本發(fā)明涉及肥料領(lǐng)域，且特別涉及一種黃腐酸鉀尿素及其制備方法。
背景技術(shù)：
世界各國農(nóng)業(yè)化學(xué)家進行了大量研究，開發(fā)出了各種緩釋肥料的制造方法，以提高尿素氮的利用率。例如以硫、樹脂、塑料、瀝青、磷酸鹽等包涂包裹尿素的有機包被法；降尿素與甲醛進行脲醛反應(yīng)縮合成大分子難溶物如異丁叉二脲等的甲醛縮合法；以及在尿素熔融液中添加尿素酶活性抑制劑或硝化活性抑制劑等多種措施。
以上方法均可使尿素氮的利用率有一定的提高，氮的揮發(fā)相應(yīng)減少。但大部分的生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高、產(chǎn)生的物質(zhì)可能對環(huán)境造成污染。
棉花生長發(fā)育需要多種營養(yǎng)，這些營養(yǎng)主要通過根系從土壤中獲得，棉田土壤的理化的好壞，制約著棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。由于土壤中的養(yǎng)分量是有限的，所以需要根據(jù)土壤狀況和棉花的需求額外的向土壤中補充營養(yǎng)，才能獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。棉花對養(yǎng)分的吸收在不同時期也表現(xiàn)不同，因此需要肥料適時適量投入，才能提高肥料利用率，降低肥料投入成本，減少因肥料施用不當引起的環(huán)境問題。同時由于棉花吐絮期根系活力低，吸收養(yǎng)分的能力衰退，容易造成棉花減產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種黃腐酸鉀尿素，此黃腐酸鉀尿素于棉花后期的生長，能夠提高棉花的產(chǎn)棉率，達到增產(chǎn)的效果。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種黃腐酸鉀尿素的制備方法，該方法簡單方便，能夠提高黃腐酸鉀尿素的肥效，減少肥料的投入與浪費。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
本發(fā)明提出一種黃腐酸鉀尿素的制備方法，將100-200重量份的海藻酸鈉和水混合后進行第一次攪拌形成第一混合物，然后將0.5-1重量份的鉬酸銨、1-5重量份的膨潤土、0.35-0.45重量份的黃腐酸鉀加入第一混合物中進行第二次攪拌制成第二混合物，再添加200-250重量份的尿素，在1800-2000r/min的轉(zhuǎn)速下進行第三次攪拌，制得第三混合物；將第三混合物輸送到尿液泵，進入蒸發(fā)系統(tǒng)，再用造粒塔進行真空造粒，制得含水量為0.4％-1.0％的黃腐酸鉀尿素。。
本發(fā)明提出一種黃腐酸鉀尿素，其由上述的黃腐酸鉀尿素的制備方法制得。
本發(fā)明實施例的黃腐酸鉀尿素及其制備方法的有益效果是：根據(jù)棉花在后期生長的需求制備了相應(yīng)的黃腐酸鉀尿素，能夠提高棉花的產(chǎn)棉率。加入鉬酸銨可以提高作物的固氮能力；膨潤土有較好的土壤保水能力，能夠在后期為棉花及時的補充水分，同時還能作為載體為枝尖輸送營養(yǎng)；加入黃腐酸鉀可以改良土壤、協(xié)調(diào)各養(yǎng)分的供應(yīng)，還可以減少氮素的揮發(fā)損失、促進氮的吸收、延長肥效；加入海藻酸鈉可以提供多種營養(yǎng)元素，激活土壤的各種有機物，促進根系對土壤養(yǎng)分水分的吸收利用；同時利用海藻酸鈉的性質(zhì)，將尿素等包裹在海藻酸鈉內(nèi)，進一步減少的氮素的揮發(fā)，延長肥效，制得的黃腐酸鉀尿素可降解，用完之后不會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。本發(fā)明中的黃腐酸鉀尿素所含的營養(yǎng)元素豐富，能夠達到各元素相互協(xié)同的作用并提高各元素利用率的效果，同時還有較好的保水效果，能夠防止棉花早衰，提高棉花的產(chǎn)棉率，達到增產(chǎn)的效果，同時，該黃腐酸鉀尿素可降解，對環(huán)境友好，此外，還能改善土壤，提高根系對營養(yǎng)元素的吸收。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面對本發(fā)明實施例提供的一種黃腐酸鉀尿素及其制備方法進行具體說明。
棉花的生育期劃分為5個時期，即播種出苗期、苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期，本發(fā)明的棉花后期生長是指其吐絮期。由于棉花吐絮期根系活力低，吸收養(yǎng)分的能力衰退，容易造成棉花減產(chǎn)，因此根據(jù)棉花后期的生長需求，制備了該黃腐酸鉀尿素。
首先，準備原料進行黃腐酸鉀尿素的制備。
上述原料包括：100-200重量份的海藻酸鈉和水、0.5-1重量份的鉬酸銨、1-5重量份的膨潤土、0.35-0.45重量份的黃腐酸鉀、200-250重量份的尿素。優(yōu)選地，上述原料包括：100-200重量份的海藻酸鈉和水、0.5-0.8重量份的鉬酸銨、2-4重量份的膨潤土、0.4-0.45重量份的黃腐酸鉀、200-250重量份的尿素。例如，上述原料包括：100-200重量份的海藻酸鈉和水、200-250重量份的尿素、0.5重量份的鉬酸銨、2重量份的膨潤土、0.4重量份的黃腐酸鉀。
棉花在后期生長時即棉花在吐絮期時，其根系活力低，吸收養(yǎng)分的能力衰退，葉片容易發(fā)黃，影響作物對氮的吸收。加入鉬酸銨提供鉬元素，鉬元素是固氮酶的組成成分，參與固氮菌固定大氣氮素的過程，因此施用鉬可以提高作物的固氮能力。同時處于吐絮期的棉花葉片容易發(fā)黃而枯萎而使吐絮量少且質(zhì)量差，加入鉬酸銨提供鉬元素可以維護葉綠素的穩(wěn)定性，提高其光合作用，避免棉花植株出現(xiàn)早衰的現(xiàn)象，影響棉花的產(chǎn)棉率。
棉花在后期生長時，其根系活力低，當周圍土壤的水分不足時，作物吸收水分會受到一定阻礙，容易造成其吐絮過早，影響棉花的產(chǎn)量。膨潤土具有較高的陽離子交換量、較強的保水能力及良好的黏結(jié)性，加入一定量的膨潤土，因膨潤土施入土壤后，能吸水膨脹，改變土壤中固體、液體、氣體的比例，使土壤結(jié)構(gòu)疏松、起到改善土壤物理性狀的作用，使土壤保水、保肥又不污染土壤環(huán)境。同時，膨潤土還可作為載體，為枝尖輸送營養(yǎng)，提高棉花的吐絮量。
尿素是最常用的氮素化肥，含氮46％左右，其中，氮是植物葉綠素的組成成分，當植物中氮含量充足時，植物可合成較多的蛋白質(zhì)，促進細胞分裂和增長，從而可使植物葉面積增長快。在棉花后期生長中對氮的需求不像之前那么大，因此，本發(fā)明實施例加入的尿素的量為200-250重量份。尿素例如可以包括尿液，且尿液不少于尿素總量的90wt％，可以在一定程度上降低生產(chǎn)成本。
黃腐酸鉀能吸附交換活化土壤中很多礦質(zhì)元素，如磷、鈣、鎂等，使這些元素的有效性大大增加，從而改善了作物的營養(yǎng)條件，避免棉花在后期生長中營養(yǎng)不全。因處于吐絮期的棉花根系活力低，對氮的吸收不如之前有效，同時普通肥料中氮容易揮發(fā)，勢必進一步減少作物對氮的有效吸收，而本發(fā)明實施例通過加入黃腐酸鉀，能夠減少氮素揮發(fā)損失，對尿素的增效作用非常顯著，可以使尿素的肥效延長。同時能夠促進氮的吸收，提高氮肥利用率，對土壤中有機氮礦化速度加快，促使土壤速效氮的含量有所提高。再者，處于吐絮期的棉花容易因黃枯萎病而使吐絮量少且質(zhì)量差，本實施例加入了一定比例的黃腐酸，可達到促進植物的根系發(fā)育和氮素代謝，提高根系對肥料的吸收程度，避免因根系缺乏某些營養(yǎng)元素或?qū)Ψ柿现械臓I養(yǎng)吸收不暢造成營養(yǎng)不良的現(xiàn)象，從而避免黃枯萎病的發(fā)生，進而提高棉花的產(chǎn)棉率。本發(fā)明實施例中，加入一定量的黃腐酸鉀可有效地控制作物葉面氣孔的開放度，減少蒸騰作用，提高作物的抗旱能力和抗逆能力，從而對植物生長起到較好的促進作用。
海藻酸鈉是從褐藻中提取的一種生物多糖，是親水性的天然高分子聚合物，是一種線性、無毒的天然高分子聚電解質(zhì)，價格低廉，來源相對廣泛，具有良好的生物相容性和生物可降解性，在使用的過程中不會對環(huán)境造成影響，其含有大量的高活性物質(zhì)，植物易吸收，能夠促進作物的生長。海藻酸鈉可以降低水的表面張力，使植物表面形成一層薄膜，增大接觸面積，使水溶性物質(zhì)比較容易透過莖葉表面細胞膜進入植物細胞，本發(fā)明實施例中將一定比例的鉬酸銨、膨潤土、黃腐酸鉀、尿素與海藻酸鈉混合，使植物能有效的吸取各營養(yǎng)成分，保證棉花在吐絮期間的營養(yǎng)。海藻酸鈉的親水性強，在冷水和溫水中都能溶解，形成非常粘稠的均勻的溶膠溶液，可以將鉬酸銨、膨潤土、黃腐酸鉀、尿素包裹在溶膠內(nèi)，減少氮素的揮發(fā)。本實施例中，海藻酸鈉與水的重量比為2-6:100。
備好相關(guān)原料后，將海藻酸鈉和水放入容器中混合進行第一次攪拌形成第一混合物。
上述的容器可以是攪拌槽，例如：容積為4m3，內(nèi)含加熱盤管，材質(zhì)為s30408的攪拌槽，并且為其配以具有不銹鋼軸、風(fēng)葉的攪拌器。
第一次攪拌的轉(zhuǎn)速為1300-1400r/min。在進行第一次攪拌時，選擇較低的轉(zhuǎn)速能夠?qū)⒑Ｔ逅徕c和水充分的混合均勻，并形成溶膠。具體地，第一次攪拌的時間可以為45min-60min，以確保各種原料充分混合均勻，但并不僅限制于上述時間，可根據(jù)具體的原料的量來決定第一次攪拌的時間。
在第一次攪拌結(jié)束后，然后將鉬酸銨、膨潤土、黃腐酸鉀加入第一混合物中進行第二次攪拌制成第二混合物，第二次攪拌的轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min，目的是為了使鉬酸銨、膨潤土、黃腐酸鉀在海藻酸鈉中混合分布均勻。第二次攪拌的時間可以是45-60min，并不局限于此，可以根據(jù)具體攪拌槽中量進行相應(yīng)的選擇，但應(yīng)當保證攪拌槽中的反應(yīng)充分。
第二次攪拌結(jié)束后，添加200-250重量份的尿素，在1800-2000r/min的轉(zhuǎn)速下第三次攪拌，制得第三混合物。在較高轉(zhuǎn)速下進行第三次攪拌的目的是為了使尿素充分混入海藻酸鈉溶膠中。需要說明的是，上述尿素還可以為尿素的超微粉末。
需要說明的是，由于鉬酸銨、膨潤土、黃腐酸鉀和尿素包裹于海藻酸鈉溶膠中，因此可以延長制得的黃腐酸鉀尿素的儲藏時間，而不會隨著儲藏時間的延長揮發(fā)大量的尿素，降低其相應(yīng)的肥力，保證該黃腐酸鉀尿素的使用價值不會降低。
將制得的混合物輸送到尿液泵，進入蒸發(fā)系統(tǒng)，多余水分蒸發(fā)后，送入造粒塔在130-140℃、常壓的條件下進行真空造粒，得到含水量為0.4％-1.0％，制得黃腐酸鉀尿素。
制得的黃腐酸鉀尿素為直徑95％以上為1.1-3.2mm的顆粒，顆粒狀的黃腐酸鉀尿素在施用時更加的方便，可以更加均勻的將該黃腐酸鉀尿素顆粒撒入土壤當中，并且可以在土壤中緩慢的釋放氮元素，以滿足植物的需要。
需要說明的是，該黃腐酸鉀尿素除了可以用上述的方法制成顆粒之外，還可以是將攪拌槽中制得的混合物，放入計量泵中，再通過熔融泵進入造粒塔，利用造粒塔制成相應(yīng)的黃腐酸鉀尿素顆粒。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的特征和性能作進一步的詳細描述。
實施例1
先將2重量份的海藻酸鈉和98重量份的水混合后在1300r/min的轉(zhuǎn)速下進行第一次攪拌，攪拌45min形成第一混合物；然后將0.5重量份的鉬酸銨、1重量份的膨潤土、0.35重量份的黃腐酸鉀加入第一混合物在1500r/min的轉(zhuǎn)速下進行第二次攪拌，攪拌45min形成第二混合物；在添加200重量份的尿素(包括90wt％的尿液)，在1800r/min的轉(zhuǎn)速下進行第三次攪拌，攪拌45min制得第三混合物。將第三混合物輸送到尿液泵，進入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)掉多余水分，再用造粒塔在130℃、常壓條件下進行真空造粒，得到含水量為0.4％、直徑為1.1mm的黃腐酸鉀尿素。
實施例2
先將11.3重量份的海藻酸鈉和188.7重量份的水混合后在1400r/min的轉(zhuǎn)速下進行第一次攪拌，攪拌60min形成第一混合物；然后將1重量份的鉬酸銨、5重量份的膨潤土、0.45重量份的黃腐酸鉀加入第一混合物在1800r/min的轉(zhuǎn)速下進行第二次攪拌，攪拌60min形成第二混合物；在添加250重量份的尿素(包括95wt％的尿液)，在2000r/min的轉(zhuǎn)速下進行第三次攪拌，攪拌60min制得第三混合物。將第三混合物輸送到尿液泵，進入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)掉多余水分，再用造粒塔在140℃、常壓條件下進行真空造粒，得到含水量為1％、直徑為3.2mm的黃腐酸鉀尿素。
實施例3
先將4重量份的海藻酸鈉和196重量份的水混合后在1350r/min的轉(zhuǎn)速下進行第一次攪拌，攪拌55min形成第一混合物；然后將0.8重量份的鉬酸銨、4重量份的膨潤土、0.4重量份的黃腐酸鉀加入第一混合物在1700r/min的轉(zhuǎn)速下進行第二次攪拌，攪拌55min形成第二混合物；在添加220重量份的尿素(包括92wt％的尿液)，在1900r/min的轉(zhuǎn)速下進行第三次攪拌，攪拌55min制得第三混合物。將第三混合物輸送到尿液泵，進入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)掉多余水分，再用造粒塔在135℃、常壓條件下進行真空造粒，得到含水量為0.8％、直徑為2.2mm的黃腐酸鉀尿素。
實施例4
先將3重量份的海藻酸鈉和147重量份的水混合后在1380r/min的轉(zhuǎn)速下進行第一次攪拌，攪拌55min形成第一混合物；然后將0.6重量份的鉬酸銨、2重量份的膨潤土、0.45重量份的黃腐酸鉀加入第一混合物在1600r/min的轉(zhuǎn)速下進行第二次攪拌，攪拌55min形成第二混合物；在添加220重量份的尿素(包括93wt％的尿液)，在1900r/min的轉(zhuǎn)速下進行第三次攪拌，攪拌55min制得第三混合物。將第三混合物輸送到尿液泵，進入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)掉多余水分，再用造粒塔在132℃、常壓條件下進行真空造粒，得到含水量為0.6％、直徑為1.8mm的黃腐酸鉀尿素。
實施例5
先將9.5重量份的海藻酸鈉和190.5重量份的水混合后在1400r/min的轉(zhuǎn)速下進行第一次攪拌，攪拌60min形成第一混合物；然后將0.5重量份的鉬酸銨、2重量份的膨潤土、0.4重量份的黃腐酸鉀加入第一混合物在1650r/min的轉(zhuǎn)速下進行第二次攪拌，攪拌60min形成第二混合物；在添加240重量份的尿素(包括97wt％的尿液)，在1950r/min的轉(zhuǎn)速下進行第三次攪拌，攪拌60min制得第三混合物。將第三混合物輸送到尿液泵，進入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)掉多余水分，再用造粒塔在138℃、常壓條件下進行真空造粒，得到含水量為0.5％、直徑為2.5mm的黃腐酸鉀尿素。
實施例6
先將4重量份的海藻酸鈉和196重量份的水混合后在1400r/min的轉(zhuǎn)速下進行第一次攪拌，攪拌60min形成第一混合物；然后將0.6重量份的鉬酸銨、3重量份的膨潤土、0.4重量份的黃腐酸鉀加入第一混合物在1650r/min的轉(zhuǎn)速下進行第二次攪拌，攪拌60min形成第二混合物；在添加230重量份的尿素(包括95wt％的尿液)，在1900r/min的轉(zhuǎn)速下進行第三次攪拌，攪拌60min制得第三混合物。將第三混合物輸送到尿液泵，進入蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)掉多余水分，再用造粒塔在140℃、常壓條件下進行真空造粒，得到含水量為0.7％、直徑為3mm的黃腐酸鉀尿素。
重復(fù)實施上述實施例1-6，制得足夠多的黃腐酸鉀尿素，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，以在棉花生長后期即吐絮期施用該黃腐酸鉀尿素的棉花植株為實驗組，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，以在棉花生長后期即吐絮期施用普通肥料的棉花植株為對照組，比較該兩組棉花的植株經(jīng)濟性狀，其結(jié)果如表1所示。
表1棉花經(jīng)濟性狀對照表
從表1可以看出，在棉花種植生產(chǎn)過程中，試驗組在后期即吐絮期施用該黃腐酸鉀尿素的棉花，其畝產(chǎn)量96.5kg，對照組畝產(chǎn)量84.8kg，增產(chǎn)率為22.5％。
綜上所述，該黃腐酸鉀尿素適用于棉花后期的生長，能夠提高棉花的產(chǎn)棉率，達到增產(chǎn)的效果同時，該黃腐酸鉀尿素可降解，對環(huán)境友好。
以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。