CN102249820A - 一种用于酸性土壤上的长效缓释氮素组合抑制剂及由其配制的长效缓释氮素肥料 - Google Patents

一种用于酸性土壤上的长效缓释氮素组合抑制剂及由其配制的长效缓释氮素肥料 Download PDF

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Abstract

一种用于酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂，包括重量含量10％～30％的苯基磷酰二胺(PPD)、20％～40％的氰氨化钙(CACN)、20％～30％的二氰二胺(DCD)和20％的含有植物营养元素的填充物。相对于现有技术，本发明长效缓释氮素组合抑制剂，适用于酰胺态氮素肥料，酰胺态氮、铵态氮和硝态氮混合氮素肥料。多靶点式配方，用量更少，效果更好。

Description

一种用于酸性土壤上的长效缓释氮素组合抑制剂及由其配制的长效缓释氮素肥料
技术领域
本发明涉及一种氮素肥料和含氮素复合肥料的缓释长效组合抑制剂和由其配制的长效缓释氮素肥料和长效缓释复合肥料。 
背景技术
尿素是我国农业生产中应用最多的氮肥品种，但其利用率低和对环境污染的问题已引起人们的关注。在氮肥中添加生化抑制剂用来调节氮在土壤中的转化进程，延长肥效期，提高氮素利用率是被国内外公认的一项具有发展潜力的氮肥管理措施。 
尿素施入土壤后，在脲酶的作用下水解，其水解产物铵态氮除了植物吸收和土壤吸附以外，大部分通过硝化及反硝化作用、氨挥发、淋失与径流等途径损失，不仅造成肥料的大量浪费，还成为环境氮污染的主要途径。 
由此可见，提高氮肥利用率是一个亟待解决的问题。提高氮素利用率的方法很多，最有效的方法就是生物化学方法，在尿素中添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂，在减少尿素中氮素损失上收到了一定的效果。 
在美国、西欧通过大面积田间试验中发现：添加了抑制剂的氮肥的利用率要比未加的氮肥高20％～30％。由此可以得出，与普通氮肥相比，采用添加抑制剂的肥料可以将氮肥的施用降低20％～30％，而不必担心产量会因施肥量降低而减产。 
单独使用脲酶抑制剂和硝化抑制剂，只能对尿素水解的单一过程产生影响，都不能很好的控制反硝化作用的发生。脲酶抑制剂和硝化抑制剂二者分别对尿素N转化某一特定过程产生作用，其单独作用不能对尿素氮转化的全过程进行有效控制，两者的配合施用可有效延缓尿素水解并使水解产物NH4+在土中得到更多和更长时间的保存、减少NO3-的淋溶和NH3挥发及N2O排放。 
抑制剂的抑制效率高低、有效期长短及施用效果除取决于该抑制剂本身的性质和生物活性外，还受土壤类型、土壤pH、有机质含量、温度、水分等诸多因素影响. 
同一种抑制剂在不同供试土壤中对硝化作用的抑制程度也不同。 
土壤pH对抑制剂的抑制效果的影响较为复杂.有些脲酶抑制剂在中性土壤上效果好，而在酸性土壤上施用效果不明显，硝化抑制剂在pH较高的土壤上，硝化活性一般较高，这应该有利于硝化抑制剂抑制效果的发挥，但此时土壤中微生物活性一般也较高，因此，容易被微生物降解的硝化抑制剂，其施用效果往往会受到较大影响。 
在我国浙江、江西、福建、广东、广西、海南、云南和贵州广泛分布着酸性土壤，总面积约为2亿hm2。大部分土壤的pH值小于5.5，部分pH值小于5.0以下低，土壤酸化程 度还有进一步增加的趋势。 
与先前的技术相比，本发明的组合抑制剂主要针对酸性土壤研制，其抑制效果更明显，用量少，成本低。可以显著提高肥料氮的利用率，降低肥料的施用量，减少硝酸盐淋溶对地下水的污染。 
发明内容
本发明的目的在于：提供一种适合酸性和微酸性土壤类型的长效缓释氮素肥料组合抑制剂和长效缓释氮素肥料，以提高含氮肥料的氮素利用率，减少肥料氮素损失和对环境的污染。 
为了解决上述技术问题，本发明提供了用于酸性土壤上的长效缓释氮素组合抑制剂，其主要成分为苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)和二氰二胺(DCD)。 
其主要成份苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)和二氰二胺(DCD)的重量比为：1-3∶2-4∶2-3。其各组分细度为80～120目。 
用于酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂，还包含植物营养元素的填充物，其重量比占总量的数值不超过20％，即小于等于20％。 
苯基磷酰二胺(PPD)是脲酶抑制剂，在微酸和酸性土壤上对脲酶的抑制作用比其它脲酶抑制剂效果好。
氰氨化钙具有脲酶抑制剂、硝化抑制剂的双重作用，在土壤中首先对脲酶活性有抑制作用，然后自身在土壤中形成游离氰氨，游离氰氨具有较强的穿透力可以在土壤微域中发挥抑制作用，同时游离氰氨进一步聚合成二氰二胺，使组合抑制剂中的二氰二胺在土壤中的量维持时间更长。 
二氰二胺(DCD)是一种较好的硝化抑制剂。 
三种抑制剂利用它们的各自特点发挥携手协同作用对尿素和多元氮素形态的各种含氮肥料中的氮素在土壤中的水解转化行为进行全面的调节，使肥料中的氮素利用率提高，肥效期延长，减少对环境的危害。 
本发明长效缓释氮素组合抑制剂的生产方法为：将苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)和二氰二胺(DCD)按比例投料，充分搅拌均匀，然后加入含有植物营养元素的添加物在进一步混拌均匀。 
以上述方法生产出的长效缓释氮肥组合抑制剂，生产方法简单，用量少，成本低，且具有很好的协同作用。通过抑制土壤中的脲酶活性，减缓尿素的水解进程；通过抑制亚硝化单胞菌属活性，抑制氨态氮向硝态氮转化；通过吸附作用使施入到土壤中的铵态氮肥、硝态氮肥的流失和挥发减少；从而使含氮肥料的氮素利用率提高，损失减少。 
在肥料生产过程中，将本发明长效缓释氮素组合抑制剂按一定比例添加到肥料生产工艺系统中并均质混拌到含氮肥料中，生产出不同种类的含有长效缓释氮素组合抑制剂的长效缓释氮素和长效缓释复合肥料。 
所述含氮肥料为尿素，硫酸铵，氯化铵，磷酸一铵及其混合氮肥，长效缓释肥料中按重量计，含氮肥料占95％～99.9％，长效缓释氮素组合抑制剂占0.1％～5％，二者为均质混合。 
所述含氮肥料中的氮素为酰胺态氮、铵态氮、硝态氮，长效缓释肥料中按重量计，长效缓释氮素组合抑制剂占0.1～5％，长效缓释氮素组合抑制剂与酰胺态氮肥均质混合。 
优选的，所述含氮肥料中的氮素为酰胺态氮、铵态氮、硝态氮，长效缓释肥料中按重量计，长效缓释氮素组合抑制剂占0.2～3％；进一步优选的，长效缓释氮素组合抑制剂占0.2～1％，长效缓释氮素组合抑制剂与酰胺态氮肥均质混合。 
优选的，所述含氮肥料中的氮素为酰胺态氮和铵态氮，长效缓释肥料中按重量计，酰胺态氮占60％～80％，铵态氮占18％～37％，长效缓释氮素组合抑制剂占0.2～3％，长效缓释氮素组合抑制剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥均质混合。 
进一步优选的，所述含氮肥料中的氮素为酰胺态氮和铵态氮，长效缓释肥料中按重量计，酰胺态氮占70％～79％，铵态氮占20％～29％，长效缓释氮素组合抑制剂占0.2～1％，长效缓释氮素组合抑制剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥均质混合。 
具体实施方式
为了更好地解释本发明的实用性，举例说明，本发明的范围不受此限制。以下实施例中的数值是指重量比。 
长效缓释氮素组合抑制剂的生产过程为：将苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)。二氰二胺(DCD)按比例混合，搅拌均匀，得到长效缓释氮素组合抑制剂。 
实施例1 
长效缓释氮素组合抑制剂中苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)、二氰二胺(DCD)的比例为1.0∶2.0∶2.0。 
实施例2 
长效缓释氮素组合抑制剂中苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)、二氰二胺(DCD)的比例为1.0∶1.0∶1.0，占酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂的80％的份量，故还包含植物营养元素的填充物，其重量比占总量的数值20％ 
实施例3 
长效缓释氮素组合抑制剂中苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)、二氰二胺(DCD)的比例为1.0∶1.5∶1.5。占酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂的90％的份量，故还包含植物营养元素的填充物，其重量比占总量的数值10％。 
实施例4 
长效缓释氮素组合抑制剂中苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)、二氰二胺(DCD)的比例为3∶4∶3。占酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂的99％的份量，故还包含植物营养元素的填充物，其重量比占总量的数值1％。 
实施例5 
长效缓释氮素组合抑制剂中苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)、二氰二胺(DCD)的比例为1∶4∶3。占酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂的100％的份量。 
实施例6 
长效缓释氮素组合抑制剂中苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)、二氰二胺(DCD)的比例为3∶4∶3。 
实施例7 
长效缓释氮素组合抑制剂中苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)、二氰二胺(DCD)的比例为1∶4∶1。 
实施例8 
长效缓释氮素组合抑制剂中苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)、二氰二胺(DCD)的比例为3∶4∶3。 
实施例9 
以实施例1中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料中酰胺态氮占长效缓释肥料重量的50％，铵态氮占长效缓释肥料重量的49.9％，长效缓释氮素组合抑制剂的重量为长效缓释肥料重量的0.1％ 
实施例10 
以实施例1中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料中酰胺态氮占长效缓释肥料重量的60％，铵态氮占长效缓释肥料重量的35％，长效缓释氮素组合抑制剂的重量为长效缓释肥料重量的5％。 
实施例11 
以实施例1中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料中酰胺态氮占长效缓释肥料重量的89％，铵态氮占长效缓释肥料重量的10％，长效缓释氮素组合抑制剂的重量为长效缓释肥料重量的1％。 
实施例12 
以实施例1中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料中酰胺态氮占长效缓释肥料重量的70％，铵态氮占长效缓释肥料重量的27％，长效缓释氮素组合抑制剂的重量为长效缓释肥料重量的3％。 
实施例13 
以实施例1中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料中酰胺态氮占长效缓释肥料重量的90％，铵态氮占长效缓释肥料重量的9.9％，长效缓释氮素组合抑制剂的重量为长效缓释肥料重量的0.1％。 
实施例14 
以实施例4中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中 含氮肥料为尿素，硫酸铵，氯化铵，磷酸一铵，硝酸铵的混合氮肥，按重量计，氮素肥料占99.8％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂占0.2％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂与氮素肥料均质混合。 
实施例15 
以实施例2中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料中酰胺态氮占长效缓释肥料重量的50％，铵态氮占长效缓释肥料重量的25％，硝态氮占长效缓释肥料重量的20％，长效缓释氮素组合抑制剂的重量为长效缓释肥料重量的5％。 
实施例16 
以实施例3中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料中酰胺态氮占长效缓释肥料重量的40％，铵态氮占长效缓释肥料重量的30％，硝态氮占长效缓释肥料重量的28％，长效缓释氮素组合抑制剂的重量为长效缓释肥料重量的2％。 
实施例17 
以实施例5中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料为尿素，按重量计，氮素肥料占99.9％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂占0.1％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂与氮素肥料均质混合。 
实施例18 
以实施例6中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料为硫酸铵，按重量计，氮素肥料占95％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂占5％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂与氮素肥料均质混合。 
实施例19 
以实施例7中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料为氯化铵，按重量计，氮素肥料占99％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂占1％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂与氮素肥料均质混合。 
实施例20 
以实施例8中的长效缓释氮素组合抑制剂与含氮肥料混合配制成长效缓释肥料，其中含氮肥料为氯化铵，按重量计，氮素肥料占97％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂占3％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂与氮素肥料均质混合。 
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。 

Claims (10)

1.一种用于酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂，其特征在于：其主要成份为苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)和二氰二胺(DCD)。
2.根据权利要求1所述的用于酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂，其特征在于：其主要成份为苯基磷酰二胺(PPD)、氰氨化钙(CACN)和二氰二胺(DCD)的重量比为：1-3∶2-4∶2-3。
3.根据权利要求1所述用于酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂，其特征在于：其各组分细度为80～120目。
4.根据权利要求1至3任一所述的用于酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂，其特征在于：其组份还包含植物营养元素的填充物，其重量比占总量的0至20％.
5.根据权利要求1至5所所制成的一种长效缓释氮素肥料，其特征在于：上述用于酸性土壤上的长效缓释氮素肥料组合抑制剂与含多元氮素肥料混合制成长效缓释氮素肥料。
6.根据权利要求5所述的所述长效缓释氮素肥料，其特征在于：含氮肥料为尿素，硫酸铵，氯化铵，磷酸一铵，硝酸铵及其混合氮肥，按重量计，氮素肥料占95％～99.9％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂占0.1～5％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂与氮素肥料均质混合。
7.根据权利要求5所述的长效缓释氮素肥料，其特征在于：所述含氮肥料为含酰胺态氮、铵态氮、硝态氮及其混合组成的多元氮素复合肥料，长效缓释氮素肥料组合抑制剂占总重量的0.1～5％，长效缓释氮素肥料组合抑制剂与复合肥料均质混合。
8.根据权利要求7所述的长效缓释氮素肥料，其特征在于：所述含氮肥料中的氮素为酰胺态氮和铵态氮，长效缓释肥料中按重量计，酰胺态氮占60％～80％，铵态氮占18％～37％，长效缓释氮素组合抑制剂占0.2～3％，长效缓释氮素组合抑制剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥均质混合。
9.根据权利要求8所述的长效缓释氮素肥料，其特征在于：所述含氮肥料中的氮素为酰胺态氮和铵态氮，长效缓释肥料中按重量计，酰胺态氮占70％～79％，铵态氮占20％～29％，长效缓释氮素组合抑制剂占0.2～1％，长效缓释氮素组合抑制剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥均质混合。
10.根据权利要求6所述的所述长效缓释氮素肥料，其特征在于：含氮肥料为尿素，硫酸铵，氯化铵，磷酸一铵，硝酸铵及其混合氮肥，按重量计，长效缓释氮素肥料组合抑制剂占长效缓释肥料中按重量计，长效缓释氮素组合抑制剂占0.2～3％；进一步优选的，长效缓释氮素组合抑制剂占0.2～1％，长效缓释氮素组合抑制剂与酰胺态氮肥均质混合。
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