CN102491829B - 氮素肥料增效剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氮素肥料增效剂组合物，其可为固态剂型或液态剂型，其包括聚天门冬氨酸5%～12%、氢醌1%～5%和双氰胺1%～5%，固态剂型还包括功能性助剂1%～20%和填料，液态剂型还包括乳化剂1%～20%和水。本发明的氮素肥料增效剂组合物具有环境友好无污染、能提高氮肥利用率、能促进植物生长、提高植物抗逆能力等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种配合肥料施用的组合物，尤其涉及一种农用肥料增效剂组合物。
背景技术
氮素是农业土壤中的主要养分限制因子之一，在通常情况下，施用氮肥都可以获得明显的增产效果，但是，农田土壤中氮的损失又可以引起对环境的污染。我国自二十世纪80年代末期成为世界上的氮肥主要消费国，目前已是世界上化肥使用量最大的国家，并且消费量还可能进一步增加。
由于氮肥施用时存在氮的损失，如氨的挥发和硝态氮的淋失，现有的氮肥中氮的利用率相当低，而且流失的含氮物质还可能对环境造成一定污染，因此在目前的农业生产中，氮肥的施用应在注意其农业效益的同时兼顾环境效益。
近年来，国内外对田间条件下土壤-作物系统中氮损失途径进行了许多系统地研究，这些研究为今后在农业生产中合理施用氮肥、提高氮肥利用率、减少氮肥损失、保护人类的生存环境等都具有重要的意义。例如可以通过各种增效剂大大提高氮素肥料的使用率，提高粮食产量且减少对环境的污染。然而，现有提高氮肥利用率的制剂和技术措施还存在不足，例如氮素肥料溶解于土壤中被植物根系吸收后，作物根系的吸收速率及吸收效率还有待提高，土壤中的氮素肥料因淋失、硝化及水解等因素而流失的现象还未得到根本性遏制，现有制剂提高氮肥利用率的效果还有待改善。如何进一步提高化肥施用时的氮利用率仍是本技术领域内长期需要面临的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种环境友好无污染、能提高氮肥利用率、能促进植物生长、提高植物抗逆能力的氮素肥料增效剂组合物。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种氮素肥料增效剂组合物，所述氮素肥料增效剂组合物为固态剂型，其包括以下质量分数的组分：
聚天门冬氨酸 5%～12%
氢醌 1%～5%
双氰胺 1%～5%
功能性助剂 1%～20% 和
填料 余量。
上述的固态剂型氮素肥料增效剂组合物中，所述功能性助剂优选为烷基奈磺酸盐、脂肪醇醚、烷基酚聚醚、萘磺酸盐、烷基硫酸盐、木质素磺酸盐、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、水溶性高分子以及无机分散剂中的一种或多种。
上述的固态剂型氮素肥料增效剂组合物中，所述填料优选为氯化钾、硫酸钠、磷酸二氢钾、硫酸钾镁、硫酸铵、白炭黑中的一种或多种。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种氮素肥料增效剂组合物，所述氮素肥料增效剂组合物为液态剂型，其包括以下质量分数的组分：
聚天门冬氨酸 5%～12%
氢醌 1%～5%
双氰胺 1%～5%
乳化剂 1%～20% 和
水 余量。
上述的液态剂型氮素肥料增效剂组合物中，所述乳化剂优选为阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、苯乙烯（甲基苯乙烯）苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
上述本发明的技术方案主要是将聚天门冬氨酸、氢醌和双氰胺三种活性成分进行复配，并对这三种活性成分的配方进行了优化。
配方中的聚天门冬氨酸（polyasparticacid，缩写为PASP）是一种氨基酸的聚合物，属于生物高分子材料，具有极佳的生物相溶性和生物降解特性，广泛地应用于化工领域，是一种用途极为广泛、无毒、无污染的环境友好型化学产品。经过我们的反复研究和观察，聚天门冬氨酸作为植物营养吸收促进剂的效果确证、显著，其适用于多种植物和多种类型的土壤，其与化肥及其他活性成分复配后，使用效果主要表现在：（1）能减少化肥流失，活化养分元素，提高化肥利用率，从而减少化肥用量达30%左右，农作物产量可提高10%～30%；（2）能促进农作物对铁、锌、锰等微量元素的吸收和利用；（3）能促进作物早熟7～10天，延长采收期10～15天；（4）能促进作物根系生长，增强抗逆性。
配方中的氢醌（HQ）为无色或白色结晶，在空气中露光易变色，其水溶液在空气中能被氧化变成褐色，碱性介质中氧化更快；易溶于乙醇和乙醚，溶于水，微溶于苯。所述氢醌的相对密度（d15）1.332，熔点170℃～171℃，沸点285℃～287℃，闪点165℃。氢醌作为一种良好的脲酶抑制剂，其与化肥及其他活性成分复配后，可用来进一步延缓脲酶对尿素的水解，使较多的尿素能扩散移动到土表以下的土壤中，从而减少旱地表层土壤或稻田田面水中铵态氮或氨态氮总浓度，以减少氨挥发损失。
配方中的双氰胺（DCD）为白色结晶性粉末，水中溶解度在13℃时为2.26%，在热水中溶解度较大；当水溶液在80℃时则逐渐分解产生氨气。双氰胺的溶解度在13℃时的无水乙醇和乙醚中分别为1.26%和0.01%。双氰胺溶于液氨，不溶于苯和氯仿，其相对密度（d254）1.40，熔点209.5℃。双氰胺与化肥及其他活性成分复配后。其可进一步抑制硝化速率，减缓铵态氮向硝态氮的转化，农业上可将该物质作为硝化抑制剂。
本发明的技术思路正是利用聚天门冬氨酸、氢醌及双氰胺各自特有的效果，将其共同应用于氮素肥料的增效，在氮素肥料与本发明的增效剂组合物同时施用于土壤中时，氢醌及双氰胺同时抑制土壤中的脲酶及硝化酶；一方面通过延缓脲酶对尿素等氮素肥料的水解，使较多的氮素肥料能扩散移动到土表以下的土壤中，从而减少旱地表层土壤或稻田田面水中铵态或氨态氮总浓度，以减少氨挥发损失；另一方面，通过抑制硝化酶进而抑制硝化速率，减缓铵态氮向硝态氮的转化。而本发明的聚天门冬氨酸是大分子负电荷，与氮素肥料小分子聚合后，在它的蛋白质肽链上有很多羟基，链周围有很多络合基团，与金属离子有很强的螯合作用。当使用本发明的产品后，其能与养分离子结合，再加上络合基团还有成环性，能把养分卡在环内，两方面作用把养分离子富集起来，有效地供给植物吸收，达到促进植物根系对氮素肥料的吸收作用，从而使得本发明的增效剂组合物能够起到协同增效、相互补充和促进的技术效果。
综上，与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本发明的增效剂组合物中的有效及活性成分皆为环保型材料，非植物激素性成分，对环境友好、无污染；（2）本发明的增效剂组合物因同时含有植物根系吸收调节剂、土壤脲酶抑制剂、土壤硝化抑制剂，因此能最大限度延缓氮素肥料在土壤中的流失，并确保其迅速被作物根系吸收；（3）本发明的增效剂组合物具有一定的植物生长调节作用，减少化肥施用量，能促进增产并提高植物抗逆能力；（4）本发明的增效剂组合物不仅针对于尿素这一种氮素肥料，对于多肽氮、铵态氮等各种氮素肥料均具有较好的增效、增产和、固氮和抗逆作用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：一种氮素肥料增效剂组合物可溶性粉剂。
一种本发明的氮素肥料增效剂组合物，该增效剂组合物为可溶性粉剂（SP），包含以下质量分数的组分：
聚天门冬氨酸 5%
氢醌 1%
双氰胺 1%
功能性助剂 10% 和
填料 余量。
本实施例的功能性助剂包括质量分数8%的木质素磺酸盐和质量分数2%的烷基奈磺酸盐。
本实施例的填料是由质量分数70%的硫酸铵和质量分数13%的氯化钾组成。
将本实施例的氮素肥料增效剂组合物是将上述各组分按质量配比混合均匀后制成，组合物最后粉碎至80～100目，包装后即得成品。
将本实施例的成品按下表1的方式施用于水稻上，施用效果如下表1所示。
表1：实施例1施用于水稻上的对比试验效果
| 试验制剂 | 施用方式 | 亩产量 |
| 实施例1的增效剂组合物（7%，SP），与尿素混匀（亩用30g～50g组合物与20kg～30kg尿素肥料混匀后沟施或穴施） | 撒施于水稻田 | 612kg/亩 |
| 尿素 | 撒施于水稻田 | 465kg/亩 |
经过试验后发现，本发明的增效剂组合物能有效延长各类氮素肥料的肥效期，肥效期达到100～120天，对小麦有显著的抗病、抗逆作用，具有提高土壤储存的养分及改良土壤的作用，对后茬作物亦能达到理想效果。
实施例2：一种氮素肥料增效剂组合物可溶性粒剂。
一种本发明的氮素肥料增效剂组合物，该增效剂组合物为可溶性粒剂（SG），包含以下质量分数的组分：
聚天门冬氨酸 10%
氢醌 1%
双氰胺 2%
功能性助剂 15% 和
填料 余量。
本实施例的功能性助剂包括质量分数12%的阴离子表面活性剂和质量分数3%的烷基奈磺酸盐。
本实施例的填料是由质量分数72%的硫酸钠组成。
将本实施例的氮素肥料增效剂组合物是先将上述各组分按质量配比混合均匀，然后粉碎至80～100目，再经过旋转挤压造粒机进行造粒，最后进行烘干、整粒、筛分、包装即得成品。
将本实施例的成品按下表2的方式施用于玉米上，施用效果如下表2所示。
表2：实施例2施用于玉米上的对比试验效果
| 试验制剂 | 施用方式 | 亩产量 |
| 实施例2的增效剂组合物（13%，SG），与尿素混匀（亩用15g～20g组合物与15kg～25kg尿素肥料混匀） | 沟播于玉米地 | 287kg/亩 |
| 尿素 | 沟播于玉米地 | 248kg/亩 |
经过试验后发现，本发明的增效剂组合物能有效延长各类氮素肥料的肥效期，肥效期达到100～120天，对小麦有显著的抗病、抗逆作用，具有提高土壤储存的养分及改良土壤的作用，对后茬作物亦能达到理想效果。
此外，还可按照实施例1中的配方制成本实施例的可溶性粒剂，亩用30g～50g 与20kg～30kg的氮素肥料混匀后沟施或穴施即可。
实施例3：一种氮素肥料增效剂组合物水剂。
一种本发明的氮素肥料增效剂组合物，该增效剂组合物为水剂（AS），包含以下质量分数的组分：
聚天门冬氨酸 10%
氢醌 1%
双氰胺 2%
乳化剂 12% 和
水 补足至100%。
本实施例的乳化剂是由质量分数5%的烷基苯磺酸钠、质量分数5%的苯乙烯（甲基苯乙烯）苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚和质量分数2%的苯乙基酚聚氧乙烯醚组成。
本实施例的氮素肥料增效剂组合物是通过以下工艺调配而成：将聚天门冬氨酸、氢醌和双氰胺按比例加入到反应釜中，按比例加入水并开启搅拌，待溶解完后，加入上述比例的乳化剂，搅拌均匀后包装即得到成品。
将本实施例的成品按下表3的方式施用于小麦上，施用效果如下表3所示。
表3：实施例3施用于小麦上的对比试验效果
| 试验制剂 | 施用方式 | 亩产量 |
| 实施例2的增效剂组合物（13%，AS），与尿素混匀（亩用组合物15g～20g，喷雾至15kg～25kg尿素肥料上） | 沟播于小麦地 | 632kg/亩 |
| 尿素 | 沟播于小麦地 | 603kg/亩 |
经过试验后发现，本发明的增效剂组合物能有效延长各类氮素肥料的肥效期，肥效期达到100～120天，对小麦有显著的抗病、抗逆作用，具有提高土壤储存的养分及改良土壤的作用，对后茬作物亦能达到理想效果。
此外，还可按照实施例1中的配方制成本实施例的水剂，亩用30g～50g并喷雾至20kg～30kg的氮素肥料上，混匀后即可施用。
Claims (2)
1.一种氮素肥料增效剂组合物，其特征在于，所述氮素肥料增效剂组合物为固态剂型，其为以下质量分数的组分：
聚天门冬氨酸 5%
氢醌 1%
双氰胺 1%
功能性助剂 10% 和
填料 余量；
所述功能性助剂为烷基奈磺酸盐和木质素磺酸盐；
所述填料为氯化钾和硫酸铵。
2.一种氮素肥料增效剂组合物，其特征在于，所述氮素肥料增效剂组合物为液态剂型，其为以下质量分数的组分：
聚天门冬氨酸 10%
氢醌 1%
双氰胺 2%
乳化剂 12% 和
水 余量；
所述乳化剂为阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、苯乙烯（甲基苯乙烯）苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
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