[go: up one dir, main page]

CN100534959C - 多营养元素高分子缓释化肥及其制备方法和用途 - Google Patents

多营养元素高分子缓释化肥及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN100534959C
CN100534959C CNB2005101241858A CN200510124185A CN100534959C CN 100534959 C CN100534959 C CN 100534959C CN B2005101241858 A CNB2005101241858 A CN B2005101241858A CN 200510124185 A CN200510124185 A CN 200510124185A CN 100534959 C CN100534959 C CN 100534959C
Authority
CN
China
Prior art keywords
content
mass
urea
add
phosphoric acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005101241858A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1880284A (zh
Inventor
刘亚青
赵贵哲
朱福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North University of China
Original Assignee
North University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CNA2005100632604A external-priority patent/CN1844064A/zh
Application filed by North University of China filed Critical North University of China
Priority to CNB2005101241858A priority Critical patent/CN100534959C/zh
Priority to EP06290579A priority patent/EP1714951B1/en
Priority to US11/400,602 priority patent/US7753984B2/en
Priority to JP2006105864A priority patent/JP5015484B2/ja
Priority to DE602006019517T priority patent/DE602006019517D1/de
Publication of CN1880284A publication Critical patent/CN1880284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100534959C publication Critical patent/CN100534959C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
    • C08G12/40—Chemically modified polycondensates
    • C08G12/42—Chemically modified polycondensates by etherifying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
    • C05C9/02—Fertilisers containing urea or urea compounds containing urea-formaldehyde condensates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C05D9/02—Other inorganic fertilisers containing trace elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
    • C05G5/12—Granules or flakes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/40—Fertilisers incorporated into a matrix
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
    • C08G12/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
    • C08G12/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with acyclic compounds having the moiety X=C(—N<)2 in which X is O, S or —N
    • C08G12/12—Ureas; Thioureas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

本发明涉及具有以下通式的多营养元素高分子缓释化肥。其中n、m和M如说明书所定义。本发明的高分子化肥通过自身的降解和水解而达到缓释目的，是一种环境友好的缓释肥料。本发明还涉及其制备方法以及其在农业中的用途。

Description

多营养元素高分子缓释化肥及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及多营养元素高分子缓释化肥，具体而言，本发明涉及多营养元素高分子环保型缓释化肥，本发明还涉及该化肥的制备方法以及其在农业中的用途。
背景技术
为获得氮、磷、钾三要素全部具有的化肥，现有技术均采用复混的方法，如：将尿素与磷酸二氢钾二元复混，或者将尿素与过磷酸钙和硫酸钾三元复混等。为解决化肥的流失对生态环境，特别是对水体造成的污染，缓(控)释化肥成为目前研究应用的热点。但现有的缓释或控释化肥普遍采用的是包膜的方法，如在尿素表面包覆上一层脲醛树脂膜，随着脲醛树脂的逐步降解，包覆的膜被逐步破坏，释放出其中的化肥而达到缓释目的。WO2003/082005研究了制备高分散度脲-甲醛聚合物肥料缓释剂的方法。该聚合物实现了氮肥的缓释，并在粒化过程中添加由碳酸钙、石膏、硅酸金属盐、滑石粉、硫磺、活性炭以及螯合铁、锌、锰的混合物。但是该物质在土壤中分解后得不到作物生长需要的磷和钾。US19810288456公开了一种制备固态脲-甲醛聚合物缓释化肥的方法。通过制备尿素、甲醛和氨水的液态混合物，加热并酸化得到的混合物后开始亚甲基尿素的聚合，加热完成亚甲基尿素聚合，然后干燥反应产物，最后得到的产品在土壤中分解后得不到作物生长需要的磷和钾。JP10259083在可生物降解的聚合物管子中添加化肥，然后在管子间隔一定距离处钻孔，使化肥在土壤中缓慢释放。使用该文献中得到的产物，最终土壤中能得到的营养成分取决于填充在管子中的化肥成分。
发明内容
与现有技术不同，本发明突破了物理混合的范畴，将氮、磷、钾三要素通过化学组合的方法形成单一高分子化合物，三要素的比例可以在一定范围内进行调节，以满足不同作物、不同土壤的需求，因此，化肥的有效利用率大大提高。此外，本发明突破了包膜缓释的范畴，通过聚合物自身在土壤中微生物作用下的逐步降解和水解而释放出可被植物吸收的营养元素。因此，本发明的缓释化肥的缓释机理与目前常用缓释化肥的缓释机理是截然不同的：本发明的缓释化肥是通过高分子肥料本身的降解和水解而达到缓释目的的，而后者是通过高分子包膜而具有缓释效果的。
总体而言，本发明一方面涉及一种高分子缓释化肥，其中所述高分子缓释化肥为具有以下通式(I)的化合物：
Figure C20051012418500061
通式(I)
其中n＝50～200，m＝0～5。对于每一个重复单元，M可以相同也可以不同，其可独立地选自K、NH4或NHCONH2等。此外，M还可选自Fe、Cu、Zn、Mn或Mg等微量元素，或选自作物所需的其它微量元素。
在本发明的高分子缓释化肥的一个优选实施方案中，m＝0，M全部为K，分子中钾含量以K2O的含量表示，其值为27.9％；相应的磷含量以P2O5的含量表示，其值为42％；氮含量以N的含量表示，其值为16.6％。
在本发明的高分子缓释化肥的另一个优选实施方案中，m＝3，M全部为K，相应的钾含量以K2O的含量表示，其值为12％；磷含量以P2O5的含量表示，其值为18.2％；氮含量以N的含量表示，其值为28.7％。
本发明的多营养元素高分子缓释化肥中，氮、磷、钾各元素的含量可根据作物及土质需要进行调节，其可控范围以质量百分比计：N为16％～35％，P2O5为13％～48％，K2O为6％～27％，各种微量元素为0.1％～1％。
本发明的另一方面涉及用于制备通式(I)的高分子缓释化肥的方法，其包括：
(1)在反应器中加入反应物和磷酸，加热到生成磷酸二氢盐，所述反应物为氯化钾、碳酸钾或氢氧化钾等，也可以选自Fe、Cu、Zn、Mn或Mg的氧化物或氢氧化物；
(2)在反应器中加入尿素和甲醛，调节pH值，在一定温度下，生成亚甲基脲低聚物；
(3)使步骤(1)中所得到的磷酸二氢盐在另外的反应器中与足以获得所需氮含量的(2)或尿素接触，加热到缩聚反应开始，然后使体系在反应热的作用下继续进行缩聚反应；
(4)将熔融状的缩聚反应产物造粒。
本发明还有一个方面涉及通式(I)的高分子缓释化肥在作物中的使用方法，其可作为单一化肥单独使用，也可以与农家肥混合使用。优选作物为果实类作物，更优选为玉米、马铃薯。同时本发明的多营养元素高分子缓释化肥还可作为含微量元素的专用肥。
本发明的缓释化肥是一种高分子化合物，该高分子化合物将氮、磷、钾三要素有机结合在同一高分子中，施入土壤后，在土壤中水和微生物的作用下，该化肥逐步降解和水解，生成可被植物吸收的营养元素。由于其降解和水解是一个逐步加速的过程，所以早期肥料中的营养元素释放的慢，中期释放的快，后期释放的也慢，这与植物生长所需养份的周期正好相适应，因此，本肥料的利用率高。并且，本发明的缓释化肥的组成除氮、磷、钾三要素外，其余成份为碳、氢、氧三种元素，不含对土壤有害的其它元素，其水溶液呈中性，无毒、无味、无腐蚀，对环境友好，不会造成环境污染，更不会导致土壤酸碱化，是一种环保型化肥。
相对于现有技术，本发明具有显著优点，例如：
①将氮、磷、钾、铁、铜、锌、锰等营养元素全部组合在同一高分子中，因此，该化肥使用方便；
②该化肥的总养分含量(N％+P2O5％+K2O％)高达50％～86％，因此，在相同的增产效果下，该化肥的施肥量只有目前主要使用的专用肥的1/3～1/2；
③可根据需要调节该化肥的缓释时间；
④该化肥水溶液的pH值为6.5～7.5，对土壤和植物无害；
⑤该化肥降解和水解后，释放出来的营养元素全部可以为植物吸收，无任何残留成分，是一种环境友好的缓释肥料；
⑥作为原料之一的氯化钾来源丰富，价格便宜。
具体实施方案
1.本发明的多营养元素高分子缓释化肥的制备
根据钾含量要求，计算好氯化钾和磷酸的配比，然后将二者投入一具有搅拌装置和氯化氢吸收装置的耐酸反应器中，加热，直至不再有氯化氢生成为止，得反应液I，冷却至60℃左右备用。
根据氮含量的要求，计算好尿素和甲醛的配比，然后将二者投入另一具有搅拌的不锈钢反应器中，调节pH值为8～9，加热至80℃反应1h，得反应液II，降温至60℃左右备用。
将反应液I和反应液II并流加入到具有强力搅拌的反应器中，二者迅速反应并形成软固体状物，直接送入造粒机造粒，然后烘干，即得本发明的多营养元素高分子缓释化肥。
所述反应物还选自Fe、Cu、Zn、Mn、Mg的氧化物或氢氧化物。微量营养元素铁、铜、锰、锌等的加入方法是将这些微量元素先转变为磷酸二氢盐，然后在缩聚反应时加入即可。
实施例1：m＝5，M全部为K的专用肥的制备。
将85％的工业磷酸2.3kg加入到10升搪瓷反应釜中，加入氯化钾1.05kg，加热，直至体系不再有氯化氢气体放出。然后加入水2kg，再加入氢氧化钾0.34kg，加热至80℃备用。
在另一具有搅拌的30升不锈钢反应釜中加入37％的工业甲醛8.1kg，调节pH值为8～9，加热至60℃，分批加入尿素7.2kg，升温至80℃，反应0.5h后备用。
趁热将上述两种反应液混合，在造粒机中造粒，然后烘干，得产品11.4kg。该产品中N的含量为29.4％，P2O5的含量为12.5％，K2O的含量为8.2％。
实施例2：m＝3，M全部为K的专用肥的制备。
按实施例1的方法制取磷酸二氢钾溶液备用。
在另一具有搅拌的30升不锈钢反应釜中加入37％的工业甲醛4.9kg，调节pH值为8～9，加热至60℃，分批加入尿素4.8kg，升温至80℃，反应0.5h后备用。
趁热将上述两种反应液混合，在造粒机中造粒，然后烘干。得产品7.8kg，该产品中N的含量为28.7％，P2O5的含量为18.2％，K2O的含量为12％。
实施例3：m＝0，M全部为K的专用肥的制备。
将85％的工业磷酸6.9kg加入到装有搅拌和氯化氢吸收装置的30升搪瓷反应釜中，加入氯化钾3.15kg，加热，直至体系不再有氯化氢气体放出，加入水3kg，然后再加入氢氧化钾1kg。趁热将反应体系移入另一长径比比较大的反应釜中，再加入尿素3.6kg，加热至60℃以上，则体系变为清澈、透明的溶液，继续加热，由于此缩聚反应为一放热反应，故加热至某一合适的温度后，反应液呈沸腾状。当反应体系呈现为粘稠状后，撤离热源，将其冷却至半固状，送入造粒机中造粒，然后烘干。得产品10.1kg。该产品中，N的含量为16.6％，P2O5的含量为42.0％，K2O的含量为27.9％。
实施例4：m＝0，M全部为NH4的专用肥的制备。
在一长径比较大的不锈钢反应釜中，加入85％的工业磷酸6.9kg，然后在搅拌下分批加入工业碳酸氢铵4.8kg，加热至60℃，直至不再有CO2气体产生，然后加入尿素3.6kg，加热升温，直至反应液成沸腾状。当反应液呈现粘稠状后，撤离热源将其冷却至半固体，然后在造粒机中造粒，最后烘干。得产品8.8kg。该产品中，N的含量为28.6％，P2O5的含量为48.4％。
实施例5：m＝3，M全部为NH4的专用肥的制备。
在10升不锈钢反应釜中加入85％的工业磷酸4.6kg，在搅拌下分批加入工业碳酸氢铵3.2kg，加热至60℃，直至不再有CO2气体产生，备用。
在另一具有搅拌的不锈钢反应釜中加入37％的工业甲醛9.8kg，调节pH值为8～9，加热至60℃，分批加入尿素9.6kg，升温至80℃，反应0.5h后备用。
趁热将上述两种反应液混合，在造粒机中造粒，烘干后得产品14.6kg。该产品中，N的含量为34.5％，P2O5的含量为19.5％。
实施例6：玉米专用肥的制备
将85％的工业磷酸3.5kg加入到40升搪瓷反应釜中，加入氯化钾1.6kg，加热，直至体系不再有氯化氢气体放出，然后分批加入碳酸氢铵0.7kg，继续反应，直至不再有二氧化碳气体放出。加入尿素5.4kg，后续操作按实施例4的方法进行，得产品6.8kg。该产品中，N的含量为35.7％，P2O5的含量为31.3％，K2O的含量为6.1％。
实施例7：马铃薯专用肥的制备
将85％的工业磷酸5.8kg加入到40升搪瓷反应釜中，加入氯化钾2.6kg，加热，直至体系不再有氯化氢气体放出，然后加入尿素8kg，按实施例4的方法进行后续操作，得产品12kg。该产品中，N的含量为28％，P2O5的含量为29.6％，K2O的含量为9.8％。
实施例8：含微量元素的专用肥的制备
将85％的工业磷酸4.6kg加入到40升不锈钢反应釜中，先加入氧化镁68g、氧化锌40g，溶解后再加入新制备的氢氧化铜50g、氢氧化亚铁50g，溶解后再加入碳酸钾2.7kg，加热，直至体系不再有二氧化碳气体放出，然后加入尿素3.6kg，按实施例4的方法进行后续操作，得淡绿色产品6.4kg。该产品中，N的含量为16.0％，P2O5的含量为42.0％，K2O的含量为27.0％，镁含量为0.64％，锌含量为0.5％，铜含量为0.5％，铁含量为0.48％。
2.本发明的多营养元素高分子缓释化肥的肥效实验
I.玉米田间实验
一.材料与方法
供试土壤：样地选在山西农业大学校内实习苗圃的空地，这里地势平坦、交通方便、有较好的灌溉条件，便于管理和观察。样地土壤类型为碳酸盐类褐土，质地为中壤，肥力中等，代表面积约1000hm2。前茬作物为玉米，每公顷施了22500kg牛粪、1200kgSV玉米专用肥，产量大约9900kg/hm2左右；
供试肥料：本发明的多营养元素高分子缓释玉米专用肥；
供试作物：玉米(晋单42)；
实验方案和方法：本实验共设置4个处理：
(1)供试肥料：0.03kg/m2(1.5kg/小区)
(2)供试肥料+农家肥(牛粪)：供试肥料0.03kg/m2(1.5kg/小区)+农家肥2.25kg/m2(112.5kg/小区)
(3)常规施肥：SV玉米专用肥0.12kg/m2(6kg/小区)+农家肥(牛粪)2.25kg/m2(112.5kg/小区)
(4)空白对照：不施任何肥料。
每个处理重复四次。
运用局部控制的方法，把样地分为四个大区(4个重复)，再把各大区分为10m×5m的4个小区(4个处理)，小区面积为50m2。小区在大区中的位置随机排列，本实验的排列为：
  重复1   重复2   重复3   重复4
  处理1   处理3   处理4   处理4
  处理4   处理4   处理2   处理2
  处理3   处理2   处理1   处理3
  处理2   处理1   处理3   处理1
播种前，在样地用五点取样法取耕作层的土壤样本回实验室进行化验分析。
2004年5月20日进行耕作与播种，在样地的各小区按设计施入固定的肥量，插入木质的界标和小区标牌，随后进行耕地播种。种子量为90kg/hm2，播种完后喷洒除草剂“乙草胺”。6月24日和7月30日采用小区单灌法浇水两次。7月26日培土一次。因为施用了除草剂，地里杂草极少，2004年也没有什么灾害。10月13日收玉米时，按小区进行，现场脱粒，按小区统计产量，每一小区逐一过秤，记入表格。
二.结果与分析
A.样地土壤样本化验分析结果见表1。
表1样地土壤分析结果
  有机质(g/kg)   全氮(g/kg)   有效磷(mg/kg)   速效钾(mg/kg)   pH
  8.8   0.90   35.77   209.47   8.0
B.各小区产量实验结果见表2。
表2玉米试验小区产量
Figure C20051012418500121
表3玉米实验公顷产量
Figure C20051012418500122
C.四种处理对玉米生物学性状的影响不大。不论是从出苗的早晚，还是从地上部分的颜色变化、生长量变化，或者是抽穗早晚，单株果穗的多少、种子的排列、色泽等，都没有明显差异。所以说，四种处理对玉米生物学性状的影响不明显。
D.四种处理对玉米产量及产值的影响较大。从表2和表3可以看出，施肥与不施肥的产量差异是很大的，供试肥料的增产效果为16.56％，供试肥料+农家肥的增产效果为56.51％，常规肥料的增产效果为49.11％，增产效果均非常明显。
E.从投入产出比来看，因为其它的投入项目相同，只有肥料的投入存在差异，所以用处理2和处理3进行比较：
处理2每公顷施用300kg的供试肥料，5元×300＝1500元；22500kg农家肥，0.05元×22500＝1125元；合计2625元；产值，1元×11820＝11820元，投入产出比为1∶4.50；
处理3每公顷施用SV玉米专用肥1200kg，1400×1.2＝1680元，农家肥1125元，合计2805元，产值，1元×10100元＝10100元，投入产出比为1∶3.54。
F.将表2数据进行统计分析
表4实验结果统计分析表
Figure C20051012418500131
将表内数据进行统计计算并将结果列表进行方差分析，结果见表5
表5随机区组设计的方差分析
  变异来源   DF   SS   S<sup>2</sup>   F   F<sub>0.05</sub>   F<sub>0.01</sub>
  处理间   3   3019.55   1006.52   187.09   3.86   6.99
  重复间   3   2.115   0.705   0.13
  误差   9   48.445   5.38
  总变异   15   3070.11
由于处理间的F＝187.09＞＞F0.01＝6.69，所以处理之间的差异极为显著；而重复间的F＝0.13＜F0.05＝3.86，所以重复之间的差异不显著。
对4种处理的差异显著性用LSR法进行比较，结果见表6、7。SE＝1.160
表6 LSR表
  P   2   3   4
  SSR<sub>0.05</sub>   3.20   3.34   3.41
  SSR<sub>0.01</sub>   4.60   4.86   4.99
  LSR<sub>0.05</sub>   3.71   3.87   3.96
  LSR<sub>0.01</sub>   5.34   5.64   5.79
表7 4种处理的差异显著性比较
Figure C20051012418500141
从表7可以看出，4种处理的结果差异均达显著水平，其中本发明的多营养元素高分子缓释玉米专用肥与农家肥混合在一起的肥效显著高于其它处理。
II  马铃薯田间实验
一.材料与方法
供试土壤：样地选在以马铃薯为主种作物的忻州市五寨县李家坪乡青杨林村北的地势平坦、交通方便、便于管理和观察的地块。样地土壤类型为山地褐土，质地为中壤，肥力中等，代表面积为100hm2。前茬作物为马铃薯，每公顷施15000kg农家肥、1125kg尿素，375kg过磷酸钙，产量大约14250kg/hm2左右；
供试肥料：本发明的多营养元素高分子缓释马铃薯专用肥；
供试作物：马铃薯(底茜芮)；
实验方案和方法：本实验共设置4个处理：
(1)供试肥料：0.03kg/m2(1.5kg/小区)
(2)供试肥料+农家肥：供试肥料0.03kg/m2(1.5kg/小区)+农家肥1.58kg/m2(79kg/小区)
(3)常规施肥：尿素0.11kg/m2(5.5kg/小区)+过磷酸钙0.04kg/m2(2kg/小区)+农家肥1.58kg/m2(79kg/小区)；
(4)空白对照：不施任何肥料。
每个处理重复四次。
运用局部控制的方法，把样地分为四个大区(4个重复)，再把各大区分为10m×5m的4个小区(4个处理)，小区面积为50m2。小区在大区中的位置随机排列，
本实验的排列为：
  重复1   重复2   重复3   重复4
  处理2   处理3   处理3   处理4
  处理1   处理4   处理1   处理2
  处理4   处理1   处理2   处理3
  处理3   处理2   处理4   处理1
播种前，在样地采用五点取样法取耕作层的土壤样本回实验室进行化验分析。
2004年5月16日进行耕作与播种，在样地的各小区按设计施入固定的肥量，插入木质的界标和小区标牌，随后进行耕地播种。种子量为840kg/hm2。该地为旱地，不能灌溉。6月25日和7月22日各锄一次草，8月9日培一次土，2004年没有什么灾害。10月10日收马铃薯时，按小区进行，每一小区逐一过秤，记入表格。
二.结果与分析
A.样地土壤样本化验分析结果见表8。
表8样地土壤分析结果
  有机质(g/kg)   全氮(g/kg)  有效磷(mg/kg)   速效钾(mg/kg)   pH
  11.03   1.22  44.48   110.56   6.8
B.各小区产量实验结果见表9。
表9马铃薯实验小区产量
表10马铃薯实验公顷产量
C.四种处理对马铃薯生物学性状的影响不大。不论是从出苗的早晚，还是从地上部分的颜色变化、生长量的变化，或者是花期的早晚，都没有明显差异，地下部分的块茎，其颜色、表皮光洁度、形状等也没有明显的差异。所以说，四种处理对马铃薯生物学性状的影响不明显。
D.四种处理对马铃薯产量及产值的影响较大。从表9和表10可以看出，施肥与不施肥的产量差异是很大的，供试肥料的增产效果为15.89％，供试肥料+农家肥的增产效果为53.29％，常规肥料的增产效果为46.71％，增产效果均非常明显。
E.从投入产出比来看，因为其它的投入相同，只有肥料的投入存在差异，所以用处理2和处理3进行比较：
处理2每公顷本发明的供试肥料，5元/kg×300kg＝1500元；农家肥0.05元/kg×15800kg＝790元；合计2290元；产值，0.6元×17000＝10200元(按2004年秋一般马铃薯产地价0.6元/kg计)，投入产出比为1∶4.45；
处理3每公顷投入尿素1100kg，1500×1.1＝1650元，磷肥400kg，600×0.4＝240元，农家肥790元，合计3470元，产值0.6元×14900元＝8940元，投入产出比为1∶3.34。
F.把表9数据进行统计分析
表11试验结果统计分析表
Figure C20051012418500171
将表内数据进行统计计算并将结果列表进行方差分析，结果见表12。
表12随机区组设计的方差分析
  变异来源   DF   SS   S<sup>2</sup>   F   F<sub>0.05</sub>   F<sub>0.01</sub>
  处理间   3   5603.76   1867.92   794.86**   3.86   6.99
  重复间   3   17.025   5.675   2.41
  误差   9   21.135   2.35
  总变异   15   5641.92
由于处理间的F＝794.86＞＞F0.01＝6.99，所以处理间的差异极为显著；而重复间的F＝2.41＜F0.05＝3.86，所以重复间的差异不显著。
对4种处理的差异显著性用LSR法进行比较，结果见表13、14。
SE＝0.766
表13LSR表
  P   2   3   4
  SSR<sub>0.05</sub>   3.20   3.34   3.41
  SSR<sub>0.01</sub>   4.60   4.86   4.99
  LSR<sub>0.05</sub>   2.45   2.56   2.61
  LSR<sub>0.01</sub>   3.52   3.72   3.82
表14  4种处理的差异显著性比较
Figure C20051012418500181
从表14可以看出：4种处理的结果差异均达显著的水平，其中本发明的多营养元素高分子缓释马铃薯专用肥与农家肥混合在一起的肥效显著高于其它处理。而单独使用该肥料的效果比不施肥的空白对照也要好很多。
尽管已经描述了本发明的一些优选实施方案，本领域技术人员应该理解这些实施方案不是限制性的，本发明并不局限于任何特定的实施方案，因为可能还会有好的改进，而且毫无疑问地，熟知本发明所涉领域的人可以想到本发明所述原理的其它实施方案。因此，本发明的范围以权利要求中的实质意图、精神和范围来涵盖。

Claims (12)

1.一种高分子缓释化肥，其中所述高分子缓释化肥为具有以下通式的化合物：
Figure C2005101241850002C1
其中：n＝50～200，m＝0～5
相对于每一个重复单元，M可以相同也可以不同，其独立地选自K、NH4或NHCONH2。
2.根据权利要求1所述的高分子缓释化肥，其中m＝0，M全部为K时，分子中钾含量以K2O的含量表示，K2O的含量为27.9质量％，相应的磷含量以P2O5的含量表示，P2O5的含量为42质量％，氮含量以N的含量表示，N的含量为16.6质量％；m＝3，M全部为K时，K2O的含量为12质量％，P2O5的含量为18.2质量％，N的含量为28.7质量％；m＝5，M全部为K时，K2O的含量为8.2质量％，P2O5的含量为12.5质量％，N的含量为29.4质量％。
3.根据权利要求1所述的高分子缓释化肥，其中m＝0，M全部为NH4时，相应的磷含量以P2O5的含量表示，P2O5的含量为48.4质量％，氮含量以N的含量表示，N的含量为28.6质量％；m＝3，M全部为NH4时，P2O5的含量为19.5质量％，N的含量为34.5质量％。
4.根据权利要求1所述的高分子缓释化肥，其中氮、磷、钾各元素的含量根据作物及土质需要进行调节，其控制范围以质量百分比计为：氮16质量％～35质量％，磷13质量％～48质量％，钾6质量％～27质量％。
5.根据权利要求1所述的高分子缓释化肥，其中M进一步选自Fe、Cu、Zn、Mn、Mg微量元素，并且各种微量元素的含量为0.1质量％～1质量％。
6.一种用于制备权利要求1所述的高分子缓释化肥的方法，其包括：
(1)在反应器中依序加入85％磷酸、氯化钾、水和氢氧化钾，加热至80℃反应生成磷酸二氢盐，其中加入的85％磷酸、氯化钾、水和氢氧化钾的重量比为2.3∶1.05∶2∶0.34；
(2)在另一反应器中加入37％的甲醛，调节pH值为8～9，在60℃加入尿素，再加热至80℃反应0.5h，生成亚甲基脲低聚物，其中尿素与甲醛的重量比为7.2∶8.1；
(3)在80℃将上述两种反应液混合，其中加入步骤(1)与步骤(2)的反应液的量使得原料85％磷酸与尿素的质量比为2.3∶7.2，然后在造粒机中造粒，烘干。
7.一种用于制备权利要求1所述的高分子缓释化肥的方法，其包括：
(1)在反应器中依序加入85％磷酸、氯化钾、水和氢氧化钾，加热至80℃反应生成磷酸二氢盐，其中加入的85％磷酸、氯化钾、水和氢氧化钾的质量比为2.3∶1.05∶2∶0.34；
(2)在另一反应器中加入37％的甲醛，调节pH值为8～9，在60℃加入尿素，再加热至80℃反应0.5h，生成亚甲基脲低聚物，其中尿素与甲醛的质量比为4.8∶4.9；
(3)在80℃将上述两种反应液混合，其中加入步骤(1)与步骤(2)的反应液的量使得原料85％磷酸与尿素的质量比为2.3∶4.8，然后在造粒机中造粒，烘干。
8.一种用于制备权利要求1所述的高分子缓释化肥的方法，其包括：
(1)在反应器中依序加入85％磷酸、氯化钾、水和氢氧化钾，反应生成磷酸二氢盐，其中加入的85％磷酸、氯化钾、水和氢氧化钾的质量比为6.9∶3.15∶3∶1；
(2)在步骤(1)的反应液中再加入尿素，加热至60℃反应，其中加入的尿素的量使得85％磷酸与尿素的质量比为6.9∶3.6；
(3)继续加热至反应液呈沸腾状，当反应体系呈现为粘稠状后，撤离热源，将其冷却至半固状；
(4)在造粒机中将产物造粒，烘干。
9.一种用于制备权利要求1所述的高分子缓释化肥的方法，其包括：
(1)在反应器中加入85％磷酸、碳酸氢铵，在60℃反应，其中85％磷酸、碳酸氢铵的质量比为6.9∶4.8；
(2)在步骤(1)的反应液中再加入尿素，加热至反应液沸腾，其中加入的尿素的量使得尿素与85％磷酸的质量比为3.6∶6.9；
(3)在造粒机中将产物造粒，烘干。
10.一种用于制备权利要求1所述的高分子缓释化肥的方法，其包括：
(1)在反应器中加入85％磷酸、碳酸氢铵，在60℃反应，其中85％磷酸、碳酸氢铵的质量比为4.6∶3.2；
(2)在另一反应器中加入37％的甲醛，调节pH值为8～9，在60℃加入尿素，再加热至80℃反应0.5h，生成亚甲基脲低聚物，其中尿素与甲醛的质量比为9.6∶9.8；
(3)在80℃将上述两种反应液混合，其中加入步骤(1)与步骤(2)的反应液的量使得原料85％磷酸与尿素的质量比为4.6∶9.6，然后在造粒机中造粒，烘干。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的方法，其中所述反应物还选自Fe、Cu、Zn、Mn、Mg的氧化物或氢氧化物。
12.根据权利要求1所述的高分子缓释化肥的使用方法有两种，一种是作为单一化肥单独使用，另一种是与农家肥混合使用。
CNB2005101241858A 2005-04-07 2005-11-21 多营养元素高分子缓释化肥及其制备方法和用途 Expired - Fee Related CN100534959C (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101241858A CN100534959C (zh) 2005-04-07 2005-11-21 多营养元素高分子缓释化肥及其制备方法和用途
EP06290579A EP1714951B1 (en) 2005-04-07 2006-04-07 Slow and controlled-release polymeric fertilizer with multiple nutrients, preparing process for the same and the use method of the same
US11/400,602 US7753984B2 (en) 2005-04-07 2006-04-07 Slow and controlled-release polymeric fertilizer with multiple nutrients, preparing process for the same and the use method of the same
JP2006105864A JP5015484B2 (ja) 2005-04-07 2006-04-07 多数の栄養素を含む緩効性および制御放出性ポリマー肥料とその製造法およびその使用法
DE602006019517T DE602006019517D1 (de) 2005-04-07 2006-04-07 Multi-Nährstoff Polymerdüngemittel mit langsamer und gesteuerter Freigabe des Nährstoffs , Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005100632604A CN1844064A (zh) 2005-04-07 2005-04-07 高分子全营养缓释化肥及其制备方法和用途
CN200510063260.4 2005-04-07
CNB2005101241858A CN100534959C (zh) 2005-04-07 2005-11-21 多营养元素高分子缓释化肥及其制备方法和用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1880284A CN1880284A (zh) 2006-12-20
CN100534959C true CN100534959C (zh) 2009-09-02

Family

ID=36889114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101241858A Expired - Fee Related CN100534959C (zh) 2005-04-07 2005-11-21 多营养元素高分子缓释化肥及其制备方法和用途

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7753984B2 (zh)
EP (1) EP1714951B1 (zh)
JP (1) JP5015484B2 (zh)
CN (1) CN100534959C (zh)
DE (1) DE602006019517D1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8506670B2 (en) 2009-02-03 2013-08-13 Agtec Innovations, Inc. Micronutrient fertilizers and methods of making and using the same
US9181137B2 (en) 2009-03-20 2015-11-10 Agtec Innovations, Inc. Micronutrient fertilizers and methods of making and using the same
AU2011288133B2 (en) 2010-08-10 2014-02-27 Agtec Innovations, Inc. Polyphosphate fertilizer combinations
CN103153916B (zh) 2010-08-10 2016-03-23 艾戈泰克创新股份有限公司 磷肥和制备及使用磷肥的方法
CN102020507A (zh) * 2010-10-25 2011-04-20 中北大学 一种缓释多营养元素清液型高分子液体肥料及其制备方法
CN102584458B (zh) * 2012-02-29 2013-08-07 中北大学 一种多营养元素高分子缓释碳基化肥及其制备方法
US9796639B2 (en) 2014-01-24 2017-10-24 Dryject Inc. Acquisition Corp. Polymer mixing technique
CN103848682A (zh) * 2014-02-20 2014-06-11 中北大学 多营养元素高分子缓控释硫肥及其制备方法
CN104310343B (zh) * 2014-09-19 2016-08-10 贵州大学 一种制备磷酸二氢铵副产樱桃专用肥的生产方法
CN104310356B (zh) * 2014-09-19 2017-02-15 贵州大学 一种制备磷酸二氢钾副产大葱专用肥的生产方法
CN104311181B (zh) * 2014-09-19 2017-02-08 贵州大学 一种水蜜桃专用肥的配制方法
CN104557288A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 中北大学 含铁锰铜微量元素的有机高分子缓控释氮磷肥及制备方法
CN104557289A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 中北大学 含有微量元素锌的有机高分子缓控释氮磷肥及制备方法
WO2016115515A1 (en) * 2015-01-15 2016-07-21 Dryject, Inc. Polymer mixing technique
CN104557317A (zh) * 2015-01-21 2015-04-29 中北大学 含铁锰铜锌微量元素有机高分子缓控释氮磷肥及制备方法
CN106278392A (zh) * 2016-08-16 2017-01-04 中北大学 一种含氮磷元素的生物降解高分子缓控释肥及其制备方法
US10865161B2 (en) * 2017-07-31 2020-12-15 North University Of China Water-absorbing and water-retaining multi-nutrient biodegradable polymeric slow/controlled release fertilizer having a semi-interpenetrating network structure
US11040920B2 (en) 2017-12-15 2021-06-22 Innovations For World Nutrition Llc Fertilizer and plant growth promoter to increase plant yield and method of increasing plant yield
CN108164288B (zh) * 2018-01-17 2020-11-13 中北大学 一种挤出造粒的脲醛基多营养元素缓控释化肥及制备方法
US12162809B2 (en) 2020-04-15 2024-12-10 Innovations for World Nutrition, LLC Fertilizer using carbon dioxide to increase plant yield and method of increasing plant yield
US11787749B2 (en) 2020-04-15 2023-10-17 Innovations for World Nutrition, LLC Fertilizer and plant growth promoter to increase plant yield and method of increasing plant yield
US11192830B2 (en) 2020-04-15 2021-12-07 Innovations for World Nutrition, LLC Seed coating to promote plant growth and method of increasing plant yield
US11358909B2 (en) 2020-04-15 2022-06-14 Innovations for World Nutrition, LLC Fertilizer containing a seed grind and a method of using the fertilizer to enhance plant growth
US11634366B2 (en) 2020-04-15 2023-04-25 Innovations for World Nutrition, LLC Plant growth enhancer using carbon dioxide to increase plant yield and method of increasing plant yield
CN116239422A (zh) * 2023-03-20 2023-06-09 农心作物科技股份有限公司 一种含有微量元素的液体缓释氮肥及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3705794A (en) * 1969-08-15 1972-12-12 Scott & Sons Co O M Foamed fertilizers and combination products
DE3007486C2 (de) * 1980-02-28 1983-08-04 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Verfahren zur Erzeugung eines Stickstoffdüngers
US4411683A (en) 1981-07-30 1983-10-25 The O. M. Scott & Sons Company Process of preparing solid controlled release fertilizer composition
FI98365C (fi) * 1995-07-28 1997-06-10 Kemira Agro Oy Menetelmä lannoitteen valmistamiseksi
US6495655B2 (en) * 1996-09-30 2002-12-17 David H. Blount Production of amino-aldehyde-phosphate resins and copolymers
JPH10259083A (ja) 1997-03-17 1998-09-29 Dainippon Ink & Chem Inc 緩効性カプセル肥料の製造法
US6254655B1 (en) * 1999-03-18 2001-07-03 Oms Investments, Inc. Processes for preparing granular composite fertilizer compositions and products produced thereby
CN1309685C (zh) 2002-03-26 2007-04-11 佐治亚-太平洋树脂公司 缓释氮肥
RU2230719C1 (ru) * 2003-08-04 2004-06-20 ООО "Газостройинвест" Вспененное карбамидоформальдегидное удобрение и способ его получения

Also Published As

Publication number Publication date
JP5015484B2 (ja) 2012-08-29
EP1714951B1 (en) 2011-01-12
JP2006290735A (ja) 2006-10-26
CN1880284A (zh) 2006-12-20
EP1714951A2 (en) 2006-10-25
US20060260372A1 (en) 2006-11-23
EP1714951A3 (en) 2008-10-01
US7753984B2 (en) 2010-07-13
DE602006019517D1 (de) 2011-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100534959C (zh) 多营养元素高分子缓释化肥及其制备方法和用途
CN102351598B (zh) 一种交联木质素颗粒复合肥的制备方法
CN103936507B (zh) 一种微生物有机肥的制备方法
CN107021800A (zh) 复合肥料、制备方法及其应用
CN103804097A (zh) 一种含抗植物病毒肥料添加剂的肥料
CN104609949A (zh) 有机生物炭酶控失肥料及其生产方法
CN105111021A (zh) 兼具改土与肥效功能的滨海盐碱地水稻专用肥及其制备方法和应用
CN102503731A (zh) 长效缓释氮肥及其制备方法
JP2022552030A (ja) 通常の速効性肥料に基づく畑作物の全成長期に一度に施用される大粒肥料、及びその製造方法と応用
CN101905999B (zh) 腐植酸缓、控释肥料及其生产方法
CN106748291A (zh) 一种含十四种元素的复合液体水溶肥及其制备方法
CN105418263A (zh) 一种旱地作物营养促根剂及其制备方法
CN102363586A (zh) 壳聚糖、硫磺包膜小麦专用控释肥及其制备方法
CN1800114A (zh) 一种根际友好肥料及其制造方法
CN111187122B (zh) 一种基于有机废料的有机无机长效水稻专用肥的制备方法
CN101787287A (zh) 一种马铃薯淀粉废渣废液生产液体地膜的方法
Khalil Significance of some soil amendments and phosphate dissolving bacteria to enhance the availability of phosphate in calcareous soil
CN107500921A (zh) 一种高塔生产硝基黄腐酸复合肥的工艺方法及其复合肥
CN106380302A (zh) 一种含腐殖酸的水溶性肥料的制备方法和施用方法
CN101298401B (zh) 一种基质性控释肥料
CN111517872A (zh) 石膏包膜缓释肥及其制备方法和应用
CN110240516A (zh) 添加木质素磺酸盐合成磷酸脲的液肥及其制备方法和应用
CN104803741A (zh) 一种竹柳复混肥及其生产方法
CN106518179A (zh) 一种螯合钾加锌肥料增效剂的制备方法
CN118344217B (zh) 一种增效油脂态膜材包衣控释肥及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20061229

Address after: Xueyuan Road, Taiyuan, China Shanxi province lawn 3

Applicant after: NORTH University OF CHINA

Address before: Taiyuan, Xueyuan Road Province, No. 1, North Central University, Chemical Engineering Institute

Applicant before: Liu Yaqing

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090902

Termination date: 20151121

EXPY Termination of patent right or utility model