一種環保型可控釋氮肥的制劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種環保型可控釋氮肥的制劑及其制備方法，采用如下質量百分比的原料：2-氯-6-三氯甲基吡啶1%—40%；溶劑1%—60%；助劑1%—25%；水10%—60%。本發明提供了一種安全環保、制備簡單、使用方便的，能夠控制氮肥釋放速率的制劑及其制備方法。確切來說，是提供了一種新的土壤供氮方式，保持土壤中適宜的NH4+∕NO3－混合比例，增加氮肥利用率，提高作物產量，增強作物抗鹽堿能力，同時，提供了一種具有氮肥控釋功能的環保型新制劑，減少了溶劑的用量，降低了其對環境的污染。
【專利說明】
一種環保型可控釋氮肥的制劑及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種環保型可控釋氮肥的制劑及其制備方法。

【背景技術】
[0002]土壤中，氮的存在形式有三種:①有機氮，例如:氨基酸、酰胺、蛋白質等；②銨態氮，例如:氯化銨、硫酸銨、磷酸銨等硝態氮，例如硝酸鈣、硝酸鈉、亞硝酸鈣等。植物具有同化吸收無機氮化物的能力，因此，除存在土壤中的少量可溶性含氮有機物，如尿素、氨基酸、酰胺等外，作物從土壤中吸收的氮素主要是銨鹽和硝酸鹽，即硝態氮和硝態氮。被吸收到體內的銨態氮，可直接參與光合作用，形成氨基酸，進而形成其他含氮有機物。有機氮需要經過一定的時間，轉化為銨態氮或者硝態氮才能被植物所利用。土壤帶有負電荷，銨態氮帶有正電荷，兩者結合可以形成穩定的膠體，不易被淋洗或徑流而流失，形成局部氮守恒。而硝態氮帶有負電荷，不能和帶電荷的土壤形成膠體，很容易隨雨水、灌溉水等流入江河湖海，造成水體富營養化，既降低氮肥利用率，又造成環境污染。
[0003]硝化作用是自然界氮素循環的重要環節，在其生物化學過程中將銨態氮轉化為硝態氮，從而供植物吸收利用。若此生物化學過程進程過快，產生的硝態氮(no3—)不僅容易被淋溶而污染地下水或地表水，而且生成的硝態氮還可以通過反硝化作用而釋放N2O進入大氣。硝化反應過程可分為兩步，第一步為NH4+氧化為NH2OH,而后進一步氧化為NO2-，參與這一步的細菌為亞硝化細菌，其代表有亞硝化單細胞菌屬，第二步氧化成NO3-，參與的細菌為硝化細菌，其代表為硝化桿菌屬。在這兩步反應中，只要抑制其中的一步，整個硝化過程就會被抑制。
[0004]具體反應式如下:
硝化作用:NH4++02—.^ NH2OH (亞硝化單細胞菌屬)
NH2OH+1 / 202一.- NO2 -(亞硝化單細胞菌屬)
NO2 ^ +1 / 202一.^NO3-(硝化細菌)
反硝化作用=NO3 一一.-N2O
為了減少硝態氮的損失，人們發明了很多硝化抑制劑，如:硫脲、雙氰胺、3，4-二甲基吡唑磷酸鹽、巰基化合物等來抑制銨態氮向硝態氮的轉化速率，從而減少硝態氮的淋溶損失，以及反硝化產生的氮氧化物等氮素的損失。但這些物質具有很多局限性，或價格昂貴，或使用不便等問題，很難找到一種經濟、高效、方便的應用于大田作物的產品。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供了一種環保型可控釋氮肥的制劑及其制備方法。本發明的制劑是一種含有有效成分一氯甲基吡啶的農用水乳劑型，其使用較少量的環保型溶劑代替了傳統乳油劑型中含有大量苯類有機溶劑，大大減少了有機溶劑的用量，減少有機溶劑對環境的污染。該制劑施入土壤后，其有效成分可以有效地減緩氮肥中銨態氮向硝態氮的轉化速率，減少NO2 —、N03 —的淋溶損失，也可進一步減少反硝化作用NOx逸出，從而提高氮肥利用率，增加作物產量，減少氮肥對環境的污染。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是:
一種環保型可控釋氮肥的制劑，采用如下質量百分比的原料:
2-氯-6-三氯甲基吡啶 1% — 40% ；
溶劑1% — 60% ；
助劑1% — 25%;
水10% — 60%。
[0007]所述原料的質量百分比為:
2-氯-6-三氯甲基吡啶 20% — 30% ；
溶劑20% — 35%;
助劑5% — 15%;
水15% — 40%。
[0008]所述原料的質量百分比為:
2-氯-6-三氯甲基吡啶 25% ；
溶劑30% ；
助劑10% ；
水35%。
所述的溶劑為有機溶劑，采用芳烴溶劑、環烷油、芳烴油、石蠟油、氯代脂肪烴中的一種或幾種混合物；所述的助劑為混合助劑，采用乳化劑、保護劑、穩定劑和抗凍劑中的一種或幾種混合物；其中乳化劑采用烷基芳基磺酸鹽類、聚氧乙烯醚類衍生物、木質素磺酸鹽中的一種或幾種混合物；保護劑采用羧酸鹽類、季胺鹽類、聚氧乙烯型、脂肪酸甘油酯類中的一種或幾種混合物；穩定劑采用有機硅類、磷酸鹽類、脲類中的一種或幾種混合物；抗凍劑采用單元醇、二元醇、三元醇中的一種或幾種混合物；所述的水采用自來水、蒸餾水、標準硬水中的一種。
[0009]所述的有機溶劑優選采用甲苯、1，2，4-三甲苯、異丙苯、環烷基橡膠油(蘇州賽帕漢特種油品有限公司)、芳烴溶劑油(南京康寧石油化工有限公司)、甲苯中的一種或幾種混合物；所述的乳化劑優選采用蓖麻油聚氧乙烯醚(山東天道生物工程有限公司)，三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚(山東天道生物工程有限公司)，烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚(山東天道生物工程有限公司)，十二烷基苯磺酸鈣(山東天道生物工程有限公司)中的一種或幾種混合物；所述的保護劑優選采用脂肪醇聚氧乙烯醚(山東市蘭山區綠森化工有限公司)；所述的穩定劑優選采用尿素、磷酸二氫鉀中的一種或幾種混合物；所述的抗凍劑優選采用丁醇、乙二醇、聚乙二醇中的一種或幾種混合物。
[0010]一種環保型可控釋氮肥的制劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:1)采用權利要求I所述質量百分比的溶劑加入到1000L帶攪拌和加熱裝置的反應釜中，再加入權利要求I所述質量百分比的2-氯-6-三氯甲基吡啶，加熱至40_60°C左右，在此溫度下攪拌保溫1-2小時，冷卻至室溫；2)將權利要求1所述質量百分比的乳化劑和保護劑加入至步驟I)中，攪拌均勻，即得環保型可控釋氮肥的制劑的原油乳液；3)將權利要求1所述質量百分比的穩定劑、抗凍劑溶解于水中，攪拌至全溶；4)將步驟3)所得的溶液轉移至帶有高剪切乳化裝置的反應釜內，邊剪切邊加入步驟2)中制備的原油乳液，高速剪切乳化均勻后即得乳白色具有控制氮肥釋放的制劑。
[0011]本發明中的2-氯-6-三氯甲基吡啶(CP)，其具有抑制土壤中亞硝化單胞菌屬活性的作用。氮肥施入土壤后，其中的NH4+在亞硝化單胞菌屬的作用下首先轉化為NH2OH (羥胺)，而后進一步轉化為NO2-，NO2—在硝化細菌的作用下從而轉化為供作物吸收的N03 —。整個反應過程中羥胺是中間態物質，它可以釋放出N2O溫室氣體，NO3—又可通過反硝化作用而產生N2O氣體。氯甲基吡啶通過對土壤中亞硝化單細胞菌屬活性的抑制，從而抑制了NH4+ — NH2OH — NO2 —的過程，相應地減緩了 NO2 —— NO3 —轉化速率，最終減少了 NO2 —、NO3 一的淋溶損失，也減少了 N2O溫室氣體的排放。
[0012]本發明的有益效果是:本發明的制劑用于控制氮肥釋放速率，減少氮素流失。采用隨肥料一起進行滴灌、沖施、噴施施入土壤；也可隨灌溉水流入土壤；也可隨農藥一起噴灑施入土壤。這幾種使用方法中的任意一種均可實施。綜上所述，本發明提供了一種安全環保、制備簡單、使用方便的，能夠控制氮肥釋放速率的制劑及其制備方法。確切來說，是提供了一種新的土壤供氮方式，保持土壤中適宜的NH4+ / NO3—混合比例，增加氮肥利用率，提高作物產量，增強作物抗鹽堿能力，同時，提供了一種具有氮肥控釋功能的環保型新制劑，減少了溶劑的用量，降低了其對環境的污染。

【具體實施方式】
[0013]實施例1
本實施例的一種環保型可控釋氮肥的制劑的制備方法:以質量百分比為:2_氯-6-三氯甲基吡啶25%，溶劑30%，助劑10%,水35%為原料，即250kg2-氯_6_三氯甲基吡啶、300kgl, 2，4-三甲苯一起投入到1000L帶夾套和攪拌裝置的搪玻璃反應釜中，加熱至50°C，攪拌混合均勻，再加入7kg蓖麻油聚氧乙烯醚、7kg三苯乙基苯酹聚氧乙烯醚、7kg燒基酹甲醛樹脂聚氧乙烯醚、19kg十二烷基苯磺酸鈣和20kg脂肪醇聚氧乙烯醚ΑΕ03(山東市蘭山區綠森化工有限公司)，充分攪拌混合，即得原油乳液。向另一只1000L帶攪拌的反應釜內加入350kg蒸餾水、1kg尿素和30kg乙二醇，攪拌混勻后轉移至帶高速剪切裝置的2000L反應釜內，在高速剪切的條件下緩慢投加上述1000L反應釜內的原油乳液，投加完成后高速剪切半小時，即得乳白色能夠控制土壤氮肥釋放的液體制劑。
[0014]本實施例的制劑用于控制氮肥釋放速率，減少氮素流失。采用隨肥料一起進行滴灌、沖施、噴施施入土壤；也可隨灌溉水流入土壤；也可隨農藥一起噴灑施入土壤。這幾種使用方法中的任意一種均可實施。綜上所述，本實施例提供了一種安全環保、制備簡單、使用方便的，能夠控制氮肥釋放速率的制劑及其制備方法。確切來說，是提供了一種新的土壤供氮方式，保持土壤中適宜的NH4+ / NO3—混合比例，增加氮肥利用率，提高作物產量，增強作物抗鹽堿能力，同時，提供了一種具有氮肥控釋功能的環保型新制劑，減少了溶劑的用量，降低了其對環境的污染。
[0015]實施例2
本實施例的一種環保型可控釋氮肥的制劑的制備方法:以質量百分比為:2_氯-6-三氯甲基吡啶30%，溶劑35%，助劑12%，水23%為原料，即300kg2_氯-6-三氯甲基吡啶、350kg異丙苯一起投入到1000L帶夾套和攪拌裝置的搪玻璃反應釜中，加熱至50°C，攪拌混合均勻，再加入8kg蓖麻油聚氧乙烯醚、8kg三苯乙基苯酹聚氧乙烯醚、8kg燒基酹甲醒樹脂聚氧乙烯醚、26kg十二烷基苯磺酸鈣和30kg脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3(山東市蘭山區綠森化工有限公司)，充分攪拌混合，即得原油乳液。向另一只1000L帶攪拌的反應釜內加入230kg蒸餾水、1kg磷酸二氫鉀和30kg乙二醇，攪拌均勻后轉移至帶高速剪切裝置的2000L反應釜內，在高速剪切的條件下緩慢投加上述原油乳液，投加完成后繼續高速剪切半小時，即得乳白色能夠控制土壤氮肥釋放的液體制劑。
[0016]本實施例的制劑用于控制氮肥釋放速率，減少氮素流失。采用隨肥料一起進行滴灌、沖施、噴施施入土壤；也可隨灌溉水流入土壤；也可隨農藥一起噴灑施入土壤。這幾種使用方法中的任意一種均可實施。綜上所述，本實施例提供了一種安全環保、制備簡單、使用方便的，能夠控制氮肥釋放速率的制劑及其制備方法。確切來說，是提供了一種新的土壤供氮方式，保持土壤中適宜的NH4+ / NO3—混合比例，增加氮肥利用率，提高作物產量，增強作物抗鹽堿能力，同時，提供了一種具有氮肥控釋功能的環保型新制劑，減少了溶劑的用量，降低了其對環境的污染。
[0017]實施例3
本實施例的一種環保型可控釋氮肥的制劑的制備方法:以質量百分比為:2_氯-6-三氯甲基吡啶20%，溶劑25%，助劑10%，水45%為原料，即200kg2-氯-6-三氯甲基吡啶、10kg芳烴溶劑油、150kgl，2，4-三甲苯一起投入到1000L帶夾套和攪拌裝置的搪玻璃反應釜中，加熱至50°C,攪拌混合均勻，再加入20kg蓖麻油聚氧乙烯醚、20kg十二燒基苯磺酸I丐和20kg脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 (山東市蘭山區綠森化工有限公司)，充分攪拌混合，即得原油乳液。向另一只1000L帶攪拌的反應爸內加入465kg蒸懼水、5kg尿素和20kg聚乙二醇,攪拌均勻后轉移至帶有高速剪切裝置的2000L反應釜內，在高速剪切的條件下緩慢投加上述原油乳液，投加完成后繼續高速剪切半小時，即得乳白色能夠控制土壤氮肥釋放的液體制劑。
[0018]本實施例的制劑用于控制氮肥釋放速率，減少氮素流失。采用隨肥料一起進行滴灌、沖施、噴施施入土壤；也可隨灌溉水流入土壤；也可隨農藥一起噴灑施入土壤。這幾種使用方法中的任意一種均可實施。綜上所述，本實施例提供了一種安全環保、制備簡單、使用方便的，能夠控制氮肥釋放速率的制劑及其制備方法。確切來說，是提供了一種新的土壤供氮方式，保持土壤中適宜的NH4+ / NO3—混合比例，增加氮肥利用率，提高作物產量，增強作物抗鹽堿能力，同時，提供了一種具有氮肥控釋功能的環保型新制劑，減少了溶劑的用量，降低了其對環境的污染。
[0019]實施例4
本實施例的一種環保型可控釋氮肥的制劑的制備方法:以質量百分比為:2_氯-6-三氯甲基吡啶25%，溶劑30%，助劑10%,水35%為原料，即250kg2-氯_6_三氯甲基吡啶、250kgl20#芳烴溶劑油(南京康寧石油化工有限公司)、50kg環烷基橡膠油(蘇州賽帕漢特種油品有限公司)一起投入到1000L帶夾套和攪拌裝置的搪玻璃反應釜中，加熱至55°C，攪拌混合均勻，再加入7kg蓖麻油聚氧乙烯醚、7kg三苯乙基苯酹聚氧乙烯醚、7kg燒基酹甲醒樹脂聚氧乙烯醚、19kg十二燒基苯磺酸I丐和20kg脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3(山東市蘭山區綠森化工有限公司)，充分攪拌混合，得原油乳液。向另一只1000L帶攪拌的反應釜內加入350kg標準硬水、1kg尿素和30kg聚乙二醇，攪拌均勻后轉移至帶高速剪切裝置的2000L反應釜內，在高速剪切的條件下緩慢投加上述原油乳液，投加完成后繼續高速剪切半小時，即得乳白色能夠控制土壤氮肥釋放的液體制劑。
[0020]本實施例的制劑用于控制氮肥釋放速率，減少氮素流失。采用隨肥料一起進行滴灌、沖施、噴施施入土壤；也可隨灌溉水流入土壤；也可隨農藥一起噴灑施入土壤。這幾種使用方法中的任意一種均可實施。綜上所述，本實施例提供了一種安全環保、制備簡單、使用方便的，能夠控制氮肥釋放速率的制劑及其制備方法。確切來說，是提供了一種新的土壤供氮方式，保持土壤中適宜的NH4+ / NO3—混合比例，增加氮肥利用率，提高作物產量，增強作物抗鹽堿能力，同時，提供了一種具有氮肥控釋功能的環保型新制劑，減少了溶劑的用量，降低了其對環境的污染。
[0021]實施例5
本實施例的一種環保型可控釋氮肥的制劑的制備方法:以質量百分比為:2_氯-6-三氯甲基吡啶17%,溶劑21%，助劑9%，水53%為原料，即170kg2-氯_6_三氯甲基吡啶、170kgl20#芳烴溶劑油和30kg甲苯一起投入到1000L帶夾套和攪拌裝置的搪玻璃反應釜中，加熱至60°C,攪拌混合均勻，再加入5kg蓖麻油聚氧乙烯醚、5kg三苯乙基苯酹聚氧乙烯醚、5kg烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚、15kg十二烷基苯磺酸鈣和20kg脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3(山東市蘭山區綠森化工有限公司)，充分攪拌混合，得原油乳液。向另一只1000L帶攪拌的搪玻璃反應爸內加入530kg蒸懼水、1kg尿素和30kg乙二醇,攪拌均勻后轉移至帶高速剪切裝置的2000L反應釜內，在高速剪切的條件下緩慢投加上述原油乳液，投加完成后繼續高速剪切半小時，即得乳白色能夠控制土壤氮肥釋放的液體制劑。
[0022]本實施例的制劑用于控制氮肥釋放速率，減少氮素流失。采用隨肥料一起進行滴灌、沖施、噴施施入土壤；也可隨灌溉水流入土壤；也可隨農藥一起噴灑施入土壤。這幾種使用方法中的任意一種均可實施。綜上所述，本實施例提供了一種安全環保、制備簡單、使用方便的，能夠控制氮肥釋放速率的制劑及其制備方法。確切來說，是提供了一種新的土壤供氮方式，保持土壤中適宜的NH4+ / NO3—混合比例，增加氮肥利用率，提高作物產量，增強作物抗鹽堿能力，同時，提供了一種具有氮肥控釋功能的環保型新制劑，減少了溶劑的用量，降低了其對環境的污染。
[0023]實施例6
本實施例的一種環保型可控釋氮肥的制劑的制備方法:以質量百分比為:2_氯-6-三氯甲基吡啶40%，溶劑30%，助劑15%，水15%為原料，即400kg2-氯-6-三氯甲基吡啶、300kg甲苯投入到1000L帶夾套和攪拌裝置的搪玻璃反應釜中，加熱至50°C，攪拌混合均勻，再加入13kg蓖麻油聚氧乙烯醚、13kg三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚、13kg烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚、41kg十二烷基苯磺酸鈣和30kg脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 (山東市蘭山區綠森化工有限公司)，充分攪拌混合，得原油乳液。向另一只1000L帶攪拌的反應釜內加入150kg蒸餾水、1kg磷酸二氫鉀和30kg 丁醇，攪拌均勻后轉移至到高速剪切裝置的2000L反應釜內，在高速剪切的條件下緩慢投加上述原油乳液，投加完成后繼續高速剪切半小時，即得乳白色能夠控制土壤氮肥釋放的液體制劑。
[0024]本實施例的制劑用于控制氮肥釋放速率，減少氮素流失。采用隨肥料一起進行滴灌、沖施、噴施施入土壤；也可隨灌溉水流入土壤；也可隨農藥一起噴灑施入土壤。這幾種使用方法中的任意一種均可實施。綜上所述，本實施例提供了一種安全環保、制備簡單、使用方便的，能夠控制氮肥釋放速率的制劑及其制備方法。確切來說，是提供了一種新的土壤供氮方式，保持土壤中適宜的NH4+ / NO3—混合比例，增加氮肥利用率，提高作物產量，增強作物抗鹽堿能力，同時，提供了一種具有氮肥控釋功能的環保型新制劑，減少了溶劑的用量，降低了其對環境的污染。
【權利要求】
1.一種環保型可控釋氮肥的制劑，其特征在于，采用如下質量百分比的原料: 2-氯-6-三氯甲基吡啶 1% — 40% ； 溶劑1% — 60% ； 助劑1% — 25%; 水10% — 60%。
2.如權利要求1所述的一種環保型可控釋氮肥的制劑，其特征在于，所述原料的質量百分比為: 2-氯-6-三氯甲基吡啶 20% — 30% ； 溶劑20% — 35% ； 助劑5% — 15%; 水15% — 50%。
3.如權利要求2所述的一種環保型可控釋氮肥的制劑，其特征在于，所述原料的質量百分比為: 2-氯-6-三氯甲基吡啶 25% ； 溶劑30% ； 助劑10% ；水35%。
4.如權利要求1或2或3所述的一種環保型可控釋氮肥的制劑，其特征在于:所述的溶劑為有機溶劑，采用芳烴溶劑、環烷油、芳烴油、石蠟油、氯代脂肪烴中的一種或幾種混合物；所述的助劑為混合助劑，采用乳化劑、保護劑、穩定劑和抗凍劑中的一種或幾種混合物；其中乳化劑采用烷基芳基磺酸鹽類、聚氧乙烯醚類衍生物、木質素磺酸鹽中的一種或幾種混合物；保護劑采用羧酸鹽類、季胺鹽類、聚氧乙烯型、脂肪酸甘油酯類中的一種或幾種混合物；穩定劑采用有機硅類、磷酸鹽類、脲類中的一種或幾種混合物；抗凍劑采用單元醇、二元醇、三元醇中的一種或幾種混合物；所述的水采用自來水、蒸餾水、標準硬水中的一種。
5.如權利要求4所述的一種環保型可控釋氮肥的制劑，其特征在于，所述的有機溶劑采用甲苯、1，2，4-三甲苯、異丙苯、環烷基橡膠油、芳烴溶劑油、一氯代苯中的一種或幾種混合物；所述的乳化劑采用蓖麻油聚氧乙烯醚，三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚，烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚，十二烷基苯磺酸鈣中的一種或幾種混合物；所述的保護劑采用脂肪醇聚氧乙烯醚；所述的穩定劑采用尿素、磷酸二氫鉀中的一種或幾種混合物；所述的抗凍劑采用丁醇、乙二醇、聚乙二醇中的一種或幾種混合物。
6.一種如權利要求1所述的環保型可控釋氮肥的制劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:1)采用權利要求1所述質量百分比的溶劑加入到1000L帶攪拌和加熱裝置的反應釜中，再加入權利要求1所述質量百分比的2-氯-6-三氯甲基吡啶，加熱至40-60°C左右，在此溫度下攪拌保溫1-2小時，冷卻至室溫；2)將權利要求1所述質量百分比的乳化劑和保護劑加入至步驟I)中，攪拌均勻，即得環保型可控釋氮肥的制劑的原油乳液；3)將權利要求I所述質量百分比的穩定劑、抗凍劑溶解于水中，攪拌至全溶；4)將步驟3)所得的溶液轉移至帶有高剪切乳化裝置的反應釜內，邊剪切邊加入步驟2)中制備的原油乳液，高速剪切乳化均勻后即得乳白色具有控制氮肥釋放的制劑。
【文檔編號】C05G3/08GK104276907SQ201410584553
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】戴鋒, 孔令山 申請人:浙江奧復托化工有限公司