CN101857479B - 一种有机无机复混肥及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种有机无机复混肥料，该肥料含有有机胶体，无机养分，以及螯合态中微量元素。该肥料既可以减少肥料流失，提高肥料利用率，降低能源消耗，保护环境，又可以提高中微量元素利用率，是一种应用价值很高的新型复混肥料。
Description
技术领域
本发明涉及肥料领域，具体涉及一种富含有机胶体的有机-无机复混肥料及其生产方法。该肥料富含有机胶体、无机养分和螯合的中微量元素，专门用于减少化肥流失、补充作物缺素症状，修复土壤问题。
背景技术
我国以占世界上7％的耕地养育着占世界22％的人口而享誉全球，其中化肥的使用功不可没。但几十年后的今天，因土壤中高达70％的化肥流失造成的弊端已严重显现，为了补上70％的流失养分，农民只好加大施肥量。施得越多，流失得也就越多。化肥在大雨或大水漫田灌溉时大量被流水带走，最终随水汇人江河湖海，造成水体的富营养化。因此，化肥流失与大量施用化肥形成了恶性循环。
化肥施到土壤里面，需要与土壤胶体结合，然后慢慢地释放养分。土壤颗粒有粗有细，粗的叫砂子(包括粗砂、细砂和粉砂)，另一部分再细一些的就是胶体，约占土壤成份的20％。化肥跟土壤胶体结合后可以慢慢释放，长久地供给作物吸收。由于一些地区的土壤缺少胶体，颗粒较大的砂质土就像筛子，一场雨来施入其中的肥料就直接被从空隙间冲走了，然后再去污染水体。由于化肥流失严重，施用含氮量只有17％的碳铵后往往达不到预期的增产效果。因此农民渐渐偏爱含氮量高达46％的尿素。如果不从根本上解决土壤胶体的问题，土壤的保肥能力仍然有限，化肥还是会随空气蒸发和随水流失。化肥的含氮量越高，流失现象就越严重。那么如何既能补充土壤中的胶体，又能增加土壤中的养分，成为人们研究的重点。
秸秆占作物生物产量的50％左右，是一类及其丰富的可再生有机资源，据中国农科院区划所有关课题组调研分析，我国每年约有6.2亿吨秸秆，这些秸秆大多被白白烧掉，使得大量资源浪费，农业生态平衡破坏，而且污染环境。所以将大量的秸秆资源有效的利用，减少养分流失和环境污染是迫在眉睫的问题。
除了大量养分流失，资源浪费，我国土壤缺少中微量元素，特别是微量元素的现象也日趋严重。植物生长需要十六种元素，除了施用N、P、K以外，还要向土壤中补充或活化植物所需的中微量元素，否则会造成土壤中植物营养比例失调，影响农作物正常生长，轻则引起虚产，重则颗粒无收，我国缺硼面积在40％以上，缺锌面积在20％以上，缺锰、缺铁、缺铜面积分别为10％、5％、1％左右，如果能恰当施用中微量元素，尤其是螯合态的微量元素，不仅可以减少病害，而且还能使作物增产，甚至提早成熟。
发明内容
本发明的目的在于提供一种富含有机胶体的有机无机复混肥料，其能够减少肥料流失，提高肥料利用率。
本发明有机无机复混肥，其含有下列重量份的组分：
有机胶体 20～40
螯合态中微量元素4～8
化肥20～40。
其中，所述螯合态中微量元素为糖蜜发酵液螯合中微量元素和风化煤螯合中微量元素，两者可按1∶1～3，优选两者按重量比1∶2混合。与糖蜜发酵液螯合的中微量元素可选自：硫、钙、镁、硼、锌、铁、锰、铜中的一种或多种，优选所述中微量元素按重量比为：硫1-2、钙0.2-0.6、镁0.5-0.8、硼1.5-2.5、锌0.4-0.8、铁1.2-2.0、锰1.5-2.5、铜0.2-0.7。与风化煤螯合的中微量元素可选自：硫、硼、铜、铁、锰、钙、锌、镁中的一种或多种，优选所述中微量元素按重量比为：硫0.5-1.0、硼1.1-1.6、铜0.1-0.4、铁0.8-1.2、锰0-1.5、钙0.3-0.7、锌0.2-0.5、镁0.3-0.8。
上述化肥可以是目前已知的常规单一化肥或者复合肥，可以选自尿素、磷酸一铵、氯化钾和硫酸钾中的一种或多种。
本发明还提供一种制备上述复混肥的方法，包括以下步骤：
1)收集农作物秸秆，放入封闭的炉子里进行炭化处理，得到有机胶体颗粒，并将其均匀混入化肥中；
2)将糖蜜发酵液与中微量元素螯合得螯合液，将螯合液均匀的喷洒到混有有机胶体的化肥表面，得初混肥；
3)将风化煤与中微量元素螯合得螯合物，将螯合物均匀地与初混肥混合，脱水、造粒。
其中步骤1)所述农作物秸秆可以是小麦秸秆、玉米秸秆等等，炭化温度通常为400～500℃。
其中步骤2)可以将糖蜜发酵液与硼酸、硼砂、钼酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、硝酸钙按比例混合，糖蜜发酵液使用量按照其所含氨基酸能够至少使全部中微量元素螯合为佳，例如可以糖蜜发酵液以所含复合氨基酸与按摩尔比1∶0.8∶0.2∶1.2∶0.7∶0.8∶0.6∶0.4∶0.3混合，用氢氧化钙调节pH值为7.0-8.0，搅拌均匀，25±3℃反应1h得螯合液。
其中步骤3)可以将风化煤与硼砂、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钙、硫酸锌、硫酸镁按重量比3∶1混合，其中中微量元素按重量比为硫0.5-1.0、硼1.1-1.6、铜0.1-0.4、铁0.8-1.2、锰0-1.5、钙0.3-0.7、锌0.2-0.5、镁0.3-0.8，氢氧化钙调节pH值为7.0-8.0，搅拌均匀，25±3℃反应15天得螯合物。
本发明复混肥中富含20％以上的小颗粒有机胶体，能吸收化肥的营养成分，使土壤保住肥力，而且这种有机胶体与土壤中的无机胶体结合在一起形成有机无机复合体。这种复合体是一种带负电的胶体，而化肥中的铵离子、钾离子等营养成分是阳离子，带正电。因此，通过异性电荷相互吸引的原理，化肥的营养成分与土壤胶体相互吸引而结合。作物在生长过程中，根系还会分泌出一种酸，这种酸就把化肥中的钾离子、铵离子、磷酸根离子等吸收，真正起到给作物补充“营养”的作用。
另外本发明产品因添加的双螯合剂有机胶体和风化煤都为黑色的，它们吸收光线好，施到地里以后可以提高土地的表面温度。土地温度提高后，微生物的活动能力也增强了。而微生物本身也是一种“胶体”，微生物越多就意味着胶体也越多。因此，本发明产品在保持土壤肥力方面可以发挥重要作用。同时添加的有机胶体是将秸秆在封闭的空间中燃烧炭化，这不同于秸秆在开放的空间里燃烧造成有机胶体以烟的形式大量散失，而且有效的避免了空气污染。
本发明复混肥含有大量螯合态的中微量元素，状态稳定，利用率高。既解决了农业废弃物资源的浪费，又可以有效地减少作物缺素症状，提高农产品品质，市场效益极高。
附图说明
图1本发明富含有机胶体的有机-无机复混肥料生产流程。
具体实施方式
本发明有机无机复混肥按照图1所示的流程进行制备，具体包括如下步骤：
收集农作物秸秆，放入封闭的炉子里400～500℃进行炭化处理，成批量地得到颗粒很小的有机胶体，并将其均匀混入化肥中，将糖蜜发酵液(购自台湾味丹集团，氨基酸含量大于35％(w/v))以所含复合氨基酸与硼酸、硼砂、钼酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、硝酸钙按摩尔比1∶0.8∶0.2∶1.2∶07∶0.8∶0.6∶0.4∶0.3混合，用氢氧化钙调节pH值为7.0-8.0，搅拌均匀，25±3℃反应1h，微量元素螯合率可达到90％以上，并将螯合液均匀的喷洒到混有有机胶体的化肥表面，再将风化煤与硼砂、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钙、硫酸锌、硫酸镁按重量比3∶1混合，氢氧化钙调节pH值为7.0-8.0，搅拌均匀，25±3℃反应15天，中微量元素螯合率可达到85％以上，并将螯合物均匀地与混有有机胶体的化肥混合，脱水、造粒，生产出本发明的肥料。
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1复混肥的制备
将小麦秸秆放入封闭的炉子里450℃进行炭化处理，成批量地得到颗粒很小的有机胶体，并将其按重量比1∶1均匀混入化肥(N∶P∶K＝12∶9∶8)中。将糖蜜发酵液(购自台湾味丹集团，氨基酸含量约为35％)以所含复合氨基酸与硼酸、硼砂、钼酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、硝酸钙按摩尔比1∶0.8∶0.2∶1.2∶0.7∶0.8∶0.6∶0.4∶0.3混合，用氢氧化钙调节pH值为7.5，搅拌均匀，25℃反应1h，并将螯合液均匀的喷洒到混有有机胶体的化肥表面使螯合态微量元素的总含量达2％(干重)，得初混肥。再将风化煤与碳酸氢铵、硼砂、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钙、硫酸锌、硫酸镁按重量比3∶1混合，其中中微量元素按重量比为硫0.8、硼1.4、铜0.3、铁1.0、锰1、钙0.5、锌0.3、镁0.5，氢氧化钙调节pH值为7.5，搅拌均匀，25℃反应15天，并将螯合物均匀地与初混肥混合，使总中微量元素的含量达6％(干重)，脱水、造粒，生产出本发明的肥料。
实施例2复混肥的制备
将小麦秸秆放入封闭的炉子里400℃进行炭化处理，成批量地得到颗粒很小的有机胶体，并将其按重量比1∶2均匀混入化肥中(N∶P∶K＝7∶8∶7)。将糖蜜发酵液(购自台湾味丹集团，氨基酸含量约为35％)以所含复合氨基酸与硼酸、硼砂、钼酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、硝酸钙按摩尔比1∶0.8∶0.2∶1.2∶0.7∶0.8∶0.6∶0.4∶0.3混合，用氢氧化钙调节pH值为7.0，搅拌均匀，28℃反应1h，并将螯合液均匀的喷洒到混有有机胶体的化肥表面使螯合态微量元素的总含量达2％(干重)，得初混肥。再将风化煤与碳酸氢铵、硼砂、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钙、硫酸锌、硫酸镁按重量比3∶1混合，其中中微量元素按重量比为硫0.5、硼1.6、铜0.4、铁1.2、锰1.5、钙0.3、锌0.2、镁0.3，氢氧化钙调节pH值为8.0，搅拌均匀，23℃反应15天，并将螯合物均匀地与初混肥混合，使总中微量元素的含量达4％(干重)，脱水、造粒，生产出本发明的肥料。
实施例3复混肥的制备
将玉米秸秆放入封闭的炉子里500℃进行炭化处理，成批量地得到颗粒很小的有机胶体，并将其按重量比2∶1均匀混入化肥(尿素)中。将糖蜜发酵液(购自台湾味丹集团)以所含复合氨基酸与硼酸、硼砂、钼酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌按摩尔比1∶0.8∶0.2∶1.2∶0.7∶0.8∶0.6∶0.4混合，用氢氧化钙调节pH值为8.0，搅拌均匀，23℃反应1h，并将螯合液均匀的喷洒到混有有机胶体的化肥表面使螯合态微量元素的总含量达3％(干重)，得初混肥。再将风化煤与碳酸氢铵、硼砂、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钙、硫酸锌、硫酸镁按重量比3∶1混合，其中中微量元素按重量比为硫0.5、硼1.1、铜0.1、铁0.8、锰0.1、钙0.7、锌0.5、镁0.8，氢氧化钙调节pH值为7.0，搅拌均匀，25℃反应15天，并将螯合物均匀地与初混肥混合，使总中微量元素的含量达4％(干重)，脱水、造粒，生产出本发明的肥料。
实施例4温室肥效
利用实施例1所述的方法制备的有机无机复混肥在中国农业大学科学园内进行温室盆栽肥效检测。实验土壤取自山东烟台缺微量元素的黄瓜种植基地。花盆规格为20*15，每盆装1kg土。盆栽实验为不施肥处理、施用等养分含量的复合肥、施用本发明产品肥料，每个处理三个重复。种植黄瓜品种为农科985。
表1有机无机复混肥肥效检测
从盆栽实验结果可以看出，本发明有机无机复混肥可显著增加缺素土壤的微量元素含量，而且本产品可显著提前温室黄瓜的开花期，有利于黄瓜的早熟。利用实施例2和3制得的本发明复混肥也取得了类似的效果。
Claims (8)
1.一种有机无机复混肥，其含有下列重量份的组分：
有机胶体20～40
螯合态中微量元素4～8
化肥20～40，
其中，所述螯合态中微量元素为糖蜜发酵液螯合中微量元素和风化煤螯合中微量元素，两者按重量比为1∶2，
所述的有机无机复混肥的制备方法包括如下步骤：
1)收集农作物秸秆，放入封闭的炉子里进行炭化处理，得到有机胶体颗粒，并将其均匀混入化肥中；
2)将糖蜜发酵液与中微量元素螯合得螯合液，将螯合液均匀的喷洒到混有有机胶体的化肥表面，得初混肥；
3)将风化煤与中微量元素螯合得螯合物，将螯合物均匀地与初混肥混合，脱水、造粒。
2.如权利要求1所述的复混肥，其特征在于，与糖蜜发酵液螯合的中微量元素为：硫、钙、钼、硼、锌、铁、锰和铜。
3.如权利要求1所述的复混肥，其特征在于，与风化煤螯合的中微量元素为：硫、硼、铜、铁、锰、钙、锌和镁。
4.如权利要求3所述的复混肥，其特征在于，所述中微量元素按重量比为：硫0.5-1.0、硼1.1-1.6、铜0.1-0.4、铁0.8-1.2、锰0-1.5、钙0.3-0.7、锌0.2-0.5、镁0.3-0.8。
5.如权利要求1～4任一项所述的复混肥，其特征在于，所述化肥选自尿素、磷酸一铵、氯化钾和硫酸钾中的一种或多种。
6.一种制备权利要求1所述复混肥的方法，包括以下步骤：
1)收集农作物秸秆，放入封闭的炉子里进行炭化处理，得到有机胶体颗粒，并将其均匀混入化肥中；
2)将糖蜜发酵液与中微量元素螯合得螯合液，将螯合液均匀的喷洒到混有有机胶体的化肥表面，得初混肥；
3)将风化煤与中微量元素螯合得螯合物，将螯合物均匀地与初混肥混合，脱水、造粒。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中步骤2)将糖蜜发酵液以所含的氨基酸与硼酸、硼砂、钼酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、硝酸钙按摩尔比1∶0.8∶0.2∶1.2∶07∶0.8∶0.6∶0.4∶0.3混合，用氢氧化钙调节pH值为7.0-8.0，搅拌均匀，25±3℃反应1h得螯合液。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，其中步骤3)将风化煤与硼砂、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硝酸钙、硫酸锌、硫酸镁按重量比3∶1混合，其中中微量元素按重量比为硫0.5-1.0、硼1.1-1.6、铜0.1-0.4、铁0.8-1.2、锰0-1.5、钙0.3-0.7、锌0.2-0.5、镁0.3-0.8，氢氧化钙调节pH值为7.0-8.0，搅拌均匀，25±3℃反应15天得螯合物。
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