RU2224732C1

RU2224732C1 - Method for preparing slowly acting capsulated fertilizers

Info

Publication number: RU2224732C1
Application number: RU2002128714/15A
Authority: RU
Inventors: И.Д. Комиссаров; В.А. Уступалова; Е.Г. Козел; Г.Н. Филисюк
Original assignee: Тюменская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-02-27

Abstract

FIELD: agriculture, fertilizers. SUBSTANCE: invention relates to methods for preparing slowly acting capsulated fertilizers with urease inhibitor and can be used in cultivating agriculture crops. Method for preparing slowly acting capsulated fertilizers involves treatment of urea granules with sodium silicate and calcium chloride solutions taken in stoichiometric ratio of composition and additional addition of sodium humate or hydroquinone as an inhibitor of urease activity being inhibitor is added to sodium silicate solution in the concentration 0.002-0.08 wt.-%. Method provides significant reducing nitrogen fertilizers dissolving rate in soil and their conversion to easily soluble volatile compounds that enhances productivity of agricultural crops in using nitrogen fertilizers prepared by the claimed method. EFFECT: improved preparing method, enhanced effectiveness of fertilizers. 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам получения медленнодействующих капсулированных удобрений с ингибитором уреазы, и может быть использовано при возделывании сельскохозяйственных культур. The invention relates to agriculture, in particular to methods for producing slow-acting encapsulated fertilizers with a urease inhibitor, and can be used in the cultivation of crops.

Известны способы получения азотсодержащих удобрений с ингибиторами, подавляющими процесс их нитрификации в почве, с целью снижения потерь удобрений и уменьшения загрязнения окружающей среды нитратами. Known methods for producing nitrogen-containing fertilizers with inhibitors that inhibit the process of nitrification in soil, in order to reduce the loss of fertilizers and reduce environmental pollution with nitrates.

Известен, например, способ ингибирования процесса нитрификации карбамида в почве, включающий внесение ингибитора нитрификации на основе производного 3(5)-метилпиразола (авт. св. СССР 1488291, кл. МПК C 05 G 3/08, опубл. 23.06.1989 г.). There is, for example, a method for inhibiting the process of nitrification of urea in soil, comprising introducing a nitrification inhibitor based on a derivative of 3 (5) methylpyrazole (ed. St. USSR 1488291, class IPC C 05 G 3/08, publ. 06/23/1989 )

Известен также способ ингибирования процесса нитрификации карбамида в почве, включающий внесение ингибитора нитрификации на основе производных пиридина (авт.св. СССР 1495332, МПК C 05 G 3/08, опубл. 23.07.1989 г.). There is also a method of inhibiting the process of nitrification of urea in the soil, including the introduction of a nitrification inhibitor based on pyridine derivatives (ed. St. USSR 1495332, IPC C 05 G 3/08, publ. 07.23.1989).

В перечисленных выше известных способах основным недостатком является то, что процесс ингибирования направлен на подавление последней стадии трансформации азотных удобрений в почве, а именно, процесса нитрификации. In the above known methods, the main disadvantage is that the inhibition process is aimed at suppressing the last stage of transformation of nitrogen fertilizers in the soil, namely, the nitrification process.

Между тем, общий процесс превращения в почве азотных удобрений с амидной формой азота, а они составляют половину применяемых азотных удобрений, существенным образом зависит от гидролиза карбамида (мочевины) под действием фермента уреазы, который продуцирует в почве уробактерии до образования аммиака и углекислого газа. Поэтому, важное значение приобретает ингибирование именно этого процесса, что может исключить использование ингибиторов, применяемых в известных способах. Meanwhile, the general process of conversion of nitrogen fertilizers with an amide form of nitrogen in the soil, and they make up half of the nitrogen fertilizers used, substantially depends on the hydrolysis of urea (urea) under the action of the urease enzyme, which produces urobacteria in the soil before the formation of ammonia and carbon dioxide. Therefore, the inhibition of this process is of great importance, which may exclude the use of inhibitors used in known methods.

Известны способы получения медленнодействующих капсулированных удобрений. Known methods for producing slow-acting encapsulated fertilizers.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ получения медленнодействующих удобрений путем обработки гранул раствором силиката натрия (авт.св. СССР 1353767, МПК C 05 G 3/08, опубл. 23.11.1987 г.). The closest method of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a method for producing slow-acting fertilizers by treating granules with sodium silicate solution (ed. St. USSR 1353767, IPC C 05 G 3/08, publ. 11/23/1987).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что постепенно растворяющиеся части соединений азота очень быстро подвергаются гидролизу и нитрификации и вследствие этого вымыванию и эмиссии газообразных продуктов. Несмотря на возможность получения капсулирующей пленки с различной скоростью растворения, эффективность медленнодействующих капсулированных удобрений, получаемых по известному способу, ограничена. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted for the prototype include the fact that gradually dissolving parts of nitrogen compounds undergo hydrolysis and nitrification very quickly and, as a result, leaching and emission of gaseous products. Despite the possibility of obtaining an encapsulating film with different dissolution rates, the effectiveness of slow-acting encapsulated fertilizers obtained by a known method is limited.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение скорости растворения и подавление процесса гидролиза амидных форм азота. The problem to which the invention is directed, is to reduce the dissolution rate and suppress the process of hydrolysis of amide forms of nitrogen.

Технический результат - получение капсулированного медленнодействующего удобрения, содержащего в пленке покрытия ингибитор уреазной активности. EFFECT: obtaining encapsulated slow-acting fertilizer containing an urease activity inhibitor in the coating film.

Указанный технический результат, при осуществлении изобретения, достигается тем, что в известном способе получения медленнодействующих капсулированных удобрений путем обработки гранул мочевины растворами силиката натрия и хлористого кальция при стехиометрическом соотношении компонентов с добавлением ингибитора уреазной активности, согласно изобретению, в качестве ингибитора уреазной активности используют или гумат натрия, или гидрохинон, причем ингибитор уреазной активности вводят количестве 0,002-0,08 мас.% в водный раствор силиката натрия, используемый в композиции для покрытия гранул. The specified technical result, when implementing the invention, is achieved by the fact that in the known method for producing slow-acting capsular fertilizers by treating urea granules with solutions of sodium silicate and calcium chloride with a stoichiometric ratio of components with the addition of a urease activity inhibitor according to the invention, either humate is used as an inhibitor of urease activity sodium, or hydroquinone, and the urease activity inhibitor is introduced in an amount of 0.002-0.08 wt.% in an aqueous solution of silicate sodium used in the composition for coating granules.

Введение в состав композиции покрытия ингибиторов уреазной активности (гумата натрия и гидрохинона) позволяет значительно снизить скорость растворения азотных удобрений в почве и их превращение в легкорастворимые летучие соединения, которые ведут к потерям и загрязнению окружающей среды. Снижение скорости растворения удобрений в почве дает возможность растениям наиболее полно их использовать, что повышает урожайность сельскохозяйственных культур, их качество и общий экономический эффект от применения удобрений. Introduction to the composition of the coating composition of urease activity inhibitors (sodium humate and hydroquinone) can significantly reduce the dissolution rate of nitrogen fertilizers in the soil and their conversion into readily soluble volatile compounds that lead to losses and environmental pollution. A decrease in the dissolution rate of fertilizers in the soil enables plants to use them to the fullest extent, which increases the yield of crops, their quality and the overall economic effect of the use of fertilizers.

Пример: В 20%-ный водный раствор силиката натрия, используемый в композиции для покрытия гранул мочевины, вводят ингибитор уреазной активности в количестве 0,002 мас.%. В качестве ингибитора уреазы используют гумат натрия либо гидрохинон. Навеску гранул мочевины в количестве 1 кг последовательно обрабатывают в "кипящем слое" аэрозолем 20%-ным раствором силиката натрия, с введенным предварительно ингибитором, и 33%-ным раствором хлористого кальция, при стехиометрическом соотношении компонентов, при температуре 30-40^oС с расходом по Na₂SiO₃ - 0,026 кг, по CaCl₂ - 0,024 кг. Полученные капсулированные гранулы высушивают при температуре 60±5^oС.Example: In a 20% aqueous solution of sodium silicate used in the composition for coating urea granules, a urease activity inhibitor is introduced in an amount of 0.002 wt.%. As a urease inhibitor, sodium humate or hydroquinone is used. A weighed portion of urea granules in an amount of 1 kg is successively treated in a fluidized bed with an aerosol of 20% sodium silicate solution, with a pre-injected inhibitor, and a 33% calcium chloride solution, with a stoichiometric ratio of components, at a temperature of 30-40 ^o С the flow rate for Na ₂ SiO ₃ is 0.026 kg, for CaCl ₂ - 0.024 kg. The obtained encapsulated granules are dried at a temperature of 60 ± 5 ^o C.

Аналогично обрабатывают гранулы аммофоса, аммиачной силитры, нитрофоски. В полученных удобрениях масса силикатной пленки с ингибитором составляет 3-4 мас.%. Granules of ammophos, ammonia silitra, nitrophoska are treated in the same way. In the obtained fertilizers, the mass of the silicate film with the inhibitor is 3-4 wt.%.

Результаты испытаний полученных удобрений представлены в таблицах 1, 2. В таблице 1 представлена кинетика растворимости капсулированной мочевины с использованием ингибиторов уреазы. В таблице 2 - содержание аммиачного и нитратного азота в почве, в мг/кг абсолютно сухой почвы. The test results of the obtained fertilizers are presented in tables 1, 2. Table 1 presents the solubility kinetics of encapsulated urea using urease inhibitors. Table 2 - the content of ammonia and nitrate nitrogen in the soil, in mg / kg of absolutely dry soil.

Как следует из таблицы 1, самая низкая вымываемость мочевины из гранул и ее превращение в аммонийные и нитратные соединения в варианте, с использованием в качестве ингибитора - гидрохинона, самая высокая в известном способе. As follows from table 1, the lowest leachability of urea from granules and its conversion to ammonium and nitrate compounds in the embodiment, using hydroquinone as an inhibitor, the highest in the known method.

Из таблицы 2 видно, что в конце эксперимента в почве самое низкое содержание аммиачного и нитратного азота в известном способе. From table 2 it is seen that at the end of the experiment in the soil the lowest content of ammonia and nitrate nitrogen in the known method.

Влияние удобрений, получаемых по предлагаемому способу, проверялось на урожайности столовой свеклы с 1997-2000 г.г. The influence of fertilizers obtained by the proposed method was tested on the yield of table beets from 1997-2000

Введение в силикатную композицию для капсулирования ингибиторов уреазы давало дополнительный эффект в повышении урожайности. Прибавка урожая корнеплодов в среднем составила 1,97-4,3 т/га по сравнению с известным способом. The introduction of urease inhibitors into the silicate composition for encapsulation gave an additional effect in increasing yield. The increase in the yield of root crops averaged 1.97-4.3 t / ha compared with the known method.

Это объясняется тем, что замедление растворимости удобрения и дальнейшей трансформации соединений азота в почве приводит к более выровненному обеспечению растений подвижными формами азота в течение всего срока вегетации. This is explained by the fact that the slowdown in the solubility of fertilizers and the further transformation of nitrogen compounds in the soil leads to a more aligned supply of plants with mobile forms of nitrogen throughout the entire growing season.

Claims

A method for producing slow-acting encapsulated fertilizers by treating urea granules with solutions of sodium silicate and calcium chloride with a stoichiometric ratio of components with the addition of a urease activity inhibitor, characterized in that either sodium humate or hydroquinone is used as an urease activity inhibitor, the urease activity inhibitor being administered in an amount of 0.002 -0.08 wt.% In an aqueous solution of sodium silicate used in the composition for coating granules.