一种高氮缓释复合肥及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料技术领域，尤其涉及一种高氮缓释复合肥及其制备方法。

背景技术

氮肥是我国目前生产量最大、应用最广的化肥，但施用于农田的氮肥，由于硝化、淋溶、反消化等作用，损失十分严重，其利用率一般只有30-50％。因此，研究如何提高氮素化肥利用效率，是工业生产和农业生产中近十几年的重要研究课题。

土壤中的亚硝化细菌可以把铵态氮迅速氧化成亚硝酸态氮，接着硝化细菌又将亚硝酸态氮氧化成硝态氮，这个过程叫土壤的硝化作用。各种氮素由铵态变为硝态后，不易被土壤胶体吸附，很容易被冲洗淋失。硝化作用所造成的氮素损失，无论在旱地作物或水田都是比较主要的。氮肥增效剂就是用来抑制消化作用，防止氮素损失，增强肥效的一类化学物质。氮肥增效剂的研究和应用为世界稳定性肥料的生产提供了科学依据。然而，目前的氮肥增效剂在提高氮肥利用率方面仍然不理想，为了满足作物对养分的需求，还需要追施氮肥，增加人力物力成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高氮缓释复合肥及其制备方法，本发明提供的复合肥实现了缓慢释放，保证作物长期的养分供给，提高了肥料利用率。

为实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：

一种高氮缓释复合肥，以重量份计，包括氮肥6-30份、钾肥5-20份、磷肥5-20份、氮肥缓释剂0.2-1.0份，其中，所述氮肥增效剂包括硼酸和乙酰异羟肟酸。

硼酸分子结构中的O-H键与O-B键之间的夹角(114°)，与尿素分子中2个N-H键之间的夹角(119°)相近，由于分子的结构具有相似性，故能够通

过与尿素分子竞争脲酶的催化中心，起到抑制作用。硼酸的引入不但可以作为5脲酶的抑制剂，而且还可以补充植物生长所需的微量硼元素。

乙酰异羟肟酸同样具有与尿素部分相似的化学结构，能竞争性地与脲酶中的镍原子形成螯合物，抑制脲酶活性,从而阻止尿素的分解，此外乙酰异羟肟酸还参与细菌核苷酸的代谢，能阻断脱氧核糖核酸的生物合成，达到抑菌效果。

任何酶促反应在最适pH下才能达到最大速率，过低或过高的pH均会改变0酶活性中心的构象。硼酸分子和乙酰异羟肟酸的羟基还能与土壤中的游离铵以及植物根部释放的氢离子产生氢键缔合作用，抑制氨的挥发，直接降低土壤的pH值，使得土壤pH值急剧变化抑制脲酶活性。氢键的形成还能将施入土壤中的氮肥以铵态氮的形式稳定的吸附于土壤，避免冲洗淋失，提高氮肥利用率。

优选的，所述硼酸和乙酰异羟肟酸的质量比为(1-5)：(1-3)。

5优选的，以重量份计，所述复合肥包括氮肥20-30份、钾肥10-20份、磷

肥10-20份、氮肥增效剂0.5-0.8份。

优选的，所述氮肥为尿素、硫酸铵、氯化铵中的一种或多种。

优选的，所述钾肥为氯化钾、硫酸钾中的至少一种。

优选的，所述磷肥为磷酸一铵、磷酸二氢钾中的至少一种。

0本发明还提供一种高氮缓释复合肥的制备方法，包括以下步骤：

S1.将硼酸和乙酰异羟肟酸按比例混合，得到氮肥增效剂；

S2.利用氮肥增效剂对氮肥反复进行喷湿、干燥，得到包覆了增效剂的氮肥；

S3.将包覆了增效剂的氮肥与钾肥、磷肥混合，挤压造粒，得到所述高氮5缓释复合肥。

步骤S2中分多次对氮肥进行反复地喷湿和干燥，避免将氮肥增效剂一次性与氮肥混合，氮肥发生溶解、结块，导致混合不均匀。

优选的，步骤S1中所述硼酸和乙酰异羟肟酸的质量比为(2-5)：(2-3)。

优选的，步骤S3还包括在所述挤压造粒过程中添加植物油和/或吸水剂，避免肥料吸水失效或发生粘结。

优选的，所述吸水剂为丙烯酸钾、氧化铜、氯化钙中的至少一种。丙烯酸5钾能够在肥料表面自交联网状化，增强氮肥增效剂与氮肥的结合度，提高缓释

效果，而且在肥料表面形成疏水层，防止肥料吸水粘结，延长肥料的储存时间，其中的钾元素还能作为钾肥供植物所需。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的氮肥增效剂硼酸和乙酰异羟肟酸，对土壤中脲酶起到抑制作0用，减少铵态氮向硝态氮的转化，从而减少氮养分损失，提高肥料利用率。

(2)本发明在挤压造粒过程中通过添加植物油和/或吸水剂，不但避免肥料发生吸水粘结，而且将氮肥增效剂与氮肥紧密包裹，延长了肥料的有效周期，缓释效果好。

5

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

0实施例1

一种高氮缓释复合肥，由以下步骤制备得到：

S1.将硼酸和乙酰异羟肟酸按1:1的质量比混合均匀并溶解到水中，得到氮肥增效剂溶液；

S2.以重量份计，将30份尿素加入包膜机中，随后将1份的氮肥增效剂溶5液分5次利用喷淋设备喷入包膜机中，经5次反复地喷湿、干燥，得到包覆了

氮肥增效剂的尿素；

S3.将包覆了增效剂的尿素与20份氯化钾、15份磷酸一铵混合，然后加入3份的丙烯酸钾在造粒机中经挤压造粒，得到高氮缓释复合肥。

实施例2

一种高氮缓释复合肥，由以下步骤制备得到：

S1.将硼酸和乙酰异羟肟酸按5:3的质量比混合均匀并溶解到水中，得到氮肥增效剂溶液；

S2.以重量份计，将30份硫酸铵加入包膜机中，随后将0.5份的氮肥增效剂溶液分3次利用喷淋设备喷入包膜机中，经3次反复地喷湿、干燥，得到包覆了氮肥增效剂的氮肥；

S3.将包覆了增效剂的氮肥与15份硫酸钾、20份磷酸二氢钾混合，然后加入2份的植物油和2份丙烯酸钾在造粒机中经挤压造粒，得到高氮缓释复合肥。

实施例3

一种高氮缓释复合肥，由以下步骤制备得到：

S1.将硼酸和乙酰异羟肟酸按4:3的质量比混合均匀并溶解到水中，得到氮肥增效剂溶液；

S2.以重量份计，将10份硫酸铵和15份尿素加入包膜机中，随后将0.8份的氮肥增效剂溶液分3次通过喷淋设备喷入包膜机中，经3次反复地喷湿、干燥，得到包覆了氮肥增效剂的氮肥；

S3.将包覆了增效剂的氮肥与10份硫酸钾、15份磷酸二氢钾混合，然后加入2份的植物油在造粒机中经挤压造粒，得到高氮缓释复合肥。

对比例1

一种复合肥，以重量份计，将30份尿素与20份氯化钾、15份磷酸一铵混合，然后加入3份的丙烯酸钾在造粒机中经挤压造粒得到。

对比例2

一种复合肥，采用与实施例1相同的方法制备得到，不同之处在于，使用氢醌作为氮肥增效剂。

【性能测试】

(1)脲酶活性

取0.5g实施例1-3和对比例1-2制备的复合肥加入10g土壤中，混匀，置于100ml三角瓶中，加水湿润。在37℃下恒温培养24h，测定土壤脲酶活性，记于表1。

表1不同复合肥对土壤脲酶活性的影响

从表1可以看出，本发明制备的复合肥对土壤中脲酶活性有明显抑制作用，且氮肥增效剂硼酸和乙酰异羟肟酸的作用优于氢醌。

(2)氮的释放速率

取0.5g实施例1-3和对比例1-2制备的复合肥加入10g土壤中，混匀，置于扩散皿外室，并加入3ml pH7.0的缓冲液。在37℃下恒温培养15天，测定氮释放量，并计算氮平均释放速率，结果如表2所示。

表2不同复合肥氧的释放速率

从表2可以看出，本发明实施例制备的复合肥氮平均释放速率降低，且15天内的氮总释放量低于对比例1-2，表现为明显的缓释效果，表明本发明提供的复合肥肥效期长，能够提高氮利用率，可作为基肥一次性施入，不需要追施工序。

需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，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。