CN109438139A - 一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的制备方法，该制备方法包括海藻酸有机提取剂制备、海藻酸提取液制备与海藻酸增效载体制备等步骤。海藻酸增效载体与尿素结合可显著减缓尿素的分解、释放和转化速度，其尿素残留率比市售尿素提高90％；并可通过影响尿素转化的pH等肥际过程增强尿素的缓释性，肥际1cm内的土壤pH较市售尿素降低0.3～1.1个单位。海藻酸增效载体处理的小麦根系鲜重和活力分别比对照平均提高54.9％和36.3％，玉米根系鲜重和活力分别提高38.5％和26.7％。

Description

一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的制备方法

【技术领域】

本发明属于肥料生产技术领域。更具体地，本发明涉及一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的制备方法。

【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。海藻酸中含有丰富的醌基、酮基等官能团，可在一定程度上抑制土壤脲酶活性，从而减少尿素氮肥损失。但现有海藻酸的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，对海藻酸本身的酸性基团具有一定破坏性，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。人们曾采用微生物法或酶解法提取，但这些方法存在生产成本高，提取产物不稳定等缺点。

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，它以天然海藻为原料，经微生物发酵，再经碱提取、压滤等工序制取海藻提取液，然后向这种提取液里添加螯合态微量元素，得到一种发酵海藻肥料增效剂。CN104761413A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，它以海带、菌种、碳源、氮源、中微量元素等为主要原料，经发酵、提取、复配等工序制备得到。CN107236766A公开了一种整体生物酶解法制备海藻植物生长调节剂的方法，该方法包括生产前准备、原料预处理、一级酶解、酶解液除杂、酶解液均质、二级酶解、后处理、促生长素分离纯化、肥料终配等步骤，该制备方法工艺流程长而复杂。

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具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的制备方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的制备方法。

该制备方法的步骤如下：

A、海藻酸有机提取剂制备

将100重量份二甲基甲酰胺、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2000～3000重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的海藻酸有机提取剂；

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得到的海藻酸有机提取剂中，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重量份没食子酸、5～10重量份苯羧酸和0.02～0.1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3～8重量份聚氧乙烯醚与0.5～2.0重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却，使用焦磷酸水溶液将其pH值调节至5～6，得到一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体。

根据本发明的一种优选实施方式，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度30℃以下。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中，二甲基甲酰胺、醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是100：28～42：6～9：6～9：2200～2800。

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，在转速为100～200rpm的搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，在转速1000～5000rpm的条件下离心分离10～30min。

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，所述焦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，加入聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸烷基酰胺后将其溶液冷却至温度15～30℃。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的制备方法。

该制备方法的步骤如下：

A、海藻酸有机提取剂制备

将100重量份二甲基甲酰胺、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2000～3000重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的海藻酸有机提取剂；

在本发明中，二甲基甲酰胺是一种有机碱，它可与海藻酸中的羧基、酚羟基等酸性基团进行反应而生成水溶性的海藻酸，从而能够从海藻原料中提取出海藻酸，并且它还能增加在海藻提取液中的甲基、甲氧基官能团含量。本发明使用的二甲基甲酰胺是目前市场上销售的产品，例如由南京科正化工有限公司以商品名N,N-二甲基甲酰胺(DMF)销售的产品。

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，它可与海藻粉原料中的钙、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原料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，这样增强海藻提取液的稳定性。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，则会海藻提取液气泡过多，细小的杂质混于提取液中，提取的海藻酸液体纯度降低；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，则会对增强海藻提取液稳定性效果不明显；如果苯胺的用量高于10重量份时，则不会继续明显提高海藻提取液的稳定性；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提取液的稳定性效果不明显；如果乙二醇的用量高于10重量份时，则会因其羟基含量较高，随储存时间延长可能引起部分粘稠的海藻酸沉淀；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2000重量份时，则会因提取剂浓度过高，水用量低，海藻酸溶解度有限，提取海藻酸效率下降；如果水的用量高于3000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2000～3000重量份是合适的，优选地是2200～2800重量份，更优选地是2400～2600重量份。

优选地，二甲基甲酰胺、醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是100：28～42：6～9：6～9：2200～2800。

更优选地，二甲基甲酰胺、醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是100：30～36：7～8：7～8：2400～2600。

根据本发明，将二甲基甲酰胺等原料在转速60～180rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度30℃以下。

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得到的海藻酸有机提取剂中，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，海藻粉原料为100重量份时，如果所述提取剂用量低于800重量份，则会导致液体浓稠难以进行后续离心处理；如果所述提取剂用量高于1500重量份，则会导致提取的海藻酸液体含水量影响在尿素中的应用。因此，所述提取剂用量为800～1500重量份是恰当的。

在这个步骤中，在转速为100～200rpm的搅拌下将海藻粉原料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。其提取温度与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。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重量份没食子酸、5～10重量份苯羧酸和0.02～0.1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3～8重量份聚氧乙烯醚与0.5～2.0重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却，使用焦磷酸水溶液将其pH值调节至5～6，得到一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体。

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，没食子酸与苯羧酸和步骤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，如果没食子酸用量低于10重量份，则会对提高海藻提取液官能团含量的作用有限；如果没食子酸用量高于20重量份，则会成本过高；因此，没食子酸用量为10～20重量份是合理的；

同样地，其它原料用量在所述范围内时，如果苯羧酸用量低于5重量份，则会苯羧基官能团增加量偏低；如果苯羧酸用量高于10重量份，则会引起部分海藻酸沉淀；因此，苯羧酸用量为5～10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0.1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0.02～0.1重量份是可行的；

这个反应在温度100℃下进行60～120min，如果该反应时间短于60min，则没食子酸、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90～120min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。邻苯二甲酸烷基酰胺非离子表明活性剂在本发明中既能增强聚氧乙烯醚的渗透效果，又能提高增效载体稳定性。焦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，聚氧乙烯醚用量为3～8重量份时，如果聚氧乙烯醚用量低于3重量份，则分散及渗透性能不明显；如果聚氧乙烯醚用量高于8重量份，则增效载体粘度过高；因此，聚氧乙烯醚用量为3～8重量份是恰当的。

同样地，邻苯二甲酸烷基酰胺用量为0.5～2.0重量份时，如果邻苯二甲酸烷基酰胺用量低于0.5重量份，则对强化聚氧乙烯醚的渗透效果不显著；如果邻苯二甲酸烷基酰胺用量高于2重量份，则影响聚氧乙烯醚的分散性能；因此，邻苯二甲酸烷基酰胺用量为0.5～2.0重量份是恰当的。

根据本发明，所述焦磷酸水溶液的浓度是1～5mol/L。

根据本发明，加入聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸烷基酰胺后将其溶液冷却至温度15～30℃。

本发明使用的没食子酸、聚乙二醇、过氧化二异丙苯、聚氧乙烯醚、邻苯二甲酸烷基酰胺与焦磷酸都是目前市场上销售的产品，例如由上海阿拉丁生化科技股份有限公司以商品名没食子酸销售的产品、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、由广州纵宇化工科技有限公司以商品名悬浮稳定剂TAB-2邻苯二甲酸烷基酰胺销售的产品。

本发明制备海藻酸增效载体可与尿素生产工艺或颗粒尿素产品结合，生产出高氮肥利用率的新尿素产品。

本发明具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的使用方法如下：

第一种方法：在尿素生产过程中，将5～50重量份本发明方法制备的海藻酸增效载体加入到1000重量份尿素熔融液中，经高塔喷淋得到含海藻酸增效载体颗粒尿素。

第二种方法：将5～50重量份步骤C制备的海藻酸增效载体加入到1000重量份加热至40～75℃的颗粒尿素中，快速搅拌2min，混匀后于100℃烘干，得到含海藻酸增效载体颗粒尿素。

[有益效果]

本发明的有益效果是：本发明海藻酸增效载体含有丰富的有机酸性官能团，可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钝化土壤脲酶，从而减缓尿素向铵的转化，尿素残留率比市售尿素提高52％以上；

本发明海藻酸增效载体能够降低颗粒尿素肥际pH0.3～1个单位，固持已转化形成的铵，减少氨态氮挥发损失；在减少氮损失的基础上，本发明海藻酸增效载体还具有刺激作物根系生长，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；海藻酸增效载体处理的小麦根系鲜重和活力分别比对照平均提高54.9％和36.3％，玉米根系鲜重和活力分别提高38.5％和26.7％。

【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：本发明具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体制备

该制备方法的步骤如下：

A、海藻酸有机提取剂制备

将100重量份二甲基甲酰胺、36重量份一乙醇胺、5重量份苯胺与6重量份乙二醇加到2400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30℃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重量份粒度小于2mm的海带褐藻粉原料添加到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90℃，并在这个温度下保持10h，接着冷却至室温，在转速1000rpm的条件下离心分离26min，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重量份没食子酸、5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80min，再加入5重量份聚氧乙烯醚与0.5重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却至温度25℃，使用浓度为3mol/L的焦磷酸水溶液将其pH值调节至5，得到一种减缓尿素转化的海藻酸增效载体。

实施例2：本发明具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体制备

该制备方法的步骤如下：

A、海藻酸有机提取剂制备

将100重量份二甲基甲酰胺、20重量份二乙醇胺、10重量份苯胺与9重量份乙二醇加到2000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30℃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重量份粒度小于2mm的巨藻原粉添加到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℃，并在这个温度下保持8h，接着冷却至室温，在转速2400rpm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10重量份没食子酸、10重量份苯乙酸和0.06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3重量份聚氧乙烯醚与1.0重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却至温度15℃，使用浓度为1mol/L的焦磷酸水溶液将其pH值调节至6，得到一种减缓尿素转化的海藻酸增效载体。

实施例3：本发明具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体制备

该制备方法的步骤如下：

A、海藻酸有机提取剂制备

将100重量份二甲基甲酰胺、50重量份三乙醇胺、6重量份苯胺与5重量份乙二醇加到3000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30℃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重量份粒度小于2mm的泡叶藻粉原料添加到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80℃，并在这个温度下保持12h，接着冷却至室温，在转速5000rpm的条件下离心分离30min，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重量份没食子酸、8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120min，再加入8重量份聚氧乙烯醚与1.5重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却至温度20℃，使用浓度为5mol/L的焦磷酸水溶液将其pH值调节至5，得到一种减缓尿素转化的海藻酸增效载体。

实施例4：本发明具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体制备

该制备方法的步骤如下：

A、海藻酸有机提取剂制备

将100重量份二甲基甲酰胺、30重量份N-甲基二乙醇胺醇胺、9重量份苯胺与10重量份乙二醇加到2800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30℃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重量份粒度小于2mm的野生海带褐藻粉原料添加到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80℃，并在这个温度下保持6h，接着冷却至室温，在转速3800rpm的条件下离心分离18min，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重量份没食子酸、6重量份乙酰水杨酸和0.1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100min，再加入6重量份聚氧乙烯醚与2.0重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却至温度30℃，使用浓度为2mol/L的焦磷酸水溶液将其pH值调节至6，得到一种减缓尿素转化的海藻酸增效载体。

二、试验实施例

试验实施例1：本发明海藻酸增效载体对尿素残留率的影响

样品制备：实施例1、实施例2和实施例3制备的海藻酸增效载体按照它与尿素重量比2：100分别添加到三个温度为118℃的熔融尿素中，让其在这个温度下反应5min，然后冷却，分别得到海藻酸尿素A、海藻酸尿素B和海藻酸尿素C。同时，按照同样的方式处理市售尿素(瑞星集团股份有限公司，含氮量46％)，得到的样品为对照样品U。

试验步骤：分别称取1.0g市售尿素对照样品以及含1.0g尿素的海藻酸尿素A、海藻酸尿素B与海藻酸尿素C于培养瓶中，再加入100mL无菌水溶解，然后往这些培养瓶中分别加入0.2g脲酶(酶活力为1U)，摇匀，接着置于温度为37±2℃的无光培养箱中培养12小时，在培养期间，每隔2小时摇匀一次。培养结束后，采用HG/T 4135-2010规定的二乙酰一肟比色法测定溶液中剩余的尿素量(g)，根据下式计算尿素残留差异率：

尿素残留率＝(1.0-剩余尿素量)×100，单位％，

其试验结果列于表1中。

表1：添加增效载体的尿素与市售尿素的尿素残留率比较

种类	尿素残留率，％	与尿素样品相比提高，％
			市售尿素U	28.3％	-
海藻酸尿素A	46.6％	64.7
			海藻酸尿素B	61.0％	115.5
海藻酸尿素C	54.1％	91.2

表1的试验结果表明，本发明海藻酸增效载体可显著减缓尿素的分解和转化，海藻酸尿素A、海藻酸尿素B、海藻酸尿素C样品的尿素残留率分别比尿素提高64.7％、115.5％和91.2％。

试验实施例2：本发明海藻酸增效载体对尿素肥际土壤pH和氮素转化的影响

样品制备：熔融过程与(一)相同。海藻酸尿素熔融液及尿素熔融液分别倾倒于长×宽×高＝5cm×5cm×5cm的不锈钢模具中，冷却，取出，获得正方体尿素块A、正方体尿素块B、正方体尿素块C、正方体尿素块U。

试验步骤：分别将正方体尿素块A、B、C、U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，在温度25±2℃下培养12小时。培养结束后，用刀片分别切出距离尿素块边缘1.5-2cm、1-1.5cm、0.5-1cm、0-0.5cm的土壤。

试验检测：根据(鲁如坤.《土壤农业化学分析方法》.北京：中国农业科技出版社，2000.)标准分析方法测试尿素块肥际土壤中的pH、尿素态氮、铵态氮含量，其结果列于表2中。

表2：添加增效载体尿素与市售尿素的肥际土壤pH、

尿素态氮含量、铵态氮含量比较

肥际是肥料转化的最初阶段，决定着后期的尿素转化和损失过程。试验结果表明，本发明制备的海藻酸增效载体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0.3～1.0个pH单位，即肥际土壤溶液中的H⁺浓度提高3～11倍；肥际2cm内尿素显著高、铵态氮均显著低于市售尿素处理，说明海藻酸尿素的分解和转化速度明显减缓。

试验实施例3：本发明海藻酸增效载体对小麦和玉米根系生长和活力的影响

利用实施例1、实施例2和实施例4制备的海藻酸增效载体，采用砂培试验研究增效载体对小麦和玉米根系生长和活力的影响。

在霍格兰营养液中本发明增效载体的添加量为0.2g/L，分别记为处理A、处理B、处理C。将处理的石英砂装到500mL培养砵(底部有排水孔)中，其表面距离砵沿2～3cm。将处理的作物定植于培养砵中，重复6次。每隔4天浇灌1次营养液，每次100mL，以保持一定的湿度和养分浓度。在作物出苗后21天取样，测定根系鲜重，采用《植物生理学实验指导》(华南理工大学出版社，2015年)常规比色方法测定TTC活力。其试验结果列于表3中。

表3：本发明海藻酸增效载体对作物根系生长和活力的影响

作物根系的吸收能力是决定肥料利用率的重要因素。由表3列出的结果可知，海藻酸增效载体A、B、C处理的小麦根系鲜重和活力分别比对照平均提高54.9％和36.3％，玉米根系鲜重和活力分别提高38.5％和26.7％。

由此可见，本发明制备的海藻酸增效载体与尿素结合后，可通过影响尿素转化的肥际过程显著减缓尿素的分解、释放和转化，增强尿素的稳定性，并可提高作物根系活力，促进作物养分吸收。

Claims (10)

1.一种具有减缓尿素转化的海藻酸增效载体的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：

A、海藻酸有机提取剂制备

将100重量份二甲基甲酰胺、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2000～3000重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的海藻酸有机提取剂；

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得到的海藻酸有机提取剂中，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重量份没食子酸、5～10重量份苯羧酸和0.02～0.1重量份聚乙二醇加到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3～8重量份聚氧乙烯醚和0.5～2.0重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却，使用焦磷酸水溶液将其pH调节至5～6，得到所述的海藻酸增效载体。

2.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法，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所述的海藻酸增效载体制备方法，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度30℃以下。

4.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法，其特征在于在步骤A中，二甲基甲酰胺、醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是100：28～42：6～9：6～9：2200～2800。

5.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法，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所述的海藻酸增效载体制备方法，其特征在于在步骤B中，在转速为100～200rpm的搅拌下将其温度逐渐升至70～90℃。

7.根据权利要1所述的海藻酸增效载体制备方法，其特征在于在步骤B中，在转速1000～5000rpm的条件下离心分离10～30min。

8.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法，其特征在于在步骤C中，所述的苯羧酸是苯甲酸、苯乙酸、水杨酸或乙酰水杨酸。

9.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法，其特征在于在步骤C中，所述焦磷酸水溶液的浓度是1～5mol/L。

10.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法，其特征在于在步骤C中，加入聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸烷基酰胺后将其溶液冷却至温度15～30℃。