CN103396267B - 一种氮素稳定释放组合添加剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氮素稳定释放组合添加剂及其应用，所述氮素稳定释放组合添加剂由氰胺类组合物和膨润土、斜发沸石、枸溶性硅钙粉构成，该氮素稳定释放组合添加剂含有中量元素、微量元素，可以提高含氮肥料的氮素利用率，减少氮肥气态损失和淋溶损失，减少过量元素的损失浪费，提高肥料的回报率，该氮素稳定释放组合添加剂与含氮复合（混）肥料混合制成的长效缓释复（混）合肥料具有氮素利用率高，肥效长，使供肥速率与作物的需肥规律基本达到一致，一次基肥施用不用追肥即可满足作物整个生育期的需要，节约肥料，降低成本，提高产量，改善品质的优点。

Description

一种氮素稳定释放组合添加剂及其应用

技术领域

本发明涉及一种氮素稳定释放组合添加剂，尤其是一种用于生产缓释长效复合肥料的氮素稳定释放组合添加剂。

背景技术

我国是世界化肥消耗和生产第一大国，其生产量和施用量逐年增加，特别是在一些经济发达的沿海地区，昂贵的农村劳动力成本使人们抛弃了使用有机肥的传统，而依赖大量化肥的投入。据统计，我国化肥总消费量约4600万吨左右，其中氮肥消费量为2300万吨左右，中国化肥产量占世界化肥总产量的1/5以上，居全球首位。

近几年，我国复合肥的使用比例虽有增加但发展缓慢，大大限制了复合肥产业的发展。纠其原因，从现象上看是普通复合肥养分配比不合理，肥效不明显，使用不方便，而实质上是因为复合肥中的氮素养分极易流失，肥效期最多30天，后期要追施氮肥，氮素利用率只有30%左右，很难做成配方科学合理、肥效高、使用方便的优质复合肥。特别是一些小型复合肥生产厂家，由于缺少技术和资金，导致产品质量难以保证。制约着农业发展和农民的收入，如尿素氮的利用率仅为30～40%。提高化肥利用率是全球关注的问题：20世纪70年代，国外经过大量研究，已推出了数十种缓释、控释肥料，这些高新技术可以较好控制肥料养分释放速度与普通肥料常规施肥相比，施用长效缓释肥料可以显著提高含氮肥料的利用率，降低肥料的施用量，不但可以节省大量的人力和能量支出，而且较高的肥料利用率可以将硝酸盐淋溶到地下水的可能性降到最低程度，减少温室气体的排放，保护生态环境，有利于人类的健康。但是，现有技术中用于复合肥料生产的氮素稳定添加剂存在着功能单一、效果不理想、价格过高，增加投入成本、对土壤生态环境产生影响等问题。

此外，现有的复合肥生产标准中虽然对微量元素没有要求，但是出于成本考虑复合肥生产厂家很少有添加微量元素的，导致土壤里中、微量元素入不附出，在有些地区已经出现因为缺素导致的生理病害发生，成为限制产量提高的限制因子。

发明内容

发明要解决的技术问题：提供一种氮素稳定释放组合添加剂，该氮素稳定释放组合添加剂含有中量元素、微量元素，可以提高含氮肥料的氮素利用率，减少氮肥气态损失和淋溶损失，减少过量元素的损失浪费，提高肥料的回报率。

解决技术问题所采取的技术方案：一种氮素稳定释放组合添加剂，由氰胺类组合物和膨润土、斜发沸石、枸溶性硅钙粉构成，按重量计算其构成比例为：氰胺类组合物10%～25%、膨润土20%～25%、斜发沸石20%～25%，枸溶性硅钙粉35%～40%。

作为本发明的改进：所述氰胺类组合物为硫脲、双氰胺、单氰胺三种物质的混合物。

作为本发明的进一步改进：氰胺类组合物中硫脲、双氰胺、单氰胺的重量份比为：1～2：2～4：1～3。

作为本发明的再进一步改进：所述双氰胺、单氰胺、硫脲细度为60～80目。

所述膨润土、沸石、枸溶性硅钙粉的细度均为80～100目。

一种氮素稳定释放组合添加剂的应用，氮素稳定释放组合添加剂与含氮复合（混）肥料均匀混合制成长效缓释复合（混）肥料使用。

作为本发明的进一步改进：所述含氮复合（混）肥料中的氮素形态为酰胺态氮、铵态氮。

所述长效缓释复合（混）肥料中的酰胺态氮、铵态氮按重量计，酰胺态氮占60%～65%，铵态氮占25%～30%，氮素稳定释放组合添加剂占5%～15%，氮素稳定剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥均匀混合。

作为本发明的再进一步改进：所述含氮复合（混）肥料中的氮素形态为酰胺态氮、铵态氮和硝态氮。

所述长效缓释复合（混）肥料中按重量计，酰胺态氮占50%，铵态氮占25%～30%，硝态氮占10%～15%，氮素稳定释放组合添加剂占5%～10%，氮素稳定释放组合添加剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥、硝态氮肥均质混合。

有效效果：本发明的氮素稳定释放组合添加剂，采用了所述氮素稳定释放组合添加剂由氰胺类组合物、斜发沸石、枸溶性硅钙粉和膨润土构成的技术方案。

膨润土含有多种微量元素，如：SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO、CaO、K₂O等。膨润土具有阳离子交换性、吸附性、稳定性等性能，对养分和水分有很强的吸附能力和吸附容量。

斜发沸石是一种架状结构的碱土金属铝硅酸盐矿物质，斜发沸石性质稳定，离子交换量及表面积大，吸附性能好，具有很强的离子交换作用。通过对NH4^+-N和K⁺的选择性吸附作用可使作物不能完全吸收利用的土壤中有效态氮素和有效钾保持在土壤中，进一步减少氮素的气态损失和淋溶损失。斜发沸石还有含有丰富的SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃，CaO，MgO，K₂O，NaO等营养元素，这些元素都以离子状态存在，可以被作物所吸收利用。斜发沸石对于水分子有非常强的亲和力，保水性良好，能保持土壤松软，改善团粒情形。

枸溶性硅钙粉富含硅、钙、镁、铁、和锰等元素，硅是植物体组成的重要营养元素，被国际土壤界列为继氮、磷、钾之后的第四大元素，农作物吸收硅后能促进根系生长发育，提高抗倒伏、抗病虫害、抗旱、抗寒和养分吸收的能力，并能够改善农作物品质，符合现代“绿色食品”发展的要求。硅肥可以调节农作物在不同阶段对氮、磷、钾等元素的营养需求，在其它元素使用过量时有抑制供给的作用。同时，硅肥可明显改善农产品品质，使瓜果类的糖及维生素、花生的脂肪、谷物的淀粉、小麦的蛋白质等含量明显提高。增加果实的硬度，着色好、口味佳，商品性好，耐储运，延长保鲜期。硅肥能减少磷肥在土壤中的固定，活化土壤中的磷和促进根系对磷的吸收，提高磷肥的利用率。强化钙、镁的吸收和利用，能很好的调节作物对氮、磷、钾等不同养分的平衡吸收，被称为“植物调节性肥料”， 枸溶性硅钙粉除含有较多的有益的营养元素硅、钙、镁还含有一定量的锌、镁、硼、铁等微量元素，对作物有复合营养作用。

膨润土、斜发沸石、枸溶性硅钙粉中均含有钙、镁、锌、铁、锰等中、微量元素，都是植物生长所需要的重要元素，对于防止某些特殊作物生理病害的发生有重要意义。

相对于现有技术，本发明氮素稳定释放组合添加剂，除含有脲酶抑制剂硝化抑制剂外，还利用斜发沸石的离子交换量性能，对土壤中的NH4⁺、K⁺有较强的选择性吸附性能。具有高度的保氮、保钾作能力，防止肥料流失。同时为作物提供多种中量元素和微量元素。因此，本发明的氮素稳定释放组合添加剂，具有提高含氮肥料的氮素利用率，促进其它营养物质的吸收和有效性，补充中量元素、微量元素，减少氮素损失和对生态环境的危害的作用，本发明的氮素稳定释放组合添加剂可以将含氮肥料的氮素利用率提高20%。

本发明中氰胺类组合物和膨润土、沸石、硅钙粉各具特色，组合在一起发挥协同互补，接力增效作用。全部原料均为绿色环保物质。原料丰富，价格低廉，使用灵活，简便易操作，适用于各种复合肥料生产工艺和设备，因此是生产各种长效缓释复合（混）肥料的理想物质。

由于采用了所述膨润土、沸石、硅钙粉的细度为80～100目，所述双氰胺、单氰胺、硫脲的细度为60～80目的技术特征，提高了元素的有效性和吸附性。

由于采用了所述氰胺类组合物为硫脲、双氰胺、单氰胺三种物质的混合物的技术特征。

双氰胺是硝化抑制剂，通过抑制亚硝化作用和反硝化作用的铵氧化细菌或亚硝化细菌控制土壤中NH₄ ⁺向NO₂ ^-和NO₂ ^-向NO₃ ^-的转化。。

单氰胺本身是很好的植物生长调节剂、杀菌剂、杀虫剂。单氰胺较易发生聚合反应生成是双氰胺。

硫脲具有脲酶抑制剂、硝化抑制剂的双重作用，硫脲对脲酶活性的抑制作用非常明显，但是作用时间较短。

硫脲、双氰胺、单氰胺三种物质均为氰胺类物质各具特性并具有不同的作用，利用其协同接力互转互补作用可以调整复合肥料中的酰胺态氮、铵态氮、硝态氮的转化和利用，来增加作物对有效氮的利用时间和减少NO₂ ^-和NO₃ ^-的直接损失或间接损失。

由于合理地限定了本发明的氮素稳定释放组合添加剂与含氮复合（混）肥料的配合比例，以及含氮复合（混）肥料中氮素形态的构成比例，使得采用本氮素稳定释放组合添加剂生产的长效缓释复（混）合肥料具有氮素利用率高，肥效长，使供肥速率与作物的需肥规律基本达到一致，一次基肥施用不用追肥即可满足作物整个生育期的需要，节约肥料，降低成本，提高产量，改善品质的优点，满足了农民的实际需要，可以大大减轻农民的劳动强度，同时有利于生态环境的保护。

具体实施方式

一种氮素稳定释放组合添加剂，由氰胺类组合物、膨润土、斜发沸石和枸溶性硅钙粉构成，所述膨润土、沸石、硅钙粉的细度均为80～100目。

所述氰胺类组合物为硫脲、双氰胺、单氰胺三种物质的混合物，所述硫脲、双氰胺、单氰胺细度为60～80目。

实施例1

氰胺类组合物中硫脲、双氰胺、单氰胺的重量份比为：1：4：1。

实施例2

氰胺类组合物中硫脲、双氰胺、单氰胺的重量份比为： 2：2：3。

实施例3

一种氮素稳定释放组合添加剂，按重量计算其构成比例为：氰胺类组合物25%、膨润土20%、斜发沸石20%，枸溶性硅钙粉35%。

实施例4

一种氮素稳定释放组合添加剂，按重量计算其构成比例为：氰胺类组合物10%、膨润土25%、斜发沸石25%，枸溶性硅钙粉40%。

实施例5

一种氮素稳定释放组合添加剂的应用，氮素稳定释放组合添加剂与含氮复合（混）肥料均匀混合制成长效缓释复合（混）肥料使用，所述含氮复合（混）肥料中的氮素形态为酰胺态氮、铵态氮，长效缓释复合（混）肥料中按重量计，酰胺态氮占60%，铵态氮占25%，氮素稳定释放组合添加剂占15%，氮素稳定释放组合添加剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥均匀混合。

实施例6

一种氮素稳定释放组合添加剂的应用，氮素稳定释放组合添加剂与含氮复合（混）肥料均匀混合制成长效缓释复合（混）肥料使用，所述含氮复合（混）肥料中的氮素形态为酰胺态氮、铵态氮，长效缓释复合（混）肥料中按重量计，酰胺态氮占65%，铵态氮占30%，氮素稳定释放组合添加剂占5%，氮素稳定释放组合添加剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥均匀混合。

实施例7

一种氮素稳定释放组合添加剂的应用，氮素稳定释放组合添加剂与含氮复合（混）肥料均匀混合制成长效缓释复合（混）肥料使用，所述含氮复合（混）肥料中的氮素形态为酰胺态氮、铵态氮、硝态氮，长效缓释复合（混）肥料中按重量计，酰胺态氮占50%，铵态氮占25%，硝态氮15%，氮素稳定释放组合添加剂占10%。

实施例8

一种氮素稳定释放组合添加剂的应用，氮素稳定释放组合添加剂与含氮复合（混）肥料均匀混合制成长效缓释复合（混）肥料使用，所述含氮复合（混）肥料中的氮素形态为酰胺态氮、铵态氮、硝态氮，长效缓释复合（混）肥料中按重量计，酰胺态氮占50%，铵态氮占30%，硝态氮15%，氮素稳定释放组合添加剂占5%

本发明的氮素稳定释放组合添加剂的制备方法：

取实施例1或2中配方量及所要求细度的硫脲、双氰胺、单氰胺，混合均匀，得氰胺类组合物。

取实施例3或4中配方量及所要求细度的膨润土、斜发沸石、枸溶性硅钙粉、氰胺类组合物混合均匀，得本发明的氮素稳定释放组合添加剂。

本发明的氮素稳定释放组合添加剂的应用方法：

取实施例5、6、7或8中配方量的氮素稳定释放组合添加剂及所要求的含氮复合（混）肥料混合均匀，得长效缓释复合（混）肥料。

本发明中所用的枸溶性硅钙粉为高炉水淬渣或黄磷炉渣生产的枸溶性硅钙粉。

本发明有效的解决了制约复合肥发展的瓶颈问题，不但解决了氮肥利用率的问题，而且解决了复合肥配方科学、合理的问题，使科学施肥、配方施肥成为现实。

Claims (9)

1.一种氮素稳定释放组合添加剂，其特征是：所述氮素稳定释放组合添加剂由氰胺类组合物和膨润土、斜发沸石、枸溶性硅钙粉构成，按重量计算其构成比例为：氰胺类组合物10%～25%、膨润土20%～25%、斜发沸石20%～25%，枸溶性硅钙粉35%～40%，所述氰胺类组合物为硫脲、双氰胺、单氰胺三种物质的混合物。

2.根据权利要求1所述的氮素稳定释放组合添加剂，其特征是：氰胺类组合物中硫脲、双氰胺、单氰胺的重量份比为：1～2：2～4：1～3。

3.根据权利要求1或2所述的氮素稳定释放组合添加剂，其特征是：所述硫脲、双氰胺、单氰胺细度为60～80目。

4.根据权利要求3所述的氮素稳定释放组合添加剂，其特征是：所述膨润土、斜发沸石、枸溶性硅钙粉的细度均为80～100目。

5.根据权利要求1所述的氮素稳定释放组合添加剂的应用，其特征是：氮素稳定释放组合添加剂与含氮复合肥料均匀混合制成长效缓释复合肥料或复混肥料使用。

6.根据权利要求5所述的氮素稳定释放组合添加剂的应用，其特征是：所述含氮复合肥料中的氮素形态为酰胺态氮、铵态氮。

7.根据权利要求6所述的氮素稳定释放组合添加剂的应用，其特征是：所述长效缓释复合肥料或复混肥料中的酰胺态氮、铵态氮按重量计，酰胺态氮占60%～65%，铵态氮占25%～30%，氮素稳定释放组合添加剂占5%～15%，氮素稳定剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥均匀混合。

8.根据权利要求5所述的氮素稳定释放组合添加剂的应用，其特征是：所述含氮复合肥料中的氮素形态为酰胺态氮、铵态氮和硝态氮。

9.根据权利要求8所述的氮素稳定释放组合添加剂的应用，其特征是：所述长效缓释复合肥料或复混肥料中按重量计，酰胺态氮占50%，铵态氮占25%～30%，硝态氮占10%～15%，氮素稳定释放组合添加剂占5%～10%，氮素稳定释放组合添加剂与酰胺态氮肥、铵态氮肥、硝态氮肥均质混合。