本发明涉及肥料技术领域，特别是涉及一种硝基复合肥及其制备方法。
背景技术：
硝基复合肥是一种含硝态氮和铵态氮的“双氮”肥料。与含有普通酰氨态氮的尿素相比，硝基复合肥中的硝态氮不需要二次转化即可被作物直接吸收，而尿素中的酰氨态氮需要转化为铵态氮、硝态氮后才能被作物吸收利用。受转化率的限制，尿素中的酰氨态氮在转化过程中，部分尿基氮流失，肥料利用率较低。
虽然目前的硝基复合肥中含有硝态氮和铵态氮，且硝态氮容易被农作物直接吸收，但目前的硝基复合肥的肥效仍不高。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种肥效较高的硝基复合肥。
一种硝基复合肥，制备所述硝基复合肥的原料包括硝态氮基肥、包膜剂和助剂，所述包膜剂能够降解，所述助剂包括有机质原料。
有机质是含有生命机能的物质，不仅能提供作物生长所需养分，改良土壤，还可以改善作物品质，然而传统包膜剂，如石蜡、硬脂酸钠及蜡油混合物，虽然能够在硝基复合肥中引入有机质，但是传统包膜剂为蜡质，在将其施于农作物后，包裹在传统硝基复合肥的包膜剂使得硝基复合肥不易被释放，从而使得传统的硝基复合肥的肥效较低。
而上述硝基复合肥包括硝态氮基肥、包膜剂和助剂。制备上述硝基复合肥时，包膜剂能够将含有有机质原料的助剂包裹到硝态基肥上；将上述含有能够降解的包膜剂的硝基复合肥施于农作物后，硝基复合肥的包膜剂与土壤接触后能够快速地释放硝态氮基肥，硝态氮基肥与有机质原料相互作用下，为农作物提供养分，肥效高。
在其中一个实施例中，所述包膜剂包含有机质、游离氨基酸及络合态锌，所述有机质的质量百分含量为30％～50％，所述游离氨基酸的浓度为50g/l～150g/l，所述络合态锌的质量百分含量为1％～10％。
在其中一个实施例中，所述包膜剂还包含生化黄腐酸、粘结剂、展着剂及消泡剂中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述粘结剂包括黄原胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素及十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；所述展着剂包括吐温80、非离子型有机硅、聚乙二醇及木质素磺酸钠中的至少一种。
在其中一个实施例中，以质量份数计，所述硝态氮基肥的份数为88份～100份，所述助剂的份数为1.2份～1.5份，所述包膜剂的份数为0.8份～1份。
在其中一个实施例中，所述硝基复合肥包括基体、包膜层及有机质层，所述基体为颗粒状的硝态氮基肥，所述包膜层设于所述基体上，所述有机质层设于所述包膜层上，所述包膜层含有所述包膜剂，所述有机层含有所述助剂。
在其中一个实施例中，所述有机质原料选自腐植酸类有机质原料、海藻酸类有机质原料、氨基酸类有机质原料及糖类有机质原料中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述助剂还包括牡蛎壳粉、防板结剂、微生物菌剂及土壤改良剂中的至少一种。
一种硝基复合肥的制备方法，包括以下步骤：
将包膜剂包覆到硝态氮基肥上，得到含有包膜剂的硝态氮基肥，所述包膜剂能够降解；及
将助剂包覆到所述含有包膜剂的硝态氮基肥上，得到所述硝基复合肥，所述助剂包括有机质原料。
在其中一个实施例中，还包括制备包膜剂的步骤，制备包膜剂的步骤包括：
将糖蜜酒精废液降解后与微量元素源络合，得到包膜剂。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一实施方式的硝基复合肥的制备方法，包括步骤s110～s170。具体地：
步骤s110、制备包膜剂。
具体地，将糖蜜酒精废液降解后与微量元素源络合，得到包膜剂。
在其中一个实施例中，将糖蜜酒精废液与酸化剂、氧化剂混合后加热，得到降解后的糖蜜酒精废液。然后将降解后的糖蜜酒精废液与微量元素络合，得到包膜剂。
具体地，糖蜜酒精废液为市售产品。酸化剂选自浓硫酸及浓硝酸中的至少一种。用于调节糖蜜酒精废液的ph值，从而利于糖蜜酒精废液中的蛋白发生降解。氧化剂选自过硫酸铵、浓硝酸、双氧水及过氧化钾中至少一种。氧化剂用于防止降解的氨基酸被氧化。酸化剂和氧化剂还能够提高已降解的糖蜜酒精废液与微量元素的络合效率。按糖蜜酒精废液的质量百分比计，氧化剂的加入量为1％～10％。微量元素源包括硼酸和硫酸锌。硼酸作为硼源，硫酸锌作为锌源。按照已降解的糖蜜酒精废液的质量百分比计，硼酸的质量百分含量为0.5％～3％，硫酸锌的质量百分含量为0.5％～3％。微量元素源还包括硼酸、硫酸锰、硫酸亚铁、钼酸铵、硫酸铜及硫酸镁中的至少一种。以降解后的糖蜜酒精废液质量百分比计，硼酸为0.5～3％，硫酸锌为0.5～3％，硫酸锰为0.2～2％，硫酸亚铁为0.2～2％，钼酸铵为0.2～2％，硫酸铜为0.2～2％，硫酸镁为0.2～2％。
进一步地，用酸化剂调节糖蜜酒精废液的ph值，使得糖蜜酒精废液的ph值为3.5～4.5。然后向调节ph值后的糖蜜酒精废液中加入氧化剂，并加热至70℃～80℃，反应60min～80min，得到降解后的糖蜜酒精废液。然后在70℃～80℃条件下，将降解后的糖蜜酒精废液与微量元素源混合，反应60min～80min，得到包膜剂。其中，该包膜剂中含有有机质、游离氨基酸及络合态锌，有机质的质量百分含量为30％～50％，游离氨基酸的浓度为50g/l～150g/l，络合态锌的质量百分含量为1％～10％。通过有机质、游离氨基酸及络合态锌相互配合，使得包膜剂具有粘性，能够直接用作包膜剂，不需要额外添加粘结剂也能将含有有机质原料的助剂包覆到硝态氮基肥上。另外，按照上述方法制备的包膜剂中的有机质为小分子有机质，便于农作物吸收。
在其中一个实施例中，在向调节ph值后的糖蜜酒精废液中加入氧化剂，并加热反应的步骤中，加热的温度为70℃～78℃，反应的时间为65min～80min。
在其中一个实施例中，在将降解后的糖蜜酒精废液与微量元素的原料混合反应的步骤中，反应的温度为70℃～78℃，反应的时间为60min～65min。
在其中一个实施例中，包膜剂的有机质的质量百分含量为35％～45％。进一步地，包膜剂的有机质的质量百分含量为38％、40％或44％。
在其中一个实施例中，在用酸化剂调节糖蜜酒精废液的ph值的步骤之后，还包括向调节ph后的糖蜜酒精废液加入消泡剂的步骤。进一步地，消泡剂为聚醚类豆制品用消泡剂。按占糖蜜酒精废液的质量百分比计，消泡剂用量为0.05％～1％。
在其中一个实施例中，在将降解的糖蜜酒精废液与微量元素源络合的步骤之后，还包括向降解的糖蜜酒精废液与微量元素络合产物中加入生化黄腐酸、粘结剂及展着剂中的至少一种的步骤。生化黄腐酸能够作为有机质的来源，并与其他组分配合调节包膜剂的粘度。粘结剂能够使包膜剂更加稳定的附着在硝态基肥上，防止脱粉。展着剂使得硝态基肥表面的湿展能力，更利于包覆。
具体地，粘结剂包括黄原胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素及十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。进一步地，粘结剂选自黄原胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素及十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。具体地，展着剂选自吐温80、非离子型有机硅、聚乙二醇及木质素磺酸钠中。
当然，在其他一些实施方式中，包膜剂还可以采用其他制备方式制备。只要包膜剂在与土壤接触后，能释放硝态氮基肥即可。当然，制备包含有机质、游离氨基酸及络合态锌的包膜剂也可以采用其他制备方式，只要有机质的质量百分含量为30％～50％、游离氨基酸的浓度为50g/l～150g/l、络合态锌的质量百分含量为1％～10％即可。
上述包膜剂的制备原料包括糖蜜酒精废液，制备得到的包膜剂包含有机质、游离氨基酸及络合态锌。包膜剂的有机质、游离氨基酸及络合态锌的相互配合，使包膜剂具有粘性，能够应用于制备包膜的硝基复合肥。该包膜剂一方面能够将有机质原料包裹到硝态氮基肥上从而使大量有机质加入到硝态氮基肥中，形成富含有机质的硝基复合肥。另一方面，该包膜剂的成分易降解、能够快速释放硝态氮基肥，且也富含有机质、游离氨基酸及络合态锌，能够促进硝基复合肥的吸收，提高硝基复合肥的肥效。
步骤s130、制备助剂。
在其中一个实施例中，助剂为有机质原料。具体地，有机质原料选自腐植酸类有机质原料、海藻酸类有机质原料、氨基酸类有机质原料及糖类有机质原料中的至少一种。进一步地，助剂为粉体状的助剂。
在另一个实施例中，助剂还包括牡蛎壳粉、防板结剂、微生物菌剂及土壤改良剂中的至少一种。此时，将有机质原料与牡蛎壳粉、防板结剂、微生物菌剂及土壤改良剂中的至少一种混合，得到助剂。
具体地，还包括牡蛎壳粉的制备步骤。牡蛎壳粉的制备步骤包括：将牡蛎壳在550℃～650℃下煅烧8min～30min后粉碎，得到牡蛎壳粉。进一步地，煅烧的温度为550℃～650℃。煅烧的时间为8min～30min。
在其中一个实施例中，牡蛎粉为200目～400目的粉体。进一步地，牡蛎粉为300目的粉体。在其中一个实施例中，粉碎的方式为机械粉碎。
牡蛎壳粉作为助剂的载体，其特殊的微纳米结构能够为助剂中微生物提供一个良好的存活环境，有效解决微生物存活问题。并且牡蛎壳粉具有极强的吸附能力，可吸附加入的包膜剂中的水分，并与防板结剂共同作用防止产品板结。另外，牡蛎壳粉还能够改善土壤结构，减少土壤板结，提高肥料的利用率。再者，牡蛎壳粉还作为钙源。牡蛎壳粉由牡蛎壳在550℃～650℃下煅烧8min～30min后粉碎得到。在该条件下制备得到的牡蛎壳粉吸附力更有利于提高硝基复合肥的利用率。
具体地，防板结剂是避免上述硝基复合肥在加工及运输过程中板结，提高硝态氮肥的利用率，进而提高硝态氮肥的肥效。
具体地，微生物菌剂能够改善土壤结构、促进农作物吸收养分。微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌中的至少一种。进一步地，微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌中的至一种。更进一步地，微生物菌剂由枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成。
具体地，土壤改良剂能够以改善土壤物理性，促进作物养分吸收。土壤改良剂包括蚯蚓酶、月桂醇乙氧基硫酸铵及聚丙烯酰胺中的至少一种。进一步地，土壤改良剂选自蚯蚓酶及月桂醇乙氧基硫酸铵中的一种。
步骤s150、将包膜剂包覆到硝态氮基肥上，得到含有包膜剂的硝态氮基肥。
具体地，在50℃～70℃的条件下，将包膜剂喷洒到硝态氮基肥上，得到含有包膜剂的硝态氮基肥。硝态氮基肥为现有的含有硝态氮和铵态氮的肥料。
在其中一个实施例中，含有包膜剂的硝态氮基肥包括基体及包膜层，基体为颗粒状的硝态氮基肥，包膜层设于基体上。具体地，将包膜剂喷洒到颗粒状的硝态氮基肥上从而形成包膜层。进一步地，包膜层完全包覆颗粒状的硝态氮基肥的表面。
在其中一个实施例中，以质量份数计，硝态氮基肥的份数为88份～100份，上述包膜剂的份数为0.8份～1份。
步骤s170、将助剂包覆到含有包膜剂的硝态氮基肥上，得到硝基复合肥。
具体地，在将包膜剂喷洒到颗粒状的硝态氮基肥得到含有包膜剂的硝态氮基肥的30s～90s后，向含有包膜剂的硝态氮基肥喷洒助剂，转筒包膜，得到硝基复合肥，其中，助剂包括有机质原料。将包膜剂喷洒到颗粒状的硝态氮基肥上停留30s～90s，能够使得包膜剂在硝态基肥上包裹均匀。
在其中一个实施例中，在将包膜剂喷洒到颗粒状的硝态氮基肥的30s～90s后，形成包膜层；然后向包膜层上喷洒助剂而形成有机质层，得到硝基复合肥。
在其中一个实施例中，以质量份数计，助剂的份数为1.2份～1.5份。
在其中一个实施例中，上述助剂包括有机质原料、牡蛎壳粉、防板结剂、微生物菌剂及土壤改良剂。
在其中一个实施例中，以质量分数计，每150份的上述助剂包括10份～20份的有机质原料、40份～50份的牡蛎壳粉、20份～60份的防板结剂、5份的微生物菌剂及10份的土壤改良剂。
可以理解的是，步骤s110与步骤s130无先后顺序。可以先步骤s110，也可以先步骤s130。
传统硝基复合肥在生产过程中需要较高温度(180℃左右)，若按常规工艺直接添加有机质，极易使其碳化失去活性，更有可能在生产过程中，具有氧化能力的硝酸根离子与有机质发生反应，产生大量气体，造成物料溢出造成安全事故。因此，采用常规工艺将有机质添加入硝基复合肥中比较困难，微生物更难以添加。而上述硝基复合肥的制备方法利用包膜剂，将有机质包附在硝态氮基肥上，而且包膜剂能够降解，制备方法的简捷，生产过程无废弃物产生。并且采用牡蛎壳、糖蜜酒精发酵废液等易得，且成本低的原料，经济效益好，原料利用率高，能够有效解决硝基复合肥肥效不高的问题。
一实施方式的硝基复合肥，由上述硝基复合肥的制备方法制得。
具体地，制备上述硝基复合肥的原料包括硝态氮基肥、包膜剂及助剂，包膜剂包含有机质、游离氨基酸及络合态锌，其中，有机质的质量百分含量为30％～50％，游离氨基酸的浓度为50g/l～150g/l，络合态锌的质量百分含量为1％～10％。助剂包括有机质原料。
在其中一个实施例中，以质量份数计，硝态氮基肥的份数为88份～100份，助剂的份数为1.2份～1.5份，包膜剂的份数为0.8份1份。
在其中一个实施例中，上述硝基复合肥包括基体、包膜层及有机质层。基体为颗粒状的硝态氮基肥，包膜层设于基体上，有机质层设于包膜层上，包膜层含包膜剂，有机层含助剂。其中，包膜剂包含有机质、游离氨基酸及络合态锌，有机质的质量百分含量为30％～50％，游离氨基酸的浓度为50g/l～150g/l，络合态锌的质量百分含量为1％～10％；助剂包括有机质原料。
上述硝基复合肥包括包膜剂、硝态氮基肥及助剂，该包膜剂的成分易降解，能够促进农作物的吸收，提高硝基复合肥的肥效。
上述硝基复合肥的使用方法，包括以下步骤：
将上述硝基复合肥撒施到土壤即可。具体地，施肥剂量为40kg/亩～50kg/亩。
具体实施例
以下结合具体实施例进行详细说明。以下实施例如未特殊说明，则不包括除不可避免的杂质外的其他组分。实施例中采用药物和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。需要说明的是，以下各实施例的份数均为质量份数。
实施例1
包膜剂的制备
(1)在装有100kg含水量为50％的糖蜜酒精废液的反应釜中加入4kg的质量浓度为95％的浓硫酸，开启搅拌装置，调节ph值为4.5。
(2)稳定后依次加入0.3kg的聚醚类豆制品用消泡剂和5kg的过硫酸铵，开启加热装置，采用蒸汽加热，加热至80℃，反应60分钟，制备得到降解后的糖蜜酒精废液。
(3)在步骤(2)得到的降解后的糖蜜酒精废液中加入1.5kg的硼酸，搅拌反应70分钟，确保完全溶解后，再依次加入1.5kg硫酸锌、0.75kg硫酸锰、0.75kg硫酸亚铁、0.75kg钼酸铵、0.75kg硫酸铜、0.75kg硫酸镁，反应60分钟后，关闭蒸汽阀门停止加热，反应液冷却后加入0.75kg二羟甲基二甲基乙内酰脲，搅拌均匀，得到实施例1的包膜剂。
(4)采用gb/t18877中的有机质检测方法检测有机质；ny/t1975中的方法检测游离氨基酸含量；按照ny/t1975中的方法检测锌含量。检测结果显示，实施例1的包膜剂中有机质的质量百分含量为40％，游离氨基酸的浓度为55g/l，络合态锌的质量百分含量为1％；包膜剂中的悬浮颗粒的粒径为粒径在2000纳米以下。
实施例2～4
助剂的制备
(1)将废弃的牡蛎壳清洗干净，在600℃的温度下煅烧20min，粉碎制得300目牡蛎壳粉。
(2)将步骤(1)制得的牡蛎壳粉与助剂的其他组分混合，得到实施例2～4的助剂。其中，各实施例的助剂的其他组分及用量如表1所示。表1中微生物菌剂为枯草芽孢杆菌与胶冻样芽孢杆菌的混合物，枯草芽孢杆菌与胶冻样芽孢杆菌的质量之比为80：1。
表1
实施例5
制备硝基复合肥并验证肥效
(1)将700份颗粒状的硝态氮基肥(深圳市芭田生态工程股份有限公司，高塔造粒硝基复合肥)随机平均分为7组，编号为试验组1～7，每组硝态氮基肥的份数为100。然后在60℃的条件下，将实施例1制备得到的包膜剂根据表2所示的份数分别喷洒到对应组别的颗粒状的硝态氮基肥上；其中，试验组7的包膜剂为质量百分含量为40％的石蜡、质量百分含量为30％的硬脂酸钠及质量百分含量为30％的蜡油的混合物。接着60秒后按照表2所示的份数取各实施例的助剂分别对应撒入相应的组别，转筒包膜3min，得到各试验组的硝基复合肥。
表2
(2)分别使用试验组1～7的硝基复合肥对移栽的上海青进行施肥管理，并以挪威肥种植上海青作为对照。移栽30天之后，对各组的上海青分别测量株高及称重，得到各组上海青的单株平均株高和平均重量，结果如表2所示。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。