專利名稱：一種復合型含氨基酸水溶肥料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水溶肥料，具體涉及一種復合型含氨基酸水溶肥料及其制備方法。
背景技術：
肥料是作物生長所需養(yǎng)分的直接或間接供給體，具有改良土壤性狀，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的功能。但是長期以來，大量或過量施用化肥，不僅造成了土壤肥力利用率低，養(yǎng)分不均衡，土壤板結(jié)，土壤微生物群落失衡等問題，而且造成環(huán)境污染、營養(yǎng)富集化等一系 列環(huán)境問題，近年來化肥在環(huán)境污染方面帶來的損失高達1000億元。水溶性肥料，是一種可以完全溶于水的肥料，它能迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，其利用率可達到90%以上。水溶肥料可以通過葉面噴施將營養(yǎng)元素直接透過植物的表面細胞進入到植物體內(nèi)，參與植物的各項新陳代謝活動，可提高植物體內(nèi)多種酶的活性和葉綠素含量，促進植物更好的生長。水溶性肥料與普通化肥相比，具有減少養(yǎng)分流失，肥料利用率高，節(jié)水等優(yōu)點，是農(nóng)業(yè)部十二五期間大力改進施肥方式、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的重要措施。目前，由于長久以來的耕作觀念，對大量元素的應用格外重視，對中微量元素的重要性認識不夠，造成土壤中的大量元素與中/微量元素比例嚴重失衡，農(nóng)作物增產(chǎn)難度增大、農(nóng)作物品質(zhì)總體下降等問題，中微量元素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用日益凸顯。中微量元素作為農(nóng)作物必需元素，是作物生長發(fā)育過程不可或缺，此類元素可改善植物細胞原生質(zhì)的膠體化學性質(zhì)，促進原生質(zhì)濃度增加，增強植物抗逆性。當植物缺乏任何一種中微量元素的時候，生長發(fā)育會受到抑制，從而導致減產(chǎn)和品質(zhì)下降。目前，我國農(nóng)業(yè)用地中微量元素缺失嚴重，據(jù)相關部門統(tǒng)計國內(nèi)缺少微量元素鐵、銅、鑰、硼、錳、鋅的耕地分別占總面積的5%、6. 9%、21. 3%,46. 8%,34. 5%、51. 5%。然而，在我國人為補充的中微量元素多為簡單的無機鹽，這容易與土壤或肥料中的磷酸根、碳酸根反應形成穩(wěn)定的化合物造成土壤中的微量元素的可給性過低，不利于作物吸收利用。含氨基酸水溶性肥料是以氨基酸為主體的，按照植物生長需要，添加不同種類的元素制成水溶肥料。它除具有一般葉面肥的營養(yǎng)作物、提高產(chǎn)量的功能外，還有以下兩個突出作物，一是能提高保護酶類的活性和提高細胞的穩(wěn)定性，有效調(diào)節(jié)養(yǎng)分吸收和營養(yǎng)積累，促進植株健壯生長，增強抗旱、抗寒和抗病能力，二是對遭到藥害、肥害或其他傷害的作物，有良好的緩解效果，使受害作物迅速恢復生機。復合型含氨基酸水溶肥料可葉面噴施，既可以補充土壤中所缺失或不足的營養(yǎng)元素，又可以避免土壤施肥有些營養(yǎng)元素利用率低，減少化學肥料使用造成的土壤板結(jié)、微生物群落失衡、環(huán)境污染等缺點。雖然復合型含氨基酸水溶肥料具有諸多的優(yōu)點，但含氨基酸水溶性肥料的現(xiàn)有技術還以下存在不足(I)肥料元素均為離子態(tài)，各營養(yǎng)成分易拮抗，營養(yǎng)成分利用率低；(2)肥料金屬元素螯合過程中需要持續(xù)高溫的環(huán)境中進行，造成生產(chǎn)成本高；(3)重要的微量元素硼(B)，有效含量極低，溶解差，作物不能及時補充；(4)葉面肥制備過程中，磷酸鹽極易沉淀，造成原料浪費嚴重。因此，需要一種新型的氨基酸水溶肥料及簡單的制備的方法來補充現(xiàn)有技術的不足，滿足氨基酸水溶肥料的田間應用和實際生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有含氨基酸水溶肥料應用特點以及生產(chǎn)需求，開發(fā)出一種復合型含氨基酸水溶肥料及其制備方法，其目的可以更好的克服上述現(xiàn)有技術的存在的問題和缺點，實現(xiàn)含氨基酸水溶肥料的多元素的常溫螯合、低成本生產(chǎn)、高效率利用以及長時間儲存特性。技術方案如下(I) 一種復合型含氨基酸水溶肥料，組成成分包括氨基酸原料、大量元素N、P和 K、中量元素Mg和Ca、微量元素Fe、Mn、Zn、B、Mo和Cu、助劑、PH調(diào)節(jié)劑以及水溶液；其特征在于所述肥料由復合氨基酸在常溫下15°C -35°C螯合Mg、Ca、Fe、Mn、Zn和Cu六種金屬元素制成的水溶肥料。本復合型含氨基酸水溶肥料富含18種氨基酸和11種營養(yǎng)元素，并將6種金屬元素全部螯合，各成分溶解穩(wěn)定，無拮抗沉淀問題。此水溶肥料既可以營養(yǎng)作物、提聞廣量，也能進一步提聞相關酶的活性和提聞細胞的穩(wěn)定性，有效調(diào)節(jié)養(yǎng)分吸收和營養(yǎng)積累，促進植株健壯生長，增強植物抗旱、抗寒和抗病能力，同時對于遭遇藥害、肥害或其他傷害的作物，可有效緩解危害癥狀，促進作物恢復生機。(2)根據(jù)技術方案(I)所述的復合型含氨基酸水溶肥料，其組成化合物成分按質(zhì)量百分比如下復合氨基酸原料20-60%，大量元素N、P和K為3-25%，中量元素Mg和Ca為
1-20%,微量元素Fe、Mn、Zn、B、Mo和Cu為5_40%，助劑為3_20%，PH調(diào)節(jié)劑為1_5%，其余成分為水。此組分及比例是針對我國植物普遍存在的營養(yǎng)問題，挑選合適的組分及配比，可有效避免由于某些元素缺失而造成植物生長發(fā)育抑制、產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降等一系列問題。(3)根據(jù)技術方案(I)所述的復合型含氨基酸水溶肥料，其特征在于所述復合氨基酸原料包括動物毛發(fā)水解復合氨基酸粉、豆柏、油渣餅、酵母發(fā)酵液、味精發(fā)酵液中的一種或幾種混合物；所述大量元素N、P和K成分來源為尿素和磷酸二氫鉀；所述中量元素Mg和Ca成分來源為硫酸鎂和硝酸鈣；所述微量元素Fe、Mn、Zn、Mo和Cu成分來源分別為硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鑰酸銨和硫酸銅；所述微量元素B成分來源為速溶硼。本發(fā)明采用復合氨基酸，其氨基酸的有效成分明顯增加，可降低生產(chǎn)成本。采用尿素作為N源，首先可以通過增加葉片氣孔的通透性促使肥料的利用率提高，其次可以通過控制尿素的添加量和添加順序、反應時間，使尿素搶先與金屬物反應形成穩(wěn)定的絡合物質(zhì)，避免了磷酸鹽原料的沉淀反應。采用磷酸二氫鉀作為原料，其含有磷和鉀兩種大量元素，成本低廉，使用方便。鈣、鎂、鐵、錳、鋅、鑰、銅均使用價格低廉的原料；另外，特針對現(xiàn)有技術中硼元素在含氨基酸水溶肥料的制作工藝中難溶解難吸收的現(xiàn)象，采用新型硼化合物速溶硼，具有溶解性高，作物吸收快，利用率高的特點。(4)根據(jù)技術方案(3)所述的復合型含氨基酸水溶肥料，其組成成分按重量百分比如下，所述尿素為1-10%，磷酸二氫鉀為2-15%，硫酸鎂為O. 5-10%，硝酸鈣O. 5-10% ;硫酸亞鐵O. 2-5%，硫酸錳O. 5-5%，硫酸鋅2-10%，鑰酸銨O. 1-5%,硫酸銅O. 2-5%,速溶硼為2_10%。據(jù)需要添加的營養(yǎng)元素均選擇合適的原料，并采取合適配比，在保證元素需求量的基礎上，降低葉面肥的原料成本。(5)根據(jù)技術方案(I)所述的復合型含氨基酸水溶肥料，其助劑包括分散劑、潤濕齊U、滲透擴散劑以及防腐劑；各組分含量占水溶肥料重量比分別為分散劑為O. 5-4%，潤濕齊[J為O. 4-4%，滲透擴散劑為2-10%，防腐劑為O. 1-2%。添加分散劑、防腐劑可增加水溶肥料的液體穩(wěn)定性，以避免液體沉淀，存放時間更久；添加潤濕劑和滲透擴散劑為噴施肥料時，增強液滴在葉片上的潤濕、滲透和擴散性能，提高肥料的利用率，并有效節(jié)水。(6)根據(jù)技術方案(I)項所述的水溶肥料，其特征在于所述PH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸或硝酸中的一種或多種。(7)根據(jù)技術方案(4)所述復合型含氨基酸水溶肥料，其分散劑為木質(zhì)素磺酸鈣、 木質(zhì)素磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉中的一種或多種，其潤濕劑為甘油，其滲透擴散劑為乙氧基改性三硅氧烷、聚醚改性聚有機硅氧烷中的一種或兩種，所述防腐劑為山梨酸鉀。上述助劑均不與添加的營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生拮抗及其他反應作用，且三種助劑中均含有植物所需的營養(yǎng)元素，在提高水溶肥料穩(wěn)定性的基礎上還能補充營養(yǎng)，上述助劑采用食品級原料，具有綠色安全。(8)根據(jù)技術方案(I)所述復合型含氨基酸水溶肥料的制備方法，其步驟如下母液配置復合氨基酸粉200-600份，溶液100-700份，攪拌、搖勻，配置成PH為2-5的氨基酸母液；螯合反應一在常溫15°C —35°C下，加入PH調(diào)節(jié)劑5_25份，攪拌至搖勻，將溶液PH值調(diào)節(jié)為3-7，再將硫酸錳、硫酸銅以及硫酸亞鐵共9-150份加入上述母液(I )，攪拌l_5h,猛銅鐵螯合完成；螯合反應二 在常溫15°C —35°C下，加入PH調(diào)節(jié)劑5_25份，并不斷攪拌至搖勻，將溶液PH值調(diào)節(jié)為6-10，再將硝酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅共30-300份加入上述溶液(2)，攪拌l_5h，完成；其余元素添加將尿素10-100份加入上述溶液(3)，攪拌l_5h，再將磷酸二氫鉀20-150份加入溶液中，最后將硼原料、鑰酸銨共20-150份加入上述溶液，攪拌O. l_2h ；助劑添加將助劑30-200份加入上述溶液(4)，攪拌O. l_2h，過濾，產(chǎn)品成型。此水溶肥料制備方法，創(chuàng)新點在于所有螯合反應均在常溫下進行，且螯合率可達到90%以上，無需增加供熱設備，極大的減少了生產(chǎn)成本；其余元素添加過程中，通過添加順序及時間的合理控制，解決了重要磷酸鹽原料磷酸二氫鉀的溶解及沉淀問題，使雜質(zhì)量控制在1%以下。綜上所述，本發(fā)明提供了一種復合型含氨基酸水溶肥料及其制備方法，克服了目前多元素螯合、硼原料難溶解、高溫螯合及磷酸鹽沉淀問題。本發(fā)明水溶肥料的制備方法中，通過綜合控制PH值、螯合時間、配料比值、螯合溫度，篩選出一種最佳的螯合條件，使其在不需要加熱的條件下，也能夠?qū)崿F(xiàn)各元素90%以上的螯合率；通過篩選各金屬元素螯合順序、時間，形成多元素螯合的水溶肥料，液體穩(wěn)定，放置后無沉淀，噴施過程中也無各元素之間拮抗作用而造成元素難吸收問題；本發(fā)明的含氨基酸水溶肥料，篩選出最佳的硼原料速溶硼，其溶解度為普通硼砂硼酸類物質(zhì)的10倍；本發(fā)明的含氨基酸水溶肥料，在添加磷酸二氫鉀過程前，通過控制尿素加入順序和時間，將尿素與一些游離的元素形成穩(wěn)定的絡合物，再調(diào)節(jié)PH值使磷酸二氫鉀完全溶于液體中，解決了目前生產(chǎn)中的沉淀問題。因此，本發(fā)明操作便利，降低了其生產(chǎn)成本，螯合率高，大大提高了植物對各營養(yǎng)元素的綜合吸收利用率，據(jù)試驗驗證，提高綜合吸收利用率達60%-80%。田間施用后其增產(chǎn)效果可達到10%以上(見表I、表2、表3)。此含氨基酸水溶肥料肥效顯著、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低廉，是一款高效、環(huán)保的水溶肥料，非常適合推廣使用。
具體實施例方式通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明，實施例不應該當作對本發(fā)明的限制。實施例一母液配置復合氨基酸粉包括動物毛發(fā)水解復合氨基酸粉和豆柏動物羽毛水解氨基酸粉共300份，水390份，攪拌、搖勻，配置成PH為3. 5的氨基酸母液； 螯合反應一在常溫15°C下，加入PH調(diào)節(jié)劑氫氧化鈉攪拌至搖勻，將溶液PH值調(diào)節(jié)為5. 6，再將硫酸錳12份、五水硫酸銅10份以及七水硫酸亞鐵18份先后加入上述母液
(1)，攪拌2.5h，錳銅鐵螯合完成；螯合反應二在常溫20°C下，加入PH調(diào)節(jié)劑氫氧化鈉、磷酸并不斷攪拌至搖勻，將溶液PH值調(diào)節(jié)為8. 3，再將硝酸鈣30份、硫酸鎂25份、七水硫酸鋅20份先后加入上述溶液
(2)，攪拌3.5h，完成；其余元素添加將尿素50份加入上述溶液(3)，攪拌3h，再將磷酸二氫鉀30份，攪拌均勻，最后將速溶硼65份、七鑰酸銨5份加入上述溶液，攪拌O. 3h ；助劑添加將木質(zhì)素磺酸鈣、甘油、乙氧基改性三硅氧烷以及防腐劑山梨酸鉀共90份加入上述溶液(4)，攪拌O. 2h，過濾，產(chǎn)品成型，獲得本發(fā)明的復合型水溶肥料。上述實施例一制備的復合型含氨基酸水溶性肥料在柑桔上的應用試驗在湖北省宜昌市夷陵區(qū)龍泉鎮(zhèn)的柑桔大葉尾張上進行。對照為現(xiàn)有技術生產(chǎn)的葉面肥A和清水。試驗方法試驗設為三處理四重復。處理①常規(guī)施肥+本實施例一生產(chǎn)的復合型含氨基酸水溶性肥料500倍液。處理②常規(guī)施肥+葉面肥A 500倍液。處理③常規(guī)施肥+葉面噴施等量清水。各處理間除施肥措施外，其它管理措施保持一致。葉面肥施肥時間分別為6月5日、6月15日、6月25日。試驗結(jié)果與分析噴施本發(fā)明實施例一復合型含氨基酸水溶性肥料后，柑桔產(chǎn)量增加明顯(表1)，在所有處理中產(chǎn)量最高，與對照清水比較，每畝增產(chǎn)371公斤，增產(chǎn)率達
11.5%。；與葉面肥A比較，每畝增產(chǎn)209公斤，增產(chǎn)率為6%。表I不同處理對柑桔產(chǎn)量(公斤/畝)的影響
權利要求
1.一種復合型含氨基酸水溶肥料，組成成分包括氨基酸原料、大量元素N、P和K、中量元素Mg和Ca、微量元素Fe、Mn、Zn、B、Mo和Cu、助劑、PH調(diào)節(jié)劑以及水溶液；其特征在于所述肥料由復合氨基酸在常溫下15°C -35°C螯合Mg、Ca、Fe、Mn、Zn和Cu六種金屬元素制成的水溶肥料。
2.根據(jù)權利要求I所述的復合型含氨基酸水溶肥料，其組成化合物成分按質(zhì)量百分比如下復合氨基酸原料20-60%，大量元素N、P和K為3-25%，中量元素Mg和Ca為1_20%，微量元素Fe、Mn、Zn、B、Mo和Cu為5_40%，助劑為3_20%，PH調(diào)節(jié)劑為1_5%，其余成分為水。
3.根據(jù)權利要求I所述的復合型含氨基酸水溶肥料，其特征在于所述復合氨基酸原料包括動物毛發(fā)水解復合氨基酸粉、豆柏、油渣餅、酵母發(fā)酵液、味精發(fā)酵液中的一種或幾種混合物；所述大量元素N、P和K成分來源為尿素和磷酸二氫鉀；所述中量元素Mg和Ca 成分來源為硫酸鎂和硝酸鈣；所述微量元素Fe、Mn、Zn、Mo和Cu成分來源分別為硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鑰酸銨和硫酸銅；所述微量元素B成分來源為速溶硼。
4.根據(jù)權利要求3所述的復合型含氨基酸水溶肥料，其組成成分按重量百分比如下，所述尿素為1_10%，磷酸二氫鉀為2-15%，硫酸鎂為0. 5-10%,硝酸鈣0. 5-10% ;硫酸亞鐵0.2-5%，硫酸錳0. 5-5%，硫酸鋅2-10%，鑰酸銨0. 1_5%，硫酸銅0. 2_5%，速溶硼為2_10%。
5.根據(jù)權利要求I所述的復合型含氨基酸水溶肥料，其助劑包括分散劑、潤濕劑、滲透擴散劑以及防腐劑；各組分含量占水溶肥料重量比分別為分散劑為0. 5-4%，潤濕劑為0.4-4%，滲透擴散劑為2-10%，防腐劑為0. 1-2%。
6.根據(jù)權利要求4所述復合型含氨基酸水溶肥料，其分散劑為木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉中的一種或多種，其潤濕劑為甘油，其滲透擴散劑為乙氧基改性三硅氧烷、聚醚改性聚有機硅氧烷中的一種或兩種，所述防腐劑為山梨酸鉀。
7.根據(jù)權利要求I所述復合型含氨基酸水溶肥料的制備方法，其步驟如下 (1)母液配置復合氨基酸粉200-600份，溶液100-700份，攪拌、搖勻，配置成PH為2_5的氨基酸母液； (2)螯合反應一在常溫15°C—35°C下，加入PH調(diào)節(jié)劑5-25份，攪拌至搖勻，將溶液PH值調(diào)節(jié)為3-7，再將硫酸錳、硫酸銅以及硫酸亞鐵共9-150份加入上述母液(1)，攪拌l_5h，猛銅鐵整合完成； (3)螯合反應二在常溫15°C —35°C下，加入PH調(diào)節(jié)劑5-25份，并不斷攪拌至搖勻，將溶液PH值調(diào)節(jié)為6-10，再將硝酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅共30-300份加入上述溶液(2)，攪拌l_5h，完成； (4)其余元素添加將尿素10-100份加入上述溶液(3)，攪拌l_5h，再將磷酸二氫鉀20-150份加入溶液中，最后將硼原料、鑰酸銨共20-150份加入上述溶液，攪拌0. l-2h ； (5)助劑添加將助劑30-200份加入上述溶液(4)，攪拌0.l_2h，過濾，產(chǎn)品成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復合型含氨基酸水溶肥料，其組成成分包括氨基酸原料、大量元素N、P和K、中量元素Mg和Ca、微量元素Fe、Mn、Zn、B、Mo和Cu、助劑、PH調(diào)節(jié)劑以及水溶液。其肥料制備是由復合氨基酸在常溫下15℃--35℃按特定順序螯合Mg、Ca、Fe、Mn、Zn和Cu六種金屬元素制成的水溶肥料。本復合型含氨基酸水溶肥料富含18種氨基酸和11種營養(yǎng)元素，并將6種金屬元素全部螯合，各成分溶解穩(wěn)定，無拮抗沉淀問題。
文檔編號C05G3/00GK102964175SQ20121044947
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權日2012年11月12日
發(fā)明者梁興慧, 賀倩, 杜進平, 周震 申請人:北京依科曼生物技術有限公司