本發明涉及一種顆粒肥料添加劑及其制備方法、顆粒肥料添加劑粉末和顆粒肥料,屬于肥料領域。
背景技術:
:隨著人們環境意識的提高,人們對降低肥料損失、提高肥料利用率、減輕或免除肥料污染也越來越重視。通過農藝措施的改良、肥料配比的優化、農化服務的提升和平衡施肥技術的推廣,可以降低污染、提高肥料利用率。但是此類技術涉及面廣、技術難度高、局限性強,尤其在分散經營模式下更增加了利用難度。顆粒肥料可以降低肥料的吸濕性,減少對環境的污染,目前已被大量使用。但是隨著機械化施肥的普遍化,對肥料顆粒化的要求越來越高,并且對肥料的顆粒強度,使用效果等方面都有新的要求。專利申請CN103922863A提供一種肥料粘合劑,在肥料造粒過程中加入膨澗土、磷酸鈣等無機粘合材料,形成肥料顆粒。但是由于其增加了肥料顆粒中的不溶物的比例,待肥料顆溶解后會形成沉淀物,從而不能作為滴管肥使用,并且嚴重影響顆料肥料的使用效果。技術實現要素:發明要解決的問題本發明的目的在于提供一種顆粒肥料添加劑及其制備方法、顆粒肥料添加劑粉末和顆粒肥料,通過在顆料肥料中添加本發明的顆粒肥料添加劑或顆粒肥料添加劑粉末,能夠減少顆粒肥料中的不溶物,或者使殘留的不溶物呈現懸浮狀態,減少滴管設備的堵塞,并且能夠改良土壤肥效,促進作物發育。用于解決問題的方案本發明提供一種顆粒肥料添加劑,以所述顆粒肥料添加劑的總重量為100%計,包含以下組分和/或以下組分的鹽:木質素磺酸:10-40%;優選20-30%;多肽:5-20%;優選10-15%;腐植酸:5-20%;優選10-15%;水:20-80%;優選40-60%;其中,所述腐植酸優選為黃腐酸。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述多肽包括聚天門冬氨酸、聚谷氨酸、大豆多肽、魚皮多肽中的一種或幾種。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述顆粒肥料添加劑中各組分的鹽包括:各組分的鈉鹽、銨鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽中的一種或幾種,優選各組分的鈉鹽、銨鹽、鉀鹽中的一種或幾種。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述顆粒肥料添加劑中的木質素磺酸和/或木質素磺酸鹽、多肽和/或多肽鹽以及腐植酸和/或腐植酸鹽的重量比為1-3:1-2:1-2,優選為2:1:1。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述顆粒肥料添加劑還包含有表面活性劑,優選地,所述表面活性劑的加入量為0.05-5%,優選為0.5-2%。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其特征在于,所述顆粒肥料添加劑中還包含有羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、淀粉、殼聚糖、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺中的一種或幾種;優選地,所述顆粒肥料添加劑中不含有膨潤土、滑石粉、麥飯石、高嶺土、蒙脫石中的一種或幾種。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述羧甲基纖維素的加入量為3-8%,優選4-6%;所述羥甲基纖維素的加入量為3-8%,優選4-6%;所述淀粉的加入量為3-8%,優選4-6%;所述殼聚糖的加入量為3-8%,優選4-6%;所述聚丙烯酸的加入量為3-8%,優選4-6%;所述聚丙烯酰胺的加入量為3-8%,優選4-6%。本發明還提供一種根據本發明的顆粒肥料添加劑的制備方法,其特征在于,包括將所述顆粒肥料添加劑的各組分混合的步驟。本發明還提供一種顆粒肥料添加劑粉末,其通過本發明所述的顆粒肥料添加劑脫水后形成。本發明還提供一種顆粒肥料,其中,包括根據本發明所述的顆粒肥料添加劑;優選地,基于所述顆粒肥料的總重量,所述顆粒肥料添加劑或所述顆粒肥料添加劑粉末的加入量為0.05-10%,優選為0.1-8%,更優選為0.5-3%。發明的效果通過添加本發明的顆粒肥料添加劑或顆粒肥料添加劑粉末所制備得到的肥料,其顆粒強度較高,同時由于添加的木質素磺酸、木質素磺酸鹽、多肽和/或多肽鹽,均由天然水溶性高分子化合物改性得到,使得肥料顆粒呈現片狀裂解,同時顆粒肥料在溶解后,所殘留的不溶物能夠呈現懸浮狀態,不會堵塞滴管設備。此外,由于上述水溶性高分子化合物有助于土壤團聚體的形成,從而改良土壤肥效,促進作物生長發育,提高產量。具體實施方式本發明提供一種顆粒肥料添加劑,包含以下組分和/或以下組分的鹽:木質素磺酸、多肽、腐植酸和水。其中,木質素磺酸、木質素磺酸鹽、多肽以及多肽鹽均為水溶性高分子化合物。是一種強親水性的高分子材料改性得到的,能溶解或溶脹于水中形成水溶液或分散體系。在水溶性聚合物的分子結構中含有大量的親水基團。親水基團通常可分為三類:①陽離子基團,如叔胺基、季胺基等;②陰離子基團,如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等;③極性非離子基團,如羥基、醚基、胺基、酰胺基等。木質素磺酸、木質素磺酸鹽、多肽以及多肽鹽均由天然水溶性高分子化合物改性得到的,其原料是由自然界或礦物中由生化作用或光合作用而形成的高分子化合物,存在于動物、植物或礦物內,分子量從幾萬到幾百萬。上述改性的水溶性天然高分子化合物含有較大量的磺酸基,羧基,羥基等基團,對肥料中二價或更高價的金屬離子具有較強的絡合和活化能力。將顆粒肥料添加劑與肥料同時施入土壤中后,有助于土壤團粒結構的形成,利于作物養分的吸收。木質素磺酸和/或木質素磺酸鹽、多肽和/或多肽鹽以及腐植酸(例如:黃腐酸)和/或腐植酸鹽,能夠產生一定的協同作用,在促進作物增產增收的前提下,還使得肥料顆粒呈現片狀裂解,同時肥料顆粒在溶解后,所殘留的不溶物能夠呈現懸浮狀態,不會堵塞滴管設備。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,以所述顆粒肥料添加劑的總重量為100%計,所述木質素磺酸和/或木質素磺酸鹽的加入量為10-40%,優選20-30%。由于木質素磺酸和/或木質素磺酸鹽具有不同程度的分散性,能夠吸附在各種固體質點的表面上,可以進行金屬離子交換作用。并且其制造工藝簡單,價格低廉,可以減少不溶物的化學沉淀和固定,能夠提高肥料的利用率。但是木質素磺酸和/或木質素磺酸鹽的加入量大于40%時,會使得添加劑中其它組分減少,使用效果降低;木質素磺酸和/或木質素磺酸鹽的加入量小于10%時,不能有效減少肥料中的不溶物。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,以所述顆粒肥料添加劑的總重量為100%計,所述多肽和/或多肽鹽的加入量為5-20%,優選10-15%。在肥料中加入多肽和/或多肽鹽,能夠改良土壤,提高農作物免疫力,對農作物有抗衰老,抗菌,抗倒伏等作用。還可以促進農作物發育、根系發達,抗旱性、抗堿性和抗異常天氣等。但是多肽和/或多肽鹽的加入量大于20%時,與木質素磺酸和/或木質素磺酸鹽的復配體系穩定性變差,多肽和/或多肽鹽的加入量小于5%時,效果不明顯。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,以所述顆粒肥料添加劑的總重量為100%計,所述腐植酸和/或腐植酸鹽的加入量為5-20%,優選10-15%。當腐植酸和/或腐植酸鹽在上述范圍內時,腐植酸和/或腐植酸鹽在肥料中不僅能固氮、解磷、緩釋鉀,促使有效成分轉化,盡快被作物吸收利用。腐植酸、腐植酸鹽中含有多種活性官能團,易被植物吸收。腐植酸、腐植酸鹽能夠被作物根部或葉面吸入體內,從而調節植物生理作用,使作物根系末端氧化酶和體內糖化酶活性提高,增加作物根系和葉片的呼吸強度,從而刺激作物生長。另外,本發明的顆粒肥料添加劑中還加以添加適量水,以所述顆粒肥料添加劑的總重量為100%計,水的加入量為20-80%;優選40-60%。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述多肽包括聚天門冬氨酸、聚谷氨酸、大豆多肽、魚皮多肽等中的一種或幾種。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述顆粒肥料添加劑中各組分的鹽包括:各組分的鈉鹽、銨鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽中的一種或幾種,優選各組分的鈉鹽、銨鹽、鉀鹽中的一種或幾種。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述顆粒肥料添加劑還可包含有表面活性劑,可以是通用的農業用表面活性劑,例如:聚乙烯醇、有機硅、烷基糖苷等,優選地,所述表面活性劑的加入量為0.05-5%,優選為0.5-2%。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述顆粒肥料添加劑的pH值為4-8,優選6.5-8。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述顆粒肥料添加劑中還包含有羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、淀粉、殼聚糖、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺中的一種或幾種。羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、淀粉、殼聚糖、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺也均為改性的水溶性高分子化合物或者未改性的水溶性高分子化合物,其能夠有效的與木質素磺酸、木質素磺酸鹽、多肽以及多肽鹽進行結合,改善肥料的顆粒強度,減少底部沉淀,可以進一步有利于N、P、K的吸收,提高作物產量。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述羧甲基纖維素的加入量為3-8%,優選4-6%;所述羥甲基纖維素的加入量為3-8%,優選4-6%;所述淀粉的加入量為3-8%,優選4-6%;所述殼聚糖的加入量為3-8%,優選4-6%;所述聚丙烯酸的加入量為3-8%,優選4-6%;所述聚丙烯酰胺的加入量為3-8%,優選4-6%。根據本發明的顆粒肥料添加劑,其中,所述顆粒肥料添加劑中不含有膨潤土、滑石粉、麥飯石、高嶺土、蒙脫石中的一種或幾種。本發明還提供一種根據本發明的顆粒肥料添加劑的制備方法,包括將所述顆粒肥料添加劑的各組分混合的步驟。具體地,可以以水溶液的形式混合;也可以以固體形式混合,例如可以通過球磨粉碎機混合粉碎。以水溶液的形式混合時,能夠使顆粒肥料添加劑便于輸送,且方便均勻的加入造粒系統,顆粒肥料添加劑的粘度范圍一般控制在60-100cp。本發明還提供一種顆粒肥料添加劑粉末,其通過本發明所述的顆粒肥料添加劑脫水后形成。本發明還提供一種顆粒肥料,包括根據本發明所述的顆粒肥料添加劑或者本發明的顆粒肥料添加劑粉末。其中所述顆粒肥料添加劑或所述顆粒肥料添加劑粉末的加入量為0.05-10%;優選0.1-8%;更優選0.5-3%。加入量為0.5-3%時,可以顯著提高肥料的溶解性狀以及肥料的強度指標,使用效果更好。并且所述顆粒肥料中顆粒肥料添加劑的加入量是以顆粒肥料添加劑中的固含量(干重)計算得到的。根據本發明的顆粒肥料,所述顆粒肥料包括磷肥、氮肥、鉀肥、復合肥中的一種或幾種。具體地,可以在顆粒肥料造粒的過程中加入顆粒肥料添加劑或者顆粒肥料添加劑粉末,例如可以是在圓盤造粒機、轉鼓造粒機高塔造粒的熔料槽中進行造粒時加入顆粒肥料添加劑或者顆粒肥料添加劑粉末。實施例下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述,但是本領域技術人員將會理解,下列實施例僅用于說明本發明,而不應視為限定本發明的范圍。實施例中未注明具體條件者,按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市購獲得的常規產品。實施例1在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.25kg的木質素磺酸,0.625kg的聚天門冬氨酸,0.625kg的黃腐酸(新疆雙龍腐植酸有限公司,黃腐酸III型,下同),進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑I。實施例2在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.5kg的木質素磺酸鈉,0.5kg的聚天門冬氨酸,0.5kg的黃腐酸,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑II。實施例3在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1kg的木質素磺酸,0.75kg的聚天門冬氨酸鈉(淄博潤聚生物有限公司,下同),0.75kg的黃腐酸,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑III。實施例4在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.5kg的木質素磺酸,0.5kg的大豆多肽,0.5kg的黃腐酸鈉,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑IV。實施例5在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.65kg的木質素磺酸,0.4kg的大豆多肽,0.4kg的黃腐酸,0.05kg的聚乙烯醇,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑V。實施例6在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.4kg的木質素磺酸,0.4kg的大豆多肽,0.5kg的黃腐酸,0.2kg的羥甲基纖維素鈉,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑VI。實施例7在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.4kg的木質素磺酸,0.4kg的大豆多肽,0.5kg的黃腐酸,0.2kg的羧甲基纖維素鈉,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑VII。實施例8在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.4kg的木質素磺酸,0.5kg的大豆多肽,0.4kg的黃腐酸,0.2kg的聚丙烯酰胺,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑VIII。實施例9在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.3kg的木質素磺酸,0.4kg的大豆多肽,0.4kg的黃腐酸,0.4kg的聚丙烯酸,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑IX。實施例10在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.4kg的木質素磺酸,0.5kg的大豆多肽,0.4kg的黃腐酸,0.2kg的可溶性淀粉,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑X。實施例11在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入1.4kg的木質素磺酸,0.5kg的大豆多肽,0.4kg的黃腐酸,0.2kg的殼聚糖,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑XI。對比例1在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入2.5kg的粉末聚天門冬氨酸鈉,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑XII。對比例2在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入2.5kg的木質素磺酸,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑XIII。對比例3在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入2.5kg的木質素磺酸鈉,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑XIV。對比例4在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入2kg的木質素磺酸鈉和0.5kg的聚天門冬氨酸鈉,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑XV。對比例5在反應釜中加入2.5kg的水,然后加入2kg的木質素磺酸鈉和0.5kg的黃腐酸,進行攪拌處理,待溶解均勻后,形成液體顆粒肥料添加劑XVI。實施例12在對輥擠壓造粒機進料槽中,逐次(共17次)加入56kg的尿素,23kg的磷酸二氫銨,21kg的氯化鉀,攪拌均勻。每次在圓盤造粒機上方的儲液槽中分別加入實施例1-11制備得到的液體顆粒肥料添加劑3kg、對比例1-5制備得到的液體顆粒肥料添加劑3kg以及水3kg(作為對照),通過噴頭均勻噴灑到對輥擠壓造粒機進料槽中,開動造粒機,然后對得到的混合物過篩,并在溫度為105℃下烘干,得到顆粒肥料I-XVII。分別稱取5g的顆粒肥料I-XVII,加入到30mL的去離子水中攪拌,待顆粒完全破碎后,靜止1分鐘,除去去離子水,底部殘渣用10mL水清洗三次,在100℃烘干,稱取沉淀質量,并計算沉淀質量占顆粒肥料I-XVII總重量的百分比。采用顆粒強度測定儀測定上述顆粒肥料I-XVII的顆粒強度。結果如下表1所示。表1顆粒肥料所含顆粒肥料添加劑顆粒強度(N)底部沉淀質量(%)I顆粒肥料添加劑I20.32.6II顆粒肥料添加劑II19.52.3III顆粒肥料添加劑III19.82.4IV顆粒肥料添加劑IV20.52.4V顆粒肥料添加劑V20.12.3VI顆粒肥料添加劑VI20.42.2VII顆粒肥料添加劑VII20.12.1VIII顆粒肥料添加劑VIII19.62.4IX顆粒肥料添加劑IX19.72.2X顆粒肥料添加劑X20.32.3XI顆粒肥料添加劑XI19.52.2XII顆粒肥料添加劑XII15.86.2XIII顆粒肥料添加劑XIII16.34.7XIV顆粒肥料添加劑XIV16.44.8XV顆粒肥料添加劑XV17.84.3XVI顆粒肥料添加劑XVI17.54.2XVII水14.58.3由表1可以看出,添加本發明實施例1-11的顆粒肥料添加劑I-XI所制備得到的顆粒肥料相比對比例1-5的顆粒肥料添加劑XII-XVI,顆粒強度均有明顯提高,并且底部沉淀質量也較低,因此,在顆料肥料中添加本發明的顆粒肥料添加劑能夠減少顆粒肥料中的不溶物,或者使殘留的不溶物呈現懸浮狀態,減少滴管設備的堵塞。另外,將本發明實施例1-11的顆粒肥料添加劑I-XI脫水,得到顆粒肥料添加劑粉末。在顆粒肥料造粒的過程中加入顆粒肥料添加劑粉末同樣具有與顆粒肥料添加劑I-XI相同或相似的效果。實施例13取相同的花盆17個,每盆裝15kg篩好的吉林暗棕土壤,含水量控制在18-23%,進行玉米盆栽種植實驗。分別施入上述實施例12制備得到的顆料肥料I-XVII,測定玉米收獲期籽粒和秸稈中N、P、K的養分吸收量以及每穗籽粒重量,其中,N、P、K的養分吸收量的檢測方法按照行業標準NY/T2017-2011來測定。結果如下表2所示。表2由表2可以得出,添加本發明實施例1-11的顆粒肥料添加劑I-XI所制備得到的顆粒肥料相比對比例1-5的顆粒肥料添加劑XII-XVI和未添加本發明的顆粒肥料添加劑的顆料肥料,玉米的籽粒的桔桿中的N、P、K較高,并且每穗籽粒重量較大,產量較高。因此,通過添加本發明的顆粒肥料添加劑中的木質素磺酸和/或木質素磺酸鹽、多肽和/或多肽鹽以及腐植酸和/或腐植酸鹽能夠產生協同作用,有助于土壤團聚體的形成,從而改良土壤肥效,促進作物對N、P、K的吸收,提高產量。另外,將本發明實施例1-11的顆粒肥料添加劑I-XI脫水,得到顆粒肥料添加劑粉末。在顆粒肥料造粒的過程中加入顆粒肥料添加劑粉末同樣具有與顆粒肥料添加劑I-XI相同或相似的效果。當前第1頁1 2 3