[發明專利]一種綠色硝化抑制劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010843612.2
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111960904B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 高會
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C05G3/90
• 分類號: C05G3/90;C05G3/40
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

本發明提供一種綠色硝化抑制劑及其制備方法與應用。本發明硝化抑制劑是由如下原料經反應制備得到：復合型引發劑0.5～1.5份、吡唑衍生物2～10份、含有碳碳雙鍵的有機酸5～15份、溶劑水30～50份。本發明制備方法簡單、高效、無污染、成本低，且在工業化生產過程中無需額外惰性保護氣體的注入，減少了工業化生產過程中潛在的危險并進一步降低了成本；所制備的硝化抑制劑穩定性好，在農產品中殘留少，毒害小，對環境污染小，能夠有效減少氮肥的淋溶和反硝化作用損失、抑制氮肥中銨態氮向硝態氮的轉化、提高氮利用率，同時具有解磷、防止磷被土壤固定等作用。

技術領域

本發明涉及一種綠色硝化抑制劑及其制備方法與應用，屬于農業用肥技術領域。

背景技術

隨著中國經濟水平的不斷提高，國民對食材的品質要求也越來越挑剔。為滿足人們日常生活對食材，尤其是對糧食與蔬菜的高要求，現代農業生產更注重從作物的幼苗培育與生長階段進行管理，以提高作物的產量和減少潛在對人體有害物質在作物中的富集。目前，往往采用對作物施用銨態氮肥和酰胺態氮肥的方法來提高作物產量。但是，研究結果表明，所施用的銨態氮肥和酰胺態氮肥只有30％～60％能被作物吸收，其余部分則以揮發、淋溶和反硝化形式損失；這不僅造成了肥料的浪費，還對環境造成了污染。鑒于此，國內外科研工作者針對如何提高氮肥的利用率進行了廣泛的研究，并研制了多種硝化抑制劑來減少氮肥的淋溶和反硝化作用損失，抑制氮肥中銨態氮向硝態氮的轉化，降低潛在對人體有害物質在作物中富集，提高作物對氮元素的利用率。

目前被廣泛研究的硝化抑制劑主要有吡啶類、硫脲、乙炔、三嗪類、二硫化碳等幾百種，但已被農業化生產應用的硝化抑制劑主要有雙氰胺、2-氯-6(三氯甲基)吡啶和3,4-二甲基吡唑磷酸鹽三種。硝化抑制劑雙氰胺主要抑制土壤硝化過程的第一步反應，即抑制NH₄⁺被氧化為NO₂^-，且其在旱田、pH值偏高的土壤中能更好的發揮硝化抑制效果。雙氰胺本身含氮量就比較高(～66％)，并可緩慢的降解為作物可以利用的氮肥，而且最終降解產物僅為CO₂、H₂O和NH₃，對自然環境無污染，所以雙氰胺又可作為緩釋肥使用或者是與其它肥料混合使用。但是，雙氰胺的水流動性好，容易與NH₄⁺分離，在強降雨天氣或者是透水性好的土壤中，雙氰胺容易隨水流失，降低硝化抑制效果；另外，過量或不當的施用雙氰胺會對農作物產生毒害，損壞作物品質。硝化抑制劑2-氯-6(三氯甲基)吡啶可有效減緩NH₄⁺向NO₂^-的氧化步驟(硝化反應第一步驟)，從而減少氮肥的淋溶損失，減少NO₂^-和NO₃^-對地表水和地下水的污染。但是，2-氯-6(三氯甲基)吡啶屬于有機含氯硝化抑制劑，易溶于有機溶劑、易揮發、易光解，而且過量的施用也會對土壤、環境和農作物產生毒害。

相比于上述兩種硝化抑制劑，3,4-二甲基吡唑磷酸鹽具有抑制效果時間長、用量少、隨水遷移能力弱、在農產品中殘留少、對環境污染小等優點，在實際農業生產中得到了廣泛的重視與應用；但3,4-二甲基吡唑磷酸鹽存在功能單一、硝化抑制效果仍有待提高、易揮發、不耐高溫等缺點。

綜上，急需一種功能多樣(不僅能夠有效減少氮肥的淋溶和反硝化作用損失、抑制氮肥中銨態氮向硝態氮的轉化，并具有解磷、防止磷被土壤固定等多種功能)、農產品中殘留少、毒害小、對環境污染小、耐高溫、穩定的硝化抑制劑的制備方法，為此提出本發明。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種綠色硝化抑制劑及其制備方法。本發明制備方法簡單、高效、無污染、成本低，且在工業化生產過程中無需額外惰性保護氣體的注入，減少了工業化生產過程中潛在的危險并進一步降低了成本；所制備的硝化抑制劑穩定性好，在農產品中殘留少，毒害小，對環境污染小，能夠有效減少氮肥的淋溶和反硝化作用損失、抑制氮肥中銨態氮向硝態氮的轉化、提高氮利用率，同時具有解磷、防止磷被土壤固定等作用。