CN103755480B - 一种纳米碳有机肥 - Google Patents
一种纳米碳有机肥 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103755480B CN103755480B CN201410030226.6A CN201410030226A CN103755480B CN 103755480 B CN103755480 B CN 103755480B CN 201410030226 A CN201410030226 A CN 201410030226A CN 103755480 B CN103755480 B CN 103755480B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic fertilizer
- nano
- nano carbon
- add
- carbon organic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 12
- 241000218682 Pseudolarix amabilis Species 0.000 claims abstract description 12
- MCEBKLYUUDGVMD-UHFFFAOYSA-N [SiH3]S(=O)=O Chemical compound [SiH3]S(=O)=O MCEBKLYUUDGVMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 10
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 241000589152 Azotobacter chroococcum Species 0.000 claims abstract description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 8
- -1 rare earth compound Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 claims abstract description 7
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 claims abstract description 7
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 44
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 25
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 25
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 17
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 11
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 10
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 claims description 10
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- 235000011073 invertase Nutrition 0.000 claims description 8
- 101710184309 Probable sucrose-6-phosphate hydrolase Proteins 0.000 claims description 6
- 102400000472 Sucrase Human genes 0.000 claims description 6
- 101710112652 Sucrose-6-phosphate hydrolase Proteins 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 5
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 5
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 claims description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDIZXIOWAPGQTJ-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phosphono phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(=O)(OP(O)(O)=O)OCC(CC)CCCC BDIZXIOWAPGQTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- BXJPTTGFESFXJU-UHFFFAOYSA-N yttrium(3+);trinitrate Chemical compound [Y+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O BXJPTTGFESFXJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 abstract description 6
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 abstract description 6
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 abstract description 6
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 abstract description 6
- 241000209140 Triticum Species 0.000 abstract description 5
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 abstract description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 abstract description 3
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 abstract description 3
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 abstract description 3
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 abstract description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 abstract description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 abstract description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 5
- 241000411851 herbal medicine Species 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 108010051210 beta-Fructofuranosidase Proteins 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N D-Fructose Natural products OC[C@H]1OC(O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000749 insecticidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000001573 invertase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
一种纳米碳有机肥，其由适当重量份的尿素、硫酸铵、头发、坡缕石、氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液、重量比为1∶1的锌肥和铜肥混合物、硫酸亚铁、根瘤菌、圆褐固氮菌、纳米碳、仙茅、土荆皮、苦参、木质素酶、草木灰、过氧化氢酶、稀土化合物组成，上述氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液中三者的Si摩尔比为1∶1∶0.5，且该混合溶液的浓度为1.5％-1.8％。该纳米碳有机肥采用酸水解头发生成氨基酸，然后对中、微量元素进行螯合，有利于中、微量元素的有效利用；适用于小麦、水稻、玉米、大豆、油菜等作物，能增强抗寒、抗旱和抗病虫害的能力；在棉麻类作物上使用能增强纤维的拉力和强度，显著提高产量及品质。
Description
技术领域
本发明涉及农业中的有机肥料，具体涉及一种纳米碳有机肥。
背景技术
改革开放以来，我国农业生产得到了长足的发展，然而，长期施用化肥带来了土壤结构破坏、水体污染、肥料利用率下降和农产品品质降低等严重的负面问题。当前，我国食品安全形势依然严峻，而农产品源头污染位居榜首。土壤是养分的供应者，土壤又是养分的保蓄剂，是其它物质无法替代的，调节土壤、改良土壤、养育土壤，恢复土壤活力，显示出土壤的天然本色，是食品安全，人类文明和科学发展的必由之路。而农业生产过程中，肥料的使用又是必不可少的，所以一直以来，人们都在进行肥料的研究改良，期望能得到对土壤和作物危害很小甚至无害，但又能在农业生产中发挥重要作用的肥料。一种肥料的施用如果能在保证为作物提供营养源并保证作物生长的同时，还能改良土壤，它将具有广泛的应用前景。
能为广大农民所广泛接受的工业化生产的有机肥，使农民乐意接受使用，对当代农业生态改善，推动无公害农业生产，是未来肥料工业发展的方向。
国内肥料的种类繁多，但其利用率普遍较低，仅为30％-40％，这造成了肥料的巨大损失，因此，如何提高肥料利用率是我国农业生产过程中亟待解决的问题。
发明内容
为克服以上问题，延长肥料的肥效，提高利用率，本发明的目的是提供一种纳米碳有机肥。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种纳米碳有机肥，其组成原料的重量份为：
上述氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液中三者的Si摩尔比为1∶1∶0.5，且该混合溶液的浓度为1.5％-1.8％；
该纳米碳有机肥是通过下述步骤制备方法的：
(1)按上述规定的组成原料重量份称取各原料；培养圆褐固氮菌，在培养基中加入质量百分比为95-98％的蔗糖和2-5％的浓度为0.5-2.5g／L的NaCl溶液，发酵30-40小时生产出菌种，发酵的温度为20-28℃，pH值为5.0-5.5；同时培养根瘤菌，在另一培养基中加入质量百分比为95-97％的蔗糖和2-4％的浓度为0.5-2.5g／L的NaCl溶液，并加入1％的蔗糖酶，发酵30-40小时生产出菌种，发酵的温度为30-40℃，pH值为5.5-6.0；
(2)将头发加入3-5倍量的25-35％硫酸调整pH值至5.5-7.0，并在40-50℃下水解12-18小时，生成氨基酸，然后加石灰中和，按比例每10重量份水解液加入2-3重量份羧甲基纤维素，再加入尿素、硫酸铵、锌肥和铜肥混合物溶解，生成肥料液；
(3)将称取好的土荆皮和苦参加入醋液中浸泡10-15天，醋液的量为完全浸没仙茅、土荆皮和苦参，过滤得到过滤液；将称取好的仙茅进行水提或醇提，得到提取物，将提取物采用低温冷冻法干燥，将干燥后的中药提取物粉碎过130-140目筛，得到中草药提取物粉末；然后将上述过滤液和提取物粉末混合均匀；
(4)在纳米碳中加入氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液，以900-1100r／m的转速高速搅拌1-2小时；然后加入所述硫酸亚铁混合，在0℃下搅拌活化2h，加入分散剂，以3×104r／min高剪切2h，反应溶液冷却至室温后减压抽滤，所得沉淀在110-120℃下干燥至恒重，得到产物；
(5)将草木灰、木质素酶、过氧化氢酶和步骤(4)中获得的产物以800-850r／m的转速搅拌1-1.5小时，充分混合，然后加入适量的水拌合成含水量为40-45％的混合物；再将所述混合物堆积于发酵池中进行密闭发酵15-20天；待发酵温度升至40-45℃，倒池一次，待发酵完成后，倒出发酵池，在100-110℃下烘干，粉碎，过85-95目筛；
(6)将上述步骤(1)-(3)和(5)中获得的产物混合，以300-600r／m的转速搅拌1.5-2.5小时，在此期间每间隔10分钟依次加入研磨成粉末的坡缕石和稀土化合物，充分搅拌均匀后造粒得到成品，并在55-60℃下干燥1.5-2.5小时。
优选的是，所述的稀土化合物为硝酸钇。
在上述任一方案中优选的是，在上述步骤(1)中用、(NH4)2SO4溶液代替NaCl溶液，其浓度为0.05-0.50g／L。
在上述任一方案中优选的是，培养圆褐固氮菌时的发酵温度为25℃，培养根瘤菌时的发酵温度为35℃。
在上述任一方案中优选的是，所述纳米碳的直径为1-80nm，最后所得的纳米碳有机肥颗粒直径为3-5mm。
头发的主要成份是角质蛋白，约占97％。而角质蛋白是由氨基酸所组成。
蔗糖酶能将蔗糖水解成D-果糖和D-葡萄糖，又称转化酶。一般情况下，土壤中蔗糖酶活力越高，肥力越高，而且其活性可以间接表征土壤中有机碳的转化情况。
过氧化氢酶能够降低过氧化氢对土壤和生物的毒害作用，其活性与好氧微生物数量、土壤肥力有密切关系，它可以表示土壤氧化过程的强度。
草木灰能够中和土壤的酸性、增加土壤的地温、防治蔬菜苗期病害及增强作物抗病及抗倒伏的能力。草木灰因含有5％～15％钾元素，能够提供钾元素。
仙茅、土荆皮和苦参这些中草药可有效增强杀虫效果。
加入坡缕石可提高肥料的利用率，进一步促进农作物增产的效果。
纳米碳稀土是理想的氨稳定剂，添加纳米碳稀土的尿素可减少氨挥发量，基本控制住氨的挥发损失。
本发明的有益效果：
1.本发明采用酸水解头发生成氨基酸，然后对中、微量元素进行螯合，有利于中、微量元素的有效利用；适用于小麦、水稻、玉米、大豆、油菜等作物，能促使小麦、水稻返青快、分蘖多、抗倒伏，增强抗寒、抗旱和抗病虫害的能力；在棉麻类作物上使用能增强纤维的拉力和强度，显著提高产量及品质。
2.小尺度、高表面能活性的纳米碳能增强植物对肥料的吸附，提高肥料利用率，减少有机肥料损失；同时，利用生物酶结合纳米材料，既可以保证酶分子与纳米材料的吸附，又增加了生物酶在土壤中的作用时间，也提高了有机肥料的利用率。
3.纳米碳稀土增效肥料有良好的环境效益，能不同程度的提高与改善粮食作物、蔬菜作物和水果的品质。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
一种纳米碳有机肥，其组成原料的重量份为：
上述氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液中三者的Si摩尔比为1∶1∶0.5，且该混合溶液的浓度为1.8％；纳米碳的直径为1nm；
该纳米碳有机肥是通过下述步骤制备方法的：
(1)按上述规定的组成原料重量份称取各原料；培养圆褐固氮菌，在培养基中加入质量百分比为98％的蔗糖和2％的浓度为2.5g／L的NaCl溶液，发酵30小时生产出菌种，发酵的温度为28℃，pH值为5.0；同时培养根瘤菌，在另一培养基中加入质量百分比为97％的蔗糖和2％的浓度为2.5g／L的NaCl溶液，并加入1％的蔗糖酶，发酵30小时生产出菌种，发酵的温度为40℃，pH值为5.5；
(2)将头发加入5倍量的25％硫酸调整pH值至7.0，并在40℃下水解12小时，生成氨基酸，然后加石灰中和，按比例每10重量份水解液加入3重量份羧甲基纤维素，再加入尿素、硫酸铵、锌肥和铜肥混合物溶解，生成肥料液；
(3)将称取好的土荆皮和苦参加入醋液中浸泡10天，醋液的量为完全浸没仙茅、土荆皮和苦参，过滤得到过滤液；将称取好的仙茅进行水提或醇提，得到提取物，将提取物采用低温冷冻法干燥，将干燥后的中药提取物粉碎过140目筛，得到中草药提取物粉末；然后将上述过滤液和提取物粉末混合均匀；
(4)在纳米碳中加入氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液，以900r／m的转速高速搅拌1小时；然后加入所述硫酸亚铁混合，在0℃下搅拌活化2h，加入分散剂，以3×104r／min高剪切2h，反应溶液冷却至室温后减压抽滤，所得沉淀在120℃下干燥至恒重，得到产物；
(5)将草木灰、木质素酶、过氧化氢酶和步骤(4)中获得的产物以800r／m的转速搅拌1.5小时，充分混合，然后加入适量的水拌合成含水量为40％的混合物；再将所述混合物堆积于发酵池中进行密闭发酵20天；待发酵温度升至40℃，倒池一次，待发酵完成后，倒出发酵池，在110℃下烘干，粉碎，过85目筛；
(6)将上述步骤(1)-(3)和(5)中获得的产物混合，以600r／m的转速搅拌1.5小时，在此期间每间隔10分钟依次加入研磨成粉末的坡缕石和稀土化合物，充分搅拌均匀后造粒得到成品，并在60℃下干燥1.5小时，最后所得的纳米碳有机肥颗粒直径为3mm。
实施例2
一种纳米碳有机肥，其组成原料的重量份为：
上述氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液中三者的Si摩尔比为1∶1∶0.5，且该混合溶液的浓度为1.5％；纳米碳的直径为80nm；
该纳米碳有机肥是通过下述步骤制备方法的：
(1)按上述规定的组成原料重量份称取各原料；培养圆褐固氮菌，在培养基中加入质量百分比为95％的蔗糖和5％的浓度为0.05-0.50g／L的(NH4)2SO4溶液，发酵40小时生产出菌种，发酵的温度为20℃，pH值为5.5；同时培养根瘤菌，在另一培养基中加入质量百分比为95％的蔗糖和4％的浓度为0.05-0.50g／L的(NH4)2SO4溶液，并加入1％的蔗糖酶，发酵40小时生产出菌种，发酵的温度为30℃，pH值为6.0；
(2)将头发加入3倍量的35％硫酸调整pH值至5.5，并在50℃下水解18小时，生成氨基酸，然后加石灰中和，按比例每10重量份水解液加入2重量份羧甲基纤维素，再加入尿素、硫酸铵、锌肥和铜肥混合物溶解，生成肥料液；
(3)将称取好的土荆皮和苦参加入醋液中浸泡15天，醋液的量为完全浸没仙茅、土荆皮和苦参，过滤得到过滤液；将称取好的仙茅进行水提或醇提，得到提取物，将提取物采用低温冷冻法干燥，将干燥后的中药提取物粉碎过130目筛，得到中草药提取物粉末；然后将上述过滤液和提取物粉末混合均匀；
(4)在纳米碳中加入氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液，以1100r／m的转速高速搅拌1小时；然后加入所述硫酸亚铁混合，在0℃下搅拌活化2h，加入分散剂，以3×104r／min高剪切2h，反应溶液冷却至室温后减压抽滤，所得沉淀在110℃下干燥至恒重，得到产物；
(5)将草木灰、木质素酶、过氧化氢酶和步骤(4)中获得的产物以850r／m的转速搅拌1小时，充分混合，然后加入适量的水拌合成含水量为45％的混合物；再将所述混合物堆积于发酵池中进行密闭发酵15天；待发酵温度升至45℃，倒池一次，待发酵完成后，倒出发酵池，在100℃下烘干，粉碎，过95目筛；
(6)将上述步骤(1)-(3)和(5)中获得的产物混合，以300r／m的转速搅拌2.5小时，在此期间每间隔10分钟依次加入研磨成粉末的坡缕石和稀土化合物，充分搅拌均匀后造粒得到成品，并在55℃下干燥2.5小时，最后所得的纳米碳有机肥颗粒直径为5mm。
实施例3
一种纳米碳有机肥，其组成原料的重量份为：
上述氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液中三者的Si摩尔比为1∶1∶0.5，且该混合溶液的浓度为1.6％；纳米碳的直径为40nm；
该纳米碳有机肥是通过下述步骤制备方法的：
(1)按上述规定的组成原料重量份称取各原料；培养圆褐固氮菌，在培养基中加入质量百分比为96％的蔗糖和4％的浓度为1.0g/L的NaCl溶液，发酵35小时生产出菌种，发酵的温度为205℃，pH值为5.3；同时培养根瘤菌，在另一培养基中加入质量百分比为96％的蔗糖和3％的浓度为1.5g／L的NaCl溶液，并加入1％的蔗糖酶，发酵35小时生产出菌种，发酵的温度为35℃，pH值为5.8；
(2)将头发加入4倍量的30％硫酸调整pH值至6.0，并在45℃下水解15小时，生成氨基酸，然后加石灰中和，按比例每10重量份水解液加入3重量份羧甲基纤维素，再加入尿素、硫酸铵、锌肥和铜肥混合物溶解，生成肥料液；
(3)将称取好的土荆皮和苦参加入醋液中浸泡12天，醋液的量为完全浸没仙茅、土荆皮和苦参，过滤得到过滤液；将称取好的仙茅进行水提或醇提，得到提取物，将提取物采用低温冷冻法干燥，将干燥后的中药提取物粉碎过135目筛，得到中草药提取物粉末；然后将上述过滤液和提取物粉末混合均匀；
(4)在纳米碳中加入氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液，以1000r／m的转速高速搅拌1.5小时；然后加入所述硫酸亚铁混合，在0℃下搅拌活化2h，加入分散剂，以3×104r／min高剪切2h，反应溶液冷却至室温后减压抽滤，所得沉淀在115℃下干燥至恒重，得到产物；
(5)将草木灰、木质素酶、过氧化氢酶和步骤(4)中获得的产物以820r／m的转速搅拌1小时，充分混合，然后加入适量的水拌合成含水量为42％的混合物；再将所述混合物堆积于发酵池中进行密闭发酵18天；待发酵温度升至43℃，倒池一次，待发酵完成后，倒出发酵池，在105℃下烘干，粉碎，过90目筛；
(6)将上述步骤(1)-(3)和(5)中获得的产物混合，以500r／m的转速搅拌2.0小时，在此期间每间隔10分钟依次加入研磨成粉末的坡缕石和稀土化合物，充分搅拌均匀后造粒得到成品，并在58℃下干燥2.0小时，最后所得的纳米碳有机肥颗粒直径为4mm。
以水稻作物为例，本发明的纳米碳有机肥使用效果和现有肥料的使用效果对比如下表所示。
表1
上述结果表示，本发明中的各种用量和浓度以及直径范围均是最佳实施例，能取得最好的效果。
上述实施方式中的坡缕石可由下列方法制得：将坡缕石放入高速混料机中以600-800r／m的转速搅拌8-10min，用坡缕石质量的1-2％的浓度为40-45％的乙醇溶液溶解稀释NDZ-311钛酸酯偶联剂，NDZ-311钛酸酯偶联剂的用量为凹凸棒土重量的5-6％，以喷雾形式加入高速混料机中，以800-1000r／m的转速搅拌15-20min后出料，烘干粉碎成粉末即可。
本发明采用酸水解头发生成氨基酸，然后对中、微量元素进行螯合，有利于中、微量元素的有效利用；适用于小麦、水稻、玉米、大豆、油菜等作物，能促使小麦、水稻返青快、分蘖多、抗倒伏，增强抗寒、抗旱和抗病虫害的能力；在棉麻类作物上使用能增强纤维的拉力和强度，显著提高产量及品质。
小尺度、高表面能活性的纳米碳能增强植物对肥料的吸附，提高肥料利用率，减少有机肥料损失；同时，利用生物酶结合纳米材料，既可以保证酶分子与纳米材料的吸附，又增加了生物酶在土壤中的作用时间，也提高了有机肥料的利用率。
纳米碳稀土增效肥料有良好的环境效益，能不同程度的提高与改善粮食作物、蔬菜作物和水果的品质。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种纳米碳有机肥，其特征在于其组成原料的重量份为：
上述氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液中三者的Si摩尔比为1∶1∶0.5，且该混合溶液的浓度为1.5％-1.8％；
该纳米碳有机肥是通过下述步骤制备方法的：
(1)按上述规定的组成原料重量份称取各原料；培养圆褐固氮菌，在培养基中加入质量百分比为95-98％的蔗糖和2-5％的浓度为0.5-2.5g/L的NaCl溶液，发酵30-40小时生产出菌种，发酵的温度为20-28℃，pH值为5.0-5.5；同时培养根瘤菌，在另一培养基中加入质量百分比为95-97％的蔗糖和2-4％的浓度为0.5-2.5g/L的NaCl溶液，并加入1％的蔗糖酶，发酵30-40小时生产出菌种，发酵的温度为30-40℃，pH值为5.5-6.0；
(2)将头发加入3-5倍量的25-35％硫酸调整pH值至5.5-7.0，并在40-50℃下水解12-18小时，生成氨基酸，然后加石灰中和，按比例每10重量份水解液加入2-3重量份羧甲基纤维素，再加入尿素、硫酸铵、锌肥和铜肥混合物溶解，生成肥料液；
(3)将称取好的土荆皮和苦参加入醋液中浸泡10-15天，醋液的量为完全浸没土荆皮和苦参，过滤得到过滤液；将称取好的仙茅进行水提或醇提，得到提取物，将提取物采用低温冷冻法干燥，将干燥后的提取物粉碎过130-140目筛，得到提取物粉末；然后将上述过滤液和提取物粉末混合均匀；
(4)在纳米碳中加入氨基硅烷、环氧基硅烷和巯基硅烷混合溶液，以900-1100r/m的转速高速搅拌1-2小时；然后加入所述硫酸亚铁混合，在0℃下搅拌活化2h，加入分散剂，以3×104r/min高剪切2h，反应溶液冷却至室温后减压抽滤，所得沉淀在110-120℃下干燥至恒重，得到产物；
(5)将草木灰、木质素酶、过氧化氢酶和步骤(4)中获得的产物以800-850r/m的转速搅拌1-1.5小时，充分混合，然后加入适量的水拌合成含水量为40-45％的混合物；再将所述混合物堆积于发酵池中进行密闭发酵15-20天；待发酵温度升至40-45℃，倒池一次，待发酵完成后，倒出发酵池，在100-110℃下烘干，粉碎，过85-95目筛；
(6)将上述步骤(1)-(3)和(5)中获得的产物混合，以300-600r/m的转速搅拌1.5-2.5小时，在此期间每间隔10分钟依次加入研磨成粉末的坡缕石和稀土化合物，充分搅拌均匀后造粒得到成品，并在55-60℃下干燥1.5-2.5小时；
所述坡缕石由下列方法制得：将坡缕石放入高速混料机中以600-800r/m的转速搅拌8-10min，用坡缕石质量的1-2％的浓度为40-45％的乙醇溶液溶解稀释NDZ-311钛酸酯偶联剂，NDZ-311钛酸酯偶联剂的用量为坡缕石重量的5-6％，以喷雾形式加入高速混料机中，以800-1000r/m的转速搅拌15-20min后出料，烘干粉碎成粉末即可。
2.根据权利要求1所述的纳米碳有机肥，其特征在于所述的稀土化合物为硝酸钇。
3.根据权利要求1或2所述的纳米碳有机肥，其特征在于在上述步骤(1)中用(NH4)2SO4溶液代替NaCl溶液，其浓度为0.05-0.50g/L。
4.根据权利要求3所述的纳米碳有机肥，其特征在于培养圆褐固氮菌时的发酵温度为25℃，培养根瘤菌时的发酵温度为35℃。
5.根据权利要求4所述的纳米碳有机肥，其特征在于所述纳米碳的直径为1-80nm，最后所得的纳米碳有机肥颗粒直径为3-5mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410030226.6A CN103755480B (zh) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | 一种纳米碳有机肥 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410030226.6A CN103755480B (zh) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | 一种纳米碳有机肥 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103755480A CN103755480A (zh) | 2014-04-30 |
| CN103755480B true CN103755480B (zh) | 2016-03-09 |
Family
ID=50522845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410030226.6A Expired - Fee Related CN103755480B (zh) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | 一种纳米碳有机肥 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103755480B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104557279A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-29 | 郭爱民 | 一种种苗护理素 |
| CN106336326A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-18 | 安徽华联肥业有限公司 | 一种提高植物耐热性的抑菌生物肥料 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101633590A (zh) * | 2009-08-25 | 2010-01-27 | 张志明 | 纳米碳稀土增效肥料及其制备方法 |
| CN102826907A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-19 | 苏州昆蓝生物科技有限公司 | 纳米浓缩酶有机肥及其制备方法 |
| CN102936167A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-02-20 | 安徽省文胜肥业有限责任公司 | 一种多态氮肥及其制备方法 |
| CN102951970A (zh) * | 2012-10-13 | 2013-03-06 | 临泉县翠芳养殖有限公司 | 一种兔粪中草药有机肥及其制备方法 |
| CN103011950A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-04-03 | 安徽中农大丰化肥有限公司 | 一种控失纳米型复合肥及其制备方法 |
| CN103242109A (zh) * | 2012-02-02 | 2013-08-14 | 何聪 | 一种苗木专用微生物菌肥 |
-
2014
- 2014-01-23 CN CN201410030226.6A patent/CN103755480B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101633590A (zh) * | 2009-08-25 | 2010-01-27 | 张志明 | 纳米碳稀土增效肥料及其制备方法 |
| CN103242109A (zh) * | 2012-02-02 | 2013-08-14 | 何聪 | 一种苗木专用微生物菌肥 |
| CN102826907A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-19 | 苏州昆蓝生物科技有限公司 | 纳米浓缩酶有机肥及其制备方法 |
| CN102951970A (zh) * | 2012-10-13 | 2013-03-06 | 临泉县翠芳养殖有限公司 | 一种兔粪中草药有机肥及其制备方法 |
| CN102936167A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-02-20 | 安徽省文胜肥业有限责任公司 | 一种多态氮肥及其制备方法 |
| CN103011950A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-04-03 | 安徽中农大丰化肥有限公司 | 一种控失纳米型复合肥及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103755480A (zh) | 2014-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103772044B (zh) | 一种纳米碳有机复合肥 | |
| CN103755478B (zh) | 一种纳米碳有机复合肥料 | |
| CN107673927B (zh) | 一种水稻缓释肥及其制备方法 | |
| CN101665699B (zh) | 一种营养型果园酸化土壤改良剂及其制备方法与应用 | |
| CN102515952B (zh) | 一种壳聚糖包膜海藻生物有机肥及其制备方法 | |
| CN102816021B (zh) | 油菜底肥专用肥料 | |
| CN102381905B (zh) | 叶面肥及其应用方法 | |
| CN102942423A (zh) | 一种西瓜专用有机无机复合生物药肥及其制备方法 | |
| CN102951961A (zh) | 一种花卉专用有机无机复合生物药肥及其制备方法 | |
| CN106748195B (zh) | 一种含天然植物生长物质的肥料及其制备工艺 | |
| CN106116938A (zh) | 一种柑橘种植增甜高产有机专用肥 | |
| CN103664329B (zh) | 一种生物有机肥料及其制备方法 | |
| CN105053026A (zh) | 一种利用水产加工废弃物生产植物生长调节剂的方法 | |
| CN103483106A (zh) | 一种农作物肥料及其制备方法 | |
| CN105060952A (zh) | 一种氨基酸微生物有机肥 | |
| CN103755480B (zh) | 一种纳米碳有机肥 | |
| CN100372814C (zh) | 一种利用废弃黑木耳培养基制备有机肥、制备方法及用途 | |
| CN103755479B (zh) | 一种纳米碳有机氮肥 | |
| CN105061043A (zh) | 一种防潮效果好的肥料增效添加剂 | |
| CN103755481B (zh) | 一种纳米碳有机肥料 | |
| CN106748245A (zh) | 富硒茶种植专用营养剂 | |
| CN103922844B (zh) | 一种含腐殖酸的冲施肥及制备方法 | |
| CN103772043B (zh) | 一种纳米碳肥料 | |
| CN106854101A (zh) | 一种葡萄种植用肥料及其制备方法 | |
| CN103483107A (zh) | 一种大棚植物肥料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160309 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: GUIZHOU TELIDA NANO CARBON SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Person in charge of patents Document name: Notice of Termination of Patent Rights |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |