CN102503737A - 一种增效氮肥的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增效氮肥的制备方法，该产品所用的增效剂海藻酸是以海藻为原料，用酶解法制备海藻酸。并将海藻酸与氮素有效络合造粒，本发明增效氮肥具备缓控释作用，显著提高氮肥利用率，减少氮肥的施用量，能极大降低农民的生产成本，更符合国家有机农业、粮食安全等产业政策，其肥料利用率比普通氮肥高12～25%。该发明产品中氮肥增效剂海藻酸(含量为0.3～20%)，氮素含量为10～46%，广泛应用于大田作物、水果、蔬菜等各种经济作物，有效改善作物品质和提高作物产量。

Description

一种增效氮肥的制备方法
技术领域
本发明属于氮肥生产技术领域，具体涉及一种增效氮肥的制备方法。
技术背景
目前，我国的化肥施用量增加了一倍，但是粮食产量增加却不到10%，化肥利用率急剧下降，农民增产不增收。长期以来过量地施用化学肥料已使农田生态环境、土壤的理化形态以及土壤微生物群受到了不同程度的破坏，对农产品的品质影响很大。氮肥作为肥料的品种尤其突出。据统计，几种主要氮肥品种的氮素利用率是：碳酸氢铵 25％～30％，尿素30％～35％，硫酸铵35％～40％。目前我国氮肥利用率平均为35％。氮肥利用率不高的主要原因是： 
(1)养分损失。大量事实表明，氮肥损失的主要途径是铵态氮肥的氨挥发，也包括尿素转化后氨的挥发；硝态氮肥和尿素的直接淋失，以及水田中反硝化作用所引起的气态氮损失。。 
(2)施肥量过大。最突出的是氮肥施用量过大。氮肥利用率的定义是作物吸收来自肥料的氮量占施入肥料的氮量的百分数，由此可见，加大了氮肥的投人，必然会降低氮肥利用率。因为，虽然作物的吸氮量会随施肥量提高而有所增加，但作物的吸氮量是有限度的，不可能和施肥量同步增加。其结果是，超过正常需氮量越多，氮肥利用率就越低。 
(3)养分配比不当。由于偏施氮肥，使得施肥养分比例不平衡，也会影响作物对氮肥的吸收利用，因而氮肥利用率不高。这一点往往未引起人们的重视。 
海藻酸是从大型速生褐藻中提取的可溶物，是多种有效成分的混合物。海藻液中含有丰富的矿物质、氨基酸、维生素等营养成分及细胞分裂素、生长素、酚类等生长调节物质和抗生物质，将其施用于粮食作物、水果、蔬菜、花卉及苗木上，可促进作物根系和主茎的发育，提高产量，改善品质，增强作物抵抗不良环境的能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增效氮肥的制备方法，该增效氮肥易于被作物吸收，发挥缓控释效果，显著提高氮肥利用率，可以防止铵态氮的硝化和挥发，增效剂海藻酸属于有机酸，可以改善土壤环境，能极大降低农民的生产成本，更符合国家有机农业、粮食安全等产业政策，其肥料利用率比普通氮肥高12～25%。
本发明的技术方案是：一种增效氮肥，其特征在于：包括增效剂海藻酸和增效氮肥，所述的增效氮肥中海藻酸的含量为0.3～20%，氮肥以氮元素的含量计为10～46%。
所述的氮肥的原料是尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硝酸钾中的一种或几种组成。
所述的增效剂海藻酸通过以下步骤制备：
（1）称取干海藻，将干海藻洗脱泥沙并晾干，用2～10%的盐酸浸泡3～10小时，用清水清洗至pH值达到4.0～8.0；
（2）然后将海藻破碎成0.5～2cm2的小块；
（3）加入步骤（1）中干海藻8～12倍量（m/v）的pH值4.0～6.0柠檬酸缓冲液，然后再加入70～150U/g的纤维素酶，在50℃下进行酶解12～36h；
（4）加入相当于步骤（1）中的干海藻质量10～12倍的2～4%Na2CO3溶液在60℃下碱化1.5～6h；
（5）加入步骤（4）中的混合溶液3～8倍体积的水稀释，搅拌1～3h，之后进行固液分离，得到淡黄色滤液，用2～30%盐酸溶液将滤液中和至pH=7.0，过滤、除杂、浓缩得到浓度为300g/L的氮肥增效剂海藻酸浓缩液。
所述的增效氮肥的制作方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)称取无机养分中的各原料组份；
(2)加入海藻酸溶液，进行混合溶解；
(3)高塔造粒；
(4)即得。
本发明的优点：海藻酸可以提高氮肥的利用率，尤其是对尿素，据统计，尿素和碳胺释放的氮素与海藻酸络合后肥效可达60天以上，使氮肥的利用率提高10%以上；海藻酸还能提高土壤中微量元素的活性，一些微量元素如硼、钙、锌、锰、铜等，多以无机盐形式施入土壤，易转化为难溶性盐，使其利用率降低甚至完全失效。海藻酸可与金属离子间发生螯合作用，使其成为水溶性海藻酸螯合微量元素，从而提高植物对微量元素的吸收与运转。
本发明以海藻为原料经生物酶解、物理加工处理活化，辅以大量氮素营养，提供作物初期生长所需的营养成分。能快速分解有机物中的氮、磷、钾成分，提供作物全程生长所需营养，大大提高了功效，达到增产、增收、防病、改善作物品质的综合效果。长期施用本发明产品，还能起到改良土壤结构，培肥地力的作用。
海藻酸作为氮肥增效剂，可以抑制土壤中亚硝化细菌活动，从而抑制土壤中铵态氮的硝化作用，使施入土壤中的铵态氮肥能较长时间地以铵根离子的形式被胶体吸附，防止硝态氮的淋失和反硝化作用，从而减少氮素非生产性损失，提高氮肥利用率。
具体实施方式
以下结合实例（按1吨成品计量）来说明本发明，应该理解为这些实例仅用于说明，不限制本发明的范围。
实施例1：增效剂海藻酸的制备：将称取洗脱泥沙并晾干的海带用6%的盐酸浸泡10小时，之后将海带捞出清洗沥干，直至清水pH值达到7.0；将洗净的海带破碎成1cm2的小块，加入12倍量的pH值5.0柠檬酸缓冲液，在50℃下进行酶解24h，加入90U/g的纤维素酶；加入相当于干海带质量12倍的3%Na2CO3溶液在60℃下碱化3h；然后加5倍体积的水稀释，搅拌2h，之后进行固液分离，得到淡黄色滤液，用3%的盐酸溶液将滤液中和至pH=7.0，过滤、除杂、浓缩得到300g/L的增效剂海藻酸浓缩液。
将制备好的增效剂海藻酸以及各种原材料计量好，向高塔原料熔融器中加入尿素980kg，溶解，待尿素充分熔融后，加入制备好的海藻酸溶液60L，进入混合槽混合溶解，进行高塔造粒、风干即得到增效氮肥成品。
实施例2：增效剂海藻酸的制备：将称取洗脱泥沙并晾干的海带用10%的盐酸浸泡8小时，之后将海带捞出清洗沥干，直至清水pH值达到7.0；将洗净的海带破碎成0.5cm2的小块，加入10倍量的pH值5.0柠檬酸缓冲液，在50℃下进行酶解24h，加入70U/g的纤维素酶；加入相当于干海带质量12倍的4%Na2CO3溶液在60℃下碱化3h；然后加5倍体积的水稀释，搅拌2h，之后进行固液分离，得到淡黄色滤液，用3%的盐酸溶液将滤液中和至pH=7.0，过滤、除杂、浓缩得到300g/L的增效剂海藻酸溶液。
将制备好的增效剂海藻酸以及各种原材料计量好，分别向高塔原料熔融器中加入尿素500kg、硝酸铵200kg、氯化铵280kg，溶解，待充分熔融后，加入制备好的海藻酸溶液70L，进入混合槽混合溶解，进行高塔造粒、风干即得到增效氮肥成品。
实施例3：增效剂海藻酸的制备：将称取洗脱泥沙并晾干的海带用8%的盐酸浸泡10小时，之后将海带捞出清洗沥干，直至清水pH值达到7.0；将洗净的海带破碎成1cm2的小块，加入12倍量的pH值5.0柠檬酸缓冲液，在50℃下进行酶解36h，加入120U/g的纤维素酶；加入相当于干海带质量12倍的3%Na2CO3溶液在60℃下碱化2h；然后加5倍体积的水稀释，搅拌2h，之后进行固液分离，得到淡黄色滤液，用3%的盐酸溶液将滤液中和至pH=7.0，过滤、除杂、浓缩得到300g/L的增效剂海藻酸溶液。
将制备好的增效剂海藻酸以及各种原材料计量好，分别向高塔原料熔融器中加入硝酸铵400kg、硫酸铵580kg，溶解，待充分熔融后，加入制备好的海藻酸溶液60L，进入混合槽混合溶解，进行高塔造粒、风干即得到增效氮肥成品。

Claims (3)

1.一种增效氮肥，其特征在于：包括增效剂海藻酸和增效氮肥，所述的增效氮肥中海藻酸的含量为0.3～20%，氮肥以氮元素的含量计为10～46%。
2.根据权利要求1所述的一种增效氮肥，其特征在于：所述的氮肥的原料是尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硝酸钾中的一种或几种组成。
3.根据权利要求1所述的一种增效氮肥，其特征在于：所述的增效剂海藻酸通过以下步骤制备：
（1）称取干海藻，将干海藻洗脱泥沙并晾干，用2～10%的盐酸浸泡3～10小时，用清水清洗至pH值达到4.0～8.0；
（2）然后将海藻破碎成0.5～2cm2的小块；
（3）加入步骤（1）中干海藻8～12倍量（m/v）的pH值4.0～6.0柠檬酸缓冲液，然后再加入70～150U/g的纤维素酶，在50℃下进行酶解12～36h；
（4）加入相当于步骤（1）中的干海藻质量10～12倍的2～4%Na2CO3溶液在60℃下碱化1.5～6h；
（5）加入步骤（4）中的混合溶液3～8倍体积的水稀释，搅拌1～3h，之后进行固液分离，得到淡黄色滤液，用2～30%盐酸溶液将滤液中和至pH=7.0，过滤、除杂、浓缩得到浓度为300g/L的氮肥增效剂海藻酸浓缩液；
4、据权利要求1-3任意一项权利要求所述的增效氮肥的制作方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)称取无机养分中的各原料组份；
(2)加入海藻酸溶液，进行混合溶解；
(3)高塔造粒；
(4)即得。
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