[发明专利]一种增效稳定性氮肥肥料及制备方法

说明书

本发明是一种增效稳定性氮肥肥料及制备方法。肥料成分包括氮肥、中微量元素、氮素调节增效剂(脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂)、碳源增效剂。其中氮肥为尿素，中微量元素包括钙、镁、硫、硼、硅、铁、锌。按重量份数计，其中氮肥、中微量元素、氮素调节增效剂、碳增效剂的重量份数比计＝1：0.05‑0.1：0.001‑0.1：0.1‑0.3，本发明能够通过向肥料中添加一定量的碳增效剂和氮素调节增效剂，调整氮肥释放时间及速率，肥效缓慢平稳，满足作物生长不同时期的多种营养需求，解决作物需肥和土壤供肥之间的矛盾，减少温室气体排放和氮素淋失，是一种新型的增效稳定性氮肥。

技术领域

本发明涉及土壤与化肥领域，具体来说是既能为土壤提供一定量的氮源，又能补充碳源不足造成氮素的损失和浪费，将氮源以微生物量氮和固定态铵的形式固定在土壤中，促进作物生长，满足作物各个生育期营养需求的稳定性肥料，同时还能起到减少温室气体的排放，保护环境。

背景技术

氮素是农作物生长必需的营养元素之一，氮肥的施用对提高作物的产量和品质有重要的作用，氮肥施用量约占化肥总用量的60％左右。但我国的氮肥利用率逐渐降低，氮肥的当季利用率仅为30％-35％，其余的氮肥以各种形式损失掉。截止到2012年，我国稻田氮肥利用率仅为30％-40％，且根据联合国粮农组织(FAO)2015年的预测，世界氮肥需求在2021年接近1.19×10⁸吨，平均每年增长1.4％。目前的形式下氮肥需求只增不减，氮肥利用率低，无论是从经济利益还是环境保护的角度出发，提高氮肥利用率，减少氮素损失是目前亟待解决的一个问题，而增效稳定型氮肥的生产和应用则是解决这一问题的有效策略。

针对氮肥利用率低，N_xO释放严重引起的大气污染问题，及氮素淋失引起的地下水污染问题，稳定型肥料的研发和生产已经取得一定的进展。大量的科学研究表明，通过生物和化学途径控制氮素在土壤中的转化成为提高氮肥利用率的有效途径之一。通过向肥料中添加生物化学抑制剂，减缓尿素水解和铵硝化、提高土壤中吸附态铵的含量，抑制铵的氧化、减少氨挥发和温室气体排放等。生产稳定性肥料具有成本低、工艺流程简单、控制氮素转化效果明显，易于大规模生产等优势，在我国广泛应用和发展。

在农田生态系统中，土壤氮循环和碳循环有着不可分割的密切相关性，二者相互影响、相互制约。在农业生态系统中，土壤碳氮的动态是一个包括有机质的产生、分解、硝化、反硝化和发酵过程的复杂的生物地球化学过程，土壤碳氮比能够反映出土壤碳氮之间的耦合关系，对评价土壤质量水平起到重要的作用。在农业生产中应该提高碳素的投入，降低氮素的投入，可以保持土壤碳氮平衡及土壤的可持续利用。当土壤的C/N较低时，有足够的氮能够被微生物消耗，供微生物同化的氮需要消耗更多的碳，而微生物在氮素充足的情况下，需要更多的碳才能维持活性。因此，在施用复合肥的同时，需要一定量的碳源的施入，才能减少氮素的损失，提高氮素利用率，同时提高了土壤固持氮的能力。土壤的反硝化作用强度与土壤有机碳的矿化速率，反硝化作用速率与土壤全碳有相关性，与可溶性碳或可矿化碳的含量之间有更高的相关性。有机碳的输入有利于土壤氮的积累。长期的定位试验表明，合理施肥能够保持或提高农田土壤中有机碳和全氮含量。在稻田土壤中，土壤有机质和全氮的含量变化趋势相近，两者之间为互相促进、互相制约的关系，其具有较好的耦合关系。

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)具有超强亲水性与保水能力。漫淹于土壤中时，会在植株根毛表层形成一层薄膜，不但具有保护根毛的功能，更是土壤中养分、水份与根毛亲密接触的最佳输送平台，能很有效率的提高肥料的溶解、存储、输送与吸收；阻止硫酸根、磷酸根、草酸根与金属元素产生沉淀作用，使作物能更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及微量元素；促进作物根系的发育，加强抗病性。目前，γ-聚谷氨酸的合成方法较多，有传统的肽合成法、二聚体缩合法、纳豆提取法和微生物发酵法等。目前已经有聚氨酸尿素已经应用于蔬菜水果的种植中，取得良好的经济和环境效益。