氮肥增效劑及含有該氮肥增效劑的氮肥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)化工領(lǐng)域，尤其是涉及一種氮肥增效劑及含有該氮肥增效劑的氮肥。
【背景技術(shù)】
[0002]為給植物施肥，通常是將氨化合物作為肥料。然而，氨化合物在土壤中在較短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)被微生物轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，也即土壤的硝化作用，由此形成的硝酸鹽被較快地從土壤中沖走。由于被沖走的部分不能再用于植物營養(yǎng)，因此快速硝化作用是肥料流失的最大原因。為更好地利用肥料中所含有的氮，研究發(fā)現(xiàn)將硝化抑制劑加入肥料中可以有效抑制硝化作用。然而傳統(tǒng)使用的硝化抑制劑具有較高的揮發(fā)性。通過將硝化抑制劑與其他物質(zhì)結(jié)合可以有效抑制硝化抑制劑的揮發(fā)性，但與肥料一起施用后在土壤中水解穩(wěn)定性不高，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種不易揮發(fā)且不易水解的氮肥增效劑及含有該氮肥增效劑的氮肥。
[0004]一種氮肥增效劑，包括0.1%?50%質(zhì)量百分比的氮肥抑制劑以及50%?99.9%質(zhì)量百分比的聚合物或聚合物鹽，所述氮肥抑制劑與所述聚合物或聚合物鹽通過共價(jià)鍵結(jié)合或者通過離子鍵結(jié)合。
[0005]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氮肥抑制劑為氫醌、正丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺、2-氯-6-三氯甲基-吡啶、雙氰胺及吡唑類化合物中的至少一種。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚合物為聚氨酸或聚氨酸鹽。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚氨酸為谷氨酸與天冬氨酸聚合形成的聚氨酸；所述聚氨酸鹽為谷氨酸與天冬氨酸聚合形成的聚氨酸鹽。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚合物為聚谷氨酸、聚天冬氨酸、腐殖酸、黃腐酸及海藻酸中的至少一種。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚合物鹽為聚谷氨酸鹽、聚天冬氨酸鹽、腐殖酸鹽、黃腐酸鹽及海藻酸鹽中的至少一種。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚合物鹽為聚合物的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氮肥增效劑的劑型為水溶液或固體粉末。
[0012]一種含有上述任一實(shí)施例所述的氮肥增效劑的氮肥。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氮肥增效劑在所述氮肥中的質(zhì)量百分比為0.001?30%。
[0014]上述氮肥增效劑通過將氮肥抑制劑與聚合物或聚合物鹽復(fù)合，可以有效防止直接將氮肥抑制劑添加到氮肥中后的揮發(fā)和水解問題，顯著降低氮肥施用后氮肥抑制劑在土壤中的降解效率，延長其在土壤中的半衰期，顯著發(fā)揮其抑制氮肥硝化作用的效能，從而提高氮肥的環(huán)境耐受性。
【附圖說明】
[0015]圖1為實(shí)施例9制備的氮肥增效劑核磁圖；
[0016]圖2為實(shí)施例9制備的氮肥增效劑質(zhì)譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下主要結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)氮肥增效劑及含有該氮肥增效劑的氮肥作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]一實(shí)施方式的氮肥增效劑，包括0.1%?50%質(zhì)量百分比的氮肥抑制劑以及50%?99.9%質(zhì)量百分比的聚合物或聚合物鹽。氮肥抑制劑與聚合物或聚合物鹽通過共價(jià)鍵結(jié)合或者通過離子鍵結(jié)合。
[0019]該氮肥增效劑制備過程中可以將氮肥抑制劑添加到聚合物或聚合物單體中與聚合物或聚合物單體形成的聚合物直接復(fù)合。進(jìn)一步，還可以將復(fù)合得到的化合物加入到堿金屬或堿土金屬的堿溶液或氨水中，得到氮肥抑制劑復(fù)合的聚合物鹽。
[0020]其中，在本實(shí)施方式中，氮肥抑制劑可以為氫醌、正丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺、2-氯-6-三氯甲基-吡啶(CP)、雙氰胺(DOT)及吡唑類化合物中的至少一種。
[0021]聚合物可以為聚氨酸或聚氨酸鹽，如聚天冬氨酸、聚天冬氨酸鹽、聚谷氨酸、聚谷氨酸鹽或天冬氨酸與谷氨酸聚合形成的聚氨酸或聚氨酸鹽。此外，聚合物還可以為腐殖酸、黃腐酸及海藻酸中的至少一種等，對(duì)應(yīng)地的，聚合物鹽可以為腐殖酸、黃腐酸及海藻酸中的至少一種聚合物的鹽。進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，聚合物鹽為聚合物的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽。
[0022]本實(shí)施方式的氮肥增效劑的劑型為水溶液或固體粉末。氮肥增效劑可以水解之后添加到氮肥中或者直接添加到氮肥中。添加到氮肥中的氮肥增效劑在氮肥中的質(zhì)量百分比為 0.001 ?30%O
[0023]該氮肥增效劑通過將氮肥抑制劑與聚合物或聚合物鹽復(fù)合，可以有效防止直接將氮肥抑制劑添加到氮肥中后的揮發(fā)和水解問題，顯著降低氮肥施用后氮肥抑制劑在土壤中的降解效率，延長其在土壤中的半衰期，顯著發(fā)揮其抑制氮肥硝化作用的效能，從而提高氮肥的環(huán)境耐受性。
[0024]以下為具體實(shí)施例部分:
[0025]實(shí)施例1:
[0026]在一個(gè)配有磁力攪拌器和回流冷凝管的圓底燒瓶中，加入42.1g海藻酸鈉(0.lmol),2.3g2-氯_6_三氯甲基吡啶(CP，0.0lmol)和20mL水。將反應(yīng)混合物緩慢加熱至50°C，直到全部未溶解的部分形成均一溶液。然后冷卻，得到2-氯-6-三氯甲基吡啶改性的海藻酸鹽，該2-氯-6-三氯甲基吡啶改性的海藻酸鹽可以直接作為硝化抑制劑添加到氮肥中使用。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]在一個(gè)配有磁力攪拌器和回流冷凝管的圓底燒瓶中，劇烈攪拌下加入10g黃腐酸(約0.1mol )、0.97g3, 5- 二甲基批唑(0.0lmol )、200mL無水四氧咲喃和20.6g 二環(huán)己基碳二亞胺(DCC，0.lmol)，在10°C下反應(yīng)2h，然后過濾，除去未反應(yīng)的DCC，然后將濾液蒸干得到改性的固體氮肥增效劑。
[0029]將1g上述固體氮肥增效劑溶于50mL水中，將所述混合物加熱至80°C并在此溫度下添加質(zhì)量濃度為40%的氫氧化鈉，直至pH值在7-8之間，形成澄清的改性氮肥增效劑水溶液。該改性氮肥增效劑水溶液可添加到液體氮肥中或者直接施加到土壤中發(fā)揮功效。
[0030]實(shí)施例3:
[0031]在一個(gè)配有磁力攪拌器和回流冷凝管的圓底燒瓶中，劇烈攪拌下加入200g腐植酸、9.7g3，5-二甲基吡唑(0.lmol)、200mL無水四氫呋喃和20.6g 二環(huán)己基碳二亞胺(DCC，0.lmol)，在10°C下反應(yīng)2h，然后過濾，除去未反應(yīng)的DCC，然后將濾液蒸干得到改性的固體氮肥增效劑。
[0032]將1g上述固體氮肥增效劑溶于50mL水中，將所述混合物加熱至80°C并在此溫度下添加質(zhì)量濃度為40%的氫氧化鈉，直至pH值在7-8之間，形成澄清的改性氮肥增效劑水溶液。該改性氮肥增效劑水溶液可添加到液體氮肥中或者直接施加到土壤中發(fā)揮功效。
[0033]實(shí)施例4:
[0034]在一個(gè)配有磁力攪拌器和回流冷凝管的圓底燒瓶中，劇烈攪拌下加入200g腐植酸、9.7g3，5-二甲基吡唑(0.lmol)及100g的水，在40°C下攪拌lh，在此溫度下添加質(zhì)量濃度為40%的氫氧化鈉，直至pH值在7-8之間，形成澄清的改性氮肥增效劑水溶液。該改性氮肥增效劑水溶液可添加到液體氮肥中或者直接施加到土壤中發(fā)揮功效。
[0035]實(shí)施例5
[0036]在一個(gè)配有攪拌器和冷凝管的IL玻璃反應(yīng)器中，劇烈攪拌下混合73.5g聚谷氨酸(0.5mol)