CN107879822A - 一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，该水溶肥料粉体产品包括如下组分：磷酸一铵、硝酸钾、过磷酸钙、水溶性微量元素组分、复合螯合剂、生长调节剂、松土精、蚯蚓粪、复合益生菌群；水溶性微量元素组分包括含铁、铜、锌、硼、锰、钼化合物中的两种或两种以上，其中铁、铜、锌、硼、锰、钼两种或两种以上元素的任意组合不低于10%；上述复合螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸按摩尔比0.5‑2：1.5‑3：1的混合物。该水溶性肥料粉体产品制备方法简单，成本低廉。本发明所生产的肥料产品各组分配比科学合理，能活化土壤肥力，为作物健康生长提供全面保障，其水溶性好、生态毒性低、易于被作物快速吸收利用，易于生物降解。

Description

一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业化肥技术领域，具体地说是一种生态毒性低、易于被作物快速吸收利用、易于生物降解的螯合态微量元素水溶肥料粉体产品及其制备方法。
背景技术
作物正常生长发育除需供应氮、磷、钾、钙、镁元素外，还需要极其微量的元素，称之为微量元素。这些微量元素主要包括铁、锰、锌、铜、硼、钼。作物缺乏微量元素时，正常生理活动受到妨碍，从而发生相应的病症，其病状因各微量元素的生理功能不同而异。
其中，铁元素是作物体内许多重要的酶（如细胞色素氧化酶、过氧化氢酶）和电子递体（如细胞色素、铁氧还素）的组成部分，是叶绿素形成必不可少的组成元素。锰元素在光合放氧过程中起电子递体作用，可取代镁促进某些酶反应。锌元素为生长素合成所必需的元素，参与内碳酸酐酶的组成，碳酸酐酶促进二氧化碳的释放和加速二氧化碳透过脂质膜进入叶绿体，为二磷酸核酮糖羧化酶提供底物。铜元素参与一些氧化酶（如抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶、漆酶）和电子递体（如光合电子传递链上的质蓝素）的组成。硼元素促进碳水化合物在作物体内的运输，为花器官和花粉粒的形成所必需，又能促进花粉萌发和花粉管的生长，还与核酸代谢有密切关系。钼元素是硝酸还原酶的组分，缺钼作物体内的硝酸根不能还原成氨，因而积累硝酸盐，使组织坏死，在叶子上形成黄色斑点，称黄斑病；同时阻碍了氨进一步转化形成氨基酸和蛋白质的过程。
微量元素肥料，早期是把以上几种作物所需微量元素以无机盐形式复混而成，其缺点是不能被作物全部快速有效地吸收，这些微量元素通常以金属离子形式存在，易被土壤固化，其中铜和铁易水解产生沉淀，直接施用会严重影响肥效。随着微量元素肥料研究应用的深入，水溶性螯合态微量元素肥料的优异性能日益得到人们的重视。水溶性螯合态微量元素肥料产品中，微量元素以螫合阴离子存在于溶液和土壤中，始终保持作物的可吸收状态且使用量少，其肥效通常是无机盐微量元素肥料的2-5倍，增产效果明显。现有微量元素螯合剂多采用乙二胺四乙酸二钠，其水溶性好，不易与其他化学物质反应产生不溶性沉淀物质，能诱导作物对微量元素的快速吸收利用。然而，大量研究表明，乙二胺四乙酸二钠能活化土壤重金属，促进作物对重金属的超量吸收。此外，乙二胺四乙酸二钠本身无生物毒性，但其所形成的重金属螯合物具有生物毒性，在自然条件下难以降解，对生态环境带来的负面影响将持续相当长的时间。
因此开发出更好的鳌合态微量元素肥料，在强化螯合剂诱导效果的同时，尽量减小生态毒性大、难降解的螯合剂对生态环境的负面影响，已经成为当前的热门话题。
发明内容
本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种生态毒性低、易于被作物快速吸收利用、易于生物降解的螯合态微量元素水溶肥料粉体产品及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
1、本发明提供一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，以该水溶肥料粉体产品总组成为100质量份计算，其配方中原料组成及各组分质量份数如下：磷酸一铵6-20份、硝酸钾8-15份、过磷酸钙4-10份、水溶性微量元素组分36-72份、复合螯合剂2-5份、生长调节剂0.5-2份、松土精1-2份、蚯蚓粪2-5份、复合益生菌群3-5份；
上述水溶性微量元素组分包括含铁、铜、锌、硼、锰、钼化合物中的两种或两种以上，其中铁、铜、锌、硼、锰、钼两种或两种以上元素的任意组合不低于10质量份；
上述复合螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸按照摩尔比为0.5-2：1.5-3：1的混合物。
所述水溶性微量元素组分组成及各组分质量份数如下：硫酸亚铁0-20份、硫酸铜0-23份、硫酸锌0-18份、四硼酸钠0-32份、硫酸锰0-25份、钼酸铵0-10份。
所述复合益生菌群为固氮菌、光合菌和放线菌按任意比例混合培养制成，每克复合益生菌群中所包含的活性菌数量不低于2 亿CFU。
所述生长调节剂为复硝酚钠、芸苔素的一种或任意比例的混合物。
2、本发明提供一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，具体包括如下步骤：
1）按照配方中规定的配比称量好各原料组分；
2）将蚯蚓粪在30-50℃下干燥至含水量为10-25%，粉碎磨细，过80-100目筛，得到蚯蚓粪细粉，备用；
3）将步骤2）所得蚯蚓粪细粉与复合益生菌群按配方中规定的比例混合，充分搅拌均匀，将其置于发酵釜内发酵，得固体混合物料；
4）在反应釜中加入适量水，加热到70-95℃，将复合螯合剂加入到反应釜中搅拌至溶解，按照每100 mL水溶解3-4 kg复合螯合剂的量，将水溶性微量元素组分依次加入到反应釜中，以复合螯合剂对微量元素进行螯合反应，反应时间为30-45 min，螯合反应结束后，脱水干燥，除去水分，制得螯合态的微量元素；
3）破碎、筛分：采用研磨机分别把固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分分别粉碎磨细，过80-100目筛，备用；
4）混合搅拌：将破碎、过筛后的固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分依次加入到肥料混合搅拌机中，在室温下混合搅拌30-60分钟，使各原料组分搅拌均匀，即得所述螯合态微量元素水溶肥料粉体产品。
所述水溶性微量元素组分按照锰、铁、锌、铜、硼、钼的顺序依次加入到反应釜中。
所述蚯蚓粪在发酵釜内发酵时间为4-6天。
所述蚯蚓粪在发酵釜内发酵温度为30℃。
本发明的一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品及其制备方法与现有技术相比，所产生的有益效果是，
1、所发明的肥料产品以生物可降解的三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸为复合螯合剂，其配比科学合理，使所生产的肥料更易于被作物吸收利用，所形成的重金属螯合物易于生物降解，生态毒性低，环保无污染；
2、所发明的肥料产品中添加了有利于植物生长的生长调节剂，能改善作物不良的生长状况，协调营养生长及生殖生长的关系，促进作物生长发育，提高抗冻、抗逆能力；添加了有利于改良土壤结构的松土精，肥料施入土壤后能对土壤环境加以改善其具有很强的保水能力，可节水省水，提高溶解速率；
3、所发明的肥料产品中添加了蚯蚓粪，作为一种生物有机肥，不仅养分齐全，而且其自身含有的活性组分和有机质，能够改良土壤结构，促进土壤微生物活动，有效避免土壤板结和老化现象，有利于作物吸收养分，增强保水、保肥性，提高土壤肥力；
4、所发明的肥料产品中添加了由固氮菌、光合菌和放线菌配置而成的复合益生菌群，能活化土壤肥力，防治作物病虫害，为作物健康生长提供全面保障。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品及其制备方法作以下详细地说明。
实施例一
一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，以该水溶肥料粉体产品总组成为100质量份计算，其配方中原料组成及各组分质量份数如下：磷酸一铵6份、硝酸钾15份、过磷酸钙4份、硫酸亚铁15份、硫酸铜10份、四硼酸钠32份、钼酸铵8份、复合螯合剂2份、复硝酚钠2份、松土精1份、蚯蚓粪2份、复合益生菌群3份；
上述复合螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸按照摩尔比为0.5：1.5：1的混合物。
上述复合益生菌群为固氮菌、光合菌和放线菌按质量比1.2：1：0.5混合培养制成，每克复合益生菌群中所包含的活性菌数量为2 亿CFU。
本实施例提供一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，具体包括如下步骤：
1）按照配方中规定的配比称量好各原料组分；
2）将蚯蚓粪在30℃下干燥至含水量为10%，粉碎磨细，过80目筛，得到蚯蚓粪细粉，备用；
3）将步骤2）所得蚯蚓粪细粉与复合益生菌群按配方中规定的比例混合，充分搅拌均匀，将其置于发酵釜内发酵，控制发酵时间为4天，发酵温度为30℃，得固体混合物料；
4）在反应釜中加入适量水，加热到70℃，将复合螯合剂加入到反应釜中搅拌至溶解，按照每100 mL水溶解3 kg复合螯合剂的量，将水溶性微量元素组分依次加入到反应釜中，以复合螯合剂对微量元素进行螯合反应，反应时间为30 min，螯合反应结束后，脱水干燥，除去水分，制得螯合态的微量元素；
3）破碎、筛分：采用研磨机分别把固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分分别粉碎磨细，过80目筛，备用；
4）混合搅拌：将破碎、过筛后的固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分按照铁、铜、硼、钼的顺序依次加入到肥料混合搅拌机中，在室温下混合搅拌30分钟，使各原料组分搅拌均匀，即得所述螯合态微量元素水溶肥料粉体产品。
实施例二
一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，以该水溶肥料粉体产品总组成为100质量份计算，其配方中原料组成及各组分质量份数如下：磷酸一铵20份、硝酸钾8份、过磷酸钙10份、硫酸锌10份、硫酸锰25份、钼酸铵10份、复合螯合剂5份、芸苔素0.5份、松土精1.5份、蚯蚓粪5份、复合益生菌群5份；
上述复合螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸按照摩尔比为2：3：1的混合物。
上述复合益生菌群为固氮菌、光合菌和放线菌按0.8:1:0.5混合培养制成，每克复合益生菌群中所包含的活性菌数量为6 亿CFU。
本实施例提供一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，具体包括如下步骤：
1）按照配方中规定的配比称量好各原料组分；
2）将蚯蚓粪在45℃下干燥至含水量为15%，粉碎磨细，过90目筛，得到蚯蚓粪细粉，备用；
3）将步骤2）所得蚯蚓粪细粉与复合益生菌群按配方中规定的比例混合，充分搅拌均匀，将其置于发酵釜内发酵，控制发酵时间为5天，发酵温度为30℃，得固体混合物料；
4）在反应釜中加入适量水，加热到85℃，将复合螯合剂加入到反应釜中搅拌至溶解，按照每100 mL水溶解3.5 kg复合螯合剂的量，将水溶性微量元素组分按照锌、锰、钼的顺序依次加入到反应釜中，以复合螯合剂对微量元素进行螯合反应，反应时间为40 min，螯合反应结束后，脱水干燥，除去水分，制得螯合态的微量元素；
3）破碎、筛分：采用研磨机分别把固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分分别粉碎磨细，过90目筛，备用；
4）混合搅拌：将破碎、过筛后的固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分依次加入到肥料混合搅拌机中，在室温下混合搅拌45分钟，使各原料组分搅拌均匀，即得所述螯合态微量元素水溶肥料粉体产品。
实施例三
一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，以该水溶肥料粉体产品总组成为100质量份计算，其配方中原料组成及各组分质量份数如下：磷酸一铵15份、硝酸钾10份、过磷酸钙8份、硫酸铜23份、硫酸锌18份、硫酸锰12份、复合螯合剂3份、复硝酚钠0.5份、芸苔素0.5份、松土精2份、蚯蚓粪4份、复合益生菌群4份；
上述复合螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸按照摩尔比为1：2：1的混合物。
上述复合益生菌群为固氮菌、光合菌和放线菌按任2:1:3混合培养制成，每克复合益生菌群中所包含的活性菌数量为3.7 亿CFU。
本实施例提供一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，具体包括如下步骤：
1）按照配方中规定的配比称量好各原料组分；
2）将蚯蚓粪在50℃下干燥至含水量为25%，粉碎磨细，过100目筛，得到蚯蚓粪细粉，备用；
3）将步骤2）所得蚯蚓粪细粉与复合益生菌群按配方中规定的比例混合，充分搅拌均匀，将其置于发酵釜内发酵，控制发酵时间为4天，发酵温度为30℃，得固体混合物料；
4）在反应釜中加入适量水，加热到95℃，将复合螯合剂加入到反应釜中搅拌至溶解，按照每100 mL水溶解4 kg复合螯合剂的量，将水溶性微量元素组分按照锰、锌、铜的顺序依次加入到反应釜中，以复合螯合剂对微量元素进行螯合反应，反应时间为45 min，螯合反应结束后，脱水干燥，除去水分，制得螯合态的微量元素；
3）破碎、筛分：采用研磨机分别把固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分分别粉碎磨细，过100目筛，备用；
4）混合搅拌：将破碎、过筛后的固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分依次加入到肥料混合搅拌机中，在室温下混合搅拌60分钟，使各原料组分搅拌均匀，即得所述螯合态微量元素水溶肥料粉体产品。
实施例四
一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，以该水溶肥料粉体产品总组成为100质量份计算，其配方中原料组成及各组分质量份数如下：磷酸一铵20份、硝酸钾15份、过磷酸钙10份、硫酸亚铁20份、硫酸铜16份、复合螯合剂5份、芸苔素2份、松土精2份、蚯蚓粪5份、复合益生菌群5份；
上述复合螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸按照摩尔比为1.5：2.4：1的混合物。
上述复合益生菌群为固氮菌、光合菌和放线菌按0.5:1:2混合培养制成，每克复合益生菌群中所包含的活性菌数量为5 亿CFU。
本实施例提供一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，具体包括如下步骤：
1）按照配方中规定的配比称量好各原料组分；
2）将蚯蚓粪在50℃下干燥至含水量为25%，粉碎磨细，过100目筛，得到蚯蚓粪细粉，备用；
3）将步骤2）所得蚯蚓粪细粉与复合益生菌群按配方中规定的比例混合，充分搅拌均匀，将其置于发酵釜内发酵，控制发酵时间为6天，发酵温度为30℃，得固体混合物料；
4）在反应釜中加入适量水，加热到95℃，将复合螯合剂加入到反应釜中搅拌至溶解，按照每100 mL水溶解4 kg复合螯合剂的量，将水溶性微量元素组分按照铁、铜的顺序依次加入到反应釜中，以复合螯合剂对微量元素进行螯合反应，反应时间为45 min，螯合反应结束后，脱水干燥，除去水分，制得螯合态的微量元素；
3）破碎、筛分：采用研磨机分别把固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分分别粉碎磨细，过100目筛，备用；
4）混合搅拌：将破碎、过筛后的固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分依次加入到肥料混合搅拌机中，在室温下混合搅拌60分钟，使各原料组分搅拌均匀，即得所述螯合态微量元素水溶肥料粉体产品。
实施例五
一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，以该水溶肥料粉体产品总组成为100质量份计算，其配方中原料组成及各组分质量份数如下：磷酸一铵6份、硝酸钾8份、过磷酸钙4份、硫酸亚铁12份、硫酸铜11份、硫酸锌8份、四硼酸钠25份、硫酸锰10份、钼酸铵6份、复合螯合剂3份、复硝酚钠0.4份、芸苔素0.6份、松土精1份、蚯蚓粪2份、复合益生菌群3份；
上述复合螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸按照摩尔比为1：2：1的混合物。
所述复合益生菌群为固氮菌、光合菌和放线菌按1.5:1:2混合培养制成，每克复合益生菌群中所包含的活性菌数量为5 亿CFU。
本实施例提供一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，具体包括如下步骤：
1）按照配方中规定的配比称量好各原料组分；
2）将蚯蚓粪在50℃下干燥至含水量为25%，粉碎磨细，过100目筛，得到蚯蚓粪细粉，备用；
3）将步骤2）所得蚯蚓粪细粉与复合益生菌群按配方中规定的比例混合，充分搅拌均匀，将其置于发酵釜内发酵，控制发酵时间为6天，发酵温度为30℃，得固体混合物料；
4）在反应釜中加入适量水，加热到95℃，将复合螯合剂加入到反应釜中搅拌至溶解，按照每100 mL水溶解4 kg复合螯合剂的量，将水溶性微量元素组分按照锰、铁、锌、铜、硼、钼的顺序依次加入到反应釜中，以复合螯合剂对微量元素进行螯合反应，反应时间为45 min，螯合反应结束后，脱水干燥，除去水分，制得螯合态的微量元素；
3）破碎、筛分：采用研磨机分别把固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分分别粉碎磨细，过100目筛，备用；
4）混合搅拌：将破碎、过筛后的固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分依次加入到肥料混合搅拌机中，在室温下混合搅拌60分钟，使各原料组分搅拌均匀，即得所述螯合态微量元素水溶肥料粉体产品。
田间试验例
为了试验本发明一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品在生产中的效果，将本发明制作的肥料用于作物的田间试验，具体试验基本情况：
试验土壤：北方棕壤
试验处理：采用实施例一至实施例五制备的螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，对试验作物进行叶面喷施，从苗期开始，每隔7～10天喷施一次，喷施时按每1000-1500 L清水溶解0.8 kg水溶肥料的比例，整个成长阶段喷3～4次最佳。喷洒时间在下午4点以后效果最佳。风、雨、雾天或阳光太强时不宜喷施。喷后下雨，补喷一次。
试验结果：使茶叶、棉花等作物增产15-18%，番茄、黄瓜等作物增产20-25%，柑橘、苹果、西瓜等作物增产30-50%，还能改善作物品质，使水果着色均匀，提高水果等级。

Claims (8)

1.一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品，其特征在于，以该水溶肥料粉体产品总组成为100质量份计算，其配方中原料组成及各组分质量份数如下：磷酸一铵6-20份、硝酸钾8-15份、过磷酸钙4-10份、水溶性微量元素组分36-72份、复合螯合剂2-5份、生长调节剂0.5-2份、松土精1-2份、蚯蚓粪2-5份、复合益生菌群3-5份；
上述水溶性微量元素组分包括含铁、铜、锌、硼、锰、钼化合物中的两种或两种以上，其中铁、铜、锌、硼、锰、钼两种或两种以上元素的任意组合不低于10质量份；
上述复合螯合剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺二琥珀酸按照摩尔比为0.5-2：1.5-3：1的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种微量元素水溶肥料粉体产品，其特征在于，所述水溶性微量元素组分组成及各组分质量份数如下：硫酸亚铁0-20份、硫酸铜0-23份、硫酸锌0-18份、四硼酸钠0-32份、硫酸锰0-25份、钼酸铵0-10份。
3.根据权利要求1所述的一种微量元素水溶肥料粉体产品，其特征在于，所述复合益生菌群为固氮菌、光合菌和放线菌按任意比例混合培养制成，每克复合益生菌群中所包含的活性菌数量不低于2 亿CFU。
4.根据权利要求1所述的一种微量元素水溶肥料粉体产品，其特征在于，所述生长调节剂为复硝酚钠、芸苔素的一种或任意比例的混合物。
5.一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1）按照配方中规定的配比称量好各原料组分；
2）将蚯蚓粪在30-50℃下干燥至含水量为10-25%，粉碎磨细，过80-100目筛，得到蚯蚓粪细粉，备用；
3）将步骤2）所得蚯蚓粪细粉与复合益生菌群按配方中规定的比例混合，充分搅拌均匀，将其置于发酵釜内发酵，得固体混合物料；
4）在反应釜中加入适量水，加热到70-95℃，将复合螯合剂加入到反应釜中搅拌至溶解，按照每100 mL水溶解3-4 kg复合螯合剂的量，将水溶性微量元素组分依次加入到反应釜中，以复合螯合剂对微量元素进行螯合反应，反应时间为30-45 min，螯合反应结束后，脱水干燥，除去水分，制得螯合态的微量元素；
3）破碎、筛分：采用研磨机分别把固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分分别粉碎磨细，过80-100目筛，备用；
4）混合搅拌：将破碎、过筛后的固体混合物料、螯合态的微量元素及其他原料组分依次加入到肥料混合搅拌机中，在室温下混合搅拌30-60分钟，使各原料组分搅拌均匀，即得所述螯合态微量元素水溶肥料粉体产品。
6.根据权利要求5所述的一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，其特征在于，所述水溶性微量元素组分按照锰、铁、锌、铜、硼、钼的顺序依次加入到反应釜中。
7.根据权利要求5所述的一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，其特征在于，所述蚯蚓粪在发酵釜内发酵时间为4-6天。
8.根据权利要求5或6或7所述的一种螯合态微量元素水溶肥料粉体产品的制备方法，其特征在于，所述蚯蚓粪在发酵釜内发酵温度为30℃。
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