高濃度滴灌專用清液複合肥及其生產方法

2023-10-24 00:55:12 2

專利名稱：：高濃度滴灌專用清液複合肥及其生產方法
技術領域：
：本發明涉及一種高濃度滴灌專用清液肥料及其製備方法，特別是一種高濃度並適於北方石灰性土壤在滴灌條件下隨水滴施的滴灌專用清液複合肥及其生產方法。
背景技術：
：目前國際上肥料發展的趨勢是高濃度、複合化和液體化。在一些乾旱地區,特別是我國西北地區，滴灌是最適合該區農業生產的高效節水灌溉方式，因此隨水施肥，實施水肥一體化綜合管理的滴灌施肥技術應運而生，與之相配套的是對滴灌條件下滴灌清液複合肥的研製開發，其有廣闊的生產應用前景。新疆屬於典型的乾旱區，大部分土壤為石灰性土壤，土壤中的磷主要以無機形式存在，土壤有效磷的含量比較低，屬於缺磷地區，農業生產中需要大量的施用磷肥。但常規磷肥施用是以基肥的形式撒施或者條施，由於土壤的c^+、Mg^離子含量高,而且土壤pH值呈鹼性反應，容易造成大量的施入的磷肥形成難溶性的Ca3(P04)2,同時，磷在土壤中的移動性很低，從而導致磷肥的當季利用率很低，只有10-20%左右，而磷肥累加效應的殘效很高，但是這部分殘效磷在很長一段時間不能被作物吸收利用，其結果是大量的磷被土壤固定而無法被植物吸收利用。同時，由於傳統磷肥溶解度的問題，使其在膜下滴灌條件下無法追施，只能以基施的形式施入土中,無法做到按照作物生長階段的不同而合理施肥。現有滴灌施肥技術中，尚沒有完全採用滴灌清液肥用於大面積作物生產。西北地區目前也有一些滴灌專用肥的使用，但其中很大一部分都是直接照搬外埠的配方製成，不能根據新疆各地區的土壤養分供應特點、農業生態氣候條件以及作物的特點進行科學施肥合配料選配，在具體的使用過程中有著很大的局限性，如NPK養分配比不適合，不能滿足作物對養分的實際需求等。目前的大部分滴灌肥都是固體形態的，在生產和使用中都有著許多不便。首先對固體肥料的溶解度有很大要求，一旦肥料的溶解性不好很容易堵塞滴頭，而簡單的肥料過濾又很難完全將雜質去除；其次為保證植物所需的養分，常常會幾種肥料同時施用，在幾種肥料混合施用時，肥料與肥料，肥料與水之間都有可能會發生化學反應，生成難溶性物質，既降低肥效，堵塞滴頭，同時也影響滴灌施肥的均勻性和一致性,這種不利情況在灌溉水硬度較大或者施用微量元素3fi料的時候會更加顯著。而已有的滴灌液肥，如中國專利CN200510075694.6所公開的黃腐酸絡合液肥及其生產方法一種黃腐酸絡合液肥，其特徵在於主要由尿素、腐植酸3545份配製而成，其成分相對單一，難以滿足生產中對多種養分的需求，由於其主要是採用低溫熬合，因而需加入較大比例的水才使肥料得以溶解，因而造成肥料濃度較低，同樣有效含量的肥料需要佔用更多的容器和運輸成本，使生產、運輸和實際使用成本都相對較高。
發明內容本發明的目的是提供一種應用於滴灌條件下的養分全溶、有效養分含量高、長時間放置不產生沉澱，且防止施用過程中由於養分之間、養分與灌溉水中的礦物質之間發生沉澱反應對滴灌毛管滴頭的堵塞、施用方法簡單，同時又能較多地提供作物需要的大量營養元素，也提供作物必須的微量元素，既可用於基施，也可追施，進而提高作物產量的高濃度滴灌專用清液複合肥及其生產方法。本發明需要解決的另一個技術問題在於所提供的肥料還可以有效的活化土壤中難以被植物吸收利用的無機磷形態，從而減少磷肥施用量，提高磷素養分資源的利用效率，增加施肥效果，同時生產工藝簡單，生產成本低的液體滴灌肥料及其製造方法。本發明還需要解決的技術問題在於能結合石灰性土壤肥力特點和主要作物的NPK營養需求特性提出適合本地養分特點的肥料NPK配方進行生產;且在膜下滴灌的條件下，解決磷肥無法追施的問題，從而在作物生長發育的對養分需求的臨界期和最大效率期能靈活的根據土壤養分狀況和作物養分需求特性靈活的隨水施SE，從而提高作物產量。針對以上技術問題，本發明的高濃度滴灌專用清液複合肥主要由以下重量的組分配製而成尿素4245份，80%85%(WV)液體磷酸812份，氯化鉀810份，七水合硫酸亞鐵22.5份，七水合硫酸鋅12份，硼酸1U份，黃腐酸:56份，水2530份。上述的高濃度滴灌專用液體肥料的配製原料中尿素最佳為4243份，液體磷酸為910份，氯化鉀為910份,水為2730份。所述的氯化鉀最好為顆粒氯化鉀。上述液體肥料的生產方法，包括以下工藝步驟(1)在反應釜1中:將4245份尿素溶解於17~20份8(TC100t:熱水中，之後按順序加入濃度為8085%(V/V)液體磷酸812份、氯化鉀810份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸56份溶於810份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵22.5份、七水合硫酸鋅12份、硼酸11.5份，加熱到4(TC45'C以充分溶解，得到肥液B。(3)將肥液B與肥液A混合，加溫並保持8(TC100'C,攪拌均勻至反應完全並無沉澱，冷卻後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可a上述的工藝中所述的尿素最好為4243份，液體磷酸為910份，氯化鉀為910份；本發明的液體肥料，逋過向肥料中添加黃腐酸、液體磷酸等酸性物質，可以有效的降低肥液的pH值，進入石灰性土壤後，不但可以螯合土壤合水體中的Ca2、Mg"離子，避免其與肥料中的可溶性磷酸鹽發生沉澱反應，還可以將難溶的磷酸鹽如Ca『P,Cas-P溶解，轉化為Ca2-P,Ai-P等比較容易被植物吸收利用的磷素形態，從而減少磷肥使用量，同時調節土壤的pH值，改良土壤，通過調節根際附近的酸鹼性而改善作物的營養，還可以有效的促進作物根系的生長，解決滴灌條件下作物根系淺的問題，同時還具有螯合劑的作用，維持Fe,Zn,B離子的正常化合價形態，促使其直接被植物吸收利用，提高肥料的利用利率。通過田間小區實驗，室內模擬實驗表明本發明的清液肥不但具有很好的物理性質，長時間放置不產生沉澱，而且對加工番茄等作物的產量提高有顯著增產作用。在使用時，本發明的肥料可以單獨施用，基施、追施，也可稀釋後作葉面s巴，也可與其它肥料混合施用，尤其是在滴灌地區具有非常廣闊的使用前景。與其他肥料相比，本肥料具有營養全面、物理性質良好、長時間放置無鹽析現象發生、能全面補充作物需要的各種元素、促進作物根系生長，從而提高肥料利用率、顯著降低石灰性土壤pH值，活化土壤無機磷庫、並能防止發生沉澱反應而堵塞滴孔的諸多優點。具體實施例方式實施例l-(1)在反應釜1中:將42份尿素溶解於20份8(TC熱水中後按順序加入82%(V/V〉液體磷酸9份和氯化鉀10份，保持溫度得到肥液A。(2)在反應釜2中:將黃腐酸6份溶於10份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.5份、七水合硫酸鋅1份、硼酸1.5份，加熱到40'C以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，保持801C反應30分鐘，反應完全後攪拌均勻，無沉澱，冷卻至251C，得到黃色清亮狀清液體即成品液體肥料，即可罐裝。選擇具有新疆代表性的三種土壤沙土，壤土和沙壤土分別進行模擬實驗。每個盆缽裝3.5公斤土壤，根據不同處理加入肥料l.全部加固體肥料，2.全部加液體肥料，3.加1/2固體肥料1/2液體肥料,4不加任何肥料。保證折算後加入的肥料量相同，設計四個重複。不種任何作物。整個實驗期間保證含水量為田間含水量的60%。在裝盆後的第l、3、7、15、25、35、45、55天分別取樣，測試。測定指標為無機磷的分級，土壤有效磷，土壤PH值，土壤Fe，Zn，B含量。實施例2(1)在反應釜1中:將41份尿素溶解於20份8(TC熱水中後按順序加入84%(V/V)液體磷酸10份和氯化鉀9份，保持溫度得到肥液A。(2)在反應釜2中:將黃腐酸5份溶於10份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.5份、七水合硫酸鋅-2份、硼酸1.5份，加熱到42t:以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，保持85X:反應50分鐘，反應完全後攪拌均勻，無沉澱，冷卻後得到黃色清亮狀清液體即成品液體肥料，即可罐裝。選擇具有新疆代表性的石灰性壤土進行模擬實驗。每個盆缽裝20公斤土壤，根據不同處理加入肥料l.液體肥料全部做基肥，2.液體肥料l/2做基肥1/2做追肥，3.液體肥料全部做追肥，4.傳統固體肥料全部做基肥，5.1/2傳統肥料做基肥1/2液體肥料做追肥，6.傳統肥料1/2做基肥1/2做追肥，7.不施入任何肥料。保證折算後加入的肥料量相同，設計五個重複。種植作物為加工番茄，品種"裡格爾87—5"。裝入根袋後植入盆缽中，整個生育期取土五次，為根袋內外分別取樣。生育期結束取植株樣，測試。土壤指標為無機磷的分級，土壤有效磷，土壤PH值，土壤Fe，Zn，B含量。植株指標為番茄品質，植株莖，葉，果NPK含量。葉綠素含量及其酶活。實施例3(1)反應釜l:將43份尿素溶解於17份9(TC熱水中後按順序加入85%(V/V)液體磷酸9.5份和氯化鉀9份，保持溫度得到肥液A。(2)反應釜2:將黃腐酸56份溶於10份水中，然後加入^1水合硫酸亞鐵22.5份、七水合硫酸鋅12份、硼酸1.5份，加熱到45"C以充分溶解，得到肥液B。(3)反應釜3:將肥液B倒入肥液A中，保持卯1C反應30分鐘，反應完全後攪拌均勻，無沉澱，冷卻後得到黃色清亮狀清液體即成品液體肥料，即可罐裝。實驗共設四個不同的肥料處理和一個空白對照l.傳統肥料全部基肥，2.液體肥料全部基肥，3.液體肥料1/2基肥1/2追肥，4.液體肥料全部追肥，5.不施任何肥料。每個處理4個重複，一共20個小區，每個小區長5米，寬3.5米，設計為三膜窄行，兩邊設計保護行。小區與小區之間用40釐米隔板隔開，隔板埋深為50釐米。小區在田間隨機排列。灌溉按照常規滴灌量設計。實驗作物為加工番茄，品種是"裡格爾87-5"。在作物整個生長期內取土5次，設計取土層次為010cm,1020cm,2040cm，>40cm。量。在生長期結束後測產並測定番茄品質。第一次採摘時取植株樣，包括根,莖，葉，果。土壤指標為無機磷的分級，土壤有效磷，土壤PH值，土壤Fe,Zn,B含量。植株指標為番茄品質，植株莖，葉，果NPK含量。實施例4(1)反應釜1:將42.5份尿素溶解於18份88'C熱水中後按順序加入80%(V/V)液體磷酸9.6份和氯化鉀9.2份，保持溫度得到肥液A。(2)反應釜2:將黃腐酸5.5份溶於10份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.2份、七水合硫酸鋅1.2份、硼酸1.4份，加熱到43'C以充分溶解，得到肥液B。(3)反應釜3:將肥液B倒入肥液A中，保持88TC反應30分鐘，反應完全後搲拌均勻，無沉澱，冷卻後得到黃色清亮狀清液體即成品液體肥料，即可罐裝。試驗共設5個處理3個重複,處理間採用隨機排列。l.不施肥2.市場上買的液體肥料3.自製的液體肥料4.農科院研製的液體肥料5.傳統常規肥料試驗小區面積20m2(8m*3,6m)，膜間距為1.2m，株距33cm。2005年4月26日播種5月3日出苗,取土時間為施肥後一周。取土的方法每10cm為一層，共取4層。每小區取3點同一層的3點作為一個土樣。土壤指標為無機磷的分級，土壤有效磷，土壤PH值，土壤Fe，Zn，B含量。植株指標為番茄品質，植株莖，葉，果NPK含量。本肥料施用於加工番薪上的具體情況如下tableseeoriginaldocumentpage8(1)在反應釜1中:將45份尿素溶解於20份95"C熱水中，之後按順序加入濃度為85%(V/V)液體磷酸10份、氯化鉀10份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸5.1份溶於8,5份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.1份、七水合硫酸鋅1.35份、硼酸1.25份，加熱到45'C充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3:將肥液B加入肥液A中，加溫並保持85'C至反應完全，在60轉/分轉速下緩慢攪拌均勻至無沉澱，冷卻至3(TC得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例6:(1)在反應釜l中:將43份尿素溶解於18份88r熱水中，之後按順序加入濃度為82%(V/V)液體磷酸9.5份、氯化鉀9.5份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸5.6份溶於9.5份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.25份、七水合硫酸鋅1.35份、硼酸11.35份，加熱到45匯充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，在45轉/分轉速下緩慢攪拌，加溫並保持851C反應至無沉澱，冷卻到2(TC後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施樹7:(1)在反應釜1中:將43.5份尿素溶解於17.5份97'C熱水中，之後按順序加入濃度為82%(V/V)液體磷酸9.7份、氯化鉀9.7份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸5.5份溶於9份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.5份、七水合硫酸鋅2份、硼酸1.5份，加熱到4rC充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中.將肥液B倒入肥液A中，在90轉/分轉速下緩慢攪拌，加溫並保持85t:反應至無沉澱，冷卻到25'C後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例8:(1)在反應釜l中:將41.5份尿素溶解於19份82'C熱水中，之後按順序加入濃度為84%(V/V)液體磷酸ll份、顆粒氯化鉀9.5份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸6份溶於8份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2份、七水合硫酸鋅l份、硼酸l份，加熱到4(TC以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，在30轉/分轉速下緩慢攪拌，加溫並保持82'C反應至無沉澱，冷卻到3(TC後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例9:(1)在反應釜l中:將42.3份尿素溶解於18.5份86'C熱水中，之後按順序加入濃度為81.5%(V/V)液體磷酸8.5份,顆粒氯化鉀8.8份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸5.7份溶於9.5份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.45份、七水合硫酸鋅1.75份、硼酸1.45份，加熱到45。C充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，在50轉/分轉速下緩慢攪拌，加溫並保持86'C完全反應至無沉澱，冷卻到25'C後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例10:(1)在反應釜l中:將44.5份尿素溶解於17份卯t:熱水中，之後按順序加入濃度為83.5%(V/V)液體磷酸12份、顆粒氯化鉀8份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸6份溶於10份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.15份、七水合硫酸鋅1.4份、硼酸1.4份，加熱到43t:以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，在75轉/分轉速下緩慢攪拌，加溫並保持90'C完全反應至無沉澱，冷卻到3(TC後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例11:(1)在反應釜l中:將44。5份尿素溶解於18.5份95"C熱水中，之後按順序加入濃度為82.5%(V/V)液體磷酸12份、氯化鉀9份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸5.3份溶於8.5份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.15份、七水合硫酸鋅1.3份、硼酸U份，加熱到43。C以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，加溫並保持95r反應至無沉澱，在30轉/分轉速下緩慢撥拌冷卻到3(TC後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例12:(1)在反應釜l中:將42份尿素溶解於20份92X:熱水中，之後按順序加入濃度為85%(V/V)液體磷酸12份、氯化鉀10份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸5份溶於10份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.5份、七水合硫酸鋅1.8份、硼酸1.5份，加熱到45r以充分溶解，得到肥液B。(3)將反應釜2中的肥液B倒入反應釜1的肥液A中，加溫並保持85'C反應至無沉澱，冷卻到25TC後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例13:(1)在反應釜1中:將43份尿素溶解於20份87"C熱水中，之後按順序加入濃度為80%(V/V)液體磷酸8份、氯化鉀9份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸56份溶於10份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.5份、七水合硫酸鋅1.9份、硼酸1.15份，加熱到42.5'C以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，在30轉/分轉速下緩慢攪拌加溫並保持87"C反應至無沉澱，在30轉/分轉速下緩慢攪拌冷卻到28'C後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例14:(1)在反應釜l中:將42份尿素溶解於17份8(TC熱水中，之後按順序加入濃度為80%(V/V)液體磷酸8份、氯化鉀8份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸5份溶於8份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2份、七水合硫酸鋅2份、硼酸1.5份，加熱到45-C以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，在45轉/分轉速下緩慢攪拌加溫並保持85'C反應至無沉澱，在45轉/分轉速下緩慢攪拌冷卻到26'C後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例1S:(1)在反應釜l中:將42.5份尿素溶解於18份80t:熱水中，之後按順序加入濃度為80%(V/V)液體磷酸12份、氯化鉀9份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸6份溶於8份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.15份、七水合硫酸鋅2份、硼酸1.5份，加熱到45r以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，在60轉/分轉速下緩慢攪拌加溫並保持82t:反應至無沉澱，在45轉/分轉速下緩慢攪拌冷卻到23'C後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。實施例16:U)在反應釜1中:將45份尿素溶解於17份901C熱水中，之後按順序加入濃度為80%(V/V)液體磷酸10份、氯化鉀8份，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將黃腐酸6份溶於8份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵2.5份、七水合硫酸鋅2份、硼酸1.5份，加熱到45"C以充分溶解，得到肥液B。(3)在反應釜3中:將肥液B倒入肥液A中，在20轉/分轉速下緩慢攪拌加溫並保持卯'C反應至無沉澱，在20轉/分轉速下緩慢攪拌冷卻到25'C後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。權利要求1、一種高濃度滴灌專用清液複合肥，其特徵在於主要由以下重量的組分配製而成尿素42～45份，80％～85％(V/V)液體磷酸8～12份，氯化鉀8～10份，七水合硫酸亞鐵2～2.5份，七水合硫酸鋅1～2份，硼酸1～1.5份，黃腐酸5～6份，水25～30份。2、根據權利要求1所述的高濃度滴灌專用清液複合肥，其特徵在於所述的尿素為4243份。3、根據權利要求1所述的高濃度滴灌專用清液複合肥，其特徵在於所述的液體磷酸為810份。4、根據權利要求1所述的高濃度滴灌專用清液複合肥，其特徵在於所述的氯化鉀為910份。5、根據權利要求1或4所述的高濃度滴灌專用清液複合肥，其特徵在於所述的氯化鉀為顆粒氯化鉀。6、一種根據權利要求15任一項所述高濃度滴灌專用清液複合肥的生產方法，其特徵在於包含以下工藝步驟-(1)在反應釜1中:將尿素溶解於n20份80。C10(TC熱水中，之後按順序加入液體磷酸、氯化鉀，保持上述溫度直到完全溶解，得到肥液A;(2)在反應釜2中將^腐酸溶於810份水中，然後加入七水合硫酸亞鐵、七水合硫酸鋅、硼酸，加熱到40"C45r充分溶解，得到肥液B;(3)將肥液B與肥液混合，加溫並保持8(TC10(TC至反應完全，攪拌均勻並無沉澱，冷卻後得到黃色清亮狀清液體，即成品液體肥料，罐裝即可。全文摘要本發明涉及一種高濃度滴灌專用清液複合肥及其生產方法，主要由尿素、液體磷酸和氯化鉀、七水合硫酸亞鐵、七水合硫酸鋅、硼酸及黃腐酸，分兩步在不同溫度的水中溶解後再進行混合得到。本發明的液體肥料具有物理性質良好、長時間放置不沉澱、營養全面、能全面補充作物需要的各種元素、促進作物根系生長的作用、並能防止發生沉澱反應而堵塞滴孔的諸多優點尤其是能夠顯著活化土壤無機磷庫，降低石灰性土壤pH值、從而大大提高氮磷養分資源的利用效率。本發明涉及的複合液體清液肥可以單獨施用、基施、追施，也可稀釋後作葉面肥，還可與其它肥料混合施用，特別是在石灰性土壤上滴灌地區具有非常廣闊的使用前景。文檔編號C05F11/02GK101318858SQ20071018000公開日2008年12月10日申請日期2007年10月24日優先權日2007年10月24日發明者危常州,國秀麗,李俊華,李明發,褚貴新申請人:石河子大學