CN1923765A - 有机氮肥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机氮肥，其特征在于：其原料组成按重量比计算为，尿素含量30％－38％，硫铵含量12％－18％，腐植酸含量20％－30％，天然增效剂含量10％－20％，天然粘合剂含量5％－8％，中微量元素含量2％－6％，以畜禽粪便发酵添加多功能菌剂的有机肥含量8％－15％。有机氮肥(追肥)的效果体现在改良和培肥土壤；增加肥料效能、延长肥效时间；刺激作物生长，增加作物产量，改善果实品质；减轻水质与大气污染，保护环境；节约资源、节省投入，增加效益五个方面。

Description

有机氮肥

所属技术领域

本发明涉及一种肥料，具体说涉及一种有机氮肥。

背景技术

1840年，德国化学家、现代化学农业的倡导者李化希在伦敦英国有机化学学会上做了《化学在农业和生理学上的应用的报告》在该报告中，他提醒人们，植物以各种不同的方式，不断从土壤中吸取它生活所必需的矿质养分，每次收获，必然要从土壤中带走一些养分。为了保持土壤肥沃，就必须把植物取走的矿质养分和氮素以肥料形式全部归还给土壤。化学肥料因其肥效快、施用方便而被农民长期及大量使用。这样使用化学肥料的结果导致了土壤结构被破坏，理化性状恶化，生产潜力降低，生态环境脆弱，更严重的是，土壤、环境、农产品受到污染。这种现象引起了世界各国的普遍关注。因此，国家提出了发展无公害生产，建设绿色农业的倡议。建设绿色农业应该充分利用我国丰富的有机肥源，以达到保持土壤肥力，降低环境污染，提高产品质量的目的。但目前市场上的有机肥，普遍存在着肥力较低的现象。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机氮肥及其制备方法，该肥料是低投入，增效益的新型肥料，可节约资源，保护环境，发展生态农业，促进农业健康发展。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种有机氮肥，其特征在于：其原料组成按重量比计算为，尿素含量30％--38％，硫铵含量12％--18％，腐植酸含量20％--30％，天然增效剂含量10％--20％，天然粘合剂含量5％--8％，中微量元素含量2％--6％，以畜禽粪便发酵添加多功能菌剂的有机肥含量8％--15％。

所说的有机氮肥，其原料组成按重量比计算：尿素含量36％，硫铵含量13％，腐植酸含量22％，天然增效剂含量12％，天然粘合剂含量5％，中微量元素含量4％，以畜禽粪便发酵添加多功能菌剂的有机肥含量8％。

所说的尿素包括粒状和粉状尿素，其中粒状尿素含量为30％，粉状尿素含量为6％。

所说的腐植酸的元素含量：C含量52.18％，H含量3.85％，N含量3.03％，S含量1.06％；官能团：总酸5.5％，羟基3.6％，酚羟2.5％，总羟基3.31％，醌基2.66％，甲氧基0.24％，总羰基3.40％；灰分0.89％；自由基浓度4.6×1017，凝结限度5，E4/E63.71。

所说的天然粘合剂的成份含量按重量百分比计算为：SiO2 55.6，AL2O313.1，Fe2O3 3.29，MgO 3.11，Na2O 0.3，CaO 2.74，K2O 0.79，TiO2 0.49，P2O5 0.083，NaOH 0.38。

所说的天然增效剂的成份含量按重量百分比计算为：SiO2 65.19，AL2O314.14，Fe2O3 4.08，FeO 0.54，K2O 4.81，Na2O 2.24，CaO 3.39，MgO2.46，P2O5 0.11，MnO 0.06，TiO2 0.41，Ac微量，Pb微量，烧失量12.35。

所说的有机氮肥的制备方法为：

(1)、原料制备

①将腐植酸加工至通过80目筛，然后脱水处理，使其含水量＜25％；

②将尿素部分粉碎至通过40目筛；

③将天然粘合剂加工至通过180目筛；

④将天然增效剂加工至通过100目筛；

⑤所需中微量元素加工至通过40目筛；

(2)、原料混配

将上述原料按计算比例加入立式搅拌机，然后搅拌均匀；

(3)、造粒

将混合好的原料经斗提机提升后，投入圆盘造粒机，圆盘造粒；

(4)、干燥

当圆盘造粒机中所造颗粒达到要求时，送入回转干燥机中，烟道气温温度140℃，进行并流干燥，干燥后物料温度60--70℃的粒肥进行回转冷却机中，抽冷风(常温)进行逆流通风冷却至35℃以下，经筛分机筛分，合格颗粒肥经涂膜机防结块处理后，经计量包装即为成品。

本发明的有益效果是，

一、本发明完成了其它缓释(或控释)肥料单一表面涂层向内外同时控释以及由天然物质替代化学物质改变肥料原有特性的转变。以腐植酸为有机氮肥(追肥)的有机成分，将部分尿素表面涂层、部分尿素破碎，同时投入硫铵和以畜禽粪便发酵并添加多功能菌剂的有机肥、天然增效剂、天然粘合剂及中微量元素经混匀、造粒而构成内外同时控释，经烘干、筛分而成为有机氮肥(追肥)产品。

二、本发明有机氮肥的性质

有机氮肥是以腐植酸为该肥的有机成分，以尿素(粒状与粉状)和硫铵为氮素养分构成的新型追肥，其中有机成分腐植酸是一种化学结构相当复杂的胶体无定型有机化合物，它拥有的活性基团能与K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、AL3+和NH₄ ⁺形成腐植酸盐，并能与某些金属离子生成络合物或螯合物；此外，腐植酸的内表面积及阳离子交换能量都很大。

1、腐植酸的脲酶抑制和硝化抑制

本有机氮肥(追肥)是以腐植酸为有机成分、尿素为主要氮源加工生产的产品。尿素施入土壤后，在土壤脲酶的作用下，很快发生水解生成氨，氨一部分在土壤中与H2O作用生成NH₄ ⁺，存在於土壤供作物吸收利用；另一部分进入大气。反应如下：

腐植酸对土壤活性具有抑制作用，极大地减少了氮素的挥发及淋失；随着腐植酸的消耗，又能逐渐减弱其抑制作用，以适应作物发育旺盛时期对氮的大量需求。

同时，尿素施入土壤后经水解作用生成NH₄ ⁺后，会被亚硝化细菌作用，生成NO₂ ^-，又在硝化细菌的作用下，被进一步氧化成NO₃ ^-。反应如下：

NO₃ ^-虽可被作物吸收，但易於流失，造成氮素损失及水质污染。NO₃ ^-在嫌气条件下，经反硝化作用生成N2O与N2，造成氮的损失及大气污染。经试验证明，本有机一氮肥在土壤中的氮素抑制率达70％以上。

2、腐植酸对氮的稳定

腐植酸具有很大的内表面积和较强的吸附能力。当尿素水解成NH3及HN3与水合成NH₄ ⁺时，很快被腐植酸吸附，并生成腐植酸盐，不仅减少了氮素损失，面积很好地为植物生长提供了稳定的氮源，其反应如下：

3、腐植酸与氮磷钾的反应

(1)与NH₄ ⁺的反应

腐植酸不溶於于，与NH₄ ⁺反应生成溶於水的腐植酸铵，它不仅易於被作用吸利用，而且可以减少氮素损失。

(2)与土壤中磷酸盐的反应

以上反应可以看出，腐植酸对土壤中潜在磷素有活化作用，能使难溶性磷转化为可被作物吸收利用的有效磷。

(3)与土壤中钾肥的反应

反应产物腐植酸钾为胶体化合物，在土壤中不易流失，从而减少了氯化钾或硫酸钾的损失。

(4)腐植酸与微肥的反应

三、有机氮肥的实施效果

1、有机氮肥(追肥)的效果体现在(1)改良和培肥土壤；(2)增加肥料效能、延长肥效时间；(3)刺激作物生长，增加作物产量，改善果实品质；(4)减轻水质与大气污染，保护环境；(5)节约资源、节省投入，增加效益五个方面。

(1)改良和培肥土壤

腐植酸作为土壤微生物的重要能量来源和土壤有益微生物繁殖的基体，能够疏松土壤，激发土壤中矿物质的分解，改善土壤的物理性能，提高土壤的缓冲及交换能力，加速土壤团粒的形成，增强土壤的透气性、透水性和保肥能力。

(2)增加肥料效能，延长肥效时间

尿素施入土壤中以分子态存在，而作物对分子态尿素吸收的极少，绝大部分尿素分子存在土壤中，而土壤颗粒吸附尿素分子的能力又非常弱，这就造成了尿素养分的大量流失。有机氮肥中由於富含腐殖质，大量的腐殖质与尿素分子直接接触及包裹，使得腐殖质上的功能团有充分机会与NH₄ ⁺(尿素水解后的产物)接触，并以共价键的形式与之结合，将其固定，这样肥料养分免遭流失，而作物需用时又被释放出来。经试验证实，该肥不仅肥效增加，而且肥效期长达110天以上。同时，腐植酸又能激活土壤中的磷素，使被土壤固定的磷转化为有效磷；腐植酸还能与土壤中存在的氯化钾或硫酸钾形成胶体化合物，使钾素免于流失，这样就大大地提高了肥料效能，以尿素为例，其氮素利用率由原来的27.3％提高到56.1％。

(3)刺激作物生长，增加作物产量，改善果实品质

有机氮肥保证了作物生长后期对氮素的需求，同时又能激活磷素，保存钾素，还能与土壤中的微量元素锌、锰、钼、铜等离子形成络合物或螯合物，供作物吸收利用，这就使作物需求养分得到了应有的保障，保证作物的茁壮生长，增强了作物抗旱、抗病等抗逆能力，从而提高了产量，改善了果实品质。

(4)减轻水质及大气污染，保护环境

该肥有效地防止了氮素的淋失与逸失，抑制钾素的流失，提高了肥料利用率，减少了养分损失，这样就减轻了对水质及大气的污染，从而保护了环境。

(5)节约资源，节省投入，增加效益

提高肥料效能，也就降低了肥料的使用量，直接地降低了资源消耗，间接地节约了资源；肥效期长，就减少了工时投入；提高了作物产量、改善了果实品质，也就提高了产品的商品率，从而增加了经济效益。

总之，有机氮肥是低投入，节省资源，少污染、保环境，增效益的新型肥料。

四、本发明有机氮肥具体试验实例

现举2005年赤峰市农业局在松山区所做肥效试验说明有机氮肥的效果

1)供试材料

a、习惯追肥(尿素N：46％)

b、有机氮肥(追肥N％＝23)

c、供试作物：玉米、品种：硕秋9951，苗密度3300株/亩

d、试验土壤：黑淤土，有机质含量1.70％，水解氮90.0mg/kg，速效磷30.6mg/kg，速效钾153mg/kg。

2)项目负责单位：赤峰市松山区农业局

吴全学(松山区安庆镇农业副镇长)

试验地点：安庆镇无茂隆村三组

承试人员：徐玉民、孙悦、孙广等(科技示范户)

试验组别：氮肥组

3)试验设计

a、参试品种两份，排列方法：随机排列

序号依次为：处理1：有机氮肥

处理2：习惯追肥(尿素、天野牌)

b、底肥情况：均亩施辽中京牌玉米专用肥(40％总养分)15kg

c、施用方法：一次性追施

4)供试两份追肥处理见下表

处理	肥料名称	肥料投入		当时市场肥料价格(元/T)
					kg/亩	元/亩
		1	有机—氮肥				40	64.0	1600.0
2	尿素			40	78.4	1960.0

5)田间管理

a、前茬为玉米茬

b、整地：2005年4月6日至4月10日人工平整田地，耙地两次。

c、基肥：该试验田未施用任何种类农家肥

d、播种日期：2005年4月26日

e、中耕除草：2005年6月24日

f、追肥时间：2005年6月24日

g、浇水时间及次数：7月18日浇机井水一次；8月2日浇渠水一次，计两次。

h、病虫害防治：种子采用包衣种子，进行地下害虫防治；出苗后未喷洒任何农药。

j、收获时间：2005年9月30日收获。

6)试验结果

收获结果表明：产量最高的处理为处理1，亩产1000kg/亩，比习惯追肥(尿素)增产76kg/亩。

具体数据见下表

7)本有机氮肥可提高玉米硕秋9951的抗病性，该玉米品种使用本肥未见发病现象，而使用尿素同期播种的该玉米条纹花叶，白色斑纹，发病率为3％。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明生产工艺流程图。

具体实施方式

[实施例1]

一种有机氮肥，它是以腐殖酸、尿素、硫铵、天然增效剂、天然粘合剂、中微量元素加工而成，有机成分为腐植酸，以尿素为主要氮源，且尿素为部分粉状，部分颗粒，辅以硫酸铵，其原料组成及含量如表一所示：

表一

成分组成	含量(％)
		尿素	(粒状)30
(粉状)6
	硫铵		13
腐植酸		22
	天然增效剂		12
天然粘合剂		5
	中微量元素		4
以畜禽粪便发酵添加多功能菌剂的有机肥		8

其元素含量、灰分、官能团、自由基浓度、凝结限度及E4/E6如表二所示。

表二：

元素含量(％)	C	52.18
			H	3.85
	N	3.03
			S	1.06
	官能团含量(％)	总酸			5.5
羟基			3.6
		酚羟基		2.5
总羟基			3.31
		醌基		2.66
甲氧基			0.24
		总羰基		3.40
灰分(％)			0.89
	自由基浓度	4.6×1017
凝结限度				5
	E4/E6	3.71

天然粘合剂成份含量如表三。

表三：

氧化物	含量(％)	氧化物	含量(％)
				SiO2	55.6	CaO	2.74
AL2O3	13.1	K2O	0.79
				Fe2O3	3.29	TiO2	0.49
MgO	3.11	P2O5	0.083
				Na2O	0.3	NaOH	0.38

天然增效剂成份含量如表四。

表四：

氧化物	含量(％)	氧化物	含量(％)
				SiO2	65.19	MgO	2.46
AL2O3	14.14	P2O5	0.11
				Fe2O3	4.08	MnO	0.06
FeO	0.54	TiO2	0.41
				K2O	4.81	Ac	微量
Na2O	2.24	Pb	微量
				CaO	3.39	烧失量	12.35

有机氮肥的生产工艺如附图1所示

1、原料制备

(1)将腐植酸加工至通过80筛，然后脱水处理，使其含水量＜25％。

(2)将尿素部分粉碎至通过40目筛。

(3)将天然粘合剂加工至通过180目筛。

(4)将天然增效剂加工至通过100目筛。

(5)所需中微量元素加工至通过40目筛。

2、原料混配

将上述原料按计算比例加入立式搅拌机，然后搅拌均匀。

3、造粒

将混合好的原料经斗提机提升后，投入圆盘造粒机，圆盘造粒。

4、干燥

当圆盘造粒机中所造颗粒达到要求时，送入回转干燥机中，烟道气温温度140℃，进行并流干燥，干燥后物料温度约65℃左右的粒肥进行回转冷却机中，抽冷风(常温)进行逆流通风冷却至35℃以下，经筛分机筛分，合格颗粒肥经涂膜机防结块处理后，经计量包装即为成品。

有机氮肥，成品组成及含量见表五：

表五

项目	指标
		总氮(以N计)质量分数％	20-25
有机质质量分数％	13-15
		总腐植酸含量的质量分数％	7-9
水分(H2O)质量分数％	≤4.0
		中量元素  质量分数％	≥10
微量元素  质量分数％	≥2
		粒度(100-3.0mm)％	≥90

[实施例2]

一种有机氮肥，它是以腐殖酸、尿素、硫铵、天然增效剂、天然粘合剂、中微量元素加工而成，有机成分为腐植酸，以尿素为主要氮源，且尿素为部分粉状，部分颗粒，辅以硫酸铵，其原料组成及含量如下表所示：

成分组成

含量(％)

尿素	(粒状)26
		(粉状)4
	硫铵		12
腐植酸		20
	天然增效剂		10
天然粘合剂		5
	中微量元素		2
以畜禽粪便发酵添加多功能菌剂的有机肥		8

有机氮肥的生产工艺同实施例1

[实施例3]

一种有机氮肥，它是以腐殖酸、尿素、硫铵、天然增效剂、天然粘合剂、中微量元素加工而成，有机成分为腐植酸，以尿素为主要氮源，且尿素为部分粉状，部分颗粒，辅以硫酸铵，其原料组成及含量如下表所示：

成分组成	含量(％)
		尿素	(粒状)32
(粉状)6
	硫铵		18
腐植酸		30
	天然增效剂		20
天然粘合剂		8
	中微量元素		6
以畜禽粪便发酵添加多功能菌剂的有机肥		15

有机氮肥的生产工艺同实施例1

Claims (7)

1、一种有机氮肥，其特征在于：其原料组成按重量比计算为，尿素含量30％--38％，硫铵含量12％--18％，腐植酸含量20％--30％，天然增效剂含量10％--20％，天然粘合剂含量5％--8％，中微量元素含量2％--6％，以畜禽粪便发酵添加多功能菌剂的有机肥含量8％--15％。

2、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于：所说的有机氮肥，其原料组成按重量比计算：尿素含量36％，硫铵含量13％，腐植酸含量22％，天然增效剂含量12％，天然粘合剂含量5％，中微量元素含量4％，以畜禽粪便发酵添加多功能菌剂的有机肥含量8％。

3、根据权利要求2所述的有机氮肥，其特征在于：所说的尿素包括粒状和粉状尿素，其中粒状尿素含量为30％，粉状尿素含量为6％。

4、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于：所说的腐植酸的元素含量：C含量52.18％，H含量3.85％，N含量3.03％，S含量1.06％；官能团：总酸5.5％，羟基3.6％，酚羟2.5％，总羟基3.31％，醌基2.66％，甲氧基0.24％，总羰基3.40％；灰分0.89％；自由基浓度4.6×1017，凝结限度5，E4/E63.71。

5、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于：所说的天然粘合剂的成份含量按重量百分比计算为：SiO2 55.6，AL2O3 13.1，Fe2O 33.29，MgO3.11，Na2O 0.3，CaO 2.74，K2O 0.79，TiO2 0.49，P2O5 0.083，NaOH0.38。

6、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于：所说的天然增效剂的成份含量按重量百分比计算为：SiO2 65.19，AL2O3 14.14，Fe2O3 4.08，FeO0.54，K2O 4.81，Na 2O 2.24，CaO  3.39，MgO 2.46，P2O5 0.11，MnO 0.06，TiO2 0.41，Ac微量，Pb微量，烧失量12.35。

7、根据权利要求1所述的有机氮肥，其特征在于：该氮肥的制备方法为：

(1)、原料制备

①将腐植酸加工至通过80目筛，然后脱水处理，使其含水量＜25％；

②将尿素部分粉碎至通过40目筛；

③将天然粘合剂加工至通过180目筛；

④将天然增效剂加工至通过100目筛；

⑤所需中微量元素加工至通过40目筛；

(2)、原料混配

将上述原料按计算比例加入立式搅拌机，然后搅拌均匀；

(3)、造粒

将混合好的原料经斗提机提升后，投入圆盘造粒机，圆盘造粒；

(4)、干燥

当圆盘造粒机中所造颗粒达到要求时，送入回转干燥机中，烟道气温温度140℃，进行并流干燥，干燥后物料温度60-70℃的粒肥进行回转冷却机中，抽冷风(常温)进行逆流通风冷却至35℃以下，经筛分机筛分，合格颗粒肥经涂膜机防结块处理后，经计量包装即为成品。

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