CN101570457A - 一种生态氮肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种生态氮肥及其制备方法，本发明为了解决尿素利用率较低的问题，采用多元素集成技术，利用甲壳素成膜性和优良的粘性作为包裹剂。利用含腐植酸有机质作为尿素的吸附剂，以中微量元素作植物营养元素的平衡剂，同时添加促进作物根系生长的促根剂，生成以尿素为主要原料的多元素、多功能的生态氮肥。其特征是：以水溶性甲壳素为包裹剂，混合风化煤、草炭等富含腐植酸物质和中微肥包裹小颗粒尿素，其原料配方比是：尿素550－750，草炭(含水30％)200－400，添加剂80－200，中微肥30－90，甲壳素1－5，促根剂0.5－0.20。

Description

一种生态氮肥及其制备方法

技术领域：

本发明属于氮肥生产领域，尤其涉及一种生态氮肥及其制备方法。

背景技术：

尿素是国内外最主要的氮肥品种，也是当今世界生产量和使用量最多的一种氮肥，占氮肥总量的60％以上。尿素是酰胺态氮肥，含氮量高达46％，尿素是非酸根类氮肥，不板结不酸化土壤，适用于多作物和土壤。但是施入土壤以后，在脲酶的作用下，分解成铵态氮极易流失，尿素的当季利用率30％，如果施用技术不当，利用率更低，也最易造成生态环境污染。因此延长尿素肥效期，提高氮素利用率是肥料科研的重要课题。

为了延长尿素的肥效，提高氮肥的利用率，国内外肥料企业采用以下方法：

1、硫包衣尿素以硫磺包裹尿素，该工艺术的优点是所用硫磺既是包衣剂，又是中量营养元素，但随着世界硫磺价格的提高，硫磺包衣尿素的成本不断攀升。

2、塑料包衣尿素能达到缓控释的目的，但生产成本高，包衣的塑料膜不易分解，污染土壤，国内极少采用。

3、枸溶性肥包尿素使用钙镁磷肥等枸溶性肥料包裹尿素，有效降低了生产成本，但包膜层厚使尿素含量降低很多。

4、用尿酶抑制剂和硝化抑制剂尿素是酰胺态氮肥，其氮肥不能被植物吸收，必需经过土壤酶的酶解作用，使其分解为氨基甲酸胺，以铵态氮的形态被植物吸收利用，因此，土壤酶的活性决定尿素氮转化为铵态氮的数量和速度，因为我国平均耕种气候较暖，铵态氮的转化较快，作物来不及全部吸收，一部分转化为挥发性铵态氮损失，一部分淋溶随水流失。因此提高尿素氮的利用率首先是控制土壤脲酶的活性，以满足作物吸收氮的需要，随后控制铵态氮的硝化作用。采用脲酶抑制剂和硝化抑制剂的协同作用，前者抑制脲酶细菌，后者抑制硝化细菌，形成混配型尿素添加剂的长效尿素。

5、腐植酸包裹尿素专利申请号(99117649)，采用Na2SiO3作粘合剂，包裹含腐植酸的有机质。该方法虽然增加了腐植酸，起到减少尿素流失的作用，但不能提供中微量元素，对尿素利用率的提高有限。

发明内容：

本发明为了解决尿素利用率较低的问题，采用多元素集成技术，利用甲壳素成膜性和优良的粘性作为包裹剂。利用含腐植酸有机质作为尿素的吸附剂，以中微量元素作植物营养元素的平衡剂，同时添加促进作物根系生长的促根剂，生成以尿素为主要原料的多元素、多功能的生态氮肥。该产品采用了物理包裹和化学吸附相结合的方法，防止了尿素的流失。用添加中微肥的方法来平衡植物营养，提高了尿素的利用率，用促根剂促进根系的生长，提高农作物吸收营养的功能，采用多种方法使生态氮肥具有多种功能，这些添加剂本身即为植物营养，价格低廉，生产加工成本低，综合效果优于单纯包膜缓释尿素。

本发明解决问题的技术方案是：

生态氮肥是以水溶性甲壳素为包裹剂，混合风化煤、草炭等富含腐植酸物质和中微肥包裹小颗粒尿素，经混料、包裹、抛圆、烘干、筛分后即为生态氮肥。

1、原料配方比是：(单位：kg)

尿素550-750，草炭(含水30％)200-400，添加剂80-200，中微肥30-90，甲壳素1-5，促根剂0.5-0.20。

2、工艺流程：

3、工艺方法

(1)、草炭，风化煤的活化处理

在草炭、风化煤中加入10-15％的活化剂，放置3-5天。

(2)、中微量元素螯合反应

将中微量元素的无机盐与腐植酸反应使之生成中微量元素的螯合物。

(3)、混料、造粒

在搅拌器中加入尿素并加入甲壳素溶液和腐植酸中微量元素螯合物，包裹小颗粒尿素后送造粒盘造粒、抛圆处理。

(4)、烘干、冷却

将已成球的生态氮肥由皮带输送机送入烘干机，调整进风温度100-115度，出风温度35-45度，进行烘干、冷却。

(5)、过筛、包装。

从烘干机出来的物料不经冷却机直接过筛，去除少量粉尘，其粉尘返返回混料造粒工艺，成品包装。

产品及工艺特征：

(1)、壳聚糖溶液作为包裹造粒粘合剂，使腐植酸物料与尿素紧密包裹，延长了尿素的肥效，并使生态氮肥增加杀菌杀虫的功能。

经活化的风化煤和草炭疏松，难以致密包裹尿素颗粒，如果加入过多的棒土则有效成分下降，并增加烘干的难度。本工艺采用壳聚糖溶液作为粘合包膜剂，用量少，粘度大，效果好，由于腐植酸活性基团对尿素的吸附作用，使尿素具有缓速相济的特点，可有效提高氮肥的利用率。壳聚糖本身既是植物生长激素又是杀菌杀虫剂，使生态氮肥具备多种功能。

(2)、利用尿素的络合性和甲壳素、腐植酸的螯合性加入中微肥，保特中微肥的活性，有效平衡植物营养。

中微肥极易与肥料及土壤中的磷酸根及其它物质起反应而失去活性。本工艺以尿素为载体添加中微量元素，使尿素成为中微肥的络合剂，甲壳素、腐植酸是中微量元素的吸附剂和螯合剂，有效保证了中微肥的活性。

(3)、采用团粒法复混肥造粒设备，简化造粒工艺，降低造粒成本，造粒过程采用，混料、造粒全一体化，烘干、冷却一体化使包裹造粒成本仅为普通复混肥造粒成本的一半。

产品性能指标：

(1)产品性能：在尿素表层形成甲壳素膜，并利用其粘性将富含腐植酸的有机物、中微肥、增效剂等包裹于尿素外层。完成了由天然物质替代化学物质改变肥料原有特性的转变。具有改良培育土壤，增加土壤有机质含量、促进植物生根分蘖、增进叶片生长速度、提高作物品质及产量等特点，具有防病、抗旱、保水、保肥性能。既可减少氮素的挥发和流失，又可以被作物充分吸收利用，既有缓释长效性，又有速效性，缓速相济。该产品施入土壤后，即以颗粒为单位形成若干个养分库，它可根据作物需要随机供给养分，多用多供，少用少供，既可作基肥又可作追肥，还能使土壤中残留的各种养分得到激活，被作物继续吸收利用。经过多年反复实验示范证明：本产品氮素利用率高达50-60％，比尿素提高一倍以上，达到发达国家氮素利用率水平，肥效长达110天。施用生态氮肥不仅能为国家节约大量能源，同时还能减少土壤污染，保护生态环境，也是生产健康食品的理想用肥。

(2)产品质量指标：

表2产品质量指标                ％

序号	项目	I	II
				1	氮含量≥	30	25
2	有机质≥	10	16
				3	中量元素≥	0	1
4	微量元素≥	0.5	0.5
				5	水分≥	5	10

本发明的有益效果是：

利用最廉价的综合性措施，提高尿素的利用率，减少尿素的流失，提高土壤肥力。

1、利用腐植酸作缓释剂提高尿素的利用率，改良土壤。

如何提高尿素的利用率，一直是农业科技界关注的重要课题。国内外常用的方法一是包膜，二是加入尿酶抑制剂和硝化抑制剂。本发明采用含有腐植酸的草炭、风化煤为主要原料，经活化处理后作为尿素的包裹剂。腐植酸单独作为肥料时，肥效较低，但与尿素配合施用时，腐植酸与尿素近距离接触。有利于尿素吸附到腐植酸基团上，防止尿素淋失，显著增强肥效，提高土壤的保肥供肥能力，减少速效养分的流失，从而大大提高肥料的利用率，减轻了氮肥对土壤理化性状的不良影响，还是一种良好的土壤改良剂。

2、加入中微量元素，平衡营养，提高农作物产量。

尿素对Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Mn、等中微量元素肥具有络合作用，甲壳素、腐植酸的活性基团对中微量元素对有吸附，螯合作用。尿素是中微肥最好的的载体和分散济，将中微量元素与腐植酸、甲壳素螯合后加入尿素可提高其稳定性，增强中微量元素的活性。采用本工艺生产的生态氮肥无论是单独使用，还是与磷、钾复混生产BB肥，都可起到平衡植物营养，提高农作物产量和品质的作用。

3、用甲壳素作包裹剂，不但包裹效果好，而且提高土壤有益微生物的活性，增加杀菌、杀虫的功能。

壳聚糖是水溶性高分子化合物，具有很高的粘性，生产中作为腐植酸颗粒生态肥的粘合剂。据报导土壤里施入甲壳素后，分泌几丁质酶的微生物种群增加，几丁质酶活力大幅提高，真菌病害则受到抑制。由于壳聚糖具有很强的杀菌作用，加入生态氮肥可有效防治由真茵引起的病害。线虫给作物，水果和菜带来了严重危害，而壳聚糖能促进土壤微生物生产出一种杀死线虫和虫卵的酶。由于壳聚糖杀菌，杀虫顺应环境，可促进生态平衡的良性循环。

4、简化生产工艺，降低生产成本。

腐植酸尿素是一种具有多功能的高效氮肥，生产成本是该产品能否走向市场的关键，生产探索采用混料、造粒合二为一，烘干、冷却合二为一，使成球率一次达到95％，返料率小于5％，尿素包裹率接近100％，整个生产成本仅为普通团粒法生产复混肥的一半。

具体实施方式

取尿素550kg，草炭(含水30％)400kg，添加剂150kg，中微肥50kg，甲壳素3kg，促根剂0.1kg。

(1)、草炭，风化煤的活化处理

在草炭、风化煤中加入15％的活化剂，放置3天。

(2)、中微量元素螯合反应

将中微量元素的无机盐与腐植酸反应使之生成中微量元素的螯合物。

(3)、混料、造粒

在搅拌器中加入尿素并加入甲壳素溶液和腐植酸中微量元素螯合物，包裹小颗粒尿素后送造粒盘造粒、抛园处理。

(4)、烘干、冷却

将已成球的生态氮肥由皮带输送机送入烘干机，调整进风温度110度，出风温度45度，进行烘干、冷却。

(5)、过筛、包装。

从烘干机出来的物料不经冷却机直接过筛，去除少量粉尘，其粉尘返返回混料造粒工艺，成品包装。

Claims (3)

1、一种生态氮肥及其制备方法，其特征是：以水溶性甲壳素为包裹剂，混合风化煤、草炭等富含腐植酸物质和中微肥包裹小颗粒尿素。

2、根据权利要求1所述，一种生态氮肥及其制备方法，其原料配方比是：尿素550-750，草炭(含水30％)200-400，添加剂80-200，中微肥30-90，甲壳素1-5，促根剂0.5-0.20。

3、根据权利要求1所述，一种生态氮肥及其制备方法，其工艺流程是：

(1)、草炭，风化煤的活化处理

在草炭、风化煤中加入10-15％的活化剂，放置3-5天。

(2)、中微量元素螯合反应

将中微量元素的无机盐与腐植酸反应使之生成中微量元素的螯合物。

(3)、混料、造粒

在搅拌器中加入尿素并加入甲壳素溶液和腐植酸中微量元素螯合物，包裹小颗粒尿素后送造粒盘造粒、抛圆处理。

(4)、烘干、冷却

将已成球的生态氮肥由皮带输送机送入烘干机，调整进风温度100-115度，出风温度35-45度，进行烘干、冷却。

(5)、过筛、包装

从烘干机出来的物料不经冷却机直接过筛，去除少量粉尘，其粉尘返返回混料造粒工艺，成品包装。