CN109206247A - 一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体的制备方法,该制备方法包括海藻酸有机提取剂制备、海藻酸提取液制备与海藻酸增效载体制备等步骤。海藻酸增效载体与尿素结合后,明显减缓尿素的分解和转化速度,通过降低肥际土壤pH降低减少氨挥发损失,肥际1cm内的土壤pH较市售尿素降低0.3~1.3个单位,氨挥发损失减少55%。海藻酸增效载体处理的小麦根系鲜重和活力分别较对照平均提高48.6%和39.9%,玉米根系鲜重和活力分别提高34.4%和27.5%。
Description
【技术领域】
本发明属于肥料生产技术领域。更具体地,本发明涉及一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备方法。
【背景技术】
尿素是我国最重要的氮肥品种,但因其活性高,易转化损失,当季利用率仅30%~35%,造成巨大的经济损失,并带来严重的环境风险,氨在PM2.5中的质量浓度占比为30%左右,部分重污染天气超过60%。碱性土壤的脲酶活性较高,氨挥发损失大。减缓尿素分解速度、降低土壤脲酶活性是降低其损失的主要途径。但传统海藻酸的提取方法主要是利用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等无机碱提取,经强烈反应形成水溶性海藻酸盐,海藻酸原有结构和有效成分被破坏,同时由于碱性较强,尿素转化形成的铵很快以氨的形式挥发损失,一般不宜在碱性土壤上应用。
CN102701866A公开了一种发酵海藻液肥料增效剂及其生产方法与用途,以天然海藻为原料,经微生物发酵,再用碱提取、压滤等工序制取海藻提取液,然后向液体里添加螯合态微量元素,得到本发明的发酵海藻肥料增效剂。CN 104761413A公开了一种具有氨挥发抑制作用的海藻酸肥料增效剂及其制作方法,以海带、菌种、碳源、氮源、中微量元素等为主要原料,经发酵、提取、复配等工序制备。CN107236766A一种整体生物酶解法制备海藻植物生长调节剂的方法,包括生产前准备、原料的预处理、一级酶解、酶解液除杂、酶解液均质、二级酶解、后处理、促生长素的分离纯化、肥料终配等九个步骤。目前还未见到有关适用于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体的专利申请及其相关资料。
因此,本发明人在总结现有技术的基础之上,针对现有技术存在的技术问题,通过大量实验研究与分析工作,终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备方法。
该尿素用海藻酸增效载体制备方法的步骤如下:
A、海藻酸有机提取剂制备
将20~50重量份醇胺、5~10重量份苯胺与5~10重量份乙二醇加到1000~2000重量份温度为60~70℃的水中,搅拌溶解,冷却,得到所述的海藻酸有机提取剂;
B、海藻酸提取液制备
将100重量份海藻粉添加到800~1500重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中,然后在搅拌下将其温度逐渐升至70~90℃,并在这个温度下保持6~12h,接着冷却至室温,离心分离,沉淀物弃去,得到所述的海藻酸提取液;
C、海藻酸增效载体制备
将10~20重量份苯羧酸和0.02~0.05重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中,加热至温度50℃,再加入2~3重量份过氧化二异丙苯,接着加热至温度100℃,在这个温度下反应60~120min,再加入2~6重量份聚氧乙烯醚,冷却,用过磷酸水溶液将其pH值调节至4.5~5.5,得到一种适用于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体。
根据本发明的一种优选实施方式,在步骤A中,所述的醇胺是一种或多种选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺的醇胺。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤A中,将在转速60~180rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度30℃以下。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤A中,醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是28~42:6~9:6~9:1200~1800。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,所述的海藻是褐藻、巨藻或泡叶藻。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,所述海藻粉的粒度小于2mm。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤B中,在转速1000~5000rpm的条件下离心分离10~30min。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤C中,所述的苯羧酸是苯甲酸、苯乙酸、水杨酸或乙酰水杨酸。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤C中,加入聚氧乙烯醚后将其溶液冷却至温度15~30℃。
根据本发明的另一种优选实施方式,在步骤C中,所述过磷酸水溶液的浓度是1~5mol/L。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备方法。
该尿素用海藻酸增效载体制备方法的步骤如下:
A、海藻酸有机提取剂制备
将20~50重量份醇胺、5~10重量份苯胺与5~10重量份乙二醇加到1000~2000重量份温度为60~70℃的水中,搅拌溶解,冷却,得到所述的海藻酸有机提取剂;
本发明使用的醇胺是一种以氨的氮原子为核心,而氨的氢原子被醇取代的化合物,它可与海藻粉中的钙、镁、铁等离子螯合,提高这种原料的水溶性,从而有助于提高从海藻酸粉中提取海藻酸的提取率。
本发明使用的醇胺是一种或多种选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺的醇胺。所述的醇胺都是目前市场上销售的产品,例如由上海敏晨化工有限公司以商品名一乙醇胺(MEA)销售的产品、由邹平县国安化工有限公司以商品名N-甲基二乙醇胺(MDEA)销售的产品。
苯胺有一个氨基基团,它可与海藻酸酸性基团反应,与苯环连接,这样能够增强所提取海藻酸液体的稳定性。本发明使用的苯胺是目前市场上销售的产品,例如由康奈尔化学工业股份有限公司以商品名苯胺MDI级销售的产品。
乙二醇因与水良好的互溶性和抗低温性能而能增强海藻酸有机提取剂液体稳定性和流动性。本发明使用的乙二醇是目前市场上销售的产品,例如由郑州正昇化工产品有限公司以商品名防冻液用乙二醇销售的产品。
在本发明中,其它原料用量在所述的范围内时,如果醇胺的用量低于20重量份时,则会降低海藻酸提取率;如果醇胺的用量高于50重量份时,则会导致海藻酸液体气泡过多,细小的杂质混于海藻酸液体中,提取的海藻酸液体纯度下降;因此,醇胺的用量为20~50重量份是合适的,优选地是28~42重量份,更优选地是30~36重量份。
其它原料用量在所述的范围内时,如果苯胺的用量低于5重量份时,则会对增强海藻酸液体稳定性效果不明显;如果苯胺的用量高于10重量份时,则不会继续提高海藻酸液体稳定性,成本增加;因此,苯胺的用量为5~10重量份是恰当的,优选地是6~9重量份。
其它原料用量在所述的范围内时,如果乙二醇的用量低于5重量份时,则会对低温时提高海藻酸液体稳定性效果不明显;如果乙二醇的用量高于10重量份时,则会因羟基含量较高,随储存时间延长可能引起部分海藻酸沉淀;因此,乙二醇的用量为5~10重量份是恰当的,优选地是6~9重量份。
其它原料用量在所述的范围内时,如果水的用量低于1000重量份时,则会因提取剂浓度过高,水比例低,溶解度有限,提取海藻酸效率下降;如果水的用量高于2000重量份时,则会因提取剂浓度过低,同样导致海藻酸提取率下降;因此,水的用量为1000~2000重量份是合适的,优选地是1200~1800重量份,更优选地是1400~1600重量份。
优选地,醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是28~42:6~9:6~9:1200~1800。
更优选地,醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是30~36:7~8:7~8:1400~1600。
根据本发明,将二甲基甲酰胺等原料在转速60~180rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度30℃以下。
B、海藻酸提取液制备
将100重量份海藻粉添加到800~1500重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中,然后在搅拌下将其温度逐渐升至70~90℃,并在这个温度下保持6~12h,接着冷却至室温,离心分离,沉淀物弃去,得到所述的海藻酸提取液;
根据本发明,所述的海藻是褐藻、巨藻或泡叶藻,本发明使用的海藻都是目前市场上销售的产品,例如本发明使用的褐藻是由烟台长岛三友公司以商品名海带销售的褐藻;本发明使用的巨藻是由陕西斯诺特生物技术有限公司以商品名巨藻原粉销售的巨藻。
根据本发明,采用现有常规破碎设备将褐藻、巨藻或泡叶藻进行粉碎,收集粒度小于2mm的海藻粉作为原料制备海藻酸提取液。
在本发明中,海藻粉为100重量份时,如果所述海藻酸有机提取剂用量低于800重量份,则会导致液体浓稠难以进行后续离心处理;如果所述海藻酸有机提取剂用量高于1500重量份,则会导致提取的海藻酸提取液含水量高影响在尿素中的应用。因此,所述海藻酸有机提取剂用量为800~1500重量份是恰当的。
在这个步骤中,在转速为100~200rpm的搅拌下将海藻粉与海藻酸有机提取剂混合物的温度逐渐升至70~90℃,并在这个温度下保持6~12h。其提取时间超过所述范围是不可取的。如果提取时间短于6h,则海藻酸提取不完全,造成海藻酸损失;如果提取时间超过12h,则导致提取海藻酸的能耗增加,成本增加。因此,海藻酸提取时间为6~12h是可行的。
根据本发明,冷却至室温的提取物使用离心机在转速1000~5000rpm的条件下离心分离10~30min。本发明使用的离心机是目前市场上销售的产品,例如由上海市离心机械研究所有限公司以商品名二相分离卧螺沉降离心机销售的产品。
C、海藻酸增效载体制备
将10~20重量份苯羧酸和0.02~0.05重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中,加热至温度50℃,再加入2~3重量份过氧化二异丙苯,接着加热至温度100℃,在这个温度下反应60~120min,再加入2~6重量份聚氧乙烯醚,冷却,用过磷酸水溶液将其pH值调节至4.5~5.5,得到一种适用于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体。
在本发明中,在过氧化二异丙苯引发剂与聚乙二醇表面活性剂存在下,苯羧酸与步骤B得到的海藻酸提取液中的海藻酸进行接枝反应,于是进一步增加海藻酸酸性官能团种类和数量,其目的是让海藻酸与尿素分子中的氨基结合更加紧密,明显延缓尿素在土壤中的分解速度。
在本发明中,所述的苯羧酸是苯甲酸、苯乙酸、水杨酸或乙酰水杨酸;它们都是目前市场上销售的产品,例如由江苏顺丰化工有限公司以商品名苯甲酸销售的产品、山东新华隆信化工有限公司以商品名工业水杨酸销售的产品、由郑州佳鸿化工有限公司以商品名乙酰水杨酸销售的产品。
在本发明中,其它原料用量在所述范围内时,如果苯羧酸用量低于10重量份,则苯羧基官能团增加量偏低;如果苯羧酸用量高于20重量份,则会引起部分海藻酸沉淀;因此,苯羧酸用量为10~20重量份是恰当的;
其它原料用量在所述范围内时,如果过氧化二异丙苯用量低于2重量份,则会导致接枝效率低;如果过氧化二异丙苯用量高于3重量份,则会导致反应过快;因此,过氧化二异丙苯用量为2~3重量份是可行的;
其它原料用量在所述范围内时,如果聚乙二醇用量低于0.02重量份,则会因分散性低,接枝效果不理想;如果聚乙二醇用量高于0.05重量份,则会形成大分子团,影响接枝效果;因此,聚乙二醇用量为0.02~0.05重量份是可行的;
这个接枝反应在温度100℃下进行60~120min,如果该反应时间短于60min,则苯羧酸与海藻酸结合稳定性不够;如果该反应时间长于120min,则能耗增加明显。因此,这个反应时间为60~120min是可行的。
聚氧乙烯醚在本发明中兼具树脂与非离子表面活性剂性能,它既可作为固定相进一步减缓尿素在土壤溶液中移动,又可作为渗透剂,促进海藻酸与尿素结合。过磷酸在本发明中既可以调节pH、形成缓冲体系,还可以增加尿素颗粒强度,减慢尿素在土壤溶液中的溶解和释放速度。
在本发明中,聚氧乙烯醚用量为2~6重量份。如果聚氧乙烯醚用量低于2重量份,则其分散及渗透性能不明显;如果聚氧乙烯醚用量高于6重量份,则增效载体粘度过高;因此,聚氧乙烯醚用量为2~6重量份是恰当的。
根据本发明,所述过磷酸水溶液的浓度是1~5mol/L。
根据本发明,加入聚氧乙烯醚后将其溶液冷却至温度15~30℃。
本发明使用的聚乙二醇、过氧化二异丙苯、聚氧乙烯醚与过磷酸都是目前市场上销售的产品,例如由陕西双力化工有限公司以商品名过氧化二异丙苯DCP销售的产品、由江苏省海安石油化工厂以商品名聚氧乙烯醚乳化剂OP-7销售的产品。
本发明制备海藻酸增效载体可与尿素生产工艺或颗粒尿素产品结合,生产出高氮肥利用率的新尿素产品。
本发明海藻酸增效载体的使用方法如下:
第一种方法:在尿素生产过程中,将5~50重量份本发明方法制备的海藻酸增效载体加入到1000重量份尿素熔融液中,经高塔喷淋得到含海藻酸增效载体颗粒尿素。
第二种方法:将5~50重量份步骤C制备的海藻酸增效载体加入到1000重量份加热至40~75℃的颗粒尿素中,快速搅拌2min,混匀后于100℃烘干,得到含海藻酸增效载体颗粒尿素。
[有益效果]
本发明的有益效果是:本发明以系列有机碱为原料制备海藻酸有机提取剂,进一步将含有芳环的羧酸与海藻酸接枝,制备适用于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体,并提出该增效载体在尿素上的应用方法。
1、该增效载体中丰富的有机酸性官能团可与尿素的胺基反应形成长链化合物,减缓尿素分解速度;
2、载体钝化土壤脲酶,从而减缓尿素向铵的转化;
3、降低颗粒尿素肥际pH 0.3~1.4个单位,固持已转化形成的铵,减少氨态氮挥发损失67%以上;
4、在减少氮损失的基础上,还具刺激作物根系生长,活化土壤中的磷、钾及中微量元素的功能,进一步提升增效载体的应用效果。海藻酸增效载体处理的小麦根系鲜重和活力分别较对照平均提高48.6%和39.9%,玉米根系鲜重和活力分别提高34.4%和27.5%。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
一、制备实施例
实施例1:本发明适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻酸有机提取剂制备
将30重量份一乙醇胺、5重量份苯胺与8重量份乙二醇加到1200重量份温度为60℃的水中,在转速180rpm的条件下搅拌溶解,接着冷却至温度30℃以下,得到所述的海藻酸有机提取剂;
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度小于2mm的巨藻原粉添加到800重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中,然后在搅拌下将其温度逐渐升至70℃,并在这个温度下保持12h,接着冷却至室温,在转速1000rpm的条件下离心分离30min,沉淀物弃去,得到所述的海藻酸提取液;
C、海藻酸增效载体制备
将16重量份苯甲酸苯羧酸和0.02重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中,加热至温度50℃,再加入2.4重量份过氧化二异丙苯,接着加热至温度100℃,在这个温度下反应60min,再加入2重量份聚氧乙烯醚,冷却至温度15℃,然后用浓度为1mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至4.5,得到一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体。
实施例2:本发明适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻酸有机提取剂制备
将20重量份二乙醇胺、10重量份苯胺与6重量份乙二醇加到1000重量份温度为70℃的水中,在转速60rpm的条件下搅拌溶解,接着冷却至温度30℃以下,得到所述的海藻酸有机提取剂;
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度小于2mm的海带褐藻粉原料添加到1000重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中,然后在搅拌下将其温度逐渐升至90℃,并在这个温度下保持6h,接着冷却至室温,在转速2000rpm的条件下离心分离30min,沉淀物弃去,得到所述的海藻酸提取液;
C、海藻酸增效载体制备
将10重量份苯乙酸苯羧酸和0.04重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中,加热至温度50℃,再加入2.0重量份过氧化二异丙苯,接着加热至温度100℃,在这个温度下反应120min,再加入4重量份聚氧乙烯醚,冷却至温度20℃,然后用浓度为2mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至4.8,得到一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体。
实施例3:本发明适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻酸有机提取剂制备
将50重量份三乙醇胺、6重量份苯胺与5重量份乙二醇加到2000重量份温度为64℃的水中,在转速100rpm的条件下搅拌溶解,接着冷却至温度30℃以下,得到所述的海藻酸有机提取剂;
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度小于2mm的泡叶藻粉原料添加到1500重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中,然后在搅拌下将其温度逐渐升至76℃,并在这个温度下保持10h,接着冷却至室温,在转速5000rpm的条件下离心分离10min,沉淀物弃去,得到所述的海藻酸提取液;
C、海藻酸增效载体制备
将20重量份水杨酸苯羧酸和0.05重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中,加热至温度50℃,再加入3.0重量份过氧化二异丙苯,接着加热至温度100℃,在这个温度下反应80min,再加入6重量份聚氧乙烯醚,冷却至温度25℃,然后用浓度为4mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至5.2,得到一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体。
实施例4:本发明适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备
该实施例的实施步骤如下:
A、海藻酸有机提取剂制备
将40重量份N-甲基二乙醇胺、8重量份苯胺与10重量份乙二醇加到1600重量份温度为68℃的水中,在转速140rpm的条件下搅拌溶解,接着冷却至温度30℃以下,得到所述的海藻酸有机提取剂;
B、海藻酸提取液制备
将100重量份粒度小于2mm的野生海带褐藻粉原料添加到1200重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中,然后在搅拌下将其温度逐渐升至82℃,并在这个温度下保持8h,接着冷却至室温,在转速4000rpm的条件下离心分离15min,沉淀物弃去,得到所述的海藻酸提取液;
C、海藻酸增效载体制备
将14重量份乙酰水杨酸苯羧酸和0.03重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中,加热至温度50℃,再加入2.7重量份过氧化二异丙苯,接着加热至温度100℃,在这个温度下反应100min,再加入4重量份聚氧乙烯醚,冷却至温度30℃,然后用浓度为5mol/L的过磷酸水溶液将其pH值调节至5.5,得到一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体。
二、试验实施例
试验实施例1:本发明海藻酸增效载体对尿素肥际土壤pH、尿素态氮和氨挥发的影响
样品制备:将实施例1、实施例2和实施例3制备的海藻酸增效载体分别按照它与尿素的重量比2:100添加至温度118℃的熔融尿素中,反应5min后,将海藻酸尿素熔融液及市售尿素(瑞星集团股份有限公司生产,含氮量46%)熔融液分别倾倒于长×宽×高=5cm×5cm×5cm的不锈钢模具中,冷却后,取出,获得正方体尿素U、正方体海藻酸尿素A、B、C。
试验步骤:
(1)肥际试验:分别将正方体尿素U、正方体海藻酸尿素A、B、C置于含水量18%的石灰性潮土(山东德州)中,压实土壤至容重1.3,于25±2℃培养12小时。培养结束后,用刀片分别切出距离正方体尿素边缘1.5-2.0cm、1.0-1.5cm、0.5-1.0cm、0-0.5cm的土壤。分别通过HG/T4135-2010规定的二乙酰一肟比色法和pH计检测得到尿素态氮和肥际土壤pH。
(2)氨挥发试验:按0.5g尿素N/kg土的用量分别称取U、A、B、C,与石灰性潮土混匀,置于培养瓶中,在培养瓶中放入盛有2%硼酸溶液的小烧杯,用塑料薄膜密封,于温度25±2℃下培养24小时后,向硼酸溶液中加入3滴溴甲酚绿-甲基红指示剂,用0.01M 1/2H2SO4标准溶液滴定硼酸吸收的氨。其试验结果列于表1中。
表1:本发明海藻酸尿素与市售尿素的肥际土壤pH、尿素态氮含量、氨挥发氮比较
碱性土壤的脲酶活性相对较高、尿素转化产生的铵容易挥发损失。肥际是肥料转化的最初阶段,决定着后期的尿素转化和损失过程。这些试验结果表明,本发明制备的海藻酸增效载体可显著降低尿素肥际土壤pH,特别是降低肥际1cm以内的土壤pH,降低幅度0.3~1.3个pH单位,即肥际土壤溶液中的H+浓度提高3~13倍;肥际2cm内尿素显著高于市售尿素处理,说明海藻酸尿素的分解和转化速度明显减缓;氨挥发氮平均仅为市售尿素的45.3%。
试验实施例2:本发明海藻酸增效载体对小麦和玉米根系生长和活力的影响
试验样品:
实施例1、实施例2和实施例4制备的海藻酸增效载体。增效载体在霍格兰营养液中的添加量为0.2g/L,分别记为A、B、C。
试验方法:
将处理的石英砂装到500mL培养砵(底部有排水孔)中,距离砵沿2~3cm。将处理的作物定植于培养砵中,每个处理重复6次。每隔4天浇灌1次营养液,每次100mL,以保持一定的湿度和养分浓度。
试验检测:
在作物出苗后第21天取样测定根系鲜重,采用《植物生理学实验指导》(华南理工大学出版社,2015年)常规比色方法测定TTC活力。
该试验检测结果列于表2中。
表2:本发明海藻酸增效载体对作物根系生长和活力的影响
作物根系的吸收能力是决定肥料利用率的重要因素。由表2列出的结果可知,本发明海藻酸增效载体A、B、C处理的小麦根系鲜重和活力分别较对照平均提高48.6%和39.9%,玉米根系鲜重和活力分别提高34.4%和27.5%。
试验实施例3:利用本发明海藻酸增效载体制备的海藻酸尿素对新疆碱性土壤棉花产量的影响
试验安排在新疆农科院土壤肥料与农业节水研究所的“国家灰漠土肥料与肥力效益监测站”进行,试验地距乌鲁木齐市22公里,年平均气温5—7℃,昼夜温差平均15℃以上,年降水量150—200mm,蒸发量1600—2200mm,无霜期126天左右。
试验地土壤肥力中等,前茬作物为玉米,小区面积160m2。田间试验采取膜下滴灌:一膜四行加压滴灌种植模式,膜上行距30cm+40cm+30cm,膜间距60cm,株距10cm。
处理设置:
处理1:对照,
处理2:本发明海藻酸尿素AU(利用实施例4的海藻酸载体),
处理3:市售尿素U,
共设3个处理,每个处理重复3次,共设9个小区;各处理均基施重过磷酸钙15kg/亩做基肥。
施肥方式:各处理尿素基施用量为12kg/亩,其余肥料分7次追施,比例为:苗期1次占追肥量的10%,蕾期2次共25%,花铃期4次共65%,均随水滴入。
表3:试验处理及施肥量配置
表4:海藻酸尿素对棉花产量的影响
由表4列出的结果可知,本发明海藻酸尿素比市售尿素提高籽棉产量17.9%,皮棉产量提高16.7%。所以,本发明海藻酸尿素对提高棉花产量的效果比市售尿素表现好。
由此可见,本发明制备的海藻酸增效载体与尿素结合后,可通过影响肥际pH减缓尿素在碱性土壤中的分解、释放和转化,并降低氨挥发损失。提高作物根系活力,促进养分吸收利用。
Claims (10)
1.一种适于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体制备方法,其特征在于该制备方法的步骤如下:
A、海藻酸有机提取剂制备
将20~50重量份醇胺、5~10重量份苯胺与5~10重量份乙二醇加到1000~2000重量份温度为60~70℃的水中,搅拌溶解,冷却,得到所述的海藻酸有机提取剂;
B、海藻酸提取液制备
将100重量份海藻粉添加到800~1500重量份在步骤A得到的海藻酸有机提取剂中,然后在搅拌下将其温度逐渐升至70~90℃,并在这个温度下保持6~12h,接着冷却至室温,离心分离,沉淀物弃去,得到所述的海藻酸提取液
C、海藻酸增效载体制备
将10~20重量份苯羧酸和0.02~0.05重量份聚乙二醇加入到100重量份在步骤B得到的海藻酸提取液中,加热至温度50℃,再加入2~3重量份过氧化二异丙苯,接着加热至温度100℃,在这个温度下反应60~120min,再加入2~6重量份聚氧乙烯醚,冷却,用过磷酸水溶液将其pH值调节至4.5~5.5,得到一种适用于碱性土壤的尿素用海藻酸增效载体。
2.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤A中,所述的醇胺是一种或多种选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺的醇胺。
3.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤A中,将在转速60~180rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度30℃以下。
4.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤A中,醇胺、苯胺、乙二醇与水的重量比是28~42:6~9:6~9:1200~1800。
5.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤B中,所述的海藻是褐藻、巨藻或泡叶藻。
6.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤B中,所述海藻粉的粒度小于2mm。
7.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤B中,在转速1000~5000rpm的条件下离心分离10~30min。
8.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤B中,所述的苯羧酸是苯甲酸、苯乙酸、水杨酸或乙酰水杨酸。
9.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤C中,加入聚氧乙烯醚后将其溶液冷却至温度15~30℃。
10.根据权利要求1所述的海藻酸增效载体制备方法,其特征在于在步骤C中,所述过磷酸水溶液的浓度是1~5mol/L。
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