CN115093274A - 一种液体肥料螯合剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液体肥料螯合剂的制备方法，所述液体肥料螯合剂的制备方法包括向碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加热反应，得混合溶液；向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应得液体肥料螯合剂；其中，所述碳材料包括碳化朽木粉末或者木本泥炭粉末。该液体肥料螯合剂提高了土壤的阳离子交换能力，提高肥料的利用率；减少土壤污染，为有机生产，土壤健康提供保障。

Description

一种液体肥料螯合剂的制备方法
技术领域
本发明涉及肥料领域，特别涉及一种液体肥料螯合剂的制备方法。
背景技术
土壤在施用了数吨的肥料之后，土壤被污染、植物仍然可能无法达到其 全部生长潜力。发生这种情况是因为现有技术中使用的肥料在进入土壤中大 部分被固化在土壤中，且经过长时间的使用一些不合格的产品导致土壤中含 有大量的重金属，土壤被污染、有益元素被固化导致植株无法正常生长。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种液体肥料螯合剂的制备方法，旨在提供一 种液体肥料螯合剂，提高了土壤的阳离子交换能力，提高肥料的利用率。
为实现上述目的，本发明提出一种液体肥料螯合剂，所述液体肥料螯合 剂包括以下步骤：向碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加 热反应，得混合溶液；
向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应得液体肥料螯合剂；
其中，所述碳材料包括碳化朽木粉末或者木本泥炭粉末。
可选地，所述碳材料与水的质量比为(0.8～1)∶(1～1.5)。
可选地，所述碳材料、所述四乙酸二氨基乙烷、所述次氮基三乙酸的质 量比为1∶(8～12.5)∶(8～12.5)。
可选地，所述加热反应的温度为85℃～90℃。
可选地，向所述碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加 热反应，得混合溶液的步骤包括：
向所述碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加热反应后， 静置冷却至常温，加入柠檬酸、草酸和酒石酸混合加热，得混合溶液。
可选地，所述碳材料、柠檬酸、草酸和酒石酸的质量比为1∶(8～12.5)∶(16～25)∶(13～20)。
可选地，向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应得液体肥料螯合剂 的步骤包括：
向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应后加入草木灰，搅拌静置得 混合物；
将所述混合物过80～100目筛，得液体肥料螯合剂。
可选地，所述钙化合物和所述碳材料的质量比为1∶(6～10)。
可选地，所述草木灰与所述碳材料的质量比为1∶(4～6)。
本发明提供的一种液体肥料螯合剂的制备方法，通过向碳材料中加入水、 四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸后加入螯合剂，进行加热反应，得到液体 肥料螯合剂。
该液体肥料螯合剂进入土壤与重金属离子、被固化的有益元素相结合， 将土壤中的重金属、有益元素进行转换携带，通过促进植物生长来增大植物 对重金属及有益元素吸收和分解；降低土壤中重金属(钠、铜、铬、砷、镍、 铁、锰等重金属)浓度从而完成土壤修复，释放有益元素达到植株生长所需。 减少土壤污染、提高肥料的利用率，为有机生产，土壤健康提供保障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的一种液体肥料螯合剂的制备方法一实施例的流程示 意图；
图2为液体螯合剂作用下番茄的株高测量示意图；
图3为含腐殖酸水溶肥料作用下番茄的株高测量示意图；
图4为常规肥料(以下称CK肥料)作用下番茄的株高测量示意图；
图5为液体螯合剂作用下番茄的顶部茎粗测量示意图；
图6为含腐殖酸水溶肥料作用下番茄的顶部茎粗测量示意图；
图7为CK肥料作用下番茄的顶部茎粗测量示意图；
图8为液体螯合剂作用下番茄的中部茎粗测量示意图；
图9为含腐殖酸水溶肥料作用下番茄的中部茎粗测量示意图；
图10为CK肥料作用下番茄的中部茎粗测量示意图；
图11液体螯合剂作用下番茄的叶片长度测量示意图；
图12为含腐殖酸水溶肥料作用下番茄的叶片长度测量示意图；
图13为CK肥料作用下番茄的叶片长度测量示意图；
图14为液体螯合剂作用下番茄的坐果数量示意图；
图15为含腐殖酸水溶肥料作用下番茄的坐果数量示意图；
图16为CK肥料作用下番茄的坐果数量示意图；
图17为液体螯合剂作用下番茄果实直径测量示意图；
图18为含腐殖酸水溶肥料作用下番茄果实直径测量示意图；
图19为CK肥料作用下番茄果实直径测量示意图；
图20为液体螯合剂作用下在同等行距种植下番茄叶片的覆盖情况测量示 意图；
图21为含腐殖酸水溶肥料作用下同等行距种植下番茄叶片的覆盖情况测 量示意图；
图22为CK肥料作用下同等行距种植下番茄叶片的覆盖情况测量示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明 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 本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建 议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买 获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案， 以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此 外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技 术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当 认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于 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。
土壤在施用了数吨的肥料之后，土壤被污染、植物仍然可能无法达到其 全部生长潜力。发生这种情况是因为现有技术中使用的肥料在进入土壤中大 部分养分被固化在土壤中，且经过长时间的使用一些不合格的产品导致土壤 中含有大量的重金属，土壤被污染、有益元素被固化导致植株无法正常生长。
鉴于此，本发明提出一种液体肥料螯合剂的制备方法，所述液体螯合剂 的制备方法包括以下步骤：
S10、向碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加热反应， 得混合溶液；
其中，所述碳材料包括碳化朽木粉末或者木本泥炭粉末为碳化朽木或者 木本泥炭粉末经研磨后获得，所述木本泥炭粉末并非腐殖酸或秸秆或烂木头， 所述谈话朽木粉末或者木本泥炭粉末均为亿万年前原始森林在地壳运动中被 掩埋地下深处，经过地下微生物分解及地下密闭条件下所产生的；相比以往 我们所采用的腐殖酸、秸秆、动物残质这两种原料含有多种群微生物、高活 性小分子黄腐酸、有机质、丰富的中微量元素且不需要二次腐熟，对环境友 好，无重金属，对水源无浸染。
其中，所述碳材料与水的质量比为(0.8～1)∶(1～1.5)，所述碳材料、 所述四乙酸二氨基乙烷、所述次氮基三乙酸的质量比为1∶(8～12.5)∶ (8～12.5)，优选地，向所述碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三 乙酸后，加热搅拌至85℃～90℃(优选为85℃)，此时经过四乙酸二氨基乙 烷和次氮基三乙酸高温蒸煮及化学反应，能够将固体碳化木或木本泥炭中的 养分(黄腐酸、有机质、水溶性中微量元素)进行分解析出到水中，由于原 料中含有机质及多样的微生物和中微量元素经过反应后我们得到一种含有小 分子黄腐酸、有机质、中微量元素的混合溶液。
优选地，在步骤S10中，包括：
向所述碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加热反应后， 静置冷却至常温，加入柠檬酸、草酸和酒石酸混合加热，得混合溶液。
具体地，所述混合加热的温度优选为85℃，加入柠檬酸、草酸和酒石酸 的作用是进行深一步进行稳定反应，能够将水中的养分稳定，并保持在浓度 范围不降低。所述碳材料、柠檬酸、草酸和酒石酸的质量比为1∶(8～12.5)∶ (16～25)∶(13～20)。
在步骤S10之后，还包括：
S20、向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应得液体肥料螯合剂。
所述钙化合物为二次稀释好的钙化合物，加入钙化合物的目的是用ca离 子进一步稳定水中的微生物防止因有机物过高导致液体败坏，同时也提高了 液体中钙化合物的含量。在本发明中，具体的钙化合物在此不做限定，任何 带有钙元素并且能够在使所述液体肥料螯合剂中产生钙螯合物的化合物均 可。
优选地，所述步骤S20包括：
步骤S21、向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应后加入草木灰，搅 拌静置得混合物；
步骤S22、将所述混合物过80～100目筛，得液体肥料螯合剂。
为了进一步提高液体中的有效成分和稳定性，还需要添加草木灰，草木 灰是木质发电厂充分燃烧后的天然残质，含有大量的水溶性钾，优选地，将 所述混合物经充分搅拌后静置7天后再过一遍80目细筛，然后将所得液体装 入吨桶静置待用；得到一种悬浮性很好的暗褐色液体，即为液体螯合剂。该 液体螯合剂PH值为8-10，值得说明的是，该PH值可调制，所述液体螯合剂 是包含有机质≥60g/L，黄腐酸≥40g/L，水溶性钾≥60g/L，钙≥30g/L及其他 微量元素≥15～20g/L的综合螯合液体。所剩余的固体可直接做为有机肥销售 (其中包含有40％以上的有机质)，全部为无毒害产品。
具体地，所述钙化合物和所述碳材料的质量比为1∶(6～10)，所述草木 灰与所述碳材料的质量比为1∶(4～6)。
本发明提供的液体肥料螯合剂，可添加到其他液体中，无不良反应，能 够有效的将两种或两以上的肥料螯合成一种液体，改变它们的物理性状及化 学性，做为螯合剂可增加养分含量，提高肥效；且使用液体肥料螯合剂螯合 制作出的肥料能够对土壤中的固化养分进行有效释放，改变土壤环境，减少 污染，提高植物的生长活力，且成本低制作工艺简单，是天然的肥料活化螯 合剂。即使单独使用本发明提供的液体肥料螯合剂，不添加其他任何化学肥 料，在它自身含有的可靠元素的作用下也能够让作物叶片厚大、果实鲜美、 提早成熟、采摘期延长7-10天，增加产量10-15％，减少生理病害的发生；可 减少20％化学肥料的投入。在生产过程中所添加的所有原料均无毒害、无污 染，它对地下水的污染几乎为“0”，长期单独使用该液体的作物产出果实、 茎叶各项检测指标均不会有某种金属超标的现象发生，为有机生产带来福音。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应 当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)向800kg碳化朽木粉末中加入800kg水、80kg四乙酸二氨基乙烷和 80kg次氮基三乙酸加热搅拌至85℃，待温度降至正常温度时，再加入80kg 柠檬酸、40kg草酸和50kg酒石酸升温至85℃进行反应，静置冷却后得混合 溶液。
(2)所述混合溶液中加入100kg稀释两次之后的钙化合物，然后搅拌升 温至85度后，加入180kg草木灰，充分搅拌静置7天后过80目筛，得到液 体肥料螯合剂。
实施例2
(1)向800kg碳化朽木粉末中加入1000kg水、80kg四乙酸二氨基乙烷 和100kg次氮基三乙酸加热搅拌至85℃，待温度降至正常温度时，再加入80kg 柠檬酸、50kg草酸和60kg酒石酸升温至85℃进行反应，静置冷却后得混合 溶液。
(2)所述混合溶液中加入120kg稀释两次之后的钙化合物，然后搅拌升 温至90度后，加入200kg草木灰，充分搅拌静置7天后过100目筛，得到液 体肥料螯合剂。
实施例3
(1)向1000kg碳化朽木粉末中加入900kg水、100kg四乙酸二氨基乙烷 和90kg次氮基三乙酸加热搅拌至90℃，待温度降至正常温度时，再加入100kg 柠檬酸、45kg草酸和55kg酒石酸升温至85℃进行反应，静置冷却后得混合 溶液。
(2)所述混合溶液中加入110kg稀释两次之后的钙化合物，然后搅拌升 温至85度后，加入180kg草木灰，充分搅拌静置7天后过80目筛，得到液 体肥料螯合剂。
实施例4
(1)向800kg碳化朽木粉末中加入800kg水、80kg四乙酸二氨基乙烷和 80kg次氮基三乙酸加热搅拌至85℃，待温度降至正常温度时，再加入80kg 柠檬酸、40kg草酸和50kg酒石酸升温至85℃进行反应，静置冷却后得混合 溶液。
(2)所述混合溶液中加入100kg稀释两次之后的钙化合物，然后搅拌升 温至85度后，加入190kg草木灰，充分搅拌静置7天后过90目筛，得到液 体肥料螯合剂。
实施例5
(1)向1000kg碳化朽木粉末中加入800kg水、100kg四乙酸二氨基乙烷 和80kg次氮基三乙酸加热搅拌至85℃，待温度降至正常温度时，再加入95kg 柠檬酸、45kg草酸和55kg酒石酸升温至85℃进行反应，静置冷却后得混合 溶液。
(2)所述混合溶液中加入100kg稀释两次之后的钙化合物，然后搅拌升 温至85度后，加入180kg草木灰，充分搅拌静置7天后过100目筛，得到液 体肥料螯合剂。
结果分析：
对本发明提供的液体肥料螯合剂的制备方法制备出的螯合剂进行田间效 果验证，种植品种为番茄，表1为液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK 肥料进行番茄种植时的表格。
表1：液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK肥料进行番茄种植
Figure BDA0003517238160000081
请参阅图2至图22，分别对番茄的株高、顶部茎粗(顶端第三节间)、 中部茎粗(第一穗果上部)、叶片长度(第一穗果上部第一层叶片)、坐果 数量(第一穗果，第二穗果)、果实直径以及同等行距种植下番茄叶片的覆 盖情况进行测量。
1、株高测量
请参阅图2至图4，分别为液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK肥 料作用下番茄的株高测量示意图，选取五个番茄的株高进行测量，测量结果 如表2所示：
表2：液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK肥料作用下番茄的株高 测量值
Figure BDA0003517238160000082
由上表可知，液体肥料螯合剂作用下的番茄株高远高于含腐殖酸水溶肥 料和CK肥料作用下的株高。
2、顶部茎粗测量
请参阅图5至图7，分别为液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK肥 料作用下番茄的顶部茎粗测量示意图，选取十个番茄的顶部茎粗进行测量， 测量结果如表3所示：
表3：液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK肥料作用下番茄顶部茎 粗测量值
Figure BDA0003517238160000091
由上表可知，液体肥料螯合剂作用下的番茄株顶部茎粗与含腐殖酸水溶 肥料作用下的顶部茎粗差别不大，大于CK肥料作用下的顶部茎粗。
3、中部茎粗测量
请参阅图8至图10，分别为液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK 肥料作用下番茄的中部茎粗测量示意图，选取十个番茄的顶部茎粗进行测量， 测量结果如表4所示：
表4：液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK肥料作用下番茄中部茎 粗测量值
Figure BDA0003517238160000092
Figure BDA0003517238160000101
由上表可知，液体肥料螯合剂作用下的番茄株中部茎粗大于含腐殖酸水 溶肥料和CK肥料作用下的中部茎粗。
4、叶片长度测量
请参阅图11至图13，分别为液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK 肥料作用下番茄的叶片长度测量示意图，选取十个番茄的顶部茎粗进行测量， 测量结果如表5所示：
表5：液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK肥料作用下番茄叶片长 度测量值
Figure BDA0003517238160000102
由上表可知，液体肥料螯合剂作用下的番茄株叶片长度大于含腐殖酸水 溶肥料和CK肥料作用下的叶片长度。
5、坐果数量
请参阅图14至图16，分别为液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥 料和CK肥料作用下番茄的叶片长度测量示意图，选取十个番茄的顶 部茎粗进行测量，测量结果如表6所示：
表6：液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料和CK肥料作用下番茄坐果数 量统计值(包括第一穗果和第二穗果，以下简称1、2)
Figure BDA0003517238160000103
Figure BDA0003517238160000111
由上表可知，液体肥料螯合剂作用下的番茄坐果数量大于含腐殖酸水溶 肥料和CK肥料作用下的坐果数量。
6、果实直径
请参阅图17至图19，图17中的果实直径为56cm，图18中的果实直径 为60cm，图19中果实的直径为51cm，可以明显发现液体肥料螯合剂作用下 的番茄果实直径大于CK肥料作用下的果实直径。
7、同等行距种植下番茄叶片的覆盖情况
请参阅图20至图22，可以明显发现液体肥料螯合剂作用下的番茄在同等 行距种植下番茄叶片的覆盖情况大于含腐殖酸水溶肥料和CK肥料作用下的 番茄叶片的覆盖情况。
综上所述：通过应用分析，液体肥料螯合剂、含腐殖酸水溶肥料的综合 表现，对比CK常规施肥均发现良好的效果，在植株高度、茎粗、叶长、坐果 率等方面均有较好表现，其中液体肥料螯合剂与含腐殖酸水溶肥料比较也有 一定程度的差异。对于植株的叶、茎、果实，采用本发明提供的与液体肥料 螯合剂的制备方法制备的液体肥料螯合剂均有明显的优势体现。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于 本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神 和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专 利保护范围内。

Claims (9)

1.一种液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
向碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加热反应，得混合溶液；
向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应得液体肥料螯合剂；
其中，所述碳材料包括碳化朽木粉末或者木本泥炭粉末。
2.如权利要求1所述的液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，所述碳材料与水的质量比为(0.8～1)∶(1～1.5)。
3.如权利要求1所述的液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，所述碳材料、所述四乙酸二氨基乙烷、所述次氮基三乙酸的质量比为1∶(8～12.5)∶(8～12.5)。
4.如权利要求1所述的液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，所述加热反应的温度为85℃～90℃。
5.如权利要求1所述的液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，向所述碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加热反应，得混合溶液的步骤包括：
向所述碳材料中加入水、四乙酸二氨基乙烷和次氮基三乙酸加热反应后，静置冷却至常温，加入柠檬酸、草酸和酒石酸混合加热，得混合溶液。
6.如权利要求5所述的液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，所述碳材料、柠檬酸、草酸和酒石酸的质量比为1∶(8～12.5)∶(16～25)∶(13～20)。
7.如权利要求1所述的液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应得液体肥料螯合剂的步骤包括：
向所述混合溶液中加入钙化合物，加热反应后加入草木灰，搅拌静置得混合物；
将所述混合物过80～100目筛，得液体肥料螯合剂。
8.如权利要求1所述的液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，所述钙化合物和所述碳材料的质量比为1∶(6～10)。
9.如权利要求7所述的液体肥料螯合剂的制备方法，其特征在于，所述草木灰与所述碳材料的质量比为1∶(4～6)。
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