本發(fā)明屬于化肥生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種微量元素螯合肥及其制備方法。
背景技術(shù)：
：植物在生長過程中，除了需要大量的氮、磷、鉀外，還需要一定量的微量元素，如果缺乏這些微量元素，植物則不能正常生長，解決該問題的辦法就是施用中微肥。在正常施用氮、磷、鉀的情況下，增施含一種或幾種中微量元素的肥料，可平衡農(nóng)作物所需的元素、防治因缺素所造成的生理性病害。我國使用的中微量元素多以二價的金屬離子存在，一旦施入土壤和進入植物體內(nèi)，因土壤和植物體中存在負(fù)二價的碳酸根，易與之反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鹽，大部分將失去活性，能被植物吸收的很少，利用率受到一定限制，所以即使平衡施肥，也不等于被農(nóng)作物平衡吸收，這就是為什么已經(jīng)在土壤中平衡施肥，但農(nóng)作物有時仍出現(xiàn)缺素癥狀的原因。為了解決這一矛盾，以往利用edta(乙二胺四乙酸)和腐殖酸等作為螯合劑，將微量元素生成螯合物，有效地提高了微量元素的穩(wěn)定性，避免其生成不溶于水的碳酸鹽和磷酸鹽，提高了肥料的利用率，施肥效果得到提高。上述螯合劑中，edta雖螯合能力強，但是其成本高，在土壤中易被降解為乙醛酸和甲醛等，危害植物生長；腐植酸分子量較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響其所形成的復(fù)合肥的吸收效率。因此，目前更多地是采用對植物不會產(chǎn)生不良影響、分子結(jié)構(gòu)簡單的氨基酸作為螯合劑，如中國專利文獻(xiàn)cn102153418a公開了一種氨基酸螯合中微量元素高效葉面肥，其便是采用氨基酸去螯合各種中微量元素的。雖然采用氨基酸作為螯合劑具有上述優(yōu)點，但是，也存在其自身的局限性，也就是其螯合能力弱、在植物體內(nèi)易發(fā)生水解或易與其它陰離子發(fā)生反應(yīng)而失活，故導(dǎo)致其所形成的微量元素螯合肥中金屬螯合率低，穩(wěn)定性差，肥效大大降低。技術(shù)實現(xiàn)要素：為此，本發(fā)明所要解決的現(xiàn)有微量元素螯合肥存在穩(wěn)定性差、螯合率低的缺陷，進而提供一種穩(wěn)定性好、螯合率高、吸收率和肥效高、營養(yǎng)均衡的微量元素螯合肥及其制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：本發(fā)明所提供的微量元素螯合肥，包括如下重量份數(shù)的原料：進一步地，包括如下重量份數(shù)的原料：另外，本發(fā)明還提供了上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將可溶性鎂鹽、可溶性鐵鹽、可溶性鋅鹽、可溶性鈣鹽、可溶性錳鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠和檸檬酸溶于水中，或?qū)⒖扇苄枣V鹽、可溶性鐵鹽、可溶性鋅鹽、可溶性鈣鹽、可溶性錳鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠、檸檬酸、膨潤土、磷銨和氯化鉀溶于水中，得到混合液；2)對所述混合液進行螯合反應(yīng)；3)對所述步驟2)處理后的混合液依次進行陳化和干燥，得到微量元素螯合肥。進一步地，步驟1)中，所述混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15-25％。進一步地，步驟2)中，所述螯合反應(yīng)的溫度為75-85℃，時間為8-9h、ph為6-7。進一步地，步驟3)中，所述陳化的溫度為50-60℃、時間為15-20h；所述干燥的溫度為100-130℃。進一步地，步驟3)中，所述干燥之前，還包括對所述陳化后所得混合物進行濃縮的步驟。進一步地，步驟1)中，步驟1)中，所述可溶性鋅鹽為硫酸鋅、碳酸鋅、氯化鋅、堿式硫酸鋅和堿式碳酸鋅中的至少一種；所述可溶性鎂鹽為硫酸鎂、氯化鎂和硝酸鎂中的至少一種；所述可溶性鐵鹽為硫酸亞鐵、氯化亞鐵和硝酸亞鐵中的至少一種；所述可溶性鈣鹽為氯化鈣和/硝酸鈣；所述可溶性錳鹽為硫酸錳和/硝酸錳。進一步地，步驟1)中，所述氨基酸為丙氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、色氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和絲氨酸中的至少一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：(1)本發(fā)明實施例所提供的微量元素螯合肥，利用螯合劑螯合了多種微量元素，均衡了營養(yǎng)，保證了肥效。同時采用羧甲基纖維素、果膠和檸檬酸，一則是與氨基酸之間形成氫鍵，利用這些環(huán)繞在氨基酸螯合的金屬中心周圍的羧甲基纖維素和果膠，阻擋水分子和其它陰離子，防止氨基酸螯合的金屬發(fā)生水解或與其它陰離子發(fā)生反應(yīng)而失活，提高氨基酸螯合肥的穩(wěn)定性，同時間接提高了氨基酸螯合肥的螯合率以及有機分子之間的化學(xué)相容性；二則是羧甲基纖維素和果膠使氨基酸螯合肥具有一定粘性，降低了金屬與水分子、其它陰離子之間的相互作用和相互遷移的速率，提高了氨基酸螯合肥的穩(wěn)定性；三則是羧甲基纖維素、果膠和檸檬酸本身可以螯合金屬，再次提高了氨基酸螯合肥的螯合率。另外，采用尿素一則是提供養(yǎng)分，二則是尿素本身含電負(fù)性大的氮，這些小分子的尿素穿插在上述有機高分子間，并通過電負(fù)性大的氮與之形成氫鍵，同樣能阻擋水分子和其它陰離子。總之，選擇特定配比的原料配合使用，提高了螯合肥的穩(wěn)定性和螯合率。(2)本發(fā)明實施例所提供的微量元素螯合肥，采用羧甲基纖維素、果膠、尿素和檸檬酸還使氨基酸螯合肥具有緩釋性，提高了其肥效持久性；再者，羧甲基纖維素和果膠之間也能相互作用，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的共聚物，阻擋了水分子和其它陰離子，同時也提高了氨基酸螯合肥的緩釋性效果；膨潤土和磷銨提供了營養(yǎng)，同時膨潤土也提供了待螯合點，將其與氨基酸混合，提高了膨潤土的利用率；最后，通過各原料間的特定配比，能降低各微量元素間的拮抗作用，利于作物吸收各微量元素，提高作物產(chǎn)量，同時，羧甲基纖維素和果膠還起到分散作用，避免各元素間的團聚，提高其分散性。(3)本發(fā)明實施例所提供的微量元素螯合肥的制備方法，因采用上述特定配比的原料，故其具有上述優(yōu)點。(4)本發(fā)明實施例所提供的微量元素螯合肥，通過限定ph、反應(yīng)溫度和時間、陳化溫度和時間，適應(yīng)了上述特定配比的原料，在制備過程中，提高了氨基酸螯合肥的穩(wěn)定性和螯合率。具體實施方式為了更好地說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步描述。本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，而不應(yīng)該被理解為限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本發(fā)明的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明將僅由權(quán)利要求來限定。實施例1本實施例提供了一種微量元素螯合肥，由45g半胱氨酸、8g硫酸鎂、5g氯化亞鐵、7g硫酸鋅、12g硝酸鈣、4g硝酸錳、6.5g羧甲基纖維素、8g尿素、5.5g果膠和1.5g檸檬酸組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠和檸檬酸溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％；2)將所述混合液于80℃、ph為6.5下螯合反應(yīng)6.5h；3)將步驟2)處理后的混合液于55℃下陳化18h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于115℃下干燥，得到微量元素螯合肥。實施例2本實施例提供了一種微量元素螯合肥，由44g甘氨酸、8g硝酸鎂、4g硝酸亞鐵、7g氯化鋅、12g硝酸鈣、5g硫酸錳、6g羧甲基纖維素、10g尿素、5g果膠和2g檸檬酸組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠和檸檬酸溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％；2)將所述混合液于75℃、ph為7下螯合反應(yīng)8h；3)將步驟2)處理后的混合液于50℃下陳化20h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于130℃下干燥，得到微量元素螯合肥。實施例3本實施例提供了一種微量元素螯合肥，由46g丙氨酸、7g硫酸鎂、5g氯化亞鐵、6g堿式硫酸鋅、13g氯化鈣、4g硝酸錳、7g羧甲基纖維素、8g尿素、6g果膠和1g檸檬酸組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠和檸檬酸溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％；2)將所述混合液于85℃、ph為6下螯合反應(yīng)9h；3)將步驟2)處理后的混合液于60℃下陳化15h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于100℃下干燥，得到微量元素螯合肥。實施例4本實施例提供了一種微量元素螯合肥，由20g蛋氨酸、15g色氨酸、5g胱氨酸、10g硝酸鎂、3g氯化亞鐵、8g堿式碳酸鋅、10g氯化鈣、6g硫酸錳、5g羧甲基纖維素、12g尿素、4g果膠和1.8g檸檬酸組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠和檸檬酸溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％；2)將所述混合液于85℃、ph為6下螯合反應(yīng)9h；3)將步驟2)處理后的混合液于60℃下陳化15h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于100℃下干燥，得到微量元素螯合肥。實施例5本實施例提供了一種微量元素螯合肥，由20g絲氨酸、20g異亮氨酸、10g丙氨酸、5g氯化鎂、6g氯化亞鐵、5g堿式碳酸鋅、15g氯化鈣、3g硫酸錳、8g羧甲基纖維素、5g尿素、7g果膠和2g檸檬酸組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠和檸檬酸溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％；2)將所述混合液于75℃、ph為7下螯合反應(yīng)8h；3)將步驟2)處理后的混合液于50℃下陳化20h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于120℃下干燥，得到微量元素螯合肥。實施例6本實施例提供了一種微量元素螯合肥，由45g半胱氨酸、8g硫酸鎂、5g氯化亞鐵、7g硫酸鋅、12g硝酸鈣、4g硝酸錳、6.5g羧甲基纖維素、8g尿素、5.5g果膠、1.5g檸檬酸、1g膨潤土、12g磷銨和15g氯化鉀組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠、檸檬酸、膨潤土、磷銨和氯化鉀溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％；2)將所述混合液于80℃、ph為6.5下螯合反應(yīng)6.5h；3)將步驟2)處理后的混合液于55℃下陳化18h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于115℃下干燥，得到微量元素螯合肥。實施例7本實施例提供了一種微量元素螯合肥，由44g甘氨酸、8g硝酸鎂、4g硝酸亞鐵、7g氯化鋅、12g硝酸鈣、5g硫酸錳、6g羧甲基纖維素、10g尿素、5g果膠、2g檸檬酸、2g膨潤土、10g磷銨和18g氯化鉀組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素、果膠、檸檬酸、膨潤土、磷銨和氯化鉀溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％；2)將所述混合液于75℃、ph為7下螯合反應(yīng)8h；3)將步驟2)處理后的混合液于50℃下陳化20h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于130℃下干燥，得到微量元素螯合肥。對比例1本對比例提供了一種微量元素螯合肥，由45g半胱氨酸、8g硫酸鎂、5g氯化亞鐵、7g硫酸鋅、12g硝酸鈣、4g硝酸錳、8g尿素、5.5g果膠和1.5g檸檬酸組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、尿素、果膠和檸檬酸溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％；2)將所述混合液于80℃、ph為6.5下螯合反應(yīng)6.5h；3)將步驟2)處理后的混合液于55℃下陳化18h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于115℃下干燥，得到微量元素螯合肥。對比例2本對比例提供了一種微量元素螯合肥，由45g半胱氨酸、8g硫酸鎂、5g氯化亞鐵、7g硫酸鋅、12g硝酸鈣、4g硝酸錳、6.5g羧甲基纖維素和8g尿素和1.5g檸檬酸組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、尿素和檸檬酸溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％；2)將所述混合液于80℃、ph為6.5下螯合反應(yīng)6.5h；3)將步驟2)處理后的混合液于55℃下陳化18h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于115℃下干燥，得到微量元素螯合肥。對比例3本對比例提供了一種微量元素螯合肥，由20g蛋氨酸、15g色氨酸、5g胱氨酸、10g硝酸鎂、3g氯化亞鐵、8g堿式碳酸鋅、10g氯化鈣、6g硫酸錳、5g羧甲基纖維素、4g果膠和1.8g檸檬酸組成；上述微量元素螯合肥的制備方法，包括如下步驟：1)將上述可溶性金屬鹽、氨基酸、羧甲基纖維素、果膠和檸檬酸溶于水中，得到混合液，其中，保證混合液中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％；2)將所述混合液于85℃、ph為6下螯合反應(yīng)9h；3)將步驟2)處理后的混合液于60℃下陳化15h；4)對步驟3)處理后的混合液進行濃縮，并將濃縮液于100℃下干燥，得到微量元素螯合肥。試驗例1對上述各實施例和對比例所制得的微量元素螯合肥中金屬螯合率進行測定，相應(yīng)的測定結(jié)果如下表1所示：表1微量元素螯合肥中金屬螯合率金屬螯合率實施例1100％實施例2100％實施例3100％實施例4100％實施例5100％實施例6100％實施例7100％對比例150％對比例240％對比例378％從表1可得知：采用本發(fā)明特定配比的原料配合使用，特別是采用羧甲基纖維素、果膠和尿素三者配合使用，能顯著提高微量元素螯合肥中金屬螯合率，高達(dá)100％。試驗例2對上述各實施例和對比例所制得的微量元素螯合肥的穩(wěn)定性進行測定，測定方法如下：將微量元素螯合肥溶于水中形成濃度為100ppm的稀釋液，取2ml該稀釋液在室溫下密封保存，分別保存0h、24h、48h和72h后，分別測定稀釋液中游離態(tài)金屬的量占稀釋液中總金屬量的比值，相應(yīng)的測定結(jié)果如下表2所示：表2微量元素螯合肥的穩(wěn)定性0h24h48h72h實施例100.20％0.30％0.60％實施例200.38％0.60％0.90％實施例300.35％0.50％0.9％實施例400.12％0.26％0.43％實施例500.15％0.27％0.46％實施例600.22％0.35％0.65％實施例700.25％0.34％0.79％對比例150％65％88％90％對比例260％70％90％90％對比例322％30％35％46％從表2可得知：采用本發(fā)明特定配比的原料配合使用，能顯著提高微量元素螯合肥的穩(wěn)定性，同時也能使金屬離子緩慢釋放，提高了微量元素螯合肥的緩釋性效果，避免大量釋放的金屬離子，來不及被作物吸收而失活。試驗例3將上述各實施例和對比例所制得的微量元素螯合肥分別稀釋成含金屬量(此處含金屬量是指游離金屬和螯合金屬的總量)為220ppm的稀釋液，進行大田試驗，試驗過程如下：供試地：福建福州某地，土壤ph＝6。供試品種：紫紅薺菜。試驗設(shè)計：設(shè)2個同等肥力和生產(chǎn)環(huán)境的田區(qū)，分別命名為ⅰ區(qū)和ⅱ區(qū)，每區(qū)40平米，每區(qū)重復(fù)三次：ⅰ區(qū)：空白對照，噴施同等清水；ⅱ區(qū)：于幼苗移栽后10天開始噴施上述稀釋液第一次，再隔10天噴施第二次，再隔10天噴施第三次，三次噴施量均為每畝100公斤；相對于i區(qū)中紫紅薺菜中微量元素，測試ⅱ區(qū)中紫紅薺菜中微量元素的平均增產(chǎn)量，如下表3所示：表3紫紅薺菜中微量元素的平均增產(chǎn)量*均以新鮮蔬菜質(zhì)量計，新鮮蔬菜指蔬菜經(jīng)洗滌陰干后的質(zhì)量。從表3可得知：本發(fā)明的微量元素螯合肥能顯著提高紫紅薺菜中微量元素的含量，并且對各微量元素有優(yōu)異的吸收性。與空白對照相比，紫紅薺菜每畝增產(chǎn)量如下表4所示：表4與空白對照相比，紫紅薺菜每畝增產(chǎn)量從表4可得知：本發(fā)明的微量元素螯合肥能顯著提高紫紅薺菜的產(chǎn)量，最高可達(dá)到50％。試驗例4對上述各實施例和對比例所制得的微量元素螯合肥的分散性進行測定，測定方法如下：將微量元素螯合肥溶于水中形成濃度為100ppm的稀釋液，取2ml該稀釋液在室溫下密封保存，保存30天后，觀察是否有沉淀或團聚物生成，相應(yīng)的測定結(jié)果如下表5所示：表5微量元素螯合肥的穩(wěn)定性30天后實施例1無沉淀或團聚物實施例2無沉淀或團聚物實施例3無沉淀或團聚物實施例4無沉淀或團聚物實施例5無沉淀或團聚物實施例6無沉淀或團聚物實施例7無沉淀或團聚物對比例1有沉淀對比例2有沉淀對比例3有團聚物從表5可得知：采用本發(fā)明特定配比的原料配合使用，特別是采用羧甲基纖維素和果膠，提高其分散性，避免各元素間相互間團聚。同時也相應(yīng)地提高微量元素螯合肥的穩(wěn)定性。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。當(dāng)前第1頁12