CN1524833A - 有机化成缓释（缓效）肥料 - Google Patents

Abstract

本发明有机化成缓释(缓效)肥料，主要特点是选用优质有机材料，缓溶性氮肥，硝化抑制剂，克服一般有机肥和化肥的缺点，结合先进技术制造出有机肥料和化学肥料营养元素混合而成的高效、长效有机化成缓释(缓效)肥料。营养全面，氮、磷、钾含量合理含有适量微量元素，满足全程栽培对肥料的需求。改善土壤环境，降低污染，提高农产品品质，一次施肥替代多次施肥方法。生产工艺简单，适合工厂化商品生产，质量稳定，适合优质效益农业、林业、花卉苗圃、城市园林植物、草业、草坪生产养护需要。

Description

有机化成缓释(缓效)肥料

本发明是在有机化成肥料发明的基础上，进一步利用优质有机原料成份，溶入部分缓溶性氮素肥料，而制成的具有缓释功能的有机无机肥料品种。

当前农用氮肥由于养分释放速度与农作物对养分吸收速度的非同步性，作物生长前期氮素过剩，中后期脱肥严重、往往苗好、产量不高以及在土壤中挥发淋失和反硝化作用等损失，肥料利用率不高，特别是近年来，随着氮肥用量的持续增加与氮、磷、钾比例失调，氮肥对环境污染进一步加重。因此，研究采用控制氮肥养分释放技术，减缓氮肥养分的释放速度、减少氮肥在各类途径中的损失。有效提高氮肥营养利用率，解决作物后期脱肥现象，使作物增产高产显得优为重要。

磷肥、钾肥在土壤中易被土壤固定，移动性小，不易损失使作物增产、高产一般不限制释放速度，可用有机(骨粉)原料，作为磷肥源品种，可达到较长的利用时间。钾肥可根据钾肥品种和栽培作物中后期使用，即便用量增加不会给作物造成伤害及损失。

有机质原料：肥效缓慢、持久、不易流失、利用率高属天然缓效性肥料。缓溶性氮素肥料：

(1)脲甲醛(UF)。化学名称为甲醛尿素，由尿素和甲醛缩合而成。是一种白色、无味的粉状或小颗粒状固体。脲甲醛主要成分是甲撑尿的聚合物，含全氮38％，氮素活度指数(AI)55，冷水不溶性氮28％，尿素态氮1.5％，含水率3％。

脲甲醛施入土壤后经微生物(氮化细菌)的作用下分解释放出氨离子，当土壤温度低于1.5℃时，矿化停止，不能被作物吸收利用。另一方面脲甲醛的矿化率与肥料颗粒的大小是反相关。脲甲醛是肥效较为迟缓的氮素肥料。

(2)脲乙醛(CDU)。化学名称为丁烯叉二尿，是一种白色粉未状或黄色颗粒状肥料，不吸湿、不结块、含全氮31％，尿素态氮小于3％。

脲乙醛施入土壤后，经化学水解和微生物降解两个过程，分解成氨和硝酸，矿化率一方面取决于土壤温度、水分、PH值，另一方面与肥料颗粒的大小有关，颗粒越小，矿化越快。

(3)异丁叉二脲(IBDU)。是一种白色粉状或颗粒状肥料，不吸水、在冷水中的溶解度极低，含氮32％，氮素活度指数(AI)96，施入土壤后的矿化率与土壤温度，水分及颗粒的大小有关。

异丁叉二脲施入土壤后，主要通过化学水解释放出作物可以吸收利用的养分，适用于各种作物。

(4)革酰胺，是一种白色粉状或粒状肥料，不易汲湿潮解，在冷水中的溶解度极低。含氮31.8％，矿化率与土壤温度、水分及颗粒的大小有关。

粉状草酰胺的肥效与硝酸铵近似，粒状草酰胺当季作物利用率较低，后效较长。

草酰胺施入土壤后，水解释放出铵离子和草酸，适用于各种作物。硝化抑制剂：

硝化抑制剂可以延缓进行硝化作用，使氮肥以NH₄ ⁺的形态在土壤中存留较长的时间，即减少了淋失，同时减少反硝化作用造成的损失。还可以减少硝化过程中N₂O的逸出和N₂O^--N的积累以改善作物品质。土壤中天然的硝化抑制剂主要来根系分泌物和有机质的分解，添加硝化抑制剂则由人工合成，种类有2一氯-6-三氯甲基吡啶(CP)、双氰胺(DCD)，2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(A.M)均三嗪类。

脲酶抑制剂的作用是延缓脲酶对尿素的水解，使较多的尿素能扩散到土表以下的土层中，从而减少旱地表层土壤或和田面水中的铵态氮或硝态氮的总浓度，以减少挥发损失。

脲酶抑制剂有硫脲(SU)、1-脒基-2-硫脲(ASU)。

在本发明中主要采用了双氰胺(DCD)，硫脲上述六种抑制剂，原料宣得、成本低。

本发明的目的：

是克服一般有机肥和化肥的缺点，结合天然有机质缓效肥料和化学缓效肥料利用先进的技术制出的有机化成缓释(缓效)性肥料，满足无公害农业和特种栽培作物生产的需要，提高肥料利用率，降低资源浪费，提高农产品品质，能使作物高产稳产，实现工厂化生产，丰富肥料家族中的品种。

本发明的主要方案及内容：

根据植物品种、土壤结构、肥力情况和栽培目的，将优质有机质肥料，化学无机肥料及缓溶无机氮素肥料，科学配比混合生产加工而成的高效有机化成缓释(缓效)肥料。

本发明上述的优质有机质原料：

1、包括植物有机材料：大豆饼(粕)、菜籽饼(粕)、花生饼(粕)、茶籽饼、桐子饼、棉籽饼(粕)、蓖麻饼、胡麻饼、葵花籽饼(粕)、芝麻饼、兰花籽饼、植物性海肥。

2、包括动物有机材料：蒸制骨粉、骨块、脱脂骨粉、骨块、肉骨粉、蹄角粉、皮子粉、血粉、鱼粉、虾粉、贝壳粉、蚕蛹、羽毛粉、蛋壳粉、动物性海肥。

无机化学肥料：尿素、硫酸铵、骨质、矿质、磷酸轻钙、磷酸二铵、磷酸一铵、偏磷酸钙、普钙、重钙、磷酸二氢钾、硫酸钾、氯化钾、硫酸锌、硫酸铜、硫酸镁、硅肥、澎润土、脲乙醛(CDU)。脲甲醛(UF)、异丁叉二脲(IBDU)、草酰铵。

硝化脲酶抑制剂：(CP)、(DCD)、(A.M)、(SU)、(ASU)、均三嗪类。

根据上述原料：发明的有机化成缓释(缓效)肥料。第一种是由几种有机原料和无机化学原料及缓释氮(脲甲醛)原料，配比混合加工其组成的有机质含量高达30％-80％的缓释肥料品种，以下所含氮、磷、钾百分数为指标组成40个配方品种。

N∶P2O5∶K3O	N∶P2O5∶K3O	N∶P2O5∶K3O	N∶P2O5∶K3O
				20∶3∶6	16∶4∶10	10∶3∶6	10∶4∶8
15∶7∶7	10∶9∶5	8∶12∶6	4∶12∶8
				13∶2∶13	15∶8∶6	6∶10∶8	5∶10∶5
13∶2∶6	20∶3∶4	18∶4∶6	5∶10∶10
				16∶2∶8	12∶6∶8	16∶9∶2	13∶7∶5
15∶2∶9	14∶6∶8	20∶6∶8	16∶5∶9
				9∶2∶18	11∶8∶5	16∶4∶4	13∶7∶10
12∶3∶12	10∶10∶10	10∶8∶10	20∶5∶10
				13∶2∶10	15∶7∶10	13∶6∶12	25∶6∶9
12∶6∶6	8∶8∶8	11∶9∶8	15∶7∶8

配方实例：

1、10∶10∶10即氮10％、磷10％、钾10％有机物37％。

配方：脲甲醛15％、普钙11％、磷酸二铵17％、菜籽饼32％、皮子粉3％、

骨粉2％、硫酸钾20％

2、20∶3∶6即氮20％、磷3％、钾6％、有机物46％。

配方：脲甲醛42％、血粉10％、骨粉9％、皮子粉18％、蹄子粉17％、硫酸钾12％。

第二种、利用第一种所含氮、磷、钾为指标组成的40个配方品种，缓释氮原料采用脲乙醛(CDU)适度调整配比结构，实现以脲乙醛为缓释氮源的缓释肥料品种。

配方实例：

1、15∶7∶7即氮15％、磷7％、钾7％、有机物45％。

配方：脲乙醛41％、骨质氢钙20.5％、皮子粉10％、蹄角粉10％、茶子饼7％、氯化钾11.5％。

2、16∶2∶8即含氮16％、磷2％、钾8％、有机物39％。

配方：脲乙醛35％、硫酸铵10％、硫酸钾16％、菜子饼16％、蒸制骨粉8％、蹄角粉5％、皮子粉10％。

第三种：利用第一种所含氮、磷、钾为指标、组成的40个配方品种，缓释氮原料采用异丁叉二脲(IBDU)适度调整配比结构，实现以异丁叉二脲为缓释氮源的缓释肥料品种。

配方实例：

1、13∶2∶6即含氮13％、磷2％、钾6％、有机物62％。

配方：异丁叉二脲26％、硫酸钾12％、皮子粉15％、蹄角粉10％、蒸制骨粉7％、菜子饼30％。

2、15∶8∶6即含氮15％、磷8％、钾6％、有机物48％。

配方：异丁叉二脲42％、氯化钾10％、桐子饼8％、皮子粉9％、蒸制骨粉21％、骨质轻钙10％。

第四种：利用第一种所含氮、磷、钾为指标、组成的40个配方品种，缓释氮原料采用草酰胺，适度调整配比结构，实现以草酰胺为缓释氮源的缓释肥料品种。

配方实例：

1、12∶6∶8即含氮12％、磷6％、钾8％、有机物57％。

配方：草酰胺26％、硫酸钾13％、磷酸二氢钾4％、骨粉20％、皮子粉10％、蹄角粉10％。

2、6∶12∶6即含氮6％、磷12％、钾6％、有机物76％。

配方：草酰胺6％、硫酸钾12％、磷酸二铵13％、骨粉28％、菜饼34％、葵花籽饼7％。

第五种：利用所含氮、磷、钾为指标、组成的40个配方品种，氮源采用硫酸铵、尿素时添加硝化抑制剂(DCD)(CP)、(A.M)、均三嗪类和脲酶抑制剂(SU)，(ASU)，适度调整配结构，实现对氮源的控制硝化速率、减缓铵态氮向硝态氮的转化从而延长氮素的肥效期及提高利用率。形成缓释(缓效)肥料品种。

配方实例：(DCD)可用硫脲替换)

1、16∶4∶10即含氮16％、磷4％、钾10％、有机物43％。

配方：硫酸钾20％、骨质轻钙5％、蒸制骨粉10％、皮子粉8％、蹄角粉10％、茶子饼10％、硫酸铵10％、尿素25％、DCD(双氰胺)2％。

2、12∶6∶6即含氮12％、磷6％、钾6％、有机物63％。

配方：硫酸钾12％、血粉20％、骨粉10％、骨质轻钙5％、菜子饼10％、兰花饼10％、皮子粉8％、硫酸铵4％、尿素18％、硫脲(SU)1％、微量元素2％。

以上发明所述：

1、DCD(双氰胺)化学名称二氰二胺，是一种较强的硝化抑制剂。白色、味微苦、无挥发性、不吸潮的结晶体。呈菱状、针状、片状或粉状，易溶于水中，使用安全。

DCD本身属于酰胺态氮肥料，施到土壤后可全部转化成铵盐且能被植物吸收，无残毒，它又可以阻止尿素分解成NH₃防止造成氨的大量挥发损失，铵态氮肥料中加入DCD可以增加铵态氮的稳定性，减少氨直接挥发量，并增强了土壤粘粒对NH₄ ⁺的固定作用从而延长了肥效期。

DCD有防止反硝化作用，对减轻环境污染提高氮素利用率都非常重要。抑制土壤的反硝化作用，可改善土壤通气条件，降低PH值，提高有机质含量和改善温度条件，抑制土壤中有关微生物的活性作用。

一般使用DCD使产量能增加，同时，植株中氮和蛋白质含量也能增加。

DCD通常与氮肥一并施下，一般施用量为DCD-N占尿素和硫酸铵(氨态氮)总量的5-15％(作为硝化抑制剂用)肥效期长达1年以上或更长。5％以下用量(作为氨稳定剂用量)这种弱吸附作用既保持了NH₄ ⁺的稳定性，又能使当年的氮肥当年被作物全部吸收，肥效期仅有110-130天而不是更长肥效期的肥料。因此在实际生产中，要根据使用的植物品种，合理、定量使用，以达到肥效利用的最大化。

1、双氢胺(DCD)产品质量、标准；

优级品、白色结晶、含量99.5％；

一级品、白色结晶、含量99％；

合格品、白色结晶、含量98％。

2、硫脲(SU)、又名硫代尿素，含N36.8％、是尿酶抑制剂，白色有光泽的结晶，相对密度1.405，在真空中150-160℃升华，溶于水和醇，可燃和还原性。

硫脲作为脲酶抑制剂，添加到含尿素氮的肥料当中以尿素含量多少，决定添加量，一般添加量为氮肥有效成分的2-5％，可用于农业当季作物，用于林业或花卉时添加量可增加，对延长尿素氮利用效果显著。

硫脲，质量标准：

优质品：含(NH₂)₂S≥99％；

一等品：含(NH₂)₂S≥98.5％；

合格品：含(NH₂)₂S≥98％。

3.2-氯-6-三氯甲基吡啶(CP)，含氮6％，是硝化抑制剂，白色结晶固体，粗制品是油状液体，熔点60-63℃，在水中溶解度低为0.004克/100克溶剂。

CP作为硝化抑制剂，添加到含氮素肥料当中，CP用量为氮肥有效成分的1％。CP在土壤中浓度为1-10PPM时，对土壤硝化作用有明显的抑制作用，有效期约30天，并可以减少氮肥施用量三分之一至二分之一。CP对豆科作物的生长发育有抑制作用，在粘质土壤，肥力较高的土壤和旱地上增产效果不明显，水田增产效果明显，与大豆连作的前茬作物不宜连续施用。

4.1-脒-2-基硫脲(ASU)含氮47.4％，白色针状结晶。熔点170℃，在水中的溶解度随温度而变化。

10℃温度：溶解度1.86/100毫升

20℃温度：溶解度3.04/100毫升

40℃温度：溶解度8.10/100毫升

50℃温度：溶解度13.20/100毫升

ASU作为尿酶抑制剂，对尿素的作用大于碳铵。添加到以尿素为氮源为主的氮素肥料中，用量为氮肥有效成分的3％，对土壤无药害。

5.2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(A.M)含氮29.3％白色针状结晶，熔点182℃，在水中溶解度0.127克/00克溶剂，挥发性小。

A.M是较强的硝化抑制剂，添加施用量为氮肥有效成分的1％，在水田中肥效高于旱田。

6.均三嗪类；R为H烷基、芳基、氨基、硫、卤素等，在土壤中性状稳定，挥发性低，对人畜毒性小，还兼有除草、杀菌、杀虫性能。

均三嗪类，用量为氮肥有效成分的2％。

上述CP、ASU、A.M、均三嗪类，用量主要用于当季作物，如果用于多年生植物时，可适当增加用量，延长肥效期。

加工工艺过程：

工艺流程：配方→选择原料→称重配料→粉碎→混合→造粒→干燥冷却→成品包装。

制备技术要点和方法：

1.根据配方要求含量指标及原料的互配性精心配料；

2.选择加工原料，要符合质量要求，动物类有机原料必须经过高温蒸制成熟和一定程度的杀菌处理，动植物有机原料，一般达到饲料级的均可使用。无机原料选择名优企业生产的质量可靠，指标性能稳定的化工、化肥产品。

3.粉碎可根据批量肥料造粒直径要求，选择粉碎机种及粒度。成品造粒直径小于2.0mm时，选用5目以下粉碎成微粒。成品造粒直径小于2.0mm-4.0mm时，可选用6目粉碎成微粒，造粒直径大于4.0mm时选用6目以上粉碎成微粒使用。

脲甲醛(UF)、脲乙醛(CDU)、异丁叉二脲(IBDU)、草酰胺缓溶性肥料，施入土壤后的矿化率，一方面取决于土壤温度、水分、PH值；另一方面与本身颗粒的大小有关，颗粒越小，矿化越快。因此，为充分发挥它们的缓溶性肥效长的特性，一般对上述缓溶性氮源肥料，不进行粉碎，要求缓释时间短的采用添加粉状成品。要求缓释时间长的采用小颗粒状或颗粒状成品添加。要求当季作物吸收利用的，可进行粉碎，加速施入土壤后矿化速率。

硝化抑制剂：DCD、硫脲、ASU、A.M、CP、均三嗪类，可按照要求粉碎与其它配制原料混合后造粒制出成品。

4.混合要均匀，以免造成颗粒之间的养分差别，影响质量。

5.造粒：采用转盘造粒机，设备简单、操作方便、造粒均匀达到低返料、大能力、造粒粒径根据加工的品种使用的范围决定大小适度调整，以达到较好的使用目的。

6.干燥；采用回转干燥，温度在60-80℃，根据动植物有机物料含量多少，决定干燥的温度，有机物料含量多时，干燥温度易高，有机物料含量少，无机物料多时，干燥温度易低，否则，温度过高会造成无机成份氨化。造成无机成份的损失消耗，影响养分的稳定和增加生产成本。

7.冷却：干燥后不能直接包装，应当冷却到自然温度即可包装，上市销售。

8.利用上述各种物料，按照上述制备技术要点和方法及加工过程、操作即可造出所需要的各种肥料品种。

9.

本发明的主要优点和效果：

由于采取把优质有机肥“容量因子”和化肥“强度因子”缓释氮源缓释性及硝化抑制剂原料，相结合扬长避短，以有机成份为基础，溶入部分无机缓释肥料和硝化抑制剂成份。生产出具有能持续均匀高效、长效地供给作物生长的肥料需求，提高产量和品质。肥料利用率，减少肥料流失。

该肥料能适用多种植物，多种土壤类型并能达到协调平衡和适应能力。具有以优点：

1.动植物有机质无机肥平衡配合，有机质含量高达30-80％；

2.速效与长效，结合肥效持久、均衡释放、提高肥料利用率达65％以上(一般化肥利用率在30-40％)；

3.改良土壤培肥土壤、不伤及土壤、提高有机质含量、保水功能、减轻灾害；

4.可维持作物遗传特性，达到优质高产，提高蛋白质含量，提高品质；

5.可广泛用于农业、林业、园艺花卉、草业、设施农业、覆盖栽培、中药材、香料作物等生产种植领域；

6.DCD添加肥料，用于水稻生产、水稻产量增产6.98-11.2％，(粳稻品种)；

7.粉状草酰胺为缓释性氮源的有机缓释肥料，对当季玉米、水物的肥效优于尿素。在玉米试验中，比尿素产量增加20％。在水稻上，当季肥效比尿素好，后期不脱肥、落黄好。

8.异丁叉二脲(IBDU)为缓溶氮源的有机化成缓释肥料，主要用在牧草、草坪、观赏花卉等植物，施肥一次肥效时期长，利用率高、降低成本。

9.脲甲醛(UF)、脲乙醛(CDU)为缓溶氮源的有机化成缓释肥料，主要用在农业、绿肥、牧草、园艺等、植物栽培，用一次施肥代替多次施肥。

10.硫脲添加肥料：用于水稻平均增产13.1％，冬小麦平均增产5.1％。

11.ASU添加肥料：对大田作物增产率为4-8％，最高达12.5％。

12.A.M添加肥料：一般对大田作物增产10-15％。

13.CP添加肥料：对水稻、棉花、油菜等作物，一般增产10％，并且可以减少氮肥施用量三分之一至二分之一。

14.添加硝化抑制剂，尿酶抑制剂的肥料，宜施用在水田及水份充沛的地区及肥力较差不够肥沃的土壤中，增产作用明显。

15.根据作物对氮素总需求量，用速效氮肥(尿素、硫酸铵等)搭配本发明缓释(缓效)肥料，作物栽培初期或作基肥一次施用，可满足整个生长期对肥料营养的需要

16.发明有机化成缓释(缓效)肥料，可作基肥，追肥，品种施用，适宜春、夏、秋、季节使用。

Claims (11)

1.有机化成缓释(缓效)肥料所述包括植物有机物料：大豆饼(粕)、菜籽饼(粕)、茶籽饼、桐子饼、棉籽饼(粕)、蓖麻饼、胡麻饼、葵花饼、芝麻饼、兰花籽饼、桅子饼、椿子饼、海带粉、植物性海肥。

2.有机化成缓释(缓效)肥料所述包括动物有机物料：蒸制骨粉、骨块、脱脂骨粉、骨块、肉骨粉、蹄角粒(粉)、皮子粉、血粉、鱼粉、虾粉、蚕蛹、羽毛粉、动物性海肥、骨质磷酸轻钙。

3.有机化成缓释(缓效)肥料所述无机化学肥料：尿素、硫酸铵、磷酸二铵、磷酸铵、磷酸二氢钾、普通过磷酸钙、偏磷酸钙、重钙、硫酸钾、氯化钾、硅肥、磷酸氢钙、硫酸锌、硫酸铜、硫酸镁。

4.有机化成缓释(缓效)肥料所述缓溶肥料：脲甲醛(UF)、脲乙醛(CDU)、异丁叉二脲(IBDU)、草酰铵。

5.有机化成缓释(缓效)肥料所述硝化抑制剂、双氰胺(DCD)、2-氯-6-三氯甲基吡啶(CP)、2-氨基4-氯-6-甲基嘧啶(AM)、均三嗪类。

尿酶抑制剂、硫脲(SU)1-脒基-2-硫脲(ASU)

一类为添加缓溶性氮素肥料：

6.由几种有机原料和无机化学原料及缓释氮(脲甲醛)原料，配比混合加工其组成的有机质含量高达30-80％的缓释肥料品种，以所含氮、磷、钾百分数为指标组成40个配方品种(见表)   N∶P₂O₅∶K₃O    N∶P₂O₅∶K₃O   N∶P₂O₅∶K₃O   N∶P₂O₅∶K₃O     20∶3∶6     16∶4∶10     10∶3∶6     10∶4∶8     15∶7∶7     10∶9∶5     8∶12∶6     4∶12∶8     13∶2∶13     15∶8∶6     6∶10∶8     5∶10∶5     13∶2∶6     20∶3∶4     18∶4∶6     5∶10∶10     16∶2∶8     12∶6∶8     16∶9∶2     13∶7∶5     15∶2∶9     14∶6∶8     20∶6∶8     16∶5∶9     9∶2∶18     11∶8∶5     16∶4∶4     13∶7∶10     12∶3∶12     10∶10∶10     10∶8∶10     20∶5∶10     13∶2∶10     15∶7∶10     13∶6∶12     25∶6∶9     12∶6∶6     8∶8∶8     11∶9∶8     15∶7∶8

如20∶3∶6即含氮20％、磷3％、钾6％下同。

7.上述40个品种，利用上述原料通过添加脲乙醛(CDU)即形成CDU为缓释氮源的，缓释肥料品种。

8.上述40个品种利用上述原料通过添加异丁叉二脲(IBDU)即形成IBDU为缓释氮源的缓释肥料品种。

9.上述40个品种利用上述原料，通过添加草酰胺即形成草酰胺为缓释氮源的缓释肥料品种。

二类为添加硝化尿酶抑制剂的肥料：

10.上述40个品种利用上述原料，通过添加DCD用量为氮肥有效在成分的5-15％；硫脲(SU)用量为氮肥有效成分的2-5％；CP用量氮肥有效成分的1％；A.M用量为氮肥有效成分的1％；ASU用量为氮肥有效成分的3％；均三嗪类用量为氮肥有效成分的2％。即形成硝化尿酶抑制功能的不同时效的六类缓释肥料品种。

11.利用以上原料，经精确配比、粉碎、混合、造粒、高温干燥而制成的40个配方品种外，还可以配制生产出多种缓释(缓效)肥料品种。速效与缓释结合肥料品种。