[發明專利]一種重金屬鎘鈍化修復緩釋多功能尿素肥料及制備方法

在審

• 申請號: 201611253664.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108264439A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 張麗莉;于春曉;武志杰;楊立杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C05G3/08
• 分類號: C05G3/08;C05G3/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明主要是一種包含重金屬鎘鈍化劑的緩釋多功能尿素肥料及制備方法。肥料成分包括尿素、生化抑制劑、土壤重金屬鎘鈍化材料、植物所必需的中、微量元素的水溶性鹽離子和/或植物生長有益元素。重金屬鎘鈍化材料包括鹽酸改性的生物炭、鹽酸改性磷礦粉、鹽酸改性海泡石、石灰中的一種或幾種。植物必需的中微量元素鹽離子為：鈣、鎂、硫、鐵、銅、鋅、錳、硼、鉬、氯中的一種或幾種，植物生長有益元素為硅和硒，尿素與各植物生長有益元素。本發明中的肥料能將中輕度鎘污染土壤中的鎘控制在合理的范圍內，使之既能減少作物吸收鎘，從而減少人體對鎘含量的攝入，同時，又能促進作物根系生長，健壯植株，顯著增強抗病、抗旱、抗倒伏和促早熟的多種功能。

技術領域

本發明涉及土壤與環境領域，具體來說是既能鈍化農田土壤重金屬鎘，又能促進作物生長，健壯植株，顯著增強抗病、抗旱、抗倒伏和促早熟的多種功能。

背景技術

目前工農業生產中的普通尿素肥料是速溶肥料,在水和土壤中溶解轉化很快。普通尿素施入土壤后在土壤中的脲酶作用下很快轉化為銨態氮，大量的銨態氮使土壤pH迅速升高，氨揮發增加；在通氣狀況良好的條件下，在土壤中的硝化細菌的作用下會發生硝化作用，銨態氮在很短的時間內就轉化為亞硝態氮和硝態氮，硝態氮在土壤中極易流失，亞硝態氮也會以氮氧化物的形式呈氣體態損失，造成肥料氮的大量損失，從而降低了肥料的利用率。普通的尿素肥料的肥效期短，氮肥利用率低，尿素氮的總體利用率只有30％-35％，加之氮素的淋失、揮發、地表徑流等，肥料施用的經濟效益嚴重降低，不僅會增加農業生產的成本而且還會帶來一系列惡劣的環境影響。另一方面，當肥料中的銨態氮轉化為硝態氮之后，土壤的酸度增加，pH會降低，鎘污染土壤中的有效態鎘含量急劇增加，會增加植物可吸收態鎘的含量，增加植物富集，通過食物鏈被人體吸收后，會富集到人體內，危害人體健康。

在我國現在狀態下，土壤農田土壤正遭受大面積的污染，尤其是重金屬的污染，其中重金屬鎘的污染尤為突出。目前，對于重金屬鎘污染修復的方式有很多，包括了物理修復、化學修復和生物修復，其中生物修復又包括了動物修復、植物修復和微生物修復。各種修復均存在一定的適用性和局限性，而在各種修復方法中當中化學修復中的鈍化修復是在目前形勢下適用性強，易于推廣普及的一種修復方式。鈍化修復主要是指向土壤中添加鈍化劑，通過提高土壤pH，從而降低活性鎘的有效性，以及微孔吸附固定等機理，減少土壤中可交換態鎘的含量，從而降低了植物對鎘的攝取。目前，有效的鈍化劑種類包括生物炭、海泡石、沸石、磷礦粉、生石灰、膨潤土等，因此，在農業種植方面，亟待找到既能調控氮轉化的肥料，又能與鈍化劑相結合，通過簡單的施肥等農藝措施，將植物可吸收的有效態鎘降低到最低水平，減少既施用鈍化劑又施用肥料的繁瑣的農事操作。

將生化抑制劑(脲酶抑制劑、硝化抑制劑)與重金屬鈍化劑和植物有益元素結合后制成的多功能尿素肥料，可充分發揮脲酶抑制劑和硝化抑制劑抑制尿素態氮水解和轉化的協同作用，可有效延長尿素或酰胺態氮肥肥效期，改善作物對氮素的吸收利用效果，增加植株對氮素的吸收量，提高肥料利用率，增加農產品中蛋白質等營養物質的含量，同時活化土壤中的植物所需的中微量元素和增加作物所需的微量元素在土壤中的有效富集量，促進作物對其它營養元素的吸收。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎘污染土壤鈍化修復的緩釋尿素多功能肥料及制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:改性后的生物炭、海泡石及磷礦粉比未改性前具有了更大的比表面積，同時降低了物質本身的堿度，避免了施入土壤后對土壤結構和性質的改變，改性生物炭、改性磷礦粉、改性海泡石添加后總重量與尿素的重量比為0.05-0.5：1。