CN103896672A

CN103896672A - 聚离子增效稳定性脲铵氮肥及其制备方法

Info

Publication number: CN103896672A
Application number: CN201210591099.8A
Authority: CN
Inventors: 李东坡; 武志杰
Original assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Current assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date: 2012-12-29
Filing date: 2012-12-29
Publication date: 2014-07-02

Abstract

本发明属肥料领域，具体的说是一种聚离子增效稳定性脲铵氮肥及其制备方法。脲铵氮肥由尿素、铵态氮肥、植物所必需的各种中微量营养元素、聚离子增效剂、养分调理剂、植物助长剂和氮稳定剂组成，按重量百分比计：32.0-75.0％尿素、20.0-65.0％铵态氮肥、0.0-10.0％中量营养元素、0.0-8.0％微量营养元素，0.5-50‰聚离子增效剂、0.0-10.0％养分调理剂、0.01-10.0％植物助长剂和0.5-8.0％氮稳定剂。本发明肥料与普通脲铵氮肥相比，在作物增产潜力范围内，施用相同量肥料，粮食作物可增产10-30％，蔬菜作物可增产30-100％，水果可增产10-50％，达到相同目标产量，最多可节省肥料10-30％，肥效期长，肥效期可达120天以上。应用本发明肥料，可大量节省因肥料生产所消耗的资源和能源，是一种理想的节能减排氮素肥料新产品。

Description

聚离子增效稳定性脲铵氮肥及其制备方法

技术领域

本发明属肥料领域，具体的说是一种聚离子增效稳定性脲铵氮肥及其制备方法。

背景技术

脲铵氮肥它不是一种“新化肥”，但是一种新型肥料，根据中国化工行业标准HG/T4214-2011《脲铵氮肥》中的定义，脲铵氮肥是指含有尿素态氮、铵态氮两种形态氮元素的固体单一肥料。脲铵氮肥的增效机理是减少氨的挥发损失，改变土壤环境，降低脲酶活性；利用铵态氮肥生理酸性特点，降低土壤pH值。减少硝态氮淋失和反硝化损失，提高肥料的有效性。脲铵氮肥主要发挥不同形态氮肥间的协同效应，不同形态氮肥的搭配，对不同作物喜好各种形态氮素程度的差异性有重要意义，可显着提高氮肥的利用率。目前尿素是中国最主要的氮肥品种，氯化铵、硫酸铵等氮肥品种，以及必须防爆改性处理后才能农用的硝酸铵，仍是中国氮肥的重要组成部分，科学合理利用这些肥料品种，有效提高肥料利用率对于这些肥料的生产与推广应用非常重要。脲铵氮肥就是适应这一需求应运而生的氮肥新品种。脲铵氮肥主要成分是尿素和铵态氮，其主要原料是尿素、硫酸铵或氯化铵，是其混合物。就其成分来说，都是速效肥料，利用肥料施入土壤后转化或溶解后产生的土壤环境效应对氮的缓效作用是很有限的，其肥料性质与普通尿素肥料和普通硫酸铵肥料、普通氯化铵肥料属于一类。因此对脲铵氮肥进行改性或提高其施入土壤中的稳定性和功能性，增加脲铵氮肥活化土壤营养元素、促进作物生长功能、增加脲铵氮肥的施用效果，以期大幅度提高脲铵氮肥的利用率，实现高产高效、优质十分必要，也刻不容缓。

发明内容

本发明目的在于提供一种聚离子增效稳定性脲铵氮肥及其制备方法。

为实现上述目的本发明采用技术方案为：

一种聚离子增效稳定性脲铵氮肥，脲铵氮肥由尿素、铵态氮肥、植物所必需的各种中微量营养元素、聚离子增效剂、养分调理剂、植物助长剂和氮稳定剂组成，按重量百分比计：32.0-75.0％尿素、20.0-65.0％铵态氮肥、0.0-10.0％中量营养元素、0.0-8.0％微量营养元素，0.5-50‰聚离子增效剂、0.0-10.0％养分调理剂、0.01-10.0％植物助长剂和0.5-8.0％氮稳定剂。

所述脲铵氮肥配制时投加的尿素与铵态氮肥含氮总氮量≥28％。

所述的尿素由尿素工业化大型生产装置生产而成的尿素肥料，尿素以含氮量≥46％计；

所述铵态氮肥为硫酸铵和/或氯化铵，混合时按任意比，硫酸铵以含氮量≥21％计、氯化铵以含氮量≥25％计，

所述中量营养元素为含钙和镁的物质各一种或几种组合，混合时按任意比；含钙离子盐，如氯化钙，含镁离子盐，如硫酸镁；

所述微量营养元素为含铁、锌、锰、铜、钼、硼等物质的一种或几种组合，混合时按任意比；如硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、钼酸铵、硼砂等；

所述聚离子增效剂为聚天门冬氨酸、聚天门冬氨酸盐类、聚γ谷氨酸及其聚γ谷氨酸盐类的一种或几种组合；其中聚天门冬氨酸盐类为聚天门冬氨酸钾、聚天门冬氨酸钙、聚天门冬氨酸钠、聚天门冬氨酸锌、聚天门冬氨酸镁、聚天门冬氨酸铜、聚天门冬氨酸铁或聚天门冬氨酸锰；聚γ谷氨酸盐类为聚γ谷氨酸钾、聚γ谷氨酸钙、聚γ谷氨酸钠、聚γ谷氨酸锌、聚γ谷氨酸镁、聚γ谷氨酸铜、聚γ谷氨酸铁或聚γ谷氨酸锰。

所述养分调理剂为腐植酸及其盐和/或氨基酸螯合金属离子，其中腐植酸及其盐为腐植酸、腐植酸钾、腐植酸钙、腐植酸钠、腐植酸锌、腐植酸鉄、腐植酸镁、腐植酸锰、腐植酸铜、黄腐酸、黄腐酸钾、黄腐酸钠、黄腐酸钙、黄腐酸锌、黄腐酸鉄、黄腐酸镁、黄腐酸锰、黄腐酸铜中一种或几种组合；氨基酸螯合金属离子为氨基酸螯合钾、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合镁、氨基酸螯合铁、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌中的一种或几种组合。

所述植物助长剂为对作物根系生长和幼苗发育有显著促进作用的植物生长调节剂类物质，即复硝酚钠、吲哚-3-乙酸、胺鲜酯（己酸二乙氨基乙醇酯）、萘乙酸、氯吡脲、赤霉素中一种或几种组合。

所述氮稳定剂为脲酶抑制剂和硝化抑制剂二者的混合物。脲酶抑制剂为N-甲基-2-吡咯烷酮（LNS）、N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、硫代硫酸铵（ATS）、硫代磷酸三酰胺、苯基磷酰二胺、硫代磷酰三胺、磷酰三胺、氢醌（HQ）及其他脲酶抑制剂中的一种或几种；硝化抑制剂为双氰胺（DCD）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）、3，5-二甲基吡唑、3，5-二甲基吡唑磷酸盐、1-甲胺酰基－3－甲基吡唑、1-甲基吡唑－1羧酰胺、3－甲基吡唑、氮－吡啶（2－氯－6－（三氯甲基）－吡啶），N-Serve（代号CP，美国Serve公司）或4－氯－3－甲基吡唑及其他硝化抑制剂中的一种或几种。

聚离子增效稳定性脲铵氮肥的制备方法：按上述比例将脲铵氮肥中原料各组分混合均匀，在熔融状态下输送到生产复合肥料的高塔进行造粒生产，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥；

或将原料成分铵态氮肥、植物所必需的各种中微量营养元素、聚离子增效剂、养分调理剂、植物助长剂和氮稳定剂溶于适量水中或制成均匀分散的悬浮水溶液，而后通过流量计注入尿素熔融尿浆进行均匀混合后熔融造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥；

或利用氨酸法生产硫酸铵（氯化铵），在添加按上述比例的尿素、中微量营养元素、聚离子增效剂、植物助长剂、养分调理剂和氮稳定剂混合均匀后，投入到氨酸法生产硫酸铵（氯化铵）或复合肥滚筒生产线中，进行复混肥生产程序造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥；

或利用氨酸法生产复合肥料的高塔生产设备与工艺进行造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥。装袋包装即可。

本发明所具有的优点：本发明含有作物生长所必需的、对作物营养生长和生殖生长最为敏感的中微量营养元素，聚离子增效剂、养分调理剂、植物助长剂、氮稳定剂等组成的聚离子增效稳定性脲铵氮肥。

本发明脲铵氮肥在土壤中的有效状态稳定、能增强肥料施用效果、促进作物对土壤中的养分吸收、促进和刺激作物生长、增强作物抗逆性、提高肥料利用率、对环境无污染。利用本发明生产的脲铵氮肥，可比普通脲铵氮肥提高氮素利用率10-60％，有效调理和改善土壤生态环境，显著优化植物营养供应与吸收分配机制。与普通脲铵氮肥相比，在作物增产潜力范围内，施用相同量肥料，粮食作物可增产10-30％，蔬菜作物可增产30-100％，水果可增产10-50％，达到相同目标产量，最多可节省肥料10-30％，肥效期长，肥效期可达120天以上。应用本发明肥料，可大量节省因肥料生产所消耗的资源和能源，是一种理想的节能减排氮素肥料新产品。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1：

制备配制比例如下肥料：按重量计：

尿素32％；硫酸铵65％；硫酸锌0.1％；硫酸锰0.1％；硫酸铜0.1％；钼酸铵0.1％；硼砂0.1％；聚天门冬氨酸5‰；复硝酚钠0.6％；NBPT0.4％；DMPP1％。

制备方法：将上述物质按相应比例添加到搅拌器中混合均匀，利用氨酸法生产硫酸铵或复合肥设备，投入到氨酸法生产硫酸铵复合肥滚筒生产线中，准确计算氨酸法生产硫酸铵相应的量，进行复混肥生产程序造粒，即制得含有微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥。

实施例2：

制备配制比例如下：按重量计：尿素40％；氯化铵40％；氯化钙2.5％；氯化镁2.5％；硫酸铁1％；硫酸锌1％；硫酸锰1％；硫酸铜1％；钼酸铵0.5％；硼砂0.5％；聚天门冬氨酸钙50‰；氨基酸螯合锌1.5％；吲哚-3-乙酸0.5％；HQ1.0％；DCD2.0％。

制备方法：将上述组分按相应比例添加到搅拌器中混合均匀，利用氨酸法生产氯化铵或复合肥设备，投入到氨酸法生产氯化铵复合肥滚筒生产线中，准确计算氨酸法生产氯化铵相应的量，进行复混肥生产程序造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥。

实施例3：

制备配制比例如下：按重量计：尿素60％；硫酸铵20％；氯化钙5.0％；硫酸镁5.0％；硫酸铁0.5％；硫酸锌0.1％；硫酸锰0.1％；硫酸铜0.1％；钼酸铵0.1％；硼砂0.1％；聚天门冬氨酸钾5‰；γ聚谷氨酸5‰；氨基酸螯合钙4.0％；胺鲜酯0.5％；NBPT1.5％；DMPP2.0％。

制备方法：将上述原料按重量组分混合均匀，在熔融状态下输送到生产复合肥料的高塔设备***进行熔融造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥。

实施例4：

制备配制比例如下：按重量计：尿素60％；硫酸铵30％；氯化镁1.0％；硫酸锌0.1％；硫酸锰0.1％；硫酸铜0.1％；钼酸铵0.2％；硼砂0.3％；聚γ谷氨酸（γ聚谷氨酸）30‰；氨基酸螯合锌2.0％；复硝酚钠0.2％；NBPT1.0％；DCD2.0％。

制备方法：将上述原料除尿素外的组分溶于适量的水中或制成均匀分散的悬浮水溶液，结合尿素生产***的高塔生产设备，在计量准确的尿素尿浆流量基础上，注入尿素生产***中的熔融尿浆中进行均匀混合后熔融造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥。

实施例5：

制备配制比例如下：按重量计：尿素75％；硫酸铵20％；氯化钙0.5％；氯化镁0.5％；硫酸铁0.02％硫酸锌0.02％；硫酸锰0.02％；硫酸铜0.02％；钼酸铵0.02％；硼砂0.02％；聚γ谷氨酸38‰；复硝酚钠0.5％；NBPT0.25％；HQ1.0％；DMPP0.25％；DCD1.5％。

制备方法：将上述物质按相应组分混合均匀，利用氨酸法生产复合肥料的高塔生产设备与工艺进行造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥。

应用例

应用例1：

采用实施例1所生产的聚离子增效稳定性脲铵氮肥，施肥料为40kg/亩（666.7m²），结合施用15kg/亩磷酸二铵、12kg/亩硫酸钾，在玉米播种时一次性做底肥施入，玉米生长期不追肥，以普通脲铵氮肥为对照进行试验，施入相同量的磷、钾肥料，以同样方法施用。施入聚离子增效稳定性脲铵氮肥，玉米籽粒产量为915kg/亩，普通脲铵氮肥玉米籽粒产量为738kg/亩。

表1.应用实施例1生产的肥料试验结果

处理	施肥量kg/亩	玉米产量kg/亩	增产率％	氮肥利用率％
					普通脲铵氮肥	40	738.00	0.00	35.12
实施例1肥料	40	915.00	23.98	47.21

应用例2：

采用实施例2所生产的聚离子增效稳定性脲铵氮肥，施肥料为50kg/亩（666.7m²），结合施用18kg/亩磷酸二铵、15kg/亩氯化钾，在水稻插秧前一次性做底肥施入，水稻生长期不追肥，以普通脲铵氮肥为对照进行试验，施入相同量的磷、钾肥料，以同样方法施用。施入聚离子增效稳定性脲铵氮肥，水稻籽粒产量为786kg/亩，普通脲铵氮肥水稻籽粒产量为625kg/亩。

表2.应用实施例2生产的肥料试验结果

处理	施肥量kg/亩	水稻产量kg/亩	增产率％	氮肥利用率％
					普通脲铵氮肥	50	625.00	0.00	33.35
实施例2肥料	50	786.00	25.76	46.13

Claims

1.一种聚离子增效稳定性脲铵氮肥，其特征在于：脲铵氮肥由尿素、铵态氮肥、植物所必需的各种中微量营养元素、聚离子增效剂、养分调理剂、植物助长剂和氮稳定剂组成，按重量百分比计：32.0-75.0％尿素、20.0-65.0％铵态氮肥、0.0-10.0％中量营养元素、0.0-8.0％微量营养元素，0.5-50‰聚离子增效剂、0.0-10.0％养分调理剂、0.01-10.0％植物助长剂和0.5-8.0％氮稳定剂。

2.按权利要求1所述的聚离子增效稳定性脲铵氮肥，其特征在于：所述脲铵氮肥配制时投加的尿素与铵态氮肥含氮总氮量≥28％。

3.按权利要求1所述的聚离子增效稳定性脲铵氮肥，其特征在于：所述聚离子增效剂为聚天门冬氨酸、聚天门冬氨酸盐类、聚γ谷氨酸及其聚γ谷氨酸盐类的一种或几种组合；其中聚天门冬氨酸盐类为聚天门冬氨酸钾、聚天门冬氨酸钙、聚天门冬氨酸钠、聚天门冬氨酸锌、聚天门冬氨酸镁、聚天门冬氨酸铜、聚天门冬氨酸铁或聚天门冬氨酸锰；聚γ谷氨酸盐类为聚γ谷氨酸钾、聚γ谷氨酸钙、聚γ谷氨酸钠、聚γ谷氨酸锌、聚γ谷氨酸镁、聚γ谷氨酸铜、聚γ谷氨酸铁或聚γ谷氨酸锰。

4.按权利要求1所述的聚离子增效稳定性脲铵氮肥，其特征在于：所述养分调理剂为腐植酸及其盐和/或氨基酸螯合金属离子，其中腐植酸及其盐为腐植酸、腐植酸钾、腐植酸钙、腐植酸钠、腐植酸锌、腐植酸鉄、腐植酸镁、腐植酸锰、腐植酸铜、黄腐酸、黄腐酸钾、黄腐酸钠、黄腐酸钙、黄腐酸锌、黄腐酸鉄、黄腐酸镁、黄腐酸锰、黄腐酸铜中一种或几种组合；氨基酸螯合金属离子为氨基酸螯合钾、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合镁、氨基酸螯合铁、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌中的一种或几种组合。

5.按权利要求1所述的聚离子增效稳定性脲铵氮肥，其特征在于：所述植物助长剂为复硝酚钠、吲哚-3-乙酸、胺鲜酯（己酸二乙氨基乙醇酯）、萘乙酸、氯吡脲、赤霉素中一种或几种组合。

6.一种权利要求1所述的聚离子增效稳定性脲铵氮肥的制备方法，其特征在于：按上述比例将脲铵氮肥中原料各组分混合均匀，在熔融状态下输送到生产复合肥料的高塔进行造粒生产，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥；

或将原料成分铵态氮肥、植物所必需的各种中微量营养元素、聚离子增效剂、养分调理剂、植物助长剂和氮稳定剂溶于水中制成均匀分散的悬浮水溶液，而后通过流量计注入尿素熔融尿浆进行均匀混合后熔融造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥；

或利用氨酸法生产硫酸铵（氯化铵），在添加按上述比例的尿素、中微量营养元素、聚离子增效剂、植物助长剂、养分调理剂和氮稳定剂混合均匀后，投入到氨酸法生产硫酸铵（氯化铵）或复合肥滚筒生产线中，进行复混肥生产程序造粒，即制得含有多种中微量营养元素的聚离子增效稳定性脲铵氮肥。

7.按权利要求6所述的聚离子增效稳定性脲铵氮肥的制备方法，其特征在于：所述脲铵氮肥可用于粮食作物、油料作物、蔬菜或果树上，并可溶于灌溉水中作底肥中的氮肥一次性施入，或多次追肥施入。