，并用部分步骤（1）中所得的有机溶液溶解，搅拌均匀后即为复合助剂；

（4）将步骤（3）所得的复合助剂转入步骤（2）剪切机内，再次高速剪切，使体系混合均匀；

（5）将步骤（4）所得的混合物与步骤（1）剩余的有机溶液混合均匀，于60~70℃水浴条件下螯合浓缩，直至N、P₂O₅、K₂O含量之和大于等于500 g/L，即得到营养均衡的有机无机微量元素型大量元素液体肥。

采用本发明所公开的技术方案后，具有以下有益效果：

（1）本发明有效解决了目前农村地区畜禽粪便含水率过高难以利用的问题；

（2）本发明中使用的溶剂为高含水率畜禽粪便发酵产生的液体，其含有的丰富有机质和生化腐植酸，能够起到养分的控释、活化和增效作用，调控土壤微生态，不仅培肥了地力，而且利于作物更好地吸收营养，进一步提高作物产量，改善产品质量；

（3）本发明获得的微量元素型大量元素液体肥中N、P₂O₅、K₂O含量达到500g/L，铁、锌、铜、锰、硼四种微量元素总含量大于等于2 g/L，小于等于30 g/L，符合农业行业标准NY 1107-2010《大量元素水溶肥料》中微量元素型液体产品的相关要求；

（4）本发明获得的微量元素型大量元素液体肥具有营养成分高、配比均衡、流动性好、不结块不沉淀等优点。

具体实施方式

实施例1

本发明的一种有机无机微量元素型大量元素液体肥，按配置1L有机无机微量元素型液体肥为基准，称取磷酸二氢钾95g、磷酸氢二铵230g、硫酸钾112g、硝酸钾148g、尿素220g、EDTA铁钠2.0 g、EDTA锌钠8.0 g、EDTA铜钠0.02 g、EDTA锰钠20g、硼酸2.0 g、钼酸钠0.05g、复配助剂 21.5g。

按照以下方式制备：

1. 以含水率为70%~90%的畜禽粪便为原料经过一系列工艺发酵，收集发酵过程中产生的有机溶液，静置1~2天，弃去溶液底部杂质，利用高压灭菌锅对有机液体进行灭菌，控制温度在120~121℃，压强为0.105Mpa条件下，维持20~35分钟，然后自然冷却至室温备用；

2. 分别称取磷酸二氢钾85g、磷酸氢二铵230g、硫酸钾102g、硝酸钾140g、尿素210g、EDTA铁钠2.0 g、EDTA锌钠8.0 g、EDTA铜钠0.02 g、EDTA锰钠20g、硼酸2.0 g、钼酸钠0.05g，投入剪切机中后，高速剪切打碎并混合均匀。

3. 分别称取助剂黄原胶4g、硅酸镁铝3.5g、聚羧酸盐6g、有机硅6g，用步骤1中少许的发酵有机液体完全溶解，加入步骤2中的剪切机大量元素溶液中，再次高速剪切打碎并混合均匀。

4. 按配置1L有机无机微量元素型大量元素液体肥计算，量取灭菌后的有机液体450毫升加入到复配助剂中，搅拌均匀。

5. 将步骤4中的450毫升有机液体倒入装有步骤2和3的固体药品粉末剪切机中，高速剪切打碎并混合均匀，得到深棕色有机无机液体。

6. 向步骤5中所得的深棕色有机无机液体加入体积为1L的堆肥中产生的灭菌后的有机液体，搅拌均匀后，放入集热式恒温加热磁力搅拌器中，控制加热温度为60℃，转子转速1300转/min,直到混合液总体积为1L,即得到了有机无机微量元素型大量元素液体肥。

实施例2

本发明的一种有机无机微量元素型大量元素液体肥，按配置1L有机无机微量元素型液体肥为基准，称取磷酸二氢钾90g、磷酸氢二铵240g、硫酸钾110g、硝酸钾155g、尿素210g、EDTA铁钠3.5 g、EDTA锌钠10.0 g、EDTA铜钠0.09 g、EDTA锰钠36g、硼酸6.0 g、钼酸钠0.1g、复配助剂 22g。

按照以下方式制备：

1. 以含水率为70%~90%的畜禽粪便为原料经过一系列工艺发酵，收集发酵过程中产生的有机液体，静置1~2天，弃去溶液底部杂质，利用高压灭菌锅对有机液体进行灭菌，控制温度在120~121℃，压强为0.105Mpa条件下，维持20~35分钟，然后自然冷却至室温备用；

2. 分别称取磷酸二氢钾90g、磷酸氢二铵225g、硫酸钾110g、硝酸钾148g、尿素219g、EDTA铁钠3.5 g、EDTA锌钠10.0 g、EDTA铜钠0.09 g、EDTA锰钠36g、硼酸6.0 g、钼酸钠0.1g，投入剪切机中后，高速剪切打碎并混合均匀。

3. 分别称取助剂黄原胶4.8g、钠基膨润土5 g、NNO6g、有机硅6.2g，用步骤1中少许的发酵有机液体完全溶解，加入步骤2中的剪切机大量元素溶液中，再次高速剪切打碎并混合均匀。

4. 按配置1L有机无机微量元素型大量元素液体肥计算，量取灭菌后的有机液体450毫升加入到复配助剂中，搅拌均匀。

5. 将步骤4中的450毫升有机液体倒入装有步骤2和3的固体药品粉末剪切机中，高速剪切打碎并混合均匀，得到深棕色有机无机液体。

6. 向步骤5中所得的深棕色有机无机液体加入体积为1L的堆肥中产生的灭菌后的有机液体，搅拌均匀后，放入集热式恒温加热磁力搅拌器中，控制加热温度为68℃，转子转速1300转/min,直到混合液总体积为1L,即得到了有机无机微量元素型大量元素液体肥。

实施例3

本发明的一种有机无机微量元素型大量元素液体肥，按配置1L有机无机微量元素型液体肥为基准，称取磷酸二氢钾104g、磷酸氢二铵230g、硫酸钾115g、硝酸钾150g、尿素225g、EDTA铁钠5.0 g、EDTA锌钠20.0 g、EDTA铜钠0.1 g、EDTA锰钠50g、硼酸9.0 g、钼酸钠0.2g、复配助剂 23g。

按照以下方式制备：

1. 以含水率为70%~90%的畜禽粪便为原料经过一系列工艺发酵，收集发酵过程中产生的有机液体，静置1~2天，弃去溶液底部杂质，利用高压灭菌锅对有机液体进行灭菌，控制温度在120~121℃，压强为0.105Mpa条件下，维持20~35分钟，然后自然冷却至室温备用；

2. 分别称取磷酸二氢钾100g、磷酸氢二铵230g、硫酸钾115g、硝酸钾150g、尿素225g、EDTA铁钠5.0 g、EDTA锌钠20.0 g、EDTA铜钠0.1 g、EDTA锰钠50g、硼酸9.0 g、钼酸钠0.2g，投入剪切机中后，高速剪切打碎并混合均匀。

3. 分别称取助剂羧甲基纤维素5g、硅酸镁铝4 g、NNO7g、有机硅7g，用步骤1中少许的发酵有机液体完全溶解，加入步骤2中的剪切机大量元素溶液中，再次高速剪切打碎并混合均匀。

4. 按配置1L有机无机微量元素型大量元素液体肥计算，量取灭菌后的有机液体450毫升加入到复配助剂中，搅拌均匀。

5. 将步骤4中的450毫升有机液体倒入装有步骤2和3的固体药品粉末剪切机中，高速剪切打碎并混合均匀，得到深棕色有机无机液体.

6. 向步骤5中所得的深棕色有机无机液体加入体积为1L的堆肥中产生的灭菌后的有机液体，搅拌均匀后，放入集热式恒温加热磁力搅拌器中，控制加热温度为65℃，转子转速1300转/min,直到混合液总体积为1L,即得到了有机无机微量元素型大量元素液体肥。

实施例4

本发明的一种有机无机微量元素型大量元素液体肥，按配置1L有机无机微量元素型液体肥为基准，称取磷酸二氢钾100g、磷酸氢二铵236g、硫酸钾118g、硝酸钾155g、尿素230g、EDTA铁钠6.5 g、EDTA锌钠32g、EDTA铜钠0.13 g、EDTA锰钠96g、硼酸12.8 g、钼酸钠0.32g、复配助剂 25g。

按照以下方式制备：

1. 以含水率为70%~90%的畜禽粪便为原料经过一系列工艺发酵，收集发酵过程中产生的有机液体，静置1~2天，弃去溶液底部杂质，利用高压灭菌锅对有机液体进行灭菌，控制温度在120~121℃，压强为0.105Mpa条件下，维持20~35分钟，然后自然冷却至室温备用；

2. 分别称取磷酸二氢钾104g、磷酸氢二铵240g、硫酸钾122g、硝酸钾160g、尿素230g、EDTA铁钠6.5 g、EDTA锌钠32g、EDTA铜钠0.13 g、EDTA锰钠96g、硼酸12.8 g、钼酸钠0.32g，投入剪切机中后，高速剪切打碎并混合均匀。

3. 分别称取助剂黄原胶6g、硅酸镁铝5g、NNO7g、有机硅7g，用步骤1中少许的发酵有机液体完全溶解，加入步骤2中的剪切机大量元素溶液中，再次高速剪切打碎并混合均匀。

4. 按配置1L有机无机微量元素型大量元素液体肥计算，量取灭菌后的有机液体450毫升加入到复配助剂中，搅拌均匀。

5. 将步骤4中的450毫升有机液体倒入装有步骤2和3的固体药品粉末剪切机中，高速剪切打碎并混合均匀，得到深棕色有机无机液体。

6. 向步骤5中所得的深棕色有机无机液体加入体积为1L的堆肥中产生的灭菌后的有机液体，搅拌均匀后，放入集热式恒温加热磁力搅拌器中，控制加热温度为65℃，转子转速1300转/min,直到混合液总体积为1L,即得到了有机无机微量元素型大量元素液体肥。

实施例1~实施例4制备得到的肥料进行试验考察：

1.实施例1~实施例4制备得到的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其中氮、五氧化二磷、氧化钾、铁、锌、铜、锰、硼、钼的含量，结果如表1和表2所示，符合NY1107-2010中华人民共和国农业行业标准。

表1 氮、五氧化二磷、氧化钾的含量

表2铁、锌、铜、锰、硼、钼的含量

2.对实施例1~4中获得的有机无机微量元素型大量元素液体肥进行稳定性考察，分别观察其制备后放置于4℃条件下30天、60天、150天有无晶体析出。结果如表3所示。

表3 4℃条件下静置不同天数肥料的结晶情况

样品	0天	30天	60天	150天
					实施例1	无晶体	无晶体	无晶体	无晶体
实施例2	无晶体	无晶体	无晶体	无晶体
					实施例3	无晶体	无晶体	无晶体	无晶体
实施例4	无晶体	无晶体	无晶体	无晶体

经过150天的实验结果观察，实施例1~4中，按照复合助剂中增稠剂、悬浮剂、分散剂、润湿剂、表面活性剂配比进行配置，所得到的有机无机微量元素型大量元素液体肥具有良好的稳定性，流动性好，不结块不沉淀。

3．对实施例1~4中获得的有机无机微量元素型大量元素液体肥进行小区种植试验，考察其对作物产量的影响。种植白菜和黄瓜两种作物，小区面积为20平方米，按照种植当地的习惯施基肥和追肥，并在作物生长期3次分别喷施实施例1~4中的肥料，对照3次喷清水，白菜的产量如表4所示，黄瓜的产量如表5所示。

表4 不同施肥处理后白菜的产量

样品	小区平均产量/Kg	折亩产量/Kg	较对照亩增产/Kg	较对照增产率/%
					清水对照	45.9	1530.0	/	/
实施例1	49.6	1653.2	123.2	8.1
					实施例2	49.3	1643.2	113.2	7.4
实施例3	49.1	1636.5	106.5	7.0
					实施例4	49.8	1659.8	129.8	8.5

表5不同施肥处理后黄瓜的产量

样品	小区平均产量/Kg	折亩产量/Kg	较对照亩增产/Kg	较对照增产率/%
					清水对照	158.1	5269.5	/	/
实施例1	166.2	5539.4	269.9	5.1
					实施例2	167.1	5569.4	299.9	5.7
实施例3	164.9	5496.1	226.6	4.3
					实施例4	165.3	5509.4	239.9	4.6

通过上述小区种植试验后发现，本发明中的有机无机微量元素型大量元素液体肥与喷施清水的对照相比，使白菜的增产率达到7.0%~8.5左右，使黄瓜的增产率达到4.3%~5.7左右，经济效益也得到了相应的提高。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明相关领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。在不背离本发明精神及其实质的情况下，这些相应的改变和变形都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，是以高含水率畜禽粪便发酵产生的有机溶液为溶剂，添加增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂形成复合助剂后，再溶解多种大量元素和微量元素化合物，螯合、浓缩而成。

2.根据权利要求1所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，高含水率畜禽粪便发酵过程中产生的有机溶液是以含水率为70%~90%的畜禽粪便为原料经过一系列工艺发酵产生的有机溶液。

3.根据权利要求2所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，包括：

1）以高含水率畜禽粪便发酵产生的有机溶液；

2）部分有机溶液添加增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂形成的复合助剂20~25g/L；3）以下重量组分的大量元素和微量元素化合物：磷酸二氢钾84~104g/L、磷酸氢二铵220~240g/L、硫酸钾102~122g/L、硝酸钾140~160g/L、尿素210~230g/L、EDTA铁钠1.0~ 6.5 g/L、EDTA锌钠5.0~32 g/L、EDTA铜钠0.02~ 0.13 g/L、EDTA锰钠15~ 96 g/L、硼酸2.0~ 12.8 g/L、钼酸钠0.05~0.32 g/L。

4.根据权利要求3所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，所述微量元素型大量元素液体肥中N、P₂O₅、K₂O含量之和大于等于500 g/L；N、P₂O₅、K₂O比例约为1:1:1；铁、锌、锰、硼四种微量元素总含量大于等于2 g/L，小于等于30 g/L。

5.根据权利要求1所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，所述的增稠剂为黄原胶、羧甲基纤维素、淀粉、阿拉伯胶、海藻酸钠中的一种或者多种混合物。

6.根据权利要求1所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，所述的悬浮剂为硅酸镁铝、钠基膨润土、凹凸棒黏土中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求1所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，所述的分散剂为聚羧酸盐、NNO、磷酸盐、木质素盐中的一种或多种的混合物。

8.根据权利要求1所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，所述的表面活性剂为司盘、吐温、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种的混合物。

9.根据权利要求1所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥，其特征在于，所述增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂的质量比为8:7:12:12。

10.权利要求1-9任一项所述的有机无机微量元素型大量元素液体肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将高含水率的畜禽粪便经过发酵产生的母液静置1~2天，弃去底部杂质后灭菌形成有机溶液备用；

（2）分别称取相应质量的大量元素和微量元素化合物，并投入剪切机中，高速剪切打碎、混合均匀；

（3）称取增稠剂、悬浮剂、分散剂和表面活性剂，并用部分步骤（1）中所得的有机溶液溶解，搅拌均匀后即为复合助剂；

（4）将步骤（3）所得的复合助剂转入步骤（2）剪切机内，再次高速剪切，使体系混合均匀；

（5）将步骤（4）所得的混合物与步骤（1）剩余的有机溶液混合均匀，于60~70℃水浴条件下螯合浓缩，直至N、P₂O₅、K₂O含量之和大于等于500 g/L，即得到营养均衡的有机无机微量元素型大量元素液体肥。