CN102992906A - 一种肥料增效控失剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于肥料领域，公开了一种肥料增效控失剂及其制备方法。由氮素硝化抑制剂、生物发酵复合氨基酸、土壤结构改良剂、活性层状硅酸盐和复合微量元素组成，其中氮素硝化抑制剂能控制铵态氮硝化分解流失；生物发酵复合氨基酸能吸附氨态氮减少挥发损失，刺激植物根系生长及对养分的吸收利用；土壤结构改良剂能疏松土壤及增加土壤的团粒结构，还可与活性层状硅酸盐胶链、搭桥形成网状结构，减少肥料养分流失，并能吸附、交换NH4 +、K+，提高土壤的透气性、保水性、保肥性，从而提高养分利用率，从而减少氮素损失，提高氮肥的有效性。盆栽及田间肥效试验显示本发明所述肥料增效控失剂能显著提高肥料养分利用率，使农作物增产、增收。
Description
技术领域
本发明属于肥料领域，具体涉及一种肥料增效控失剂及其制备方法。
背景技术
作物生长需要多种营养元素。其中，作物生长所需要的常量营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫，微量营养元素有硼、铜、铁、锰、钼、锌、氯等。氮是植物必需的三大营养元素之一，对作物生长起着非常重要的作用，它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。
作物对氮的吸收主要有无机氮和有机氮两种形式。其中，作物从土壤中吸收的无机氮素主要是铵盐和硝酸盐，既铵态氮和硝态氮，被吸收到体内的铵态氮，可直接光合作用产物有机酸结合，形成氨基酸，进而形成其它含氮有机物。而硝态氮在体内还原呈铵态氮后才能被吸收利用。而有机氮则是小分子的有机态氮，如各种氨基酸等。
缺氮对叶片发育影响最大，叶片细小直立与茎的夹角小，叶色淡绿，严重时呈淡黄色，失绿的叶片色泽均一，一般不出现斑点，缺氮症状先从老叶开始。缺氮茎杆细长，很少有分蘖和分枝，花和果实稀少植株提前成熟，影响产量和品质。缺氮作物根系最初比正常的色白而细长，但根量少，而后期根停止伸长，呈现褐色。然而氮素并不是越多越好，氮素过多时容易促进植株体内蛋白质和叶绿素大量形成，使营养体徒长，叶面积增大，叶色浓绿，叶片下披互相遮荫，影响通风透光，作物茎杆较弱，抗病虫、抗倒伏能力差，延迟成熟增加空秕粒，叶菜类作物氮素过多，组织含水量高不易贮藏，苹果体内氮素过多，则枝叶徒长，不能充分进行花芽分化，且易发生病虫害，果实品质差，缺乏甜味，着色不良，熟期也晚。
氮肥是含有作物营养元素氮的肥料，是农业应用最多的一种肥料，施用氮肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。然而，普通肥料中氮素当季利用率低，只有25%-35%，大量的氮素通过淋溶、渗透、挥发损失掉，不仅造成地下水、湖泊水体污染，而且氮氧化物的排放还会增加温室气体效应。氮素的当季利用率低所造成的经济损失是十分巨大的。随着全球对碳减排及减少温室气体排放的要求越来越严，这一问题越来越特出。因此研究如何提高肥料中氮素利用率意义重大。
目前我国对肥料增效剂研究较多，成果显著。但作为肥料增效控失剂直接在氮肥及复混（合）肥料生产中，通过网捕、胶链、稳氮、活磷应用较少，且添加比例需求大，成本偏高，不适合大量推广应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于针对现有技术缺陷提供一种肥料增效控失剂，以提高氮肥的有效性，减少氮素损失，并具有改良土壤，提高氮、磷、钾利用率的作用。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种肥料增效控失剂，由如下组分组成：
氮素硝化抑制剂 1wt%-10wt%；
生物发酵复合氨基酸 1wt%-10wt%；
土壤结构改良剂 1wt%-15wt%；
活性层状硅酸盐 60wt%-95wt%；
复合微量元素 1wt%-8wt%。
本发明所述肥料增效控失剂由氮素硝化抑制剂、生物发酵复合氨基酸、、土壤结构改良剂、活性层状硅酸盐和复合微量元素组成。
其中，本发明所述肥料增效控失剂中氮素硝化抑制剂剂能抑制铵态氮硝化分解流失。
进一步的，所述氮素稳定剂为双氰胺、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶、脒基硫脲中的一种或多种。
本发明所述生物发酵复合氨基酸为谷氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸、亮氨酸组成的粉体混合物，能吸附氨态氮，刺激植物根系生长及对养分的吸收利用。其中，谷氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸与亮氨酸的摩尔比为1：1：1：4。
本发明所述肥料增效控失剂中土壤结构改良剂能疏松土壤，提高土壤团粒结构，提高土壤的透气性、保水性、保肥性。作为优选，所述土壤结构改良剂为壳聚糖、腐殖酸、黄腐酸、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、黄原胶、改性淀粉、木质素中的一种或多种。
本发明所述肥料增效控失剂中活性层状硅酸盐可以与土壤结构改良剂胶链、搭桥形成网状结构，减少肥料养分流失，并能吸附、交换NH4 +、K+，提高土壤团粒结构，提高土壤的透气性、保水性、保肥性。
作为优选，所述活性层状硅酸盐为80目-400目的凹凸棒、膨润土、沸石、硅藻土、高岭土中的一种或多种。
本发明所述肥料增效控失剂中复合微量元素可以补充土壤微量元素的含量。作为优选，所述复合微量元素为硫酸锌、硼酸（砂）、钼酸铵、硫酸铜、硫酸锰中的一种或多种。
本发明还提供了本发明所述肥料增效控失剂的制备方法，为按比例将取氮素硝化抑制剂、生物发酵复合氨基酸、土壤结构改良剂、活性层状硅酸盐和复合微量元素混匀即得。。
本发明所述肥料增效控失剂是粉状产品，可以直接添加到普通氮肥或复混（合）肥料，工艺简单，容易控制，成本低。
因此本发明还提供了一种肥料，包含本发明所述肥料增效控失剂。
其中，优选的，所述肥料增效控失剂占所述肥料1wt%-5wt%。
本发明提供了一种肥料增效控失剂，由氮素硝化抑制剂、生物发酵复合氨基酸、土壤结构改良剂、活性层状硅酸盐和复合微量元素组成，其中氮素硝化抑制剂能控制铵态氮硝化分解流失；生物发酵复合氨基酸能吸附氨态氮减少挥发损失，刺激植物根系生长及对养分的吸收利用；土壤结构改良剂能疏松土壤及增加土壤的团粒结构，还可与活性层状硅酸盐胶链、搭桥形成网状结构，减少肥料养分流失，并能吸附、交换NH4 +、K+，提高土壤的透气性、保水性、保肥性，从而提高养分利用率，从而减少氮素损失，提高氮肥的有效性。盆栽及田间肥效试验显示本发明所述肥料增效控失剂能显著提高氮素利用率，使农作物增产、增收。本发明所述肥料增效控失剂适用于大规模生产活化增效氮肥及活化增效复混（合）肥料，适合于各种土壤及农作物，长期施用能活化土壤中固定的氮素，减少肥料养分流失，疏松土壤，提高土壤保水保肥性、透气性，提高农作物对肥料养分吸收利用。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种肥料增效控失剂及其制备方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的产品和方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品和方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：肥料增效控失剂及其制备方法
双氰胺10wt%、生物发酵复合氨基酸（谷氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸与亮氨酸的摩尔比约为1：1：1：4）10wt%、壳聚糖7wt%、PAM5wt%、凹凸棒60wt%、硫酸锌5wt%、硼酸（砂）2wt%、硫酸铜1wt%。
制备方法为分别将双氰胺、生物发酵复合氨基酸、壳聚糖、凹凸棒、硫酸锌和硼酸（砂）粉碎至40目以上，按比例混合均匀，然后检验、称量、包装即可。
实施例2：肥料增效控失剂及其制备方法
2-氯-6-(三氯甲基)吡啶8wt%、生物发酵复合氨基酸（谷氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸与亮氨酸的摩尔比约为1：1：1：4）5wt%、腐殖酸10wt%、膨润土30wt%、硅藻土42wt%、硫酸铜2wt%、硫酸锰3wt％。
制备方法为分别将2-氯-6-(三氯甲基)吡啶、生物发酵复合氨基酸、腐殖酸、膨润土、硅藻土、硫酸铜和硫酸锰粉碎至40目以上，按比例混合均匀，然后检验、称量、包装即可。
实施例3：肥料增效控失剂及其制备方法
双氰胺2wt%、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶3wt%、生物发酵复合氨基酸（谷氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸与亮氨酸的摩尔比约为1：1：1：4）1wt%、PAM2wt%、PVA3wt%、沸石84wt%、硫酸锌1.9wt%、硼酸（砂）1wt%、钼酸铵0.1wt%、硫酸铜1wt%、硫酸锰1wt%。
制备方法为分别将双氰胺、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶、生物发酵复合氨基酸、PAM、PVA、沸石、硫酸锌、硼酸（砂）、钼酸铵、硫酸铜和硫酸锰粉碎至40目以上，按比例混合均匀，然后检验、称量、包装即可。
实施例4：肥料增效控失剂及其制备方法
脒基硫脲1wt%、生物发酵复合氨基酸（谷氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸与亮氨酸的摩尔比约为1：1：1：4）6wt%、黄原胶1wt%、膨润土23wt%、硅藻土30wt%、高岭土33wt%、硫酸锌2wt%、硫酸铜2wt%、硫酸锰2wt%。
制备方法为分别将生物发酵复合氨基酸、黄原胶、膨润土、硅藻土、高岭土、硫酸锌、硫酸铜和硫酸锰粉碎至40目以上，按比例混合均匀，然后检验、称量、包装即可。
实施例5：含有肥料增效控失剂的肥料
取实施例1制得的肥料增效控失剂，按2%的重量比添加到尿素中得到活化增效氮肥。
实施例6:含有肥料增效控失剂的肥料
取实施例2制得的肥料增效控失剂，按3%的重量比添加到复混（合）肥料中得到活化增效控失复混（合）肥料中。
实施例7:含有肥料增效控失剂的肥料
取实施例3制得的肥料增效控失剂，按1%的重量比添加到复混（合）肥料中得到活化增效复混（合）肥料。
实施例8：含有肥料增效控失剂的肥料
取实施例4制得的肥料增效控失剂，按4.9%的重量比添加到复混（合）肥料中得到活化增效复混（合）肥料。
制备方法为：将60%氯化钾175kg、55%粉状磷酸一铵、氯化铵225kg、尿素320kg、碳铵20kg、硅藻土40kg、控失增效剂40kg混合均匀、造粒、干燥、筛分、二次干燥、冷却、筛分、添加防结块剂、计量、包装即得增效控失剂的复混（合）肥料，即42%（N-P2O5-K2O=22-8-12）。
实施例9：活化增效复混（合）肥料对水稻肥效试验
通过大田试验，全面考察添加本发明所述增效控失剂的复混（合）肥料的增效控失效果，验证其对水稻生长及产量的影响。
1、试验材料与方法
1.1试验地点：益阳市赫山区八字哨镇先锋村周达罗农户承包的责任田。
1.2供试土壤：河湖冲积物发育的潮沙泥，前作为早稻，试前取土测定pH值5.6，土壤有机质含量34.36g/kg，碱解氮146.5mg/kg，速效磷14.7mg/kg，速效钾82.4mg/kg。
1.3供试肥料：实施例8制得的活化增效复混（合）肥料。
1.4供试作物：杂交晚稻，品种为“T优272”
1.5试验设计：处理1空白对照（CK），不施肥；处理2施用17%碳铵10Kg/667m2作基肥全层深施；处理3施用本发明实施例8制得的活化增效复混（合）肥料40Kg/667m2+17%碳铵10Kg/667m2作基肥全层深施；处理4施用等养分常规肥（N-P2O5-K2O=22-8-12）40Kg/667m2+17%碳铵10Kg/667m2作基肥全层深施；处理5施用本发明实施例8制得的活化增效复混（合）肥料35Kg/667m2+17%碳铵10Kg/667m2作基肥全层深施；处理6当地习惯施肥，施用40%（N-P2O5-K2O=21-7-12）30Kg/667m2作基肥，插后4天追尿素6Kg/667m2。
设6各处理，重复3次，共18个小区，随机区组排列，小区面积33.3m2。试验田四周设置有2.5m宽的保护行。
1.6主要田间栽培及管理措施供试杂交晚稻与6月20日播种，7月18日移栽。移栽前与7月17日结合整田按照试验方案分施用基肥，即处理1空白对照（CK），不施肥；处理2施用17%碳铵10Kg/667m2作基肥全层深施；处理3施用本发明实施例8制得的活化增效复混（合）肥料40Kg/667m2+17%碳铵10Kg/667m2作基肥全层深施；处理4施用等养分常规肥（N-P2O5-K2O=22-8-12）40Kg/667m2+17%碳铵10Kg/667m2作基肥全层深施；处理5施用本发明实施例8制得的活化增效复混（合）肥料35Kg/667m2+17%碳铵10Kg/667m2作基肥全层深施；处理6当地习惯施肥，施用40%（N-P2O5-K2O=21-7-12）30Kg/667m2作基肥，插后4天追尿素6Kg/667m2；7月22日在处理6小区施追肥。各处理的病虫防治、中耕除草、管水等其他田间栽培管理措施完全相同。供试杂交晚稻于10月19日分小区单收、单晒，单独称重计算产量。
2、试验结果与分析
2.1不同处理对供试杂交晚稻经济性状的影响
试验结果表明，处理3与处理1、处理2、处理4、处理5、处理6比较，株高分别增加19.0cm、15.2cm、0.8cm、0.9cm、1.1cm；穗长分别增加2.7cm、2.5cm、0.1cm、0.1cm、0.2cm；有效穗分别增加5.7万/667m2、4.0万/667m2、0.3万/667m2、0.2万/667m2、0.3万/667m2；每穗总粒数分别增加47.5粒、35.9粒、2.3粒、3.9粒、3.5粒；每穗实粒数分别增加40.3粒、33.1粒、7.0粒、7.5粒、10.2粒；结实率分别提高1.1%、2.7%、3.0%、2.6%、4.3%、千粒重分别增加0.8g、0.7g、0.5g、0.2g、0.4g（见表1）。
表1不同处理对杂交晚稻经济性状的影响
2.2不同处理对杂交晚稻产量的影响
试验结果表明，处理3的平均产量为576Kg/667m2，分别比处理1、处理2、处理4、处理5、处理6增产308Kg/667m2、246Kg/667m2、46Kg/667m2、40Kg/667m2、58Kg/667m2，增产率分别为114.9%、74.5%、8.7%、7.5%、11.2%（见表2）。经F检验，增产效果达到极显著水平。
表2不同处理对杂交晚稻产量的影响
表3方差分析表
| 变异来源 | 自由度 | 平方和 | 方差 | F值 | F0.05 | F0.01 |
| 区组间 | 2 | 0.040 | 0.020 | 0.047 | 4.103 | 7.559 |
| 处理间 | 5 | 609.445 | 121.889 | 287.474** | 3.326 | 5.636 |
| 误差 | 10 | 4.240 | 0.424 | |||
| 总变异 | 17 | 613.725 |
通过方差分析可以看出，各处理间存在极显著差异。
表4误差自由度6时的SSR和LSR值
| P | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| SSR0.05 | 3.150 | 3.300 | 3.370 | 3.430 | 3.460 |
| SSR0.01 | 4.480 | 4.730 | 4.880 | 4.960 | 5.060 |
| LSR0.05 | 1.184 | 1.241 | 1.267 | 1.289 | 1.301 |
| LSR0.01 | 1.684 | 1.778 | 1.835 | 1.865 | 1.902 |
表5小区产量差异显著性比较
2.3经济效益分析稻谷价格按1.9元/Kg计算，本发明实施例8制得的活化增效复混（合）肥料按2.15元/Kg、17%碳铵按0.6元/Kg、尿素按2.4元/Kg、等养分常规肥（42%复合肥）按2.7元/Kg、40%复合肥按2.6元/Kg计算。试验结果表明，处理3的产值为1094.4元，分别比处理1、处理2、处理4、处理5、处理6增加585.5元/667m2、467.4元/667m2、87.4元/667m2、76元/667m2、110.2元/667m2。减去施肥成本，处理3分别比处理1、处理2、处理4、处理5、处理6增加纯收入493.2元/667m2、381.2元/667m2、109.4元/667m2、86.3元/667m2、110.6元/667m2（见表6）。
表6不同处理对晚稻经济效益的影响
3、试验结论
3.1能明显改善水稻经济性状本发明实施例8制得的活化增效复混（合）肥料对促进水稻的生长发育、改善水稻经济性状、增加每穗总粒数、每穗实粒数、提高结实率、千粒重等方面具有明显的效果。试验结果表明，施用本发明实施例8制得的活化增效复混（合）肥料与常规施肥比较，株高增加1.1cm，穗长增加0.2cm，有效穗增加0.3万/667m2、每穗总粒数增加3.5粒，每穗实粒数增加10.2粒，结实率增加4.3％，千粒中增加0.4g。
3.2增产效果显著试验表明，施用本发明实施例8制得的活化增效复混（合）肥料的处理产量为576Kg/667m2，与常规施肥比较，增产58Kg/667m2，增产率为11.2%。经方差分析，增产效果达到极显著水平。
3.3经济效益显著试验结果表明，处理3的产值为1094.4元/667m2，分别比处理1、处理2、处理4、处理5、处理6增加585.5元/667m2、467.4元/667m2、87.4元/667m2、76元/667m2、110.2元/667m2。减去施肥成本，处理3分别比处理1、处理2、处理4、处理5、处理6增加纯收入493.2元/667m2、381.2元/667m2、109.4元/667m2、86.3元/667m2、110.6元/667m2。
综上所述，本发明所述活化增效复混（合）肥料在我区的杂交晚稻上施用具有明显的增产效果和经济效益，值得大面积推广使用。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种肥料增效控失剂，其特征在于，由如下组分组成：
氮素硝化抑制剂 1wt%-10wt%；
生物发酵复合氨基酸 1wt%-10wt%；
土壤结构改良剂 1wt%-15wt%；
活性层状硅酸盐 60wt%-95wt%；
复合微量元素 1wt%-8wt%。
2.根据权利要求1所述肥料增效控失剂，其特征在于，所述氮素硝化抑制剂为双氰胺、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶、脒基硫脲中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述肥料增效控失剂，其特征在于，所述生物发酵复合氨基酸为谷氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸与亮氨酸的摩尔比为1：1：1：4的粉体混合物。
4.根据权利要求1所述肥料增效控失剂，其特征在于，所述土壤结构改良剂为壳聚糖、腐殖酸、黄腐酸、PAM、PVA、黄原胶、改性淀粉、木质素中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述肥料增效控失剂，其特征在于，所述活性层状硅酸盐为80目-400目的凹凸棒、膨润土、沸石、硅藻土、高岭土中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述肥料增效控失剂，其特征在于，所述复合微量元素为硫酸锌、硼酸（砂）、钼酸铵、硫酸铜、硫酸锰中的一种或多种。
7.权利要求1所述肥料增效控失剂的制备方法，其特征在于，按比例将取氮素硝化抑制剂、生物发酵复合氨基酸、土壤结构改良剂、活性层状硅酸盐和复合微量元素混匀即得。
8.一种肥料，其特征在于，包含权利要求1-7任意一项所述肥料增效控失剂。
9.根据权利要求8所述肥料，其特征在于，所述肥料增效控失剂占所述肥料1wt%-5wt%。
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