[發明專利]一種增效穩定性復合肥肥料及制備方法

在審

• 申請號: 202011201206.2
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112209784A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 張麗莉;武志杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C05G3/90
• 分類號: C05G3/90;C05G3/80;C05G3/70;C05G3/40;C05G3/00;C05G5/12
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

本發明是一種增效穩定性復合肥肥料及制備方法。肥料成分包括氮肥、磷肥、鉀肥、中微量元素、氮素調節增效劑(脲酶抑制劑和/或硝化抑制劑)、碳源增效劑。其中氮肥為尿素，磷肥包括過磷酸鈣和重過磷酸鈣，鉀肥包括氯化鉀和硫酸鉀，中微量元素包括鈣、鎂、硫、硼、硅、鐵、鋅。按重量份數計，其中氮肥、磷肥、鉀肥、中微量元素、氮素調節增效劑、碳增效劑的重量份數比計＝1：0.3?0.5:0.8?1：0.05?0.1：0.001?0.1：0.1?0.3，通過向肥料中添加一定量的碳增效劑和氮素調節增效劑，調整氮肥釋放時間及速率，滿足作物生長不同時期的多種營養需求，減少溫室氣體排放和氮素淋失，是一種新型的增效穩定性復合肥。

技術領域

本發明涉及土壤與化肥領域，具體來說是既能為土壤提供一定量的氮源，又 能補充碳源不足造成氮素的損失和浪費，將氮源以微生物量氮和固定態銨的形式 固定在土壤中，促進作物生長，滿足作物各個生育期營養需求的穩定性肥料，同 時還能起到減少溫室氣體的排放，保護環境。

背景技術

氮素是農作物生長必需的營養元素之一，氮肥的施用對提高作物的產量和品 質有重要的作用，氮肥施用量約占化肥總用量的60％左右。但我國的氮肥利用率 逐漸降低，氮肥的當季利用率僅為30％-35％，其余的氮肥以各種形式損失掉。 截止到2012年，我國稻田氮肥利用率僅為30％-40％，且根據聯合國糧農組織 (FAO)2015年的預測，世界氮肥需求在2021年接近1.19×10⁸噸，平均每年 增長1.4％，中國每年增長18％，且我國的氮肥施用量遠超國際平均水平。目前 的形式下氮肥需求只增不減，氮肥利用率低，無論是從經濟利益還是環境保護的 角度出發，都急需提高氮肥利用率，減少氮素損失，生產更為高效的氮肥品種。

針對氮肥利用率低，N_xO釋放嚴重引起的大氣污染問題，及氮素淋失引起的 地下水污染問題，穩定型肥料的研發和生產已經取得一定的進展。大量的科學研 究表明，通過生物和化學途徑控制氮素在土壤中的轉化成為提高氮肥利用率的有 效途徑之一。通過向肥料中添加生物化學抑制劑，減緩尿素水解和銨硝化、提高 土壤中吸附態銨的含量，抑制銨的氧化、減少氨揮發和溫室氣體排放等。生產穩 定性肥料具有成本低、工藝流程簡單、控制氮素轉化效果明顯，易于大規模生產 等優勢，在我國廣泛應用和發展。

在農田生態系統中，土壤氮循環和碳循環有著不可分割的密切相關性，二者 互相限制和互相影響。土壤碳氮的動態是一個包括有機質的產生、分解、硝化、 反硝化和發酵過程的復雜的生物地球化學過程，土壤碳氮比能夠反映出土壤碳氮 之間的耦合關系，對評價土壤質量水平起到重要的作用。在農業生產中應該提高 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續利用。當 土壤的C/N較低時，有足夠的氮能夠被微生物消耗，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況下，需要更多的碳才能維持活性。因此， 在施用復合肥的同時，需要一定量的碳源的施入，才能減少氮素的損失，提高氮 素利用率，同時提高了土壤固持氮的能力。土壤的反硝化作用強度與土壤有機碳 的礦化速率，反硝化作用速率與土壤全碳有相關性，與可溶性碳或可礦化碳的含量之間有更高的相關性。有機碳的輸入有利于土壤氮的積累。長期的定位試驗表 明，合理施肥能夠保持或提高農田土壤中有機碳和全氮含量。在無論在稻田土壤 亦或旱田土壤中，土壤有機質和全氮的含量變化趨勢相近，兩者之間為互相促進、 互相制約的關系，其具有較好的耦合關系。

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)具有超強親水性與保水能力。漫淹于土壤中時，會在 植株根毛表層形成一層薄膜，不但具有保護根毛的功能，更是土壤中養分、水份 與根毛親密接觸的最佳輸送平臺，能很有效率的提高肥料的溶解、存儲、輸送與 吸收；阻止硫酸根、磷酸根、草酸根與金屬元素產生沉淀作用，使作物能更有效 的吸收土壤中磷、鈣、鎂及微量元素；促進作物根系的發育，加強抗病性。目前， γ-聚谷氨酸的合成方法較多，有傳統的肽合成法、二聚體縮合法、納豆提取法 和微生物發酵法等。目前已經有聚氨酸尿素已經應用于蔬菜水果的種植中，取得 良好的經濟和環境效益。