一种抗硬水的水溶肥料及其应用

技术领域

本申请特别涉及一种抗硬水的水溶肥料及其应用。

背景技术

腐植酸含有多种具有化学活性和生物活性的官能团，改善土壤结构、调节土壤PH值，增强土壤缓冲能力，刺激土壤中有益微生物的生长和繁殖，增强肥料等作用，在农业上得到广泛的应用。但由于设施农业的兴起，腐植酸抗硬水性能较差，与水中钙、镁离子形成絮状沉淀，不利于使用；另外配制液体肥时，长期放置不稳定，底部会形成较多的胶状沉积物。聚磷酸铵是一种氮磷二元复合肥料，聚磷酸铵能螯合土壤中的金属离子，使其不易被土壤固体，磷利用率得到大幅度提升；近年来聚磷酸铵的应用也越来越广泛。但聚磷酸铵由于对钙镁的螯合能力相对较弱，入水后，其中的正磷酸铵易与硬水中的钙镁离子开成絮状沉淀，在设施农业上使用受到限制。

专利申请号CN201911046274.3公开了一种抗硬水的中性偏碱性大量元素水溶肥料，提到腐植酸与水溶性聚磷酸铵按一定比例结合，对其相互的螯合部位产生自身掩蔽作用，不易生成絮凝沉淀，消除了双方遇硬水易沉淀的问题；但其抗硬水效果受限，虽然24小时无沉淀产生，但其掩蔽作用极不稳定，特别是随着稀释倍越大，掩蔽作用更不稳定，更易产生沉淀，从而造成管道阻塞。

发明内容

针对上述缺陷，本申请提供一种抗硬水的水溶肥料，抗硬水效果稳定，且具有较宽的肥料配比。

本申请利用腐植酸钾中的活性羟基，其与磷酸铵(磷酸与氨反应生成)发生缩合反应，形成聚磷酸腐植酸铵钾水溶性较佳，在硬水中溶解不易产生沉淀，配制成含腐植酸水溶肥料长期存放稳定，可直接施用或作为配制含腐植酸水溶肥料的原料。

技术方案是：一种抗硬水的水溶肥料，包括：

聚磷酸腐植酸铵钾；以及

基础肥料；

其中，聚磷酸腐植酸铵钾：基础肥料质量比为1-99：1-99，聚磷酸腐植酸铵钾由磷酸、腐植酸钾、氨以及缩合剂反应制成，磷酸：腐植酸钾质量比为10：1-10：10，磷酸：氨摩尔比为1：1-1：3，磷酸：缩合剂质量比为10：0.1-10：5。

可选地，所述磷酸：腐植酸钾质量比为10：1-10：5，磷酸：氨摩尔比为1：1-1：2，磷酸：缩合剂质量比为10：0.3-10：2。

可选地，所述缩合剂为尿素与硫酸铵的混合物。

可选地，所述尿素：硫酸铵的质量比为50-99：1-10。

可选地，所述基础肥料为硝酸钾、尿素、尿素、硼酸、EDTA-Mn、硫酸钾、硫酸铵中的一种或多种。

可选地，所述聚磷酸腐植酸铵钾经以下步骤制成：

①取磷酸与腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；

②将混合料浆与氨加压到0.2-1MPa，送入反应器中反应，反应后喷出熔融物料；

③将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂；

④将③反应后的物料冷却；

⑤粉碎得聚磷酸腐植酸铵钾。

可选地，②中，反应温度为120-200℃，反应时间为5s-2min，反应器为管式反应器；③中，反应温度为120-200℃，反应时间为60-120min。

本申请还提供一种抗硬水的水溶肥料溶的应用。

技术方案是：一种上述的抗硬水的水溶肥料溶于硬水，用于农业生产。

具体实施方式

下面将对本申请作进一步说明。

下面实施例1-8中：

磷酸为：市售，85wt％工业磷酸；

腐植酸钾为：市售，腐植酸含量≥65.0wt％，氧化钾含量(K

实施例1

取磷酸100公斤与10公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mPa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料113.2公斤。

将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂20公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比95:5配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷对粉碎得到118公斤聚磷酸腐植酸铵钾。

实施例2

取磷酸100公斤与20公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mPa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料124公斤。

将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂24.8公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比95:5配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷却粉碎得到128.3公斤聚磷酸腐植酸铵钾。

实施例3

取磷酸100公斤与50公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mPa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料150.5公斤。

将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂30.1公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比95:5配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷对粉碎得到154.1公斤聚磷酸腐植酸铵钾。

实施例4

取磷酸100公斤与20公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mPa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料125.7公斤。

将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂12.57公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比98:2配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷对粉碎得到127.5公斤聚磷酸腐植酸铵钾。

实施例5

取磷酸100公斤与20公斤腐植酸钾混合均匀，得到混合料浆；混合料浆与气氨加压到0.5mPa，进入管式反应器中，通过调节阀控制磷酸与氨的摩尔比为1:1.4；管式反应器温度控制185℃，反应时间10s，通过管式反应器喷出，得到熔融物料125.8公斤。

将熔融物料放入聚合反应釜中，加入缩合剂37.74公斤(尿素:硫酸铵配比按重量比90:10配制)，聚合反应釜温度控制在185℃、反应时间为90分钟。然后通过聚合反应釜的底阀放料至混料机中；经冷对粉碎得到131.5公斤聚磷酸腐植酸铵钾。

实施例6

将实施例1-5的聚磷酸腐植酸铵钾进行物化指标测定，结果如下表1。

表1

表1中，溶解性中的水为纯水(蒸馏水)。

实施例7

将实施例1-5的聚磷酸腐植酸铵钾进行抗硬水性能测试(1:300倍硬水稀释，水的硬度为35度，1:300倍指如以公斤计，1公斤聚磷酸腐植酸铵钾，300公斤硬水)，结果如下表2。

表2

从表2可以看出，实施例2的效果最好，其次为实施例3，然后为实施例4，实施例1，最后为实施例5。

实施例8

取实施2生产的聚磷酸腐植酸铵钾产品200g，加入硝酸钾205克，尿素95g，配制成肥料A，其中氮磷钾配比为19-19-19，腐植酸≥4.0％。

取实施3生产的聚磷酸腐植酸铵钾产品75g，加入硝酸钾100克，硫酸钾200克，尿素125g，配制成肥料B，其中氮磷钾配比为15-6-30，腐植酸≥3.0％。

取实施3生产的聚磷酸腐植酸铵钾产品130g，加入硝酸钾105克，尿素265g，配制成肥料C，其中氮磷钾配比为30-10-10，腐植酸≥5.0％。

取实施3生产的聚磷酸腐植酸铵钾产品400g,加入硝酸钾50g、硫酸钾35g、硫酸铵8g、硼酸3.5g、EDTA-Mn 3.5g，配制成肥料D，其中氮磷钾配比为10-32-10，腐植酸≥17.0％。

取腐植酸钾(为肥料E)，氮磷钾配比0-0-10。

取市售水溶性聚磷酸铵(肥料F)，其中氮(N)≥18.0％、磷(P2O5)≥60.0％，氮磷钾配比18-60-0。

取水溶性聚磷酸铵160g(市售)、硝酸钾120克、硫酸钾70克、尿素115克，腐植酸钾35克，配制成肥料G，其中氮磷钾配比为19-19-19，腐植酸≥4.0％。

取水溶性聚磷酸铵250g(市售)、腐植酸钾150g、硝酸钾50g、硫酸钾35g、硫酸铵8g、硼酸3.5g、EDTA-Mn3.5g，配制成肥料H，其中，氮磷钾配比为10-30-11，腐植酸≥19.0％。

将肥料A-H进行抗硬水性能测试，结果如下表3。

表3

从表3的结果可以得出，肥料A-D抗硬水效果优于E-H，说明本申请制备的聚磷酸腐植酸铵钾用作水溶性肥料时，与其他肥料配合，具有较佳的抗硬水效果。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。