一種緩釋氮肥的製作方法
2023-12-01 09:52:36 2
本發明涉及一種肥料。具體涉及一種緩釋氮肥。
背景技術：
氮是植物必需的營養元素，也是影響作物產量最重要的因子之一。我國的氮肥施用量佔世界氮肥施用量的30％以上，2007年我國氮肥的表觀消費量達3965萬t，其中農業消費量約3500萬t，居世界首位。但長期以來，施用氮肥在增加產量效益的同時，也出現一系列的問題:一是利用率低。據統計，我國小麥、玉米、水稻的氮肥當季利用率只有8.9％～78.0％，平均僅有28.7％；二是損失率高，經濟損失巨大。肥料的肥效期短，很難滿足作物整個生育期的需肥特性，並且肥料的損失率很高，相當於年損失尿素2050萬t；三是造成環境汙染。由於過量施肥造成的地表水富營養化、湖泊汙染、地下水汙染等環境問題，蔬菜中硝酸鹽含量嚴重超標等社會健康問題愈來愈引起人們的關注。提高肥料利用率成為解決上述問題的關鍵。目前，除了改進施肥方法、優化配方施肥技術和加強田間管理外，通過添加氮肥增效劑以提高氮肥施肥效果的新技術，越來越成為國內外提高氮肥利用率研究的熱點。
目前，除了改進施肥方法、優化配方施肥技術和加強田間管理外，通過添加氮肥增效劑以提高氮肥施肥效果的新技術，越來越成為國內外提高氮肥利用率研究的熱點。如專利號為CN200710158314.4的一種增效緩釋氮素肥料及製備方法，採用了尿素氮肥、生化抑制劑和增效劑，通過在氮肥操作流程中，在肥料熔融狀態時添加生化抑制劑和增效劑。本發明的增效氮素肥料適用於各類植物和土壤。施入土壤中對作物有顯著的抗病、抗旱和抗倒伏作用，有效地提高土壤儲存養分的能力。又如專利號為CN201110271155.5的尿素緩釋肥及其製備方法。使用了含有陰離子型高分子聚合物和尿素，並含有阻溶劑、脲酶抑制劑、硝化抑制劑、開孔劑和表面活性劑、包膜劑，可以製成非包膜型顆粒劑、包膜型顆粒劑以及物理化學型顆粒劑。能夠減緩肥料流失、保水抗旱、抗病增產。
當前的緩釋氮肥中普遍使用脲酶抑制劑和硝化抑制劑，存在著不可避免的缺點，如價格昂貴、毒性和汙染。有研究指出脲酶抑制劑中的氫醌不僅較貴而且有毒，人食用5g即可致死；硝化抑制劑氯甲基吡啶同樣具有一定的毒性，其致毒症狀在豇豆上表現為葉片萎黃，鷹嘴豆上表現為間歇性失綠，綠豆上表現為葉片的捲曲，當其施用量僅為10mg/kg時，就會因為致毒作用導致豆類植株根系和地上部生長受到嚴重抑制，植株乾物質累積量下降約50％；氯甲基吡啶用量過多就會對植物產生毒害作用，影響作物根系、葉片，不同的用量對不同的作物產生的毒害作用不同；DCD在高溫環境下降解較快，在熱帶地區，DCD不是合適的硝化抑制劑；有些硝化抑制劑有殘留，會汙染土壤環境；部分增效劑雖然效果明顯，但是由於不利於保存和施用，因此不便於在農業生產中應用。
總之，雖然氮肥增效劑的施用效果明顯，但是，由於氮肥增效劑在汙染、價格等方面的原因限制其應用。國內外研究總結氮肥增效劑在應用中存在以下問題:
(1)抑制劑的作用效果受外界環境因素(如水分、氣候、土壤特性)的影響顯著，作用效果不穩定。如在不同土壤類型上抑制劑的作用效果差異明顯，在輕質土壤上硝化抑制劑的作用效果更加明顯；部分增效劑在試驗研究階段效果很好，但是在大田中應用的效果很不穩定；在高溫、高溼條件下，抑制劑易於降解失效。
(2)自身特點限制，抑制劑的揮發特性、在土壤中的遷移特性、自身的分解速度等特性影響了其作用時間和作用效果，如常溫下是氣態的乙炔，極易從土壤中逸出失去作用；而重金屬對環境危害巨大，不能農業應用；吡唑類物質易於被土壤膠體吸附、水解、光解等而失效。
(3)抑制劑的價格較高，添加抑制劑使肥料生產成本增加是限制其推廣應用的最主要因素。
(4)有些抑制劑毒性大，對作物、土壤微生物和動物產生毒害作用；土壤微生物活性不僅受到抑制，甚至被殺死。
(5)生產中施用的增效劑在土壤中有殘留，會汙染土壤環境。
因此，使用新型的安全高效增效劑製作的緩釋性氮肥有著迫切的需求。
技術實現要素：
本發明提供一種增效安全、肥效穩定的緩釋氮肥。
為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明採用的技術方案是：
一種緩釋氮肥，包含竹炭60～80份、氮肥40～60份，氨氧化木質素2～3份，廢茶葉80～100份。
所述竹炭由下述方法製得：先取三年生以上的毛竹於800～1000℃熱解製取竹炭，經粉碎過0.5-2mm後用清水浸泡8～10小時，再用清水衝洗2～3次以去除灰分和雜質，烘乾後粒度為1-3mm，竹炭的表面積是木炭的2.5-3倍，吸附能力是木炭的10倍以上，礦物質有木炭的5倍之多，不僅能吸附氮肥、還可以為植物提供礦質元。
所述氮肥由尿素、硝酸鈉、磷酸脲按質量比為2-8:3-9:10-12組成，其含氮量高，可以隨雨水淋溶持續供應氮肥，並且保證不同形態氮肥的穩定供應。
所述氨氧化木質素的含氮量為11.37-16.13％，其本身對脲酶具備限制作用，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，可以為土壤緩慢供給氮肥。
所述廢茶葉的製作步驟為：將廢茶葉添加8-10％的豆粕，接種芽孢桿菌發酵一周，風乾即可，廢茶葉有氮肥增效作用，並且元素含量豐富，經過微生物發酵後，大分子成分被降解為容易吸收的小分子物質，並含有多種活性酶，可以促進作物生長。
所述緩釋氮肥的製備步驟為：
(1)取三年生以上的毛竹於800～1000℃熱解製取竹炭，經粉碎過0.5-2mm後用清水浸泡8～10小時，再用清水衝洗2～3次以去除灰分和雜質，烘乾後製成粒度為1-3mm的竹炭備用，將廢茶葉添加8-10％的豆粕混合，按茶葉混合物的1-2％接種芽孢桿菌發酵一周，風乾備用，將氮肥加水配製成溶液，加水量為氮肥剛好溶解；
(2)將上述廢茶葉、竹炭、氮肥溶液、氨氧木質素混合製作成3-5mm的顆粒，烘乾即可。
所述緩釋氮肥使用量為800-1500kg/畝。
本發明利用了竹炭的強吸附能力，茶葉的包裹作用，增加土壤的保肥保水能力，通過添加速溶性氮肥，在土壤中達到肥效的穩定釋放，防止氮肥在短時間內被雨水淋溶散失，同時茶葉豐富的不溶性成分，在微生物作用下可以釋放養分、轉化為有機質，改善土壤團粒結構，協調作為根部的微生物環境。並且利用磷酸脲的脲酶抑制效果、氨氧化木質素的硝化抑制劑效果，抑制微生物分解肥效，抑制成分無毒，不會因為一次施用過量造成土壤富集抑制作物的生長。
具體實施方式
下面結合具體的實施方式來對本發明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的範圍不僅局限於所作的描述。
實施例1
一種緩釋氮肥，其製作步驟為
(1)先取三年生以上的毛竹於1000℃熱解製取竹炭，經粉碎過2mm後用清水浸泡10小時，再用清水衝洗3次以去除灰分和雜質，烘乾後製成粒度為3mm的竹炭備用；
將廢茶葉添加10％的豆粕混合，按茶葉混合物的2％接種芽孢桿菌發酵一周，風乾備用；
取尿素16份、硝酸鈉18份、磷酸脲24份混合後加水配製成氮肥溶液，加水量為肥料剛好溶解；
(2)取竹炭80份、含氮量為16.13％氨氧化木質素3份、廢茶葉100份，加入氮肥溶液混合製作成3mm的顆粒，烘乾即可。
製備好的緩釋氮肥使用量為1500kg/畝。
實施例2
一種緩釋氮肥，其製作步驟為
(1)先取三年生以上的毛竹於800℃熱解製取竹炭，經粉碎過1mm後用清水浸泡8.5小時，再用清水衝洗2次以去除灰分和雜質，烘乾後製成粒度為2mm的竹炭備用；
將廢茶葉添加8％的豆粕混合，按茶葉混合物的1％接種芽孢桿菌發酵一周，風乾備用；
取尿素15份、硝酸鈉17份、磷酸脲22份混合後加水配製成氮肥溶液，加水量為肥料剛好溶解；
(2)取竹炭70份、含氮量為15.13％氨氧化木質素3份、廢茶葉100份，加入氮肥溶液混合製作成4mm的顆粒，烘乾即可。
製備好的緩釋氮肥使用量為900kg/畝。
實施例3
一種緩釋氮肥，其製作步驟為
(1)先取三年生以上的毛竹於850℃熱解製取竹炭，經粉碎過1mm後用清水浸泡10小時，再用清水衝洗3次以去除灰分和雜質，烘乾後製成粒度為3mm的竹炭備用；
將廢茶葉添加8.5％的豆粕混合，按茶葉混合物的1-2％接種芽孢桿菌發酵一周，風乾備用；
取尿素15份、硝酸鈉15份、磷酸脲21份混合後加水配製成氮肥溶液，加水量為肥料剛好溶解；
(2)取竹炭65份、含氮量為15％氨氧化木質素3份、廢茶葉95份，加入氮肥溶液混合混合製作成5mm的顆粒，烘乾即可。
製備好的緩釋氮肥使用量為800kg/畝。
實施例4
一種緩釋氮肥，其製作步驟為
(1)先取三年生以上的毛竹於950℃熱解製取竹炭，經粉碎過0.5mm後用清水浸泡10小時，再用清水衝洗3次以去除灰分和雜質，烘乾後製成粒度為1mm的竹炭備用；
將廢茶葉添加8.5％的豆粕混合，按茶葉混合物的2％接種芽孢桿菌發酵一周，風乾備用；
取尿素14份、硝酸鈉18份、磷酸脲25份混合後加水配製成氮肥溶液，加水量為肥料剛好溶解；
(2)取竹炭80份、含氮量為16.13％氨氧化木質素3份、廢茶葉100份，加入氮肥溶液混合製作成3mm的顆粒，烘乾即可。
製備好的緩釋氮肥使用量為1500kg/畝。
實施例5
一種緩釋氮肥，其製作步驟為
(1)先取三年生以上的毛竹於820℃熱解製取竹炭，經粉碎過1mm後用清水浸泡8.5小時，再用清水衝洗2次以去除灰分和雜質，烘乾後製成粒度為2mm的竹炭備用；
將廢茶葉添加9.5％的豆粕混合，按茶葉混合物的1％接種芽孢桿菌發酵一周，風乾備用；
取尿素15份、硝酸鈉17份、磷酸脲24份混合後加水配製成氮肥溶液，加水量為肥料剛好溶解；
(2)取竹炭70份、含氮量為15.13％氨氧化木質素3份、廢茶葉100份，加入氮肥溶液混合製作成4mm的顆粒，烘乾即可。
製備好的緩釋氮肥使用量為900kg/畝。
實施例6
一種緩釋氮肥，其製作步驟為
(1)先取三年生以上的毛竹於850℃熱解製取竹炭，經粉碎過1mm後用清水浸泡10小時，再用清水衝洗3次以去除灰分和雜質，烘乾後製成粒度為3mm的竹炭備用；
將廢茶葉添加8.5％的豆粕混合，按茶葉混合物的1-2％接種芽孢桿菌發酵一周，風乾備用；
取尿素16份、硝酸鈉18份、磷酸脲21份混合後加水配製成氮肥溶液，加水量為肥料剛好溶解；
(2)取竹炭74份、含氮量為15％氨氧化木質素3份、廢茶葉95份，加入氮肥溶液混合製作成3mm的顆粒，烘乾即可。
製備好的緩釋氮肥使用量為800kg/畝。
試驗例
在花溪區選稻田中選取養分分布均勻的稻田為試驗田，劃分為兩個處理區域，兩個區域統一耕作，種植的水稻品種為「宜香優800」，對照組使用常規氮肥肥，試驗組使用本發明緩釋肥，其他磷鉀肥、農藥管理等措施一致，水稻施肥移栽後，測量稻田中有效氮肥的變化情況。稻田其他養分、水分管理為常規方式。兩次施肥量如下(經測算含氮量相同)：
第一次施肥：常規氮肥0.3t/ha，緩釋氮肥0.51t/ha
第一次施肥後測量稻田銨態氮變化情況如下：
在由表看出，施肥的第一天，參照組銨態氮含量很高，但從第三天後，氮釋放量普遍低於試驗組，到底15天之後，試驗組的含氮量基本為參照組的3倍，說明本緩釋肥有效限制了氮肥的釋放。
第一次施肥後測量稻田硝態氮變化情況如下：
由表可以看出，兩個組在第九天以前都有一個持續上升的過程，並且參照組的硝態氮釋放量都高於試驗組，但是在第九天之後，試驗組硝態氮含量穩定在10mg/L以上，而參照組逐漸走低。顯然本發明對於硝態氮的緩釋性能良好。
水稻的生長株高變化情況記錄如下表：
由表可知，相較於參照組，在分櫱期，試驗組的株高提高了3.9％，孕穗期株高提高了15％，抽穗期株高提高了17.5％，灌漿期株高提高了3.7％。水稻長勢有了顯著提高。
收穫後水稻產量、品質對比如下表：
由表可以看出，使用本發明後，水稻產量提高了12.5％，並且出糙率提高了1.8％，精米率提高了2.5％，直鏈澱粉含量降低了2.1％。
試驗表明，本發明保證了氮肥的穩定釋放，並且促進了水稻生長，提高了水稻的產量與品質，而且製作簡便，造價低廉，在種植當中值得推廣。
在此有必要指出的是，以上實施例僅限於對本發明的技術方案做進一步的闡述和說明，並不是對本發明的技術方案的進一步限制。