CN1781879A - 一种脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及缓释肥料，具体地说是一种脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素及其制备方法，其重量成份为，尿素99.40－99.78％，脲酶抑制剂N－甲基－2－吡咯烷酮0.02－0.08％，硝化抑制剂双氰胺0.14－0.58％。其制备方法为：可将普通尿素在油浴138－140℃条件下，按比例添加LNS和DCD充分融化混合，冷却后粉碎、过筛制成抑制剂组合型缓释尿素。本发明制备方法简单，设备成本低，产品可作为一次基施、免追肥，适用于蔬菜、大田作物及果树施用。

Description

一种脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素及其制备方法
技术领域
本发明涉及缓释肥料，具体地说是一种利用普通尿素、脲酶抑制剂、硝化抑制剂生产抑制剂组合型缓释尿素及其制备方法。
背景技术
通过土壤生物化学途径即施用脲酶抑制剂与硝化抑制剂可以减缓土壤中尿素N的损失，提高化学氮肥的利用率。目前已发现的具有抑制脲酶活性作用的化合物有上百种，但或因成本过高，或对环境存在着潜在污染等问题，而真正能在生产中推广应用的抑制剂品种却很少。
LNS是申请人1999年提交的发明专利“液体尿素增效剂及用途”(授权号：ZL 99 1 22536.8)中的一种液体脲酶抑制剂，属杂氮类化合物，其优点是便于加入到大型尿素生产线中，从而生产出缓释尿素产品。该专利申请技术已在辽宁省锦西天然气化工有限责任公司实施，实现了缓释尿素产业化生产；虽然这种缓释尿素控制了尿素氮在土壤中水解途径，比普通尿素具有显著的增产和节肥效果，但尿素氮在土壤中的硝化和反硝化作用损失仍占有很大比重。
发明内容
针对上述实际问题，在上述LNS的基础上添加硝化抑制剂DCD既能控制尿素氮在土壤中的氨挥发损失，又能防止其硝化和反硝化作用损失，从而能够减轻环境污染。本发明的目的在于提供了一种工艺简单，生产成本低，性价比优良的脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素，其重量成份为，普通尿素99.59％，脲酶抑制剂LNS(N-甲基-2-吡咯烷酮)0.02-0.08％，硝化抑制剂DCD(双氰胺)0.14-0.58％。
所述的普通尿素为市售普通化学肥料；脲酶抑制剂LNS为市售N-甲基-2-吡咯烷酮；硝化抑制剂DCD为市售双氰胺。
其制备过程可按如下步骤操作：
1)普通尿素溶解
按所述配比称量普通尿素容器内，将容器加热至138-140℃尿素溶解；
2)产品制备：
按所述配比将脲酶抑制剂、硝化抑制剂添加入溶解后的普通尿素中，搅拌混匀，冷却后磨碎，分别过1mm和3mm筛，1-3mm孔径的产品即为脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素。
所述普通尿素最好在预热到138-140℃的油浴条件下溶解；尿素中脲酶抑制剂和硝化抑制剂添加的重量比例最好分别为0.05％和0.36％。
本发明的成品样经检测，总氮(N)(以干基计)含量≥46.0％，缩二脲含量≤1.0％，水(以H2O计)分含量≤0.8％，粒度1.0-3.0mm≥90％。施入土壤中后，降低土壤硝酸含量≥10％，肥效期高于105天。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.解决了尿素氮土壤硝化和反硝化作用损失问题。在原有添加尿酶抑制剂LNS的基础上再加入硝化抑制剂生产出来的抑制剂组合型缓释尿素，可有效抑制尿素氮在土壤中的硝化和反硝化作用损失，可显著降低土壤硝态含量10％以上，可降低硝态氮向土壤深层淋溶损失量10％以上，肥效期长于105天。
2.工艺流程简单合理，设备成本低。由于本发明生产过程不需更高的温度，因而易于控制，避免了温度高于140℃容易生产缩二脲问题，且不需要特殊设备。
3.环境友好。本发明的抑制剂组合型缓释尿素，不但能够减少土壤中氨挥发，而且也能减少土壤N2O排放量和硝态氮淋溶，是一种环境友好型肥料。
4.适用性好。本发明的抑制剂组合型缓释尿素适用于蔬菜、大田作物及果树的施肥，可做基肥一次性施用，免追肥，有利于简化农业施肥制度改革。
总之，利用普通尿素、脲酶抑制剂、硝化抑制剂开发抑制剂组合型缓释尿素，对提高氮肥利用率、减少农民投入、减轻环境污染都具有十分重要的现实意义。因此，大力发展脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素必将对简化农业施肥制度产生重大影响，而且具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为不同处理土壤NO3 --N含量的变化图；
图2为抑制剂组合型缓释尿素施用对不同土层NO3 --N含量的影响图。
具体实施方式
实施例1
称量普通尿素995.9g放入2000ml烧杯中，将该烧杯置入预热到138-140℃的油浴锅内(油浴锅加热器含控温装置，控制锅内油温不高于140℃)，10-20分钟普通尿素全部溶解；
按所述配比称量脲酶抑制剂LNS 0.5g、硝化抑制剂DCD 3.6g添加入溶解后的普通尿素中，用玻璃棒搅拌1-2分钟混匀，倒入两个40cm×60cm的白瓷盘内冷却，待样品完全冷却后磨碎，分别过1mm和3mm筛，1-3mm孔径的成品即为脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素。此种缓释尿素在蔬菜作物上每亩每季施用量为15-30kg。
实施例2
实施例2的基本步骤同实施例1；与实施例1不同之处于表1中给出了配方构成及制作条件，其编号分别为2-7。
表1
  编号   普通尿素(g)   LNS(g)   DCD(g)   油浴温度(℃)   搅拌时间(min)   过筛(mm)
  2   997.8   0.8   1.4   138-140   1-2   1-3
  3   997.1   0.7   2.2   138-140   1-2   1-3
  4   996.5   0.6   2.9   138-140   1-2   1-3
  5   995.3   0.4   4.3   138-140   1-2   1-3
  6   994.7   0.3   5.0   138-140   1-2   1-3
  7   994.0   0.2   5.8   138-140   1-2   1-3
应用例1
试验共设置三个处理，I对照(普通尿素，简称U)、II普通尿素+脲酶抑制剂LNS(简称U+LNS)、III普通尿素+脲酶抑制剂LNS+硝化抑制剂DCD(简称U+LNS+DCD，即为实施例1的产品)。以美国西芹为供试作物；氮肥施用量均为270kg hm-2，全部作基肥施入土壤。为防止各试验小区之间的养分侧渗，小区采用1m×1m×0.5m(长×宽×高)的PVC框隔开。试验设置三次重复，随机区组排列。分别于肥料施用后的第3、6、10、14、21、28、35、49、81、105天取表层(0-15cm)土壤，测定土壤NO3 --N含量和西芹的干物质含量。结果表明，施用本产品土壤NO3 --N含量分别比对照I、II降低15.2％和10.9％(参见图1所示)；每100g鲜西芹的干物质含量分别为5.31、5.37和5.71g，施用本产品西芹的干物质含量分别比对照I、II提高7.53％和6.33％。
应用例2
与应用实例1试验设计方案相同，在西芹收获后沿土壤剖面0-15cm、15-30cm、30-60cm、60-100cm采集土样，测定各土层NO3 --N含量；结果表明，本产品施用能够显著降低各土层中NO3 -N含量，尤其以15-30cm土层最为显著(参见图2所示)，U+LNS+DCD处理的NO3 --N含量比对照II下降了14.2％。可见，LNS与DCD配合施用可有效减轻NO3 --N在土体中的向下淋移程度，从而减少NO3 --N的淋溶损失，减轻对地下水的潜在污染。

Claims (4)

1.一种脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素，其特征在于：其重量成份为，尿素99.40-99.78％，脲酶抑制剂N-甲基-2-吡咯烷酮0.02-0.08％，硝化抑制剂双氰胺0.14-0.58％。
2.一种权利要求1所述缓释尿素的制备方法，其特征在于：
可按如下步骤操作，
1)尿素溶解：
按所述配比称量普通尿素容器内，将容器加热至138-140℃尿素溶解；
2)产品制备：
按所述配比将脲酶抑制剂、硝化抑制剂添加入溶解后的普通尿素中，搅拌混匀，冷却后磨碎、过筛，即获得脲酶/硝化抑制剂组合型缓释尿素。
3.按照权利要求2所述缓释尿素的制备方法，其特征在于：所述普通尿素在预热到138-140℃的油浴条件下溶解。
4.按照权利要求2所述缓释尿素的制备方法，其特征在于：所述尿素中脲酶抑制剂和硝化抑制剂添加的重量比例分别为0.05％和0.36％。
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