一种促进尿素转化的腐植酸增效载体的制备方法技术

本发明专利技术涉及促进尿素转化的腐植酸增效载体制备方法，该制备方法包括腐植酸提取剂制备、腐植酸提取液制备与腐植酸增效载体制备等步骤。腐植酸增效载体与尿素结合后，可提高尿素的转化速度，尿素残留率较普通尿素降低22.7％～29.1％，为提高低脲酶活性土壤的尿素氮肥利用率提供了新思路。利用本发明专利技术腐植酸增效载体制备的腐植酸尿素较市售尿素的水稻产量提高9.7％，氮肥利用率提高8.3个百分点。

Preparation of humic acid synergistic carrier for urea conversion

The invention relates to a preparation method of humic acid synergistic carrier for urea conversion. The preparation method comprises the steps of preparation of humic acid extractant, preparation of humic acid extract solution and preparation of humic acid synergistic carrier. The combination of humic acid synergist carrier and urea can increase the urea conversion rate, and the urea residue rate is reduced by 22.7%-29.1% compared with common urea. This provides a new idea for improving the utilization rate of urea nitrogen fertilizer in low urease soil. The humic acid urea prepared by the humic acid synergistic carrier of the invention can increase the rice yield by 9.7% and the utilization rate of nitrogen fertilizer by 8.3 percentage points compared with the commercially available urea.

【技术实现步骤摘要】
一种促进尿素转化的腐植酸增效载体的制备方法
本专利技术涉及肥料生产
更具体地，本专利技术涉及促进尿素转化的腐植酸增效载体的制备方法。
技术介绍
尿素是我国最重要的氮肥品种，但其需要转化为铵态氮和硝态氮后才可以被作物吸收利用。低肥力、强酸性土壤的脲酶活性处于极低水平，尿素向铵态氮和硝态氮转化速度较慢，不能满足作物生长关键时期对氮素的需求，由于尿素非极性，容易随灌溉水移动至根层以外或径流，导致养分损失和环境风险。我国矿物源腐植酸原料丰富、成本低廉，但传统腐植酸分子量较大，其中的醌基、酮基等官能团，可抑制土壤脲酶活性，不利于尿素转化。目前对尿素增效载体的研发集中在如何增强尿素的缓释性和稳定性。以矿物源腐植酸为主要原料，如何制备促进尿素转化的腐植酸增效载体对提高特殊条件下的尿素氮肥利用率十分重要，但基础研究和产品开发均十分滞后。CN102584498A公开了一种腐植酸尿素及其制备方法，以稀碱液提取风化煤/褐煤腐植酸，制备腐植酸增效液，将其与尿素生产工艺结合，生产腐植酸增效尿素，具有抑制土壤脲酶活性、降低氮肥损失的作用。CN104725141A公开了一种具有氨挥发抑制作用的腐植酸肥料增效剂及其制作方法，以腐植酸土、菌种、碳源、氮源、中微量元素、成膜剂等为材料制备，主要用作给尿素颗粒包膜，降低其挥发损失。目前还未见到有关可促进尿素转化的腐植酸增效载体的专利申请及其相关资料。因此，本专利技术人在总结现有技术的基础之上，针对现有技术存在的技术问题，通过大量实验研究与分析工作，终于完成了本专利技术。
技术实现思路
[要解决的技术问题]本专利技术的目的是提供一种促进尿素转化的腐植酸增效载体的制备方法。[技术方案]本专利技术是通过下述技术方案实现的。本专利技术涉及一种促进尿素转化的腐植酸增效载体制备方法。该制备方法的步骤如下：A、腐植酸提取剂制备将2～5重量份二甲基甲酰胺与1～3重量份酒石酸钾钠加到100～200重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的腐植酸提取剂；B、腐植酸提取液制备将100重量份腐植酸矿物原料添加到800～1500重量份在步骤A得到的腐植酸提取剂中，然后在搅拌下将其温度逐渐升至90℃，并在这个温度下保持40～60min，接着冷却至室温，离心分离，沉淀弃去，得到所述的腐植酸提取液；C、腐植酸增效载体制备将浓度为以重量计10％的过磷酸与浓度为以重量计5％的硝酸按照重量比1:1混合均匀，得到一种混酸；将该混酸缓慢加到在步骤B得到的腐植酸提取液中，将其提取液的pH值调节至1～3，然后加热到温度60～80℃，在搅拌下，往1000重量份腐植酸提取液中缓慢加入20～60重量份浓度为以体积计10％的双氧水和5重量份过氧化苯甲酰，接着进行反应120min，再加入10重量份糖醛酸、10重量份低聚糖和10重量份糖醇，继续搅拌反应60min，再加入10～20重量份聚氧乙烯醚和2～5重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却，使用焦磷酸钾水溶液将其pH值调节至7.5～9.0，得到所述的促进尿素转化的腐植酸增效载体。根据本专利技术的一种优选实施方式，在步骤A中，将在转速60～240rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度40℃以下。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的腐植酸矿物原料是风化煤或褐煤。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述腐植酸矿物原料的粒度是150～300目。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤B中，在转速1000～5000rpm的条件下离心分离5～40min。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的糖醛酸是葡萄糖醛酸或半乳糖醛酸。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的低聚糖是麦芽低聚糖或大豆低聚糖。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的糖醇是山梨糖醇、麦芽糖醇或木糖醇。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述焦磷酸钾水溶液的浓度是1～5mol/L。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤C中，加入聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸烷基酰胺后将其溶液冷却至温度15～30℃。下面将更详细地描述本专利技术。本专利技术涉及一种具有促进尿素转化的腐植酸增效载体的制备方法。该制备方法的步骤如下：A、腐植酸提取剂的制备将2～5重量份二甲基甲酰胺与1～3重量份酒石酸钾钠加到100～200重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的腐植酸提取剂。在本专利技术中，二甲基甲酰胺是一种有机碱，它可与腐植酸中的羧基、酚羟基等酸性基团反应而生成水溶性腐植酸，并增加甲基、甲氧基官能团含量。本专利技术使用的二甲基甲酰胺是目前市场上销售的产品，例如由南京科正化工有限公司以商品名N,N-二甲基甲酰胺(DMF)销售的产品。在本专利技术中，其它原料用量在所述的范围内时，如果二甲基甲酰胺的用量低于2重量份时，则会降低腐植酸提取率；如果二甲基甲酰胺的用量高于5重量份时，则会导致腐植酸提取过程中液体气泡过多，细小的杂质混于腐植酸液体中，提取的腐植酸液体纯度下降；因此，二甲基甲酰胺的用量为2～5重量份是合适的，优选地是3～4重量份。在本专利技术中，酒石酸钾钠一方面可溶解提取腐植酸，另一方面可丰富腐植酸的羧基和羟基官能团。本专利技术使用的酒石酸钾钠是目前市场上销售的产品，例如杭州瑞晶生物科技有限公司以商品名酒石酸钾钠销售的产品。在本专利技术中，其它原料用量在所述的范围内时，如果酒石酸钾钠用量低于1重量份，则会降低腐植酸提取率，对丰富其官能团作用有限；如果酒石酸钾钠用量高于3重量份，则会因钠离子过多，影响腐植酸载体应用效果。因此，酒石酸钾钠的用量为1～3重量份是合适的，优选地是1.5～2.5重量份。优选地，二甲基甲酰胺、酒石酸钾钠与水的重量比是3～4：1.5～2.5：125～175。根据本专利技术，将二甲基甲酰胺等原料在转速60～240rpm的条件下搅拌溶解得到的溶液冷却至温度40℃以下。B、腐植酸的提取将100重量份腐植酸矿物原料添加到800～1500重量份在步骤A得到的腐植酸提取剂中，然后在搅拌下将其温度逐渐升至90℃，并在这个温度下保持40～60min，接着冷却至室温，离心分离，沉淀弃去，得到所述的腐植酸提取液。根据本专利技术，所述的腐植酸矿物原料是风化煤或褐煤。风化煤是地表或浅层的褐煤、烟煤和无烟煤长期经受大气、阳光、雨雪、地下水以及矿物质侵蚀等综合作用的产物。风化煤腐植酸总含量一般是30～70％，最高可达80％以上。褐煤是煤化程度最低的矿产煤，一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。根据本专利技术，采用现有常规破碎设备将风化煤或褐煤进行粉碎，收集粒度为150～300目的腐植酸矿物原料进行制备腐植酸提取液。在本专利技术中，腐植酸矿物原料为100重量份时，如果所述的腐植酸提取剂用量低于800重量份，则会导致液体浓稠难以进行后续离心处理；如果所述的腐植酸提取剂用量高于1500重量份，则会导致提取的腐植酸液体含水量，影响在尿素中的应用。因此，所述腐植酸提取剂的用量为800～1500重量份是恰当的。在这个步骤中，在转速为100～200rpm的搅拌下将腐植酸矿物原料与腐植酸提取剂混合物的温度逐渐升至90℃，并在这个温度下保持40～60min。其提取时间超过所述范围是不可取的。如果提取时间短于40min，则腐植酸提取不完全，造成腐植酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进尿素转化的腐植酸增效载体的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：A、腐植酸提取剂制备将2～5重量份二甲基甲酰胺与1～3重量份酒石酸钾钠加到100～200重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的腐植酸提取剂；B、腐植酸提取液制备将100重量份腐植酸矿物原料添加到800～1500重量份在步骤A得到的腐植酸提取剂中，然后在搅拌下将其温度逐渐升至90℃，并在这个温度下保持40～60min，接着冷却至室温，离心分离，沉淀物弃去，得到所述的腐植酸提取液C、腐植酸增效载体制备将浓度为以重量计10％的过磷酸与浓度为以重量计5％的硝酸按照重量比1:1混合均匀，得到一种混酸；将该混酸缓慢加到在步骤B得到的腐植酸提取液中，将其提取液的pH值调节至1～3，然后加热到温度60～80℃，在搅拌下，往1000重量份腐植酸提取液中缓慢加入20～60重量份浓度为以体积计10％的双氧水和5重量份过氧化苯甲酰，接着进行反应120min，再加入10重量份糖醛酸、10重量份低聚糖和10重量份糖醇，继续搅拌反应60min，再加入10～20重量份聚氧乙烯醚和2～5重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却，使用焦磷酸钾水溶液将其pH值调节至7.5～9.0，得到所述的促进尿素转化的腐植酸增效载体。...

【技术特征摘要】
1.一种促进尿素转化的腐植酸增效载体的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：A、腐植酸提取剂制备将2～5重量份二甲基甲酰胺与1～3重量份酒石酸钾钠加到100～200重量份温度为60～70℃的水中，搅拌溶解，冷却，得到所述的腐植酸提取剂；B、腐植酸提取液制备将100重量份腐植酸矿物原料添加到800～1500重量份在步骤A得到的腐植酸提取剂中，然后在搅拌下将其温度逐渐升至90℃，并在这个温度下保持40～60min，接着冷却至室温，离心分离，沉淀物弃去，得到所述的腐植酸提取液C、腐植酸增效载体制备将浓度为以重量计10％的过磷酸与浓度为以重量计5％的硝酸按照重量比1:1混合均匀，得到一种混酸；将该混酸缓慢加到在步骤B得到的腐植酸提取液中，将其提取液的pH值调节至1～3，然后加热到温度60～80℃，在搅拌下，往1000重量份腐植酸提取液中缓慢加入20～60重量份浓度为以体积计10％的双氧水和5重量份过氧化苯甲酰，接着进行反应120min，再加入10重量份糖醛酸、10重量份低聚糖和10重量份糖醇，继续搅拌反应60min，再加入10～20重量份聚氧乙烯醚和2～5重量份邻苯二甲酸烷基酰胺，冷却，使用焦磷酸钾水溶液将其pH值调节至7.5～9.0，得到所述的促进尿素转化的腐植酸增效...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁亮，赵秉强，李燕婷，林治安，张水勤，王薇，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11