本發明涉及農業肥料領域，具體涉及一種水溶肥用中微量元素組合物、水溶肥及其制備和應用，特別涉及一種懸浮型水溶肥用中微量元素組合物、水溶肥及其制備和應用。
背景技術：
：液體水溶肥作為未來肥料發展的方向已經引起廣泛關注。規模化生產液體水溶肥主要通過溶解、螯合等工藝，將營養物質、助劑、及活性物質成分溶解而成。批量生產后通過分裝、運輸、各級銷售代理、零售等途徑，最終到達農戶手中。其中面臨的問題包括：生產投入巨大，加工設備復雜化，包裝、運輸成本昂貴，配方單一等，最終導致水溶肥推廣使用緩慢，不能滿足農戶差異化需求，因此急需要一種新的配肥模式和方法能夠解決上述問題。技術實現要素：本發明所解決的技術問題是：現有的水溶肥其配方單一，而且使用效果不佳。同時，水溶肥在放置過程中很容易析出，冷凍，會進一步影響其使用效果。為了解決上述問題，本發明提供一種懸浮型水溶肥用中微量元素組合物、水溶肥及其制備和應用。具體而言，本發明提供了如下技術方案：第一方面，本發明提供了一種水溶肥用中微量元素組合物，所述中微量元素組合物包括中微量元素、增稠物質和防凍物質；所述中微量元素包含鈣、鎂、鐵、錳、鉬、銅、鋅和/或硼中的至少一種；所述增稠物質包含聚多糖類和/或無機高分子增稠劑中的至少一種；所述防凍物質包含醇類和/或無機鹽類中的至少一種。優選的，所述聚多糖類包含海藻酸鈉、果膠、瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠、和/或黃原膠中的至少一種；所述無機高分子增稠劑包括硅酸鎂鋁、蒙脫土、硅酸鋰鎂鈉、水輝石和/或白炭黑中的至少一種；所述醇類包含乙醇、乙二醇、丙三醇、和/或山梨糖醇中的至少一種；所述無機鹽類包括尿素、苯甲酸鈉、氯化鈣、和/或氯化鈉中的至少一種。優選的，所述聚多糖類為黃原膠，所述無機高分子增稠劑為白炭黑，所述醇類為乙二醇，所述無機鹽類為尿素。優選的，以重量百分比計算，所述增稠物質占所述組合物的20％-30％，所述防凍物質占所述組合物的25％-45％。優選的，以重量份計，所述中微量元素包含鈣0.5-3份，鎂0.2-1份，鐵0.1-1份，錳0.01-0.6份,鉬0.06-0.09份，銅0.4-0.6份，鋅1-10份和硼0.15-0.3份；所述增稠物質包含0.2-1份白炭黑和0.6-3份黃原膠；所述防凍物質包含1-5份的乙二醇和0.5-1份的尿素。第二方面，本發明提供了一種水溶肥用的中微量元素組合物溶液的制備方法，包括如下步驟：(1)將增稠物質配制成均相液體；(2)加入中微量元素攪拌至完全溶解，形成均相液體；(3)加入防凍物質攪拌至完全溶解，形成均相液體，得到成品。第三方面，本發明提供了一種懸浮型水溶肥，所述水溶肥原料包括氮肥、磷肥、鉀肥和中微量元素組合物。優選的，以重量份計，所述氮肥為2.4-60.3份，所述磷肥為19.3-57.9份，所述鉀肥為16.2-48.7份，所述中微量元素組合物為4.2-23.5份。優選的，氮肥包含尿素硝酸銨；磷肥包含低聚磷酸銨；所述低聚磷酸銨養分含量優選為氮素含量為8-15份，五氧化二磷含量為30-45份；鉀肥優選為氧化鉀含量為55-75份。優選的，所述尿素硝酸銨溶液養分含量為硝態氮含量為6.5-7.5份，銨態氮含量為6.5-7.5份，酰胺態氮含量為14-17份；所述低聚磷酸銨養分含量為氮素含量為8-15份，五氧化二磷含量為30-45份。第四方面，本發明提供了以上任一項所述的水溶肥配肥的方法，將以上任一項所述的水溶肥原料制備成相應的溶液，混合后得到成品；優選采用液體水溶肥配肥機進行混合。優選的，采用液體水溶肥配肥機進行混合。第五方面，本發明提供了以上任一項所述的組合物以及以上任一項所述的水溶肥在液體水溶肥領域中的應用。優選的，本發明提供了以上任一項所述的組合物以及以上任一項所述的水溶肥在懸浮型液體水溶肥領域中的應用。本發明的優點和有益效果在于：(1)本發明所述的中微量元素組合物中含有增稠物質，通過與氮溶液、磷溶液和鉀溶液混配后可以提高成品懸浮型水溶肥的混配性和穩定性。(2)本發明所述的中微量元素組合物中含有防凍物質，通過與氮溶液、磷溶液和鉀溶液混配后可以提高成品懸浮型水溶肥的抗凍性，使懸浮型水溶肥在-20℃的情況下沒有鹽析出。(3)基于本發明所述的中微量元素組合物和水溶肥的配肥方法，可以精確控制肥料的注入量和肥料配比，能夠按照設定的配方對不同肥料種類進行精確混合，從而實現了肥料定量生產，自動運行；而且可以脫離大工業生產模式，使農戶在簡單設備的條件下，通過簡單工藝配置定制化養分含量水溶肥。例如可以通過使用農戶自帶桶包裝、運輸，減少因為懸浮型水溶肥稱量和罐裝過程中造成的溶液掛壁損失，充分保證農戶自身的利益。而且中微量元素溶液的制作過程簡單，成本低廉，適合小規模投入生產。(4)本發明可以根據特定區域土壤養分情況和特定農作物生長時間和農作物品種需求，結合測土結果，形成具有針對性的、不同養分含量的、定制化肥料配方，滿足不同區域和不同農作物差異化需求，做到測土配方施肥。(5)本發明所用的水溶肥原料溶液的包裝單位為1立方，既能夠滿足一定規模的農業生產需求量，又可以通過降低小包裝盒包裝盒運輸成本而降低成本。(6)本發明可以結合水肥一體化、智能灌溉系統，組成基于液體配肥機的懸浮型水溶肥配肥-智能灌溉系統相結合的體系，實現農業灌溉-施肥現代化體系。具體實施方式如上所述，為了解決上述技術問題，本發明提供了一種懸浮型水溶肥用中微量元素組合物、水溶肥及其制備和應用。具體地，本發明提供了一種懸浮型水溶肥用中微量元素組合物，所述中微量元素組合物包括中微量元素、增稠物質和防凍物質；所述中微量元素包含鈣、鎂、鐵、錳、鉬、銅、鋅和/或硼中的至少一種；所述增稠物質包含聚多糖類和/或無機高分子增稠劑中的至少一種；所述防凍物質包含醇類和/或無機鹽類中的至少一種。本發明同時提供了一種水溶肥配肥的方法，將水溶肥原料制備成相應的溶液，混合后得到成品。本發明的懸浮型水溶肥用中微量元素組合物、水溶肥可以借助于本領域技術人員常用的配肥機進行配肥，配肥機可以通過市售購買。其中，在本發明的一種優選實施方式中，借助于液體水溶肥配肥機進行混合。更優選地，所述液體智能液體配肥機為申請號為CN201620142437.3的專利“一種液體水溶肥智能配肥機”所述的智能液體配肥機。所述液體水溶肥智能配肥機包括，至少一組肥料注入系統，所述肥料注入系統包括肥液罐、肥料量計量裝置和注肥管道，所述肥液罐與計量裝置連接，所述注肥管道與計量裝置連接；反應釜，所述反應釜中設有檢測裝置，用于檢測肥料生產狀態；所述反應釜與注肥管道連接；控制系統，所述控制系統分別連接所述肥料注入系統和反應釜，所述控制系統控制反應釜和肥料注入系統的動作，實時監測和控制肥料的注入量。由于配肥機具有智能配肥功能，通過人工輸入配方，確定不同溶液之間的比例，經過精確計量后混配形成不同的配方。下面對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。其中，實施例中所用的原料的信息見表1。表1實施例中所用原料的信息原料純度和/或型號生產廠商螯合鈣97％鄒平縣潤梓化工有限公司螯合鎂97％鄒平縣潤梓化工有限公司螯合鐵97％鄒平縣潤梓化工有限公司螯合錳97％鄒平縣潤梓化工有限公司螯合鉬酸銨97％鄒平縣潤梓化工有限公司螯合銅97％鄒平縣潤梓化工有限公司螯合鋅97％鄒平縣潤梓化工有限公司四水八硼酸鈉97％鄒平縣潤梓化工有限公司黃原膠99％內蒙古阜豐生物科技有限公司白炭黑90％濟南潤安新材料有限公司乙二醇95％濟南樂俊化工有限公司苯甲酸鈉99％滕州市滕寶化工有限責任公司尿素99％山東魯科化工有限責任公司尿素硝酸銨溶液99％魯西化工低聚磷酸銨溶液97％魯西化工鉀溶液95％標美力克肥業有限公司實施例一(一)配制中微量元素溶液本實施例所述中微量元素溶液的制備方法，包括以下步驟(以下份數為重量份)：1)稱取水50份，加入反應釜A中，在轉速為4000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，加入黃原膠0.6份，持續攪拌60分鐘，形成均相液體，靜置24小時后備用；2)稱取水45.58份，加入反應釜B中，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下，加入白炭黑0.4份，持續攪拌30分鐘，將反應釜A中的液體轉移其中，持續攪拌20分鐘，形成均相液體。3)向步驟2)中的液體加入5.54份含鈣量為9.3％的螯合鈣，3.43份含鎂量為6％的螯合鎂，0.79份含鐵量為13％的螯合鐵，0.08份含錳量為13％的螯合錳，0.11份含鉬量為54％四水鉬酸銨，2.74份含銅量為15％螯合銅，6.87份含鋅量為15％螯合鋅，0.74份含硼量為21％的四水八硼酸鈉，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體；4)向步驟3)中添加1份乙二醇和0.5份尿素，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下持續攪拌10分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體，即得成品。(二)準備懸浮型水溶肥溶液在市場上購買尿素硝酸銨溶液，其有效養分硝態氮含量為6.5份-7.5份，有效養分銨態氮含量為6.5份-7.5份，有效養分酰胺態氮含量為14份-17份。在市場上購買低聚磷酸銨溶液，其有效養分氮素含量為11份，有效養分五氧化二磷含量為37份。在市場上購買高濃度鉀溶液，其氧化鉀含量為44份。(三)進行配肥通過設置不同溶液比例，形成高氮型配方，配方中氮-磷-鉀的比例分別是300-100-100，對應的組分及比例為：氮溶液：磷溶液：鉀溶液：中微量元素溶液＝60.3：19.3:16.2:4.2，啟動智能配肥機，加工形成成品懸浮型液體水溶肥。注：要配制氮-磷-鉀比例300-100-100的高氮型配方需要氮溶液，磷溶液，鉀溶液和中微量元素溶液的計算方法如下：已知氮溶液中含氮量為32％，磷溶液中含氮量為11％、含磷量為37％，鉀溶液中含鉀量為44％。因為磷和鉀元素僅存在于磷溶液和鉀溶液中，所以先計算磷溶液和鉀溶液的使用量。假設高氮型配方溶液的密度為1.4g/cm3。求要配置100g的高氮型配方溶液需要多少氮溶液，磷溶液，鉀溶液和中微量元素溶液。磷溶液使用量＝配方中磷元素含量/磷溶液含磷量＝(100/1000/1.4*100)/37％＝19.3鉀溶液使用量＝配方中鉀元素含量/鉀溶液含鉀量＝(100/1000/1.4*100)/44％＝16.2氮溶液使用量＝配方中氮元素含量/氮溶液含氮量＝(300/1000/1.4*100-19.3*0.11)/32％＝60.3中微量元素溶液使用量＝總質量-氮溶液使用量-磷溶液使用量-鉀溶液使用量＝100-60.3-19.3-16.2＝4.2所以，配制高氮型配方溶液配方為氮溶液：磷溶液：鉀溶液：中微量元素溶液＝60.3：19.3:16.2:4.2。除了以上配方，同一氮肥溶液、磷肥溶液、鉀肥溶液和中微量元素溶液可以通過調整比例，形成其它配方。高磷型配方，配方中氮-磷-鉀的比例分別是100-300-100，對應的組分及比例為：氮溶液：磷溶液：鉀溶液：中微量元素溶液＝2.4：57.9:16.2:23.5。高鉀型配方，配方中氮-磷-鉀的比例分別是100-100-300，對應的組分及比例為：氮溶液：磷溶液：鉀溶液：中微量元素溶液＝15.7：19.3:48.7:16.3。氮磷鉀養分均衡型配方，配方中氮-磷-鉀的比例分別是170-170-170，對應的組分及比例為：氮溶液：磷溶液：鉀溶液：中微量元素溶液＝26.7：32.8:27.6:12.9。(四)包裝、運輸懸浮型水溶肥通過農戶自帶家用普通桶為體積10-50L，廣口或細口帶蓋的塑料桶，直接將成品懸浮型液體水溶肥直接運輸到土壤中。經過低溫冷藏和穩定測試實驗，結果表明：使用本發明的方法配制的水溶肥成品肥(包括高氮型配方、高磷型配方、高鉀型配方和均衡型配方)，與對照成品肥(中微量元素用等質量水代替)相比，黏度增加50-61％，低溫鹽析溫度由-4℃降低至-20℃。最重要的是使用本發明制成的成品肥能夠長時間保持穩定，液體不分層時間長達1年，顯著高于對照。經過暖棚蔬菜(生菜、黃瓜、葡萄等)應用，結果表明：與同等營養化肥對照區相比，生菜增產19～29％，黃瓜增產17～23％，葡萄增產9～18％，最重要的是使用本配方所生產的成品肥含有中微量元素，能夠補充長期施用化肥導致的作物中微量元素的缺失，改善作物的品質，黃瓜和葡萄等果實的風味變得純正，結合測土配肥后針對性的補充作物的大量、中量、微量元素。以下通過其他與實施例一相似的實施例，制備得到中微量元素溶液、懸浮型水溶肥，然后將作為作物肥料應用，能夠取得同實施例一相似的效果。實施例二(一)配制中微量元素溶液本實施例所述中微量元素溶液的制備方法，包括以下步驟：1)稱取水50份，加入反應釜A中，在轉速為4000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，加入黃原膠0.8份，持續攪拌60分鐘，形成均相液體，靜置24小時后備用；2)稱取水13.1份，加入反應釜B中，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下，加入白炭黑1份，持續攪拌30分鐘，將反應釜A中的液體轉移其中，持續攪拌20分鐘，形成均相液體。3)向步驟2)中的液體加入21.51份含鈣量為9.3％的螯合鈣，0.17份含鉬量為54％四水鉬酸銨，3.33份含銅量為15％螯合銅，6.67份含鋅量為15％螯合鋅，1.43份含硼量為21％的四水八硼酸鈉，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體；4)向步驟3)中添加1份乙二醇和1份尿素，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下持續攪拌10分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體，即得成品。(二)準備懸浮型水溶肥溶液同實施例一(二)(三)進行配肥同實施例一(三)(四)包裝、運輸懸浮型水溶肥同實施例一(四)實施例三(一)配制中微量元素溶液本實施例所述中微量元素溶液的制備方法，包括以下步驟：1)稱取水50份，加入反應釜A中，在轉速為4000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，加入黃原膠0.6份，持續攪拌60分鐘，形成均相液體，靜置24小時后備用；2)稱取水6.82份，加入反應釜B中，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下，加入白炭黑2份，持續攪拌30分鐘，將反應釜A中的液體轉移其中，持續攪拌20分鐘，形成均相液體。3)向步驟2)中的液體加入16.67份含鎂量為6％的螯合鎂，3.85份含鐵量為13％的螯合鐵，4.62份含錳量為13％的螯合錳，3.33份含銅量為15％螯合銅，6.67份含鋅量為15％螯合鋅，0.95份含硼量為21％的四水八硼酸鈉，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體；4)向步驟3)中添加4份乙二醇和0.5份尿素，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下持續攪拌10分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體，即得成品。(二)準備懸浮型水溶肥溶液同實施例一(二)(三)進行配肥同實施例一(三)(四)包裝、運輸懸浮型水溶肥同實施例一(四)以下對比例一和對比例二采用同實施例一相同的方法制備中微量元素溶液以及懸浮型水肥溶液，同實施例一、實施例二和實施例三的整體區別在于將增稠物質和防凍物質在中微量元素組合物中的比例進行或大或小的變化，然后將其作為水溶性肥料應用到作物中，其所取得效果與采用實施例一、實施例二和實施例三的水溶性肥料相比，效果稍差。具體表現為增產量稍低，黏度增加量稍低。但是，與同等營養的其他對照品(不含本發明的中微量元素組合物)相比，仍然能夠取得相對好的結果。對比例一(一)配制中微量元素溶液本實施例所述中微量元素溶液的制備方法，包括以下步驟：1)稱取水50份，加入反應釜A中，在轉速為4000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，加入黃原膠0.4份，持續攪拌60分鐘，形成均相液體，靜置24小時后備用；2)稱取水22.89份，加入反應釜B中，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下，加入白炭黑3份，持續攪拌30分鐘，將反應釜A中的液體轉移其中，持續攪拌20分鐘，形成均相液體。3)向步驟2)中的液體加入5.38份含鈣量為9.3％的螯合鈣，3.33份含鎂量為6％的螯合鎂，0.77份含鐵量為13％的螯合鐵，0.08份含錳量為13％的螯合錳，0.11份含鉬量為54％四水鉬酸銨，2.67份含銅量為15％螯合銅，6.67份含鋅量為15％螯合鋅，0.71份含硼量為21％的四水八硼酸鈉，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體；4)向步驟3)中添加0.4份乙二醇和3份尿素，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下持續攪拌10分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體，即得成品。(二)準備懸浮型水溶肥溶液同實施例一(二)(三)進行配肥同實施例一(三)(四)包裝、運輸懸浮型水溶肥同實施例一(四)對比例二(一)配制中微量元素溶液本實施例所述中微量元素溶液的制備方法，包括以下步驟：1)稱取水50份，加入反應釜A中，在轉速為4000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，加入黃原膠0.4份，持續攪拌60分鐘，形成均相液體，靜置24小時后備用；2)稱取水22.89份，加入反應釜B中，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下，加入白炭黑3份，持續攪拌30分鐘，將反應釜A中的液體轉移其中，持續攪拌20分鐘，形成均相液體。3)向步驟2)中的液體加入5.38份含鈣量為9.3％的螯合鈣，3.33份含鎂量為6％的螯合鎂，0.77份含鐵量為13％的螯合鐵，0.08份含錳量為13％的螯合錳，0.11份含鉬量為54％四水鉬酸銨，2.67份含銅量為15％螯合銅，6.67份含鋅量為15％螯合鋅，0.71份含硼量為21％的四水八硼酸鈉，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下攪拌30分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體；4)向步驟3)中添加1份乙二醇和0.6份尿素，在轉速為2000r/min的剪切乳化攪拌條件下持續攪拌10分鐘，至以上物質全部溶解，形成均相液體，即得成品。(二)準備懸浮型水溶肥溶液同實施例一(二)(三)進行配肥同實施例一(三)(四)包裝、運輸懸浮型水溶肥同實施例一(四)通過設置不同溶液比例，形成以上所述僅是本發明的優先實施方式，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。以上所述僅為本發明較佳實施例，并不用于局限本發明，凡在本發明的精神和原則之內所做的修改、等同替換和改進等，均需要包含在發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3