專(zhuān)利名稱(chēng)：膠體顆粒狀肥料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種肥料及其制造方法，特別是有關(guān)于一種用于水耕栽培的膠體顆粒狀肥料及其制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)蔬果或花卉的培植，一般皆以土壤栽培的方式。土壤栽培的方式是將植物放置于戶(hù)外，容易受到蟲(chóng)害、光害或天候因素的影響，使得其植物育成的過(guò)程與植物成長(zhǎng)的規(guī)格，無(wú)法精確控制或預(yù)期，如此往往造成農(nóng)作者經(jīng)濟(jì)上的嚴(yán)重?fù)p失?；谏鲜龅脑?，一種結(jié)合現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)科技與農(nóng)業(yè)營(yíng)養(yǎng)液技術(shù)的水耕栽種，并特別在精致化農(nóng)業(yè)與高經(jīng)濟(jì)作物的技術(shù)領(lǐng)域，占據(jù)了相當(dāng)高比例與重要的地位。
水耕栽種技術(shù)中，以營(yíng)養(yǎng)液成分的比例及濃度穩(wěn)定性為最重要的環(huán)境因子，也是最容易被忽略，因此有經(jīng)驗(yàn)的水耕業(yè)者無(wú)不視此為重要機(jī)密。再者，營(yíng)養(yǎng)液的導(dǎo)電度與酸堿值會(huì)因?yàn)橹参镂樟藸I(yíng)養(yǎng)液中的元素而改變。因此，傳統(tǒng)做法是將大量的水耕用水與栽培使用中的營(yíng)養(yǎng)液，以馬達(dá)進(jìn)行流動(dòng)循環(huán)，以維持營(yíng)養(yǎng)液的環(huán)境條件穩(wěn)定。但是，此一作法相當(dāng)耗能，且循環(huán)過(guò)程與外界陽(yáng)光接觸，容易孳生大量藻類(lèi)繁殖，也直接影響水耕植物的生長(zhǎng)。因此，便有需要提供一種能穩(wěn)定的釋放營(yíng)養(yǎng)液的肥料，能夠解決前述中使用馬達(dá)進(jìn)行流動(dòng)循環(huán)而造成耗能的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種膠體顆粒狀肥料制造方法，該肥料制造方法包括下列步驟混合一水溶性肥料以及一膠質(zhì)液，形成一肥料水溶液，該水溶性肥料選自磷酸一鉀(KH2PO4)、瀉利鹽(MgSO4. 7H20)、硫酸亞錳(MnSO4. 4H20)、硼酸(H3BO3)、硼砂(Na2B4O7. IOH2O)、五水合硫酸銅(CuSO4. 5H02)、皓礬(ZnSO4. 7H20)、鑰酸銨((NH4)6Mo7O24. 4H20)、尿素(CO(NH2)2)、二胺次乙基四醋酸鐵(Fe-EDTA)及硝酸鉀(KNO3)所構(gòu)成的群組中的至少一者，該膠質(zhì)液選自瓊脂、三仙膠、蟲(chóng)膠、關(guān)華豆膠、納豆膠、果膠、合成水膠及聚乳酸-甘醇酸(PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid)))所構(gòu)成的群組中的至少一者,該膠質(zhì)液在該肥料水溶液的含量為重量百分比I. 5^15% ；以及加入該肥料水溶液到攝氏O度到4度之間的水中，使該肥料水溶液凝固成型。本發(fā)明提供一種膠體顆粒狀肥料，包括一膠質(zhì)具有一本體及復(fù)數(shù)個(gè)孔洞；以及一水溶性肥料,混合于該膠質(zhì)的本體中。本發(fā)明利用膠質(zhì)液的交聯(lián)特性，將高濃度的水溶性肥料混合且勻均包覆，并使肥料水溶液凝結(jié)成膠體顆粒狀的肥料，通過(guò)不同的膠質(zhì)濃度來(lái)控制凝膠孔隙大小，以及造粒時(shí)調(diào)整固定化的膠體顆粒狀肥料的大小，來(lái)控制膠體顆粒狀肥料內(nèi)的水溶性肥料成分釋出的速率。在使用的過(guò)程中，通過(guò)膠體顆粒狀肥料在水中釋放出肥料，所以不需要以馬達(dá)循環(huán)，也不易孳生藻類(lèi)，進(jìn)而節(jié)省能源的消耗和降低種植成本。再者，由于膠體顆粒狀肥料本身是屬于生物可分解材料，因此使用后可直接掩埋于土耕地作為堆肥使用，并通過(guò)土壤中的微生物將膠體顆粒狀肥料分解，以增加土地生產(chǎn)的能力，且該肥料可用于水耕栽培。為了讓本發(fā)明的上述技術(shù)內(nèi)容及其目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖I顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的用于水耕栽培的肥料制造方法流程圖。圖2顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的用于水耕栽培的肥料制造方法流程圖。圖3顯示本發(fā)明的膠體顆粒狀肥料局部圖。圖4為本發(fā)明膠體顆粒狀肥料的局部照片。
圖5為本發(fā)明膠體顆粒狀肥料示意圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明300膠體顆粒狀肥料，310膠質(zhì)，320孔洞，330水溶性肥料，340本體，400膠體顆粒狀肥料，410圓球狀，420水滴狀，430橢球狀，S10(TS112步驟，S20(TS212步驟。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的膠體顆粒狀肥料的制造方法流程圖。膠體顆粒狀肥料的制造方法包括下列步驟
步驟SlOO :提供水溶性肥料。于本實(shí)施例中，水溶性肥料選自磷酸一鉀(KH2PO4)、瀉利鹽(MgSO4. 7H20)、硫酸亞錳(MnSO4. 4H20)、硼酸(H3BO3)、硼砂(Na2B4O7. IOH2O)、五水合硫酸銅(CuSO4. 5H02)、皓礬(ZnSO4. 7H20)、鑰酸銨((NH4)6Mo7024. 4H20)、尿素(CO(NH2)2)、二胺次乙基四醋酸鐵(Fe-EDTA)及硝酸鉀(KNO3)所構(gòu)成的群組中的至少一者。舉例而言，水溶性肥料包括磷酸一鉀、瀉利鹽、硫酸亞錳、硼酸、硼砂、五水合硫酸銅、皓礬、鑰酸銨及尿素，可針對(duì)不同的植物所需的肥料種類(lèi)和濃度比例做不同的調(diào)整。步驟S102 :混合水溶性肥料與水形成液態(tài)肥料。于本實(shí)施例中先將水溶性肥料與水先進(jìn)行混合動(dòng)作，以形成液態(tài)肥料，在水溶性肥料與水的混合過(guò)程中可同時(shí)或分別地進(jìn)行加熱和攪拌的動(dòng)作，以加快水溶性肥料溶于水中。步驟S104:提供膠質(zhì)。于本實(shí)施例中，膠質(zhì)可選自瓊脂、三仙膠、蟲(chóng)膠、關(guān)華豆膠、納豆膠、果膠、合成水膠及聚乳酸-甘醇酸(PLGA)所構(gòu)成的群組中的至少一者。舉例而言，膠質(zhì)包括瓊脂及三仙膠。步驟S106 :混合膠質(zhì)與水形成膠質(zhì)液。于本實(shí)施例中，將瓊脂、三仙膠和水配制成膠質(zhì)液，并將該膠質(zhì)液加熱至100度，且持續(xù)1(Γ20分鐘，以使瓊脂、三仙膠和水完全混合。步驟S108 :混合液態(tài)肥料和膠質(zhì)液，以形成一肥料水溶液。于本實(shí)施例中，可將混合液態(tài)肥料和膠質(zhì)液進(jìn)行混合動(dòng)作，以形成肥料水溶液。于另一實(shí)施例中，亦可將水溶性肥料直接與膠質(zhì)液進(jìn)行混合動(dòng)作，以形成肥料水溶液。該肥料水溶液的溫度可保持在攝氏溫度6(Γ80度之間。該膠質(zhì)液在該肥料水溶液的含量為重量百分比I. 5 15%。較佳地，瓊脂占肥料水溶液約為重量百分比5%，三仙膠占肥料水溶液約為重量百分比3%。步驟SllO :產(chǎn)生氣泡。于本實(shí)施例中，可利用攪拌或通氣的方式，將肥料水溶液產(chǎn)生大量而細(xì)致的氣泡。例如利用均質(zhì)機(jī)在該肥料水溶液中進(jìn)行攪拌的動(dòng)作，使肥料水溶液產(chǎn)生大量而細(xì)致的氣泡，進(jìn)而在固化后可改變成型顆粒的平均比重，達(dá)到控制固定化粒在水中的沉浮。步驟S112 :凝固成型。于本實(shí)施例中，利用滴入、噴霧或注入的方式將該肥料水溶液加入冰水中，使該肥料水溶液凝固成膠體顆粒狀的肥料。例如可將肥料水溶液以蠕動(dòng)馬達(dá)吸出后，再利用針狀滴管將肥料水溶液以定速且緩慢的方式滴入攝氏O度到4度之間的冰水中，使肥料水溶液的滴液產(chǎn)生低溫交聯(lián)的作用，以形成球狀膠體。再者，可通過(guò)蠕動(dòng)馬達(dá)的定速快慢來(lái)調(diào)整膠體顆粒狀的肥料的大小。請(qǐng)參閱圖2，顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的膠體顆粒狀肥料的制造方法流程圖。膠體顆粒狀肥料的制造方法包括下列步驟 步驟S200 :提供水溶性肥料。于本實(shí)施例中，水溶性肥料選自磷酸一鉀(KH2PO4)、瀉利鹽(MgSO4. 7H20)、硫酸亞錳(MnSO4. 4H20)、硼酸(H3BO3)、硼砂(Na2B4O7. IOH2O)、五水合硫酸銅(CuSO4. 5H02)、皓礬(ZnSO4. 7H20)、鑰酸銨((NH4)6Mo7024. 4H20)、尿素(CO(NH2)2)、二胺次乙基四醋酸鐵(Fe-EDTA)及硝酸鉀(KNO3)所構(gòu)成的群組中的至少一者。舉例而言，水溶性肥料包括二胺次乙基四醋酸鐵及硝酸鉀，可針對(duì)不同的植物所需的肥料種類(lèi)和濃度比例做不同的調(diào)整。步驟S202 :混合水溶性肥料與水形成液態(tài)肥料。于本實(shí)施例中先將水溶性肥料與水先進(jìn)行混合動(dòng)作，以形成液態(tài)肥料，在水溶性肥料與水的混合過(guò)程中可同時(shí)或分別地進(jìn)行加熱和攪拌的動(dòng)作，以加快水溶性肥料溶于水中。步驟S204 :提供褐藻酸鈉。步驟S206 :混合褐藻酸鈉與水形成膠質(zhì)液。于本實(shí)施例中，將褐藻酸鈉和水配制成膠質(zhì)液，并將該膠質(zhì)液的溫度保持在攝氏溫度25 50度之間。步驟S208 :混合液態(tài)肥料和膠質(zhì)液，以形成一肥料水溶液。于本實(shí)施例中，可將混合液態(tài)肥料和膠質(zhì)液進(jìn)行混合動(dòng)作，以形成肥料水溶液。于另一實(shí)施例中，亦可將水溶性肥料直接與膠質(zhì)液進(jìn)行混合動(dòng)作，以形成肥料水溶液。該肥料水溶液的溫度可保持在攝氏溫度25 50度之間。該褐藻酸鈉在該肥料水溶液的含量為重量百分比O. 5 34%，較佳地，褐藻酸鈉占膠質(zhì)液重量百分比4%。步驟S210 :產(chǎn)生氣泡。于本實(shí)施例中，利用攪拌、通氣或化學(xué)反應(yīng)的方式，將肥料水溶液產(chǎn)生大量而細(xì)致的氣泡。例如利用化學(xué)反應(yīng)方式，在肥料水溶液中加入碳酸鈉和鹽酸而產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)而產(chǎn)生大量而細(xì)致的氣泡，而在固化后可改變成型顆粒的平均比重，達(dá)到控制固定化粒在水中的沉浮。步驟S212:凝固成型。于本實(shí)施例中，可將肥料水溶液以蠕動(dòng)馬達(dá)吸出后，再利用針狀滴管將肥料水溶液以定速且緩慢的方式滴入莫耳濃度為O. 3莫耳的硝酸鈣水溶液中，以形成球狀膠體。然后，將硝酸鈣水溶液靜置I小時(shí)，等待Ca2+完全滲透入球狀膠體內(nèi)，即形成硬化膠體顆粒狀肥料。請(qǐng)參閱圖3，顯示本發(fā)明的膠體顆粒狀肥料局部圖。該膠體顆粒狀肥料300包括一膠質(zhì)310具有一本體340及復(fù)數(shù)個(gè)孔洞320 ；以及一水溶性肥料330混合于該膠質(zhì)310的本體340中。如果由第一實(shí)施例所制造出來(lái)，則該膠質(zhì)310的成分為瓊脂及三仙膠所構(gòu)成；又，該水溶性肥料330的成分為磷酸一鉀、瀉利鹽、硫酸亞錳、硼酸、硼砂、五水合硫酸銅、皓礬、鑰酸銨及尿素所構(gòu)成。如果由第二實(shí)施例所制造出來(lái)，則該膠質(zhì)310的成分為褐藻酸鈉所構(gòu)成，且該膠質(zhì)中更摻雜鈣離子；又，該水溶性肥料330的成分為二胺次乙基四醋酸鐵及硝酸鉀所構(gòu)成。實(shí)際上，水溶性肥料330與膠質(zhì)310相互混合，水溶性肥料330并非圖3中以點(diǎn)狀呈現(xiàn)，但為了明確指出水溶性肥料330與膠質(zhì)310，所以用此方式呈現(xiàn)。圖4為本發(fā)明膠體顆粒狀肥料的局部照片。該照片為在電子顯微鏡下，觀(guān)察本發(fā)明膠體顆粒狀肥料所拍攝的照片。圖5為本發(fā)明膠體顆粒狀肥料示意圖。該膠體顆粒狀肥料會(huì)因?yàn)槭褂玫膬x器、設(shè)定的參數(shù)或材料的比例不同，因此，該膠體顆粒狀肥料400可能呈現(xiàn)圓球狀410、水滴狀420、橢球狀430或者其它不規(guī)則的形狀，其直徑長(zhǎng)度介于O. 3公分到O. 5公分之間，在此不以為限。因此，本發(fā)明利用膠質(zhì)液的交聯(lián)特性，將高濃度的水溶性肥料混合且均勻包覆，并使肥料水溶液凝結(jié)成膠體顆粒狀肥料，通過(guò)不同的膠質(zhì)濃度來(lái)控制凝膠孔隙大小，以及造 粒時(shí)調(diào)整固定化的膠體顆粒狀肥料的大小，來(lái)控制膠體顆粒狀肥料內(nèi)的水溶性肥料成分釋出的速率。在使用的過(guò)程中，藉由膠體顆粒狀肥料在水中釋放出肥料，所以不需要以馬達(dá)循環(huán)，也不易孳生藻類(lèi)，進(jìn)而節(jié)省能源的消耗和降低種植成本。再者，由于膠體顆粒狀肥料本身是屬于生物可分解材料，因此使用后可直接掩埋于土耕地作為堆肥使用，并藉由土壤中的微生物將膠體顆粒狀肥料分解，以增加地力，且該肥料可用于水耕栽培。綜上所述，乃僅記載本發(fā)明為呈現(xiàn)解決問(wèn)題所采用的技術(shù)手段的實(shí)施方式或?qū)嵤├?，并非用?lái)限定本發(fā)明專(zhuān)利實(shí)施的范圍。即凡與本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍文義相符，或依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.ー種膠體顆粒狀肥料的制造方法，其特征在于，包括下列步驟 混合一水溶性肥料以及ー膠質(zhì)液，形成一肥料水溶液，該水溶性肥料選自磷酸ー鉀、瀉利鹽、硫酸亞錳、硼酸、硼砂、五水合硫酸銅、皓礬、鑰酸銨、尿素、ニ胺次こ基四醋酸鐵及硝酸鉀所構(gòu)成的群組中的至少ー者，該膠質(zhì)液選自瓊脂、三仙膠、蟲(chóng)膠、關(guān)華豆膠、納豆膠、果膠、合成水膠及聚乳酸-甘醇酸所構(gòu)成的群組中的至少ー者，該膠質(zhì)液在該肥料水溶液的含量為重量百分比1.5 15%;以及 將該肥料水溶液加入到攝氏O度到4度之間的水中，使該肥料水溶液凝固成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠體顆粒狀肥料的制造方法，其特征在于，更包括下列步驟利用滴入、噴霧或注入的方式將該肥料水溶液加到攝氏O度到4度之間的水中，使該肥料水溶液凝固成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠體顆粒狀肥料的制造方法，其特征在于，更包括下列步驟 利用攪拌或通氣的方式，使該肥料水溶液產(chǎn)生氣泡。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠體顆粒狀肥料的制造方法，其特征在于，更包括下列步驟保持該肥料水溶液的溫度，使該肥料水溶液的溫度介于攝氏60度到80度之間。
5.ー種膠體顆粒狀肥料的制造方法，其特征在于，包括下列步驟 混合一水溶性肥料以及ー膠質(zhì)液，形成一肥料水溶液，該膠質(zhì)液包括一褐藻酸鈉，該褐藻酸鈉在該肥料水溶液的含量為重量百分比O. 5 34%，該水溶性肥料選自磷酸ー鉀、瀉利鹽、硫酸亞錳、硼酸、硼砂、五水合硫酸銅、皓礬、鑰酸銨、尿素、ニ胺次こ基四醋酸鐵及硝酸鉀所構(gòu)成的群組中的至少ー者；以及 將該肥料水溶液加入到莫耳濃度為O. I莫耳到I莫耳之間的硝酸鈣水溶液或氯化鈣水溶液，使該肥料水溶液凝固成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠體顆粒狀肥料的制造方法，其特征在于，更包括下列步驟利用滴入、噴霧或注入的方式將該肥料水溶液加到硝酸鈣水溶液或氯化鈣水溶液中，使該肥料水溶液凝固成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠體顆粒狀肥料的制造方法，其特征在于，更包括下列步驟利用攪拌、通氣或化學(xué)反應(yīng)方式，使該肥料水溶液產(chǎn)生氣泡。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠體顆粒狀肥料的制造方法，其特征在于，更包括下列步驟保持該肥料水溶液的溫度，使該肥料水溶液的攝氏溫度介于25度到50度之間。
9.ー種膠體顆粒狀肥料，包括 ー膠質(zhì)，具有一本體及復(fù)數(shù)個(gè)孔洞；以及 一水溶性肥料,混合于該膠質(zhì)的本體中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠體顆粒狀肥料，其特征在干，該膠質(zhì)選自瓊脂、三仙膠、蟲(chóng)膠、關(guān)華豆膠、納豆膠、果膠、合成水膠及聚乳酸-甘醇酸所構(gòu)成的群組中的至少ー者，以及該水溶性肥料選自磷酸ー鉀、瀉利鹽、硫酸亞錳、硼酸、硼砂、五水合硫酸銅、皓礬、鑰酸銨、尿素、ニ胺次こ基四醋酸鐵及硝酸鉀所構(gòu)成的群組中的至少ー者。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠體顆粒狀肥料，其特征在干，該膠質(zhì)包括褐藻酸鈉，以及該水溶性肥料選自磷酸ー鉀、瀉利鹽、硫酸亞錳、硼酸、硼砂、五水合硫酸銅、皓礬、鑰酸銨、尿素、ニ胺次こ基四醋酸鐵、硝酸鉀、硝酸鈣及氯化鈣所構(gòu)成的群組中的至少ー者。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠體顆粒狀肥料，其特征在于，該膠體顆粒狀的肥料的形狀為圓球狀、水滴狀或橢球狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠體顆粒狀肥料，其特征在干，該膠體顆粒狀的肥料的直徑 長(zhǎng)度介于O. 3公分到O. 5公分之間。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種膠體顆粒狀肥料及其制造方法，該制造方法包括下列步驟混合一水溶性肥料以及一膠質(zhì)液，形成一肥料水溶液，該水溶性肥料選自磷酸一鉀、瀉利鹽、硫酸亞錳、硼酸、硼砂、五水合硫酸銅、皓礬、鉬酸銨、尿素、二胺次乙基四醋酸鐵及硝酸鉀所構(gòu)成的群組中的至少一者，該膠質(zhì)液選自瓊脂、三仙膠、蟲(chóng)膠、關(guān)華豆膠、納豆膠、果膠、合成水膠及聚乳酸-甘醇酸所構(gòu)成的群組中的至少一者，該膠質(zhì)液在該肥料水溶液的含量為重量百分比1.5~15%；以及將該肥料水溶液加入到攝氏0度到4度之間的水中，使該肥料水溶液凝固成型。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102850123SQ201210320278
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者郭洲獎(jiǎng), 吳敏倫, 張哲維 申請(qǐng)人:福建華映顯示科技有限公司, 中華映管股份有限公司