CN111018616A

CN111018616A - 全效价复合有机水溶肥料及制备该有机水溶肥料的装置

Info

Publication number: CN111018616A
Application number: CN201911250989.0A
Authority: CN
Inventors: 盛银河; 盛天义; 郝爱芬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明属于农业水溶肥及其制备技术领域，具体涉及一种全效价复合有机水溶肥料及制备该有机水溶肥料的装置。该全效价复合有机水溶肥料的有效组分包括有机发酵肥组分和无机微生物复合肥组分，二者重量比为50~100：1~10；所述全效价复合有机水溶肥料的有效成分中还包括液体钙镁水溶肥组分。该全效价复合有机水溶肥料通过有机质发酵肥、土壤改良微生物及无机水肥的合理复配，能够兼备植物生长期短期与长期营养需求，减少作物基肥使用量，避免肥料浪费，降低化学肥料带来的土壤污染问题。基于一个总的发明构思，本发明还提出了制备上述复合有机水溶肥料的装置及一体化施肥设备。

Description

全效价复合有机水溶肥料及制备该有机水溶肥料的装置

技术领域

本发明属于农业水溶肥及其制备技术领域，具体涉及一种全效价复合有机水溶肥料及制备该有机水溶肥料的装置。

背景技术

水肥一体化技术是将灌溉和施肥融为一体，可以根据作物生长过程中对水分和养分的需求，提供作物适量的水分和养分，保证作物在吸收水分的同时吸收养分，被认为是当今世界上水、肥利用效率最佳的技术。全球大约有0.25亿公顷的耕地选择采用施肥和灌溉一体化系统作为灌溉手段，尤其在一些并不缺水的欧洲国家。我国是农业大国，化肥消费量巨大，而水资源有限，因此水肥一体化资源节约型技术应是我国未来农业灌溉和施肥技术的重要发展方向。据统计，我国适宜采用滴灌施肥一体化技术的农田、果林、草场、城市园林、护坡等面积达4000万公顷，水肥一体化灌溉施肥技术发展潜力巨大。目前，我国推广用的水肥一体化技术主要是微灌施肥技术，包括滴灌、微喷、渗灌和小管出流等形式，其特点是用水效率高、提高肥料利用率、节省用工、减轻病害、控温调湿、增加产量，改善品质、减少环境污染。

近年来我国在水肥一体化技术研究和推广上取得了一定成绩，但是同时存在诸多问题，主要为：

1）缺乏相应的水溶肥料。由于起步较晚，我国液体肥料的研究和开发还处于初步发展阶段，液体肥料在国内的应用份额比较小；特别是肥效长、价格低廉、绿色环保的有机肥料由于其自身特点很难被制备成水溶肥利用。目前有一些针对特定农作物的有机水溶肥产品开发，如CN104326792A一种膜下滴灌水稻专用液体有机无机复混肥及其制备方法，所公开的用于水稻膜下滴灌的肥料包括柠檬酸高浓废液、促溶剂、无机磷肥、无机钾肥、无机氮肥、微量元素肥料和防腐剂，通过利用柠檬酸高浓废液的酸性值及富含的有机物，在促进其他成分溶解的基础上获得一种有机无机复混肥，目的是避免施肥造成的土壤板结，及其长期种植造成的土壤肥力下降问题。事实上，该技术中利用的柠檬酸高浓废液中真正能够被植物和土壤吸收的有机质含量很低，且柠檬酸高浓废液中无机盐浓度很高，作用肥料使用并不能避免土壤板结的问题；

2）设备产品精度低，配套性较差。传统的水肥一体化施肥设备由于缺乏有效的过滤手段只适用于可溶性固体或者液体肥料，对于不溶物含量较高的肥料则容易造成滴灌或者喷灌设备堵塞，难以满足田间水肥一体化施肥要求。而现有的过滤系统自动化控制水平低，不具备反冲功能，需要定期人力清理和更换滤网，降低了设备的工作效率。另外，现有水肥一体化施肥设备的设备兼容性差，不能满足多种灌溉需求。专利CN110122024A一种可施用沼液的智能一体化施肥系统，公开了一种包括水肥调配模块、水肥过滤模块、水肥输送模块、田间检测控制模块、智能控制模块的水肥一体施肥系统，其中过滤模块采用叠片式过滤方式，根据田间滴灌和喷灌需求调整过滤精度，从而防止堵塞，保证水肥的正常施用；该系统通过智能控制模块控制沼液配比、过滤器自动反冲、管道压力恒定及与田间检测控制模块联动，从而实现水肥一体智能自动施肥，降低施肥成本，提高种植效益。但是该系统存在一次性投入大，后期运行过程中耗电量较大，运行费用高的问题，加之在实际种植中农业种植从业者对于节水、节肥认识不到位，价格敏感度高，导致该类设备在实际应用中推广难度大。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提出一种富含有机质、微生物及无机盐的全效价复合有机水溶肥料，该肥料通过有机质肥组分、土壤改良微生物及无机水肥的合理复配，能够兼备植物生长期短期与长期营养需求，减少作物基肥使用量，避免肥料浪费，降低化学肥料带来的土壤污染问题；基于一个总的发明构思，本发明还包括制备上述复合有机水溶肥料的装置及一体化施肥设备，从而解决现有水肥一体化技术中过滤设备易堵塞、过滤效率低，以及设备前期投入大，后期运行成本高的问题。

为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种全效价复合有机水溶肥料，其有效组分包括有机发酵肥组分和无机微生物复合肥组分，二者重量比为50~100：1~10；

所述有机发酵肥组分由有机质10~100份，禽畜粪 0~600份，膨松剂0~20份，碳源0.1~5.0份，酵素菌0.01~0.5份组成；

所述无机微生物复合肥组分由无机氮肥2.0~10份，无机磷肥1.0-10份，无机钾肥1.0-8.0份，土壤改良菌剂 0.1-2.0份，大量元素水溶液0.1~2.0份组成；

上述大量元素水溶液中各元素总含量≧500g/L；具体成分为：氮40~120 g/L、磷150~300g/L、钾230~320g/L、锌0~10 g/L、钼0~1.5 g/L、硼0~0.8 g/L、锰0~1.0 g/L、铁0~1.0 g/L；上述锌、钼、硼、锰、铁的总含量≧2g/L。

进一步优选的，所述有机发酵肥组分和无机微生物复合肥组分的重量比为60~90:2~8；所述有机发酵肥组分由有机质20~80份，禽畜粪 200~500份，膨松剂0~15份，碳源2.0~4.0份，酵素菌0.05~0.3份组成；

所述无机微生物复合肥组分由无机氮肥3.0~8.0份，无机磷肥2.0~8.0份，无机钾肥2.0~5.0份，土壤改良菌剂 0.2~1.0份，大量元素水溶液0.2~0.5份组成。

进一步优选的，所述大量元素水溶液中各元素总含量为500~600g/L，其中，氮40~115 g/L、磷170~280g/L、钾250~300g/L、锌0.5~8 g/L、钼0.5~1.2g/L、硼0.4~0.7 g/L、锰0.2~0.8 g/L、铁0.1~0.8 g/L。

优选的，所述全效价复合有机水溶肥料的有效成分中还包括液体钙镁水溶肥组分；所述液体钙镁水溶肥组分与有机发酵肥组分、无机微生物复合肥组分的重量比为0.05~5：50~100：1~10；

所述液体钙镁水溶肥中镁元素含量10~90g/L，钙元素含量10~90g/L，钙镁总含量为100~150g/L。

优选的，上述有机质为大豆、花生、芝麻、油菜、桐籽、茶籽、菜籽、向日葵榨油后残渣的任一种或两种以上任意比例的混合物；

上述禽畜粪为赛鸽粪、鸡粪、鸭粪、鹅粪、牛粪、羊粪、鸡粪、猪粪中任一种或两种以上任意比例的混合物；

上述膨松剂为麦麸、玉米粉、米糠中任一种或两种以上任意比例的混合物；

上述碳源为淀粉、蔗糖、红糖、木糖醇、甜菊糖中任一种或两种以上任意比例的混合物；

上述酵素菌为酵母菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌中任一种或两种以上任意比例的混合物；

上述无机氮肥为尿素、硫酸铵或硝酸铵任一种或两种任意比例的混合物；

上述无机钾肥为硫酸钾、硝酸钾或氯化钾任一种或两种以上任意比例的混合物；

上述无机磷肥为磷酸一铵或磷酸二铵任一种或两种以上任意比例的混合物；

上述土壤改良菌剂为芽孢杆菌或固氮菌中任一种或两种以上任意比例的混合物；更具体而言，所述土壤改良菌剂为地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、棕色固氮菌、根瘤菌中一种或两种以上任意比例的混合物。

所述全效价复合有机水溶肥料的制备方法，具体包括以下步骤：

1）按照上述配比称取有机发酵肥组分，加水混匀后继续加水至淹没固体物料；密封自然发酵至腐熟；

2）按照上述配比称取无机微生物复合肥组分，使溶解并混匀备用；

3）过滤步骤1）所得有机发酵肥组分，并将所得滤液与步骤2）中无机微生物复合肥混匀；或先将步骤1）与步骤2）中所得物质混匀，然后过滤，所得滤液即为所述全效价复合有机水肥。

优选的，上述全效价复合有机水肥的制备方法中还包括在步骤3）后加入液体钙镁水溶肥组分的步骤。

基于一个总的发明构思，本发明还包括上述全效价复合有机水溶肥料在作物或观赏植物滴灌或根灌施肥中的应用；

所述作物更具体而言为小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、绿豆、红薯（甘薯）、马铃薯、山药、花生、甘蔗、烟草、茶树、柑橘、香蕉、枇杷、柚子、葡萄、樱桃、苹果、梨、桃子、甜杏、番茄、黄瓜、圆生菜、洋葱、大蒜、豆角、辣椒、萝卜和大白菜；

所述观赏植物更具体而言为瓜叶菊、一串红、绿萝、马蹄莲、文竹、杜鹃、四季海棠、月季、扶桑、一叶兰、柑橘、常春藤、万年青、红苋和菊花。

基于一个总的发明构思，本发明还包括用于制备上述全效价复合有机水溶肥料的往复式双向过滤装置，所述过滤装置包括壳体、用于支撑壳体的支架以及控制器；

所述壳体内从上至下依次设置有驱动组件、光敏检测组件、抽吸部件和过滤组件；

所述驱动组件包括二位五通电磁阀和气缸；二位五通电磁阀的进气口与外部空气压缩机连通；二位五通电磁阀的第一排气口与气缸进气口连通，第二排气口与气缸出气口连通；当外部空压机开始工作后，通过二位五通电磁阀的开启和关闭，控制空气从气缸的不同进气口进入，实现气缸连杆的伸缩；

所述光敏检测组件包括透光管、分设于透光管两侧的第一光电发射器和第一光电接收器；透光管内套设有遮光件，遮光件通过设于顶部的连接杆与气缸连杆相连；

所述抽吸部件呈倒置的碗状；抽吸部件的顶部与气缸连杆固定相连，抽吸部件的底部与壳体密封活动连接；抽吸部件随气缸连杆的伸缩沿竖直方向在壳体内作反复运动；

所述过滤组件包括水平设置的上过滤网、下过滤网，以及位于上、下过滤网之间的滤料；上、下过滤网与壳体固定连接；

所述壳体上部设有上进料管和上出料管，上进料管和上出料管位于气缸连杆收缩时抽吸组件底部与上过滤网之间；所述壳体底部设有下进料管和下出料管；

所述二位五通电磁阀、第一光电接收器与控制器电性连接，控制器通过第一光电接收器的信号变化来控制二位五通电磁阀的开启和关闭。

优选的，所述上进料管、下进料管、上出料管和下出料管处均设有电磁阀；电磁阀与控制器电性连接，通过控制器控制电磁阀的开启和关闭。

优选的，壳体上部和下部分别设有第一导流管和第二导流管；第一导流管和第二导流管与壳体内部连通；第一导流管一端略高于上过滤网，第一导流管的另一端穿出壳体；壳体外侧第一导流管的两侧设有第二光电发射器和第二光电接收器，第二光电接收器与控制器电性连接；第二导流管的一端略低于下过滤网，第二导流管的另一端穿出壳体；壳体外侧第二导流管的两侧设有第三光电发射器和第三光电接收器；第三光电接收器与控制器电性连接。控制器通过接收第二光电接收器和第三光电接收器的信号变化来控制上进料管、下进料管、上出料管和下出料管处电磁阀的开启和关闭，从而实现料液过滤方向的切换。

进一步优选的，所述壳体上设有排气管；排气管位于上、下过滤网之间，且排气管与壳体内部连通；排气管上设有止回阀，从而保证排气管只能进气不能回水。当过滤装置停止工作后，先打开排气管，使装置内外气体连通，压力平衡，便于装置的开启。

进一步优选的，所述滤料为石英砂、瓷砂、陶粒、果壳滤料或颗粒活性炭；更具体而言，所述滤料为石英砂；通过石英砂与上、下过滤网的配合，可以使过滤精度控制在40~400目。

上述过滤装置开始工作时，第一光电接收器收到的信号为0V，控制器开启二位五通电磁阀，空压机中空气由第一排气口进入气缸进气口，推动气缸拉杆向下伸出；气缸拉杆运动过程中同时推动抽吸部件和透光管内的遮光件向下运动；当遮光件下降至光管底部，此时第一光电接收器收到的信号为6V，控制器关闭二位五通电磁阀，空气由第二排气口进入气缸出气口，推动气缸拉杆向上缩回，气缸拉杆同时带动抽吸部件和遮光件向上运动；当遮光件被拉至透光管顶部，第一光电接收器收到信号再次为0V；通过接收第一光电接收器的信号，控制器开启或关闭二位五通电磁阀，从而实现抽吸部件在壳体内沿竖直方向的往复运动。

在抽吸部件往复运动的同时，控制器接收第二光电接收器和第三光电接收器的信号，通过开启不同管路上的电磁阀，实现对物料过滤方向的调控，从而保证装置运行中既能反冲洗，又能双向过滤：当第二光电接收器信号为0~5V时，控制器开启上进料管和下出料管的电磁阀，同时关闭下进料管和上出料管的电磁阀，使有机发酵肥组分或有机发酵肥与无机微生物复合肥组分的混合物由上进料管流入，经上过滤网、滤料和下过滤网，所得滤液从下出料管流出。过滤装置运行一段时间后，上过滤网截留的物质逐渐积累，第一导流管内液体浊度增加，当第二光电接收器接收的信号为3~8V时，控制器关闭上进料管和下出料管的电磁阀，同时开启下进料管和上出料管的电磁阀；控制器同时开启外部水泵，水从下进料管进入，实现对过滤组件的反冲洗；冲洗一端时间后，控制器将水泵切换至物料泵，物料经下进料管进入，滤液从上出料管流出，从而无需停机清洗即可实现冲洗与过滤的双重目的。当第二导流管的液体浊度增加到一定程度，第三光电接收器信号达到3~8V，控制器关闭下进料管和上出料管的电磁阀，同时打开上进料管和下出料管的电磁阀，水或物料再次从上进料管进入。

为了进一步保证装置的过滤效果，上进料管和下进料管的电磁阀同时与第一光电接收器的信号联动：当第一光电接收器收到信号为0V时，上进料管或下进料管的电磁阀开启，过滤装置为进液状态；当第一光电接收器收到信号为6V时，上进料管或下进料管的电磁阀关闭，过滤装置为过滤或出液状态。

基于一个总的发明构思，本发明还包括一种全效价复合有机水溶肥料的制备施肥一体化体统，所述系统包括上述往复式双向过滤装置、第一料桶、第二料桶、混合桶、废液桶和水肥浇灌设备；

所述往复式双向过滤装置的上、下进料管与设于第一料桶底部的出料管连通；往复式双向过滤装置的上、下出料管与设于混合桶上的进料管连通；往复式双向过滤装置的上、下出料管还与废液桶连通；

所述第二料桶底部设有出料管，第二料桶的出料管与混合桶的进料管连通；第二料桶的出料管上设有水泵；

所述混合桶的底部设有出料管，混合桶的出料管与水肥浇灌系统连接；混合桶的出料管上设有水泵；

所述水肥浇灌设备为喷灌设备或滴灌设备。

优选的，所述第一料桶、第二料桶、混合桶、废液桶的进料管和/或出料管上设有电磁阀；电磁阀与往复式双向过滤装置的控制器电性连接；通过控制器的调控使电磁阀的开启和关闭与过滤装置联动，从而提高系统整体的自动化。

进一步优选的，第二料桶和混合桶出料管上的水泵也与控制器电性连接。

农业施肥需要根据植物生长的不同时机有针对性的进行，如果施肥时机不符合植物营养需求，不但不会促进植物生长，还有可能造成减产。传统的固体肥料均存在一定缺陷，如磷肥的利用率最低，利用速度最慢，容易被土壤固定，难以移动，在实际农业生产中磷肥主要深埋作为基肥施用，当作物生长旺盛期磷需求量大时只能采用叶面喷施法补给；又如钙元素在植物体内参与组织构成，一旦被植物利用即在植物体内位置固定，难以重复利用，在植物成果期等钙元素需求量大时只能采用追肥方式添加，而钙元素容易发生沉淀，因此实际追肥中钙镁溶液多采用现配现用单独施加；有机质肥价格低廉、易于获取，能够避免化学肥料对土壤环境的破坏，但是传统有机质肥养分含量低，释放速度慢，只能作为基肥在作物种植前深埋使用。本发明全效价复合有机水溶肥料通过有机质肥、全效无机肥与微生物菌肥的合理复配，并将其制备成适于滴灌的水溶肥料，既能满足植物生长期短期与长期营养需求，又能为添加的土壤改良菌种提供繁殖所需碳源、氮源，促进其存活，真正起到促进植物生长与改善土壤环境的双重作用。本发明全效价复合有机水溶肥料适用于作物或观赏植物的滴灌或根灌追肥，在植物生长旺盛期或营养临界值附近施用，能够达到精准追肥、最大限度的提高肥料利用率、减少基肥使用量及提高产量和农作物品质的目的。

为了解决有机发酵肥组分在制成水溶肥料时难以充分过滤的问题，本发明提供了一种往复式双向过滤装置。该过滤装置利用类似皮搋工作的原理，同时配合信号发收系统，在过滤装置的壳体内通过抽吸部件的往复运动实现料液的泵入与流出。该过滤装置通过控制器的信号处理，控制不同进料口和出料口的开启与关闭，实现料液可从上、下两个方向流入流出，从而在装置运行过程中同时实现过滤与反冲洗，保证装置运行过程中不堵网、不停机、不换砂持续过滤，极大提高了过滤效率，特别适用于固含量较高的料液过滤。该过滤装置设计合理，结构简单，设备兼容度高：即可单独使用，也可与料桶、混合系统、滴灌系统共同组成上述水溶肥料的制备施肥一体化体统；通过对过滤装置控制器的系统优化，可实现对过滤装置、物料混合系统、滴灌系统的一体化操控，满足现代农业集约化、自动化施肥的需求。

附图说明

图1 本发明往复式双向过滤装置的结构示意图；

图2 本发明全效价复合有机水肥制备及施肥一体化系统连接示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明所用试剂与耗材均为普通市售产品，或本领域技术人员通过公开途径能够获得的产品。

实施例1

一种全效价复合有机水溶肥料，其成分主要包括：

1）有机发酵肥组分

称取豆饼粉50Kg，赛鸽粪300Kg，米糠15Kg，红糖2Kg，酵素菌0.2kg，水300Kg；其中豆饼粉为豆饼过20目筛子所得；赛鸽粪使用前过20目筛子使分散均匀。该酵素菌为购自洛阳希望生物科技有限公司的有机肥发酵剂和饲料发酵剂各0.1kg，其中有机肥发酵剂中主要为酿酒酵母、噬酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌，菌含量200亿CFU/g；饲料发酵剂中主要为复合芽孢菌、酵母菌、酶制剂，菌含量为150亿CFU/g；

将上述物质置于周长7~8米的塑料袋（塑料袋上留有放气管）内搅拌均匀，然后加水至淹没物料；密封自然发酵待完全腐熟（18~28℃条件下，2~3天），即得有机发酵肥。

2）无机微生物复合肥组分

取大量元素水溶液300mL，磷酸一铵3kg，尿素3Kg，硫酸钾5Kg，地衣芽孢杆菌干粉（洛阳希望生物科技有限公司）0.1Kg，枯草芽孢杆菌干粉（洛阳希望生物科技有限公司） 0.1Kg，水30Kg混匀即得无机微生物复合肥；

上述大量元素水溶液的总元素含量为560g/L，其中氮100 g/L、磷200 g/L、钾230 g/L、锌5.29g/L、钼1.25 g/L、硼0.66 g/L、锰0.5 g/L、铁0.5g/L。

3）液体钙镁水溶肥组分

称取液体钙镁水溶肥200mL，所用液体钙镁水溶肥组分中钙镁含量≥100g/L，其中钙为20g/L，镁为90g/L。

将上述有机发酵肥组分先用双层纱粗滤，然后在滤液中加入无机微生物复合肥组分，混匀后利用本发明往复式双向过滤装置过滤，所得滤液在施用前加入液体钙镁水溶肥组分。液体钙镁水溶肥中钙镁容易与大量元素水溶液中组分发生反应生成沉淀，因此在该全效价复合水溶肥料制备过程中，组分2）与组分3）需分开配制，再混合使用。

上述全效价复合有机水溶肥料适用于作物生长中前期滴灌或膜下滴灌用；施用前加水稀释使用。

为了证明上述全效价复合有机水溶肥料的肥力效果，发明人针对上述水溶肥料进行了肥力验证试验。

试验例1

1、试验材料

供试作物为小麦，品种“预麦50”。将同样沙土基质置于长方形花盆中，每盆播种40粒种子；

供试水溶肥料分别为：实施例1中有机发酵肥过滤后的滤液（1号肥）、有机发酵肥与无机微生物复合肥混合组分（2号肥）、2号肥基础上加入液体钙镁水溶肥组分（3号肥）、仅浇水的空白对照（4号）。

2、试验方法

每个条件均设置三个平行，试验结果取平均值；

将1~3号肥按1：10比例加水，分别将种子置于稀释后1~3号肥及自来水中浸种15分钟，晾干备用；按照每盆40粒种子播种，播种后滴灌一次；出苗四天后，将1~3号肥按1：20比例稀释后再滴灌一次，其余时间仅浇水防旱。

3、试验结果与分析

不同水肥条件下播种11天后幼苗生长情况对比见表1~3；

表1 不同水肥条件下幼苗出苗情况对比

上表中小苗是指平均株高低于2cm的幼苗；从表1可以看出，用1~3号水肥浸种并施肥的小麦种子，平均出苗数分别为36、32和39.7株；其中以3号水肥条件下的小麦种子出苗数和出苗率最高，其出苗率能达到99.17%，而且3号水肥处理后小麦种子的小苗率最低，说明3号水肥对促进种子萌动、早发、出苗、出齐苗是非常有利的；

表2 不同水肥条件下幼苗生根、叶片生长情况对比

上表中的提高率均是与4号空白对照组相比所得；从表2可以看出，与4号空白对照相比，几种水肥的对促进生根及根生长均有一定作用。对比三种水肥的效果可以看出，1号水肥处理后，小麦幼苗的增根数较少，但是对根长、苗高以及叶片生长的促进作用明显；2号水肥处理后，小麦幼苗的生根数最多，根长反而低于4号空白对照，苗高和叶片数量低于1号水肥与3号水肥，说明2号水肥对幼苗根部生长的调节作用明显，能够促进幼苗生根同时避免根长和叶片的过度生长；而3号水肥处理后无论根长、苗高和叶片数均为三种条件下最高的，其生根数略低于2号水肥的条件，说明3号水肥处理后，小麦幼苗生长速度最快，能促进小麦根深叶茂，幼苗早发壮苗；

表3 不同水肥条件下幼苗根叶干物质积累情况对比

从表3晒干后统计结果可以看出，3号水肥培养的小麦幼苗根、叶及总株的干物质量的积累均高于另外两个条件，这进一步证明了3号水肥处理后能够促进幼苗根增粗、增量、增长，并促进叶片和株高的生长，壮苗和促生长作用优异。

试验例2

为了进一步揭示本发明所述全效价复合有机水溶肥料的效果，发明人接着考察了该水溶肥料对观赏植物施肥后的追肥效果。

1、试验材料

供试观赏植物分别为瓜叶菊、一串红、马蹄莲、文竹、杜鹃、四季海棠、月季、扶桑、一叶兰、柑橘、常春藤、红苋和菊花。将同样沙土基质置于圆形花盆中，分别将生长天数一致的观赏植物移入花盆，施肥后大棚培养观察；

供试水肥为试验例1中3号水溶肥料和普通市售观赏植物水溶肥（郑州化工二厂生产的丽馨护花精）。

2、试验方法

将两种水溶肥稀释十倍，于植物移栽后滴灌一次，其余时间仅浇水防旱；滴灌后观察记录植物生长情况。

3、试验结果与分析

用两种水溶肥料滴灌后，不同观赏植物的生长情况对比见表4；

表4施加不同水溶肥对不同观赏植物的培养效果对比

上表中，全效价复合有机水溶肥施肥后的植株增高、叶面积增大及花期延长天数均为与市售营养剂条件相比的相对值；

从上表可以看出，与市售植物营养剂相比，用本发明有机水溶肥料滴灌后能够普遍促进观赏植物株高增长。对于瓜叶菊、一串红、马蹄莲、杜鹃、四季海棠、月季、扶桑、一叶兰、柑橘、常春藤、红苋和菊花而言，施加本发明全效价复合有机水溶肥料后，还能促进叶片生长，保持叶片油亮有光泽。而对于开花植物瓜叶菊、一串红、杜鹃、四季海棠、月季、扶桑和菊花，施加全效价复合有机水溶肥后能显著延长花期，其中瓜叶菊和菊花的花期最长可延长20天，这说明该全效价复合有机水溶肥料是一种对观赏植物有效，能显著促进植株生长、保持叶片油亮并能延长花期的生物复合水肥。

实施例2

一种用于玉米滴灌追肥的全效价复合有机水溶肥料，通过以下步骤制得：

1）称取豆饼粉50kg，牛粪600kg，酵素菌（洛阳希望生物科技有限公司的有机肥发酵剂或饲料发酵剂）0.05kg，红糖1kg，尿素10kg，加水至没过上述物质，混匀后自然发酵至腐熟；

2）称取磷酸一铵3.6kg，硫酸铵0.6kg，硝酸钾3kg，枯草芽孢杆菌0.5kg，地衣芽孢杆菌0.5kg，大量元素水溶液200mL，加水50kg，混匀待用；所述大量元素水溶液中氮116g/L，磷226g/L，钾253g/L，锌5.29g/L，钼1.25g/L，硼0.66g/L,铁0.24g/L，锰0.49g/L；

3）过滤步骤1）所得有机质发酵肥，并将滤液与步骤2）所得无机微生物复合肥组分混合，加水至200kg既得。

上述全效价复合有机水溶肥料在玉米生长不同时期的追肥方式可以按照以下方法进行：

方法1：在上述全效价复合有机水溶肥料中，另外加入100mL大量元素水溶液，并加入磷酸一铵2kg，尿素2kg，硝酸钾2kg，兑水稀释200倍，用于玉米墩苗结束滴灌追肥；

方法2：在上述全效价复合有机水溶肥料中，另外加入200mL液体钙镁水溶肥，并加入尿素1kg，硝酸钾1kg，兑水稀释200倍，用于玉米抽雄期滴灌追肥；

上述液体钙镁水溶肥为郑州盛佳乐光电科技有限公司的中量元素水溶肥料（农肥（2018）准字8159号），主要原料硝酸钙、硝酸镁，其中钙98g/L，镁14g/L，铜0.3g/L，钾4.0g/L；

方法3：在上述全效价复合有机水溶肥料中，另外加入200mL大量元素水溶液，并加入磷酸一铵4kg，尿素3kg，兑水稀释200倍，用于玉米灌浆期前滴灌追肥。

实施例3

一种用于西红柿滴灌追肥的全效价复合有机水溶肥料，通过以下步骤制得：

1）称取豆饼粉50kg，羊粪600kg，酵素菌（洛阳希望生物科技有限公司的有机肥发酵剂或饲料发酵剂）0.05kg，红糖1kg，加水至没过上述物质，混匀后自然发酵（18~30℃）至腐熟；

2）称取磷酸一铵4kg，尿素8kg，硫酸铵8kg，氯化钾6kg，枯草芽孢杆菌0.5kg，地衣芽孢杆菌0.5kg，大量元素水溶液400mL，加水40kg，混匀待用；所述大量元素水溶液中氮116g/L，磷226g/L，钾253g/L，锌5.29g/L，钼1.25g/L，硼0.66g/L,铁0.24g/L，锰0.49g/L；

3）过滤步骤1）所得有机质发酵肥，并将滤液与步骤2）所得无机微生物复合肥组分混合，加水至300kg，既得。

上述全效价复合有机水溶肥料在西红柿生长不同时期的追肥方式可以按照以下方法进行：

方法1：在上述全效价复合有机水溶肥料中，另外加入大量元素水溶液50mL，液体钙镁水溶肥100mL；并加入磷酸一铵1kg，硫酸铵1kg，硝酸钾2kg，兑水稀释至20000kg，用于西红柿定植后一亩地滴灌施肥；

上述液体钙镁水溶肥为郑州盛佳乐光电科技有限公司生产的中量元素水溶肥料（农肥（2018）准字8159号），主要原料硝酸钙、硝酸镁，其中钙98g/L，镁14g/L，铜0.3g/L，钾4.0g/L；

方法2：在上述全效价复合有机水溶肥料中，另外加入大量元素水溶液100mL，液体钙镁水溶肥100mL；并加入磷酸一铵2kg，硫酸铵1kg，氯化钾3kg，兑水稀释至30000kg，用于西红柿初花期一亩地滴灌施肥；

方法3：在上述全效价复合有机水溶肥料中，另外加入大量元素水溶液100mL，液体钙镁水溶肥100mL；并加入磷酸一铵2kg，硫酸铵1kg，氯化钾3kg，兑水稀释至30000kg，用于西红柿果膨大期或盛果期一亩地滴灌施肥。

实施例4

一种红薯（甘薯）的膜下滴灌追肥方法，具体包括以下步骤：

1）称取豆饼粉100kg，赛鸽粪50kg，羊粪300kg，酵素菌0.05kg，红糖1kg，糖蜜1kg，加水混匀，然后加水至没过上述物质，自然发酵（18-28℃）至腐熟；过滤发酵后有机肥组分，然后在滤液中加水至1000kg，备用（组分1）；

称取磷酸一铵0.5kg，尿素4kg，硝酸钾2kg，枯草芽孢杆菌0.1kg，地衣芽孢杆菌0.2kg，大量元素水溶液150mL，加水30kg，混匀备用（组分2）；

2）取组分1 300kg，组分2 10kg，加水300kg；然后加入大量元素水溶液200mL，硝酸钾5kg，尿素3kg，磷酸一铵2k；搅拌均匀后加入液体钙镁水溶肥100mL，稀释至15000kg，在红薯栽插后30-40天用于一亩地滴灌施用；

3）将剩余组分1和组分2混合，加水500kg；加入大量元素水溶液100ml，硝酸钾7kg，尿素1kg，磷酸一铵1kg；搅拌均匀后加入液体钙镁水溶肥100mL，稀释至15000kg，在红薯栽插60天用于一亩地滴灌施用；

上述大量元素水溶液中氮116g/L，磷226g/L，钾253g/L，锌5.29g/L，钼1.25g/L，硼0.66g/L,铁0.24g/L，锰0.49g/L；液体钙镁水溶肥为郑州盛佳乐光电科技有限公司的中量元素水溶肥料（农肥（2018）准字8159号），主要原料硝酸钙、硝酸镁，其中钙98g/L，镁14g/L，铜0.3g/L，钾4.0g/L。

覆膜处理有利于红薯的茎叶生长和结薯，红薯栽插后前期及中期采用上述追肥方式能显著提高薯块的品质。

实施例5

一种往复式双向过滤装置，如图1所示，包括壳体2、用于支撑壳体的支架3以及控制器1；壳体内从上至下依次设置有驱动组件、光敏检测组件、倒置的皮碗4和过滤组件。

所述驱动组件包括二位五通电磁阀5和气缸6。二位五通电磁阀5与控制器1电性连接，通过控制器1控制二位五通电磁阀5的开启和关闭。二位五通电磁阀5的进气口53与外部空气压缩机相连；二位五通电磁阀5的第一排气口51与气缸进气口61相连，第二排气口52与气缸出气口62相连。通过控制器1控制二位五通电磁阀5的开启和关闭，控制空气从不同方向进入气缸6，从而实现气缸连杆63的伸出与缩回。

所述光敏检测组件包括设于气缸6侧下方的透光管7、分设于透光管7两侧的第一光电发射器11和第一光电接收器12；透光管7内套设有不透明的遮光件8，遮光件8通过设于其顶部的连接杆81与气缸连杆63相连；所述第一光电发射器11和第一光电接收器12与控制器1电性连接。

皮碗4位于气缸6的正下方，皮碗4顶部与气缸连杆63固定连接；为了保证皮碗4的强度和密封效果，皮碗4底部固定连接有法兰盘（图中未画出），法兰盘与壳体2密封活动连接，从而保证皮碗4随气缸连杆63的伸缩沿竖直方向在壳体2内作反复运动；

皮碗4下方设置过滤组件，过滤组件包括上过滤网9、下过滤网10，以及设于上、下过滤网之间的石英砂13；上过滤网9和下过滤网10为钢丝网，过滤网的材质也可为尼龙网或塑料平网。为了满足滴灌设备的要求，上、下过滤网的过滤范围为40~200目，配合石英砂对滤液中絮状杂质的截留，最终过滤组件的过滤效果可达400目左右；上过滤网9和下过滤网10与壳体2通过法兰盘固定连接，当气缸连杆63伸出时，皮碗4底部法兰盘与上过滤网9或上过滤网9的法兰盘抵接，从而对内部液体形成向下的压力，促进液体向下流动。

壳体2的上部和下部设有两套进料口和出料口；其中，上进料管14和上出料管15位于气缸连杆63收缩时皮碗4底部法兰盘与上过滤网9之间；下进料管24和下出料管25位于壳体2底部；上进料管14、下进料管24、上出料管15和下出料管25处均设有电磁阀（图中未标出）；电磁阀与控制器1电性连接，通过控制器1的指令控制电磁阀的开启和关闭。

为了进一步优化过滤装置的可控性，在上过滤网9附近位置设置第一导流管16；第一导流管16的一端略高于上过滤网9，另一端穿出壳体2；壳体2外侧第一导流管16的两侧分别设有第二光电发射器21和第二光电接收器22，第二光电发射器21和第二光电接收器22与控制器1电性连接。在下过滤网10附近位置设置第二导流管26；第二导流管26的一端略低于下过滤网10，另一端穿出壳体2；壳体2外侧第二导流管26的两侧分别设有第三光电发射器31和第三光电接收器32；第三光电发射器31和第三光电接收器32与控制器1电性连接。控制器1接收第二光电接收器21和第三光电接收器31的信号，控制上进料管14、下进料管24、上出料管15和下出料管25处电磁阀的开启和关闭，从而控制不同方向进料口和出料口的开关，实现对料液过滤方向的调控。

所述过滤装置还设有排气管17，排气管17位于上、下过滤网之间的壳体2上；排气管17与壳体2内部连通；排气管17上设有止回阀（图中未画出），防止液体从排气管17倒流。当过滤结束后，开启排气管17从而使壳体2的内外气压平衡，便于装置的清洗与拆卸。

上述过滤装置开始工作时，第一光电接收器12收到的信号为0V，控制器1开启二位五通电磁阀5，空气经二位五通电磁阀5的第一排气口51进入气缸进气口61，推动气缸拉杆63向下伸出；气缸拉杆63运动过程中同时推动皮碗4和透光管7内的遮光件8向下运动；当遮光件8下降至透光管7底部，此时第一光电接收器12收到的信号为6V，控制器1关闭二位五通电磁阀5，空气由第二排气口52进入气缸出气口62，推动气缸拉杆63向上缩回，气缸拉杆63同时带动皮碗4和遮光件8向上运动；当遮光件8被拉至透光管7的顶部，第一光电接收器12收到信号再次为0V，二位五通电磁阀5再次开启。控制器1通过接收第一光电接收器12的信号，开启或关闭二位五通电磁阀5，使空气从不同方向进入气缸6，推动气缸连杆63的伸缩，带动皮碗4在壳体1内沿竖直方向作往复运动；

当皮碗4开启往复运动的同时，控制器1同时接收第二光电接收器22和第三光电接收器32的信号，控制不同进料口和出料口的开启和关闭：当第二光电接收器22信号为0V时，控制器开启上进料管14和下出料管25的电磁阀，同时关闭下进料管24和上出料管15的电磁阀，从而使有机发酵肥组分或有机发酵肥与无机微生物复合肥组分的混合物由上进料管14流入，经上过滤网9、石英砂13和下过滤网10，最终滤液从下出料管25流出。过滤装置运行一段时间后，上过滤网9截留的物质逐渐积累，第一导流管16内液体浊度增加，当第二光电接收器22接收的信号为5V时，控制器1关闭上进料管14和下出料管25的电磁阀，同时开启下进料管24和上出料管15的电磁阀；控制器1同时开启外部水源，水从下进料管24进入，实现对过滤组件的反冲洗；冲洗一端时间后，控制器1将进水切换至料桶，物料经下进料管24进入，滤液从上出料管15流出，从而无需停机切换管路即可实现冲洗与过滤的同步进行。当第二导流管26的液体浊度增加到一定程度，第三光电接收器32信号达到5V，控制器1关闭下进料管24和上出料管15的电磁阀，同时打开上进料管14和下出料管25的电磁阀，水或物料再次从上进料管14进入；

为了进一步保证装置的过滤效果，上进料管14和下进料管24的电磁阀同时与第一光电接收器12的信号联动：当第一光电接收器12收到信号为0V时，上进料管14或下进料管24的电磁阀开启，过滤装置为进液状态；当第一光电接收器12收到信号为6V时，上进料管14或下进料管24的电磁阀关闭，过滤装置为过滤或出液状态。

以上为最优实施方式，上述光电发射器与光电发射器的信号输出可为电压信号，也可为浊度信号，且其浊度信号或电压信号均可根据实际滴灌设备或待过滤物料的实际情况进行调整；如上述第二光电接收器和第三光电接收器的反馈电压信号可调低至3V，也可调高至8V，从而提高或降低冲洗和过滤方向的调整频率，使所得滤液能够满足滴灌设备的要求。

该往复式双向过滤装置利用类似皮搋工作的原理，配合控制器的信号处理，通过皮碗往复运动实现料液的泵入与流出；通过不同进料口和出料口之间开启与关闭的切换控制，实现料液从上至下或从下至上流动，从而在装置运行过程中无需停机切换即可实现过滤与冲洗的同步进行，保证装置运行过程中不堵网、不停机、不换砂持续过滤，极大提高了过滤效率，特别适用于固含量较高的料液过滤。

实施例6

一种全效价复合有机水溶肥料制备及施肥一体化系统，如图2所示，该系统包括实施例5往复式双向过滤装置01、第一料桶20、第二料桶30、第一混合桶50、废液桶70以及滴灌或喷灌设备80；在本实施例中，为了便于液体钙镁水溶肥的加入，该系统中还包括液体钙镁水溶肥料桶40和第二混合桶60；所述第一料桶20上设有第一进料管27和第一出料管28；第二料桶30上设有第五出料管38；液体钙镁水溶肥料桶40上设有第六出料管48；第一混合桶50上设有第二进料管57和第二出料管58；第二混合桶60上设有第三进料管67和第三出料管68；废液桶70上设有第四进料管77。

腐熟后的有机发酵肥组分用双层纱布粗滤后经第一进料管27进入第一料桶20；第一出料管28与过滤装置01的上进料管14和下进料管24连通；当控制器1开启上进料管14或下进料管24上的电磁阀后，有机发酵肥经第一出料管28进入过滤装置，开始过滤。过滤装置01的上出料管15和下出料管25与第二进料管57连通，过滤后的滤液经第二进料管57进入第一混合桶50；上出料管15和下出料管25同时与第四进料管77连通，当过滤装置进行反冲洗时，废液经第四进料管77进入废液桶70，所得废液可浓缩后进行再次进入过滤装置过滤，也可在作物种植前作为基肥施用。为了便于自动化控制，第二进料管57和第四进料管77上设有电磁阀，电磁阀与控制器1电性连接，通过控制器1开启不同管路上的电磁阀，实现滤液与废液的分开收集。

第二料桶30上的第五出料管38与第一进料管27或第二进料管57连通。无机微生物复合肥料在第二料桶30中混合均匀后，可以在过滤前流加至第一料桶20参与过滤，也可在滤液进入第一混合桶50后与之混合；

第二出料管58和第六出料管48均与第三进料管67连通，配制好的液体钙镁水溶肥与过滤后的滤液于第二混合桶60内混合，得到钙镁含量更高、适用范围更广的复合有机水溶肥料。第二混合桶60的第三出料管68与滴灌设备80连通，可实现所得水肥的直接施用；

第一进料管27、第五出料管38、第六出料管48，第三进料管67和第三出料管68上均设有水泵，从而便于料液的泵入与泵出；所述进料管和出料管上还设置有电磁阀；电磁阀和水泵均与过滤装置01的控制器1电性连接，从而提高设备的自动化程度。通过该制备施肥一体化体统，可将全效价复合有机水溶肥的制备与施肥过程进行整合，满足现代农业集约化、自动化的要求。

Claims

1.一种全效价复合有机水溶肥料，其特征在于：所述水溶肥料的有效组分包括有机发酵肥组分和无机微生物复合肥组分，二者重量比为50~100：1~10；

上述大量元素水溶液中各元素总含量为≧500g/L；具体成分为：氮40~120 g/L、磷150~300g/L、钾230~320g/L、锌0~10 g/L、钼0~1.5 g/L、硼0~0.8 g/L、锰0~1.0 g/L、铁0~1.0 g/L；上述锌、钼、硼、锰、铁的总含量≧2g/L。

2.如权利要求1所述的全效价复合有机水溶肥料，其特征在于：所述全效价复合有机水溶肥料的有效成分中还包括液体钙镁水溶肥组分；所述液体钙镁水溶肥组分与有机发酵肥组分、无机微生物复合肥组分的重量比为0.05~5：50~100：1~10；

3.如权利要求1所述的全效价复合有机水溶肥料，其特征在于：所述有机质为大豆、花生、芝麻、油菜、桐籽、茶籽、菜籽、向日葵榨油后残渣的任一种或两种以上任意比例的混合物；

所述禽畜粪为赛鸽粪、鸡粪、鸭粪、鹅粪、牛粪、羊粪、鸡粪、猪粪中任一种或两种以上任意比例的混合物；

所述膨松剂为麦麸、玉米粉、米糠中任一种或两种以上任意比例的混合物；

所述碳源为淀粉、蔗糖、红糖、木糖醇、甜菊糖中任一种或两种以上任意比例的混合物；

所述酵素菌为酵母菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌中任一种或两种以上任意比例的混合物；

所述无机氮肥为尿素、硫酸铵或硝酸铵任一种或两种任意比例的混合物；

所述无机钾肥为硫酸钾、硝酸钾或氯化钾任一种或两种以上任意比例的混合物；

所述无机磷肥为磷酸一铵或磷酸二铵任一种或两种以上任意比例的混合物；

所述土壤改良菌剂为芽孢杆菌或固氮菌中任一种或两种以上任意比例的混合物。

4.权利要求1全效价复合有机水溶肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3）过滤步骤1）所得有机发酵肥组分，并将所得滤液与步骤2）中无机微生物复合肥混匀；或先将步骤1）与步骤2）中所得物质混匀，然后过滤，滤液即所得。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法中还包括在步骤3）后加入液体钙镁水溶肥组分的步骤。

6.权利要求1所述全效价复合有机水溶肥料在作物或观赏植物滴灌或根灌施肥中的应用。

7.一种制备权利要求1全效价复合有机水溶肥料的往复式双向过滤装置，其特征在于：所述往复式双向过滤装置包括壳体、用于支撑壳体的支架以及控制器；

所述驱动组件包括二位五通电磁阀和气缸；二位五通电磁阀的进气口与外部空气压缩机连通；二位五通电磁阀的第一排气口与气缸进气口连通，第二排气口与气缸出气口连通；

8.如权利要求7所述的往复式双向过滤装置，其特征在于：所述上进料管、下进料管、上出料管和下出料管处均设有电磁阀；电磁阀与控制器电性连接，通过控制器控制电磁阀的开启和关闭。

9.如权利要求7所述的往复式双向过滤装置，其特征在于：壳体上部和下部分别设有第一导流管和第二导流管；第一导流管和第二导流管与壳体内部连通；第一导流管一端略高于上过滤网，第一导流管的另一端穿出壳体；壳体外侧第一导流管的两侧设有第二光电发射器和第二光电接收器，第二光电接收器与控制器电性连接；第二导流管的一端略低于下过滤网，第二导流管的另一端穿出壳体；壳体外侧第二导流管的两侧设有第三光电发射器和第三光电接收器；第三光电接收器与控制器电性连接。

10.一种权利要求1全效价复合有机水溶肥料的制备施肥一体化体系，其特征在于：所述系统包括往复式双向过滤装置、第一料桶、第二料桶、混合桶、废液桶和水肥浇灌设备；

所述往复式双向过滤装置的上、下进料管与设于第一料桶上的出料管连通；往复式双向过滤装置的上、下出料管与设于混合桶上的进料管连通；往复式双向过滤装置的上、下出料管还与废液桶连通；

所述第二料桶上设有出料管，第二料桶的出料管与混合桶的进料管连通；第二料桶的出料管上设有水泵；

所述混合桶上设有出料管，混合桶的出料管与水肥浇灌系统连接；混合桶的出料管上设有水泵；

所述水肥浇灌设备为喷灌设备或滴灌设备。