CN109232096A - 一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备方法 - Google Patents

一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备方法 Download PDF

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赵秉强
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林治安
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王薇
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Abstract

本发明涉及一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备方法，该制备方法包括海藻酸提取剂制备、海藻酸提取液制备、海藻酸增效载体制备与含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备等步骤。该含有海藻酸增效载体的颗粒尿素可明显减缓尿素的分解和转化速度，通过降低肥际土壤pH降低减少氨挥发损失，肥际1cm内的土壤pH较市售尿素降低0.2～1.5个单位，氨挥发损失减少54％～74％，与市售尿素相比，海藻酸尿素籽棉产量提高17.9％，皮棉产量提高16.7％。

Description

一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备 方法
【技术领域】
本发明属于肥料生产技术领域。更具体地，本发明涉及一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备方法。
【背景技术】
尿素是我国最重要的氮肥品种，但因其活性高，易转化损失，当季利用率仅为30％～35％，造成巨大的经济损失，并带来严重的环境风险，例如氨在PM 2.5中的质量浓度占比为30％左右，部分重污染天气超过60％。减缓尿素分解速度、降低土壤脲酶活性是降低其损失的主要途径。海藻中含有丰富的海藻多糖、生长素等生物活性物质，可在一定程度上促进作物生长，提高根系活力。但现有海藻酸提取方法主要是利用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等无机碱提取，经剧烈反应形成水溶性海藻酸盐，对海藻含有的活性物质具有一定破坏性，同时由于制备的海藻酸盐碱性较强，尿素转化形成的铵很快以氨的形式挥发损失，导致海藻酸在尿素上的应用效果不稳定，一般不宜在碱性土壤上应用。
CN102701866A公开了一种发酵海藻液肥料增效剂及其生产方法与用途，以天然海藻为原料，经微生物发酵，再用碱提取、压滤等工序制取海藻提取液，然后向液体里添加螯合态微量元素，得到本发明的发酵海藻肥料增效剂。CN102515945A公开了一种海藻增效尿素及其生产方法与用途，将生物发酵法制备的海藻增效液与尿素生产工艺结合，生产的海藻增效尿素。CN 104761413A公开了一种具有氨挥发抑制作用的海藻酸肥料增效剂及其制作方法，以海带、菌种、碳源、氮源、中微量元素等为主要原料，经发酵、提取、复配等工序制备。未见针对碱性土壤特点研发的海藻酸尿素产品及相关专利申请。
因此，本发明人在总结现有技术的基础之上，针对现有技术存在的技术问题，通过大量实验研究与分析工作，终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备方法。
该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸提取剂制备
将20～50重量份醇胺、5～10重量份苯胺与5～10重量份乙二醇加到1000～2000重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的海藻酸提取剂；
B、海藻酸提取液制备
将100重量份海藻粉原料添加到800～1500重量份在步骤A得到的海藻酸提取剂中，然后在搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持6～12h，接着冷却至室温，离心分离，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液；
C、海藻酸增效载体制备
将10～20重量份苯羧酸和0.02～0.05重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入2～3重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应60～120min，再加入2～6重量份聚氧乙烯醚，冷却，用过磷酸水溶液将其pH值调节至4.5～5.5，得到一种海藻酸增效载体；
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将5～50重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为40～75℃的颗粒尿素中，接着搅拌2～3min，混合均匀，再在温度100℃下烘干，得到含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述的醇胺是一种或多种选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺的醇胺。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中，将在转速60～180rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温35℃以下。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中，醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是28～42：6～9：6～9：1200～1800。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的海藻是褐藻、巨藻或泡叶藻，所述海藻粉的粒度小于2mm。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的离心分离是在转速1000～3000rpm的条件下进行10～40min。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的苯羧酸是苯甲酸、苯乙酸、水杨酸或乙酰水杨酸。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述过磷酸水溶液的浓度是1～5mol/L。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，加入聚氧乙烯醚后将其溶液冷却至温度10～35℃。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤D中，所述含海藻酸增效载体的颗粒尿素的粒径是1～10mm。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备方法。
该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸提取剂制备
将20～50重量份醇胺、5～10重量份苯胺与5～10重量份乙二醇加到1000～2000重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的海藻酸提取剂；
本发明使用的醇胺是一种以氨的氮原子为核心，而氨的氢原子被醇取代的化合物，它可与海藻粉中的钙、镁、铁等离子螯合，提高这种原料的水溶性，从而有助于提高从海藻粉中提取海藻酸的提取率。
本发明使用的醇胺是一种或多种选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺的醇胺。所述的醇胺都是目前市场上销售的产品，例如由上海敏晨化工有限公司以商品名一乙醇胺(MEA)销售的产品、由邹平县国安化工有限公司以商品名N-甲基二乙醇胺(MDEA)销售的产品。
苯胺有一个氨基基团，它可与海藻酸酸性基团反应，与苯环连接，这样能够增强所提取海藻酸液体的稳定性。本发明使用的苯胺是目前市场上销售的产品，例如由康奈尔化学工业股份有限公司以商品名苯胺MDI级销售的产品。
乙二醇因与水良好的互溶性和抗低温性能而能增强海藻酸有机提取剂液体稳定性和流动性。本发明使用的乙二醇是目前市场上销售的产品，例如由郑州正昇化工产品有限公司以商品名防冻液用乙二醇销售的产品。
在本发明中，其它原料用量在所述的范围内时，如果醇胺的用量低于20重量份时，则会降低海藻酸提取率；如果醇胺的用量高于50重量份时，则会导致海藻酸液体气泡过多，细小的杂质混于海藻酸液体中，提取的海藻酸液体纯度下降；因此，醇胺的用量为20～50重量份是合适的，优选地是28～42重量份，更优选地是30～36重量份。
其它原料用量在所述的范围内时，如果苯胺的用量低于5重量份时，则会对增强海藻酸液体稳定性效果不明显；如果苯胺的用量高于10重量份时，则不会继续提高海藻酸液体稳定性，成本增加；因此，苯胺的用量为5～10重量份是恰当的，优选地是6～9重量份。
其它原料用量在所述的范围内时，如果乙二醇的用量低于5重量份时，则会对低温时提高海藻酸液体稳定性效果不明显；如果乙二醇的用量高于10重量份时，则会因羟基含量较高，随储存时间延长可能引起部分海藻酸沉淀；因此，乙二醇的用量为5～10重量份是恰当的，优选地是6～9重量份。
其它原料用量在所述的范围内时，如果水的用量低于1000重量份时，则会因提取剂浓度过高，水比例低，溶解度有限，提取海藻酸效率下降；如果水的用量高于2000重量份时，则会因提取剂浓度过低，同样导致海藻酸提取率下降；因此，水的用量为1000～2000重量份是合适的，优选地是1200～1800重量份，更优选地是1400～1600重量份。
优选地，醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是28～42：6～9：6～9：1200～1800。
更优选地，醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是30～36：7～8：7～8：1400～1600。
在这个步骤中，将在转速60～180rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温35℃以下，其主要目的在于保证提取剂的稳定性和量化制备及存储。
B、海藻酸提取液制备
将100重量份海藻粉原料添加到800～1500重量份在步骤A得到的海藻酸提取剂中，然后在搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持6～12h，接着冷却至室温，离心分离，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液；
根据本发明，所述的海藻是褐藻、巨藻或泡叶藻，本发明使用的海藻都是目前市场上销售的产品，例如本发明使用的褐藻是由烟台长岛三友公司以商品名海带销售的褐藻；本发明使用的巨藻是由陕西斯诺特生物技术有限公司以商品名巨藻原粉销售的巨藻。
根据本发明，采用现有常规破碎设备将褐藻、巨藻或泡叶藻进行粉碎，收集粒度小于2mm的海藻粉作为原料制备海藻酸提取液。
在本发明中，海藻粉为100重量份时，如果所述海藻酸有机提取剂用量低于800重量份，则会导致液体浓稠难以进行后续离心处理；如果所述海藻酸有机提取剂用量高于1500重量份，则会导致提取的海藻酸提取液含水量高，影响在尿素中的应用。因此，所述海藻酸有机提取剂用量为800～1500重量份是恰当的。
在这个步骤中，在转速为100～200rpm的搅拌下将海藻粉与海藻酸有机提取剂混合物的温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持6～12h。其提取时间超过所述范围是不可取的。如果提取时间短于6h，则海藻酸提取不完全，造成海藻酸损失；如果提取时间超过12h，则导致提取海藻酸的能耗增加，成本增加。因此，海藻酸提取时间为6～12h是可行的。
根据本发明，冷却至室温的提取物使用离心机在转速1000～5000rpm的条件下离心分离10～30min。本发明使用的离心机是目前市场上销售的产品，例如由上海市离心机械研究所有限公司以商品名二相分离卧螺沉降离心机销售的产品。
根据本发明，冷却至室温的提取物使用离心机在转速1000～3000rpm的条件下离心分离10～40min。所述的离心机是现有市场上销售的产品，例如由上海市离心机械研究所有限公司以商品名二相分离卧螺沉降离心机销售的产品。
C、海藻酸增效载体制备
将10～20重量份苯羧酸和0.02～0.05重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入2～3重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应60～120min，再加入2～6重量份聚氧乙烯醚，冷却，用过磷酸水溶液将其pH值调节至4.5～5.5，得到一种海藻酸增效载体；
在本发明中，在过氧化二异丙苯引发剂与聚乙二醇表面活性剂存在下，苯羧酸与步骤B得到的海藻酸进行接枝反应，于是进一步增加海藻酸酸性官能团种类和数量，其目的是让海藻酸与尿素分子中的氨基结合更加紧密，明显延缓尿素在土壤中的分解速度。
在本发明中，所述的苯羧酸是苯甲酸、苯乙酸、水杨酸或乙酰水杨酸；它们都是目前市场上销售的产品，例如由江苏顺丰化工有限公司以商品名苯甲酸销售的产品、山东新华隆信化工有限公司以商品名工业水杨酸销售的产品、由郑州佳鸿化工有限公司以商品名乙酰水杨酸销售的产品。
在本发明中，其它原料用量在所述范围内时，如果苯羧酸用量低于10重量份，则苯羧基官能团增加量偏低；如果苯羧酸用量高于20重量份，则会引起部分海藻酸沉淀；因此，苯羧酸用量为10～20重量份是恰当的；
其它原料用量在所述范围内时，如果过氧化二异丙苯用量低于2重量份，则会导致接枝效率低；如果过氧化二异丙苯用量高于3重量份，则会导致反应过快；因此，过氧化二异丙苯用量为2～3重量份是可行的；
其它原料用量在所述范围内时，如果聚乙二醇用量低于0.02重量份，则会因分散性低，接枝效果不理想；如果聚乙二醇用量高于0.05重量份，则会形成大分子团，影响接枝效果；因此，聚乙二醇用量为0.02～0.05重量份是可行的；
这个接枝反应在温度100℃下进行60～120min，如果该反应时间短于60min，则苯羧酸与海藻酸结合稳定性不够；如果该反应时间长于120min，则能耗增加明显。因此，这个反应时间为60～120min是可行的。
聚氧乙烯醚在本发明中兼具树脂与非离子表面活性剂性能，它既可作为固定相进一步减缓尿素在土壤溶液中移动，又可作为渗透剂，促进海藻酸与尿素结合。过磷酸在本发明中既可以调节pH、形成缓冲体系，还可以增加尿素颗粒强度，减慢尿素在土壤溶液中的溶解和释放速度。
在本发明中，如果聚氧乙烯醚用量低于2重量份，则其分散及渗透性能不明显；如果聚氧乙烯醚用量高于6重量份，则增效载体粘度过高；因此，聚氧乙烯醚用量为2～6重量份是恰当的。
在这个步骤中，加入聚氧乙烯醚后将其溶液冷却至温度10～35℃。
根据本发明，所述过磷酸水溶液的浓度是1～5mol/L。
本发明使用的聚乙二醇、过氧化二异丙苯、聚氧乙烯醚与过磷酸都是目前市场上销售的产品，例如由陕西双力化工有限公司以商品名过氧化二异丙苯DCP销售的产品、由江苏省海安石油化工厂以商品名聚氧乙烯醚乳化剂OP-7销售的产品。
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将5～50重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为40～75℃的颗粒尿素中，接着搅拌2～3min，混合均匀，再在温度100℃下烘干，得到含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
在本发明中，让颗粒尿素达到温度40～75℃是为了促进增效载体中的水分适当蒸发，如果温度低于40℃，则水分蒸发过慢，尿素颗粒会融化粘结；如果温度高于75℃，则导致水分蒸发过快，不利于海藻酸渗入尿素颗粒中。
在本发明中，如果往1000重量份温度为40～75℃的颗粒尿素中添加海藻酸增效载体的量低于5重量份，则减缓尿素转化的效果不显著；如果往1000重量份温度为40～75℃的颗粒尿素中添加海藻酸增效载体的量高于50重量份，则会造成尿素含水量过高，增加干燥工序压力；因此，添加海藻酸增效载体的量为5～50重量份是合适的。
在本发明中，添加海藻酸增效载体的颗粒尿素在温度100℃下烘干应该理解是使该颗粒尿素的水含量应该达到以重量计1.5％以下。
根据本发明，所述含海藻酸增效载体的颗粒尿素的粒径是1～10mm。
本发明适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素具有下述特点：
1、该海藻酸增效载体颗粒尿素中丰富的有机酸性官能团与尿素胺基反应形成长链化合物，减缓尿素分解速度；
2、本发明海藻酸增效载体能够使土壤脲酶钝化，从而减缓尿素向铵的转化；
3、本发明海藻酸增效载体能够降低颗粒尿素肥际pH 0.2～1.5个单位，固持已转化铵，减少氨态氮挥发损失52％以上；
4、本发明含有海藻酸增效载体的尿素在减少氮损失的基础上，还具刺激作物根系生长，活化土壤中的磷、钾及中微量元素的功能，进一步提升增效载体的应用效果。与市售尿素相比，海藻酸尿素籽棉产量提高17.9％，皮棉产量提高16.7％。
[有益效果]
本发明有益效果是：本发明海藻酸尿素中丰富的有机酸性官能团与尿素胺基反应形成长链化合物，减缓尿素分解速度；本发明海藻酸增效载体能够使土壤脲酶钝化，从而减缓尿素向铵的转化；本发明海藻酸增效载体能够降低颗粒尿素肥际pH 0.2～1.5个单位，固持已转化铵，减少氨态氮挥发损失达到52％以上；本发明海藻酸增效载体尿素在减少氮损失的基础上，还具刺激作物根系生长，活化土壤中的磷、钾及中微量元素的功能，进一步提升增效载体的应用效果。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
一、制备实施例
实施例1：本发明含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸有机提取剂制备
将25重量份一乙醇胺、8重量份苯胺与7重量份乙二醇加到1400重量份温度为62℃的水中，将在转速80rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度35℃以下，得到所述的海藻酸有机提取剂；
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度为150～300目风化煤海藻粉原料添加到1400重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中，然后在转速为120rpm的搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持52min，接着冷却至室温，在转速1400rpm条件下离心分离28min，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液；
C、海藻酸增效载体制备
将16重量份苯甲酸和0.04重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入2重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应100min，再加入5重量份聚氧乙烯醚，冷却至温度15℃，使用浓度为3mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至4.5，得到一种海藻酸增效载体。
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将25重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为65℃的颗粒尿素中，接着搅拌2min，混合均匀，再在温度100℃下烘干至水含量为以重量计1.5％以下，于是得到颗粒尿素粒径为1～10mm的含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
实施例2：本发明含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸有机提取剂制备
将36重量份二乙醇胺、5重量份苯胺与6重量份乙二醇加到1200重量份温度为60℃的水中，将在转速140rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度35℃以下，得到所述的海藻酸有机提取剂；
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度为150～300目褐煤海藻粉原料添加到1000重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中，然后在转速为180rpm的搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持40min，接着冷却至室温，在转速1000rpm条件下离心分离22min，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液；
C、海藻酸增效载体制备
将10重量份苯乙酸和0.05重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入3重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应60min，再加入2重量份聚氧乙烯醚，冷却至温度25℃，使用浓度为1mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至4.8，得到一种海藻酸增效载体。
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将40重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为40℃的颗粒尿素中，接着搅拌3min，混合均匀，再在温度100℃下烘干至水含量为以重量计1.5％以下，于是得到颗粒尿素粒径为1～10mm的含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
实施例3：本发明含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸有机提取剂制备
将20重量份三乙醇胺、10重量份苯胺与9重量份乙二醇加到1000重量份温度为64℃的水中，将在转速60rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度35℃以下，得到所述的海藻酸有机提取剂；
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度为150～300目风化煤海藻粉原料添加到800重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中，然后在转速为100rpm的搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持60min，接着冷却至室温，在转速2200rpm的条件下离心分离10min，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液；
C、海藻酸增效载体制备
将18重量份水杨酸和0.02重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入2重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应80min，再加入4重量份聚氧乙烯醚，冷却至温度10℃，使用浓度为5mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至5.5，得到一种海藻酸增效载体。
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将5重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为48℃的颗粒尿素中，接着搅拌2min，混合均匀，再在温度100℃下烘干至水含量为以重量计1.5％以下，于是得到颗粒尿素粒径为1～10mm的含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
实施例4：本发明含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸有机提取剂制备
将50重量份N-甲基二乙醇胺、6重量份苯胺与5重量份乙二醇加到2000重量份温度为70℃的水中，将在转速180rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度35℃以下，得到所述的海藻酸有机提取剂；
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度为150～300目风化煤或褐煤海藻粉原料添加到1500重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中，然后在转速为200rpm的搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持46min，接着冷却至室温，在转速2600rpm条件下离心分离40min，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液；
C、海藻酸增效载体制备
将20重量份乙酰水杨酸和0.03重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入3重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应120min，再加入6重量份聚氧乙烯醚，冷却至温度20℃，使用浓度为2mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至5.0，得到一种海藻酸增效载体。
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将35重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为60℃的颗粒尿素中，接着搅拌3min，混合均匀，再在温度100℃下烘干至水含量为以重量计1.5％以下，于是得到颗粒尿素粒径为1～10mm的含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
实施例5：本发明含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸有机提取剂制备
将30重量份一乙醇胺与二乙醇胺混合物(重量比1:1)醇胺、9重量份苯胺与10重量份乙二醇加到1800重量份温度为68℃的水中，将在转速100rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度35℃以下，得到所述的海藻酸有机提取剂；
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度为150～300目褐煤海藻粉原料添加到1200重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中，然后在转速为140rpm的搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持48min，接着冷却至室温，在转速3000rpm条件下离心分离16min，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液；
C、海藻酸增效载体制备
将12重量份苯甲酸与水杨酸混合物(重量比1:1)和0.04重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入2重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应110min，再加入3重量份聚氧乙烯醚，冷却至温度35℃，使用浓度为4mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至5.2，得到一种海藻酸增效载体。
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将50重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为75℃的颗粒尿素中，接着搅拌3min，混合均匀，再在温度100℃下烘干至水含量为以重量计1.5％以下，于是得到颗粒尿素粒径为1～10mm的含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
实施例6：本发明含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸有机提取剂制备
将42重量份三乙醇胺与N-甲基二乙醇胺混合物(重量比2:1)醇胺、7重量份苯胺与8重量份乙二醇加到1600重量份温度为66℃的水中，将在转速120rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度35℃以下，得到所述的海藻酸有机提取剂；
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度为150～300目风化煤海藻粉原料添加到900重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中，然后在转速为160rpm的搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持56min，接着冷却至室温，在转速1800rpm条件下离心分离34min，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液；
C、海藻酸增效载体制备
将14重量份苯乙酸与乙酰水杨酸混合物(重量比1:1)和0.03重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入3重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应90min，再加入4重量份聚氧乙烯醚，冷却至温度30℃，使用浓度为3mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至5.0，得到一种海藻酸增效载体。
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将15重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为68℃的颗粒尿素中，接着搅拌2min，混合均匀，再在温度100℃下烘干至水含量为以重量计1.5％以下，于是得到颗粒尿素粒径为1～10mm的含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
二、试验实施例
试验实施例1：本发明海藻酸增效载体颗粒尿素与市售尿素的肥际土壤pH、尿素态氮和氨挥发对比试验。
样品制备：分别称取150g实施例1、实施例2与实施例3制备的海藻酸增效载体颗粒尿素，置于长×宽×高＝5cm×5cm×5cm，孔径为0.5mm的不锈钢丝网模具中，分别获得正方体尿素A、正方体尿素B、正方体尿素C。以市售尿素(瑞星集团股份有限公司生产，含氮量46％)制作正方体尿素U作为对照。
试验步骤：
(1)肥际试验：分别将正方体尿素U、A、B、C置于含水量为以重量计18％的石灰性潮土(山东德州)中，压实土壤至容重1.3g/cm3，于温度25±2℃下培养12小时。在培养结束后，用刀片分别切出距离正方体尿素边缘1.5-2cm、1-1.5cm、0.5-1cm、0-0.5cm的土壤。分别通过HG/T4135-2010规定的二乙酰一肟比色法和pH计得到尿素态氮和肥际土壤pH。
(2)氨挥发试验：按0.5g尿素N/kg土的用量分别称取尿素U、A、B、C，与石灰性潮土混匀，置于培养瓶中，在培养瓶中放入盛有浓度为以重量计2％的硼酸水溶液的小烧杯，用塑料薄膜密封，于温度25±2℃下培养24小时，然后往硼酸溶液中加入3滴溴甲酚绿-甲基红指示剂，使用0.01M H2SO4标准溶液滴定硼酸吸收的氨。试验结果列于表1中。
表1：本发明海藻酸增效载体颗粒尿素与市售尿素的试验结果
碱性土壤的脲酶活性相对较高、尿素转化产生的铵容易挥发损失。肥际是肥料转化的最初阶段，决定着后期尿素转化和损失过程。本试验结果表明，本发明制备的海藻酸增效载体颗粒尿素可显著降低尿素肥际土壤pH，特别是降低肥际1cm以内的土壤pH，降低幅度为0.2～1.5个pH单位，即肥际土壤溶液中的H+浓度提高2～15倍；肥际2cm内尿素显著高于市售尿素处理，说明本发明海藻酸增效载体颗粒尿素的分解和转化速度明显减缓；氨挥发氮比市售尿素减少53.9％～73.6％。
试验实施例2：利用本发明适于碱性土壤的海藻酸增效载体制备的海藻酸尿素对新疆碱性土壤棉花产量的影响
试验安排在新疆农科院土壤肥料与农业节水研究所的“国家灰漠土肥料与肥力效益监测站”进行，试验地距乌鲁木齐市22公里，年平均气温5—7℃，昼夜温差平均15℃以上，年降水量150—200mm，蒸发量1600—2200mm，无霜期126天左右。
试验地土壤肥力中等，前茬作物为玉米，小区面积160m2。田间试验采取膜下滴灌：一膜四行加压滴灌种植模式，膜上行距30cm+40cm+30cm，膜间距60cm，株距10cm。
处理设置：①.对照，②.海藻酸尿素AU(利用实施例4的海藻酸载体)，③.市售尿素U，共3个处理，重复3次，共9个小区；各处理均基施重过磷酸钙15kg/亩做基肥。
施肥方式：各处理基施尿素用量为12kg/亩，其余肥料分7次追施，比例为：苗期1次占追肥量的10％，蕾期2次共25％，花铃期4次共65％，均随水滴入。
表3试验处理及施肥量配置
表4海藻酸尿素对棉花产量的影响
由表4可知，海藻酸尿素比市售尿素提高籽棉产量17.9％，皮棉产量提高16.7％。所以，海藻酸尿素对提高棉花产量的效果比市售尿素表现好。
由此可见，本发明制备的海藻酸增效载体颗粒尿素可显著减缓尿素在碱性土壤中的分解、释放和转化，并可通过影响肥际pH降低氨挥发损失。

Claims (10)

1.一种适于碱性土壤的含有海藻酸增效载体的颗粒尿素制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：
A、海藻酸提取剂制备
将20～50重量份醇胺、5～10重量份苯胺与5～10重量份乙二醇加到1000～2000重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的海藻酸提取剂；
B、海藻酸提取液制备
将100重量份海藻粉添加到800～1500重量份在步骤A得到的海藻酸提取剂中，然后在搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃，并在这个温度下保持6～12h，接着冷却至室温，离心分离，沉淀弃去，得到所述的海藻酸提取液
C、海藻酸增效载体制备
将10～20重量份苯羧酸和0.02～0.05重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中，加热至温度50℃，再加入2～3重量份过氧化二异丙苯，接着加热至温度100℃，在这个温度下反应60～120min，再加入2～6重量份聚氧乙烯醚，冷却，用过磷酸水溶液将其pH值调节至4.5～5.5，得到一种海藻酸增效载体；
D、含海藻酸增效载体的颗粒尿素制备
将5～50重量份步骤C得到的海藻酸增效载体加入到1000重量份温度为40～75℃的颗粒尿素中，接着搅拌2～3min，混合均匀，再在温度100℃下烘干，得到含海藻酸增效载体的颗粒尿素。
2.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于在步骤A中，所述的醇胺是一种或多种选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺的醇胺。
3.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于在步骤A中，将在转速60～180rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温35℃以下。
4.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于在步骤A中，醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是28～42：6～9：6～9：1200～1800。
5.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于在步骤B中，所述的海藻是褐藻、巨藻或泡叶藻；所述海藻粉的粒度小于2mm。
6.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于在步骤B中，在转速1000～3000rpm的条件下离心分离10～40min。
7.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于在步骤B中，所述的苯羧酸是苯甲酸、苯乙酸、水杨酸或乙酰水杨酸。
8.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于在步骤C中，所述过磷酸水溶液的浓度是1～5mol/L。
9.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于在步骤C中，加入聚氧乙烯醚后将其溶液冷却至温度10～35℃。
10.根据权利要求1所述的颗粒尿素制备方法，其特征在于所述含海藻酸增效载体的颗粒尿素的粒径是1～10mm。
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