CN103524197A - 含硼增效尿素及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含硼增效尿素及其制备方法和应用，该尿素是由聚天门冬氨酸螯合钾（也可称为聚肽螯合钾）和有机硼酸胺盐的混合水溶液与熔融状态的尿素混合、脱水、造粒得到的产物，上述三种成分的重量百分比分别为0.04-0.12％、0.08-0.24%和99.64-99.88％。本发明提供的含硼增效尿素是通过聚肽螯合钾和有机硼酸胺盐与尿素有效复合，在施用过程中，也可保证有效硼的施用量，同时也利于避免施用硼肥局部浓度过高，达到促进植物对硼的有效吸收，及提高尿素利用率的目的。

Description

含硼增效尿素及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种含硼增效尿素及其制备方法，本发明还提供了该含硼增效尿素在土壤缺硼地区和在对硼敏感农作物种植和生长中的应用。本发明属于农业技术领域。

背景技术

随着农村经济发展和农业科技进步，农业生产中化肥投入不断增加。各类化肥使用中，氮肥特别是尿素的施用量逐年提高，尿素已成为当之无愧的“当家肥”，并成为影响粮食安全的重要因素之一。

尿素使用量的增加也刺激了行业对尿素的生产规模和产量的追求。以中国为例，中国尿素年产量约为7000万吨，占据世界生产总量的30%左右，生产与消费总量均牢牢占据世界首位。在尿素的生产和使用规模增加的同时，另一个问题是氮素利用率不高，可以说造成的浪费也是非常惊人，表现在所施用的尿素中有效氮素没有能被土壤和作物有效吸收利用，只能通过提高使用量来追求使用效果。肥料利用率的偏低不仅导致巨大的能源浪费和加重农业生产负担，所施用尿素中大量的氮流失也极易造成硝态氮对地下水的污染和氮氧化物挥发所引起的温室效应。如何提高农业生产中氮肥特别是尿素的肥料利用率，已成为涉及农业、科技、环保等专业领域的重要课题之一，除了从耕作措施和施肥技术等传统途径来提高尿素利用率外，研发并推广长效缓释、高利用率的新型尿素产品成为重要创新途径，而且已经广泛受到重视。

从已公开的研究文献及专利技术来看，解决尿素的缓释长效作用的手段以及相关产品主要分为四类：

（1）在尿素中添加抑制尿素氨化作用的脲酶抑制剂或抑制氨的硝化和亚硝化作用的硝化抑制剂所形成的产品；（2）在尿素颗粒表面施加涂层形成难溶性膜结构，通过膜的渗透性来控制氮素释放的包膜尿素，常见的是利用聚合物包膜尿素颗粒和硫包衣尿素等手段，通过改变包膜厚度来调节氮素的释放速率和释放量；（3）制造单纯的大颗粒缓释尿素产品；（4）在尿素中添加提供植物养分促进剂性质的聚天门冬氨酸（盐）所形成的增效尿素产品，该增效尿素在促进作物吸收的同时，也可抑制尿素成分的快速分解和流失。

以上列举的现有技术中提供的尿素，其共同点都是追求减缓尿素在土壤的水中溶解速度，达到尿素缓慢释放的目的，或是借助尿酶抑制剂、硝化酶抑制剂，达到减缓尿素分解的目的。

本案申请人的在先专利CN 200710121488.3，发明名称“一种植物养份吸收促进剂及其制备方法和应用”，则公开了一种聚天门冬氨酸螯合钾（也称“聚肽螯合钾”），作为植物养分吸收促进剂，能富集养分并强化作物的根使其有较强养份吸收能力来达到提高氮利用率目的，使作物能在相对低的养分环境下有效吸收养分。在此基础上根据平衡施肥理论提出，申请人的研究发现，通过适当的方式进一步引入微量元素，提供含有某种微量元素的增效尿素，能更有效地实现和促进植物对养分及微量元素的吸收，也利于提高尿素的利用率。

不同的土壤环境、不同的作物，以及相同作物的不同生长时期，对微量元素的需要也是不同的。硼是植物生长发育必需的七种微量营养元素之一，主要作为植物生长调节剂应用于植物的硼营养缺乏症，硼缺乏对作物的影响是公知的，硼在作物生理过程的主要作用可以概括为，促进碳水化合物的运转、促进作物的顺利和高质量授粉、调节有机酸在植物体内的形成和运转。硼的作用还表现在增强作物的抗旱、抗病能力和促熟效果。

硼肥的使用方法有两种：一种是作为基肥使用，使用量为7.5-10kg/公顷，另一种是作为喷施用，配成1-2‰的溶液在开花结果前进行一到两次施用。目前使用的硼肥大部分是固体肥料，通常使用硼砂，是一种无机硼肥，受溶解度的影响，直接施用存在的主要问题是，在土壤中使硼肥分散均匀是很困难的，容易造成土壤中局部硼浓度过高，不仅可能使作物中毒，还有可能因硼残留而破坏土壤品质。所以，目前对硼肥的研究主要是提高硼肥在冷水中的溶解度和提高硼肥中硼的含量，例如，通过适当的分子改造提供经过了修饰的硼肥，但已经研究的硼肥仍然是以硼的无机盐形式为主，前述的问题仍然存在。因此，对于施用的硼肥，如何保证硼分散均匀，提高硼元素的利用率，实现补硼并提高作物有效吸收硼元素的能力，也是硼肥使用中的一项重要课题。

发明内容

本发明所解决的主要问题在于提供一种含硼增效尿素，使硼元素以有机硼酸胺盐的形式与聚天门冬氨酸螯合钾一起均匀分布在尿素中，得到一种新型增效尿素，在施用尿素过程中，也可保证有效硼的施用量，同时也利于避免施用硼肥局部浓度过高，达到促进植物对养分的有效吸收，从多方面提高尿素利用率的目的。

本发明还提供了所述含硼增效尿素的制备方法，使聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐与熔融状态尿素均匀复合，使硼元素以有机盐形式在尿素中稳定存在，并满足尿素和含硼尿素的相关标准。

为了实现上述目的，本发明提供了一种含硼增效尿素，该尿素是由聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐混合水溶液与熔融状态的尿素混合并造粒得到的产物，三种成分的重量百分比分别为0.04-0.12％、0.08-0.24%和99.64-99.88％。

本发明提供的含硼增效尿素，实际上是一种同时含高分子螯合态钾（本发明称为“聚肽螯合钾”）和有机硼酸胺盐的增效尿素。硼以稳定有机胺盐形态在尿素的熔融态下被引入，与熔融态尿素具有极好的相容性，不仅能在尿素中稳定存在，而且使硼元素能均匀分散在尿素中。硼元素随尿素的施用一起提供给作物，既能保证有效硼的施用量，有利于作物对硼的吸收和促进其生长发育，又能防止施用硼肥局部浓度过高而导致作物和土壤中毒。根据平衡施肥理论，硼元素以有机硼酸胺盐的形式随尿素同时施入，利于作物促进作物生长发育，满足作物生长发育的有效需求；硼元素以有机胺盐的形式随尿素一起被施用，也利于进一步强化作物的根对养份的吸收，特别是对氮元素的吸收，对尿素中氮元素的有效利用也有着良好的效果。

本发明含硼尿素中还包含的聚天门冬氨酸螯合钾是一种植物养分吸收促进剂，其实质上是一种通过化学反应获得的聚天门冬氨酸及生态有机酸与钾盐螯合而成的活性组分，施用后可在土壤中螯合养分、输送养分，将养分富集在作物的根周围，还能强化作物的根对养份的吸收，达到提高氮利用率的目的，特别是对促进作业对氮元素的吸收和利用都有着显著的效果。本案申请人已经取得的发明专利CN 200710121488.3，发明名称“一种植物养份吸收促进剂及其制备方法和应用”中，对于聚天门冬氨酸螯合钾（也称“聚肽螯合钾”）的获得及相关的性质和应用效果均有详细描述。

本发明提供的增效尿素是将该有机硼酸胺盐和聚肽螯合钾有效复合并添加到熔融尿素中，形成了一种肥效显著提高的新型增效尿素。本发明也称其为聚肽螯合钾含硼尿素。

另一方面，申请人的实践证明，相比于普通尿素，使用本发明的含硼增效尿素，不仅是以尿素为载体而实现硼元素的均匀分散，利于实现补硼和提高作物有效吸收硼元素的能力，也能够提高尿素的利用率（或者说增加尿素的肥效），在实现增长的同时，降低尿素施用量，更利于对土壤的保护。尿素的施用中除极少部分组分以酰胺态氮被根吸收外，大部分的尿素组分被植物吸收的途径都是先被分解为碳酸酰胺和氨（H₂N-CO-NH₂＋H₂O→H₂N-CO-OH＋NH₃），碳酸酰胺再进一步分解为二氧化碳和氨，该过程中，由于氨易挥发或被硝化酶氧化成NO和NO₂形式的硝态氮，从而导致氮素流失，这也是尿素使用中氮素利用率不高的原因之一。那么使用本发明的含硼增效尿素所得到的上述效果应该得益于分散在尿素中的有机硼酸胺盐对尿酶、硝化酶等组分的抑制作用，减少氨的流失。聚肽螯合钾中有机羧酸的螯合性以及有机硼酸胺盐的存在，也提供了更易被植物吸收的有机铵盐，都成为提高尿素利用率极为有效的途径。

根据本发明的方案，该含硼增效尿素中所添加的有机硼酸胺盐可以是硼酸与有机胺在30-100℃下的反应产物，这里所述有机胺可以是包括具有不大于C4碳链长度的烷基胺或烷醇胺。例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、二乙二胺、丙二胺等小分子有机胺中的一种或多种的组合。

根据本发明的方案，所述有机硼酸胺盐尤其可以是硼酸与有机胺在30-100℃下的反应产物，且硼酸的摩尔数与所述有机胺的摩尔数之比为1:1-4:1。

根据本发明的方案，该含硼增效尿素中所添加的聚天门冬氨酸螯合钾是以聚琥珀酰亚胺、有机酸和氢氧化钾的反应产物，所述有机酸为可与金属螯合的二元羧酸或三元羧酸，且以钾盐计，该反应产物中聚天门冬氨酸钾与有机酸钾的重量比为1:1-5:1。

前面已经说明，本发明所述聚天门冬氨酸螯合钾也可称聚肽螯合钾，并已在使用阶段，商品名为“聚肽螯合钾”，本案申请人在200710121488.3的中国发明专利已经进行了详细描述，并有实验证明是一种有效的植物养分吸收促进剂，在此将该200710121488.3专利的全部内容引入作为本发明的一部分。

本发明的含硼增效尿素通过将所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐混合水溶液与熔融态尿素混合，并经造粒得到，在一个具体方案中，所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐混合水溶液中，有机硼酸胺盐与聚天门冬氨酸螯合钾作为活性组分的总质量含量为25-45%。

本发明提供的是一种添加了微量元素硼的尿素，即，产品组成中加入了硼元素成为含硼尿素，需符合相关的管理标准，包括GB2440-2001有关尿素的国家标准，GB18382-2001有关肥料标识的国家标准，同时符合ISO7409:1984对于添加了微量元素的尿素产品的要求（微量元素含量大于200mg/kg）。

本发明还提供了所述含硼增效尿素的制备方法，制备过程包括：将所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的混合水溶液，用定量泵打入造粒塔前的蒸发器中与熔融的尿素均匀混合，然后实施造粒。制成的含硼尿素中，三种成分的重量百分比分别为0.04-0.12％、0.08-0.24%和99.64-99.88％。

前面已经说明，本发明提供的是符合相关管理标准的含硼尿素产品，通过将聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的混合水溶液（含活性组分的混合水溶液）与熔融尿素混合，将硼元素以有机硼酸胺盐的形式分散于熔融尿素中，经造粒处理，利于满足硼在尿素中的含量和均匀分散效果。基于该含硼尿素产品中三种成分的含量要求，可以调整用于混入熔融尿素的聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐混合水溶液中，聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的含量（活性组分总含量），满足微量元素硼在尿素中的加入量。本发明的一个实施方案包括，制备所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的混合水溶液，使该混合水溶液中，有机硼酸胺盐与聚天门冬氨酸螯合钾作为活性组分的总质量含量为25-45%；将熔融尿素与所述混合水溶液以1000:4-10的质量比例均匀混合后实施造粒。

在具体实施中，可以分别制备聚天门冬氨酸螯合钾溶液和有机硼酸胺盐溶液，进一步混配成为所述含活性组分的混合水溶液，也可以在一个反应体系中顺序完成聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的制备，得到所述含活性组分的混合水溶液。

例如，在一个具体实施方案中，可以包括以下制备所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的混合水溶液的过程：

使硼酸与有机胺在30-100℃下反应制成所述有机硼酸胺盐的水溶液，且生成的有机硼酸胺盐在该水溶液中的质量含量为20-50%；

采用聚琥珀酰亚胺、有机酸和氢氧化钾为原料制备所述聚天门冬氨酸螯合钾的水溶液，使聚天门冬氨酸螯合钾在该水溶液中的质量含量为20-60%，且以钾盐计，聚天门冬氨酸钾与有机酸钾的重量比为1:1-5:1；

将所述聚天门冬氨酸螯合钾的水溶液与有机硼酸胺盐的水溶液按照3:1-1:1的质量比混合，制成所述混合水溶液。

也可以按照以下过程制备：

采用聚琥珀酰亚胺、有机酸和氢氧化钾为原料制备所述聚天门冬氨酸螯合钾的水溶液，使聚天门冬氨酸螯合钾在该水溶液中的质量含量为20-60%，且以钾盐计，聚天门冬氨酸钾与有机酸钾的重量比为1:1-5:1；

在所制成的聚天门冬氨酸螯合钾的水溶液中，加入硼酸和有机胺，在30-100℃下继续反应生成所述有机硼酸胺盐，使反应体系成为含有有机硼酸胺盐与聚天门冬氨酸螯合钾的混合水溶液；

或者，

采用硼酸和有机胺作为原料，控制30-100℃使其反应制成所述有机硼酸胺盐的水溶液，且生成的有机硼酸胺盐在该水溶液中的质量含量为20-50%；

在所制成的有机硼酸胺盐的水溶液中，进一步使聚琥珀酰亚胺、有机酸和氢氧化钾反应生成所述聚天门冬氨酸螯合钾，以钾盐计，聚天门冬氨酸钾与有机酸钾的重量比为1:1-5:1，使反应体系成为含有有机硼酸胺盐与聚天门冬氨酸螯合钾的混合水溶液。

本发明的制备方法不需要特殊的设备投入，即，采用常规的尿素生产装置，使熔融尿素与含活性组分的混合水溶液按照设定比例均匀混合后进行造粒，收集得到所需含硼尿素。造粒后得到含硼增效尿素(含硼增效尿素符合普通尿素以及添加微量元素的尿素的相关标准，尿素中的硼元素含量大于200mg/kg)。

为了区别于普通尿素的白色外观，可以加入适量的食用色素（可以事先加入所述混合水溶液或熔融尿素中，或者同时加入混合体系中），制成有色的颗粒产品。

本发明提供的含硼增效尿素，以尿素为载体，并且以有机硼酸胺盐形式加入硼元素，利用二者的良好相溶性，硼肥被均匀分散，施用尿素过程实现硼肥的均匀使用，有利于作物和土壤对硼的吸收，提高了硼的利用率，避免了无机硼肥因溶解度不好产生的使用问题；另一方面，有机硼酸胺盐的存在也利于抑制尿酶和硝化酶对尿素的分解，提高尿素的利用率。总之，本发明的含硼增效尿素中同时包含了有机硼酸胺盐和聚天门冬氨酸螯合钾作为活性组分，施入土壤中利于发挥富集养分、促进植物养分吸收的作用，在达到补充硼元素的同时，也利于最大限度地发挥尿素的功效。它们与尿素相结合形成新型尿素产品，从促进富集、强化吸收、平衡营养等多个角度出发提高肥料利用率、降低流失和防止污染，具有显而易见的经济效益、社会效益和生态效益。

本发明还提供了上述含硼增效尿素在植物种植中的应用，包括用于对硼敏感的植物或农作物，例如各种果蔬类、果树类以及棉花作物等，尤其是可以作为豆科植物和十字花科植物中的油料和蔬菜种植中的硼肥。在实现作物的增产的同时能减少尿素的施用量，有利于保护土壤的品质。申请人的研究也显示，使用本发明的含硼增效尿素，在施用尿素的同时补充硼，能满足对作物和土壤安全无毒的要求，所以，本发明的含硼增效尿素尤其适于作为硼肥用于对硼敏感度较高的作物和土壤缺硼地区，具体应用可以根据土壤及环境情况与尿素共同作为基肥和/或追肥使用。

不同种类作物对硼元素的需求量不同，需求量越大，对硼就越敏感，施用含硼尿素也就越能取得较好的肥料效果。根据作物对缺硼反应的敏感程度，常见农作物中对硼较敏感作物品种举例如下：

油菜、花椰菜、芹菜、葡萄、萝卜、甘蓝、莴苣、大豆、蕃茄、棉花、马铃薯、胡萝卜、花生、板栗、桃、茶等。

可以根据作物和土壤对补硼需要，选择相应硼含量的含硼增效尿素，或者调整尿素的施用量。

为证明本发明的含硼增效尿素的使用效果，申请人在油菜、大豆、芹菜、番茄、胡萝卜等代表性农作物上进行了肥效试验，结果显示均有显著的增产增效。

具体实施方式

以下通过具体实施例和试验例详细介绍本发明的方案和实施效果，但不能构成对本发明实施范围的任何限定。

实施例1

将125kg纯度为99%的乙二胺加入到360kg水中，在不断搅拌下，再加入515kg纯度为99%的硼酸，得到反应混合溶液，此时硼酸与有机胺的摩尔比为4：1。将此反应混合溶液升温到约90℃，并在此温度下反应，直到反应混合液呈现透明并且无硼酸颗粒，确定反应完全。此时，反应产物中的含硼量为9%（重量），含有机硼酸胺盐48.9%（重量）。

按照在先专利CN200710121488.3中提出的方法，配制含量为28%的聚天门冬氨酸螯合钾养分吸收促进剂（商品名“聚肽螯合钾”）水溶液1000kg：

在常温或环境温度下，将140kg分子量大于5000的聚琥珀酰亚胺加入到700kg水中，边搅拌边加入120kg纯度大于90%的固体氢氧化钾，过程中控制反应温度在75-80℃左右，直到聚琥珀酰亚胺全部溶解后，再维持该反应温度加入4.2kg的一水柠檬酸，此时体系的pH基本为7-8，经过滤可到1000kg的棕红色透明的聚天门冬氨酸螯合钾溶液，其中的活性组分的含量为28%，聚天门冬氨酸钾与柠檬酸钾重量比为3.6：1。

将上述500kg有机硼酸胺盐的水溶液和500kg聚天门冬氨酸螯合钾养分吸收促进剂水溶液混合均匀，得到1000kg含活性组份的混合水溶液，其中聚天门冬氨酸螯合钾含量为14%，有机硼酸胺盐含量为24.45%，硼元素含量4.5%，总的活性组份含量为38.45%。

实施例2

在强力搅拌，反应温度控制在约90℃下，将58.5kg聚琥珀酰亚胺（分子量大于5000）加入到561kg水中，再加入50kg氢氧化钾进行反应，直至反应混合溶液呈完全透明状态为止。此时再加入17.5kg一水柠檬酸，反应体系pH在7左右，此时聚天门冬氨酸钾与柠檬酸钾重量比为3.6:1，得到聚天门冬氨酸螯合钾水溶液。

向上述聚天门冬氨酸螯合钾水溶液中加入215kg纯度为99%硼酸和115kg纯度为99%乙醇胺，强力搅拌直到反应混合溶液呈完全透明状态为止。在整个反应过程中控制pH在7左右，此时硼酸与有机胺的摩尔比为2：1。

对上述反应液适当蒸发除水，最终得到1000kg含活性组分的混合水溶液，其中聚天门冬氨酸螯合钾11.7%，有机硼酸胺盐24%，硼元素3.75%，总的活性组份含量为35.7%。

实施例3：含硼增效尿素的制备

分别取上述实施例1和实施例2中制备得到的混合水溶液与熔融态尿素按照设定比例进行混合并造粒。

具体操作是将所述含活性组分的混合水溶液用定量泵打入造粒塔前的蒸发器中与熔融态的尿素均匀混合，同时加入适量红色食用色素，先脱除微量的水，然后实施造粒，得到含硼增效尿素。

对所制成的含硼增效尿素的相关指标进行测定，并与GB2440-2001对比，测定结果如下：

对实施例3制备的含硼增效尿素进行毒性检测：

按“食品安全性毒理学评价程序和方法”（GB15193.3-2003），经毒性检测可知：小鼠急性经口毒性的LD₅₀＞20g/Kg·BW（公斤体重），可以认为即本发明的所用含硼增效尿素属无毒。

含硼增效尿素的应用试验

试验一：大豆施肥试验

一、基本情况

生长过程水份、气温基本正常，对试验没有特别的影响。试验地的基本情况为：岗地白浆土，有机质含量≥3.73%，黑土层厚度18-20cm。

二、材料与方法

1、供试肥料为北京巨泰科技有限公司研制并提供的含硼增效尿素（实施例3的含硼增效尿素（1）），对照用肥料为市售普通尿素。

2、田间试验采用小区试验(试验地在山东省莱阳市河洛镇)，设置三个试验区，每个试验区划分成三个处理区，每个处理区面积均25.2m²，三个试验区平行试验。

3、试验处理

各试验区统一施底肥及播种，每个处理区播种4行，随后按照以下方式在三个处理区使用追肥。

处理区一：大豆开花结荚期按照每亩用量5kg追施含硼增效尿素一次；

处理区二：大豆开花结荚期按照每亩用量4kg追施含硼增效尿素一次；

处理区三（作为对照区，ck）：大豆开花结荚期按照每亩用量5kg追施普通尿素一次作为对照。

4、大豆生长期采用正常的田间管理，成熟期分别收获测产，将三个试验区中相对应处理区的数据平均值作为统计结果，参见表一。

表一

三、结果与分析

表二、产量分析表

注：**：p<为0.01，差异水平显著；

“增产”：处理区一和处理区二与处理区三（ck）的实际产量之差。

从以上结果可以看出，二个试验组中大豆的株荚数、株粒数、粒重和百粒重上都高于对照组，秕粒数、虫食率、病粒率都低于对照组，产量也都高于对照组，平均增产15-22.2kg/亩，增产11.4-16.8%，说明使用本发明的含硼增效尿素对大豆作物的生长有很好的增产、抗病虫害能力。即使节肥20%（处理区二），产量也增产11.4%。

试验二：油菜施肥试验

一、材料与方法

1、试验材料：供试肥料为北京巨泰科技有限公司研制并提供的含硼增效尿素（实施例3的含硼增效尿素（1）），对照用肥料为市售普通尿素。

2、试验地点：

南阳点：启东市南阳镇元祥村，面积4亩，油菜品种为“史力佳”；

吕四点：启东市吕四港镇南新桥村，面积5亩。

3、试验方法：含硼增效尿素在油菜上作薹肥（追肥）使用，每亩用量20kg；对照田用普通尿素（市售）每亩20kg。

4、考核内容：油菜收获前进行密度、株高、有效分枝、产量结构、等田间考核；收获后称重统计实收产量。结果列于表三。

二、结果与分析

表三

注：表三为各试验地点施肥后二个月的考核结果；

“平均”指两个试验地点对应考核结果的平均值；

“增产”指各统计项目中使用含硼增效尿素相比于使用普通尿素的产量增加比率。

本发明的含硼增效尿素作为油菜薹肥后，在开花结荚期观察，油菜生长势强、叶色深、分枝多、结荚率高、阴角少。根据表三记录的施肥后二个月的田间考察测产结果，在同等施肥量下，施用含硼增效尿素的油菜平均株高206.5cm，比对照组高16cm；有效分枝30.5个，比对照组增3.5个；单株果角691个，比对照组增108荚；每荚粒数（平均）20.3粒，比对照组增0.5粒；产量319.2公斤，比对组增56.5公斤，增产21.5%。若根据近年来油菜籽的市场平均售价4元/kg计算，亩产值增226元，每亩施用含硼增效尿素20kg，比普通尿素成本高约143.5元，亩效益增约212元，投入产出比约为1:15.7。

试验三：芹菜施肥试验

一、材料与方法

1、试验材料：供试肥料为北京巨泰科技有限公司研制并提供的含硼增效尿素（实施例3的含硼增效尿素（1）），对照用肥料为符合国家标准的普通小颗粒尿素和大颗粒尿素；供试蔬菜为芹菜。

2、试验地点：山东省莱阳市所辖地。

3、试验方法：设置等量施肥试验区和减量施肥试验区，每个试验区均设2个处理区，每个处理区重复设置3次，采用随机区组排列。

等量施肥试验区：

处理区一：施用含硼增效尿素，每亩按70kg计，出苗后随水冲施；

处理区二：施用普通小颗粒尿素（作为对照区，ck），按每亩70kg计，出苗后随水冲施。

减量施肥试验区：

处理区一：含硼增效尿素按照减量20%施用，每亩按56kg计，基施、追施各占50%；

处理区二：普通大颗粒尿素，按每亩70kg计，基施、追施各占50%。

4、试验要求：每次采收时对各处理区单独采收、称重、计产。在整个试验期间不再施用其它肥料，其它栽培管理措施均一致。

二、结果与分析

1、等量施肥试验

结果表明，在施肥一周后，可以观察到施用含硼增效尿素的试验区芹菜植株长势旺盛，明显优于施用普通小颗粒尿素的对照区。

施肥后五十二天，从试验区和对照区各随机选取三个小区，均为长1米、宽1.45米，收割的芹菜现场称重，结果如下：

表四、芹菜等量施肥产量对比

以三个小区的总产量反映该试验区的产量，可以看到，与施用普通小颗粒尿素相比，等量施用含硼增效尿素可以使芹菜增产24.9%。

2、减量施肥试验

芹菜播种后30天，施用含硼增效尿素的芹菜叶片浓绿、厚实，施用普通大颗粒尿素的芹菜叶片绿、稍薄。

从试验区和对照区各随机选取三个小区，均为长1米、宽1.45米，收割的芹菜现场称重，结果如下：

表五、芹菜减量施肥20%产量对比

在芹菜种植上，与施用足量大颗粒尿素相比，减量20%施用含硼增效尿素仍然可以使芹菜增产5.4%。

三、结论

1、本发明的含硼增效尿素用于蔬菜种植，能促进芹菜的生长发育；

2、即使相比于普通尿素减量20%施用情况下，本发明的含硼增效尿素也表现出增产功效，提高了投入产出比，增加了经济效益；

3、根据试验观察，含硼增效尿素对芹菜正常生长无不良影响。

Claims (10)

1.一种含硼增效尿素，该尿素是由聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐混合水溶液与熔融状态的尿素混合并造粒得到的产物，三种成分的重量百分比分别为0.04-0.12％、0.08-0.24%和99.64-99.88％。

2.根据权利要求1所述的含硼增效尿素，其中，所述有机硼酸胺盐是硼酸与有机胺在30-100℃下的反应产物，所述有机胺包括具有不大于C4碳链长度的烷基胺或烷醇胺。

3.根据权利要求2所述的含硼增效尿素，其中，所述有机硼酸胺盐是硼酸与有机胺在30-100℃下的反应产物，且硼酸的摩尔数与所述有机胺的摩尔数之比为1:1-4:1。

4.根据权利要求1所述的含硼增效尿素，其中，所述聚天门冬氨酸螯合钾是以聚琥珀酰亚胺、有机酸和氢氧化钾的反应产物，所述有机酸为可与金属螯合的二元羧酸或三元羧酸，且以钾盐计，该反应产物中聚天门冬氨酸钾与有机酸钾的重量比为1:1-5:1。

5.根据权利要求1-4任一项所述的含硼增效尿素，其中，所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐混合水溶液中，聚天门冬氨酸螯合钾与有机硼酸胺盐作为活性组分的总质量含量为25-45%。

6.一种权利要求1-5任一项所述的含硼增效尿素的制备方法，该方法包括以下过程：

将所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的混合水溶液，用定量泵打入造粒塔前的蒸发器中与熔融的尿素均匀混合，然后实施造粒。

7.根据权利要求6所述的制备方法，该方法包括，制备所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的混合水溶液，使该混合水溶液中，有机硼酸胺盐与聚天门冬氨酸螯合钾作为活性组分的总质量含量为25-45%；将熔融尿素与所述混合水溶液以1000:4-10的比例均匀混合并后实施造粒。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述方法包括以下制备所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的混合水溶液的过程：

使硼酸与有机胺在30-100℃下反应制成所述有机硼酸胺盐的水溶液，且生成的有机硼酸胺盐在该水溶液中的质量含量为20-50%；

采用聚琥珀酰亚胺、有机酸和氢氧化钾为原料制备所述聚天门冬氨酸螯合钾的水溶液，聚天门冬氨酸螯合钾在该水溶液中的质量含量为20-60%，且以钾盐计，聚天门冬氨酸钾与有机酸钾的重量比为1:1-5:1；

将所述聚天门冬氨酸螯合钾的水溶液与有机硼酸胺盐的水溶液按照3:1-1:1的质量比混合，制成所述混合水溶液。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述方法包括以下制备所述聚天门冬氨酸螯合钾和有机硼酸胺盐的混合水溶液的过程：

采用聚琥珀酰亚胺、有机酸和氢氧化钾为原料制备所述聚天门冬氨酸螯合钾的水溶液，聚天门冬氨酸螯合钾在该水溶液中的质量含量为20-60%，且以钾盐计，聚天门冬氨酸钾与有机酸钾的重量比为1:1-5:1；

在所制成的聚天门冬氨酸螯合钾的水溶液中，加入硼酸和有机胺，在30-100℃下继续反应生成所述有机硼酸胺盐，使反应体系成为含有有机硼酸胺盐与聚天门冬氨酸螯合钾的混合水溶液；

或者，

采用硼酸和有机胺作为原料，控制30-100℃使其反应制成所述有机硼酸胺盐的水溶液，且生成的有机硼酸胺盐在该水溶液中的质量含量为20-50%；

在所制成的有机硼酸胺盐的水溶液中，使聚琥珀酰亚胺、有机酸和氢氧化钾反应生成所述聚天门冬氨酸螯合钾，且以钾盐计，聚天门冬氨酸钾与有机酸钾的重量比为1:1-5:1，使反应体系成为含有有机硼酸胺盐与聚天门冬氨酸螯合钾的混合水溶液。

10.一种权利要求1-5任一项所述的含硼增效尿素在植物种植中的应用。