本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是番茄專用水溶肥及制備方法。
背景技術(shù)：
番茄需肥較多且又耐肥，春茬番茄養(yǎng)分吸收主要在中后期，定植后各個(gè)時(shí)期吸收的氮、鉀量均大于吸磷量，番茄在不同生育時(shí)期對(duì)各種養(yǎng)分的吸收比例及數(shù)量不同，幼苗期氮肥需求量約占總需肥量10％，開花坐果期約占40％，結(jié)果盛期約占50％，當(dāng)?shù)?穗果坐果時(shí)，對(duì)氮、鉀的需求量迅速增加,到果實(shí)膨大期需鉀量更大，番茄對(duì)磷肥的需要量比氮、鉀量少，磷可以促進(jìn)根系發(fā)育，促進(jìn)花器分化，加速果實(shí)生長(zhǎng)和成熟，提高果實(shí)含糖量，在第1穗果長(zhǎng)到核桃大小時(shí)，對(duì)磷的吸收量較多，其中90％存在于果實(shí)中，番茄一生中對(duì)鉀的吸收量居第一位，鉀對(duì)植株發(fā)育、果實(shí)著色及品質(zhì)的提高具有中藥作用。
目前，番茄的種植逐漸擴(kuò)大，但是大部分番茄種植過程中施肥過程仍然有缺陷，有些地方氮磷鉀化肥超量使用，有機(jī)肥投量不足，保水能力低下，土壤中大量元素和中、微量元素比例失調(diào)，土壤重金屬超標(biāo)，營(yíng)養(yǎng)元素不均衡；普通的碳銨、尿素等單純性的氮肥，養(yǎng)分釋放快，肥效短，不易被農(nóng)作物吸收，不能保證西紅柿生長(zhǎng)中后期的養(yǎng)分供給，后期需要追肥，勞動(dòng)力投入較大，還會(huì)給番茄的品質(zhì)的產(chǎn)量帶來影響；如專利CN201110426331.8公開了一種番茄專用增強(qiáng)肥，將尿素、碳酸氫銨、過磷酸鈣、硝酸鉀、氯化鉀以及添加劑混合而成，該肥料雖然避免了單一施肥，但是肥料中有機(jī)質(zhì)含量少，導(dǎo)致土壤保水能力差、不具備抗旱功能、且營(yíng)養(yǎng)不均衡；又如專利CN200710115543.8公開了一種番茄專用控釋肥及其制備方法，以7％熱塑性樹脂包膜硝酸鉀、8％熱塑性樹脂包膜硝酸鉀、硫磺包膜復(fù)合肥、4％熱塑性樹脂包膜尿素、7％熱塑性樹脂包膜尿素、磷酸二銨為原料制成，該肥雖然省去追肥的過程，緩釋效果好，但其營(yíng)養(yǎng)成分搭配不夠全面，且土壤中重金屬含量缺乏考慮，容易導(dǎo)致種植過程中重金屬對(duì)番茄的毒害作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種番茄專用水溶肥，原料以重量份計(jì)為：尿素200～270份、硫酸鉀230～320份、磷酸脲130～180份、聚丙烯酸鈉2～5份、微量元素化合物2～5份、中量元素化合物7～15份、羥基磷灰石26～34、凹凸棒土8～15、腐植酸5～9份。
進(jìn)一步優(yōu)化，原料以重量份計(jì)為：尿素220～260份、硫酸鉀250～310份、磷酸脲140～170份、聚丙烯酸鈉3.4～4.5份、微量元素化合物2.3～4.6份、中量元素化合物17～23份、羥基磷灰石28～32份、凹凸棒土9～13份、腐植酸6.5～8.2份。
其中所述微量元素化合物為硼酸、硫酸鋅、五水硫酸銅、四水鉬酸銨的組合。
其中所述微量元素化合物以重量份計(jì)為硼酸0.6～1.5份、硫酸鋅0.4～1.1份、五水硫酸銅0.3～1.0份、四水鉬酸銨0.7～1.4份。
其中所述中量元素化合物硫酸鈣、無水硫酸鎂、硫酸銨的組合。
其中所述中量元素化合物以重量份計(jì)為硫酸鈣1～4份、無水硫酸鎂2～4份、硫酸銨4～7份。
具體是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
將尿素在170～190℃下熔融，送入反應(yīng)釜待用，然后再將硫酸鉀、磷酸脲送入攪拌器混合，加熱至100～120℃，攪拌速度80～100r/min，送入反應(yīng)釜，再送入聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，調(diào)節(jié)混合物中氮磷鉀比例為(0.7～1.2)：(0.5～0.8)：(1.7～2.5)制成粘稠狀物料，過濾掉顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥成細(xì)粉，即可得到水溶肥。
其中所述噴霧干燥，噴霧塔空氣溫度為155～175℃，出塔空氣溫度為65～85℃；由于噴霧干燥溫度影響最總產(chǎn)品的游離水含量，溫度過低會(huì)造成噴霧后的產(chǎn)品游離水過多，為泥漿物質(zhì)，溫度過高造成產(chǎn)品分解變質(zhì)，本發(fā)明合理的控制溫度，得到高品質(zhì)的聚丙烯酸鈉。
其中所述聚丙烯酸鈉，制備方法為用50％氫氧化鈉溶液中和丙烯酸至中和度為68％，抽入攪拌裝置中，并加入已粉碎蒙脫土、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸鈉以及聚乙二醇雙丙烯酸酯，攪拌混勻，并通入N2持續(xù)10～15min，攪拌速度為80～120r/min，加入過硫酸銨，保持溫度持續(xù)在50～60℃，反應(yīng)1～3h，得中間體，置于去離子水中浸泡一周，出去殘留單體和可溶性聚合物成分，真空干燥，研細(xì)，得到聚丙烯酸鈉。
由于蒙脫土鋁氧八面體結(jié)構(gòu)的改變，使得原本晶層之間的結(jié)合力減小，聚丙烯酸鈉制作過程中引入蒙脫土后，在交聯(lián)劑的作用下，形成以膨潤(rùn)土粒子為主要網(wǎng)格點(diǎn)得交聯(lián)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格點(diǎn)大大增加，交聯(lián)點(diǎn)之間的網(wǎng)格變短，從而提高凝膠的強(qiáng)度，提升了穩(wěn)定性，進(jìn)而吸附土壤重金屬能力得到極大的改善。
本發(fā)明采用尿素、硫酸鉀、磷酸脲、聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石為原料，針對(duì)番茄生長(zhǎng)過程中所需氮磷鉀量來進(jìn)行合理搭配，并滿足番茄在生長(zhǎng)過程時(shí)所需營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)聚丙烯酸鈉和羥基磷灰石的添加，提高了土壤的保水性能，聚沉土壤重金屬，為番茄良好生長(zhǎng)提供了有利的保證。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
實(shí)施例1
制備1000kg的番茄專用水溶肥，所需的各原料為尿素325.3kg、硫酸鉀369.8kg、磷酸脲207kg、聚丙烯酸鈉5.1kg，微量元素化合物3.4kg、中量元素化合物25.1kg、羥基磷灰石41.4kg、凹凸棒土13.3kg、腐植酸9.6kg；
制備方法：將尿素在170℃下熔融，送入反應(yīng)釜待用，然后再將硫酸鉀、磷酸脲送入攪拌器混合，加熱至100℃，攪拌速度80r/min，送入反應(yīng)釜，再送入聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，調(diào)節(jié)混合物中氮磷鉀比例為0.7：0.5：1.7制成粘稠狀物料，過濾掉顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥成細(xì)粉，噴霧塔空氣溫度為173～175℃，出塔空氣溫度為80～85℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物為硼酸1.02kg、硫酸鋅0.68kg、五水硫酸銅0.51kg、四水鉬酸銨1.19kg；
其中所述中量元素化合物為硫酸鈣3.58kg、無水硫酸鎂7.18kg、硫酸銨14.34kg。
實(shí)施例2
制備1000kg的番茄專用水溶肥，所需的各原料為尿素315kg、硫酸鉀375.6kg、磷酸脲205.9kg、聚丙烯酸鈉5.5kg，微量元素化合物5.6kg、中量元素化合物27.9kg、羥基磷灰石38.8kg、凹凸棒土15.8kg、腐植酸9.9kg；
制備方法：將尿素在190℃下熔融，送入反應(yīng)釜待用，然后再將硫酸鉀、磷酸脲送入攪拌器混合，加熱至120℃，攪拌速度100r/min，送入反應(yīng)釜，再送入聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，調(diào)節(jié)混合液中氮磷鉀比例為1.2：0.8：2.5制成粘稠狀物料，過濾掉顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥成細(xì)粉，噴霧塔空氣溫度為155～157℃，出塔空氣溫度為65～70℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物為硼酸1.68kg、硫酸鋅1.23kg、五水硫酸銅1.12kg、四水鉬酸銨1.57kg；
其中所述中量元素化合物為硫酸鈣7.44kg、無水硫酸鎂7.44kg、硫酸銨13.02kg。
實(shí)施例3
制備1000kg的番茄專用水溶肥，所需的各原料為尿素321kg、硫酸鉀374.5kg、磷酸脲200.6kg、聚丙烯酸鈉5.5kg，微量元素化合物3.6kg、中量元素化合物30.1kg、羥基磷灰石40.1kg、凹凸棒土14.7kg、腐植酸9.9kg；
制備方法：將尿素在180℃下熔融，送入反應(yīng)釜待用，然后再將硫酸鉀、磷酸脲送入攪拌器混合，加熱至110℃，攪拌速度90r/min，送入反應(yīng)釜，再送入聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，調(diào)節(jié)混合物中氮磷鉀比例為1：0.6：2.1制成粘稠狀物料，過濾掉顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥成細(xì)粉，噴霧塔空氣溫度為160～165℃，出塔空氣溫度為70～75℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物為硼酸1.13kg、硫酸鋅0.7 2kg、五水硫酸銅02kg、四水鉬酸銨1.03kg；
其中所述中量元素化合物為硫酸鈣8.21kg、無水硫酸鎂8.21kg、硫酸銨13.68kg。
實(shí)施例4
制備1000kg的番茄專用水溶肥，所需的各原料為尿素319.1kg、硫酸鉀383.2kg、磷酸脲204.4kg、聚丙烯酸鈉5.1kg，微量元素化合物3.8kg、中量元素化合物25.6kg、羥基磷灰石37.1kg、凹凸棒土12.8kg、腐植酸8.9kg；
制備方法：將尿素在175℃下熔融，送入反應(yīng)釜待用，然后再將硫酸鉀、磷酸脲送入攪拌器混合，加熱至110℃，攪拌速度100r/min，送入反應(yīng)釜，再送入聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，調(diào)節(jié)混合物中氮磷鉀比例為0.9：0.7：2.3制成粘稠狀物料，過濾掉顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥成細(xì)粉，噴霧塔空氣溫度為160～165℃，出塔空氣溫度為75～80℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物為硼酸1.24kg、硫酸鋅0.48kg、五水硫酸銅0.85kg、四水鉬酸銨1.24kg；
其中所述中量元素化合物為硫酸鈣4.57kg、無水硫酸鎂7.01kg、硫酸銨14.02kg。
實(shí)施例5
制備1000kg的番茄專用水溶肥，所需的各原料為尿素284.2kg、硫酸鉀400.6kg、磷酸脲219.7kg、聚丙烯酸鈉5.9kg，微量元素化合物4.9kg、中量元素化合物23.9kg、羥基磷灰石38kg、凹凸棒土13.6kg、腐植酸9.2kg；
制備方法：將尿素在185℃下熔融，送入反應(yīng)釜待用，然后再將硫酸鉀、磷酸脲送入攪拌器混合，加熱至100℃，攪拌速度90r/min，送入反應(yīng)釜，再送入聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石，調(diào)節(jié)混合液中氮磷鉀比例為0.8：0.7：1.8制成粘稠狀物料，過濾掉顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥成細(xì)粉，噴霧塔空氣溫度為170～175℃，出塔空氣溫度為65～70℃，即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物為硼酸1.14kg、硫酸鋅0.98kg、五水硫酸銅0.81kg、四水鉬酸銨1.97kg；
其中所述中量元素化合物為硫酸鈣6.06kg、無水硫酸鎂6.78kg、硫酸銨11.06kg。
實(shí)施例6
制備1000kg的番茄專用水溶肥，所需的各原料為尿素325.4kg、硫酸鉀352.5kg、磷酸脲219.1kg、聚丙烯酸鈉4.7kg，微量元素化合物4.3kg、中量元素化合物25.8kg、羥基磷灰石41.2kg、凹凸棒土16.6kg、腐植酸10.5kg；
制備方法：將尿素在178℃下熔融，送入反應(yīng)釜待用，然后再將硫酸鉀、磷酸脲送入攪拌器混合，加熱至115℃，攪拌速度80r/min，送入反應(yīng)釜，再送入聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，調(diào)節(jié)混合液中氮磷鉀比例為1.1：0.5：2.4制成粘稠狀物料，過濾掉顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥成細(xì)粉，噴霧塔空氣溫度為155～160℃，出塔空氣溫度為80～85℃即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物為硼酸1.31kg、硫酸鋅0.93kg、五水硫酸銅0.84kg、四水鉬酸銨1.22kg；
其中所述中量元素化合物為硫酸鈣7.84kg、無水硫酸鎂5.57kg、硫酸銨12.39kg。
實(shí)施例7
制備1000kg的番茄專用水溶肥，所需的各原料為尿素304.3kg、硫酸鉀390.4kg、磷酸脲209.2kg、聚丙烯酸鈉5.5kg，微量元素化合物3.3kg、中量元素化合物27.4kg、羥基磷灰石37.1kg、凹凸棒土13.1kg、腐植酸9.9kg；
制備方法：將尿素在182℃下熔融，送入反應(yīng)釜待用，然后再將硫酸鉀、磷酸脲送入攪拌器混合，加熱至114℃，攪拌速度100r/min，送入反應(yīng)釜，再送入聚丙烯酸鈉、微量元素化合物、中量元素化合物、羥基磷灰石、凹凸棒土、腐植酸，調(diào)節(jié)混合物中氮磷鉀比例為1.1：0.7：2.2制成粘稠狀物料，過濾掉顆粒雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥成細(xì)粉，噴霧塔空氣溫度為170～175℃，出塔空氣溫度為70～75℃即可得到水溶肥；
其中所述微量元素化合物為硼酸1.65kg、硫酸鋅0.46kg、五水硫酸銅0.37kg、四水鉬酸銨0.82kg；
其中所述中量元素化合物為硫酸鈣6.3kg、無水硫酸鎂7.76kg、
硫酸銨13.34kg。
試驗(yàn)例1
本試驗(yàn)將一片土壤劃分成8個(gè)面積相等的種植區(qū)，分別為空白組和實(shí)施例組，每個(gè)種植區(qū)分別種植番茄，實(shí)驗(yàn)組施用本發(fā)明番茄專用肥，空白組不施肥，僅采用水澆灌，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明番茄專用水溶肥處理番茄植株，生長(zhǎng)周期縮短，且得到膨大且色澤光鮮的番茄果實(shí)，并通過檢測(cè)番茄果實(shí)中的營(yíng)養(yǎng)成分，其中Vc、可溶性糖、總酸度、蛋白質(zhì)的含量均有顯著增高，其中實(shí)施例3對(duì)番茄Vc、可溶性糖、蛋白質(zhì)的提高最為顯著，為本發(fā)明的最佳配方，并且Vc的提高，對(duì)于番茄在后期加工過程中的褐變及抑制亞硝酸胺的合成具有一定作用。
試驗(yàn)例2
實(shí)驗(yàn)組：采用本發(fā)明制作的番茄專用水溶肥；
空白組：不施用任何肥料；
本試驗(yàn)將一片土壤劃分成兩個(gè)面積相等的種植區(qū)，分別為對(duì)照組和空白組，每個(gè)種植區(qū)分別種植番茄，實(shí)驗(yàn)組施用本發(fā)明番茄專用肥，空白組不施肥，僅采用水澆灌，經(jīng)過5個(gè)月后，收獲到肉質(zhì)細(xì)嫩、品質(zhì)好、色澤光鮮的番茄，并且經(jīng)過檢測(cè)手段，試驗(yàn)表明，本發(fā)明番茄專用肥對(duì)番茄果實(shí)重金屬含量具有明顯的降低效果，并且符合國家規(guī)定的食品中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)要求，且經(jīng)過施肥后，相比空白組，Pb含量下降32％，Cd含量下降74％，Cr下降20％，As含量下降17％，Hg含量下降24％。