CN109180349B - 一种粉剂稳定型中量元素水溶肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉剂稳定型中量元素水溶肥及其制备方法，包括羟丙基–β–环糊精的改性、钙镁元素母液A的制备、钙镁元素母液B的制备、中量元素肥料原粉的制备和稳定型的中量元素水溶肥的制备，本发明还给出了一种粉剂稳定型中量元素水溶肥，本发明粉剂稳定型中量元素水溶肥中改性羟丙基–β–环糊精具有“内疏水，外亲水”的独特结构，起到螯合固定钙的作用，促进硫酸钙的溶解，提高了钙离子的稳定性；硫酸钙原料便宜且易得；三聚磷酸盐与钙离子不易发生沉淀现象，提高了使用过程中的稳定性；耐盐表面活性剂具有很好的耐盐性，在肥料溶解后避免发生絮凝。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种粉剂稳定型中量元素水溶肥及其制备方法。
背景技术
中量元素为植物生长所必需，如钙、镁、硫等。钙肥在农业上的应用己有较长的历史，随着优质、高效农业的发展，缺钙现象日趋严重，植物缺钙时，根的前端变为褐色，枝、叶徒长质地***，影响果实糖分的积累，果粉少，香味淡，新梢的成熟不良，树势变弱。果树在挂果期需要大量的钙，一旦缺乏或营养失衡就会造成营养不良，免疫力下降，易受各种细菌侵害而得病，使果品质量下降，来年还会减产。镁元素是构成植物体内叶绿素的主要成分之一，与植物的光合作用有关，镁又是二磷酸核酮糖羧化酶的活化剂，能促进植物对二氧化碳的同化作用。作物缺镁时叶片通常失绿，始于叶尖和叶缘的脉间色泽变淡，由淡绿变黄再变紫，随后向叶基部和中央扩展，但叶脉仍保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉纹；严重时叶片枯萎、脱落。硫元素是作物需求较大的元素，其需要量与磷相当，某些作物对其需求量甚至超过磷。硫是植物体内含硫蛋白质的重要组成分，约有90％的硫存在于胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸等含硫氨基酸中。硫也是植物体内脂肪酶、羧化酶、氨基转移酶、磷酸化酶等的组成分，并参与某些生物活性物质如硫胺素、辅酶A、乙酰辅酶A等的组成。硫还能促进豆科植物形成根瘤和增加固氮能力农作物缺硫会影响其正常生长，导致产量和质量的下降。
为了在水溶肥配方添加钙元素，发明专利：“一种含氨基酸水溶肥料及其制备方法”申请号为CN201610393471.2，以EDTA螯合钙为原料提供钙源；发明专利：“一种芹菜专用螯合钙肥”申请号为CN201710500160.6，以乙酸钙、硝酸钙为原料提供钙源，发明专利：“一种钙肥及其应用”申请号为CN201210192168.8，以氯化钙、硝酸钙、氨基酸钙、黄腐酸钙、EDTA螯合钙任一种或几种任意比例为原料提供钙源，其中乙酸钙、氨基酸钙、黄腐酸钙、EDTA螯合钙钙离子的稳定性高，但是价格高，提高成本；氯化钙含有较高的氯离子，不易施用在忌氯作物上；硝酸钙原料易吸水，且属于管制原料，不易购买。本发明利用相对低廉的硫酸镁和硫酸钙为主要原料制备中量元素水溶肥，同时提高了钙镁元素稳定性，提高其利用率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种粉剂稳定型中量元素水溶肥，该肥料效果好，提高养分利用率。
本发明还要解决的技术问题是提供一种粉剂稳定型中量元素水溶肥制备方法，该制备方法简单，成本低，易操作。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种粉剂稳定型中量元素水溶肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)羟丙基–β–环糊精的改性：取羟丙基–β–环糊精、氧化菌G、黄腐酸、酵母提取物、CaCO3和水混合后在30℃的环境下密封发酵培养20天，所述各组分质量百分比为羟丙基–β–环糊精55-60％、氧化菌G 0.8-1％、黄腐酸5-7％、酵母提取物5-6％、CaCO3 1-2％和水26-31％，每隔3天进行一次搅拌混匀，最后进行45℃恒温烘干处理并研磨成细度为120目的粉末，得到改性羟丙基–β–环糊精；
(2)钙镁元素母液A的制备：在重量份为500份水中添加30-40份二水合硫酸钙，打开超声震荡装置进行超声处理，超声功率550-650W，同时添加28-38份铵盐，超声震荡处理20-30min后停止并添加步骤1中3-5份改性羟丙基–β–环糊精，搅拌20-30min后添加4-15份硫酸镁，再搅拌15min后即得到稳定的钙镁元素母液A；
(3)钙镁元素母液B的制备：取大量元素原料和微量元素原料依次缓慢添加至步骤2的钙镁元素母液搅拌至溶解完全即得到稳定的钙镁元素母液B；其中大量元素原料为6-17份重量份的三聚磷酸钾，微量元素包括3份的无水硫酸锌、2份五水硫酸铜和2份的速溶硼；
(4)中量元素肥料原粉的制备：首先在喷雾干燥塔顶部导入热风，将步骤3的钙镁元素母液B泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状进行干燥，干燥产品从塔底部排出，即得中量元素肥料原粉；
(5)稳定型中量元素水溶肥的制备：取重量占比为99.5-99.7％步骤4的中量元素肥料原粉和0.3-0.5％耐盐表面活性剂进行混合后即得稳定型的中量元素水溶肥。
所述步骤1中羟丙基–β–环糊精纯度≥98％，取代度大于4.0。
其中羟丙基–β–环糊精是β–环糊精分子中葡萄糖单元上羟基的氢原子被羟丙基取代的产物，羟丙基–β–环糊精具有“内疏水，外亲水”的独特结构，其疏水内腔可以通过非共价相互作用与底物形成可逆的超分子包结配合物，不仅可以包结有机分子，同时也能与金属离子配位，且无毒、可生物降解，其亲水性使得羟丙基–β–环糊精易溶于水，进而提高金属离子在水中的溶解性，无毒与环境相溶容易，对人体无害等特性。
所述步骤1中的氧化菌G为葡糖杆菌，采购于北纳创联生物技术有限公司，菌种编号为BNCC136834，氧化菌G属于革兰氏阴性细菌，细胞杆状、椭圆，严格呼吸代谢，具有氧化醇羟基的作用。
所述步骤1中培养条件pH为7.0，且每隔3天进行一次无菌搅拌混匀操作，使氧化菌G处于最宜生长的pH并得到充分的无菌空气。
经过20天的氧化培养，羟丙基–β–环糊精的醇羟基被部分氧化，即为改性羟丙基–β–环糊精，改性后，增强了理化性质，提高了水溶性。
步骤2中的铵盐优选为氯化铵，硫酸钙微溶于水，可溶于铵盐溶液，同时在溶解过程中增加超声设备并添加改性羟丙基–β–环糊精促进硫酸钙溶解，同时钙离子被改性羟丙基–β–环糊精固定，促进硫酸钙的溶解，提高了钙离子的稳定性。
所述步骤2中超声和搅拌温度优选为室温。
所述步骤4得到的中量元素肥料原粉粒径大于20目的颗粒占比为98％。
所述步骤5中耐盐表面活性剂优选为羟烷基磺酸钠。
所述步骤5得到的一种粉剂稳定型中量元素水溶肥水分含量优选为小于等于1％。
通过以上方法获得的一种粉剂稳定型中量元素水溶肥。
本发明的优点是：
1、本发明制备方法步骤1中氧化菌G为葡糖杆菌，在有氧呼吸的作用下，将羟丙基–β–环糊精的醇羟基氧化成羰基，增强羟丙基–β–环糊精活性，在搅拌的培养的过程中进行无菌操作和供给无菌空气，避免杂菌污染。
2、本发明制备方法步骤2中超声溶解温度和搅拌溶解温度均没有要求，室温即可，温度对硫酸钙等试剂溶解速度影响不明显，从经济角度考虑，额外增加加热装置。
3、本发明制备生产方法操作容易，设备简单，提高生产的可操作性，提高生产效率。
4、本发明粉剂稳定型中量元素水溶肥中改性羟丙基–β–环糊精具有“内疏水，外亲水”的独特结构，起到螯合固定钙的作用，促进硫酸钙的溶解，提高了钙离子的稳定性。
5、本发明粉剂稳定型中量元素水溶肥中硫酸钙原料便宜且易得，其微溶于水，可溶于NH4Cl-H2O溶液体系中，同时在溶解过程中增加超声设备促进硫酸钙溶解。
6、本发明粉剂稳定型中量元素水溶肥中三聚磷酸钾提供稳定的磷元素来源，三聚磷酸盐与钙离子不易发生沉淀现象，提高了使用过程中的稳定性。
7、本发明粉剂稳定型中量元素水溶肥中耐盐表面活性剂为羟烷基磺酸钠，其具有很好的耐盐性，在肥料溶解后避免发生絮凝，同时起到降低其附着在作物叶面的表面张力。
8、本发明粉剂稳定型中量元素水溶肥中不仅具有较高含量而稳定的钙镁元素养分，同时具有一定含量的大量元素和微量元素养分，能促进作物生长、提高产量和改善品质。
附图说明
图1所示为不同中量元素水溶肥的润湿性能效果图。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：
实施例1
一种粉剂稳定型中量元素水溶肥及其制备方法，包括以下步骤：
1、羟丙基–β–环糊精的改性：
取羟丙基–β–环糊精、氧化菌G、黄腐酸、酵母提取物、CaCO3和水混合后在30℃的环境下密封发酵培养20天，所选羟丙基–β–环糊精纯度≥98％，取代度大于4.0,氧化菌G为葡糖杆菌，采购于北纳创联生物技术有限公司，菌种编号为BNCC136834，氧化菌G属于革兰氏阴性细菌，细胞杆状、椭圆，严格呼吸代谢，具有氧化醇羟基的作用，培养条件pH为7.0，且每隔3天进行一次无菌搅拌混匀操作，使氧化菌G处于最宜生长的pH并得到充分的无菌空气，所述各组分质量百分比为羟丙基–β–环糊精55％、氧化菌G 0.8％、黄腐酸7％、酵母提取物6％、CaCO3 1％和水30.2％，每隔3天进行一次搅拌混匀，最后进行45℃恒温烘干处理并研磨成细度为120目的粉末，得到改性羟丙基–β–环糊精；
2、钙镁元素母液A的制备：
在重量份为500份水中添加40份二水合硫酸钙，打开超声震荡装置进行超声处理，超声功率550W，同时添加38份铵盐，铵盐为氯化铵，超声震荡处理30min后停止并添加步骤1中5份改性羟丙基–β–环糊精，搅拌20min后添加4份硫酸镁，其中超声和搅拌温度为室温，再搅拌15min后即得到稳定的钙镁元素母液A；
3、钙镁元素母液B的制备：
取大量元素原料和微量元素原料依次缓慢添加至步骤2的钙镁元素母液搅拌至溶解完全即得到稳定的钙镁元素母液B；
大量元素原料为6份重量份的三聚磷酸钾；
微量元素包括3份的无水硫酸锌、2份五水硫酸铜和2份的速溶硼；
4、中量元素肥料原粉的制备：
首先在喷雾干燥塔顶部导入热风，将步骤3钙镁元素母液B泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状进行干燥，干燥产品从塔底部排出，即得中量元素肥料原粉，原粉粒径大于20目的颗粒占比为98％；
5、稳定型的中量元素水溶肥的制备：
取重量占比为99.5％步骤4的中量元素肥料原粉和0.5％耐盐表面活性剂进行混合后即得稳定型的中量元素水溶肥Ⅰ，耐盐表面活性剂为羟烷基磺酸钠，水分含量小于等于1％。
上述的稳定型的中量元素水溶肥Ⅰ各养分含量为N：10.0％；P2O5：2.80％；K2O：3.10％；Ca：9.20％；Mg：0.80％；S：7.50％；B：0.40％；Zn：0.40％；Cu：0.50％。
实施例2
一种粉剂稳定型中量元素水溶肥及其制备方法，包括以下步骤：
1、羟丙基–β–环糊精的改性：
取羟丙基–β–环糊精、氧化菌G、黄腐酸、酵母提取物、CaCO3和水混合后在30℃的环境下密封发酵培养20天，所选羟丙基–β–环糊精纯度≥98％，取代度大于4.0,氧化菌G为葡糖杆菌，采购于北纳创联生物技术有限公司，菌种编号为BNCC136834，氧化菌G属于革兰氏阴性细菌，细胞杆状、椭圆，严格呼吸代谢，具有氧化醇羟基的作用，培养条件pH为7.0，且每隔3天进行一次无菌搅拌混匀操作，使氧化菌G处于最宜生长的pH并得到充分的无菌空气，所述各组分质量百分比为羟丙基–β–环糊精57％、氧化菌G 0.9％、黄腐酸6％、酵母提取物5.5％、CaCO3 1.5％和水29.1％，每隔3天进行一次搅拌混匀，最后进行45℃恒温烘干处理并研磨成细度为120目的粉末，得到改性羟丙基–β–环糊精；
2、钙镁元素母液A的制备：
在重量份为500份水中添加35份二水合硫酸钙，打开超声震荡装置进行超声处理，超声功率550W，同时添加33份铵盐，铵盐为氯化铵，超声震荡处理30min后停止并添加步骤1中4份改性羟丙基–β–环糊精，搅拌25min后添加10份硫酸镁，其中超声和搅拌温度为室温，再搅拌15min后即得到稳定的钙镁元素母液A；
3、钙镁元素母液B的制备：
取大量元素原料和微量元素原料依次缓慢添加至步骤2的钙镁元素母液搅拌至溶解完全即得到稳定的钙镁元素母液B；
大量元素原料为11份重量份的三聚磷酸钾；
微量元素包括3份的无水硫酸锌、2份五水硫酸铜和2份的速溶硼；
4、中量元素肥料原粉的制备：
首先在喷雾干燥塔顶部导入热风，将步骤3钙镁元素母液B泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状进行干燥，干燥产品从塔底部排出，即得中量元素肥料原粉，原粉粒径大于20目的颗粒占比为98％；
5、稳定型的中量元素水溶肥的制备：
取重量占比为99.6％步骤4的中量元素肥料原粉和0.4％耐盐表面活性剂进行混合后即得稳定型的中量元素水溶肥Ⅱ，耐盐表面活性剂为羟烷基磺酸钠，水分含量小于等于1％。
上述的稳定型的中量元素水溶肥Ⅱ各养分含量为N：8.50％；P2O5：5.20％；K2O：5.70％；Ca：8.0％；Mg：2.0％；S：6.70％；B：0.40％；Zn：0.40％；Cu：0.50％。
实施例3
一种粉剂稳定型中量元素水溶肥及其制备方法，包括以下步骤：
1、羟丙基–β–环糊精的改性：
取羟丙基–β–环糊精、氧化菌G、黄腐酸、酵母提取物、CaCO3和水混合后在30℃的环境下密封发酵培养20天，所选羟丙基–β–环糊精纯度≥98％，取代度大于4.0,氧化菌G为葡糖杆菌，采购于北纳创联生物技术有限公司，菌种编号为BNCC136834，氧化菌G属于革兰氏阴性细菌，细胞杆状、椭圆，严格呼吸代谢，具有氧化醇羟基的作用，培养条件pH为7.0，且每隔3天进行一次无菌搅拌混匀操作，使氧化菌G处于最宜生长的pH并得到充分的无菌空气，所述各组分质量百分比为羟丙基–β–环糊精60％、氧化菌G 1.0％、黄腐酸6％、酵母提取物5％、CaCO3 1％和水27％，每隔3天进行一次搅拌混匀，最后进行45℃恒温烘干处理并研磨成细度为120目的粉末，得到改性羟丙基–β–环糊精；
2、钙镁元素母液A的制备：
在重量份为500份水中添加30份二水合硫酸钙，打开超声震荡装置进行超声处理，超声功率600W，同时添加28份铵盐，铵盐为氯化铵，超声震荡处理25min后停止并添加步骤1中3份改性羟丙基–β–环糊精，搅拌25min后添加15份硫酸镁，其中超声和搅拌温度为室温，再搅拌15min后即得到稳定的钙镁元素母液A；
3、钙镁元素母液B的制备：
取大量元素原料和微量元素原料依次缓慢添加至步骤2的钙镁元素母液搅拌至溶解完全即得到稳定的钙镁元素母液B；
大量元素原料为17份重量份的三聚磷酸钾；
微量元素包括3份的无水硫酸锌、2份五水硫酸铜和2份的速溶硼；
4、中量元素肥料原粉的制备：
首先在喷雾干燥塔顶部导入热风，将步骤3钙镁元素母液B泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状进行干燥，干燥产品从塔底部排出，即得中量元素肥料原粉，原粉粒径大于20目的颗粒占比为98％；
5、稳定型的中量元素水溶肥的制备：
取重量占比为99.7％步骤4的中量元素肥料原粉和0.3％耐盐表面活性剂进行混合后即得稳定型的中量元素水溶肥Ⅲ，耐盐表面活性剂为羟烷基磺酸钠，水分含量小于等于1％。
上述的稳定型的中量元素水溶肥Ⅲ各养分含量为N：7.30％；P2O5：8.0％；K2O：8.90％；Ca：7.0％；Mg：3.0％；S：5.80％；B：0.40％；Zn：0.40％；Cu：0.50％。
评价试验：
一、存储稳定性实验
1)实验目的
对中量元素水溶肥溶于水后，存储时间和温度对溶液稳定性的考察。
2)样品准备
上述实施例一至三所提供的稳定型的中量元素水溶肥Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，以及以未改性羟丙基–β–环糊精、不添加黄腐酸和耐盐表面活性剂分别为对照组一、对照组二和对照组三，其所提供的稳定型的中量元素水溶肥Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ，所述的对照组制备过程如下：
对照组一：
1、羟丙基–β–环糊精的不进行氧化改性；
2、钙镁元素母液A的制备：
在重量份为500份水中添加30份二水合硫酸钙，打开超声震荡装置进行超声处理，超声功率600W，同时添加28份铵盐，铵盐为氯化铵，超声震荡处理25min后停止并添加步骤1中3份羟丙基–β–环糊精，搅拌25min后添加15份硫酸镁，其中超声和搅拌温度为室温，再搅拌15min后即得到稳定的钙镁元素母液A；
3、钙镁元素母液B的制备：
取大量元素原料和微量元素原料依次缓慢添加至步骤2的钙镁元素母液搅拌至溶解完全即得到稳定的钙镁元素母液B；
大量元素原料为17份重量份的三聚磷酸钾；
微量元素包括3份的无水硫酸锌、2份五水硫酸铜和2份的速溶硼；
4、中量元素肥料原粉的制备：
首先在喷雾干燥塔顶部导入热风，将步骤3钙镁元素母液B泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状进行干燥，干燥产品从塔底部排出，即得中量元素肥料原粉，原粉粒径大于20目的颗粒占比为98％；
5、稳定型的中量元素水溶肥的制备：
取重量占比为99.7％步骤4的中量元素肥料原粉和0.3％耐盐表面活性剂进行混合后即得稳定型的中量元素水溶肥Ⅳ，耐盐表面活性剂为羟烷基磺酸钠，水分含量小于等于1％。
上述的稳定型的中量元素水溶肥Ⅳ各养分含量为N：7.30％；P2O5：8.0％；K2O：8.90％；Ca：7.0％；Mg：3.0％；S：5.80％；B：0.40％；Zn：0.40％；Cu：0.50％。
对照组二：
1、羟丙基–β–环糊精的改性：
取羟丙基–β–环糊精、氧化菌G、酵母提取物、CaCO3和水混合后在30℃的环境下密封发酵培养20天，所选羟丙基–β–环糊精纯度≥98％，取代度大于4.0,氧化菌G为葡糖杆菌，采购于北纳创联生物技术有限公司，菌种编号为BNCC136834，氧化菌G属于革兰氏阴性细菌，细胞杆状、椭圆，严格呼吸代谢，具有氧化醇羟基的作用，培养条件pH为7.0，且每隔3天进行一次无菌搅拌混匀操作，使氧化菌G处于最宜生长的pH并得到充分的无菌空气，所述各组分质量百分比为羟丙基–β–环糊精60％、氧化菌G 1.0％、酵母提取物5％、CaCO3 1％和水27％，每隔3天进行一次搅拌混匀，最后进行45℃恒温烘干处理并研磨成细度为120目的粉末，得到改性羟丙基–β–环糊精；
2、钙镁元素母液A的制备：
在重量份为500份水中添加30份二水合硫酸钙，打开超声震荡装置进行超声处理，超声功率600W，同时添加28份铵盐，铵盐为氯化铵，超声震荡处理25min后停止并添加步骤1中3份改性羟丙基–β–环糊精，搅拌25min后添加15份硫酸镁，其中超声和搅拌温度为室温，再搅拌15min后即得到稳定的钙镁元素母液A；
3、钙镁元素母液B的制备：
取大量元素原料和微量元素原料依次缓慢添加至步骤2的钙镁元素母液搅拌至溶解完全即得到稳定的钙镁元素母液B；
大量元素原料为17份重量份的三聚磷酸钾；
微量元素包括3份的无水硫酸锌、2份五水硫酸铜和2份的速溶硼；
4、中量元素肥料原粉的制备：
首先在喷雾干燥塔顶部导入热风，将步骤3钙镁元素母液B泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状进行干燥，干燥产品从塔底部排出，即得中量元素肥料原粉，原粉粒径大于20目的颗粒占比为98％；
5、稳定型的中量元素水溶肥的制备：
取重量占比为99.7％步骤4的中量元素肥料原粉和0.3％耐盐表面活性剂进行混合后即得稳定型的中量元素水溶肥Ⅴ，耐盐表面活性剂为羟烷基磺酸钠，水分含量小于等于1％。
上述的稳定型的中量元素水溶肥Ⅴ各养分含量为N：7.30％；P2O5：8.0％；K2O：8.90％；Ca：7.0％；Mg：3.0％；S：5.80％；B：0.40％；Zn：0.40％；Cu：0.50％。
对照组三：
1、羟丙基–β–环糊精的改性：
取羟丙基–β–环糊精、氧化菌G、黄腐酸、酵母提取物、CaCO3和水混合后在30℃的环境下密封发酵培养20天，所选羟丙基–β–环糊精纯度≥98％，取代度大于4.0,氧化菌G为葡糖杆菌，采购于北纳创联生物技术有限公司，菌种编号为BNCC136834，氧化菌G属于革兰氏阴性细菌，细胞杆状、椭圆，严格呼吸代谢，具有氧化醇羟基的作用，培养条件pH为7.0，且每隔3天进行一次无菌搅拌混匀操作，使氧化菌G处于最宜生长的pH并得到充分的无菌空气，所述各组分质量百分比为羟丙基–β–环糊精60％、氧化菌G 1.0％、黄腐酸6％、酵母提取物5％、CaCO3 1％和水27％，每隔3天进行一次搅拌混匀，最后进行45℃恒温烘干处理并研磨成细度为120目的粉末，得到改性羟丙基–β–环糊精；
2、钙镁元素母液A的制备：
在重量份为500份水中添加30份二水合硫酸钙，打开超声震荡装置进行超声处理，超声功率600W，同时添加28份铵盐，铵盐为氯化铵，超声震荡处理25min后停止并添加步骤1中3份改性羟丙基–β–环糊精，搅拌25min后添加15份硫酸镁，其中超声和搅拌温度为室温，再搅拌15min后即得到稳定的钙镁元素母液A；
3、钙镁元素母液B的制备：
取大量元素原料和微量元素原料依次缓慢添加至步骤2的钙镁元素母液搅拌至溶解完全即得到稳定的钙镁元素母液B；
大量元素原料为17份重量份的三聚磷酸钾；
微量元素包括3份的无水硫酸锌、2份五水硫酸铜和2份的速溶硼；
4、中量元素肥料原粉的制备：
首先在喷雾干燥塔顶部导入热风，将步骤3钙镁元素母液B泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状进行干燥，干燥产品从塔底部排出，即得中量元素肥料原粉，原粉粒径大于20目的颗粒占比为98％；
5、稳定型的中量元素水溶肥的制备：
取100％步骤4的中量元素肥料原粉即得稳定型的中量元素水溶肥Ⅵ，水分含量小于等于1％。
上述的稳定型的中量元素水溶肥Ⅵ各养分含量为N：7.30％；P2O5：8.0％；K2O：8.90％；Ca：7.0％；Mg：3.0％；S：5.80％；B：0.40％；Zn：0.40％；Cu：0.50％。
3)实验方法
称取1g上述中量元素水溶肥Ⅰ–Ⅵ溶于500g水中，待完全溶解后进行存储实验，在0、20和30℃条件下存储，并在1h、3h和24h后观察溶液底部是否有絮凝、结晶或沉淀现象，考察实验样品的稳定性，存储结果见下表1：
表1不同样品存储情况
表1中：Ⅰ–Ⅵ为上述中量元素水溶肥Ⅰ–Ⅵ；“少量”表示样品存储2个月后溶液底部产生少量絮凝、结晶或沉淀；“有”表示样品存储2个月后溶液底部有絮凝、结晶或沉淀；“无”表示样品存储2个月后溶液底部无絮凝、结晶或沉淀。
由上表1的存储结果可以看出，中量元素水溶肥Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在整个存储过程中未见明显絮凝、结晶或沉淀现象；中量元素水溶肥Ⅳ在存储过程中均有不同程度的絮凝、结晶或沉淀现象，随着存储时间的增加和温度的提高，絮凝、结晶或沉淀有加重现象；中量元素水溶肥Ⅴ和Ⅵ在0和25℃的温度存储条件下，未见明显絮凝、结晶或沉淀现象，只是在25℃时存储12h后产生少量絮凝、结晶或沉淀，但是在35℃时，存储1h时未见明显絮凝、结晶或沉淀现象后，随着存储时间增加，溶液中逐渐产生絮凝、结晶或沉淀现象。
由上述存储实验结果看出，经过改性后的羟丙基–β–环糊精，活性官能团增加，增强了与钙镁离子的结合，显著的增强溶解后溶液的稳定性，避免钙镁离子发生絮凝、结晶或沉淀，影响肥效；在羟丙基–β–环糊精改性的氧化过程中，添加的黄腐酸提高氧化菌对羟丙基–β–环糊精改性效果，未添加黄腐酸的氧化改性羟丙基–β–环糊精在较高的温度存储条件下产生了絮凝、结晶或沉淀现象；在中量元素水溶肥配方中添加耐盐的表面活性剂提高了存储稳定性，未添加耐盐的表面活性剂的中量元素水溶肥Ⅵ在较高的温度存储条件下产生了絮凝、结晶或沉淀现象。
二、湿润性试验
1)试验目的
根据检验耐盐表面活性剂不同添加量对中量元素水溶肥的润湿面积和表面张力，得到最优添加量。
2)样品
上述实施例三所提供的稳定型的中量元素水溶肥制备方法，并在步骤5中分别添加0.03％、0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.65％和0.7％的耐盐表面活性剂，即得耐盐表面活性剂10种不同添加浓度实验所需中量元素水溶肥。
3)仪器
表面张力仪:DP-AW型，南京桑力电子设备厂；
微量注射器:100μL，上海光正医疗仪器有限公司；
游标卡尺:0-150mm，0.02mm，上海恒胜工具有限公司；
4)实验方法
用500mL容量瓶量取1mL的待测中量元素水溶肥并用水稀释至刻度，摇匀待测，每个待测液重复稀释3次；
采摘相同位置的新鲜树叶，用清水清洗干净，让叶片表面水珠自然风干，将叶片用双面胶固定在玻璃板上，用微量注射器吸取一定量的的待测液然后从距叶片1.00cm高度缓慢滴下待测液，待润湿平衡后，测量润湿直径，然后计算出润湿面积，每个实验重复3次；
各组溶液的表面张力采用最大气泡压力法测定表面张力，每个实验重复3次。
对上述参与实验的中量元素水溶肥进行了表面张力和润湿面积测定，实验结果如图1，每个结果进行有效的重复实验做出折线图，并进行偏差分析，便于更简便的直观的发现变化规律和实验检查结果的可靠性。
由图1看出，随着耐盐表面活性剂的添加量不断增加，表面张力在逐渐的减小，减小的幅度在不断变小，同时，润湿面积在逐渐的增加，增加的幅度在不断的变小，考虑润湿性能以及成本问题，选择添加量为0.3-0.5％为最佳添加量。
三、田间试验
试验目的：在草莓上开展田间肥效试验，检验其田间应用效果。
试验地点：安徽省合肥市长丰县蒋小圩***的草莓园，具体坐标分别为：东经117°10′80″、北纬32°47′35″。
试验作物品种：草莓，品种为丰香。
试验方法：设3个处理，各处理3次重复，试验小区随机排列，各处理面积20m2，试验地块为长方形，试验区四周设保护行，处理设置如下表2：
表2试验组具体施肥方式
2017年8月移栽定植，每亩500kg商品有机肥，尿素15kg，硫酸钾10kg作为基肥，初花期和盛花期喷施上述中量元素水溶肥，其中每次喷施量为100mL/亩，喷施稀释倍数为1:800，以Ca+Mg含量≥10％的普通中量元素水溶肥和喷施清水作为对照。经过田间试验，对草莓产量进行统计，并对草莓的维生素C和有机酸品质指标进行检测，结果见下表3：
表3草莓产量和品质
| 处理组 | 小区亩产/kg | 维生素C(mg/100g) | 有机酸/％ |
| 试验1 | 2403.3 | 78.90±0.02 | 0.71±0.04 |
| 试验2 | 2420.3 | 80.00±0.08 | 0.75±0.01 |
| 试验3 | 2501.1 | 80.10±0.05 | 0.75±0.02 |
| 试验4 | 2218.5 | 75.05±0.01 | 0.66±0.02 |
| CK | 2011.8 | 69.40±0.06 | 0.54±0.02 |
由表3看出，相比于对比例普通中量元素水溶肥，实施例1、2和3产量分别提高了8.33％、9.10％和12.74％；相比空白对照，实施例1、2和3产量分别提高了19.46％、20.31％和24.32％；实施例1、2和3维生素C分别提高了5.13％、6.60％和6.73％；相比空白对照，实施例1、2和3维生素C分别提高了13.69％、15.27％和15.42％；实施例1、2和3有机酸分别提高了7.58％、13.64％和13.64％；相比空白对照，实施例1、2和3有机酸分别提高了31.48％、38.89％和38.89％。
综上看出，本发明提供的稳定型含钙大量元素水溶肥具有较好的存储稳定性，并且能提高作物的产量和品质，从而提高了附加值。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都要落入要求保护的本发明范围内。
Claims (7)
1.一种粉剂稳定型中量元素水溶肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）羟丙基–β–环糊精的改性：取羟丙基–β–环糊精、氧化菌G、黄腐酸、酵母提取物、CaCO3和水混合后在30℃的环境下密封发酵培养20天，所述各组分质量百分比为羟丙基–β–环糊精55-60%、氧化菌G0.8-1%、黄腐酸5-7%、酵母提取物5-6%、CaCO31-2%和水26-31%，每隔3天进行一次搅拌混匀，最后进行45℃恒温烘干处理并研磨成细度为120目的粉末，得到改性羟丙基–β–环糊精；
（2）钙镁元素母液A的制备：在重量份为500份水中添加30-40份二水合硫酸钙，打开超声震荡装置进行超声处理，超声功率550-650W，同时添加28-38份铵盐，超声震荡处理20-30min后停止并添加步骤1中3-5份改性羟丙基–β–环糊精，搅拌20-30min后添加4-15份硫酸镁，再搅拌15min后即得到稳定的钙镁元素母液A；
（3）钙镁元素母液B的制备：取大量元素原料和微量元素原料依次缓慢添加至步骤（2）的钙镁元素母液搅拌至溶解完全即得到稳定的钙镁元素母液B；其中大量元素原料为6-17份重量份的三聚磷酸钾，微量元素包括3份的无水硫酸锌、2份五水硫酸铜和2份的速溶硼；
（4）中量元素肥料原粉的制备：首先在喷雾干燥塔顶部导入热风，将步骤（3）的钙镁元素母液B泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状进行干燥，干燥产品从塔底部排出，即得中量元素肥料原粉；
（5）稳定型中量元素水溶肥的制备：取重量占比为99.5-99.7%步骤（4）的中量元素肥料原粉和0.3-0.5%耐盐表面活性剂进行混合后即得稳定型的中量元素水溶肥；
所述步骤（1）中的氧化菌G为葡糖杆菌；
所述步骤（2）中的铵盐为氯化铵；
所述步骤（2）中超声和搅拌温度为室温。
2.根据权利要求1所述的粉剂稳定型中量元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中羟丙基–β–环糊精纯度≥98%，取代度大于4.0。
3.根据权利要求1所述的粉剂稳定型中量元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中培养条件pH为7.0，且每隔3天进行一次无菌搅拌混匀操作。
4.根据权利要求1所述的粉剂稳定型中量元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）得到的中量元素肥料原粉粒径大于20目的颗粒占比为98%。
5.根据权利要求1所述的粉剂稳定型中量元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中耐盐表面活性剂为羟烷基磺酸钠。
6.根据权利要求1所述的粉剂稳定型中量元素水溶肥的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）得到的一种粉剂稳定型中量元素水溶肥水分含量小于等于1%。
7.一种粉剂稳定型中量元素水溶肥，其特征在于，采用权利要求1-6中任一项所述的一种粉剂稳定型中量元素水溶肥的制备方法所得的一种粉剂稳定型中量元素水溶肥。
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