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含硫代硫酸铵的肥料

基本信息

  • 申请号 CN00810195.7 
  • 公开号 CN1371345A 
  • 申请日 2000/05/15 
  • 公开日 2002/09/25 
  • 申请人 三井物产株式会社  
  • 优先权日期  
  • 发明人 岸本菊夫 永田宏 铃木徹  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 日本东京 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 王杰 
  • 有效性 暂失效-视为撤回 
  • 法律状态 审查中-公开
  •  

摘要

本发明的目的是提供含有ATS的环保型肥料。
即向碱交换量大的材料和/或多孔质材料(以下记作ATS保持材料)中,添加混合1~50w%的硫代硫酸铵(以下记作ATS)水溶液,向该混合物中添加酸或酸性材料,调整pH为5.5~7.6,在这样得到的粉末状的含硫代硫酸铵肥料和含氮、磷、钾成分中的一种以上的肥料粉末或该肥料粉末中添加ATS保持材料得到的混合物中,添加混合1~15w%ATS水溶液,形成粉末状或粒状的含硫代硫酸铵肥料。
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权利要求书


1.一种粉末状的含硫代硫酸铵肥料,其特征是,向碱交换量大的材料和/ 或多孔质材料(以下记作ATS保持材料)中,添加混合1~50w%硫代硫酸铵(以 下简写作ATS)水溶液,向该混合物中添加酸或酸性材料,将pH调整为5.5~
7.6。

2.一种粉末状或粒状的含硫代硫酸铵肥料,其特征是,向含有氮、磷、钾成 分的一种以上的肥料粉末或向该肥料粉末中添加混合了ATS保持材料的混合物 中,添加混合1-15w%ATS水溶液。

3.一种粒状的含硫代硫酸铵肥料,其特征是,在边添加ATS水溶液,边将 ATS保持材料造粒的肥料中,上述ATS水溶液为5~20w%。

4.一种粒状的含硫代硫酸铵肥料,其特征是,在含有氮、磷、钾成分的一 种以上的肥料粒子表面,喷淋1~15w%ATS水溶液后,进行干燥或用ATS保持材 料添加1~10%进行包覆。

5.根据权利要求1~4中任一项记载的粒状或粉末状的含硫代硫酸铵肥料, 其特征是,上述的ATS保持材料是沸石、膨润土、高岭土或多孔质的硅藻土、轻 量气泡混凝土(以下称ALC)粉末或白炭黑。
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说明书

技术领域 本发明是关于将具有氮(N)、硫(S)成分的硫代硫酸铵(以下称作ATS) 水溶液粉末化或粒状化的肥料。
背景技术 ATS作为水溶液而流通,就作为肥料的用途来讲,是作为液体肥料使用。
这 种情况可并用的肥料,只限于氮、磷酸、钾肥料等pH6以上的液体肥料。
因为对 植物产生药害,所以在植物种子的横5cm、下5cm的位置施用。
发明解决的课题 以前供使用的ATS(液肥)时,可并用的肥料也只限定液肥,同时,如前所 述,对施用位置也存在限制,误用时也存在产生药害的危险。
因此,本发明鉴于这种已有技术的缺点,其目的是提供一种环保型的肥料, 这种肥料处理容易,同时能避免ATS引起的对植物的危害,此外,在土壤中的氮 成分也很少因硝酸化引起向河流、湖泊中溶脱。
发明的公开 本发明为了达到该目的,对以下诸问题进行了研究。
1)为了避免因施用ATS而引发的药害,扩大作为肥料的使用范围,对产生 药害的积理进行了研究。
由各种研究结果可知,产生药害的主要因素,如式1所示,是由来自ATS 的引发源硫(S)所致。
(式1) 因此发现,为了使生成的硫(S)不与植物的根和叶直接接触,将ATS水溶 液形成细粒(粉末)或颗粒状,即可避免药害。
即,本发明是向碱交换量大的材料(沸石、膨润土、高岭土等)或多孔质 材料(硅藻土、轻量气泡混凝土(以下称作ALC)粉末、白炭黑等)(以下将这 些材料叫作ATS保持材料)中,添加混合1~50w%的硫代硫酸铵(以下缩写成 ATS)水溶液,预先添加酸或酸性材料,将混合物的pH调整到7左右,就这样, 或者造料、干燥这种含有硫代硫酸铵的肥料,即可达到本发明目的。
第2个发明是向含有氮、磷酸、钾成分的一种以上的肥料粉末或向该肥料 粉末中添加混合ATS保持材料的材料中,添加混合1~15w%ATS水溶液的粉末 状或粒状含有硫代硫酸铵的肥料。
第4个发明是在含有氮、磷酸、钾成分的一种以上的肥料粒子表面上喷淋1 -15w%ATS水溶液后,原样进行干燥,或者用添加1-10w%的ATS保持材料进 行包覆的粒状含有硫代硫酸铵的肥料。
用上述方法制造的肥料,物理性很好,即使长期贮存也不固结,仍能使用。
即使将这些肥料在70-80℃下加热干燥,也不会引起化学变化,仍能干燥。
实施发明的最佳形态 在以下的发明实施形态中,按照具体的实施例详细说明本发明。
本发明基于上述见解完成的,根据本发明提供由以下构成形成的粉末或粒 状含ATS的肥料。
①在硅藻土、膨润土、高岭土、ALC粉末或白炭黑等ATS保持材料中添加 混合含70-80%w/v ATS的水溶液,相当于1.0~50w%量。
在这种保持材料中 预先添加约1w%的过磷酸石灰(过磷酸钙)、磷酸一铵(MAP)等酸或酸性材料, 使混合物的pH为5.5~7.6。
②在作为ATS保持材料的沸石、硅藻土、膨润土、ALC粉末、高岭土或白 炭黑中加入调整pH、消除氨臭用的酸性材料,边添加ATS水溶液边进行造粒。
这时根据需要可添加造粒助剂(粘合剂)。
作为造粒助剂(粘合剂)最好是石膏、膨润土或赤糖糊、木质素废液等。
造粒物原样或进行干燥制成制品。
③向含有氮、磷酸、钾成分的一种以上的肥料粉末中,或向其中混合了硅 藻土等ATS保持材料的粉末中,添加混合1-15w%的ATS水溶液,原样,或干 燥制成制品。
④在含有氮、磷、钾成分的一种以上的肥料粉末中,或向其中混合了作为 ATS保持材料的硅藻土等的粉末中,边添加5~20w%的ATS水溶液边造粒,造粒 物原样或干燥后制成含ATS的肥料。
⑤在含有氮、磷、钾成分的一种以上的粒状肥料中,喷淋添加4~8w%的 ATS水溶液,根据需要在包覆作为ATS保持材料的硅藻土等粉末后,原样或干燥 后制成含ATS的肥料。
上述②~⑤中使用的ATS水溶液的ATS浓度,与①相同,为70~80w/v% 的水溶液。
以下示出了本发明特别适用的含ATS肥料的制造方法和肥料效果的试验例 和实施例。
本试验例和实施例只是示例,并不对本发明范围构成限定。
(试验例1) 相对于ATS保持材料,ATS添加量对添加混合物的物理化学特性的影响。
在ATS保持材料中添加各种量的酸性材料和ATS水溶液,研究混合物的物 理化学特性。
根据所得结果(表1),保持材料中不加调整pH用的酸性材料时 (No.1),pH为8左右,有很强的氨臭。
然而,通过添加0.1~0.3w%的酸性材料,使pH为5.5~7.6,没有出现氨 臭。
就造粒性来讲,除了膨润土保持材料外都不好,但通过添加1-5w%的石膏 或赤糖糊作造粒助剂(粘合剂),提高了造粒性。
根据以上试验结果,必须添加 酸或酸性材料,在造粒时,最好添加石膏或赤糖糊等粘合剂。
表1   No
  保持材料
 ATS添加量
  pH调整剂
  造粒助剂
  pH
  氨臭
  造粒性
  1
  硅藻土
  20%*1
  -
   -
  7.9
  有
  不好
  2
  硅藻土
  20%
  MAP*20.1%
   -
  6.8
  有
  不好
  3
  硅藻土
  20%
  MAP 0.2%
   -
  6.8
  无
  不好
  4
  硅藻土
  20%
  过磷酸钙*30.1%
   -
  6.7
  无
  不好
  5
  硅藻土
  20%
  过磷酸钙0.5%
   -
  5.5
  无
  不好
  6
  硅藻土
  40%
  过磷酸钙0.2%
   -
  6.7
  无
  不好
  7
  硅藻土
  40%
  过磷酸钙0.4%
   -
  6.7
  无
  不好
  8
  硅藻土
  50%
  过磷酸钙0.5%
   -
  6.7
  无
  不好
  9
  膨润土
  40%
  过磷酸钙0.3%
   -
  7.0
  无
  好
  10
  膨润土
  40%
  过磷酸钙0.3%
   *4石膏1%
  7.0
  无
  好
  11
  膨润土
  40%
  过磷酸钙0.3%
   石膏5%
  6.6
  无
  好
  12
  沸石
  40%
  过磷酸钙0.3%
   -
  6.8
  无
  不好
  13
  高岭土
  40%
  过磷酸钙0.3%
   -
  6.7
  无
  不好
  14
  高岭土
  40%
  过磷酸钙0.3%
   石膏2%
  6.7
  无
  好
  15
  ALC粉末*5
  40%
  过磷酸钙0.3%
   -
  7.2
  无
  不好
注:*1    ATS:75%水溶液              pH 8.6 *2    MAP:肥料用磷酸铵            pH 4.1 *3    酸性磷酸盐   过磷酸钙               pH 2.8 *4    石膏:       排脱石膏               pH 7.0 *5    ALC粉末:轻量气泡混凝土粉粹物       pH 9.6 (实施例1) 在添加了酸性材料磷酸一铵0.1kg的硅藻土50.9kg中,添加混合含75w/ V%ATS的水溶液40kg,得到含有氮(N):4.4%、S:10.4%的加入ATS的肥料100kg。
得到松散的粉末,无臭,易于处理,即使长期放置也不固结。
该制品的pH 为6.7,将5g这种肥料加入到5kg a/5000规模的盆载土壤中,再添加混合5g 的15-15-15化学肥料,以旱田状态播种小松菜,与不添加ATS的比较,研究 有无植物受害、发育状况的差异。
所得结果,两种肥料对植物无害,发育也很好。
加入ATS的肥料,施用氮 (N)的溶脱损失很少,从表3中的结果即可明确,没有进行测定。
(试验例2) 市售肥料中的ATS水溶液添加量和添加物加热物的物理化学特性的影响 在市售的普通肥料中添加各种量的ATS水溶液,对添加物的物理化学特性 以及将添加物在80℃左右下加热时的化学变化,用表2中所示NO.16~No.35 的试验品进行研究。
根据所得结果(表2),关于肥料粉末,可知ATS水溶液的可添加量虽然达 到15%,但从添加物的状态看,最好添加7~15%。
可知在市售的粒状普通肥 料中,喷淋3~15w%的ATS水溶液,用硅藻土等实施包覆加工,形成很好的含 ATS肥料。
混合粉末不需要添加造粒助剂,也能进行造粒。
这些肥料即使在70~ 80℃下加热干燥,也不会产生化学变化。
表2   No
  市售肥料
 ATS添加量
  状态改良材料
添加物形状
  pH
  造粒性
  加热变化
  16
  MAP粉末
    7%
  -
  松散状
  6.3
  不好
  无
  17
  MAP粉末
    10%
  -
  稍湿润
  6.6
  稍好
  无
  18
  MAP粉末
    10%
  膨润土3%
  松散状
  6.6
  好
  无
  19
  MAP粉末
    13%
  膨润土3%
  稍湿润
  6.7
  好
  无
  20
  MAP粉末
    15%
  硅藻土2%
  稍湿润
  6.7
  好
  无
  21
  MAP粉末
    15%
  硅藻土3%
  稍湿润
  6.7
  好
  无
  22
  MAP粉末
    20%
  硅藻土3%
  稍湿润
  6.8
  好
  稍有硫臭
  23
  MAP粒
    7%
  硅藻土4%
  松散状
  6.3
  不要
  无
  24
  DAP粉末
    5%
  -
  松散状
  7.4
  稍好
  无
  25
  DAP粉末
    7%
  -
  松散状
  7.6
  稍好
  无
  26
  DAP粉末
    10%
  -
  稍湿润
  7.6
  好
  无
  27
  DAP粉末
    10%
  硅藻土2%
  稍湿润
  7.6
  好
  无
  28
  DAP粉末
    13%
  硅藻土3%
  稍湿润
  7.7
  好
  无
  29
  DAP粉末
    15%
  硅藻土3%
  稍湿润
  7.7
  好
  稍有硫臭
  30
  DAP粉末
    20%
  硅藻土4%
  稍湿润
  7.8
  好
  稍有硫臭
  31
  DAP粒
    4%
  硅藻土4%
  松散状
  7.4
  -
  无
  32
  DAP粒
    5%
  硅藻土4%
  松散状
  7.6
  -
  无
  33
  DAP粒
    15%
  硅藻土4%
  稍湿润
  7.6
  -
  无
  34

  15-15-15
  化学肥料
    7%

  硅藻土3%

  稍湿润

  7.0

  稍好

  无

  35

  15-15-15
  化学肥料
    10%

  硅藻土3%

  稍湿润

  7.0

  好

  稍有硫臭

ATS:使用75w/v%的水溶液。
对于本试验例中的状态改进材料,示出了使用硅藻土和膨润土的实例,使 用沸石、ALC、高岭土、白炭黑时,也获得同样效果。
造粒性,根据盘型试验机的结果进行判定。
加热变化,示出了在80℃下加热40分钟后的结果。
加热时出现的硫臭,冷 却后消失。
DAP是肥料用磷酸二铵,pH为7.6 MAP是肥料用磷酸一铵,pH为4.1 (试验例3) 关于抑制ATS硝酸化效果,在表3试验区(①~④)中,在表4中所示的 表层腐植质的黑色草牧土(东京都杉并区)的土壤中添加表3中所示的氮,用以 下示出的试验方法,观察添加后7天、14天和21天后的土壤变化状态。
(试验方法) 作为氮,将相当于25mg的供试试样加入到各50g的土壤中,装入200ml三 角烧瓶内,加入脱盐水,调节土壤水分,达到最大容水量的60%,再装入30±1 ℃的恒温器内,每次按规定天数从恒温器定量测定研究对照的上述三角烧瓶中的 氨性氮和硝酸性氮。
结果如表5和表6中所示。
(结果) 将ATS水溶液作为N,相对于硫铵的N,添加10%以上时,硝酸化合率, 相对于不添加ATS的30.4%,显示出很低的数值,为13.6%。
由以上可知,ATS最好添加10%以上。
表3 试验区   试验区
    添加氮的混合比率(%)
    ATS水溶液
    硫铵
    ①
    0%
    100%
    ②
    5%
    95%
    ③
    10%
    90%
    ④
    15%
    85%
注)每1区的N添加量为25mg 表4 供试验土壤 表层腐植质黑草牧土(东京都杉并区)           pH
      CEC

    (meq/干上)
    最大
  溶水量(%)

    H2O

    KCL

    5.6
    4.9
      36.1
    105
表5 试验结果(1) 氨性氮和硝酸性氮的测定值(每50g土壤)            成分
试验区  经过天数
             NH4-N
              NO3-N
  7日
    14日
    21日
    7日
    14日
    21日
        ①
  23.1
    21.1
    17.5
    3.7
    5.9
    9.8
        ②
  23.5
    21.5
    20.3
    3.4
    5.3
    7.1
        ③
  23.8
    22.7
    21.8
    3.1
    4.5
    5.6
        ④
  24.0
    23.1
    22.4
    2.7
    4.0
    5.0
      未添加
  0.4
    0.4
    0.6
    2.3
    2.2
    2.2
表6 硝酸化合率              成分
试验区   经过天数
           硝酸化合率
    7日
    14日
    21日
         ①
    5.6
    14.8
    30.4
         ②
    4.4
    14.8
    19.6
         ③
    3.2
    9.2
    13.6
         ④
    1.6
    7.2
    11.2
注)硝酸化合率表示相对试样中氮总量的比率 (实施例2) 将磷酸铵(DAP)粉末88kg装入盘型造粒机内,边添加12kg 75w/v%的ATS 水溶液,边进行造粒,得到100kg肥料。
造粒物是松散的粒子,其pH为7.6, 含有N:19.1%、P2O5:40.5%、S:3%。
将该造粒物在80℃下干燥40分钟,得到97kg制品。
将5g这种肥料加入 到5kg a/5000规格盆载土壤中,以旱田状态播种小松菜,进行研究有无植害 及发育状况。
所得结果,ATS没有引发植害,显示出良好的发育。
(实施例3) 将92kg粒状DAP装入盘型造粒机内,喷淋5kg75w/v%ATS水溶液后,边添 加3kg多孔性ATS保持材料即硅藻土,边进行包覆。
将其在80℃下加热干燥40 分钟。
制品的pH为7.5,含有N:17.4%、P2O5:43.9%、S:1.3%,和实施例2一样, 利用小松菜进行载培试验,显示出良好的发育。
(实施例4) 向41kg实施例2中得到的加入ATS的DAP粒状干燥肥料中,加入16kg粒 状硫酸铵、12kg粒状尿素和28kg粒状氯化钾,作为固结防止剂,添加3kg硅藻 土,制得100kgBB肥料。
这种肥料是含有N:16.7%、P2O5:16.6%、K2O:16.8%和S:2.1%的高成分复 合肥料。
对这种肥料的肥效,和实施例2一样,利用小松菜实施载培试验,与不 添加ATS的对照区进行比较。
所得结果,两个区都显示出良好的发育。
工业上利用可能性 根据本发明,使用ATS保持材料,将以前作为液体流通而使其处理、使用 范围受到限制的ATS水溶液变成粉状或粒状的形态,获得如下效果。
①ATS的输送、贮藏和处理变得很容易。
②避免了来自ATS的植害。
③除了液肥外,可与其他普通肥料混合。
特别是与氮质肥料的混合,由于 抑制住氮的硝酸化,所以减少了N的溶脱损失,同时也能抑制住湖泊、河流的富 养化。
④施用肥料的利用率,特别是提高了N的利用率,从而能减少施肥量。
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