[发明专利]一种含有海藻酸盐的稳定性肥料及其应用

说明书

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种含有海藻酸盐的稳定性肥料。

背景技术

脲酶是在土壤中水解尿素的一种酶，土壤中存在脲酶是Rotini于1935年发现的，随后Conrad等人的工作为土壤中的脲酶提供了令人信服的证据，揭示了土壤中存在脲酶的催化作用是尿素在土壤中转化分解的关键因素。

土壤脲酶是由简单蛋白质构成的生物催化剂，一般认为是由土壤中的微生物产生的，是存在于土壤中能催化尿素分解、具有氨化性的高度专一性的一类好气性水解酶，土壤脲酶的性质上有别于从生物体内分解出的纯脲酶，土壤脲酶只对尿素起催化作用，对尿素的其它衍生物不起作用。脲酶的活性是影响尿素分解的最主要因素，气温高，脲酶活性强，尿素分解快，分解产物来不及被农作物吸收就挥发掉或随地下水流失，温度低，尿素分解慢，分解产物还有可能供不上农作物的需要，在土壤中存在的硝化细菌、尿酶的作用下，尿素水解为简单无机离子，水解的速度非常快。尿素的供氮期长短，受温度的影响因素较大，在一般情况下仅为40-60天，温度高于30℃的季节供氮期更短，温度低时，一般7-10天分解完全，温度高时仅为3-5天。

尿素在脲酶的作用下水解为氨基甲酸胺，氨基甲酸胺进一步水解为碳酸铵，碳酸铵再进一步分解为氨和碳酸氢铵。尿素在脲酶的作用下迅速水解生成氨和碳酸氢铵，氨在浅土层和地表层容易以气态挥发进入大气，水解产生的铵根离子有四种可能，被土壤中的胶粒吸附，被植物吸收，好氧条件下发生硝化反应，转化为硝态氮，缺氧条件下发生反硝化反应，脱氮生成氮气，硝态氮虽然也能被植物吸收，但是更容易随地下水流失。所以硝化作用是造成地下水硝酸盐污染的重要原因。所以尿素的无效降解就是指尿素分解产生的无机含氮离子未被植物充分吸收和利用就离开土壤层，蒸发或进入深土层、地下水而损失掉了。

脲酶的抑制剂可以抑制尿素的水解速度，减少铵态氮的挥发和硝化。其作用机制是，脲酶抑制剂堵塞了土壤脲酶对尿素水解的活性位置，使脲酶活性降低；脲酶抑制剂本身还是还原剂，可以改变土壤中微生态环境的氧化还原条件，降低土壤脲的活性。

目前国内外市场上常用的脲酶抑制剂有：氨基酸盐、含硼化合物、尿素衍生物、原子量大于50的重金属盐类，含氟化合物、多元酚、多元醌、抗代谢化合物、磷酸胺类，有机酸类、金属离子络合剂、还原剂等。在商品脲酶缓释剂中，使用还原剂氢醌的较多。氢醌不仅价格较贵，而且有毒，人食用5克后即可致死，作为脲酶抑制剂进入农田生态环境后是否有影响目前还不能确定，因而从生态保护的角度看，不宜大量长期使用。

另外，由于近年来，由于普遍施洒化肥，不仅容易导致土壤板结，而且还容易增加土壤的硝化作用，土壤的硝化过程，即铵根离子转化为硝酸根离子的过程，是由正电荷离子变成负电荷离子的过程，正电荷的离子比较容易被土壤中带负电荷的粘土颗粒所结合，而带负电荷的离子能在土壤水中自由迁移，所以硝化过程可以被看作是土壤中一种流失过程。在土壤中，铵根离子很容易被硝化细菌氧化成亚硝酸根离子或硝酸根离子，植物很容易吸收硝酸根离子，并把它们同化为有机氮化合物。然后硝酸根离子和亚硝酸根离子很容易从土壤中渗透到地下水中，这对植物来说是一个浪费的过程。地下水中含有的亚硝酸根离子对人体是有害的，因为亚硝酸根离子能与氨基化合物起反应形成亚硝酸铵，此物具有强烈的致癌性。硝酸根本身虽然毒性不大，但是到了人体胃肠道中，会被其中的微生物还原成毒性更大的亚硝酸根，成人的正常胃中pH不仅可以抑制这种还原作用或使这种还原作用速率达到最低，但是婴儿的胃酸较少，所以对硝酸根离子高度敏感，硝酸根离子能与血中的血红蛋白结合导致呼吸困难，在草食动物的瘤胃中也可以发生硝化还原作用，从而导致动物疾病或死亡。针对上述的现象，可以在氮肥中加入硝化抑制剂。常用的硝化抑制剂如N-serve-2-氯-6-三氯甲基吡啶。

目前硝化抑制剂在工艺、污染、价格等方面受到局限性而未能广泛应用，其原因主要是：

许多硝化抑制剂在试验研究阶段效果很好，但是在大田中应用的效果不甚理想；某些硝化抑制剂自身的特点使其在推广应用时受到限制，比如由于乙炔是一种气体，当其导入土壤后容易从土壤孔隙中逸出，从而影响其硝化抑制作用；有些硝化抑制剂的毒性很大，对土壤动物和土壤微生物产生毒害作用；有些硝化抑制剂有残留，会污染土壤环境。