含氮肥料的长效缓释剂及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种含氮肥料的长效缓释剂及其制备方法。属于肥料的缓释技术。
背景技术
肥料是农作物的粮食，是发展农业的重要基础，它对提高农作物的产量是十分明显的。而我国的氮肥利用率目前只有35％左右。如何提高含氮肥料的利用率是化肥工业及农业的重要课题。使用肥料增效剂是提高其利用率的十分有效的办法之一，而硝化/脲酶抑制剂是氮肥及含氮复肥增效剂的重要类型。
硝化抑制剂是在一定时期内通过抑制土壤中亚消化细菌等微生物活性的一类物质。它进入土壤后能抑制亚硝化，硝化，反硝化等过程，阻碍NH4+向NO2-、NO3-的转化过程。使氮肥较长时间以NH4+-N的形式存在，供农作物吸收，减少NO2--N，NO3--N的淋溶和反硝化造成的损失，不但减少河水地污染，还能增加磷肥中磷的吸收量。
脲酶抑制剂是能够抑制土壤中脲酶的活性，抑制尿素中酰胺态氮转化为氨态氮，减少尿素及含氮肥料的水解速率，减少氨的损失及亚硝酸的积累。
DCD是目前应用较广的硝化抑制剂。它不仅能增加土壤胶体对铵离子的吸附和固化，又可减缓氨态氮转化为硝态氮的反应。但它对不同作物，不同土壤，不同湿度，不同温度适用性较低。如温度大于35℃时，它对硝化细菌失去作用。而GTU(C2H6N4S)是一种卓越的硝化抑制剂。对土壤有很强的吸附性，对雨水的冲洗抵抗力强，挥发性低。各种条件适用性较强。但易被土壤中转化酶作用分解。而CDD可仰制GTU的降解。所以GTU与DCD复配使用正好可以取长补缺，优势互补。但市售的GTU价格昂贵，限制了它们的使用和推广。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种含氮肥料的长效缓释剂及其制备方法。所述的缓释剂对含氮肥料具有良好的缓控作用。从而提高了含氮肥料的利用率，其制备方法简单，生产成本低。
本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种含氮肥料的长效缓释剂，其特征在于含有下列组分及其质量含量：
双氰胺：30～50％
脒基硫脲：35～45％
脲酶抑制剂：15～25％
上述的脲酶抑制剂为硼砂、硫代硫酸铵或硫脲中的一种或两种。
上述缓释剂的制备方法，其特征包括以下过程。
1.脒基硫脲的制备
在常压和温度10～45℃下，将双氰胺(DCD)和硫代硫酸盐按摩尔比为1∶1的量按顺序加入含H+为1.5～3.5mol L-1的HCl或H2SO4溶液中，且其中DCD与H+摩尔比为1∶1～2，反应生成脒基硫脲的硫酸氢盐，然后用NaOH、KOH或氨水中和生成脒基硫脲。
2.缓释剂的配制
将质量30～50％的双氰胺和步骤1.制备的质量35～45％的脒基硫脲及质量15～25％的脲酶抑制剂混合搅拌配制成含氮肥料的长效缓释剂，
上述的硫代硫酸盐为硫代硫酸钠或硫代硫酸铵。
本发明的优点在于，制备过程简单，所制备的含氮肥料的缓释剂具有良好的缓释作用，对含氮肥料的缓释作用可达120天，其生产原料脒基硫脲价格只是现市场售价的60～70％，生产成本低。
【具体实施方式】
例1：
在容器中加入42gDCD(0.5mol)，水200ml及37％HCl 42ml(0.5mol)，搅拌溶解，在30℃，20分钟内缓慢滴加含Na2S2O3·5H2O 125g(0.5mol，200ml水溶解)的溶液。再搅拌反应1小时后加入2mol L-1NaOH溶液使液体呈微碱性。隔夜，结晶，过滤，少许冷水洗涤，干燥得产品45.8g。产品收率为75％，用HPLC分析其纯度为78％。在充分搅拌下，以本例制得脒基硫脲45g和35g双氰胺及20g硼砂配制100g含氮肥料的缓释剂。
例2：
在容器中加入42gDCD(0.5mol)，水200ml及37％HCl 63ml(0.75mol)，搅拌容解。在常温(20℃)下，20分钟内缓慢滴加含Na2S2O3·5H2O 125g(0.5mol，200ml水溶解)的溶液。搅拌反应1小时后再加入2moL-1 NaOH使液体至微碱性。隔夜结晶，过滤，少许冷水洗涤，干燥得产品47g。产品收率为80％，用HPLC分析其纯度为81％。在充分搅拌下，以本例制得脒基硫脲43g和40g双氰胺及17g硫代硫酸铵配制100g含氮肥料的缓释剂。
例3：
在容器中加入42gDCD，200ml水及37％HCl 63ml(0.75mol)，在室温下(10℃)，20分钟内缓慢滴加含Na2S2O3·5H2O 125g(0.5mol、用200ml水溶解)的溶液。搅拌反应1小时后加入25％的浓氨水调至液体呈微碱性。过夜结晶，过滤，用少许冷水洗涤，干燥的产品46.4g。产品收率为79％，用HPLC分析其纯度为86.2％。在充分搅拌下，以本例制得脒基硫脲38g和40g双氰胺及12g硼砂、10g硫脲配制100g含氮肥料的缓释剂。
例4
在容器中加入42gDCD，200ml水及37％HCl63ml(0.75mol)，在室温(45℃)下，20分钟内缓慢滴加(NH4)2S2O3(55％)溶液135ml。搅拌反应1小时后加入25％的浓氨水(约60ml)至使液体呈微碱性。过夜结晶，过滤，少许冷水洗涤，干燥。得产品47.6g，收率为81％，用HPLC分析其纯度为88％。在充分搅拌下，以本例制得脒基硫脲38g和38g双氰胺及14g硼砂、10g硫代硫酸铵配制100g含氮肥料的缓释剂。