CN110818490A - 一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料及其生产工艺，由下述重量份数的组分组成：聚肽螯合钾20‑40份、四水八硼酸钠8‑14份、一水柠檬酸50‑70份、净化水Ⅰ80‑120份、四水硝酸钙400‑500份、六水硝酸镁110‑130份、六水硝酸锌7‑15份、净化水Ⅱ208‑228份。该生产工艺具有易于重复操作、适于推广的优点；使用该工艺生产的肥料与磷肥进行试验，发现沉淀量少，将该肥料应用于作物上，提高作物对中量元素的利用率，提高作物的产量。

Description

一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料及其生产工艺

技术领域

本发明涉及化肥技术领域，具体涉及一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料及其生产工艺。

背景技术

中量元素是作物生长中的重要元素，在作物生长过程中的需要量介于氮、磷、钾和微量元素之间，通常指钙、镁、硫三种元素，这三种元素在肥料生产中，经常作为陪伴元素存在，因此经常会被忽视它们的作用和效果，而实际上，这些中量元素在作物生长中的作用至关重要，如钙元素，能稳定生物膜结构，保持细胞的完整性，硫元素是叶绿素的组分，参与植物的光合作用。

磷元素是作物生长过程中需要的大量元素，是构成植物体内重要化合物的成分，因此，磷肥的使用在作物生长过程中不可或缺。作物生长过程中，虽然投入的肥料可以为固体、液体等多种形式，但是在作物吸收过程中，均是以离子形式参与作物的生长和发育，而钙、镁元素则是在遇到磷酸盐时发生沉淀，不利于作物的吸收利用。

现有技术中，中量元素肥料的使用很多，但是其与磷肥之间的化学反应也是不可避免的，因此，在使用过程中，造成了磷肥和中量元素的浪费，如何能避免中量元素肥料与磷肥使用时发生化学反应变得尤为重要。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料及其生产工艺，具体为一种通过在肥料配方中加入一水柠檬酸和聚肽螯合钾、在工艺中控制反应温度在60-70℃，密封搅拌30分钟的生产工艺。该生产工艺具有易于重复操作、适于推广的优点；使用该工艺生产的肥料与磷肥进行试验，发现沉淀量少，将该肥料应用于作物上，提高作物对中量元素的利用率，提高作物的产量。

本发明的技术方案如下：

一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料，由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾20-40份、四水八硼酸钠8-14份、一水柠檬酸50-70份、净化水Ⅰ80-120份、四水硝酸钙400-500份、六水硝酸镁110-130份、六水硝酸锌7-15份、净化水Ⅱ208-228份。

优选地，上述中量元素液体肥料，由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾30份、四水八硼酸钠11份、一水柠檬酸60份、净化水Ⅰ100份、四水硝酸钙450份、六水硝酸镁120份、六水硝酸锌11份、净化水Ⅱ218份。

优选地，上述中量元素液体肥料，由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾25份、四水八硼酸钠12份、一水柠檬酸55份、净化水Ⅰ90份、四水硝酸钙470份、六水硝酸镁125份、六水硝酸锌9份、净化水Ⅱ218份。

优选地，上述中量元素液体肥料，由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾35份、四水八硼酸钠10份、一水柠檬酸65份、净化水Ⅰ110份、四水硝酸钙480份、六水硝酸镁125份、六水硝酸锌13份、净化水Ⅱ210份。

一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料的生产工艺，过程如下：

(1)打开中反应釜和大反应釜的搅拌机开关，频率控制在35赫兹；向中反应釜内加入净化水Ⅰ，向大反应釜内加入净化水Ⅱ；两个反应同步进行，方便两个反应产生的中间产物进行下一步的混配；

(2)打开天然气锅炉给换热罐里的水加热到70±5℃，然后打开换热罐的循环泵，对中反应釜和大反应釜加热，升温至50±3℃；升温过程中，两个反应釜同时进行，为后续的同时投料提供基础条件，同时为两釜物料混合不间断的进行提供必要的条件；

(3)向升温到50±3℃后向中反应釜中加入一水柠檬酸，密封搅拌10-20min，然后向其中再加入四水八硼酸钠，继续密封搅拌10-20min，然后加入聚肽螯合钾，密封搅拌15-25min；

(4)在执行步骤(3)的同时，向大反应釜内加入四水硝酸钙，密封搅拌25-35min，然后向其中加入六水硝酸镁，密封搅拌15-25min，继续向大反应釜中加入六水硝酸锌，密封搅拌15-25min；步骤(3)及步骤(4)搅拌时间的设置，使两釜中的物料反应结束时间相近，利于对两釜物料的下一步混合；

(5)将步骤(3)中反应釜中的物料全部打入步骤(4)的大反应釜中，在大反应釜继续升温到65±3℃，保持65±3℃继续搅拌密封15-25min；

(6)放料：关闭步骤(5)大反应釜的搅拌机后，将料打入成品罐，然后密封包装。

优选地，在步骤(3)中，向升温到50±3℃后向中反应釜中加入一水柠檬酸，密封搅拌15min，然后向其中再加入四水八硼酸钠，继续密封搅拌15min，然后加入聚肽螯合钾，密封搅拌20min。

优选地，在步骤(4)中，在执行步骤(3)的同时，向大反应釜内加入四水硝酸钙，密封搅拌30min；然后向其中加入六水硝酸镁，密封搅拌20min，然后向大反应釜中加入六水硝酸锌，密封搅拌20分钟。

优选地，在步骤(5)中，将步骤(3)中反应釜中的物料全部打入步骤(4)的大反应釜中，在大反应釜继续升温到65±3℃，保持65±3℃继续搅拌密封20min。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、在肥料组成中添加一水柠檬酸，可有效防止磷酸钙沉淀，提高作物对磷和钙的吸收利用率，提高作物产量。

2、通过添加助剂聚肽螯合钾，强化作物对营养元素的吸收利用，减少土壤内营养元素的流失，实现土壤中营养成分的长效供给。

3、通过控制中反应釜和大反应釜中物料混合时的温度，使混料后的反应温度持续在65℃，有助于结合水的游离，利于混合反应的进行，密封搅拌避免了游离水的挥发以及空气对物料的影响，使反应的进行沿着设定的方向进行，便于进行质量控制。

4、该生产工艺两个反应同步进行，提高了生产效率，避免了热能的浪费。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料，由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾30kg、四水八硼酸钠11kg、一水柠檬酸60kg、净化水Ⅰ100kg、四水硝酸钙450kg、六水硝酸镁120kg、六水硝酸锌11kg、净化水Ⅱ218kg。

上述中量元素液体肥料的生产工艺，过程如下：

(1)打开中反应釜和大反应釜的搅拌机开关，频率控制在35赫兹；向中反应釜内加入100kg净化水Ⅰ，向大反应釜内加入218kg净化水Ⅱ；

(2)打开天然气锅炉给换热罐里的水加热到70±5℃，然后打开换热罐的循环泵，对中反应釜和大反应釜加热，升温至50±3℃；

(3)向升温到50±3℃后向中反应釜中加入60kg一水柠檬酸，密封搅拌15min，然后向其中再加入11kg四水八硼酸钠，继续密封搅拌15min，然后加入30kg聚肽螯合钾，密封搅拌20min；

(4)在执行步骤(3)的同时，向大反应釜内加入450kg四水硝酸钙，密封搅拌30min，然后向其中加入120kg六水硝酸镁，密封搅拌20min，继续向大反应釜中加入11kg六水硝酸锌，密封搅拌20min；

(5)将步骤(3)中反应釜中的物料全部打入步骤(4)的大反应釜中，在大反应釜继续升温到65±3℃，保持65±3℃继续搅拌密封20min；

(6)放料：关闭步骤(5)大反应釜的搅拌机后，将料打入成品罐，然后密封包装。

实施例2：

一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料，由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾25kg、四水八硼酸钠12kg、一水柠檬酸55kg、净化水Ⅰ90kg、四水硝酸钙470kg、六水硝酸镁125kg、六水硝酸锌9kg、净化水Ⅱ218kg。

上述中量元素液体肥料的生产工艺，过程如下：

(1)打开中反应釜和大反应釜的搅拌机开关，频率控制在35赫兹；向中反应釜内加入90kg净化水Ⅰ，向大反应釜内加入218kg净化水Ⅱ；

(2)打开天然气锅炉给换热罐里的水加热到70±5℃，然后打开换热罐的循环泵，对中反应釜和大反应釜加热，升温至50±3℃；

(3)向升温到50±3℃后向中反应釜中加入55kg一水柠檬酸，密封搅拌10min，然后向其中再加入12kg四水八硼酸钠，继续密封搅拌10min，然后加入25kg聚肽螯合钾，密封搅拌15min；

(4)在执行步骤(3)的同时，向大反应釜内加入470kg四水硝酸钙，密封搅拌25min，然后向其中加入125kg六水硝酸镁，密封搅拌15min，继续向大反应釜中加入9kg六水硝酸锌，密封搅拌15min；

(5)将步骤(3)中反应釜中的物料全部打入步骤(4)的大反应釜中，在大反应釜继续升温到65±3℃，保持65±3℃继续搅拌密封15min；

(6)放料：关闭步骤(5)大反应釜的搅拌机后，将料打入成品罐，然后密封包装。

实施例3：

一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料，由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾35kg、四水八硼酸钠10kg、一水柠檬酸65kg、净化水Ⅰ110kg、四水硝酸钙480kg、六水硝酸镁125kg、六水硝酸锌13kg、净化水Ⅱ210kg。

上述中量元素液体肥料的生产工艺，过程如下：

(1)打开中反应釜和大反应釜的搅拌机开关，频率控制在35赫兹；向中反应釜内加入110kg净化水Ⅰ，向大反应釜内加入210kg净化水Ⅱ；

(2)打开天然气锅炉给换热罐里的水加热到70±5℃，然后打开换热罐的循环泵，对中反应釜和大反应釜加热，升温至50±3℃；

(3)向升温到50±3℃后向中反应釜中加入65kg一水柠檬酸，密封搅拌20min，然后向其中再加入10kg四水八硼酸钠，继续密封搅拌20min，然后加入35kg聚肽螯合钾，密封搅拌25min；

(4)在执行步骤(3)的同时，向大反应釜内加入480kg四水硝酸钙，密封搅拌35min，然后向其中加入125kg六水硝酸镁，密封搅拌25min，继续向大反应釜中加入13kg六水硝酸锌，密封搅拌25min；

(5)将步骤(3)中反应釜中的物料全部打入步骤(4)的大反应釜中，在大反应釜继续升温到65±3℃，保持65±3℃继续搅拌密封25min；

(6)放料：关闭步骤(5)大反应釜的搅拌机后，将料打入成品罐，然后密封包装。

实施例4：

与实施例1的区别在于液体肥料的组分质量不同，如下:

聚肽螯合钾20kg、四水八硼酸钠8kg、一水柠檬酸50kg、净化水Ⅰ80kg、四水硝酸钙400kg、六水硝酸镁110kg、六水硝酸锌7kg、净化水Ⅱ208kg。

实施例5：

与实施例1的区别在于液体肥料的组分质量不同，如下:

聚肽螯合钾40kg、四水八硼酸钠14kg、一水柠檬酸70kg、净化水Ⅰ120kg、四水硝酸钙500kg、六水硝酸镁130kg、六水硝酸锌15kg、净化水Ⅱ228kg。

对比例1：

与实施例1的区别在于液体肥料中不添加一水柠檬酸。

对比例2：

与实施例1的区别在于液体肥料中不添加聚肽螯合钾。

将实施例1-5获得的液体肥料与对比例1-2获得的液体肥料进行试验，如下：

(一)与含磷的肥料搭配施用，考察钙和磷的利用率。

作物简介：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。幼苗期对肥的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％。

当坐第一穗果时，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，在一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。

据多方面试验资料统计，每生产1000kg商品番茄需要吸收氮(N)4.5kg,磷(P205)0.15kg、钾(K20)5.0kg,氧化钙2.52-4.19kg。而植株对N和K2O的吸收率为40-50％多，对P2O5的吸收率为20％，对钙的吸收利用率为15％。

试验方案：

地点：高青县花沟镇官庄村

施肥时间：2018年4月2日

观察时间：2018年5月2日-5月26日

施肥方案：选取同一个温室大棚里的相邻六垄长势相同的西红柿。五垄为实验组，一垄为对照组。实验组喷施实施例1-5获得的液体肥料和磷酸二氢钾混合的溶液，稀释倍数为600倍。2018年4月2日喷施一次，2018年4月22日喷施一次。对照组喷施等同含钙量的硝酸钙和等量的磷酸二氢钾混合的溶液，稀释倍数为600倍，喷施时间和次数跟实验组相同。其它农事活动相同操作。观察结果为：实验组的五垄总产分别为577斤、585斤、580斤、575斤、590斤，对照组的一垄总产为501斤。结果显示实验组比对照组增产15％以上。

可以看出，使用本发明的工艺生产的产品与磷酸二氢钾混合喷施，相比于硝酸钙与磷酸二氢钾混合喷施，在西红柿上增产15％以上。

增产原理：以往的普通水溶性含钙的肥料例如硝酸钙，与含磷的肥料例如磷酸一铵和磷酸二氢钾等不能一块混用，如果混用会产生难容的沉淀，极大的降低了钙和磷的利用率。该工艺生产的产品可以与含磷的肥料同时混用，不产生沉淀，极大的提高了钙和磷的利用率，方便了施肥工作。通过实验证明：将对比例1的液体肥料和磷酸二氢钾溶液混合形成大量难溶的沉淀，而使用实施例1获得的液体肥料和同等量的磷酸二氢钾溶液混合，几乎没有不溶物，溶液清澈，难溶沉淀减少率99％以上。证明该产品中的钙离子和磷酸二氢根离子在溶液中是游离状态，利于作物吸收。

(二)实施例1的产品和对比例2的产品在番茄上施用，相比增产8％以上。

地点：高青县花沟镇官庄村

施肥时间：2018年4月2日

观察时间：2018年5月2日-5月26日

施肥方案：选取同一个温室大棚里的相邻两垄长势相同的西红柿。一垄为实验组，一垄为对照组。实验组冲施实施例1的产品和高钾型大量元素水溶肥料混合的溶液，每垄每次冲施该工艺产品300g和高钾型大量元素400g。2018年4月2日冲施一次，2018年4月29日冲施一次。对照组冲施对比例2的产品和高钾型大量元素水溶肥料混合的溶液，每垄每次冲施对比例2的产品300g和高钾型大量元素400g，冲施时间和次数跟实验组相同。其它农事活动相同操作。观察结果为：实验组的一垄一穗果总产为586斤，对照组的一垄一穗果总产为542斤。结果显示实验组比对照组增产8％以上。

增产原理：聚肽螯合钾可以强化植物对土壤中营养成分的富集、吸收和利用，将各种营养元素吸附在植物根系周围，在减少流失的同时，实现土壤中营养成分的长效供给。

通过上述的试验可以看出，本申请提供的液体肥料，可以有效避免与磷肥混用时产生沉淀，提高作物同时对钙、镁和磷的吸收利用，避免元素之间产生拮抗，提高作物的产量。

尽管通过参考优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种与磷不拮抗的中量元素液体肥料，其特征在于，由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾20-40份、四水八硼酸钠8-14份、一水柠檬酸50-70份、净化水Ⅰ80-120份、四水硝酸钙400-500份、六水硝酸镁110-130份、六水硝酸锌7-15份、净化水Ⅱ208-228份。

2.如权利要求1所述的与磷不拮抗的中量元素液体肥料，其特征在于，该中量元素液体肥料由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾30份、四水八硼酸钠11份、一水柠檬酸60份、净化水Ⅰ100份、四水硝酸钙450份、六水硝酸镁120份、六水硝酸锌11份、净化水Ⅱ218份。

3.如权利要求1所述的与磷不拮抗的中量元素液体肥料，其特征在于，该中量元素液体肥料由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾25份、四水八硼酸钠12份、一水柠檬酸55份、净化水Ⅰ90份、四水硝酸钙470份、六水硝酸镁125份、六水硝酸锌9份、净化水Ⅱ218份。

4.如权利要求1所述的与磷不拮抗的中量元素液体肥料，其特征在于，该中量元素液体肥料由下述重量份数的组分组成：

聚肽螯合钾35份、四水八硼酸钠10份、一水柠檬酸65份、净化水Ⅰ110份、四水硝酸钙480份、六水硝酸镁125份、六水硝酸锌13份、净化水Ⅱ210份。

5.制备如权利要求1-4任一项所述的与磷不拮抗的中量元素液体肥料的生产工艺，其特征在于，过程如下：

(1)打开中反应釜和大反应釜的搅拌机开关，频率控制在35赫兹；向中反应釜内加入净化水Ⅰ，向大反应釜内加入净化水Ⅱ；

(2)打开天然气锅炉给换热罐里的水加热到70±5℃，然后打开换热罐的循环泵，对中反应釜和大反应釜加热，升温至50±3℃；

(3)向升温到50±3℃后向中反应釜中加入一水柠檬酸，密封搅拌10-20min，然后向其中再加入四水八硼酸钠，继续密封搅拌10-20min，然后加入聚肽螯合钾，密封搅拌15-25min；

(4)在执行步骤(3)的同时，向大反应釜内加入四水硝酸钙，密封搅拌25-35min，然后向其中加入六水硝酸镁，密封搅拌15-25min，继续向大反应釜中加入六水硝酸锌，密封搅拌15-25min；

(5)将步骤(3)中反应釜中的物料全部打入步骤(4)的大反应釜中，在大反应釜继续升温到65±3℃，保持65±3℃继续搅拌密封15-25min；

(6)放料：关闭步骤(5)大反应釜的搅拌机后，将料打入成品罐，然后密封包装。

6.如权利要求5所述的与磷不拮抗的中量元素液体肥料的生产工艺，其特征在于，在步骤(3)中，向升温到50±3℃后向中反应釜中加入一水柠檬酸，密封搅拌15min，然后向其中再加入四水八硼酸钠，继续密封搅拌15min，然后加入聚肽螯合钾，密封搅拌20min。

7.如权利要求5所述的与磷不拮抗的中量元素液体肥料的生产工艺，其特征在于，在步骤(4)中，在执行步骤(3)的同时，向大反应釜内加入四水硝酸钙，密封搅拌30min；然后向其中加入六水硝酸镁，密封搅拌20min，然后向大反应釜中加入六水硝酸锌，密封搅拌20分钟。

8.如权利要求5所述的与磷不拮抗的中量元素液体肥料的生产工艺，其特征在于，在步骤(5)中，将步骤(3)中反应釜中的物料全部打入步骤(4)的大反应釜中，在大反应釜继续升温到65±3℃，保持65±3℃继续搅拌密封20min。