CN107954797A - 一种新型玉米水溶肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种新型玉米水溶肥；尿素20～30、重过磷酸钙6～12、硝酸钾12～18、硫酸钾10～20、腐植酸15～25、复合微肥8～12、复合剂8～12、水煮液30～40、复合藻提取液20～30、水若干；本发明水溶肥根据土壤肥力、污染情况等为基础，按照玉米需肥规律，配制功能型水溶肥料，通过水肥一体化均匀分布到植物根部土壤中，在满足玉米对各种养分的需求，实现精准施肥，提高肥料利用率的同时；还能有效渗入地表，达到良好的修复土壤的目的；本发明水溶肥不仅重金属修复效果显著，还具有丰富的营养，有效促进玉米的生长。

Description

一种新型玉米水溶肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种新型玉米水溶肥及其制备方法。

背景技术

随着经济的快速发展和工业技术的进步现代工农业的快速发展，化肥、农药的大量施用和矿井、油田的开采，石油化工、农药医药生产等企业排放导致土壤污染现状不断恶化。其中，土壤重金属污染已成为不容忽视的突出环境问题，土壤重金属的富集，不仅导致玉米生长严重受阻，出现逆生长，还由于玉米对金属的吸收，富集化，对人体存在严重损害风险，这些污染物在土壤中不断的迁移转化，既可以通过农业生产进入食物链，也可以通过呼吸进入人体，同时，还会对地表水和地下水造成污染，危害人类健康，而且目前土壤的污染源已经不再是传统单一的污染源，多种污染源同时对土壤进行污染的情况下，再沿用传统的修复方法难以保证土壤的可利用性和玉米的食用安全性。

腐植酸水溶肥是一种新型肥料，也是一种多功能肥料。其主要作用包括刺激玉米生长、改良土壤理化性质培肥地力、为玉米提供营养元素、促进微生物的繁殖与活动。因其具有迅速溶解于水，易被玉米吸收，且吸收利用率相对较高的特性，可以随水冲施，滴灌、叶面喷施，其省时、省水、省肥等优点备受青睐；近年来，水溶性腐殖酸肥料在国内得到了迅速发展，尤其是在滴灌系统、喷施喷灌等具有显著节水功能的新型施肥方式开始得到重视和推广的情况下，已经有越来越多的土肥专家、农技推广专家和农资经销商认识到滴灌水溶性腐殖酸肥料的重要性；玉米滴灌栽培现已成为干旱半干旱地区实现玉米高产的试验栽培方式之一，通过水肥一体化均匀分布到植物根部土壤中，满足玉米对各种养分的需求，实现精准施肥，提高肥料利用率，而现阶段通过滴灌满足玉米生育期养分需求的专用腐殖酸水溶肥料还没有。

针对土壤的多污染源，可变性污染现状做出研究，使得土壤污染得到综合治理，对于农业种植，通过施肥改良土壤，成为治理土壤污染的重要手段之一，也是在农业种植过程中，治理土壤污染采取的主要措施之一，因此，在追求无污染、安全、卫生的绿色食品，提倡绿色、环保的发展模式的当下，研发开发一种低成本、修复情况可控的、符合环境友好发展的、能高效缓解土壤污染，且不产生新的污染的新型农田水溶肥料，既能实现玉米增产，也能有效修复土壤污染，保证玉米的食用安全性，对我国农业发展和肥料领域有着重要的意义和迫切性，对农业种植和环保方面也具有重要意义。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种新型玉米水溶肥及其制备方法。

具体是通过以下技术方案来实现的：

一种新型玉米水溶肥，包括以下按重量份计的原料：尿素20～30、重过磷酸钙6～12、硝酸钾12～18、硫酸钾10～20、腐植酸15～25、复合微肥8～12、复合剂8～12、水煮液30～40、复合藻提取液20～30、水若干；

所述的腐植酸，是腐殖酸钠、腐殖酸钾、腐殖酸铵、黄腐殖酸中的一种。

包括以下按重量份计的原料：尿素25、重过磷酸钙10、硝酸钾15、硫酸钾15、腐植酸20、复合微肥10、复合剂10、水煮液35、复合藻提取液25、水若干。

所述的复合微肥，是将硫酸锌0.6～0.8、硫酸铅0.2～0.4、硼砂0.1～0.3、硫酸亚铁0.2～0.4。

所述的复合剂，是将聚氨基酸和蛋白质按0.6～0.8：0.1～0.3的质量比混合制得。

所述的聚氨基酸，是将聚天冬氨酸、聚甘氨酸、聚赖氨酸按0.1～0.3：0.4～0.6：0.2～0.4的质量比混合制得。

所述的水煮液，包括以下按重量份计的原料：松树皮8～12、烟草8～12、败酱草12～18、鬼针草8～12、香薷3～9、菊苣10～20、向日葵2～8。

所述的新型玉米水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)无机肥制备：将尿素、重过磷酸钙、硝酸钾、硫酸钾和复合微肥按配方量称取混合，加入所述混合物0.6～0.8倍的水，加热溶解，冷却干燥，粉碎制得无机肥；

(2)制备水煮液：按水煮液按配方量将原料称取，洗净后粉碎，加入所述粉碎料质量2倍量的水，加热煎煮30min，停火，加入所述粉碎料质量5倍量的乙醇，超声处理，静置1h，回收乙醇，过滤，将滤渣重复加水煎煮两次，将三次滤液合并，并浓缩至合并液体积的1/3，加入浓缩液体积的10～20％的生物炭，静置6～12min，过滤得水煮液；

(3)复合藻提取液制备：按新鲜的复合藻提取液按配方量将原料称取，捣碎20～30min，再加入配方总量的5倍量的丙酮，微波处理，静置1h，回收丙酮，过滤，得原液1，再将滤渣与水按1：3的质量比混合，加热煎煮200～300min，停火，加入煎煮液质量的5倍量的乙醇，恒温水浴搅拌0.6～0.8h，回收乙醇，过滤，将滤液浓缩至滤液体积的1/2，再将浓缩液和原液混合得复合藻提取液；

(4)制备水溶肥：将水煮液和复合藻提取液混合，用水稀释后，溶解无机肥，再加入复合剂，搅拌40～60min后，再加入腐植酸，搅拌80～120min后，混匀即得本发明水溶肥。

所述的超声处理，超声频率为60～80KHz，超声时间为6～8min。

所述的微波处理，功率为500～700w，处理时间为0.6～0.8h。

所述的恒温水浴，温度为55～65℃。

综上所述，本发明的有益效果在于：本发明水溶肥根据土壤肥力、污染情况等为基础，按照玉米需肥规律，配制功能型水溶肥料，通过水肥一体化均匀分布到植物根部土壤中，在满足玉米对各种养分的需求，实现精准施肥，提高肥料利用率的同时；还能有效渗入地表，对土壤进行有效的修复，以有效态重金属转变为无效态重金属的转变率为土壤重金属修复的评判指标，本发明对土壤中铅转变率达到92.1％以上，效果显著，达到良好的修复土壤的目的；本发明水溶肥不仅重金属修复效果显著，还具有丰富的营养，有效促进玉米的生长，以玉米为例，亩产量相对于对照组，可增产14.1％以上，实现丰产和修复土壤重金属的双重效益。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例1

一种新型玉米水溶肥，包括以下按重量份计的原料：尿素20kg、重过磷酸钙6kg、硝酸钾12kg、硫酸钾10kg、腐植酸15kg、复合微肥8kg、复合剂8kg、水煮液30kg、复合藻提取液20kg、水若干；所述的复合微肥，是将硫酸锌0.6kg、硫酸铅0.2kg、硼砂0.1kg、硫酸亚铁0.2kg；所述的复合剂，是将聚氨基酸和蛋白质按0.6：0.1的质量比混合制得；所述的聚氨基酸，是将聚天冬氨酸、聚甘氨酸、聚赖氨酸按0.1：0.4：0.2的质量比混合制得；所述的水煮液，包括以下按重量份计的原料：松树皮8kg、烟草8kg、败酱草12kg、鬼针草8kg、香薷3kg、菊苣10kg、向日葵2kg。

所述的新型玉米水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)无机肥制备：将尿素、重过磷酸钙、硝酸钾、硫酸钾和复合微肥按配方量称取混合，加入所述混合物0.6～0.8倍的水，加热溶解，冷却干燥，粉碎制得无机肥；

(2)制备水煮液：按水煮液按配方量将原料称取，洗净后粉碎，加入所述粉碎料质量2倍量的水，加热煎煮30min，停火，加入所述粉碎料质量5倍量的乙醇，在60KHz频率下，超声处理6min，静置1h，回收乙醇，过滤，将滤渣重复加水煎煮两次，将三次滤液合并，并浓缩至合并液体积的1/3，加入浓缩液体积的10％的生物炭，静置6min，过滤得水煮液；

(3)复合藻提取液制备：按新鲜的复合藻提取液按配方量将原料称取，捣碎20min，再加入配方总量的5倍量的丙酮，在500w功率下，处理处理0.6h，静置1h，回收丙酮，过滤，得原液1，再将滤渣与水按1：3的质量比混合，加热煎煮200min，停火，加入煎煮液质量的5倍量的乙醇，在55℃的恒温水浴下搅拌0.6h，回收乙醇，过滤，将滤液浓缩至滤液体积的1/2，再将浓缩液和原液混合得复合藻提取液；

(4)制备水溶肥：将水煮液和复合藻提取液混合，用水稀释后，溶解无机肥，再加入复合剂，搅拌40min后，再加入腐植酸，搅拌80min后，混匀即得本发明水溶肥。

实施例2

一种新型玉米水溶肥，包括以下按重量份计的原料：尿素30kg、重过磷酸钙12kg、硝酸钾18kg、硫酸钾20kg、腐植酸25kg、复合微肥12kg、复合剂12kg、水煮液40kg、复合藻提取液30kg、水若干；所述的复合微肥，是将硫酸锌0.8kg、硫酸铅0.4kg、硼砂0.3kg、硫酸亚铁0.4kg；所述的复合剂，是将聚氨基酸和蛋白质按0.8：0.3的质量比混合制得；所述的聚氨基酸，是将聚天冬氨酸、聚甘氨酸、聚赖氨酸按0.3：0.6：0.4的质量比混合制得；所述的水煮液，包括以下按重量份计的原料：松树皮12kg、烟草12kg、败酱草18kg、鬼针草12kg、香薷9kg、菊苣20kg、向日葵8kg。

所述的新型玉米水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)无机肥制备：将尿素、重过磷酸钙、硝酸钾、硫酸钾和复合微肥按配方量称取混合，加入所述混合物0.6～0.8倍的水，加热溶解，冷却干燥，粉碎制得无机肥；

(2)制备水煮液：按水煮液按配方量将原料称取，洗净后粉碎，加入所述粉碎料质量2倍量的水，加热煎煮30min，停火，加入所述粉碎料质量5倍量的乙醇，在80KHz频率下，超声处理8min，静置1h，回收乙醇，过滤，将滤渣重复加水煎煮两次，将三次滤液合并，并浓缩至合并液体积的1/3，加入浓缩液体积的20％的生物炭，静置12min，过滤得水煮液；

(3)复合藻提取液制备：按新鲜的复合藻提取液按配方量将原料称取，捣碎30min，再加入配方总量的5倍量的丙酮，在700w功率下，处理处理0.8h，静置1h，回收丙酮，过滤，得原液1，再将滤渣与水按1：3的质量比混合，加热煎煮300min，停火，加入煎煮液质量的5倍量的乙醇，在65℃的恒温水浴下搅拌0.8h，回收乙醇，过滤，将滤液浓缩至滤液体积的1/2，再将浓缩液和原液混合得复合藻提取液；

(4)制备水溶肥：将水煮液和复合藻提取液混合，用水稀释后，溶解无机肥，再加入复合剂，搅拌60min后，再加入腐植酸，搅拌120min后，混匀即得本发明水溶肥。

实施例3

一种新型玉米水溶肥，包括以下按重量份计的原料：尿素25kg、重过磷酸钙10kg、硝酸钾15kg、硫酸钾15kg、腐植酸20kg、复合微肥10kg、复合剂10kg、水煮液35kg、复合藻提取液25kg、水若干；所述的复合微肥，是将硫酸锌0.7kg、硫酸铅0.3kg、硼砂0.2kg、硫酸亚铁0.3kg；所述的复合剂，是将聚氨基酸和蛋白质按0.7：0.2的质量比混合制得；所述的聚氨基酸，是将聚天冬氨酸、聚甘氨酸、聚赖氨酸按0.2：0.5：0.3的质量比混合制得；所述的水煮液，包括以下按重量份计的原料：松树皮10kg、烟草10kg、败酱草15kg、鬼针草10kg、香薷6kg、菊苣15kg、向日葵6kg。

所述的新型玉米水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)无机肥制备：将尿素、重过磷酸钙、硝酸钾、硫酸钾和复合微肥按配方量称取混合，加入所述混合物0.6～0.8倍的水，加热溶解，冷却干燥，粉碎制得无机肥；

(2)制备水煮液：按水煮液按配方量将原料称取，洗净后粉碎，加入所述粉碎料质量2倍量的水，加热煎煮30min，停火，加入所述粉碎料质量5倍量的乙醇，在70KHz频率下，超声处理7min，静置1h，回收乙醇，过滤，将滤渣重复加水煎煮两次，将三次滤液合并，并浓缩至合并液体积的1/3，加入浓缩液体积的15％的生物炭，静置10min，过滤得水煮液；

(3)复合藻提取液制备：按新鲜的复合藻提取液按配方量将原料称取，捣碎25min，再加入配方总量的5倍量的丙酮，在600w功率下，处理处理0.7h，静置1h，回收丙酮，过滤，得原液1，再将滤渣与水按1：3的质量比混合，加热煎煮250min，停火，加入煎煮液质量的5倍量的乙醇，在60℃的恒温水浴下搅拌0.7h，回收乙醇，过滤，将滤液浓缩至滤液体积的1/2，再将浓缩液和原液混合得复合藻提取液；

(4)制备水溶肥：将水煮液和复合藻提取液混合，用水稀释后，溶解无机肥，再加入复合剂，搅拌50min后，再加入腐植酸，搅拌100min后，混匀即得本发明水溶肥。

实施例4

一种新型玉米水溶肥，包括以下按重量份计的原料：尿素20kg、重过磷酸钙12kg、硝酸钾12kg、硫酸钾20kg、腐植酸15kg、复合微肥12kg、复合剂8kg、水煮液40kg、复合藻提取液20kg、水若干；所述的复合微肥，是将硫酸锌0.6kg、硫酸铅0.4kg、硼砂0.1kg、硫酸亚铁0.4kg；所述的复合剂，是将聚氨基酸和蛋白质按0.6：0.3的质量比混合制得；所述的聚氨基酸，是将聚天冬氨酸、聚甘氨酸、聚赖氨酸按0.1：0.6：0.2的质量比混合制得；所述的水煮液，包括以下按重量份计的原料：松树皮8kg、烟草12kg、败酱草12kg、鬼针草12kg、香薷3kg、菊苣20kg、向日葵2kg。

所述的新型玉米水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)无机肥制备：将尿素、重过磷酸钙、硝酸钾、硫酸钾和复合微肥按配方量称取混合，加入所述混合物0.6～0.8倍的水，加热溶解，冷却干燥，粉碎制得无机肥；

(2)制备水煮液：按水煮液按配方量将原料称取，洗净后粉碎，加入所述粉碎料质量2倍量的水，加热煎煮30min，停火，加入所述粉碎料质量5倍量的乙醇，在60KHz频率下，超声处理8min，静置1h，回收乙醇，过滤，将滤渣重复加水煎煮两次，将三次滤液合并，并浓缩至合并液体积的1/3，加入浓缩液体积的10％的生物炭，静置12min，过滤得水煮液；

(3)复合藻提取液制备：按新鲜的复合藻提取液按配方量将原料称取，捣碎20min，再加入配方总量的5倍量的丙酮，在700w功率下，处理处理0.6h，静置1h，回收丙酮，过滤，得原液1，再将滤渣与水按1：3的质量比混合，加热煎煮300min，停火，加入煎煮液质量的5倍量的乙醇，在55℃的恒温水浴下搅拌0.8h，回收乙醇，过滤，将滤液浓缩至滤液体积的1/2，再将浓缩液和原液混合得复合藻提取液；

(4)制备水溶肥：将水煮液和复合藻提取液混合，用水稀释后，溶解无机肥，再加入复合剂，搅拌40min后，再加入腐植酸，搅拌120min后，混匀即得本发明水溶肥。

实施例5

一种新型玉米水溶肥，包括以下按重量份计的原料：尿素30kg、重过磷酸钙6kg、硝酸钾18kg、硫酸钾10kg、腐植酸25kg、复合微肥8kg、复合剂12kg、水煮液30kg、复合藻提取液30kg、水若干；所述的复合微肥，是将硫酸锌0.6kg、硫酸铅0.4kg、硼砂0.1kg、硫酸亚铁0.4kg；所述的复合剂，是将聚氨基酸和蛋白质按0.6：0.3的质量比混合制得；所述的聚氨基酸，是将聚天冬氨酸、聚甘氨酸、聚赖氨酸按0.1：0.6：0.2的质量比混合制得；所述的水煮液，包括以下按重量份计的原料：松树皮12kg、烟草8kg、败酱草18kg、鬼针草8kg、香薷9kg、菊苣10kg、向日葵8kg。

所述的新型玉米水溶肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)无机肥制备：将尿素、重过磷酸钙、硝酸钾、硫酸钾和复合微肥按配方量称取混合，加入所述混合物0.6～0.8倍的水，加热溶解，冷却干燥，粉碎制得无机肥；

(2)制备水煮液：按水煮液按配方量将原料称取，洗净后粉碎，加入所述粉碎料质量2倍量的水，加热煎煮30min，停火，加入所述粉碎料质量5倍量的乙醇，在80KHz频率下，超声处理6min，静置1h，回收乙醇，过滤，将滤渣重复加水煎煮两次，将三次滤液合并，并浓缩至合并液体积的1/3，加入浓缩液体积的20％的生物炭，静置6min，过滤得水煮液；

(3)复合藻提取液制备：按新鲜的复合藻提取液按配方量将原料称取，捣碎30min，再加入配方总量的5倍量的丙酮，在500w功率下，处理处理0.8h，静置1h，回收丙酮，过滤，得原液1，再将滤渣与水按1：3的质量比混合，加热煎煮200min，停火，加入煎煮液质量的5倍量的乙醇，在65℃的恒温水浴下搅拌0.6h，回收乙醇，过滤，将滤液浓缩至滤液体积的1/2，再将浓缩液和原液混合得复合藻提取液；

(4)制备水溶肥：将水煮液和复合藻提取液混合，用水稀释后，溶解无机肥，再加入复合剂，搅拌60min后，再加入腐植酸，搅拌80min后，混匀即得本发明水溶肥。

实验例

1、为了进一步说明本发明的应用价值，发明人选取了6块受到重金属污染的玉米试验田，其中一块在种植玉米期间使用普通肥料作为对照组，另5块分别使用本发明实施例1～5的水溶肥作为实验组，经检测，6块地的总铅平均含量168.5mg/kg，种植期间对6块土壤的铅含量进行采样分析，结果如表1所示：

表1

项目	土壤中铅含量mg/kg
		实施例1	13.27
实施例2	13.29
		实施例3	13.10
实施例4	13.28
		实施例5	13.27
对照组	86.25

说明：以有效态重金属转变为无效态重金属的转变率为土壤重金属修复的评判指标，本发明对土壤中铅转变率达到92.1％以上，效果显著，达到良好的修复土壤的目的。

2、大田实验

试验共设6组，每组若干亩，不同之处在于追肥采用的肥料，1～5组实验过程中，将本发明实施例1～5制备水溶肥与水按0.2～0.4：1.5的质量比混合，通过滴灌压力系统对玉米进行灌溉，对照组采用传统市售的水溶肥按照相同比例与水混合后，进行滴灌施肥，其中追肥时间，追肥次数以及追肥所施肥量相同，亩种植量也相同，参照当地玉米种植追肥量进行追肥，在实验周期内对玉米的亩产量进行统计，结果如表2所示：

表2

	亩产量kg
		实施例1	678.8
实施例2	669.5
		实施例3	682.3
实施例4	671.6
		实施例5	665.0
对照组	582.5

本发明水溶肥不仅重金属修复效果显著，还具有丰富的营养，有效促进玉米的生长，以玉米为例，亩产量相对于对照组，可增产14.1％以上，实现丰产和修复土壤重金属的双重效益。

Claims (10)

1.一种新型玉米水溶肥，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：尿素20～30、重过磷酸钙6～12、硝酸钾12～18、硫酸钾10～20、腐植酸15～25、复合微肥8～12、复合剂8～12、水煮液30～40、复合藻提取液20～30、水若干；

所述的腐植酸，是腐殖酸钠、腐殖酸钾、腐殖酸铵、黄腐殖酸中的一种。

2.如权利要求1所述的新型玉米水溶肥，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：尿素25、重过磷酸钙10、硝酸钾15、硫酸钾15、腐植酸20、复合微肥10、复合剂10、水煮液35、复合藻提取液25、水若干。

3.如权利要求1或2所述的新型玉米水溶肥，其特征在于，所述的复合微肥，是将硫酸锌0.6～0.8、硫酸铅0.2～0.4、硼砂0.1～0.3、硫酸亚铁0.2～0.4。

4.如权利要求1或2所述的新型玉米水溶肥，其特征在于，所述的复合剂，是将聚氨基酸和蛋白质按0.6～0.8：0.1～0.3的质量比混合制得。

5.如权利要求4所述的新型玉米水溶肥，其特征在于，所述的聚氨基酸，是将聚天冬氨酸、聚甘氨酸、聚赖氨酸按0.1～0.3：0.4～0.6：0.2～0.4的质量比混合制得。

6.如权利要求1或2所述的新型玉米水溶肥，其特征在于，所述的水煮液，包括以下按重量份计的原料：松树皮8～12、烟草8～12、败酱草12～18、鬼针草8～12、香薷3～9、菊苣10～20、向日葵2～8。

7.如权利要求1所述的新型玉米水溶肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)无机肥制备：将尿素、重过磷酸钙、硝酸钾、硫酸钾和复合微肥按配方量称取混合，加入所述混合物0.6～0.8倍的水，加热溶解，冷却干燥，粉碎制得无机肥；

(2)制备水煮液：按水煮液按配方量将原料称取，洗净后粉碎，加入所述粉碎料质量2倍量的水，加热煎煮30min，停火，加入所述粉碎料质量5倍量的乙醇，超声处理，静置1h，回收乙醇，过滤，将滤渣重复加水煎煮两次，将三次滤液合并，并浓缩至合并液体积的1/3，加入浓缩液体积的10～20％的生物炭，静置6～12min，过滤得水煮液；

(3)复合藻提取液制备：按新鲜的复合藻提取液按配方量将原料称取，捣碎20～30min，再加入配方总量的5倍量的丙酮，微波处理，静置1h，回收丙酮，过滤，得原液1，再将滤渣与水按1：3的质量比混合，加热煎煮200～300min，停火，加入煎煮液质量的5倍量的乙醇，恒温水浴搅拌0.6～0.8h，回收乙醇，过滤，将滤液浓缩至滤液体积的1/2，再将浓缩液和原液混合得复合藻提取液；

(4)制备水溶肥：将水煮液和复合藻提取液混合，用水稀释后，溶解无机肥，再加入复合剂，搅拌40～60min后，再加入腐植酸，搅拌80～120min后，混匀即得本发明水溶肥。

8.如权利要求7所述的新型玉米水溶肥的制备方法，其特征在于，所述的超声处理，超声频率为60～80KHz，超声时间为6～8min。

9.如权利要求7所述的新型玉米水溶肥的制备方法，其特征在于，所述的微波处理，功率为500～700w，处理时间为0.6～0.8h。

10.如权利要求7所述的新型玉米水溶肥的制备方法，其特征在于，所述的恒温水浴，温度为55～65℃。