一种缓释氮肥的制作方法

文档序号:11102373阅读:917来源:国知局

本发明涉及一种肥料。具体涉及一种缓释氮肥。



背景技术:

氮是植物必需的营养元素,也是影响作物产量最重要的因子之一。我国的氮肥施用量占世界氮肥施用量的30%以上,2007年我国氮肥的表观消费量达3965万t,其中农业消费量约3500万t,居世界首位。但长期以来,施用氮肥在增加产量效益的同时,也出现一系列的问题:一是利用率低。据统计,我国小麦、玉米、水稻的氮肥当季利用率只有8.9%~78.0%,平均仅有28.7%;二是损失率高,经济损失巨大。肥料的肥效期短,很难满足作物整个生育期的需肥特性,并且肥料的损失率很高,相当于年损失尿素2050万t;三是造成环境污染。由于过量施肥造成的地表水富营养化、湖泊污染、地下水污染等环境问题,蔬菜中硝酸盐含量严重超标等社会健康问题愈来愈引起人们的关注。提高肥料利用率成为解决上述问题的关键。目前,除了改进施肥方法、优化配方施肥技术和加强田间管理外,通过添加氮肥增效剂以提高氮肥施肥效果的新技术,越来越成为国内外提高氮肥利用率研究的热点。

目前,除了改进施肥方法、优化配方施肥技术和加强田间管理外,通过添加氮肥增效剂以提高氮肥施肥效果的新技术,越来越成为国内外提高氮肥利用率研究的热点。如专利号为CN200710158314.4的一种增效缓释氮素肥料及制备方法,采用了尿素氮肥、生化抑制剂和增效剂,通过在氮肥操作流程中,在肥料熔融状态时添加生化抑制剂和增效剂。本发明的增效氮素肥料适用于各类植物和土壤。施入土壤中对作物有显著的抗病、抗旱和抗倒伏作用,有效地提高土壤储存养分的能力。又如专利号为CN201110271155.5的尿素缓释肥及其制备方法。使用了含有阴离子型高分子聚合物和尿素,并含有阻溶剂、脲酶抑制剂、硝化抑制剂、开孔剂和表面活性剂、包膜剂,可以制成非包膜型颗粒剂、包膜型颗粒剂以及物理化学型颗粒剂。能够减缓肥料流失、保水抗旱、抗病增产。

当前的缓释氮肥中普遍使用脲酶抑制剂和硝化抑制剂,存在着不可避免的缺点,如价格昂贵、毒性和污染。有研究指出脲酶抑制剂中的氢醌不仅较贵而且有毒,人食用5g即可致死;硝化抑制剂氯甲基吡啶同样具有一定的毒性,其致毒症状在豇豆上表现为叶片萎黄,鹰嘴豆上表现为间歇性失绿,绿豆上表现为叶片的卷曲,当其施用量仅为10mg/kg时,就会因为致毒作用导致豆类植株根系和地上部生长受到严重抑制,植株干物质累积量下降约50%;氯甲基吡啶用量过多就会对植物产生毒害作用,影响作物根系、叶片,不同的用量对不同的作物产生的毒害作用不同;DCD在高温环境下降解较快,在热带地区,DCD不是合适的硝化抑制剂;有些硝化抑制剂有残留,会污染土壤环境;部分增效剂虽然效果明显,但是由于不利于保存和施用,因此不便于在农业生产中应用。

总之,虽然氮肥增效剂的施用效果明显,但是,由于氮肥增效剂在污染、价格等方面的原因限制其应用。国内外研究总结氮肥增效剂在应用中存在以下问题:

(1)抑制剂的作用效果受外界环境因素(如水分、气候、土壤特性)的影响显著,作用效果不稳定。如在不同土壤类型上抑制剂的作用效果差异明显,在轻质土壤上硝化抑制剂的作用效果更加明显;部分增效剂在试验研究阶段效果很好,但是在大田中应用的效果很不稳定;在高温、高湿条件下,抑制剂易于降解失效。

(2)自身特点限制,抑制剂的挥发特性、在土壤中的迁移特性、自身的分解速度等特性影响了其作用时间和作用效果,如常温下是气态的乙炔,极易从土壤中逸出失去作用;而重金属对环境危害巨大,不能农业应用;吡唑类物质易于被土壤胶体吸附、水解、光解等而失效。

(3)抑制剂的价格较高,添加抑制剂使肥料生产成本增加是限制其推广应用的最主要因素。

(4)有些抑制剂毒性大,对作物、土壤微生物和动物产生毒害作用;土壤微生物活性不仅受到抑制,甚至被杀死。

(5)生产中施用的增效剂在土壤中有残留,会污染土壤环境。

因此,使用新型的安全高效增效剂制作的缓释性氮肥有着迫切的需求。



技术实现要素:

本发明提供一种增效安全、肥效稳定的缓释氮肥。

为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

一种缓释氮肥,包含竹炭60~80份、氮肥40~60份,氨氧化木质素2~3份,废茶叶80~100份。

所述竹炭由下述方法制得:先取三年生以上的毛竹于800~1000℃热解制取竹炭,经粉碎过0.5-2mm后用清水浸泡8~10小时,再用清水冲洗2~3次以去除灰分和杂质,烘干后粒度为1-3mm,竹炭的表面积是木炭的2.5-3倍,吸附能力是木炭的10倍以上,矿物质有木炭的5倍之多,不仅能吸附氮肥、还可以为植物提供矿质元。

所述氮肥由尿素、硝酸钠、磷酸脲按质量比为2-8:3-9:10-12组成,其含氮量高,可以随雨水淋溶持续供应氮肥,并且保证不同形态氮肥的稳定供应。

所述氨氧化木质素的含氮量为11.37-16.13%,其本身对脲酶具备限制作用,不但可以限制土壤中的的氮肥被微生物分解,而且含有氮元素,可以为土壤缓慢供给氮肥。

所述废茶叶的制作步骤为:将废茶叶添加8-10%的豆粕,接种芽孢杆菌发酵一周,风干即可,废茶叶有氮肥增效作用,并且元素含量丰富,经过微生物发酵后,大分子成分被降解为容易吸收的小分子物质,并含有多种活性酶,可以促进作物生长。

所述缓释氮肥的制备步骤为:

(1)取三年生以上的毛竹于800~1000℃热解制取竹炭,经粉碎过0.5-2mm后用清水浸泡8~10小时,再用清水冲洗2~3次以去除灰分和杂质,烘干后制成粒度为1-3mm的竹炭备用,将废茶叶添加8-10%的豆粕混合,按茶叶混合物的1-2%接种芽孢杆菌发酵一周,风干备用,将氮肥加水配制成溶液,加水量为氮肥刚好溶解;

(2)将上述废茶叶、竹炭、氮肥溶液、氨氧木质素混合制作成3-5mm的颗粒,烘干即可。

所述缓释氮肥使用量为800-1500kg/亩。

本发明利用了竹炭的强吸附能力,茶叶的包裹作用,增加土壤的保肥保水能力,通过添加速溶性氮肥,在土壤中达到肥效的稳定释放,防止氮肥在短时间内被雨水淋溶散失,同时茶叶丰富的不溶性成分,在微生物作用下可以释放养分、转化为有机质,改善土壤团粒结构,协调作为根部的微生物环境。并且利用磷酸脲的脲酶抑制效果、氨氧化木质素的硝化抑制剂效果,抑制微生物分解肥效,抑制成分无毒,不会因为一次施用过量造成土壤富集抑制作物的生长。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种缓释氮肥,其制作步骤为

(1)先取三年生以上的毛竹于1000℃热解制取竹炭,经粉碎过2mm后用清水浸泡10小时,再用清水冲洗3次以去除灰分和杂质,烘干后制成粒度为3mm的竹炭备用;

将废茶叶添加10%的豆粕混合,按茶叶混合物的2%接种芽孢杆菌发酵一周,风干备用;

取尿素16份、硝酸钠18份、磷酸脲24份混合后加水配制成氮肥溶液,加水量为肥料刚好溶解;

(2)取竹炭80份、含氮量为16.13%氨氧化木质素3份、废茶叶100份,加入氮肥溶液混合制作成3mm的颗粒,烘干即可。

制备好的缓释氮肥使用量为1500kg/亩。

实施例2

一种缓释氮肥,其制作步骤为

(1)先取三年生以上的毛竹于800℃热解制取竹炭,经粉碎过1mm后用清水浸泡8.5小时,再用清水冲洗2次以去除灰分和杂质,烘干后制成粒度为2mm的竹炭备用;

将废茶叶添加8%的豆粕混合,按茶叶混合物的1%接种芽孢杆菌发酵一周,风干备用;

取尿素15份、硝酸钠17份、磷酸脲22份混合后加水配制成氮肥溶液,加水量为肥料刚好溶解;

(2)取竹炭70份、含氮量为15.13%氨氧化木质素3份、废茶叶100份,加入氮肥溶液混合制作成4mm的颗粒,烘干即可。

制备好的缓释氮肥使用量为900kg/亩。

实施例3

一种缓释氮肥,其制作步骤为

(1)先取三年生以上的毛竹于850℃热解制取竹炭,经粉碎过1mm后用清水浸泡10小时,再用清水冲洗3次以去除灰分和杂质,烘干后制成粒度为3mm的竹炭备用;

将废茶叶添加8.5%的豆粕混合,按茶叶混合物的1-2%接种芽孢杆菌发酵一周,风干备用;

取尿素15份、硝酸钠15份、磷酸脲21份混合后加水配制成氮肥溶液,加水量为肥料刚好溶解;

(2)取竹炭65份、含氮量为15%氨氧化木质素3份、废茶叶95份,加入氮肥溶液混合混合制作成5mm的颗粒,烘干即可。

制备好的缓释氮肥使用量为800kg/亩。

实施例4

一种缓释氮肥,其制作步骤为

(1)先取三年生以上的毛竹于950℃热解制取竹炭,经粉碎过0.5mm后用清水浸泡10小时,再用清水冲洗3次以去除灰分和杂质,烘干后制成粒度为1mm的竹炭备用;

将废茶叶添加8.5%的豆粕混合,按茶叶混合物的2%接种芽孢杆菌发酵一周,风干备用;

取尿素14份、硝酸钠18份、磷酸脲25份混合后加水配制成氮肥溶液,加水量为肥料刚好溶解;

(2)取竹炭80份、含氮量为16.13%氨氧化木质素3份、废茶叶100份,加入氮肥溶液混合制作成3mm的颗粒,烘干即可。

制备好的缓释氮肥使用量为1500kg/亩。

实施例5

一种缓释氮肥,其制作步骤为

(1)先取三年生以上的毛竹于820℃热解制取竹炭,经粉碎过1mm后用清水浸泡8.5小时,再用清水冲洗2次以去除灰分和杂质,烘干后制成粒度为2mm的竹炭备用;

将废茶叶添加9.5%的豆粕混合,按茶叶混合物的1%接种芽孢杆菌发酵一周,风干备用;

取尿素15份、硝酸钠17份、磷酸脲24份混合后加水配制成氮肥溶液,加水量为肥料刚好溶解;

(2)取竹炭70份、含氮量为15.13%氨氧化木质素3份、废茶叶100份,加入氮肥溶液混合制作成4mm的颗粒,烘干即可。

制备好的缓释氮肥使用量为900kg/亩。

实施例6

一种缓释氮肥,其制作步骤为

(1)先取三年生以上的毛竹于850℃热解制取竹炭,经粉碎过1mm后用清水浸泡10小时,再用清水冲洗3次以去除灰分和杂质,烘干后制成粒度为3mm的竹炭备用;

将废茶叶添加8.5%的豆粕混合,按茶叶混合物的1-2%接种芽孢杆菌发酵一周,风干备用;

取尿素16份、硝酸钠18份、磷酸脲21份混合后加水配制成氮肥溶液,加水量为肥料刚好溶解;

(2)取竹炭74份、含氮量为15%氨氧化木质素3份、废茶叶95份,加入氮肥溶液混合制作成3mm的颗粒,烘干即可。

制备好的缓释氮肥使用量为800kg/亩。

试验例

在花溪区选稻田中选取养分分布均匀的稻田为试验田,划分为两个处理区域,两个区域统一耕作,种植的水稻品种为“宜香优800”,对照组使用常规氮肥肥,试验组使用本发明缓释肥,其他磷钾肥、农药管理等措施一致,水稻施肥移栽后,测量稻田中有效氮肥的变化情况。稻田其他养分、水分管理为常规方式。两次施肥量如下(经测算含氮量相同):

第一次施肥:常规氮肥0.3t/ha,缓释氮肥0.51t/ha

第一次施肥后测量稻田铵态氮变化情况如下:

在由表看出,施肥的第一天,参照组铵态氮含量很高,但从第三天后,氮释放量普遍低于试验组,到底15天之后,试验组的含氮量基本为参照组的3倍,说明本缓释肥有效限制了氮肥的释放。

第一次施肥后测量稻田硝态氮变化情况如下:

由表可以看出,两个组在第九天以前都有一个持续上升的过程,并且参照组的硝态氮释放量都高于试验组,但是在第九天之后,试验组硝态氮含量稳定在10mg/L以上,而参照组逐渐走低。显然本发明对于硝态氮的缓释性能良好。

水稻的生长株高变化情况记录如下表:

由表可知,相较于参照组,在分蘖期,试验组的株高提高了3.9%,孕穗期株高提高了15%,抽穗期株高提高了17.5%,灌浆期株高提高了3.7%。水稻长势有了显著提高。

收获后水稻产量、品质对比如下表:

由表可以看出,使用本发明后,水稻产量提高了12.5%,并且出糙率提高了1.8%,精米率提高了2.5%,直链淀粉含量降低了2.1%。

试验表明,本发明保证了氮肥的稳定释放,并且促进了水稻生长,提高了水稻的产量与品质,而且制作简便,造价低廉,在种植当中值得推广。

在此有必要指出的是,以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明,并不是对本发明的技术方案的进一步限制。

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