一種硝化抑制劑在含氮肥料中的應用制造技術

本發明專利技術涉及穩定性肥料，具體地說是一種硝化抑制劑及其在穩定性肥料中的應用，其為對羥基苯丙酸甲酯；穩定性肥料由銨態氮肥或產銨態氮肥添加純氮含量5-10％的硝化抑制劑對羥基苯丙酸甲酯(MHPP)制備而成。MHPP作為硝化抑制劑具有抑制效果好、不易隨水淋失，毒性小和對環境污染小(植物源提取制得)等優點。含有該化合物的氮肥施入農田后，可有效調控銨態氮肥在土壤中的硝化過程，從而使土壤中能較長時間保持較高的銨根離子含量，減少土壤中硝酸鹽的生成和積累，從而減少土壤氮素的淋失和反硝化氣態氮損失，延長氮肥肥效，增加作物對氮肥的吸收，提高氮肥利用率。該肥料可作為基肥一次性施入，不用追肥，達到省工節肥的目的。

Application of nitrification inhibitor in nitrogenous fertilizer

The present invention relates to the stability of fertilizer, in particular to a nitrification inhibitor and its application in stability in fertilizers, the p-hydroxybenzene propanoic acid methyl ester; stability of fertilizer by nitrification inhibitor ammonium nitrogen fertilizer or ammonium fertilizer production with pure nitrogen content of 5-10% hydroxy benzenepropanoic acid methyl ester (MHPP) prepared. As a nitrification inhibitor, MHPP has the advantages of good inhibition effect, less leaching with water, less toxicity and less environmental pollution (plant source extraction). Containing the compound fertilizer into farmland, nitrification of ammonium nitrogen fertilizer can be regulated effectively in the soil, which can keep the ammonium ion content in soil for a long time, reduce the generation and accumulation of nitrate in the soil, thereby reducing and denitrifying nitrogen loss of soil nitrogen leaching, prolonging fertilizer effect and increase the absorption of N fertilizer of crops, improve the utilization rate of nitrogen fertilizer. The fertilizer can be applied once as a base fertilizer, without top dressing, thereby saving fertilizer saving purpose.

【技術實現步驟摘要】
一種硝化抑制劑在含氮肥料中的應用
本專利技術涉及穩定性肥料，具體地說是一種硝化抑制劑在含氮肥料中的應用。
技術介紹
目前世界上施用氮肥的品種中，銨態氮肥和產銨態氮肥的數量占到90％以上。由于銨態氮肥和產銨態氮肥施入土壤以后，很容易在氨氧化微生物的作用下氧化為硝酸鹽，后者既容易隨水向下淋失，又容易發生反硝化作用生成氮氧化物向空氣中排放，既污染了地下水，又容易破壞臭氧層增加溫室效應。因此對銨態氮肥和產銨態氮肥添加硝化抑制劑，延緩銨根離子在土壤中的氧化進程，以減少硝酸鹽的淋溶損失和氮氧化物的排放,從而減輕環境污染，提高氮素利用率和農作物產量，將具有保護生態環境和提高農業生產的雙重意義。往氮肥中添加生化抑制劑來調節氮在土壤中的轉化進程,是一項很有發展潛力的氮肥管理技術。與包膜肥料相比,添加抑制劑的穩定性肥料由于其生產工藝簡單,生產成本相對較低,施用效果比較顯著,一直受到國內外研究領域和肥料工業的廣泛重視。但到目前為止,真正能夠在生產中大規模推廣應用的硝化抑制劑品種很少，僅DCD、DMPP和硝基吡啶三種最為常見。由于以上三種硝化抑制劑具有各自的缺點，尤其是三者均為化學源硝化抑制劑，而急需研發環保型的植物源硝化抑制劑。經研究，MHPP是一類很有開發潛力的硝化抑制劑，它主要是從高粱根系分泌物中提取制得，具有環境友好、硝化抑制效果好、成本低廉、不易隨水流失等優點。研發環境友好型硝化抑制劑這更為符合我國國情，環境友好型的硝化抑制劑及其相應的穩定性肥料也勢在必行。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種硝化抑制劑在含氮肥料中的應用，本專利技術提供一種新型硝化抑制劑MHPP，以促進通過生化途徑實現氮肥高效利用技術的發展。本專利技術工藝簡單，可在現有的氮肥(硫酸銨、碳酸氫銨、尿素等)的生產工藝基礎上，進行少量的投資改造即可生產，產品性能穩定，緩釋效果顯著，養分有效期顯著延長。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為：一種硝化抑制劑，其為對羥基苯丙酸甲酯，縮寫為MHPP，白色結晶，易溶于醇、醚和丙酮等有機溶劑，微溶于水，其化學結構式為其分子式為C10H12O3。所述含氮肥料為銨態氮或產銨態氮肥料中的一種或二種以上。所述銨態氮或產銨態氮肥料為硫酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、磷酸氫二銨、尿素中的一種或二種以上。如果選用尿素作為氮肥，可配施少量脲酶抑制劑氫醌或N-丁基硫代磷酰三胺，效果更佳。硝化抑制劑MHPP在含氮肥料中添加量為肥料中氮質量含量的5-10％。所述銨態氮或產銨態氮肥料中還可添加脲酶抑制劑，脲酶抑制劑為氫醌或N-丁基硫代磷酰三胺中的一種或二種，硝化抑制劑與脲酶抑制劑的質量比為5-10：1。所述硝化抑制劑MHPP粉碎過篩后直接摻混到含氮肥料中或添加到其生產過程中，或者硝化抑制劑MHPP直接添加到含氮肥料的包膜材料中，然后對肥料進行包膜。所述硝化抑制劑MHPP粉碎后大小為60-100目后應用。添加硝化抑制劑MHPP的穩定性肥料制備方法如下：1.穩定性尿素的制備：在原尿素生產工藝的濃縮分離工序之后，將固體MHPP加入到熔融狀尿液中充分混合均勻后再進入造粒工序。其流程圖參見圖1所示。2.包膜穩定性尿素的制備：采用流化床噴涂包膜技術，將MHPP和包膜材料同時融入揮發性有機溶劑中，同時加入膜調理劑、增塑劑等添加劑，混溶后在流化態顆粒尿素外表面進行噴涂包被，形成均一、完整的包膜層。包膜工藝簡圖如圖2所示。3.穩定性復混(合)肥的制備：將一定比例的MHPP與基礎肥料分別粉碎后經計量器裝置加入混半期中混勻，經造粒、干燥、篩分、冷卻后，即得成品，其生產工藝流程參見圖3所示。本專利技術原理為：銨態氮肥或產銨態氮肥施入土壤中后，土壤局部銨根離子濃度迅速升高，容易導致氨揮發以及迅速氨氧化進而硝酸鹽淋失和反硝化氣態氮損失。因此，延緩銨根離子的氧化，減少硝酸鹽的生成，減輕環境污染，提高氮素利用率迫在眉睫。而土壤中施用硝化抑制劑后，能調控土壤硝化作用，更久地保持土壤中較高的銨態氮含量，減少硝酸鹽的積累，同時增加了植物所需的銨營養，調節銨硝比，促進植物吸收養分。本專利技術的創新之處主要是將植物源的MHPP作為調控土壤氮素轉化的硝化抑制劑，勇于穩定性肥料的制備中。與現有的緩控釋肥及穩定性肥料相比，具有以下優點：1.生產工藝簡單。本專利技術的硝化抑制劑MHPP合成工藝簡單，回收率高，生產成本較低。2.成本較低。本專利技術將MHPP作為硝化抑制劑，用于穩定性肥料的制備中，技術嫁接改造容易實施，產品質量穩定，便于生產管理。3.應用效果好。本專利技術將MHPP用于穩定性肥料，后者施入土壤能有效調控土壤氮素轉化，可較長時間保持較高含量的銨態氮，且由于MHPP微溶于水，因此其隨水移動程度小，能更久的保持與銨根離子相結合，這將能滿足作物生育期對氮肥的需要。4.環境污染小。與已有的硝化抑制劑相比，MHPP是從高粱根系分泌物中發現，更具有環保等特點，降低了硝化抑制劑對環境污染的風險。5.節約資源和勞動力。采用本專利技術制備的穩定性肥料可作為基肥一次性施肥，不用再追肥，達到省工節肥的目的。附圖說明圖1為將固體MHPP加入熔融態的尿液中的生產工藝流程圖；圖2為用MHPP制備包膜穩定性尿素的工藝流程圖，1噴射塔；2肥料進料口；3廢氣排出口；4霧化噴頭；5流量控制器；6進風通道；7熱交換器；8孔板流量計；9鼓風機；10液罐；T1進風溫度計；T2物料溫度計；T3排風溫度計；SL熱交換方向；圖3為穩定性復混(合)肥的制備工藝流程圖。具體實施方式實施例1將硝化抑制劑MHPP粉碎過60目篩，按100份尿素加23份MHPP的比例經計量后，直接用加料器加入到尿素生產工藝(圖1)的熔融尿素中，混勻，經造粒制得含MHPP的穩定性尿素。實施例2將脲酶抑制劑氫醌和硝化抑制劑對羥基苯丙酸甲酯MHPP分別過60目篩，按照100份尿素中加入0.25-0.75份氫醌和11.5-23份MHPP的比例，通過加料器加入到尿素生產工藝(圖1)的熔融尿素中，混勻，經造粒制得含脲酶抑制劑氫醌和硝化抑制劑MHPP的穩定性肥料。實施例3采用流化床技術噴涂包膜(圖2)，將50份用于包膜的丙烯酸樹脂RS100和50份乙基纖維素溶于1000份乙醇溶劑中，其中丙烯酸樹脂RS100和乙基纖維素混溶用量總和為肥芯重量的10％；再向該溶液中加入115份硝化抑制劑MHPP，5份無機膜調理劑沸石粉，然后再加入4份增塑劑聚乙二醇，混合后倒入流化床液罐中，噴涂于大顆粒尿素表面。其中流化床包膜機的運行參數為：壓縮空氣壓強為0.3Pa，噴頭霧壓為0.15Pa，進風溫度為75攝氏度。實施例4將28.6份粉碎的尿素、6.5份硝化抑制劑對羥基苯丙酸甲酯MHPP混合，再28.6份磷酸一銨、28.6份硫酸鉀、7.7份膨潤土充分混合后，經造粒、烘干(60℃)、篩分(3mm)、冷卻(20℃)(圖3)，即制成含有硝化抑制劑MHPP的緩釋長效高濃度復混肥。實施例5將62.5份粉碎的尿素、12.5份MHPP和6.25份氯化銨、18.75份氯化鉀充分混合，經造粒、烘干(60℃)、篩分(3mm)、冷卻(20℃)(圖3)，即制成含有硝化抑制劑MHPP的緩釋長效低濃度復混肥。應用例采用室內培養方法，以添加硝化抑制劑MHPP的硫酸銨穩定性肥料為N源，MHPP設置高、低2個濃度，分別為肥料用量的10％和5％本文檔來自技高網...

【技術保護點】
對羥基苯丙酸甲酯作為硝化抑制劑在含氮肥料中的應用。

【技術特征摘要】
1.對羥基苯丙酸甲酯作為硝化抑制劑在含氮肥料中的應用。2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述含氮肥料為銨態氮或產銨態氮肥料中的一種或二種以上。3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于：所述銨態氮或產銨態氮肥料為硫酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、磷酸氫二銨、尿素中的一種或二種以上。4.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述的硝化抑制劑MHPP在含氮肥料中添加量為肥料中氮質量含量的5-10％。5.根據權利要求1-4任一所述的應用，其特征在于：所述銨...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宮平，武志杰，張麗莉，李東坡，薛妍，
申請(專利權)人：中國科學院沈陽應用生態研究所，
類型：發明
國別省市：遼寧,21