本發(fā)明涉及穩(wěn)定性肥料，具體地說是一種硝化抑制劑在含氮肥料中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前世界上施用氮肥的品種中，銨態(tài)氮肥和產(chǎn)銨態(tài)氮肥的數(shù)量占到90％以上。由于銨態(tài)氮肥和產(chǎn)銨態(tài)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(fā)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(yīng)。因此對銨態(tài)氮肥和產(chǎn)銨態(tài)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(huán)境污染，提高氮素利用率和農(nóng)作物產(chǎn)量，將具有保護生態(tài)環(huán)境和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的雙重意義。

往氮肥中添加生化抑制劑來調(diào)節(jié)氮在土壤中的轉(zhuǎn)化進程,是一項很有發(fā)展?jié)摿Φ牡使芾砑夹g(shù)。與包膜肥料相比,添加抑制劑的穩(wěn)定性肥料由于其生產(chǎn)工藝簡單,生產(chǎn)成本相對較低,施用效果比較顯著,一直受到國內(nèi)外研究領(lǐng)域和肥料工業(yè)的廣泛重視。但到目前為止,真正能夠在生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應(yīng)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(xué)源硝化抑制劑，而急需研發(fā)環(huán)保型的植物源硝化抑制劑。

經(jīng)研究，MHPP是一類很有開發(fā)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(huán)境友好、硝化抑制效果好、成本低廉、不易隨水流失等優(yōu)點。研發(fā)環(huán)境友好型硝化抑制劑這更為符合我國國情，環(huán)境友好型的硝化抑制劑及其相應(yīng)的穩(wěn)定性肥料也勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種硝化抑制劑在含氮肥料中的應(yīng)用，本發(fā)明提供一種新型硝化抑制劑MHPP，以促進通過生化途徑實現(xiàn)氮肥高效利用技術(shù)的發(fā)展。本發(fā)明工藝簡單，可在現(xiàn)有的氮肥(硫酸銨、碳酸氫銨、尿素等)的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，進行少量的投資改造即可生產(chǎn)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，緩釋效果顯著，養(yǎng)分有效期顯著延長。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)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(jié)晶，易溶于醇、醚和丙酮等有機溶劑，微溶于水，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為其分子式為C₁₀H₁₂O₃。

所述含氮肥料為銨態(tài)氮或產(chǎn)銨態(tài)氮肥料中的一種或二種以上。

所述銨態(tài)氮或產(chǎn)銨態(tài)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(zhì)量含量的5-10％。

所述銨態(tài)氮或產(chǎn)銨態(tài)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(zhì)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(chǎn)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(yīng)用。

添加硝化抑制劑MHPP的穩(wěn)定性肥料制備方法如下：

1.穩(wěn)定性尿素的制備：在原尿素生產(chǎn)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(wěn)定性尿素的制備：采用流化床噴涂包膜技術(shù)，將MHPP和包膜材料同時融入揮發(fā)性有機溶劑中，同時加入膜調(diào)理劑、增塑劑等添加劑，混溶后在流化態(tài)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(wěn)定性復(fù)混(合)肥的制備：將一定比例的MHPP與基礎(chǔ)肥料分別粉碎后經(jīng)計量器裝置加入混半期中混勻，經(jīng)造粒、干燥、篩分、冷卻后，即得成品，其生產(chǎn)工藝流程參見圖3所示。

本發(fā)明原理為：銨態(tài)氮肥或產(chǎn)銨態(tài)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(dǎo)致氨揮發(fā)以及迅速氨氧化進而硝酸鹽淋失和反硝化氣態(tài)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(huán)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(diào)控土壤硝化作用，更久地保持土壤中較高的銨態(tài)氮含量，減少硝酸鹽的積累，同時增加了植物所需的銨營養(yǎng)，調(diào)節(jié)銨硝比，促進植物吸收養(yǎng)分。

本發(fā)明的創(chuàng)新之處主要是將植物源的MHPP作為調(diào)控土壤氮素轉(zhuǎn)化的硝化抑制劑，勇于穩(wěn)定性肥料的制備中。與現(xiàn)有的緩控釋肥及穩(wěn)定性肥料相比，具有以下優(yōu)點：

1.生產(chǎn)工藝簡單。本發(fā)明的硝化抑制劑MHPP合成工藝簡單，回收率高，生產(chǎn)成本較低。

2.成本較低。本發(fā)明將MHPP作為硝化抑制劑，用于穩(wěn)定性肥料的制備中，技術(shù)嫁接改造容易實施，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，便于生產(chǎn)管理。

3.應(yīng)用效果好。本發(fā)明將MHPP用于穩(wěn)定性肥料，后者施入土壤能有效調(diào)控土壤氮素轉(zhuǎn)化，可較長時間保持較高含量的銨態(tài)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(jié)合，這將能滿足作物生育期對氮肥的需要。

4.環(huán)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(fā)現(xiàn)，更具有環(huán)保等特點，降低了硝化抑制劑對環(huán)境污染的風(fēng)險。

5.節(jié)約資源和勞動力。采用本發(fā)明制備的穩(wěn)定性肥料可作為基肥一次性施肥，不用再追肥，達到省工節(jié)肥的目的。

附圖說明

圖1為將固體MHPP加入熔融態(tài)的尿液中的生產(chǎn)工藝流程圖；

圖2為用MHPP制備包膜穩(wěn)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(fēng)通道；7熱交換器；8孔板流量計；9鼓風(fēng)機；10液罐；T1進風(fēng)溫度計；T2物料溫度計；T3排風(fēng)溫度計；SL熱交換方向；

圖3為穩(wěn)定性復(fù)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(jīng)計量后，直接用加料器加入到尿素生產(chǎn)工藝(圖1)的熔融尿素中，混勻，經(jīng)造粒制得含MHPP的穩(wěn)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(chǎn)工藝(圖1)的熔融尿素中，混勻，經(jīng)造粒制得含脲酶抑制劑氫醌和硝化抑制劑MHPP的穩(wěn)定性肥料。

實施例3

采用流化床技術(shù)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(diào)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(shù)為：壓縮空氣壓強為0.3Pa，噴頭霧壓為0.15Pa，進風(fēng)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(jīng)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(fù)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(jīng)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(fù)混肥。

應(yīng)用例

采用室內(nèi)培養(yǎng)方法，以添加硝化抑制劑MHPP的硫酸銨穩(wěn)定性肥料為N源，MHPP設(shè)置高、低2個濃度，分別為肥料用量的10％和5％，以不添加硝化抑制劑MHPP的等量的硫酸銨為對照，肥料用量按0.15g N kg^-1干土施用，土壤選用遼寧朝陽棕壤，培養(yǎng)期間土壤含水量保持在田間持水量的60％，置于培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)，定期進行通風(fēng)補水，溫度設(shè)為25攝氏度，定期取樣測定土壤中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量。

表1硝化抑制劑MHPP對土壤中氮轉(zhuǎn)化的影響

表1結(jié)果表明，銨態(tài)氮含量在所有處理中都呈現(xiàn)出隨時間延長而減少的趨勢，而添加MHPP抑制劑處理的銨態(tài)氮含量在整個培養(yǎng)期間均高于單施硫酸銨處理的銨態(tài)氮含量，這展現(xiàn)出了MHPP的硝化抑制效果，其抑制了銨根離子向硝酸鹽氧化的過程，從而使銨態(tài)氮含量保持在較高的水平。在培養(yǎng)的第14天，MHPP的抑制效果最佳，且高濃度的MHPP抑制效果好于低濃度的MHPP。

培養(yǎng)過程中，土壤中硝酸鹽的變化趨勢與銨態(tài)氮的變化趨勢相對應(yīng)，呈現(xiàn)出相反的趨勢，即各處理的硝酸鹽含量隨著時間的延長而逐漸增加。在整個培養(yǎng)期間，可以看出不施用MHPP的處理硝化作用速率抑制很高，而添加MHPP的處理從第4天開始起，就顯著抑制硝酸鹽的生成，一直到培養(yǎng)末期仍表現(xiàn)出顯著的抑制效果，且高濃度的MHPP抑制效果好于低濃度的MHPP。