CN104478636A - 可调理土壤酸性、降低稻米镉含量的碱性缓释复混肥料及其制备方法 - Google Patents
可调理土壤酸性、降低稻米镉含量的碱性缓释复混肥料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种可调理土壤酸性、降低稻米镉含量的碱性缓释复混肥料，其主要由脲甲醛、骨炭、钙镁磷肥、磷酸二氢铵、钾硅肥、硫酸钾、氯化钾、硫酸锌、生石灰、硅钙肥以及生物黑炭中的多种成分复配而成；且至少含骨炭等磷肥中的一种，至少含钾硅肥等钾肥中的一种，其pH值、水分、氮磷钾总养分及氮磷钾单一养分均可控制在特定数值。配制时先将硫酸锌与生物黑炭粉碎、造粒、烘干得预混料A，再将生石灰及硅钙肥粉碎，加水后造粒、烘干得预混料B；再将包括脲甲醛等在内的大量元素肥料配方粉碎、造粒、烘干得预混料C；最后将预混料A、B、C按比例掺混得成品。本发明的成本低、配方简单，可降低作物对重金属的吸收，并促进增产。
Description
技术领域
本发明属于土壤污染治理领域，尤其涉及一种土壤复合肥料及其制备方法。
背景技术
当前我国南方的耕地土壤普遍存在以下几个影响土壤可持续利用的关键性质量问题：
1.严重的土壤酸化问题。一是自然酸化过程不可避免：由于南方湿热的气候条件，土壤硅酸盐矿物和次生矿物风化较快，土壤中钙、镁等阳离子流失，而氢氧化铝、氧氧化硅胶体在土壤中积累以铝硅酸的形式释放H+，导致土壤不断酸化；二是酸雨：工业化进程的加快引起的大气污染，导致酸雨的频度增加；三是农田施肥的不合理：当前我国推广的化学肥料主要以酸性或生理酸性肥料为主，而有机肥比例不断减少，这进一步加剧了土壤的酸化问题。
2.严重的土壤污染问题。一是采选冶金等工矿业导致“三废”排放增加，而南方地区有色金属中镉、铅、砷等重金属矿及伴生较高，工业过程导致严重的污染物排放；二是农业畜牧业废弃物的重金属排放；三是土壤酸化、高产品种推广导致农作物吸收积累加剧。
3.低肥料利用效率并引起农业面源污染。当前农田施肥存在严重的不合理现象，包括：重化肥轻有机肥、重氮肥轻磷钾、重大量元素轻微量元素、以酸性或生理酸性为主而缺少碱性肥料、对喜硅等农作物(水稻)土壤缺硅也未引起足够重视。不合理的施肥方案也导致当前氮、钾以径流和氨挥发形式损失严重，磷在土壤中固定而失效。
以上土壤的质量问题已经严重影响到土壤的可持续利用，而且给农作物的种植及后续的食品安全带来隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种成本低、配方简单、可降低作物对重金属的吸收、保证食品安全、促进增产、可调理土壤酸性、降低稻米镉含量的碱性缓释复混肥料，还相应提供该碱性缓释复混肥料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种碱性脲醛复合肥，其主要由以下质量分数的组分配制而成：
脲甲醛 20％～40％；
骨炭 0～30％；(骨炭主要是以动物骨头等为原料，通过高温碳化、粉碎而成的含有活性羟基的碱性磷肥)
钙镁磷肥 0～40％；
磷酸二氢铵 0～20％；
钾硅肥 0～30％；
硫酸钾 0～25％；
氯化钾 0～15％；
硫酸锌 1％～2％；
生石灰 0～30％；
硅钙肥 0～30％；以及
生物黑炭 0％～20％；
所述骨炭、钙镁磷肥和磷酸二氢铵中至少一种成分的含量不为0，所述钾硅肥、硫酸钾和氯化钾中至少一种成分的含量不为0，所述碱性缓释复混肥料的pH值控制为8～10；且所述碱性缓释复混肥料中水分的总质量分数在5％以下；所述碱性缓释复混肥料中氮、磷(以P2O5计)、钾(以K2O计)养分的总质量分数不低于25％，且氮、磷(以P2O5计)、钾(以K2O计)单一养分的质量分数均不低于4％。
上述的碱性缓释复混肥料中，优选的，所述脲甲醛中N的质量含量在34％以上，且其中冷水不溶N的质量分数大于7.0％；所述碱性缓释复混肥料中冷水不溶N的质量分数占总氮百分率≥2％。
上述的碱性缓释复混肥料中，优选的，所述骨炭、钙镁磷肥、磷酸二氢铵均提供养分磷，且骨炭、钙镁磷肥、磷酸二氢铵中磷(以P2O5计)的质量分数分别在20％以上、12％以上和35％以上。所述碱性缓释复混肥料中，在满足N、P、K总养分质量分数不低于25％的条件下。优选使用骨炭，其次为钙镁磷肥或磷酸二氢铵。
上述的碱性缓释复混肥料中，优选的，所述骨炭与生石灰、硅钙肥、生物黑炭同时复配；所述钙镁磷肥与钾硅肥、硅钙肥同时复配；所述磷酸二氢铵与生石灰、硅钙肥、生物黑炭同时复配。
上述的碱性缓释复混肥料中，优选的，所述钾硅肥、硫酸钾、氯化钾均提供养分钾。所述碱性缓释复混肥料中，在满足N、P、K总养分质量分数不低于25％的条件下。更优选的，所述碱性缓释复混肥料中至少含有钾硅肥或硫酸钾。
上述的各碱性缓释复混肥料中，优选的，所述生石灰中，CaO的质量分数达到70％以上；更优选的，所述碱性缓释复混肥料中同时含有用于调节pH值的生石灰、钾硅肥、硅钙肥中的至少两种。
上述的各碱性缓释复混肥料中，优选的，所述硅钙肥中，全量二氧化硅的质量分数大于30％，有效二氧化硅的质量分数大于5％；所述的碱性缓释复混肥料中，在满足N、P、K总养分质量分数不低于25％的条件下，尽量提高产品中的硅钙肥含量优选至15％以上。
上述的各碱性缓释复混肥料中，优选的，所述生物黑炭为玉米秆经350℃～500℃高温裂解而成，其中有机碳的质量含量大于45％(即有机质含量大于77.9％)。
上述的各碱性缓释复混肥料中，优选的，所述硫酸锌中以ZnO计的质量分数为24％～26％，且碱性缓释复混肥料中有效锌(以ZnO计)的含量在3.0g/kg～5.0g/kg。
上述的各碱性缓释复混肥料中，优选的，所述生石灰的水分含量小于5％，所述硅钙肥中的水分含量小于10％，所述生物黑炭中水分含量小于20％。
上述的各碱性缓释复混肥料中，优选的，所述生石灰中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；所述硅钙肥中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、250mg/kg；所述生物黑炭中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；所述磷酸二氢铵中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；
且所述碱性缓释复混肥料中Cd、Pb、As、Hg、Cr的总含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、15mg/kg、2mg/kg、150mg/kg。
上述的各碱性缓释复混肥料中，优选的，所述碱性缓释复混肥料为掺混颗粒剂型，且粒度在1.0mm～5.6mm(例如1.0mm～4.75mm或3.35mm～5.60mm)的颗粒达80％以上。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的碱性脲醛复合肥的制备方法，包括以下步骤：先将所述硫酸锌与生物黑炭粉碎过80目筛后预混并造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料A，再将所述生石灰及硅钙肥粉碎过80目筛后一起混合均匀，加入生石灰及硅钙肥总质量的30％～50％的水使混合料发热，然后造粒、烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料B；再将包括脲甲醛、骨炭、磷酸二氢铵、钙镁磷肥、钾硅肥、硫酸钾及氯化钾在内的大量元素肥料配方经粉碎过80目筛后混合造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料C；再分别将预混料A、预混料B、预混料C按比例掺混，最后进行检测，检测合格后得到成品。由于本发明的磷酸二氢铵还可提供部分N养分，为了避免磷酸二氢铵中的铵态氮在生产和贮运过程的损失，在制备碱性缓释复混肥料时单独造粒候，再与碱性原料进行掺混。
本发明的上述技术方案主要基于以下思路：在调理剂中增施碱性矿物质并补充活性硅，通过碱性矿物质(如石灰)中和土壤中的游离酸，置换出铝硅酸上的氢离子，并通过补充活性硅增加土壤对阳离子的吸附；再通过提高土壤pH值促进阴离子与重金属的共沉淀，降低重金属的生物有效性；进一步的，通过中、碱性氮、磷、钾、硅肥料进行科学配伍，构建集高效施肥、土壤改良和修复于一体的碱性功能肥料调理剂，以有利于大面积推广应用。
具体的，本发明土壤调理剂的酸性中和原理如下：
1)CaO+H2O→Ca2++2OH-；
2)Ca2++2OH-+Al(OH)3→Ca(AlO2)2+H2O；
3)Ca2++2OH-+Si(OH)4→CaSiO3+H2O。
具体的，本发明土壤调理剂的镉钝化原理如下：
1)不同离子与Cd结合的溶解性顺序及pH要求不同：
离子：S2-<SiO3 2-<PO4 3-<CO3 2-<OH-<HPO4 2-<HPO4 -<SO4 2-<Cl-；
pH：6～7 6～7 9～10 10～11 10～11 7～8 6～7；
考虑到南方土壤的pH提高到6～7是很困难的，因此，提高土壤pH主要是促进镉与磷酸氢根离子的结合，但其溶解性是可逆的；另一措施是“淹水增硫”，通过还原条件降低镉活性，但也是可逆过程；因此，只有通过增加活性硅才能大大降低镉的有效性；
2)单硅酸与镉结合后可通过聚合成多硅酸盐复合结构((HO)3-Si-O-Cd-O-Si-…Si(OH)3)，进一步降低与镉共沉淀物质的溶解性；此外，硅富集在植物体内能有效阻控镉向植物籽粒迁移；
3)锌镉拮抗原理：强碱性物质同样可使作物必需的锌元素失效，因此本发明的土壤调理剂产品采取了补锌措施，同时利用锌与镉的拮抗作用(镉进行共质体是通过锌通道)，降低农作物对镉的吸收；
4)碱性配肥原理：铵态氮肥、尿素是当前复合肥的主要氮肥复混原料，是中偏酸性肥料，与碱性物质复混会引起氨的挥发，导致复混的困难；我们通过尿素改性、同时筛选出高效钾硅肥产品，构建碱性复合肥产品。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)施用本发明的碱性缓释复混肥料可使土壤的pH值显著提高；显著降低土壤有效态Cd含量；
(2)本发明的碱性缓释复混肥料施用后，通过肥料缓慢释放能够与水稻等作物生长发育时对养分的逐步需求达到同步，从而减少肥料损失和固定，合理施用对提高水稻等农作物产量具有较好的效果；
(3)本发明的碱性缓释复混肥料配方简单、原料易得，较以往的包膜肥料等控释肥成本低；
(4)本发明的碱性缓释复混肥料可有效降低水稻等农作物对镉等重金属的吸收，对重金属的抑制具有明显效果，在保证农业食品安全上也具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中在测试碱性缓释复混肥料对土壤pH影响效果时的对比试验结果。
图2为本发明实施例1中测试碱性缓释复混肥料对增加水稻产量影响效果时的对比试验结果。
图3为本发明实施例1中测试碱性缓释复混料肥对降低稻米镉含量影响效果时的对比试验效果。
图4为本发明实施例2中测试碱性缓释复混肥料对提高水稻产量影响效果时的对比试验结果。
图5为本发明实施例2中测试施用碱性缓释复混肥料在降低土壤有效镉上的对比试验结果。
图6为本发明实施例2中测试施用碱性缓释复混肥料在降低水稻吸收积累镉上的对比试验结果。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
一种本发明的可调理土壤酸性、降低稻米镉含量的碱性缓释复混肥料，其主要由以下表1所示质量分数的组分配制而成：
表1：实施例1的配方组分表
本实施例的碱性缓释复混肥料的制备方法，包括以下步骤：先将硫酸锌与生物黑炭粉碎过80目筛后预混并造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料A，再将生石灰及硅钙肥粉碎过80目筛后一起混合均匀，加入生石灰及硅钙肥总质量的30％～50％的水使混合料发热，然后造粒、烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料B；再将包括脲甲醛、磷酸二氢铵及氯化钾在内的大量元素肥料配方经粉碎过80目筛后混合造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料C；再分别将预混料A、预混料B、预混料C按比例掺混，最后进行检测，检测合格后得到成品。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料的pH值控制为9.5，且碱性缓释复混肥料中水分的总质量分数在5％以下；该碱性缓释复混肥料中氮、磷、钾养分的总质量分数不低于25％，且氮、磷、钾单一养分的质量分数均不低于4％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，脲甲醛中N的质量含量在36％，且其中冷水不溶N的质量分数大于7.0％；碱性缓释复混肥料中冷水不溶N的质量分数占总氮百分率≥2％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，硅钙肥中全量二氧化硅的质量分数大于30％，有效二氧化硅的质量分数为5％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，生物黑炭为玉米秆经350℃～500℃高温裂解而成，其中有机碳的质量含量大于45％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，硫酸锌中以ZnO计的质量分数为24％，且碱性缓释复混肥料中有效锌(以ZnO计)的含量在3.6g/kg。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，生石灰的水分含量小于5％，硅钙肥中的水分含量小于10％，生物黑炭中水分含量小于20％。
经检测，上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，生石灰中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；硅钙肥中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、250mg/kg；生物黑炭中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；磷酸二氢铵中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；且碱性缓释复混肥料中Cd、Pb、As、Hg、Cr的总含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、15mg/kg、2mg/kg、150mg/kg。
采用本实施例的碱性缓释复混肥料测试其对土壤pH的影响效果，其试验结果如图1所示。图1为本发明实施例1中的碱性缓释复混肥料与常规施肥对照分别在湘潭、攸县、长沙3个试验点的土壤pH对比试验效果。其中，处理CK为常规施肥对照；处理AF40+5为施用本实施例碱性缓释复混肥料40kg/亩、追施尿素5kg/亩(相较于常规施肥减施氮量33％)；处理AF40+10为施用本实施例碱性缓释复混肥料40kg/亩、追施尿素10kg/亩(相较于常规施肥减施氮量11％)；处理AF50+5为施用本实施例碱性缓释复混肥料50kg/亩、追施尿素5kg/亩(相较于常规施肥减施氮量22％)。
由图1可见，湘潭试验点施用本实施例1的碱性缓释复混肥料，四个施肥方案处理在水稻收获期土壤pH分别比常规施肥对照提高0.06～0.20个pH单位；攸县和长沙试验点分别提高土壤pH0.08～0.11个单位和0.29～0.43个单位。可见，施用本实施例1的碱性缓释复混肥料对于提高土壤pH具有较明显的效果。
采用本实施例的碱性缓释复混肥料测试其对增加水稻产量的效果，其试验结果如图2所示。图2是本发明实施例中的碱性缓释复混料肥与常规施肥对照分别在湘潭、攸县、长沙3个试验点的水稻产量对比试验效果(图2中的试验处理说明同图1)。由图2可见，湘潭试验点施用本实施例的碱性缓释复混肥料后，四个施肥方案处理的水稻产量除AF40+5处理略有减产(0.27％)外，其他3个处理分别比常规施肥对照增产3.57％～7.44％；攸县和长沙试验点分别增产3.31％～7.28％、2.97％～10.93％。可见，施用本实施例的碱性缓释复混肥料对水稻增产具有明显的效果。
采用本实施例的碱性缓释复混肥料测试其对降低稻米镉含量的效果，其试验结果如图3所示(图3中的试验处理说明同图1)。图3为本实施例的碱性缓释复混料肥与常规施肥对照分别在湘潭、攸县、长沙3个试验点的稻米镉含量对比试验效果。由图3可见，湘潭试验点施用本实施例的碱性缓释复混肥料，四个施肥方案处理的稻米镉含量分别比常规施肥对照降低21.4％～34.2％；攸县和长沙试验点分别降低43.8％～77.2％、17.0％～34.1％。可见，施用本实施例的碱性缓释复混肥料对降低水稻稻米镉的积累具有显著的效果。
实施例2：
一种本发明的可调理土壤酸性、降低稻米镉含量的碱性缓释复混肥料，其主要由以下表2所示质量分数的组分配制而成：
表2：实施例2的配方组分表
本实施例的碱性缓释复混肥料的制备方法，包括以下步骤：先将硫酸锌粉碎过80目筛后预混并造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料A，再将硅钙肥粉碎过80目筛后一起混合均匀，加入其质量的30％～50％的水使混合料发热，然后造粒、烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料B；再将包括脲甲醛、钙镁磷肥、钾硅肥及氯化钾在内的大量元素肥料配方经粉碎过80目筛后混合造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料C；再分别将预混料A、预混料B、预混料C按比例掺混，最后进行检测，检测合格后得到成品。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料的pH值控制为9.5，且碱性缓释复混肥料中水分的总质量分数在5％以下；该碱性缓释复混肥料中氮、磷、钾养分的总质量分数不低于25％，且氮、磷、钾单一养分的质量分数均不低于4％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，脲甲醛中N的质量含量在36％，且其中冷水不溶N的质量分数大于7.0％；碱性缓释复混肥料中冷水不溶N的质量分数占总氮百分率≥2％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，硅钙肥中全量二氧化硅的质量分数大于30％，有效二氧化硅的质量分数为5％。在满足N、P、K总养分质量分数不低于25％的条件下，尽量提高产品中的硅钙肥含量至6.5％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，硫酸锌中以ZnO计的质量分数为24％，且碱性缓释复混肥料中有效锌(以ZnO计)的含量在3.6g/kg。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，硅钙肥中的水分含量小于10％。
经检测，上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，硅钙肥中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、250mg/kg；且碱性缓释复混肥料中Cd、Pb、As、Hg、Cr的总含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、15mg/kg、2mg/kg、150mg/kg。
采用本实施例的碱性缓释复混肥料测试其提高水稻产量的效果。在网岭、大同桥点施用本实施例的碱性缓释复混肥料，并与常规复混肥料的施肥对照，其试验结果如图4所示；其中，CK(对照)为常规复混肥料，复混肥1为以肥料中的N为标准比CK对照减少20％施用量的处理，复混肥2为以肥料中的N为标准与CK对照等施用量的处理。图柱上小写英文字母a、b、c标识分别表示L.S.D多重比较差异显著性。由图4可见，本实施例施用减性缓释复混肥料减氮20％(复混肥1)和等量施用(复混肥2)，在网岭点分别比CK对照增产2.3％和6.4％(p<0.05)，大同桥点分别增产10.9％(p<0.05)和16.6％(p<0.05)。可见，本实施例的产品在两地皆具有较好的增产效果。
采用本实施例的碱性缓释复混肥料测试其降低土壤有效镉的效果，测试结果如图5所示(图中试验处理同图4)，由图5可见，在网岭点土壤有效态Cd含量比CK对照下降6.17％～10.2％(p<0.05)，在大同桥点土壤有效态Cd含量比CK对照下降31.40％～32.8％(p<0.05)。可见，本实施例的碱性缓释复混肥料在降低土壤有效镉上效果明显。
采用本实施例的碱性缓释复混肥料测试其降低水稻吸收积累镉的效果，测试结果如图6所示(图中试验处理同图4)。由图6可见，在网岭点施用本实施例的碱性缓释复混肥料后，水稻糙米Cd含量比CK对照降低11.0％～27.9％(p<0.05)，在大同桥点施用本实施例的碱性缓释复混肥料后，水稻糙米Cd含量比对照降低14.2％～27.1％(p<0.05)。可见，施用本实施例的碱性缓释复混肥料能有效降低水稻对镉的吸收和稻米Cd含量。
实施例3：
一种本发明的可调理土壤酸性、降低稻米镉含量的碱性缓释复混肥料，其主要由以下表3所示质量分数的组分配制而成：
表3：实施例3的配方组分表
本实施例的碱性缓释复混肥料的制备方法，包括以下步骤：先将硫酸锌与生物黑炭粉碎过80目筛后预混并造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料A，再将生石灰及硅钙肥粉碎过80目筛后一起混合均匀，加入生石灰及硅钙肥总质量的30％～50％的水使混合料发热，然后造粒、烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料B；再将包括脲甲醛、骨炭及硫酸钾在内的大量元素肥料配方经粉碎过80目筛后混合造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料C；再分别将预混料A、预混料B、预混料C按比例掺混，最后进行检测，检测合格后得到成品。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料的pH值控制为8.2，且碱性缓释复混肥料中水分的总质量分数在5％以下；该碱性缓释复混肥料中氮、磷、钾养分的总质量分数不低于25％，且氮、磷、钾单一养分的质量分数均不低于4％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，脲甲醛中N的质量含量在36％，且其中冷水不溶N的质量分数大于7.0％；碱性缓释复混肥料中冷水不溶N的质量分数占总氮百分率≥2％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，硅钙肥中全量二氧化硅的质量分数大于30％，有效二氧化硅的质量分数为5％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，生物黑炭为玉米秆经350℃～500℃高温裂解而成，其中有机碳的质量含量大于45％。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，硫酸锌中以ZnO计的质量分数为24％，且碱性缓释复混肥料中有效锌(以ZnO计)的含量在3.6g/kg。
上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，生石灰的水分含量小于5％，硅钙肥中的水分含量小于10％，生物黑炭中水分含量小于20％。
经检测，上述本实施例的碱性缓释复混肥料中，生石灰中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；硅钙肥中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、250mg/kg；生物黑炭中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；骨炭中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；且碱性缓释复混肥料中Cd、Pb、As、Hg、Cr的总含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、15mg/kg、2mg/kg、150mg/kg。
经检测，采用本实施例的碱性缓释复混肥料测试其对水稻增产、降低土壤有效镉、降低水稻累积吸收镉的效果均优于实施例2。
Claims (10)
1.一种可调理土壤酸性、降低稻米镉含量的碱性缓释复混肥料，其主要由以下质量分数的组分配制而成：
脲甲醛 20％～40％；
骨炭 0～30％；
钙镁磷肥 0～40％；
磷酸二氢铵 0～20％；
钾硅肥 0～30％；
硫酸钾 0～25％；
氯化钾 0～15％；
硫酸锌 1％～2％；
生石灰 0～30％；
硅钙肥 0～30％；以及
生物黑炭 0％～20％；
所述骨炭、钙镁磷肥和磷酸二氢铵中至少一种成分的含量不为0，所述钾硅肥、硫酸钾和氯化钾中至少一种成分的含量不为0，所述碱性缓释复混肥料的pH值控制为8～10，且所述碱性缓释复混肥料中水分的总质量分数在5％以下；所述碱性缓释复混肥料中氮、磷、钾养分的总质量分数不低于25％，且氮、磷、钾单一养分的质量分数均不低于4％。
2.根据权利要求1所述的碱性缓释复混肥料，其特征在于，所述脲甲醛中N的质量含量在34％以上，且其中冷水不溶氮的质量分数大于7.0％；所述碱性缓释复混肥料中冷水不溶氮的质量分数占总氮百分率≥2％。
3.根据权利要求1所述的碱性缓释复混肥料，其特征在于，所述骨炭、钙镁磷肥、磷酸二氢铵均提供养分磷，且骨炭、钙镁磷肥、磷酸二氢铵中磷的质量分数分别在20％以上、12％以上和35％以上。
4.根据权利要求3所述的碱性缓释复混肥料，其特征在于，所述碱性缓释复混肥料中，所述骨炭与生石灰、硅钙肥、生物黑炭同时复配；所述钙镁磷肥与钾硅肥、硅钙肥同时复配；所述磷酸二氢铵与生石灰、硅钙肥、生物黑炭同时复配。
5.根据权利要求1所述的碱性缓释复混肥料，其特征在于，所述钾硅肥、硫酸钾、氯化钾均提供养分钾，所述碱性缓释复混肥料中至少含有钾硅肥或硫酸钾。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的碱性缓释复混肥料，其特征在于，所述生石灰中，CaO的质量分数达到70％以上；所述碱性缓释复混肥料中同时含有用于调节pH值的生石灰、钾硅肥、硅钙肥中的至少两种。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的碱性缓释复混肥料，其特征在于，所述硅钙肥中，全量二氧化硅的质量分数大于30％，有效二氧化硅的质量分数大于5％；所述的碱性缓释复混肥料中硅钙肥的含量在15％以上。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的碱性缓释复混肥料，其特征在于，所述生物黑炭为玉米秆经350℃～500℃高温裂解而成，其中有机碳的质量含量大于45％；所述硫酸锌中以ZnO计的质量分数为24％～26％，且碱性缓释复混肥料中有效锌的含量在3.0g/kg～5.0g/kg。
9.根据权利要求1～5中任一项所述的碱性缓释复混肥料，其特征在于，所述生石灰中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；所述硅钙肥中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、250mg/kg；所述生物黑炭中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；所述磷酸二氢铵中Cd、Pb、As、Hg、Cr的含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、10mg/kg、2mg/kg、50mg/kg；
且所述碱性缓释复混肥料中Cd、Pb、As、Hg、Cr的总含量分别不超过3mg/kg、50mg/kg、15mg/kg、2mg/kg、150mg/kg。
10.一种如权利要求1～9中任一项所述的碱性缓释复混肥料的制备方法，包括以下步骤：先将所述硫酸锌与生物黑炭粉碎过80目筛后预混并造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料A，再将所述生石灰及硅钙肥粉碎过80目筛后一起混合均匀，加入生石灰及硅钙肥总质量的30％～50％的水使混合料发热，然后造粒、烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料B；再将包括脲甲醛、骨炭、磷酸二氢铵、钙镁磷肥、钾硅肥、硫酸钾及氯化钾在内的大量元素肥料配方经粉碎过80目筛后混合造粒，烘干至水分含量小于5％，冷却得预混料C；再分别将预混料A、预混料B、预混料C按比例掺混，最后进行检测，检测合格后得到成品。
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