一種含碳素水溶性肥料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水溶肥料，特別是一種含碳素水溶性肥料。所述肥料由以下組分組成：水溶性碳素肥料60～85重量份；水溶性磷肥10～25重量份；水溶性鉀肥0～20重量份；水溶性微量元素肥料1～3重量份；所述水溶性微量元素肥料為有機(jī)絡(luò)合微量元素，含量≥20%。本發(fā)明的方法制取的碳素水溶肥料，既能達(dá)到補(bǔ)充作物養(yǎng)分、增進(jìn)肥效、促進(jìn)生長，同時又能提供二氧化碳?xì)怏w，提高作物光合效率，提高產(chǎn)量及品質(zhì)，特別是能夠方便地根據(jù)土地和作物生長的實際需要靈活地進(jìn)行調(diào)配養(yǎng)分配比，因而極大地方便了使用。
【專利說明】一種含碳素水溶性肥料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及肥料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種含碳素水溶性肥料。
【背景技術(shù)】
[0002]水溶肥是一種速效性化肥，它的基本特征是水溶性好，可以完全溶解于水中，能被作物的根系和葉面直接吸收利用。這類肥料的“新”不在于它的“水溶性好”和“全速效性”方面，而在于它的運(yùn)用功能開發(fā)，包括應(yīng)用途徑、農(nóng)業(yè)施用方法和純度、劑型等方面。實際上，大部分常規(guī)氮磷鉀化肥品種都具有水溶性、速效性的特點?？茖W(xué)而適度的開發(fā)和推廣水溶肥是滿足現(xiàn)代集約化農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的需要；是保證農(nóng)產(chǎn)品高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的需要；是精確化管理水資源和養(yǎng)分資源的需要。
[0003]從水溶肥生產(chǎn)和應(yīng)用各環(huán)節(jié)具體分析，這類肥料具有以下特點:
[0004]1.復(fù)合水溶肥要求各種原料都是全水溶性的，所以生產(chǎn)成本一般要高于等養(yǎng)分的常規(guī)復(fù)合肥。液體水溶肥的生產(chǎn)環(huán)節(jié)雖然少于常規(guī)復(fù)合肥，但其儲存、運(yùn)輸和施用的設(shè)備和裝置都需要專門化的設(shè)備，成本也較高。例如，為了防止低溫季節(jié)溶液冷卻時可能產(chǎn)生結(jié)晶與沉淀，液體肥貯存和運(yùn)輸需要先進(jìn)的、費用高的設(shè)備。所以水溶肥價格普遍要高于等養(yǎng)分的大化肥產(chǎn)品。
[0005]2.水溶肥的施用途徑與大化肥不盡相同，一般都是與灌水相結(jié)合，通過不同灌溉方式將肥料和灌溉水一體化施到根周圍土壤或作物葉面。根據(jù)灌水方式的不同，施肥又可分為沖施肥、噴施肥、滴灌肥等。固態(tài)水溶肥的施用，需先溶解并配成混合溶液，再進(jìn)行灌施或噴施。液體水溶肥需裝備管道、貯罐、施肥機(jī)等配套設(shè)備，肥料很易溶入灌溉水中，既可噴灌和滴灌，也可兌水稀釋后直接作葉面肥噴施。
[0006]3.水溶肥的成分特點是大量元素與微量元素相結(jié)合。所以，種植業(yè)生產(chǎn)中微量元素的供應(yīng)主要是通過水溶肥來實現(xiàn)的。
[0007]水溶肥優(yōu)點:一是采用水、肥同施，以水帶肥，實現(xiàn)了水肥一體化，施肥效率高，并可以減少施肥總量，發(fā)揮肥水協(xié)同效應(yīng)，使肥和水的利用效率都明顯提高。二是肥效快，可解決高產(chǎn)作物快速生長期的營養(yǎng)需求。水溶肥缺點:水溶肥料價格普遍較高，不利于普及。
[0008]在現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用水溶肥料隨水施肥已成為滿足農(nóng)作物養(yǎng)分需求獲得高產(chǎn)的重要技術(shù)措施之一，使得水溶性肥料迅速發(fā)展。目前市場上的水溶肥料產(chǎn)品主要為大量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、腐植酸水溶肥料、含氨基酸水溶肥料和有機(jī)水溶肥料幾大類。據(jù)國家化肥質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:近5年以來，中國登記的水溶肥料總計4680個，其中大量元素水溶肥產(chǎn)品有711個，中量元素水溶肥有78個，微量元素水溶肥有1357個，含氨基酸類水溶肥有1173個，含腐殖酸類水溶肥有1001個，有機(jī)水溶肥料124個，其它236個。
[0009]在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家，CO2施肥已在設(shè)施農(nóng)業(yè)中廣泛應(yīng)用，常用的CO2施肥濃度在800~1200ppm，增產(chǎn)幅度在30%~40%。由于設(shè)施農(nóng)業(yè)是一個相對封閉的空間，給CO2施用帶來可操作性和可控制性，各種CO2氣體肥料生產(chǎn)及施用方法已趨于完善。大田農(nóng)業(yè)是一個開放的空間，CO2如何在大田中施用還存在很多問題需要解決，如何均勻分布、釋放等。已有公開的申報發(fā)明“一種利用農(nóng)田微灌系統(tǒng)施用二氧化碳的方法”中通過在大田施用二氧化碳?xì)怏w，達(dá)到增加植物冠層CO2濃度、促進(jìn)植物光合作用、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的目的，此發(fā)明也存在二氧化碳?xì)怏w成本高、與灌水沖突施用不便的問題。設(shè)施農(nóng)業(yè)補(bǔ)充二氧化碳?xì)怏w的肥料主要為碳酸氫銨與酸性物質(zhì)的混合物，施用時加入水即反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，但無法在大田中應(yīng)用，將二氧化碳與水溶性肥料結(jié)合，通過水肥一體化施用可有效解決這些問題。因此開發(fā)新型含碳素水溶性肥料成為當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種水溶性碳素肥料，以解決大田滴灌種植生產(chǎn)過程中通過水肥一體化技術(shù)滿足作物對養(yǎng)分的需求，同時結(jié)合施肥補(bǔ)充CO2氣體，進(jìn)而提高作物光合
效率及產(chǎn)量。
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0012]一種含碳素水溶性肥料，所述肥料由以下組分組成:
[0013]
水溶性碳素肥料60~85重量份；
水溶性磷肥，10~25重量份；
水溶性鉀肥O~2 0重量份；
水溶性微量元素肥料1~3重量份；
[0014]所述水溶性微量元素肥料中微量元素含量> 20重量％。
[0015]優(yōu)選的，如上所述的含碳素水溶性肥料，所述水溶性碳素肥料選自碳酸氫銨(N≥17.2%，CO2≥54%)或碳酸氫鉀(K2O≥46%，CO2≥43%)含量中的一種或兩種。
[0016]優(yōu)選的，如上所述的含碳素水溶性肥料，所述水溶性磷肥為磷酸氫二銨(N ^ 19%，P2O5≥51%)或磷酸氫二鉀(P2O5≥30%, K2O≥40%)中的一種或兩種。
[0017]優(yōu)選的，如上所述的含碳素水溶性肥料，所述水溶性鉀肥為氯化鉀(K2O ^ 62%)或硫酸鉀(K2O≥50%)中的一種或兩種。
[0018]優(yōu)選的，如上所述的含碳素水溶性肥料，所述水溶性微量元素肥料用選自可溶性Zn鹽、硼酸或聚合硼、可溶性Mn鹽、可溶性Fe鹽、可溶性Cu鹽、可溶性Mo鹽的任一種或幾種進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)制得。所述可溶性Zn鹽為硫酸鋅、所述可溶性Mn鹽為硫酸錳、所述可溶性Fe鹽為硫酸亞鐵、所述可溶性Cu鹽為硫酸銅或硝酸銅、所述可溶性Mo鹽為鑰酸銨；微量元素含量> 20%。
[0019]本發(fā)明的一種含碳素水溶性肥料制備方法為:根據(jù)所需肥料總重量，按照重量份計算各組分質(zhì)量。然后將稱量好的水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和水溶性微量元素肥料混合均勻即可得到含碳素水溶性肥料。
[0020]根據(jù)本發(fā)明所提供的方法生產(chǎn)的碳素水溶肥料產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo):C02含量33~46%，Ν+Ρ205+Κ20≥25%，微量元素≥0.2%，pH值8，水不溶物≥0.5%，水分≥2%。
[0021]本發(fā)明含碳素水溶性肥料的使用方法:
[0022]可以根據(jù)土壤供肥能力、作物需肥規(guī)律和目標(biāo)產(chǎn)量，確定各生育期的肥料養(yǎng)分配比和施用數(shù)量。要肥水同進(jìn)，少量多次，以滿足作物的生長需要。
[0023](I)將該肥料加入肥料容器中溶解。
[0024](2)在一次滴灌延續(xù)時間的中間時段注入肥料溶液，開啟閥門先小后大，注入量盡量少，保持均勻。杜絕快速注入，施肥不勻。
[0025](3)可根據(jù)作物的長勢，適當(dāng)對滴灌肥的用量進(jìn)行調(diào)整。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0027]本發(fā)明的方法制取的碳素水溶肥料，既能達(dá)到補(bǔ)充作物養(yǎng)分、增進(jìn)肥效、促進(jìn)生長，同時又能提供二氧化碳?xì)怏w，提高作物光合效率，提高產(chǎn)量及品質(zhì)，特別是能夠方便地根據(jù)土地和作物生長的實際需要靈活地進(jìn)行調(diào)配養(yǎng)分配比，因而極大地方便了使用。
[0028]根據(jù)本發(fā)明所提供的方法生產(chǎn)的含碳素水溶肥料為結(jié)晶粉末狀，有利于肥料快速溶解而不易結(jié)塊。
[0029]根據(jù)本發(fā)明所提供的方法生產(chǎn)的碳素水溶肥料的各個組分配比，應(yīng)考慮具體的土壤條件和作物種類以及不同生育期的需肥規(guī)律，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以滿足作物生長的需要。
[0030]根據(jù)本發(fā)明所提供的方法生產(chǎn)的含碳素水溶肥料達(dá)到無公害肥料標(biāo)準(zhǔn)，具有以下特點:
[0031]( I) 二氧化碳含量高達(dá)30%以上；
[0032](2 )養(yǎng)分含量高 Ν+Ρ205+Κ20 ≥ 25% ；
[0033](3)營養(yǎng)全:含有氮、磷、鉀和多種微量元素，可使作物營養(yǎng)均衡協(xié)調(diào)生長；
[0034](4)水溶性好≥99.5%，雜質(zhì)少水不溶物≤0.5% ；
[0035](5)肥料利用率高，產(chǎn)品隨水施用，針對性強(qiáng)，氮的利用率可達(dá)70%、磷的利用率可達(dá)35%，鉀的利用率可達(dá)70%。比常規(guī)施肥利用率提高10%以上。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明所提供的方法生產(chǎn)的含碳素水溶肥料克服了現(xiàn)有肥料的不足。首先，本發(fā)明生產(chǎn)的固體肥料易儲藏、耐運(yùn)輸且成本低；其次，水溶性肥料水溶性好> 99.5%，雜質(zhì)少，水不溶物< 0.5%，能夠迅速溶解于水中，隨水均勻分布到植物根部土壤中，在作物吸收養(yǎng)分的同時分解轉(zhuǎn)化后釋放出CO2氣體，利于作物吸收提高光合效率。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0038]以下實施例中所用的水溶性微量元素肥料按下列方法步驟生產(chǎn)制備:在反應(yīng)釜中加入500~600公斤的水，加熱到70~90°C，加入有機(jī)絡(luò)合劑EDTA28公斤和檸檬酸55公斤到反應(yīng)釜中攪拌至溶解，按重量分別稱取硫酸亞鐵80公斤、硫酸銅50公斤、硫酸鋅180公斤、硼酸50公斤、硫酸錳120公斤、鑰酸銨20公斤，并按硫酸亞鐵、硫酸銅、硫酸鋅、硼酸、硫酸錳、鑰酸銨的先后順序逐一加入溶解，絡(luò)合反應(yīng)30分鐘，過0.5mm篩取透過液，噴霧干燥至水含量< 2%，制得水溶性微量元素肥料。上述工藝步驟中是否需要添加某成分以及肥料用量根據(jù)土地養(yǎng)分豐缺情況和作物需肥規(guī)律選擇，使微量元素Zn、B、Mn、Fe、Cu、Mo滿足作物生長需求。
[0039]實施例1
[0040]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨78公斤；
[0041 ] 水溶性磷肥:磷酸氫二銨15公斤；[0042]水溶性鉀肥:氯化鉀5公斤；
[0043]水溶性微量元素肥料2公斤；
[0044]將以上組分水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性鉀肥、水溶性微量元素肥料按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量=CO2含量42%，N+P205+K20 ^ 26.9%(16.2-7.6-3.1)，微量元素≥ 0.4%。
[0045]實施例2
[0046]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨73公斤；
[0047]水溶性磷肥:磷酸氫二銨20公斤；
[0048]水溶性鉀肥:氯化鉀5公斤；
[0049]水溶性微量元素肥料2公斤；[0050]將以上組分水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性鉀肥、水溶性微量元素肥料按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量=CO2含量40%，N+P205+K20 ^ 29.6%(16.3-10.2-3.1)，微量元素≥ 0.4%ο
[0051]實施例3
[0052]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨60公斤；
[0053]水溶性磷肥:磷酸氫二銨18公斤；
[0054]水溶性鉀肥:硫酸鉀20公斤；
[0055]水溶性微量元素肥料2公斤；
[0056]將以上組分水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性鉀肥、水溶性微量元素肥料按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量=CO2含量33%，N+P205+K20 ^ 32.8%(13.7-9.1-10.0)，微量元素≥ 0.4%ο
[0057]實施例4
[0058]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨73公斤；碳酸氫鉀10公斤
[0059]水溶性磷肥:磷酸氫二銨10公斤；
[0060]水溶性鉀肥:氯化鉀5公斤；
[0061 ] 水溶性微量元素肥料2公斤；
[0062]將以上組分水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性鉀肥、水溶性微量元素肥料按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量=CO2含量44%，N+P205+K20 ^ 27.4%(14.4-5.3-7.7)，微量元素≥ 0.4%。
[0063]實施例5
[0064]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨78公斤；
[0065]水溶性磷肥:磷酸氫二銨15公斤；
[0066]水溶性鉀肥:氯化鉀5公斤；
[0067]水溶性微量元素肥料2公斤；
[0068]將以上組分水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性鉀肥、水溶性微量元素肥料按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量=CO2含量42%，N+P205+K20 ^ 26.9%(16.2-7.6-3.1)，微量元素≥ 0.4%。
[0069]實施例6
[0070]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨40公斤；碳酸氫鉀35公斤；[0071]水溶性磷肥:磷酸氫二銨23公斤；
[0072]水溶性微量元素肥料2公斤；
[0073]將以上組分A、B、D按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量:CO2 含量 37%, Ν+Ρ205+Κ20 ≥ 39% (11.2-11.7-16.1)，微量元素≥ 0.4%。
[0074]實施例7
[0075]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨50公斤；碳酸氫鉀25公斤；
[0076]水溶性磷肥:磷酸氫二銨23公斤；
[0077]水溶性微量元素肥料2公斤；
[0078]將以上組分水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性微量元素肥料按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量:CO2含量38%，N+P205+K20 ^ 36%(13.0-11.7-11.5)，微量元素≥ 0.4%ο
[0079]實施例8
[0080]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨65公斤；碳酸氫鉀15公斤；
[0081]水溶性磷肥:磷酸氫二銨18公斤；
[0082]水溶性微量元素肥料2公斤；
[0083]將以上組分水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性微量元素肥料按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量:CO2含量42%，N+P205+K20 ^ 30.6%(14.6-9.1-6.9)，微量元素≥ 0.4%。
[0084]實施例9
[0085]水溶性碳素肥料:碳酸氫銨78公斤；碳酸氫鉀10公斤；
[0086]水溶性磷肥:磷酸氫二銨10公斤；
[0087]水溶性微量元素肥料2公斤；
[0088]將以上組分水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性微量元素肥料按比例混合均勻即得到含碳素水溶性固體肥料。其養(yǎng)分含量:CO2含量47%，N+P205+K20 ^ 25%(15.3-5.1-4.6)，微量元素≥ 0.4%。
[0089]以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種含碳素水溶性肥料，所述肥料由以下組分組成:水溶性碳素肥料60~85重量份；水溶性磷肥10~25重量份；水溶性鉀肥O~20重量份；水溶性微量元素肥料1~3重量份； 所述水溶性微量元素肥料中微量元素含量> 20%重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳素水溶性肥料，其特征在于，所述水溶性碳素肥料選自碳酸氫銨或碳酸氫鉀中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳素水溶性肥料，其特征在于，所述水溶性磷肥為磷酸氫二銨或磷酸氫二鉀中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳素水溶性肥料，其特征在于，所述水溶性鉀肥為氯化鉀或硫Ife鐘中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳素水溶性肥料，其特征在于，所述水溶性微量元素肥料用選自可溶性Zn鹽、硼酸或聚合硼、可溶性Mn鹽、可溶性Fe鹽、可溶性Cu鹽、可溶性Mo鹽，根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分狀況選擇缺少的幾種進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)制得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含碳素水溶性肥料，其特征在于，所生產(chǎn)的產(chǎn)品為含述可溶性Zn鹽為硫酸鋅、所述可溶性Mn鹽為硫酸錳、所述可溶性Fe鹽為硫酸亞鐵、所述可溶性Cu鹽為硫酸銅或硝酸銅、所述可溶性Mo鹽為鑰酸銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳素水溶性肥料，其特征在于，碳素水溶肥料產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo):C02含量33~46%，N+P205+K20≥25%，微量元素≥0.2%，pH值8，水不溶物≤0.5%，水分≤2%。
【文檔編號】C05G1/00GK103896666SQ201410157606
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】陳云, 尹飛虎, 曾勝和, 高志建, 劉瑜, 何江勇, 張磊 申請人:新疆農(nóng)墾科學(xué)院