CN111393209A - 一种液体肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液体肥料，以所述液体肥料总重量为100％计，所述液体肥料包括如下重量份的原料组分：35％～40％大量元素；0.5％～1％微量元素；10％～45％有机碳；0.1％～0.5％悬浮剂；0.1％～0.3％增效剂；余量为水；一定比例的大量元素和微量元素之间可以进行协同作用，促进作物更好地吸收各种元素，保证作物营养均衡，促进作物生长发育，提高作物的结果率；适量的水溶性有机碳能够与锌、铁、锰等微量元素发生络合反应，同时保护微量元素不被沉淀，形成的小分子络合物有利于作物吸收；少量的悬浮剂能够稳定肥料整体体系，使制备得到的产品无产生胀气分层；少量的增效剂有助于提高肥料整体效果。

Description

一种液体肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合肥领域，尤其涉及一种液体肥料及其制备方法。

背景技术

随着时代的进步，肥料的选择和使用已成为发展现代农业的重要组成部分， 它是发展有机农业、绿色农业的基础和前提。一直以来，大家在育苗种植的过 程中，均使用固态肥料为主，固态肥料水溶性差，使用过程中，农作物不能很 好地吸收营养，同时容易造成土地板结，破坏土壤品质，其次，固态肥料的营 养物质比较单一，无法添加农作物需要的元素。因此，液体水溶肥料产品越来 越受关注，其具有生产成本低、投资少、生产和运输过程中无粉尘，无烟雾、 施用方便、直接被农作物吸收、精准施肥、施用方便、可以节省用水量、减少 人力支出和物力消耗等方面的有点，因此成为新型肥料发展的特征。

目前，现有的液体肥料大致可分为液体氮肥和液体复混肥两大类。液体氮 肥有铵态、硝态和酰胺态的氮，如液氨、氨水、硝酸铵与氨的氨合物、尿素与 氨的氨合物等。液体复混肥含有N、P、K中两种或者三种营养元素，如磷酸铵、 尿素磷酸铵、硝酸磷酸铵、磷酸铵钾等，它们均可添加中量营养元素(Ca、Mg、 S)和微量元素(Zn、B、Ca、Fe、Mn、Mo)以及除草剂、杀虫剂、作物激素等， 综合效果明显，对作物增产效果显著。但是现有的液态肥有机碳养分含量低， 同时制备过程过容易产生胀气分层，价格昂贵，制备工艺复杂，生产成果过大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液体肥料，旨在解决现有的液态肥有机碳养分 含量低、各类元素之间无法有效协同作用，同时制备过程过容易产生胀气分层 等问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种液体肥料，以所述液体肥料总重量为100％计，所述液体肥料包括如 下重量份的原料组分：

以及一种液体肥料的制备方法，包括如下步骤：

按照上述的液体肥料分别称取各组分；

将微量元素、水溶性有机碳、水投入反应釜混合反应，得第一混合物料；

将悬浮剂、增效剂、大量元素投入第一混合物料中混合反应，得第二混合 物料；

待第二混合物料降温，进行装罐。

与现有技术相比，上述液体肥料通过添加一定比例的大量元素和微量元素， 保证元素之间可以协同作用，促进作物更好地吸收各种元素，保证作物营养均 衡，促进作物生长发育，提高作物的结果率；添加适量的水溶性有机碳，有机 碳能够与锌、铁、锰等微量元素发生络合反应，同时保护微量元素不被沉淀， 形成的小分子络合物有利于作物吸收；添加少量的悬浮剂，能够稳定肥料整体 体系，使制备得到的产品无产生胀气分层；添加少量的增效剂，有助于提高肥 料整体效果。

上述液体肥料的制备方法只需要将各组分按照配比进行混料处理即可，该 制备方法能够使各组分分散均匀，在实现本发明液体肥料上述有益效果的同时， 赋予所述液体肥料的稳定性能。此外，此制备方法工艺简单，生产效率提高， 条件可控，设备要求低，可用于工业化生产。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，下面对本发明 实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明 保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个 该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确 具体的限定。

本发明实例提供一种液体肥料，以所述液体肥料总重量为100％计，所述 液体肥料包括如下重量份的原料组分：

具体的，所述大量元素，是指作物正常生长发育需要量或含量较大的必需 营养元素，所述大量元素在液体肥料的添加量为35％～40％。若添加量过高，则 会导致作物早熟，影响成熟期作物结果，同时也会影响作物吸收其他微量元素， 导致作物果实质量差；若添加量过少，则影响作物前期生长，导致作物长势不 好。

优选的，本所选用的大量元素含有氮、磷、钾的任一一种或几种。在本发 明优选实施例中，以所述液体肥料总重量为100％计，所述大量元素中，氮、 磷、钾的添加量分别为：氮元素8％～28％；磷元素4％～20％；钾元素8％～24％。 该实施例中的大量元素的加入可以显著补充作物的营养，协同微量元素和有机 碳一起作用，加强作物吸收营养提高其光合作用的效果，保证作物的生长。所 添加的大量元素中，若氮元素的添加比例过高，容易导致作物成熟期延缓，不 利于作物结果；若添加比例过低，则导致作物前期生长缓慢，幼苗长势不好， 生长后期无法很好利用其他元素影响结果；其中，铵态氮与磷元素有协同作用， 若铵态氮的添加量过低，同时也会影响作物对磷元素的吸收。若磷元素的添加 比例过高，容易导致作物早熟，产量过低，同时过量的磷元素会与锌元素产生 磷酸锌沉淀，导致作物无法吸收微量元素锌，使作物营养不均衡，影响生长； 若磷元素的添加比例过低，容易导致作物生长缓慢，发育不完全，无法正常结 果。若钾元素的添加比例过高，会导致作物对钙等阳离子的吸收量下降，导致 作物缺钙，同时也增加肥料成本；若钾元素的添加比例过低，作物吸收量过少， 则会影响作物的生长发育。过量的磷元素和钾元素，都会会影响作物吸收氮元 素，导致作物生长不好，因此，若氮、磷、钾的添加比例不在上述比例范围内， 三种元素之间将无法共同作用，无法良好地为作物提供营养，影响作物的吸收， 不利于作物的生长。

在本发明具体实施例中，所述的氮元素选自尿素、硝酸铵、硫酸铵中的一 种或几种；所述的磷元素选自工业磷酸一铵、磷酸、聚磷酸铵中的一种或几种； 所述的钾元素选自硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾中的一种或几种。

具体的，所述微量元素，是指作物对微量元素的需要量很少，但它们对作 物的生长发育的作用与大量元素是同等重要的。该实施例中适量的中微量元素 的加入，可以与大量元素及有机碳协同作用，补充作物营养，显著提高作物产 量，增强作物结果效果。

具体的，所述微量元素的添加量为0.5％～1％。若微量元素的添加量过量， 容易导致作物中毒，使作物不仅不增产，同时还可能导致减产生病；若微量元 素的添加量过低，导致作物影响不均匀，生长缓慢。

优选的，本发明所述的微量素含有硼、锌、锰和铁的任一一种或几种。在 本发明优选实施例中，以所述液体肥料总重量为100％计，所述微量元素中， 硼、锌、锰和铁添加量分别为：硼元素0.2％～0.3％；锌元素0.1％～0.3％；锰元 素0.05％～0.2％；铁元素0.05％～0.2％。其中，添加硼元素为0.2～0.3％，添加适 量的硼元素，有利于作物的生殖生长，直接影响到作物的产量问题。若添加量 过低，则会影响作物生殖生长，导致细胞分裂不良，生长容易坏死，影响作物 授粉，影响结果率，此外，由于硼元素与磷元素之间有协同作用，若硼元素添 加量过低，会影响作物对磷元素的吸收，造成作物长势不好；若添加量过高， 则会促进作物老化，不利于提高结果率，同时也会影响作物对铁元素的吸收， 影响叶绿素的合成，导致光合作用效果差。锌元素的添加量为0.1～0.3％，若锌 元素过量，会影响作物吸收磷肥、钾肥，导致作物对大量元素的吸收效果不好、 营养不均衡；锰元素的添加量为0.05～0.2％，锰元素能够促进光合作用及氮素 的代谢，有利于作物生长发育，对作物呼吸有良好协调作用。如果添加过量的 锰元素，会导致作物无法吸收，累积大量锰元素会导致作物积累毒害，影响作 物生长；铁元素的添加量为0.05～0.2％，铁元素是叶绿素的重要组成部分，并 对作物的呼吸、代谢有重要作用。过量的氮、磷、钙等元素会影响作物对铁元 素的吸收，影响作物进行光合作用。由于各种元素之间均存在互相拮抗作用， 若未按照本申请的添加比例进行添加，则会导致各元素之间互相起到拮抗作用， 而不同协同作用，无法使作用良好地吸收所需营养物质，对作物的生长发育、 结果率等均无法起到有益的作用。

在本发明具体实施例中，所述的硼元素选自硼砂或硼酸的一种或几种；所 述锌元素选自七水硫酸锌、一水硫酸锌、氯化锌、磷酸锌的一种或几种；所述 锰元素选自一水硫酸锰、三水硫酸锰、碳酸锰的一种或几种；所述铁元素选自 七水硫酸亚铁、氧化铁、硫酸亚铁铵、碳酸亚铁、一水合磷酸亚铁铵的一种或 几种；

具体的，本发明实施例所添加的水溶性有机碳为10％～45％。具体的，本发 明所述的水溶性有机碳均为水溶性小分子有机碳，粒径小于700纳米。水溶性 小分子有机碳指将糖蜜、酒精、酵母的发酵废液等高分子混合物经过氧化降解， 得到包括烷烃类、脂肪类、短链糖类、酸类、醛类等成分。其中，氧化降解包 括微生物发酵、酸降解、碱降解、酶降解等处理方法，使液体肥中所含的有机 碳均为水溶性小分子有机碳。在本发明优选实施例中，加入肥料的水溶性有机 碳粒径为1000纳米以下，水溶性有机碳粒径较小，可以保证水溶性有机碳分子 可以充分与大量元素、微量元素融合，促进水溶性有机碳分子与微量元素进行络合反应，使三者可以共同作用；同时水溶性有机碳小分子易溶解于液体肥料 中，有利于作物直接吸收有机碳、促进作物生长；若水溶性有机碳粒径过大， 则在水中溶解性较差，不利于作物吸收营养。

具体的，本发明实施例所添加的悬浮剂为0.1％～0.5％；增效剂为 0.1％～0.3％。若悬浮剂的添加量过少，则使制备得到的产品无法充分悬浮，后 期仍有可能导致产品分层；若悬浮剂的添加量过多，则产品粘度增加，制备得 到的产品过于黏稠，产品流动性差，不利于施肥使用。在本发明优选实施例中， 所述悬浮剂选自羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素 的任一一种或几种；所述增效剂选自复硝酚钠、海藻酸、萘乙酸、DA-6的任一 一种或几种。

综上，本发明公开了一种液体肥料，上述液体肥料通过添加一定比例的大 量元素和微量元素，保证元素之间可以协同作用，促进作物更好地吸收各种元 素，保证作物营养均衡，促进作物生长发育，提高作物的结果率；添加适量的 水溶性有机碳，有机碳能够与锌、铁、锰等微量元素发生络合反应，同时保护 微量元素不被沉淀，形成的小分子络合物有利于作物吸收；添加少量的悬浮剂， 能够稳定肥料整体体系，使制备得到的产品无产生胀气分层；添加少量的增效 剂，有助于提高肥料整体效果。

本发明实施例所述液体肥料可以通过下述方法制备获得。

相应地，本发明实施例还提供了上述一种液体肥料的制备方法。该方法包 括如下步骤：

S01：按照上述的液体肥料分别称取各组分；

S02：将微量元素、水溶性有机碳、水投入反应釜混合反应，得第一混合物 料；

S03：将悬浮剂、增效剂、大量元素投入第一混合物料中混合反应，得第二 混合物料；

S04：待第二混合物料降温，进行装罐。

具体地，上述步骤S01中的液体肥料及其各组分优选含量和种类如上文所 述，为了节约篇幅，在此不再赘述。

上述步骤S02中，将微量元素、水溶性有机碳、水投入反应釜混合反应， 所述混合为搅拌，主要是将物料分散均匀。在本发明优选实施例中，所述搅拌 的转速为150～200转/分钟，混合反应主要是将混合物料迅速而均匀地扩散到全 部水中，以创造良好的水解和聚合条件，因此，混合阶段选择的搅拌转速为 150～200转/分钟，可以保证物料混合均匀，接触完全；若搅拌速度太低，会导 致添加的物料混合不均匀，则不利于后续的反应；其次，若搅拌速度太高，则 会导致搅拌发热，影响了混合物的性质。优选的，本发明实施例的搅拌时间为 25～35分钟，若时间太短，则物料之间反应不充分，无法达到络合反应；若反 应时间太长，则会延长反应时长，缩短反应效率。本发明优选实施例中，所述 反应时间为30分钟。优选的，本发明实施例的反应温度为50～60℃，在此温度 下，物料可发生络合反应，络合反应主要是有机碳中的羟基和羧基与锌、铁、 锰等微量元素形成络合键，使复合物更稳定，同时保护微量元素不被沉淀，也 使形成的小分子络合物更容易被作物吸收。

上述步骤S03中，将悬浮剂、增效剂、大量元素投入第一混合物料中，吸 收步骤S02的余热，混合反应得第二混合物料，以降低步骤S02中的温度，使 产品进行包装的过程中，不会因为温度过高而发生胀气，导致包装物变形。具 体的，所述混合为搅拌，主要的目的是将物料进行充分混匀，防止反应液出现 分层等现象。所述反应时间为25～35分钟。本发明优选实施例中，所述反应时 间为30分钟。若时间太短，则反应不完全，无法很好地防止反应液分层的现象； 若反应时间太长，则制备效率过低。

上述步骤S04，将第二混合物料进行降温，该降温的方法是在反应釜的夹 层中，加入冷却水进行降温，待降温至室温即可进行装罐。

上述液体肥料的制备方法，只需要将各组分按照配比进行混料处理即可， 该制备方法能够使各组分分散均匀，在实现本发明液体肥料上述有益效果的同 时，性能稳定，而且，此制备方法工艺简单，生产效率提高，条件可控，设备 要求低，可用于工业化生产。

现以液体肥料各组分含量和制备方法为例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

液体肥料组分含量和及其制备方法。其中，液体肥料组分所包含重量比组 分如下：大量元素37％，中微量元素0.8％，水溶性有机碳20％，悬浮剂0.3％， 增效剂0.1％，水余量。其中，大量元素的投料组分及添加量分别是：尿素10％， 硝酸铵5％，工业磷酸一铵10％，硫酸钾12％；中微量元素的投料组分及添加 量分别是硼砂0.5％，七水硫酸锌0.1％，一水硫酸锰0.1％，七水硫酸亚铁0.1％； 悬浮剂的选用类型及具体添加量为羟甲基纤维素0.3％，增效剂的选用类型及具 体添加量为DA-6 0.1％。

其制备方法：按照上述的液体肥料分别称取各组分；将微量元素、水溶性 有机碳、水投入反应釜混合反应，得第一混合物料；将悬浮剂、增效剂、大量 元素投入第一混合物料中混合反应，得第二混合物料；待第二混合物料降温， 进行装罐得到液体肥料。

实施例2

液体肥料组分含量和及其制备方法。其中，液体肥料组分所包含重量比组 分如下：大量元素36％，中微量元素0.7％，水溶性有机碳30％，悬浮剂0.2％， 增效剂0.2％，水余量。其中，大量元素的投料组分及添加量分别是：尿素10％， 硫酸铵6％，磷酸5％，氯化钾15％；中微量元素的投料组分及添加量分别是硼 酸0.4％，一水硫酸锌0.1％，三水硫酸锰0.1％，氧化铁0.1％。悬浮剂的选用类 型及具体添加量为羟乙基纤维素0.2％，增效剂的选用类型及具体添加量为海藻 酸0.2％。

其制备方法：按照上述的液体肥料分别称取各组分；将微量元素、水溶性 有机碳、水投入反应釜混合反应，得第一混合物料；将悬浮剂、增效剂、大量 元素投入第一混合物料中混合反应，得第二混合物料；待第二混合物料降温， 进行装罐得到液体肥料。

实施例3

液体肥料组分含量和及其制备方法。其中，液体肥料组分所包含重量比组 分如下：大量元素39％，中微量元素0.9％，水溶性有机碳40％，悬浮剂0.5％， 增效剂0.3％，水余量。其中，大量元素的投料组分及添加量分别是：硫酸铵 15％，硝酸铵5％、聚磷酸铵5％，磷酸二氢钾14％；中微量元素的投料组分及 添加量分别是硼砂0.5％，磷酸锌0.2％，碳酸锰0.1％，一水合磷酸亚铁铵0.1％。 悬浮剂的选用类型及具体添加量为羟甲基纤维素0.5％，增效剂的选用类型及具 体添加量为萘乙酸0.2％。

其制备方法：按照上述的液体肥料分别称取各组分；将中微量元素、水溶 性有机碳、水投入反应釜混合反应，得第一混合物料；将悬浮剂、增效剂、大 量元素投入第一混合物料中混合反应，得第二混合物料；待第二混合物料降温， 进行装罐得到液体肥料。

将上述实施例1～3所制备得到的液体肥料分别应用于菜心田间试验、黄瓜 田间试验中。

菜心田间试验过程具体操作如下：

试验方法：于2017年在深圳市进行田间试验，4月中旬播种，本实验设4 个处理，采取随机区组排列，三次重复。每个实验区50平方米，每个实验区之 间和区组间设田埂，防止喷施时相互影响，所述实验地设2m的保护行，并对 每个实验区的土壤进行灭菌。实验各区按方案要求追肥，其他管理措施相同， 按农业部规范的试验要求实施。施肥：定植前喷施且在移苗定植后每间隔7天 整株喷洒两次直至拔秧结束，其中使用时每100g喷施制剂兑水50kg，每次喷 洒均采用液面喷施或浇灌两次，每次用量为有机碳液体肥2.5kg/亩。

空白：不施肥；

处理1：每次喷施制备实施例1制备的有机碳液体肥100g；

处理2：每次喷施制备实施例2制备的有机碳液体肥100g；

处理3：每次喷施制备实施例3制备的有机碳液体肥100g；

处理4：每次喷施大量元素液体肥100g(不含有机碳)；

表1处理菜心田的试验结果

由上表1可知，施用本发明制备的实施例1-3的有机碳液体肥的菜心采收 期均提前3-5天，产量较的空白处理也提高了至少12.2％，由此可见本发明有 机碳液体肥能够增加产量，提高作物硒含量。此外，利用上述实施例1-3处理 得到的在整个移苗定植后的生长过程中茎部较空白处理粗壮，长势更好，且在 拔秧后发现，较其空白根须更为发达，说明本发明制备得到的有机碳液体肥可 促进作物根系生产，提高产量。

黄瓜田间试验过程具体操作如下：

试验方法：于2017年在深圳市进行田间试验，5月中旬播种育苗，当幼苗 长到3-4叶时进行移苗定植，本实验设4个处理，采取随机区组排列，三次重 复。每个实验区50平方米，每个实验区之间和区组间设田埂，防止喷施时相互 影响，所述实验地设2m的保护行，并对每个实验区的土壤进行灭菌。实验各 区按方案要求追肥，其他管理措施相同，按农业部规范的试验要求实施。施肥： 移苗定植前喷施且在移苗定植后每间隔7天整株喷洒两次直至拔秧结束，其中 使用时每10g喷施制剂兑水5kg，液面喷施或浇灌两次，每次用量为有机碳液 体肥2.5kg/亩。

空白：不施肥；

处理1：每次喷施制备实施例1制备的有机碳液体肥100g；

处理2：每次喷施制备实施例2制备的有机碳液体肥100g；

处理3：每次喷施制备实施例3制备的有机碳液体肥100g；

处理4：每次喷施大量元素液体肥100g(不含有机碳)；

表2处理黄瓜田的试验结果

由上表2可知：施用本发明制备实施例1-3的有机碳肥的黄瓜采收期均提 前3-5天，且整个结果期延长2-5天，同时较空白和处理4产量提高最少为 12.5％，产量较的空白处理也提高了至少22.8％，由此可见本发明有机碳液体肥 能够提高产量，延长作物采收期。此外，利用实施例1-3处理得到的在整个移 苗定植后的生长过程中茎部较其他处理粗壮，长势更好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液体肥料，其特征在于，以所述液体肥料总重量为100％计，所述液体肥料包括如下重量份的原料组分：

2.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述大量元素含有氮、磷、钾的任一一种或几种。

3.根据权利要求1或2任一所述的液体肥料，其特征在于，以所述液体肥料总重量为100％计，所述大量元素中，氮、磷、钾的添加量分别为：

氮元素 8％～28％

磷元素 4％～20％

钾元素 8％～24％。

4.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述微量元素含有硼、锌、锰和铁的任一一种或几种。

5.根据权利要求1或4任一所述的液体肥料，其特征在于，以所述液体肥料总重量为100％计，所述微量元素中，硼、锌、锰和铁添加量分别为：

6.根据权利要求1所述的液体肥料，其特征在于，所述水溶性有机碳的粒径小于1000纳米。

7.根据权利要求1的液体肥料，其特征在于，所述悬浮剂选自羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素的任一一种或几种。

8.根据权利要求1的液体肥料，其特征在于，所述增效剂选自复硝酚钠、海藻酸、萘乙酸、DA-6的任一一种或几种。

9.一种液体肥料的制备方法，包括如下步骤：

按照权利要求1至8任一项所述的液体肥料分别称取各组分；

将微量元素、水溶性有机碳、水投入反应釜混合反应，得第一混合物料；

将悬浮剂、增效剂、大量元素投入第一混合物料中混合反应，得第二混合物料；

待第二混合物料降温，进行装罐。