CN102992907B - 一种氮肥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，公开了一种氮肥增效控失剂及其制备方法。本发明所述氮肥增效控失剂，由氮素稳定剂、生物表面活性剂、生物发酵复合氨基酸、植物生长调节剂、土壤结构改良剂和水组成，其中氮素稳定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化合氨态氮，减少挥发损失，植物生长调节剂能调节植物生长，促进植物对氮、磷、钾和微量元素的吸收，土壤结构改良剂能疏松土壤及增加土壤的团粒结构，生物表面活性剂能促进植物对养分的吸收，提高养分利用率，从而减少磷素流失，提高磷肥的有效性。盆栽及田间肥效试验显示能显著提高磷素利用率，使农作物增产、增收。
Description
技术领域
本发明属于肥料领域，具体涉及一种氮肥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。
目前氮肥品种很多，大致可分为铵态、硝态、酰胺态和长效氮肥四种。其中尿素是氮肥的主要品种，国内年产量在6000万吨以上，因此肥料中氮素利用率提高尿素中氮素利用率是提高肥料中氮素利用率的关键。我国对肥料增效剂研究较多，成果显著。但作为尿素控失增效剂直接在尿素工业生产中应用较少。目前主要有在尿素中添加聚天门冬氨酸，但是只是起增效作用，并不能控制氮素分解、流失。
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氮肥增效控失剂，以提高氮肥的有效性，减少氮素损失。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种氮肥增效控失剂，由如下组分组成：
氮素稳定剂 5wt%-25wt%；
生物表面活性剂 0.1wt%-10wt%；
生物发酵复合氨基酸 10wt%-50wt%；
植物生长调节剂 0.1wt%-5wt%；
土壤结构改良剂 1wt%-25wt%；
余量为水。
本发明所述氮肥增效控失剂由氮素稳定剂、生物表面活性剂、生物发酵复合氨基酸、植物生长调节剂、土壤结构改良剂和水组成。
其中，本发明所述氮肥增效控失剂中氮素稳定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。
本发明所述氮肥增效控失剂中的生物表面活性剂可以提高肥料养分迁移速度及植物对养分的吸收。作为优选，所述生物表面活性剂为枯草菌脂肽钠。进一步的，在一些实施例中所述枯草菌脂肽钠是按照申请号为201010566490.3的中国专利公开的方法制备得到，其具体的制备方法包括：
步骤1：取保藏编号为CGMCC No.1107的枯草芽孢杆菌E8接种斜面培养基31~35℃培养48~72h，4℃保藏2~15d，所述斜面培养基配方为：牛肉膏2~8g/L、蛋白胨5~15g/L、氯化钠2~8g/L、琼脂粉10~25g/L；
步骤2：取斜面保藏菌落接种于种瓶培养基，31~35℃培养20~28h，所述种瓶培养基配方为：葡萄糖15~25g/L、L-谷氨酸2~10g/L、磷酸二氢钾0.5~2g/L、酵母提取物0.5~3g/L；
步骤3：取种瓶培养物接种于发酵培养基，31~37℃、150~350rmp培养24~72h，期间用1~3mol/L氢氧化钠溶液控制发酵液pH值大于6.8，所述发酵培养基配方为：葡萄糖或麦芽糖30~50g/L、可溶性淀粉或糊精30~50g/L、L-谷氨酸钠15~25g/L、磷酸二氢钾0.5~2g/L、酵母提取物0.5~3g/L。
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，作为优选，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的混合物。
本发明所述氮肥增效控失剂中植物生长调节剂能调节植物生长，促进植物对肥料养分的吸收。作为优选，所述植物生长调节剂为胺鲜酯（DA-6）、复硝酚钠或二者的混合。进一步的，所述植物生长调节剂占所述氮肥增效控失剂1wt%-2wt%。
本发明所述氮肥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）中的一种或多种。进一步的，所述土壤结构改良剂占所述氮肥增效控失剂1wt%-10wt%。
本发明所述氮肥增效控失剂中所述水均为纯净水，优选为去离子水。
本发明还提供了本发明所述氮肥增效控失剂的制备方法，为按比例取氮素稳定剂、生物表面活性剂、生物发酵复合氨基酸、植物生长调节剂和土壤结构改良剂，先将氮素稳定剂、生物表面活性剂、植物生长调节剂和土壤结构改良剂粉碎至80目，溶解在30℃-80℃的水中，再与生物发酵复合氨基酸混匀即得。
本发明所述氮肥增效控失剂是液体产品可以直接添加到尿素中，工艺简单，容易控制，成本低。
因此本发明还提供了一种氮肥，包含本发明所述氮肥增效控失剂和尿素。
其中，优选的，所述氮肥增效控失剂占所述肥料0.5wt%-1.0wt%。
本发明提供了一种氮肥增效控失剂，由氮素稳定剂、生物表面活性剂、生物发酵复合氨基酸、植物生长调节剂、土壤结构改良剂和水组成，其中氮素稳定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化合氨态氮，减少挥发损失，植物生长调节剂能调节植物生长，促进植物对氮、磷、钾和微量元素的吸收，土壤结构改良剂能疏松土壤及增加土壤的团粒结构，生物表面活性剂能促进植物对养分的吸收，提高养分利用率，从而减少氮素流失，提高尿素的有效性。通过盆栽及田间肥效试验，能显著提高氮素利用率，氮素利用率比普通尿素提高10%以上，使农作物增产、增收。本发明所述氮肥增效控失剂适用于大规模生产活化增效尿素，适合于各种土壤及农作物，长期施用能活化土壤中固定的磷素、钾素，疏松土壤，提高土壤保水保肥性、透气性，减少水土流失。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种氮肥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：氮肥增效控失剂及其制备方法
双氰胺5wt%、枯草菌脂肽钠0.1wt%、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为1：1：1：4）45wt%、DA-61.0wt%、壳聚糖10wt%、去离子水38.9wt%。
制备方法为按比例将双氰胺、枯草菌脂肽钠、DA-6和壳聚糖粉碎至80目，溶解在50℃的去离子水中，再与生物发酵复合氨基酸混合均匀，然后检验、称量、灌装即可。
实施例2：氮肥增效控失剂及其制备方法
2-氯-6-(三氯甲基)吡啶8wt%、枯草菌脂肽钠0.2wt%、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为1：1：1：4）50wt%、复硝酚钠1.0wt%、黄腐酸10wt%、去离子水35.8wt%。
制备方法为按比例将2-氯-6-(三氯甲基)吡啶、枯草菌脂肽钠、复硝酚钠和腐殖酸粉碎至80目，溶解在30℃的去离子水中，再与生物发酵复合氨基酸混合均匀，然后检验、称量、灌装即可。
实施例3：氮肥增效控失剂及其制备方法
双氰胺7wt%、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶8wt%、枯草菌脂肽钠0.2wt%、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为1：1：1：4）38wt%、DA-61wt%、复硝酚钠1wt%、PAM 0.1wt%、PVA 0.9wt%、去离子水43.8wt%。
制备方法为按比例将双氰胺、2-氯-6-(三氯甲基)吡啶、枯草菌脂肽钠、DA-6、复硝酚钠、PAM和PVA粉碎至80目，溶解在80℃的去离子水中，再与生物发酵复合氨基酸混合均匀，然后检验、称量、灌装即可。
实施例4：氮肥增效控失剂及其制备方法
脒基硫脲25wt%、枯草菌脂肽钠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为1：1：1：4）10wt%、复硝酚钠0.1wt%、黄腐酸1wt%、去离子水53.9wt%。
制备方法为按比例将脒基硫脲、和黄腐酸粉碎至80目，溶解在30℃-80℃的去离子水中，再与生物发酵复合氨基酸混合均匀，然后检验、称量、灌装即可。
实施例5：含有氮肥增效控失剂的氮肥
取实施例1制得的氮肥增效控失剂，按0.5%的重量比添加到尿素中得到增效控失尿素。
实施例6:含有氮肥增效控失剂的氮肥
取实施例2制得的氮肥增效控失剂，按1.0%的重量比添加到尿素中得到增效控失尿素。
实施例7：活化增效尿素对棉花肥效试验
通过大田试验，全面考察添加本发明所述氮肥增效控失剂的尿素的增效控失效果，验证其对棉花生长及产量的影响。
1.材料与方法
1.1.材料：实施例6制得的增效控失尿素；其余肥料市场采购的常规肥料。棉花为当地主推品种太D5。
1.2.试验设计
试验共设4个处理，3次重复。小区长12米，宽1.7米，面积20平方米。每小区2行，每行19株，每亩1267株。
处理1：空白对照(CK)，不施肥；处理2：实施例6制得的增效控失尿素0.9公斤+64%磷酸二铵0.4公斤+60%氯化钾0.7公斤，基施；处理3：普通尿素1.2公斤+64%磷酸二铵0.5公斤+60%氯化钾0.9公斤，基施；处理4：当地习惯施肥，基施45%（15-15-15）50公斤/亩+追施尿素20公斤/亩+追施钾肥10公斤/亩。
1.3田间管理措施本试验田位于贵池区乌沙镇红庄村何圩组袁学伟农户，试验田面积为0.5亩，前茬为油菜品种，试验田土质偏砂，肥力中等均匀，试验田基本农化指标为：有机质31.9g/kg，碱解氮183mg/kg，速效磷8.5mg/kg，速效钾78mg/kg，pH值4.6。试验田棉花于4月2日播种，5月19日移栽，基肥于5月30日穴施，花铃肥于7月15日穴施，盖顶肥于8月20日撒施，各处理肥料均按试验方案进行。7月8日、19日实行了整枝，8月7日打顶。病虫共防治了7次，主要防治棉蚜、红蜘蛛、盲蝽蟓、斜纹夜蛾及枯黄萎病。每处理实行单摘单晒。
1.4观察记载①棉桃调查，每处理定点5株，3个重复，调查时间为7月20日、8月15日和9月15日三次。②经济性状考察及实产：单铃重、衣分、衣指。实产，实行单摘单晒。
2.试验结果分析
2.1添加实施例6制得的增效控失尿素对棉花产量构成的影响
表1添加实施例6制得的增效控失尿素对棉花产量构成表
由表1的棉花产量构成因素分析可知：使用实施例6制得的增效控失尿素处理可以有效促进棉花增加棉铃数量，增加单铃重，从而增加了产量。
2.2、添加实施例6制得的增效控失尿素对棉花产量的影响
表2添加实施例6制得的增效控失尿素对棉花产量实收
经过对每处理产量分次采摘累计称重，产量结果见表2。从表2产量结果可知，添加实施例6制得的增效控失尿素比同等养分常规施肥（处理3）增产31.6%，比当地习惯（处理4）增产22.9%,
3.结论
添加本发明所述氮肥增效控失剂的尿素能够对棉花产量有所提高产量，比同等养分常规施肥（处理3）增产31.6%，比当地习惯增产22.9%。同时能够促进棉花生长均衡，做到前期稳得住，中期能发劲，促进棉花茎杆粗壮，后期不早衰。
实施例8：活化增效尿素对水稻和玉米肥效试验
按照实施例9的方法，通过大田试验，全面考察添加本发明所述氮肥增效控失剂的尿素的增效控失效果，验证其对水稻和玉米产量的影响。结果显示添加本发明所述氮肥增效控失剂的尿素在水稻上增产8%，玉米上增产10%。
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 (5)
1.一种氮肥增效控失剂，其特征在于，由如下组分组成：
余量为水；
其中，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；所述生物表面活性剂为枯草菌脂肽钠；所述植物生长调节剂为DA-6、复硝酚钠或二者的混合；所述土壤结构改良剂为壳聚糖、腐殖酸、黄腐酸、PAM、PVA中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述氮肥增效控失剂，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的混合物。
3.权利要求1所述氮肥增效控失剂的制备方法，其特征在于，按比例取氮素稳定剂、生物表面活性剂、生物发酵复合氨基酸、植物生长调节剂和土壤结构改良剂，先将氮素稳定剂、生物表面活性剂、植物生长调节剂和土壤结构改良剂粉碎至80目，溶解在30℃-80℃的水中，再与生物发酵复合氨基酸混匀即得。
4.一种氮肥，其特征在于，包含权利要求1-3任意一项所述氮肥增效控失剂和尿素。
5.根据权利要求4所述肥料，其特征在于，所述氮肥增效控失剂占所述肥料0.5wt％-1.0wt％。
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