一种液体钙肥及其制备方法和施用方法
技术领域
本发明属于农业化工技术领域，具体涉及一种液体钙肥及其制备方法和施用方法。
背景技术
钙是作物生长必不可少的一种营养元素，随着对作物营养研究的越来越深入，钙在作物生长过程中所起到的作用也越来越多的被人们发掘出来，甚至有人提出将钙从原来的中量元素升格为作物所必须的除“氮磷钾”之外的第四大营养元素。并且在相当一部分作物中钙的需求量已经远远超过对磷的需求量，当之无愧是除氮、钾之外的第三大营养元素。
现在市场上所使用的钙肥主要有过磷酸钙、骨钙粉、硅钙肥等，这些主要是基施，做底肥使用。虽然成本低，但难于满足作物整个生长期的需求。而作为追肥使用的主要是硝酸钙、硝酸铵钙及氯化钙，虽然水溶性好、吸收快，但由于钙会和磷、钾、硫酸根结合，产生不溶物，从而造成土壤板结使用存在局限性，因此，这些钙肥不能和大量元素水溶肥混合使用。并且，目前使用的钙肥虽然效果好，但是也不能够体现钙元素的效果，因而，现有的钙肥的相关技术仍有待改进。
发明内容
针对以上现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种液体钙肥及其制备方法和施用方法。
本发明第一方面提供了一种液体钙肥，包括以下重量份的组分：
水溶性钙肥55～110份，螯合剂5～10份，复合糖醇11～23份，甘油10～20份，水40～60份。
进一步的，包括以下重量份的组分：
水溶性钙肥65～90份，螯合剂6～8份，复合糖醇15～20份，甘油12～18份，水45～55份。
进一步的，所述水溶性钙肥包括以下重量份的组分：硝酸铵钙50～100份，氯化钙5～10份。
进一步的，所述复合糖醇包括以下重量份的组分：山梨糖醇5～10份、赤藓糖醇1～3份、木糖醇5～10份。
进一步的，所述液体钙肥的密度为1.3～1.6g/ml，所述液体钙肥中的钙的含量为105～180g/L、螯合剂的含量为5～10g/L。
进一步的，所述液体钙肥的PH值为7～9。
进一步的，所述螯合剂为聚谷氨酸。
本发明提供的一种液体钙肥，以水溶性钙肥作为基础钙肥原料，通过螯合剂、复合糖醇以及甘油的三重螯合作用，使钙元素螯合，进而保证钙元素的利用更加充分和高效，提高利用率和稳定性，并在能够完全体现钙元素的效果的同时，还可以和水可以任意比例混溶，本发明提供的液体钙肥特别适用于水肥一体化、无土栽培及无人机飞防。
本发明第二方面提供了一种液体钙肥的制备方法，包括：
以重量份数计，向反应釜中加入重量份数为40～60份的水，开启搅拌，速度30～80转/分钟，待升温至30～60℃后，依次加入重量份数为55～110份的水溶性钙肥、5～10份的螯合剂、11～23份的复合糖醇、10～20份的甘油；
将反应釜升温至80～100℃，反应3～5小时，完毕后关闭搅拌，停止加热，待温度降至室温后，经过滤，即可获得液体钙肥。
本发明提供的一种液体钙肥的制备方法，操作简单、方便，容易实现，成本较低，易于工业化生产，原料易得，保证钙元素的利用更加充分和高效，钙元素含量高，稳定性好。
本发明第三方面提供了一种液体钙肥的施用方法，包括：
向植物施用如上述的液体钙肥、以及上述所述液体钙肥的制备方法制备的液体钙肥的方式为滴灌、叶面喷施和无人机飞防喷雾中的一种或几种。
进一步的，还包括：在向植物施用液体钙肥前，将所述液体钙肥和氮肥、磷肥和钾肥中的一种或几种混合。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明第一方面提供了一种液体钙肥，包括以下重量份的组分：水溶性钙肥55～110份，螯合剂5～10份，复合糖醇11～23份，甘油10～20份，水40～60份。
本发明提供的一种液体钙肥，以水溶性钙肥作为基础钙肥原料，通过螯合剂、复合糖醇以及甘油的三重螯合作用，使钙元素螯合，保证钙元素的利用更加充分和高效，提高利用率和稳定性，并在能够完全体现钙元素的效果的同时，还可以和水可以任意比例混溶，本发明提供的液体钙肥特别适用于水肥一体化、无土栽培及无人机飞防。
根据本发明的实施例，为了提高液体钙肥的钙元素的利用率，增强肥效，因此，为了满足不同植物对钙元素的需求，本领域技术人员可以根据不同的植物对钙元素的需求灵活选择，使本发明提供的液体钙肥包括以下重量份的组分：水溶性钙肥65～90份，螯合剂6～8份，复合糖醇15～20份，甘油12～18份，水45～55份。由此，不仅可以满足植物对钙元素的大量需求，而且还能提高水溶性钙肥较佳的缓释效果，延长钙元素的释放期，为植物较长提供钙肥，不仅可以提高钙肥的利用率，还可以提高植物的产量。
根据本发明的实施例，为了提高液体钙肥中水溶性钙肥的溶解度，水溶性钙肥包括以下重量份的组分：硝酸铵钙50～100份，氯化钙5～10份，比如：硝酸铵钙的重量份数为50份、60份、70份、80份、90份或100份，氯化钙的重量份数为5份、6份、7份、8份、9份或10份。由此，不仅可以满足植物对钙元素的大量需求，而且还能提高水溶性钙肥较佳的缓释效果，延长钙元素的释放期，为植物较长提供钙肥，不仅可以提高钙肥的利用率，还可以提高植物的产量。
根据本发明的实施例，为了获得稳定的液体钙肥，进而提高钙元素的利用率，复合糖醇包括以下重量份的组分：山梨糖醇5～10份、赤藓糖醇1～3份、木糖醇5～10份，比如：山梨糖醇的重量份数为5份、6份、7份、8份、9份或10份，赤藓糖醇的的重量份数为1份、2份或3份，木糖醇的重量份数为5份、6份、7份、8份、9份或10份。由于复合糖醇是多羟基化合物，是光合作用的初产物，自身良好的螯合能力，使液体钙肥中的钙元素螯合，形成稳定的复合体，又由于复合糖醇的分子量低，可轻易的透过叶片的角质层进入到叶片内部，并在进入叶片内部后，能够携带养分顺利进入到韧皮部中进行养分运输，使钙元素在植物的花、芽、果实等组织中大量分布后，通过分解释放出养分供果实生长利用。同时，复合糖醇还能够提高植物的抗逆性，使植物在盐害、干旱、淹水等逆境胁迫下，复合糖醇可通过调节细胞渗透性使植物适应逆境生长，符合糖醇可以提高对活性氧的抗性，避免由于紫外线日灼、干旱、病害、缺氧等原因造成的植株活性氧损伤。因此，复合糖醇在液体钙肥中的含量对钙元素的利用率的影响十分显著，本领域技术人员可以根据不同的植物的需求灵活选择。由此，可以满足植物对钙元素的需求；若复合糖醇含量过低，该液体钙肥无法满足钙元素对植物供给量的需求，影响植物的产量；若复合糖醇用量过高，则复合糖醇过剩，造成浪费，且制备成本提高。
根据本发明的实施例，液体钙肥的密度为1.3～1.6g/ml，为了提高液体钙肥的钙元素的利用率，增强肥效，因此，使本发明提供的液体钙肥中的钙的含量为105～180g/L、螯合剂的含量为5～10g/L，若钙元素的含量分别小于所对应的范围，不但无法满足植物对钙元素的需求，影响植物的产量，而且还使液体钙肥的浓度减少，不便于其储存；若钙元素的含量分别大于所对应的范围，会造成植物的钙元素过剩，影响植物的存活。
由于，螯合剂作为肥料增效剂，能够使液体钙肥中的金属离子具有螯合作用，且一定分子质量的螯合剂可以富集钙元素供给植物，使植物更有效地利用肥料，提高农作物的产量和品质。螯合剂的添加能够提高农作物产量，并能改善土壤质量。因此，螯合剂在液体钙肥中的含量对钙、以及各微量元素的利用率的影响十分显著，本领域技术人员可以根据不同的植物的需求灵活选择，例如：螯合剂的含量为5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L。由此，可以满足植物对钙元素的需求；若螯合剂含量过低，该液体钙肥无法满足钙元素对植物供给量的需求，影响植物的产量；若螯合剂用量过高，则螯合剂过剩，造成浪费，且制备成本提高。
根据本发明的实施例，为了进一步改善液体钙肥的稳定性，液体钙肥的PH值为7～9，比如7、7.5、8、8.5或9。由此，液体钙肥中各组分不易发生副反应，大大提高液体钙肥的长期储存稳定性。
根据本发明的实施例，为了促进作物对液体钙肥中的养分的吸收，提高产量，改善品质，螯合剂为聚谷氨酸。聚谷氨酸不单单具有强大的螯合作用，可以促进作物对养分的吸收，提高产量，改善品质，聚谷氨酸还具备超强亲水性与保水能力，会在植株根毛表层形成一层薄膜，不但具有保护根毛的功能，更是土壤中养份、水份与根毛亲密接触的最佳输送平台，能很有效率的提高肥料的溶解、存储、输送与吸收。阻止硫酸根、磷酸根、草酸根与金属元素产生沉淀作用,使作物能更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及微量元素。促进作物根系的发育，加强抗病性。同时，聚谷氨酸对酸、碱具有绝佳缓冲能力，可有效平衡土壤酸碱值，避免长期使用化学肥料所造成的酸性土质。并且聚谷氨酸可增强植物抗病及抗逆境能力，整合植物营养、土壤中的水活成份，可增强抵抗由土壤传播的植物病原所引起的症状。
本发明第二方面提供了一种液体钙肥的制备方法，包括如下步骤：
S100、以重量份数计，向反应釜中加入重量份数为40～60份的水，开启搅拌，速度30～80转/分钟，待升温至30～60℃后，依次加入重量份数为55～110份的水溶性钙肥、5～10份的螯合剂、11～23份的复合糖醇、10～20份的甘油；
S200、将反应釜升温至80～100℃，反应3～5小时，完毕后关闭搅拌，停止加热，待温度降至室温后，经过滤，即可获得液体钙肥。
本发明提供的一种液体钙肥的制备方法，操作简单、方便，容易实现，成本较低，易于工业化生产，原料易得，保证钙元素的利用更加充分和高效，钙元素含量高，稳定性好。
在本发明的实施例中，上述水溶性钙肥、螯合剂、复合糖醇和甘油的具体种类与前面所述的一致，在此不再一一赘述。且本发明采用的原料均为工业级和食品级。
本发明第三方面提供了一种液体钙肥的施用方法，包括：向植物施用如上述所述的液体钙肥、以及上述所述的液体钙肥的制备方法制备的液体钙肥的方式为滴灌、叶面喷施和无人机飞防喷雾中的一种或几种。
根据本发明的实施例，还包括：在向植物施用液体钙肥前，将所述液体钙肥和氮肥、磷肥和钾肥中的一种或几种混合。
本发明提供的液体钙肥可通过滴灌、叶面喷施和无人机飞防喷雾的方式对植物进行施用，其中，通过滴灌的方式，每亩每次的液体钙肥的使用量为3-5kg；通过叶面喷施的方式时，需要将液体钙肥稀释800-1000倍，每亩每次的液体钙肥的使用量为100-200g；通过无人机飞防喷雾的方式每亩每次的液体钙肥的使用量为200-300g。
经在番茄上试验，该产品稀释800倍，叶面喷施2次，番茄茎间距缩小2-3cm，茎秆粗0.5-1cm，番茄的脐腐病发病率降低80％以上，增产15％以上。
由此可见，本发明提供的液体钙肥，钙元素含量高，可以和氮肥、磷肥或钾肥混合使用而不会产生拮抗，使用方便，用量少，绿色环保安全。
实施例
实施例1
一种液体钙肥，包括以下重量份的组分：硝酸铵钙50份，氯化钙10份，聚谷氨酸7份，山梨糖醇8份，赤藓糖醇1份，木糖醇10份，甘油15份，水55份。
一种液体钙肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)以重量份数计，向反应釜中加入重量份数为55份的水，开启搅拌，速度30转/分钟，待升温至50℃后，依次加入重量份数为50份的硝酸铵钙、10份的氯化钙、7份的聚谷氨酸、8份的山梨糖醇、1份的赤藓糖醇、10份的木糖醇、15份的甘油；
(2)将反应釜升温至90℃，反应5小时，完毕后关闭搅拌，停止加热，待温度降至室温后，经过滤，即可获得液体钙肥。
将所得液体钙肥取样分析测试，样品的溶液密度为1.5g/ml，液体钙肥中的钙的含量为160g/L、聚谷氨酸的含量为5g/L。液体钙肥的PH值为8.5；将样品置于-10℃环境中储存稳定不析晶，样品置于常温15～25℃环境中储存365天以上无晶体和不溶物析出。
一种液体钙肥的施用方法，包括：向植物施用如上述所述的液体钙肥、以及上述所述的液体钙肥的制备方法制备的液体钙肥和氮肥、磷肥和钾肥中的一种或几种混合后，通过滴灌、叶面喷施和无人机飞防喷雾向植物施用。
实施例2
一种液体钙肥，包括以下重量份的组分：硝酸铵钙80份，氯化钙5份，聚谷氨酸6份，山梨糖醇5份，赤藓糖醇3份，木糖醇7份，甘油18份，水45份。
一种液体钙肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)以重量份数计，向反应釜中加入重量份数为45份的水，开启搅拌，速度80转/分钟，待升温至60℃后，依次加入重量份数为80份的硝酸铵钙、5份的氯化钙、6份的聚谷氨酸、5份的山梨糖醇、3份的赤藓糖醇、7份的木糖醇、18份的甘油；
(2)将反应釜升温至80℃，反应5小时，完毕后关闭搅拌，停止加热，待温度降至室温后，经过滤，即可获得液体钙肥。
将所得液体钙肥取样分析测试，样品的溶液密度为1.3g/ml，液体钙肥中的钙的含量为180g/L、聚谷氨酸的含量为8g/L。液体钙肥的PH值为7.5；将样品置于-10℃环境中储存稳定不析晶，样品置于常温15～25℃环境中储存365天以上无晶体和不溶物析出。
实施例3
一种液体钙肥，包括以下重量份的组分：硝酸铵钙100份，氯化钙8份，聚谷氨酸5份，山梨糖醇10份，赤藓糖醇2份，木糖醇5份，甘油20份，水60份。
一种液体钙肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)以重量份数计，向反应釜中加入重量份数为60份的水，开启搅拌，速度60转/分钟，待升温至30℃后，依次加入重量份数为100份的硝酸铵钙、8份的氯化钙、5份的聚谷氨酸、10份的山梨糖醇、3份的赤藓糖醇、5份的木糖醇、20份的甘油；
(2)将反应釜升温至100℃，反应4小时，完毕后关闭搅拌，停止加热，待温度降至室温后，经过滤，即可获得液体钙肥。
将所得液体钙肥取样分析测试，样品的溶液密度为1.6g/ml，液体钙肥中的钙的含量为150g/L、聚谷氨酸的含量为10g/L。液体钙肥的PH值为8.5；将样品置于-10℃环境中储存稳定不析晶，样品置于常温15～25℃环境中储存365天以上无晶体和不溶物析出。
实施例4
一种液体钙肥，包括以下重量份的组分：硝酸铵钙90份，氯化钙9份，聚谷氨酸10份，山梨糖醇9份，赤藓糖醇2.5份，木糖醇8份，甘油10份，水40份。
一种液体钙肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)以重量份数计，向反应釜中加入重量份数为40份的水，开启搅拌，速度80转/分钟，待升温至60℃后，依次加入重量份数为90份的硝酸铵钙、9份的氯化钙、10份的聚谷氨酸、9份的山梨糖醇、2.5份的赤藓糖醇、8份的木糖醇、10份的甘油；
(2)将反应釜升温至95℃，反应3小时，完毕后关闭搅拌，停止加热，待温度降至室温后，经过滤，即可获得液体钙肥。
将所得液体钙肥取样分析测试，样品的溶液密度为1.4g/ml，液体钙肥中的钙的含量为130g/L、聚谷氨酸的含量为8g/L。液体钙肥的PH值为7；将样品置于-10℃环境中储存稳定不析晶，样品置于常温15～25℃环境中储存365天以上无晶体和不溶物析出。
将上述实施例中得到的液体钙肥在小白菜的应用试验：
在光培室中培养，采用花盆做供试容器，试验设计7个处理，分别为清水对照组1、固体粉剂大量元素水溶肥对照组2、悬浮液大量元素水溶肥对照组3、实施例1、实施例2、实施例3和实施例4，每个处理3盆，每盆3棵小白菜。不施基肥，于小白菜移栽后第7天、第18天分别施肥，施肥方法为随水冲施，施肥量按照5L/亩进行换算，约0.15ml/盆。于第二次施肥后的第10天，测定小白菜的株高、根长、叶片数、SPAD值(叶绿素含量)、单株鲜重、单株干重等指标，测试结果见下表1。
表1实施例1-4和对照组1-3中小白菜的生长状况
由上表可知，实施例1至实施例4中的液体钙肥均可以提高小白菜的株高、根长、叶片数、SPAD值、单株鲜重和单株干重，其中，在株高、单株鲜重和单株干重方面，实施例2的效果最好，其次是实施例1，均好于空白对照组、固体粉剂大量元素水溶肥对照组、悬浮液大量元素水溶肥对照组。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
