本发明公布一种纳米碳溶胶作为肥料增效剂用于制造稳定性肥料的方法，属于稳定性肥料增效剂领域。
背景技术：
北京奈艾斯新材料科技有限公司(以下简称公司)的科技工作者经过近多年的试验，发现纳米碳溶胶用于作物生长，作物有早发快长的现象；多地多作物试验证实了纳米碳溶胶具有促进作物增产效果。经过标准试验检测方法证实，纳米碳溶胶作为抑制铵态氮硝化作用方面的效果明显，可作为稳定性肥料增效剂。稳定性肥料是指经过一定工艺加入脲酶抑制剂和(或)硝化抑制剂，施入土壤后能通过脲酶抑制剂抑制尿素的水解，和(或)通过硝化抑制剂抑制铵态氮的硝化，使肥效期得到延长的一类含氮肥料。众所周知，我国已成为世界最大的化肥生产国和消费国，化肥施用量达每年6000万吨(折纯)。然而，我国化肥利用率平均仅33％左右，远远低于世界发达国家水平，过量、不合理的施肥引发了水体富营养化、土壤板结等一系列环境及农产品安全问题。将纳米碳用于稳定性肥料，对于提高化肥效益有重要意义。纳米碳溶胶与肥料结合表现出稳定性肥料的特性，一是可以提高肥料利用率；减少施肥的数量，不会因局部肥料浓度过高对作物根系造成伤害；二是改善土壤养分平衡，补充了植物生长所需的元素碳及所需元素，刺激了作物生养分吸收，提高了生长抗逆性能；三是改善农产品品质；如蕃茄、水果可溶固性物提高，口感沙甜。四是纳米碳稳定性肥料相对包膜缓释化肥成本低，效果好，易推广。纳米碳溶胶作为肥料添加剂只将普通肥料成本提高2-3％左右，而包膜缓释肥将成本提高1-2倍以上。因此，发展纳米碳稳定性肥料可以较好地解决了肥料利用率低、面源环境污染等问题，对减少节约石化性能源投入，实现我国化肥施用零增长和农业绿色可持续发展，有重要的意义。
技术实现要素：
一种纳米碳溶胶作为肥料增效剂的应用，其特征在于:所述的纳米碳溶胶pH值<2.2；电导率2800-3400μs/cm；纳米碳溶胶碳质量百分含量达到0.57-2％，粒度为＜100nm；电位差为-30～35mV；
纳米碳溶胶作为增效剂在含氮肥料中的添加量为含氮肥料重量的1.05-10％。
纳米碳溶胶添加剂作用于含氮肥料为尿素、含氮复合肥、冲施肥等一种或几种。
纳米碳溶胶农作物生长过程中添加，或者在含氮肥料生产过程加入，加入时纳米碳溶胶质量百分含量为0.57-2％或者浓缩成质量百分含量为8-10％，充分接触混匀、烘干，烘干温度50-65℃，冷却、包装。
加工过程直接加入纳米碳溶胶，无需添加水溶液，作为肥料增效剂添加量为肥料重量的1.05-10％。
本发明特点
1、纳米碳溶胶作为增效剂在含氮肥料中的添加量为肥料重量的1.05-10％，纳米碳溶胶pH值为2.2。
2、本发明公开一种纳米碳溶胶氮肥硝化抑制率达到6.3-6.8％，含氮复合肥硝化抑制率达19-25％，经上海化工研究院检测中心参照国家标准《稳定性肥料检测》检测，当硝化抑制率达到6％以上就符合稳定性肥料增效剂标准。
3、纳米碳溶胶可以农作物生长过程中单独使用，也可以作为含氮肥料增效剂在生产过程加入，纳米碳溶胶碳含量优选0.57-2％；浓缩剂可达8-10％，
4、本发明公开一种纳米碳溶胶经中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所检测，“属于实际无毒级”产品，是环境友好型肥料增效剂，不会对土壤、农作物产生任何残留危害。
5、本发明纳米碳溶胶特指为纯碳物质，不会造成土壤污染。不同于双氰胺(DCD)、二环己胺、2-二乙氨基乙醇、苯乙晴等含有害物质，存在残留化合物风险。
6、添加成本低：纳米碳溶胶添加增加成本只有普通肥料价格的2％-3％。而缓释包膜肥料增加加工成本达50％-1倍以上。
7、本发明公开一种纳米碳溶胶作为肥料增效剂可使肥料养分平稳供给，增产效果明显：作物后期不缺肥，作物平均增产幅度5％-18％；可使化肥利用率提高。
本发明与同类比较
1、本发明作用对象不同，本发明特指在含氮肥料上作用，不特指在含碳肥料的作用。
2、本发明特指纳米碳溶胶在抑制铵态氮硝化作用，不同于其他脲酶抑制剂。
3、本发明纳米碳溶胶特指为纯碳物质，不会造成土壤污染。不同于双氰胺(DCD)、二环己胺、2-二乙氨基乙醇、苯乙晴等氨稳定剂含有害物质，存在残留化合物风险。
4、本发明纳米碳溶胶为液体完全溶于水，不同于微溶于水的双氰胺(DCD)等化合物和固态的纳米碳材料。
5、本发明公开纳米碳溶胶特指pH值为＜2.2，电位差为-35mV，不同于其他pH在2.5以上的纳米碳材料。
6、本发明公开纳米碳溶胶作为含氮肥料增效剂，在含氮肥料中的添加量为肥料总重量的1.05-10％，不同于其他专利所指在含碳化肥总重量中添加0.1-1％、在复合肥总重量中添加0.1-0.5％的范围。
7、本发明公开在含氮肥料中的应用纳米碳溶胶材料的粒径为＜100nm，不同于其他应用产品>100nm范围。
8、本发明特指为纯碳纳米级溶胶，不添加任何菌种、含钾化合物、化肥、微量元素、有机化合物、粉煤灰、矿渣、废机油、松香等物质。
经多年研究发现：纳米碳溶胶具有广谱性和高度适应性，适合大田作物如玉米、水稻、大豆，经济作物如烟草、蔬菜，以及花卉、果树等使用，表现出良好的增产效果，在同等条件下施肥减少肥料使用量10％，产量不会影响产量，并有改善农产品的品质的效果。
具体实施方式
例证一、
内蒙古巴盟农科院2016年度在玉米作物上开展的纳米碳尿素施用效果试验结果如下：
由北京奈艾斯新材料科技有限公司提供纳米碳尿素，纳米碳尿素含量氮46％，纳米碳溶胶溶质量0.57％，纳米碳溶胶添加量为肥料重量的10％，颜色：灰色。
玉米品种：西蒙568，
实施地点
试验地点：巴彦淖尔市农牧业科学研究院园子渠试验站。
小区随机区组排列，5个处理，四次重复，16个小区，覆膜种植。取得效果如下：
表1纳米碳尿素在玉米施用效果
通过在2014、2015年纳米碳溶胶在玉米作物施用，证明纳米碳对玉米作用有明显的增产效果。2016年在此基础上开展了尿素添加纳米碳溶胶试验，试验纳米碳添加量为肥料重量的10％，经过田间测产表明：纳米碳尿素与施用普通尿素比较，增产10.5％；在减少氮肥10％的情况下，仍增产9.2％；在减少氮肥20％的情况下，略有减产，减产幅度在2％。说明纳米碳在提高氮肥利用率、节肥减氮方面效果十分明显，对于提高产量与品质，减少农业化学品投入，减少环境污染压力有重要意义，符合国家“十三五”提出的化肥、农药零增长的发展战略要求。
例证二
1、天津市武清区西红柿肥效试验
试验地点：天津市武清区黄花店镇
种植作物：西红柿品种天麻54
定植：西红柿定植2016年1月中旬
肥料施用：底肥包括硫酸钾重量50Kg/亩，磷酸二铵200Kg/亩，鸡粪4方/亩；对照为复合肥(24-12-18)，处理为冲施肥追肥四次，每次5kg/亩。
追肥：分别于2月25日、3月30日、4月20日、5月10日追肥。
对照：常规施肥复合肥(N:p2o5:k2o 24-12-18)
处理1：冲施肥(N:p2o5:k2o 24-12-18)+10％纳米碳溶胶混配
处理2：冲施肥(N:p2o5:k2o 24-12-18)+20％纳米碳溶胶混配
试验小区采用四次重复，分次采摘分别计产。
10号温室施入纳米碳冲施肥情况表
14号温室施入纳米碳冲施肥情况表
武清区西红柿肥效试验结果
西红柿经过十次采摘计产统计分析：西红柿习惯施肥平均产量3298公斤/亩，纳米碳溶胶10％肥料重量处理冲施肥平均产量3671公斤/亩，比习惯施肥(等养分比较)增产11.2％；苗期移栽占根处理加追肥采用纳米碳溶胶20％肥料重量冲施肥平均产量3707公斤/亩，增产12.4％。从经济效益分析，制备冲施肥添加10％重量的纳米碳溶胶，每公斤肥料成本增加1元钱，每亩施用20公斤冲施肥，增产西红柿373公斤/亩，以每公斤西红柿3元计，产投比为1：56，效益较高。添加20％的纳米碳溶胶制备冲施肥，产投比下降到1：20，10％的添加较为合理。
案例三、
黑龙江农科院大豆试验
试验地点：黑龙江省农科院试验场
委托单位：黑龙江省农科院植物营养与环境所
1.试验目的
明确纳米肥料在大豆和水稻上的应用效果及氮肥利用率。
2.试验原材料：
纳米尿素(46-0-0)，重过磷酸钙(0-43-0)，硫酸钾(0-0-50)。纳米碳溶胶溶质含量0.57％，添加量为尿素重量的10％
3.试验方法
大豆采取盆栽试验，
4.大豆试验
盆栽试验每盆3株，设六次重复。氮磷钾比例为5:3.5:3,试验结果如下：
黑龙江大豆试验表
从试验结果看出，纳米碳作为肥料增效剂，有显著提高肥效，提高化肥利用率的效果。纳米碳尿素与等氮量的尿素配方肥相比，增产效果明显，增产达20％；当处理氮素降低10％，产量基本与常规施肥相差不多，略有降低，说明纳米碳有提高肥料利用率的效果。