[发明专利]含硼增效尿素及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含硼增效尿素及其制备方法，本发明还提供了该含硼增效尿素在土壤缺硼地区和在对硼敏感农作物种植和生长中的应用。本发明属于农业技术领域。

背景技术

随着农村经济发展和农业科技进步，农业生产中化肥投入不断增加。各类化肥使用中，氮肥特别是尿素的施用量逐年提高，尿素已成为当之无愧的“当家肥”，并成为影响粮食安全的重要因素之一。

尿素使用量的增加也刺激了行业对尿素的生产规模和产量的追求。以中国为例，中国尿素年产量约为7000万吨，占据世界生产总量的30%左右，生产与消费总量均牢牢占据世界首位。在尿素的生产和使用规模增加的同时，另一个问题是氮素利用率不高，可以说造成的浪费也是非常惊人，表现在所施用的尿素中有效氮素没有能被土壤和作物有效吸收利用，只能通过提高使用量来追求使用效果。肥料利用率的偏低不仅导致巨大的能源浪费和加重农业生产负担，所施用尿素中大量的氮流失也极易造成硝态氮对地下水的污染和氮氧化物挥发所引起的温室效应。如何提高农业生产中氮肥特别是尿素的肥料利用率，已成为涉及农业、科技、环保等专业领域的重要课题之一，除了从耕作措施和施肥技术等传统途径来提高尿素利用率外，研发并推广长效缓释、高利用率的新型尿素产品成为重要创新途径，而且已经广泛受到重视。

从已公开的研究文献及专利技术来看，解决尿素的缓释长效作用的手段以及相关产品主要分为四类：

（1）在尿素中添加抑制尿素氨化作用的脲酶抑制剂或抑制氨的硝化和亚硝化作用的硝化抑制剂所形成的产品；（2）在尿素颗粒表面施加涂层形成难溶性膜结构，通过膜的渗透性来控制氮素释放的包膜尿素，常见的是利用聚合物包膜尿素颗粒和硫包衣尿素等手段，通过改变包膜厚度来调节氮素的释放速率和释放量；（3）制造单纯的大颗粒缓释尿素产品；（4）在尿素中添加提供植物养分促进剂性质的聚天门冬氨酸（盐）所形成的增效尿素产品，该增效尿素在促进作物吸收的同时，也可抑制尿素成分的快速分解和流失。

以上列举的现有技术中提供的尿素，其共同点都是追求减缓尿素在土壤的水中溶解速度，达到尿素缓慢释放的目的，或是借助尿酶抑制剂、硝化酶抑制剂，达到减缓尿素分解的目的。

本案申请人的在先专利CN 200710121488.3，发明名称“一种植物养份吸收促进剂及其制备方法和应用”，则公开了一种聚天门冬氨酸螯合钾（也称“聚肽螯合钾”），作为植物养分吸收促进剂，能富集养分并强化作物的根使其有较强养份吸收能力来达到提高氮利用率目的，使作物能在相对低的养分环境下有效吸收养分。在此基础上根据平衡施肥理论提出，申请人的研究发现，通过适当的方式进一步引入微量元素，提供含有某种微量元素的增效尿素，能更有效地实现和促进植物对养分及微量元素的吸收，也利于提高尿素的利用率。

不同的土壤环境、不同的作物，以及相同作物的不同生长时期，对微量元素的需要也是不同的。硼是植物生长发育必需的七种微量营养元素之一，主要作为植物生长调节剂应用于植物的硼营养缺乏症，硼缺乏对作物的影响是公知的，硼在作物生理过程的主要作用可以概括为，促进碳水化合物的运转、促进作物的顺利和高质量授粉、调节有机酸在植物体内的形成和运转。硼的作用还表现在增强作物的抗旱、抗病能力和促熟效果。

硼肥的使用方法有两种：一种是作为基肥使用，使用量为7.5-10kg/公顷，另一种是作为喷施用，配成1-2‰的溶液在开花结果前进行一到两次施用。目前使用的硼肥大部分是固体肥料，通常使用硼砂，是一种无机硼肥，受溶解度的影响，直接施用存在的主要问题是，在土壤中使硼肥分散均匀是很困难的，容易造成土壤中局部硼浓度过高，不仅可能使作物中毒，还有可能因硼残留而破坏土壤品质。所以，目前对硼肥的研究主要是提高硼肥在冷水中的溶解度和提高硼肥中硼的含量，例如，通过适当的分子改造提供经过了修饰的硼肥，但已经研究的硼肥仍然是以硼的无机盐形式为主，前述的问题仍然存在。因此，对于施用的硼肥，如何保证硼分散均匀，提高硼元素的利用率，实现补硼并提高作物有效吸收硼元素的能力，也是硼肥使用中的一项重要课题。

发明内容

本发明所解决的主要问题在于提供一种含硼增效尿素，使硼元素以有机硼酸胺盐的形式与聚天门冬氨酸螯合钾一起均匀分布在尿素中，得到一种新型增效尿素，在施用尿素过程中，也可保证有效硼的施用量，同时也利于避免施用硼肥局部浓度过高，达到促进植物对养分的有效吸收，从多方面提高尿素利用率的目的。