[发明专利]一种氮肥高分子复合增效剂及其配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮肥增效剂，尤其是一种氮肥高分子复合增效剂及其配制方法。 

背景技术

严重的干旱缺水问题一直是制约我国，特别是西北干旱半干旱地区经济社会发展的重要因素。作为一个农业大国，当前我国农业用水约占全国总用水量的70%，但农业水生产效率却只有不到1.0kg/m³。于此同时，我国从上世纪70年代初开始大量施用氮肥，目前已成为世界上最大的氮肥消费国。作物产量大幅增长的同时，过量氮肥的施用及仅有30%～35%的氮肥利用率，导致了水体富营养化、地下水硝酸盐含量升高、土壤及作物中硝酸盐累积，威胁人类健康等一系列问题，并造成巨大的直接经济损失。因此，为实现水肥高效耦合，提高农作物生产效益，实现从源头上控制氮素污染，保障环境安全，必须提高水分利用效率，增强肥效，减少氮肥施用。 

研发合适的外源添加物以改善土壤环境，增强土壤对水肥的吸持能力并进而提高水肥利用率是农业保水保肥的重要手段。当前，国内已有学者研制开发出了保水剂、氮肥增效剂等产品，将高分子材料与复合肥、尿素、沸石等材料以包裹、混合等方式加工，为农业抗旱保墒提供了新的技术手段。但这些材料在应用过程中仍存在成本较高、生产、配制工艺复杂、增强剂本身无法改善土壤营养环境等问题。为此，提出一种材料易得、制备简单、具有改善土壤理化及生物营养环境特点的绿色生态型肥料增效剂具有重要意义。 

发明内容

为促进土壤保持水肥，提高作物的水肥有效性，本发明以特定材料的物化特性和吸附效能为基础，提出了基于高分子吸水性树脂与沸石、腐植酸钾协同耦合作用的氮肥增效剂，并通过反复试验提出能最大限度发挥不同材料间的协同效应，并获得最佳综合效益的制备方案，在此基础上，提出该种氮肥增效剂与氮肥的配施方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包含高吸水性树脂、沸石和腐植酸钾。 

所述各材料的重量比份数为：高吸水性树脂1～1.5、沸石6～10、腐植酸钾0.5～0.8。 

高吸水性树脂为聚丙烯酰胺-无机矿物复合型高分子。 

沸石可以为天然沸石或人造沸石。 

高吸水性树脂可以为聚丙烯酸盐高分子材料或淀粉-聚丙烯酸盐性高分子材料，根据应用环境不同，也可以选用其他类型高吸水性树脂材料。 

一种氮肥高分子复合增效剂配制方法，所述步骤为： 

步骤1）根据应用环境筛选高吸水性树脂、沸石和腐植酸钾； 

步骤2）将高吸水性树脂、沸石、腐植酸钾烘干，使其含水率<20%，过至少100目筛； 

步骤3）将高吸水性树脂、沸石、腐植酸钾按比例混匀； 

步骤4）将高分子复合增效剂与氮肥按照纯氮量：高分子增效剂实用量=1:1-1.4进行混合应用。 

本发明具有如下优点和意义： 

1)高吸水性树脂由于具有羧基、羟基等亲水性基团而易与水分子形成氢键，从而产生分子扩张膨胀，快速吸收水分。吸水过程中，肥料分子也被“捕捉”进入高分子网状交联结构空间。当环境水肥含量低时，高分子网状交联结构中的水肥分子被缓慢释放，从而达到对水肥的长效保持效果；沸石具有硅酸盐四面体结构，即通常所说的“分子筛”，当NH₄⁺等阳离子通过分子筛进入空穴通道时， 易于交换其中平衡的阳离子，而大于“分子筛”孔径的硝化杆菌则被排除在外，从而使NH₄⁺得以储存，而当环境NH₄⁺浓度降低时，NH₄⁺还可被其他阳离子代换出来，补给土壤所需；腐植酸含有羧基、羟基、羰基等多种活性功能基团，具有水溶性，从而易于结合其他营养成分并缓释，同时，腐植酸还具有刺激植物生长发育、降低土面蒸发和植物蒸腾、改善土壤微生物环境等多重作用。当此三种材料配合混施时，能更好地发挥各材料间的协同耦合作用，实现对土壤水肥的理化吸收、缓释。 

2)本发明中涉及的三种主要材料具有改善土壤团粒结构、刺激作物根部发育、改善土壤微生物及营养环境、促进水肥吸收，并可反复利用等特点，在实现作物增产、农民增收的同时，对环境无危害，不会造成二次污染。 

3)由于能够吸附、缓释水肥分子，该增效剂能够提高水肥的利用效率，从而实现农业节水、保水，并通过减少氮肥的施用和流失，在农业面源污染和地下水氮素污染的源头防治方面发挥效能。 

具体实施方式

实施例1：高分子复合氮肥增效剂的大田应用试验