一種增效含氮肥料及其制備方法

專利名稱：一種增效含氮肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增效含氮肥料及其制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氮素是植物營(yíng)養(yǎng)三要素之一，氮肥的生產(chǎn)和施用對(duì)世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展功不可沒(méi)。就肥效而言一氮肥 > 磷肥 > 鉀肥，氮肥在我國(guó)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中所起的作用最大。在我國(guó)，化肥施用量中氮肥所占比例最大，占我國(guó)化肥總施用量的61. 2%，占世界氮肥年施用總量的30%左右，居世界首位。我國(guó)從70年代初開(kāi)始大量使用氮肥，至2010年中國(guó)氮肥施用量是美國(guó)的3倍、法國(guó)的I. 5倍、德國(guó)的I. 6倍。^一五”期間，我國(guó)年均農(nóng)用氮肥消費(fèi)量為3057萬(wàn)噸 (折純氮)，年均農(nóng)用尿素消費(fèi)量4072萬(wàn)噸(實(shí)物量)。受全球金融危機(jī)影響，2009、2010年因出口量變化引起庫(kù)存波動(dòng)導(dǎo)致表觀消費(fèi)變化較大，實(shí)際農(nóng)業(yè)消費(fèi)量并沒(méi)有太大變化。到
^一五”末，農(nóng)用氮肥和尿素消費(fèi)量分別在3000萬(wàn)噸(折純氮)和4000萬(wàn)噸(實(shí)物)左右。氮肥使用量增加的初衷，是與糧食作物的增產(chǎn)高度相關(guān)的。在人多地少的我國(guó)，為了保障國(guó)家糧食安全，政府采取了一系列措施來(lái)增加糧食產(chǎn)量，包括引進(jìn)高產(chǎn)作物、提高復(fù)種指數(shù)、改善灌溉條件和使用化肥。糧食取得高產(chǎn)的同時(shí)，氮肥的消耗量也逐年增加。1997年我國(guó)氮肥自給自足，到了 2005年氮肥施用量已達(dá)到近3000萬(wàn)噸(折純氮)，約為1960年的55倍；截止2011年末我國(guó)年氮肥施用量已達(dá)4000多萬(wàn)噸(折純氮)，占全球總產(chǎn)量的33%，其中，我國(guó)經(jīng)濟(jì)作物以1/3的種植面積就占了一半的氮肥消費(fèi)量。中國(guó)氮肥施用量巨大，但肥效低下，氮肥的利用率只有35%左右，尤其在大水漫灌的條件下，利用率低于10%。國(guó)際上發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)的氮肥生產(chǎn)效率一般在每公斤氮肥產(chǎn)出5510公斤糧食，而我國(guó)的這一數(shù)字為22公斤左右。在蘋(píng)果園，我們的當(dāng)季氮肥利用率為25% ;露地蔬菜為189Γ30%，設(shè)施蔬菜僅為39Γ8%，同國(guó)外先進(jìn)水平相比存在不小的差距。過(guò)量的氮肥施用不僅消耗大量能源，造成嚴(yán)重污染。還導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化，并影響到食品安全。中國(guó)每年因不合理施肥，使得通過(guò)氣態(tài)、淋洗和徑流等各種途徑離開(kāi)農(nóng)田的氮素達(dá)1000多萬(wàn)噸，直接經(jīng)濟(jì)損失約300億元。Lagreid等報(bào)道,西歐國(guó)家中22%耕地的地下水NOf超過(guò)50mg/L ;我國(guó)太湖流域調(diào)查，蘇、浙、滬二省一市16個(gè)縣內(nèi)76個(gè)飲用井水硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的超標(biāo)率已分別達(dá)38%和58%。美國(guó)20世紀(jì)70年代對(duì)574個(gè)湖泊水體的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，有77%處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。20世紀(jì)90年代調(diào)查，我國(guó)近70%的淡水湖泊達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)化。氮肥在土壤反硝化細(xì)菌的作用下而產(chǎn)生的氮氧化合物，特別是N2O作為一種重要的溫室氣體而倍受國(guó)際碳減排運(yùn)動(dòng)的關(guān)注(I噸N2O的升溫潛勢(shì)相當(dāng)于300噸C02)。近20年來(lái)，全球大氣中N2O的濃度以O(shè). 2%-0. 3%的年增長(zhǎng)率遞增，目前N2O在全球溫室效應(yīng)中的貢獻(xiàn)率已達(dá)到10%。全球農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的N2O年排放量超過(guò)6TgN (IO12g或百萬(wàn)噸N)，來(lái)自陸地系統(tǒng)的NOx占全球的1/3。肥料的生產(chǎn)和施用，每年向大氣中輸入的見(jiàn)13達(dá)8了8“101\或百萬(wàn)噸N)以上。中國(guó)的氮肥用量占到世界的1/3左右，我國(guó)的N20、N0x、NH3等與氮肥施用密切相關(guān)的氣體排放對(duì)全球貢獻(xiàn)，如同C02、CH4 一樣受到世界關(guān)注。
常用的氮肥品種可分為銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥、銨態(tài)硝態(tài)氮肥和酰胺態(tài)氮肥4種類型。銨態(tài)氮肥包括硫酸銨、氯化銨、碳酸氫銨、氨水和液體氨；硝態(tài)氮肥包括硝酸鈉、硝酸鈣；銨態(tài)硝態(tài)氮肥包括硝酸銨、硝酸銨鈣和硫硝酸銨；酰胺態(tài)氮肥包括尿素、氰氨化鈣。20世紀(jì)40 50年代，硫酸銨是最主要的氮肥；60年代，硝酸銨代替了硫酸銨；進(jìn)入70年代以來(lái)，尿 素成為領(lǐng)先的氮肥品種；80年代碳酸氫銨在中國(guó)大量生產(chǎn)，是中國(guó)的主要氮肥品種之一。液氨或含氨溶液是最廉價(jià)的氮肥，在美國(guó)和西歐一些國(guó)家用得很普遍。硫酸銨和氯化銨的含氮量分別為20% 21%和24% 25%，均屬銨態(tài)肥料，可作基肥和追肥施用；硝酸銨為硝、銨態(tài)氮肥，含氮量一般為34% 35%，其吸濕性很強(qiáng)，溶解度很大，硝酸根不易被土壤膠體吸附，因而硝酸銨一般不宜作基肥施用；尿素為酰胺態(tài)氮肥，含氮量一般為46%,可作基肥、追肥和根外追肥；碳酸氫銨為銨態(tài)氮肥,含氮量一般為16. 5% 16. 8%，可作基肥、追肥施用。氮肥的種類不同，在土壤中的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)也不同。氮肥以三種形式的氮進(jìn)入土壤，即銨態(tài)、硝態(tài)和酰胺態(tài)(一CO — NH2)。其中酰胺態(tài)的氮進(jìn)入土壤后，在脲酶的作用下，先水解為銨態(tài)氮，才能被作物吸收。土壤中銨態(tài)氮在亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的先后作用下，轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮(統(tǒng)稱為“硝化作用”)。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮都是作物可以直接吸收利用的氮營(yíng)養(yǎng)形式，但各自在作物體內(nèi)的代謝方式有所不同。硝化作用是自然界氮素循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，在其生物化學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的N03_不僅容易因被淋溶而污染地下水，還可以通過(guò)反硝化作用而釋放N2O進(jìn)入大氣。因此硝化作用具有重要的農(nóng)業(yè)和環(huán)境學(xué)意義。硝化作用的反應(yīng)過(guò)程可以分為兩步，第一步為NH4+氧化為N02，NH20H為中間產(chǎn)物。參與這一步的細(xì)菌為亞硝化細(xì)菌，其代表如亞硝化單胞菌屬(NitiOsomonas)，第二步氧化成N03-，參與的細(xì)菌為硝化細(xì)菌，其代表為硝化桿菌屬(Nitrobacter)。具體過(guò)程用下列化學(xué)反應(yīng)式表示
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硝化桿菌
NO,+1/20,----->KOj·+ (15-4-20.6) P銨態(tài)氮肥如硫銨、碳銨和氯化銨，他們?cè)谕寥乐蠳H4+的轉(zhuǎn)化相同，除被植物吸收夕卜，一部分被土壤膠體吸附，另一部分通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3-;硝態(tài)氮肥如硝酸銨施入土壤后，NH4+和NOf均可被植物吸收，NH4+除被植物吸收外，還可被膠體吸附，NO3^則易隨水淋失，在還原條件下還會(huì)發(fā)生反硝化作用而脫氮形成氮氧化物；酰胺態(tài)氮肥如尿素施入土壤后，首先以分子的形式存在，在土壤中有較大的流動(dòng)性，且植物根系不能直接大量吸收，尿素分子在微生物分泌的脲酶的作用下，轉(zhuǎn)化為碳酸銨，碳酸銨可進(jìn)一步水解為碳酸氫銨和氫氧化銨，之后與銨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化途徑相同。由于氮肥在土壤中有氨的揮發(fā)、硝態(tài)氮的淋失以及硝態(tài)氮的反硝化作用三條非生產(chǎn)性損失途徑，導(dǎo)致氮肥的利用率低，繼而形成溫室效應(yīng)、水體污染嚴(yán)重等問(wèn)題。為了提高氮肥的肥效，農(nóng)業(yè)化學(xué)家針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際條件提出了總量控制、分期調(diào)控的氮肥管理技術(shù)。不同的土壤條件和作物不同的生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)肥料的需求不同，因而根據(jù)土壤肥力、性質(zhì)和作物的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)進(jìn)行合理的分配、施用氮肥；通過(guò)不同種類氮肥的性質(zhì)以及氮肥與其他肥料配施實(shí)現(xiàn)科學(xué)施用。目前正在開(kāi)展的全國(guó)測(cè)土配方施肥項(xiàng)目也是實(shí)現(xiàn)平衡施肥的一條有效途徑。從2009年農(nóng)業(yè)部提供的3000多個(gè)田間試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，小麥、玉米和水稻等糧食作物測(cè)土配方施肥比農(nóng)民常規(guī)施肥畝增產(chǎn)30公斤以上，氮肥利用率提高10%以上。除此之外，化肥工業(yè)發(fā)展了緩釋肥料和硝化抑制劑。硝化抑制劑又名氮肥增效劑，其作用在于抑制土壤中亞硝化細(xì)菌活性，從而抑制土壤中銨態(tài)氮的硝化作用，延緩氮肥從銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化速度，使施入土壤中的銨態(tài)氮肥能較長(zhǎng)時(shí)間地以銨根離子的形式被膠體吸附，防止硝態(tài)氮的淋失和反硝化作用，從源頭上控制住了氮肥流失的途徑，減少氮素非生產(chǎn)性損失，緩解了氮肥流失引起的水污染問(wèn)題以及由氮肥反硝化作用產(chǎn)生的氮氧化物等溫室氣體的排放；并且在土壤中更長(zhǎng)久地形成“銨——硝”混合的氮營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)形態(tài)，大幅度提高作物吸收氮肥的效率，增加作物產(chǎn)量。硝化抑制劑的種類很多，目前常用的有乙炔(C2H2)、雙氰胺(D⑶)、3，4_ 二甲基吡 唑磷酸鹽(DMPP)和2-氯_6(三氯甲基)卩比唳(nitrapyrin)(即CP)。在室內(nèi)培養(yǎng)的條件下，較高濃度(2%)的乙炔可以有效抑制施肥后土壤的硝化作用；在田間條件，同樣濃度的乙炔抑制土壤硝化作用的效果則不顯著。且乙炔是一種氣體，很難在土壤中保持較高的濃度來(lái)起到抑制作用。雙氰胺簡(jiǎn)稱為D⑶(Dicyanamide)，雙氰胺中的氰對(duì)土壤微生物呼吸有抑制作用，在土壤中分解產(chǎn)物為氮化合物極易為植物同化，通常24-48小時(shí)后無(wú)殘留。國(guó)內(nèi)外對(duì)DCD的應(yīng)用一般局限于硫酸銨和尿素中添加，使用時(shí)添加量一般為氮肥的5%-15%，價(jià)格昂貴，無(wú)法普遍推廣，且由于量大而引起地下水污染，在土壤中易遷移，會(huì)造成一定的生態(tài)影響。DMPP是德國(guó)生產(chǎn)的一種高效硝化抑制劑，在銨態(tài)氮肥(ASN)或尿素中添加1%(相對(duì)于NH/-N)就能抑制硝化作用4-10周，可用于固態(tài)、液態(tài)肥料。DMPP價(jià)格相對(duì)便宜，在特定土壤條件下施用量很少就能產(chǎn)生較明顯的效果，不容易在土壤中遷移，對(duì)環(huán)境沒(méi)有危害。但DMPP的功效受其自身硝化抑制作用強(qiáng)弱、使用地點(diǎn)土壤性狀、氣候、作物品種、種植季節(jié)等多種因素影響，使用效果好壞不一。DMPP與氮肥配合施用，雖然可以提高作物的產(chǎn)量，但未達(dá)到顯著水平。2-氯-6 (三氯甲基)卩比唳又稱硝基卩比唳(nitrapyrin),商品名為“N-Server”,俗名為氯甲基吡啶，國(guó)內(nèi)又稱CP，1974年美國(guó)陶氏化學(xué)利用硝基吡啶(CP)的硝化抑制特性開(kāi)發(fā)出產(chǎn)品，經(jīng)美國(guó)近40年的農(nóng)田實(shí)際應(yīng)用證明，氯甲基吡啶平均可令作物增產(chǎn)7%、提高土壤無(wú)機(jī)氮含量28%、減少氮肥淋溶流失16%，并減少溫室氣體排放51%等多種作用。但由于美國(guó)陶氏一直未能解決CP的工業(yè)化生產(chǎn)問(wèn)題，而未能在美國(guó)以外的市場(chǎng)進(jìn)行更大面積的推廣。2008年本公司已研制出成功CP的生產(chǎn)技術(shù)，較美國(guó)陶氏化學(xué)掌握的CP合成技術(shù)更節(jié)能環(huán)保、簡(jiǎn)單易行，2009年完成了從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)的轉(zhuǎn)化，并在2010年實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?、批量化生產(chǎn)。近年來(lái)我國(guó)尿素需求年增長(zhǎng)率一般在3%左右，雖然農(nóng)業(yè)部在全國(guó)大力推廣測(cè)土配方施肥，并研究改善施肥的方式方法，但預(yù)計(jì)2012年我國(guó)尿素需求量仍將保持在5200萬(wàn)噸(實(shí)物)左右，與2011年基本持平。尿素的大量施用進(jìn)一步加劇了溫室效應(yīng)、水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境的污染。6-氯-2-三氯甲基吡啶(CP)是一種白色晶體狀固體物質(zhì)，熔點(diǎn)為62_63°C，沸點(diǎn)為70-80°C。幾乎不溶于水，易溶于酒精，在酒精中的溶解度為23581^(221)，在二甲苯的溶解度為90581^(261)，除此之外還易溶于丙酮、二氯甲烷等有機(jī)溶劑。目前CP在美國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被應(yīng)用于玉米、小麥、草莓等作物上，截止2000年全美約有2000萬(wàn)畝玉米田長(zhǎng)年使用該硝化抑制劑。由于CP本身難溶于水，沸點(diǎn)又很低，因此在美國(guó)，CP主要與無(wú)水液氨互溶后，直接由機(jī)械注入耕地培土，實(shí)際操作復(fù)雜、困難。目前國(guó)內(nèi)CP在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被應(yīng)用于水稻、小麥以及大部分蔬菜瓜果。CP的應(yīng)用方式主要是本公司開(kāi)發(fā)的CP乳油以及水乳劑產(chǎn)品，可以通過(guò)與液體肥料混合后滴灌、沖施，也可直接隨灌溉水施用于農(nóng)田。由于CP極難溶于水，熔沸點(diǎn)又低，很難在固體含氮肥料中直接添加CP，且難實(shí)現(xiàn)均勻互混，從而使得產(chǎn)品質(zhì)量低、施用效果不顯著。若將低熔點(diǎn)、低沸點(diǎn)的CP添加至含氮固體肥料中，則需要將CP加熱至熔點(diǎn)溫度，當(dāng)CP熔融后以噴霧的形式添加到尿素中，由于CP的熔沸點(diǎn)非常接近，很難控制溫度；其次CP在尿素中的添加量小，僅為O. 125、. 5%，無(wú)法在尿素顆粒中實(shí)現(xiàn)均勻的包裹，會(huì)出現(xiàn)部分顆粒表面沒(méi)有CP ;再者如果增加CP的添加量，以噴霧形式在尿素表面實(shí)現(xiàn)包裹后，待溫度下降、CP冷卻，尿素顆粒在輕微碰撞、摩擦或攪拌過(guò)程中，易出現(xiàn)CP從尿素顆粒表面脫落的現(xiàn)象。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供了一種增效含氮肥料及其制備方法，利用CP溶于有機(jī)溶劑的特性，配制成溶液狀，在僅需少量CP的情況下對(duì)其進(jìn)行了稀釋，實(shí)現(xiàn)均勻的噴霧；且0 溶于有機(jī)溶劑后，易與尿素顆粒粘黏，不會(huì)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種增效含氮肥料，包括尿素和增效尿素用噴劑，其中所述的增效尿素用噴劑包括CP (浙江奧復(fù)托化工有限公司)、有機(jī)溶劑和防結(jié)塊劑，且CP、有機(jī)溶劑和防結(jié)塊劑的質(zhì)量比為Γ4:Γ2:Γ3 ;所述的尿素與CP的質(zhì)量比為I :0. 125 O. 5%。所述的CP、有機(jī)溶劑和防結(jié)塊劑的最佳質(zhì)量比為3:1:2。
所述的有機(jī)溶劑采用機(jī)械油；所述的防結(jié)塊劑采用油溶性型防結(jié)塊劑。所述的油溶性型防結(jié)塊劑采用申華復(fù)合肥防結(jié)塊劑(廠商江蘇無(wú)錫申華機(jī)械設(shè)備有限公司，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)Q/320206D)。一種增效含氮肥料的制備方法，包括如下步驟1)增效尿素用噴劑的配制處方量的有機(jī)溶劑、防結(jié)塊劑和CP加熱并混合均勻；2)將步驟I)中得到的增效尿素用噴劑用計(jì)量泵按處方量送至計(jì)量槽備用；3)尿素高塔造粒過(guò)程中，尿素顆?？恐亓ψ杂上侣?，并在高塔底部鼓冷風(fēng)冷卻；4)在步驟3)的尿素顆粒在高塔的底部降至一定溫度時(shí)，將步驟2)計(jì)量槽中的增效尿素用噴劑以霧狀方式噴灑到尿素顆粒表面；5)將步驟4)中噴灑了增效尿素用噴劑的尿素翻滾、互相碰撞逐步混合均勻，增效尿素用噴劑隨溫度下降后冷卻凝結(jié)在尿素顆粒表面得到增效含氮肥料。所述的步驟I)中加熱的溫度為60_80°C。所述的步驟4)中尿素顆粒在高塔的底部的溫度降至50°C時(shí)，將步驟2)計(jì)量槽中的增效尿素用噴劑以霧狀方式噴灑到尿素顆粒表面。本發(fā)明的有益效果是通過(guò)使用本發(fā)明得到的一種增效含氮肥料及其制備方法，在氮肥中少量添加CP，按純氮的(O. 1259Γ0. 5%)就可以強(qiáng)烈地抑制土壤硝化細(xì)菌的活性，從而達(dá)到抑制硝化作用的目的，進(jìn)而緩釋氮肥，阻斷氮肥流失，起到節(jié)氮增產(chǎn)的作用，并且硝基吡啶在土壤膠體的吸附下，可水解為6-氯吡啶羧酸，最終被植物利用，對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)小、殘留小，減少了環(huán)境污染。增效含氮肥料中硝基吡啶(CP)添加量很少，因此成本小，價(jià)格低廉，因其肥效高、性價(jià)比高，農(nóng)民樂(lè)于使用，從而達(dá)到提高化肥利用率、減少氮肥使用率、減少環(huán)境氮素污染的目的，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I本實(shí)施例的一種增效含氮肥料及其制備方法，包括如下步驟1)增效尿素用噴劑的配制將3kgCP、Ikg機(jī)械油和2kg申華復(fù)合肥防結(jié)塊劑加熱至溫度為70°C并混合均勻；
2)將步驟I)中得到的增效尿素用噴劑用計(jì)量泵將6kg增效尿素用噴劑送至計(jì)量槽備用；
3)IOOOkg尿素高塔造粒過(guò)程中，尿素顆粒靠重力自由下落，并在高塔底部鼓冷風(fēng)冷卻；4)在步驟3)的尿素顆粒在高塔的底部降至50°C時(shí)，將步驟2)計(jì)量槽中的增效尿素用噴劑以霧狀方式噴灑到尿素顆粒表面；5)將步驟4)中噴灑了增效尿素用噴劑的尿素翻滾、互相碰撞逐步混合均勻，增效尿素用噴劑隨溫度下降后冷卻凝結(jié)在尿素顆粒表面得到增效含氮肥料。通過(guò)使用本實(shí)施例得到的一種增效含氮肥料及其制備方法，在氮肥中少量添加CP,按純氮的(O. 1259Γ0. 5%)就可以強(qiáng)烈地抑制土壤硝化細(xì)菌的活性，從而達(dá)到抑制硝化作用的目的，進(jìn)而緩釋氮肥，阻斷氮肥流失，起到節(jié)氮增產(chǎn)的作用，并且硝基吡啶在土壤膠體的吸附下，可水解為6-氯吡啶羧酸，最終被植物利用，對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)小、殘留小，減少了環(huán)境污染。增效含氮肥料中硝基吡啶(CP)添加量很少，因此成本小，價(jià)格低廉，因其肥效高、性價(jià)比高，農(nóng)民樂(lè)于使用，從而達(dá)到提高化肥利用率、減少氮肥使用率、減少環(huán)境氮素污染的目的，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。實(shí)施例2本實(shí)施例的一種增效含氮肥料及其制備方法，包括如下步驟1)增效尿素用噴劑的配制將I. 25kgCP、I. 25kg機(jī)械油和I. 25kg申華復(fù)合肥防結(jié)塊劑加熱至溫度為60°C并混合均勻；2)將步驟I)中得到的增效尿素用噴劑用計(jì)量泵將3. 75kg增效尿素用噴劑送至計(jì)量槽備用；3) IOOOkg尿素高塔造粒過(guò)程中，尿素顆?？恐亓ψ杂上侣?，并在高塔底部鼓冷風(fēng)冷卻；4)在步驟3)的尿素顆粒在高塔的底部降至50°C時(shí)，將步驟2)計(jì)量槽中的增效尿素用噴劑以霧狀方式噴灑到尿素顆粒表面；5)將步驟4)中噴灑了增效尿素用噴劑的尿素翻滾、互相碰撞逐步混合均勻，增效尿素用噴劑隨溫度下降后冷卻凝結(jié)在尿素顆粒表面得到增效含氮肥料。通過(guò)使用本實(shí)施例得到的一種增效含氮肥料及其制備方法，在氮肥中少量添加CP,按純氮的(O. 1259Γ0. 5%)就可以強(qiáng)烈地抑制土壤硝化細(xì)菌的活性，從而達(dá)到抑制硝化作用的目的，進(jìn)而緩釋氮肥，阻斷氮肥流失，起到節(jié)氮增產(chǎn)的作用，并且硝基吡啶在土壤膠體的吸附下，可水解為6-氯吡啶羧酸，最終被植物利用，對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)小、殘留小，減少了環(huán)境污染。增效含氮肥料中硝基吡啶(CP)添加量很少，因此成本小，價(jià)格低廉，因其肥效高、性價(jià)比高，農(nóng)民樂(lè)于使用，從而達(dá)到提高化肥利用率、減少氮肥使用率、減少環(huán)境氮素污染的目的，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
實(shí)施例3本實(shí)施例的一種增效含氮肥料及其制備方法，包括如下步驟1)增效尿素用噴劑的配制將5kgCP、2. 5kg機(jī)械油和3. 75kg申華復(fù)合肥防結(jié)塊劑加熱至溫度為80°C并混合均勻；2)將步驟I)中得到的增效尿素用噴劑用計(jì)量泵將11. 25kg增效尿素用噴劑送至計(jì)量槽備用；3) IOOOkg尿素高塔造粒過(guò)程中，尿素顆?？恐亓ψ杂上侣洌⒃诟咚撞抗睦滹L(fēng)冷卻；4)在步驟3)的尿素顆粒在高塔的底部降至50°C時(shí)，將步驟2)計(jì)量槽中的增效尿素用噴劑以霧狀方式噴灑到尿素顆粒表面；5)將步驟4)中噴灑了增效尿素用噴劑的尿素翻滾、互相碰撞逐步混合均勻，增效尿素用噴劑隨溫度下降后冷卻凝結(jié)在尿素顆粒表面得到增效含氮肥料。通過(guò)使用本實(shí)施例得到的一種增效含氮肥料及其制備方法，在氮肥中少量添加CP,按純氮的(O. 1259Γ0. 5%)就可以強(qiáng)烈地抑制土壤硝化細(xì)菌的活性，從而達(dá)到抑制硝化作用的目的，進(jìn)而緩釋氮肥，阻斷氮肥流失，起到節(jié)氮增產(chǎn)的作用，并且硝基吡啶在土壤膠體的吸附下，可水解為6-氯吡啶羧酸，最終被植物利用，對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)小、殘留小，減少了環(huán) 境污染。增效含氮肥料中硝基吡啶(CP)添加量很少，因此成本小，價(jià)格低廉，因其肥效高、性價(jià)比高，農(nóng)民樂(lè)于使用，從而達(dá)到提高化肥利用率、減少氮肥使用率、減少環(huán)境氮素污染的目的，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。增效尿素的組成成分如表I所示；室內(nèi)試驗(yàn)不同N源不同用量下N2O-N累積排放量如表2所示；室內(nèi)試驗(yàn)增效尿素對(duì)N2O抑制效果如表3所示；大田試驗(yàn)不同施N水平下增效尿素的對(duì)N2O排放的抑制效果如表4所
/Jn ο增效尿素的應(yīng)用I、對(duì)作物產(chǎn)量及施肥量的影響目前增效尿素被應(yīng)用于水稻、小麥、玉米、馬鈴薯等作物上，在等量施肥的情況下，相對(duì)于普通尿素均出現(xiàn)不同程度的增產(chǎn)；減少施肥量的情況下，作物不減產(chǎn)，部分作物還出現(xiàn)增產(chǎn)的效果。因此施用含CP的增效尿素在作物產(chǎn)量不減少的情況下，可減施氮肥1(Γ20%，減少因氮肥過(guò)量引起的淋溶流失以及對(duì)地下水的污染，從而達(dá)到節(jié)氮環(huán)保的作用。相較于農(nóng)民的習(xí)慣施肥，在施用增效尿素后，水稻的分蘗比普通尿素要快，水稻拔節(jié)也優(yōu)于普通尿素，增效尿素的施用可以促進(jìn)稻谷的抽穗、增加水稻的穗粒數(shù)，使稻谷成熟期提前，水稻千粒重、穗粒數(shù)增加，從而達(dá)到增加產(chǎn)量的目的。在氮肥施用量相同的情況下，平方米穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重與常規(guī)施肥相比，都有不同程度的增加，含CP為O. 25%的增效尿素平方米穗數(shù)最多，其次是施用含CP為O. 125%的增效尿素，。隨著增效尿素施用量的不斷減少(減施109Γ20%)，水稻的平方米穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均呈下降趨勢(shì)，仍高于施用普通尿素的水稻，。就產(chǎn)量而言，施用含CP增效尿素的水稻產(chǎn)量顯著高于施用普通尿素的產(chǎn)量，且隨著增效尿素施用量的減少而降低。施用含CP O. 125%的增效尿素及含CP O. 25%的增效尿素，增產(chǎn)比可達(dá)1.5 3%。玉米在施用增效尿素后出現(xiàn)了一定的增產(chǎn)，在同等量施肥的情況下，比普通尿素增產(chǎn)12 17% ;在施用量減少(減施1(Γ20%)的情況下，增效尿素比普通尿素增產(chǎn)8 12% ;馬鈴薯施用增效尿素后有大幅度的增產(chǎn)，且隨著增效尿素量的減少，馬鈴薯的產(chǎn)量也呈下降趨勢(shì)。在等量施肥的情況下，增效尿素增產(chǎn)可達(dá)42 48% ;相比普通尿素用量減施1(Γ20%時(shí)，施用增效尿素的馬鈴薯仍增產(chǎn)25 38%。施用增效尿素與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，小麥的生育進(jìn)程沒(méi)有影響，但從分蘗期開(kāi)始施用增效尿素的小麥明顯長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)壯、整齊、葉色深。等量施肥的情況下，增效尿素可增加小麥的穗粒數(shù)及千粒重，含CP0. 25%的增效尿素比普通尿素增產(chǎn)40%左右；比常規(guī)尿素減施1(Γ20%的情況下，施用增效尿素的畝產(chǎn)與常規(guī)尿素?zé)o明顯差異。2、對(duì)溫室氣體N2O排放的影響室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)和大田試驗(yàn)均表明，相對(duì)于常規(guī)尿素，增效尿素能顯著抑制N2O排放，其中實(shí)驗(yàn)室條件下抑制效果達(dá)31-86%，大田條件下的抑制效果為11-18%。大田條件下常規(guī)尿素的N2O排放系數(shù)明顯高于增效尿素的排放系數(shù)，相當(dāng)于每使用100公斤純氮，增效尿素比常規(guī)尿素可減少O. 5公斤左右的N2O-N排放。表I
權(quán)利要求
1.一種增效含氮肥料，其特征在于包括尿素和增效尿素用噴劑，其中所述的增效尿素用噴劑包括CP、有機(jī)溶劑和防結(jié)塊劑，且CP、有機(jī)溶劑和防結(jié)塊劑的質(zhì)量比為Γ4:Γ2:Γ3 ;所述的尿素與CP的質(zhì)量比為I :0. 125 O. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種增效含氮肥料，其特征在于所述的CP、有機(jī)溶劑和防結(jié)塊劑的質(zhì)量比為3:1:2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種增效含氮肥料，其特征在于所述的有機(jī)溶劑采用機(jī)械油；所述的防結(jié)塊劑采用油溶性型防結(jié)塊劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種增效含氮肥料，其特征在于所述的油溶性型防結(jié)塊劑采用申華復(fù)合肥防結(jié)塊劑。
5.一種如權(quán)利要求I所述的增效含氮肥料的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)增效尿素用噴劑的配制處方量的有機(jī)溶劑、防結(jié)塊劑和CP加熱并混合均勻；2)將步驟I)中得到的增效尿素用噴劑用計(jì)量泵按處方量送至計(jì)量槽備用；3)尿素高塔造粒過(guò)程中，尿素顆粒靠重力自由下落，并在高塔底部鼓冷風(fēng)冷卻；4)在步驟3)的尿素顆粒在高塔的底部降至一定溫度時(shí)，將步驟2)計(jì)量槽中的增效尿素用噴劑以霧狀方式噴灑到尿素顆粒表面；5)將步驟4)中噴灑了增效尿素用噴劑的尿素翻滾、互相碰撞逐步混合均勻，增效尿素用噴劑隨溫度下降后冷卻凝結(jié)在尿素顆粒表面得到增效含氮肥料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種增效含氮肥料的制備方法，其特征在于所述的步驟I)中加熱的溫度為60-80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種增效含氮肥料的制備方法，其特征在于所述的步驟4)中尿素顆粒在高塔的底部的溫度降至50°C時(shí)，將步驟2)計(jì)量槽中的增效尿素用噴劑以霧狀方式噴灑到尿素顆粒表面。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種增效含氮肥料及其制備方法，在僅需少量CP的情況下對(duì)其進(jìn)行了稀釋，實(shí)現(xiàn)均勻的噴霧；且CP溶于有機(jī)溶劑后，易與尿素顆粒粘黏，不會(huì)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。包括如下步驟1)增效尿素用噴劑的配制將處方量的有機(jī)溶劑﹑防結(jié)塊劑和CP加熱并混合均勻；2)將得到的增效尿素用噴劑用計(jì)量泵按處方量送至計(jì)量槽備用；3)尿素高塔造粒過(guò)程中，尿素顆?？恐亓ψ杂上侣洌⒃诟咚撞抗睦滹L(fēng)冷卻；4)在尿素顆粒在高塔的底部降至一定溫度時(shí)，將計(jì)量槽中的增效尿素用噴劑以霧狀方式噴灑到尿素顆粒表面；5)將噴灑了增效尿素用噴劑的尿素翻滾、互相碰撞逐步混合均勻，增效尿素用噴劑隨溫度下降后冷卻凝結(jié)在尿素顆粒表面得到增效含氮肥料。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102976857SQ20121055012
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者戴鋒 申請(qǐng)人:浙江奧復(fù)托化工有限公司