CN105000974A - 一种提高土壤释水保肥的磁化缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

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张西坤
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Abstract

本发明公开了一种提高土壤释水保肥的磁化缓释肥料及其制备方法，由下列重量份的原料制成：风化煤80-90、硫酸镁13-16、氯化钾20-22、磷酸三钙16-19、粉煤灰85-95、菜籽饼230-250、砻糠灰90-100、硫铁矿灰70-90、木薯淀粉36-38、醋酸钙5-8、复合生物菌剂8-12、水适量；本发明的肥料使用了吸附性较大的风化煤、砻糠灰等原料配合煅烧灰的磁化改性作用，施入土壤中后能够加强土壤中团粒微团聚化作用，令土壤中的微小颗粒发生团聚，形成较大的微团聚体，显著降低了土壤的比表面积、粘结力和膨胀性，降低土壤容重，增加了土壤的空隙性和释水保肥力，为作物的生长提供有利环境。

Description

一种提高土壤释水保肥的磁化缓释肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种肥料技术领域，特别涉及一种提高土壤释水保肥的磁化缓释肥料及其制备方法。
背景技术
我国是典型的农业大国，人口数量多耕地面积少，而化肥在农作物的生产过程中起着非常重要的作用。据研究表明，施入土壤的氮、磷、钾等养分会发生各种物理化学变化，其中氮素会通过挥发、淋溶、反硝化等损失，而磷素很容易被土壤中的Al3+、Fe3+及Ca2+、Mg2+等各种离子固定，形成稳定的沉淀物或与铁、铝氧化物等形成闭蓄态磷而逐步丧失其有效性。这些因素都会造成化肥施用的利用率降低。化肥的使用同时也会带来环境的污染，如温室效应、水体的富营养化等。因此优化肥料结构，推广缓释与控释肥料是提高肥料利用率的有效方法。
土壤作物系统是一个包含着各种离子转移合成、水分子迁移、酶及微生物作用的有机无机复合体系,磁场通过对体系中的电子传递、偶极子定向、酶及微生物中金属磁性的作用等而产生土壤及生物磁学效应，对土壤养分的释放，对土壤保水保肥、供水供肥的能力同样有所提高。因此，使用磁化方法制备肥料运用在土壤种植方面具有很大的潜力。
本发明人为此制备了一种新型的磁化缓释肥料，分别对肥料颗粒进行了固体磁化和包膜液进行液体磁化，将磁性载体与氮、磷、钾及微量元素等通过一定比例混合，可以在相同化肥投入下，增加作物产量和肥料利用率，使土壤养分状况得到改善并提高农产品品质，对粮食增产增收，增加农民收入和推动农业发展有重要的意义。
发明内容
本发明弥补了现有技术的不足，提供一种提高土壤释水保肥的磁化缓释肥料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明肥料由下列重量份的原料制成：风化煤80-90、硫酸镁13-16、氯化钾20-22、磷酸三钙16-19、粉煤灰85-95、菜籽饼230-250、砻糠灰90-100、硫铁矿灰70-90、木薯淀粉36-38、醋酸钙5-8、复合生物菌剂8-12、水适量；
所述的复合生物菌剂包括硫酸盐还原菌、异氧铁还原菌和枯草芽孢杆菌，所占比例为1：1：2。
所述肥料的制备的具体步骤如下：
(1)将粉煤灰置于高温炉中，在750-850℃下煅烧20分钟，取出后冷却，再将硫铁矿灰投入高温炉中，在500-600℃下煅烧30分钟，取出后冷却，将两种煅烧灰混合并加入粒径大于5mm的大颗粒磁石，令煅烧灰与磁石重量比为4：1，震荡摇晃40-60分钟后过90-100目筛，得到初步磁化的混合煅烧灰，备用；
(2)将风化煤、菜籽饼、砻糠灰混合粉碎后投入发酵池中，发酵堆含水量控制为30-40％，发酵24-28天，发酵完成后将发酵物料取出破碎压榨，分离出发酵渣和发酵液；
(3)将发酵渣、步骤1所得混合煅烧灰以及氯化钾、磷酸三钙混合并搅拌均匀，置于造粒机中造粒，将所得颗粒置于磁化机中，在3500-4500mT的场强下磁化8-10秒；
(4)将步骤2所得发酵液与木薯淀粉混合，并加热到60-70℃，保持10-20分钟，冷却至室温后再向溶液中加入醋酸钙、硫酸镁以及其他剩余物料，并加热至60-70℃，螯合20-30分钟，冷却后再向螯合液中加入复合生物菌剂，充分搅拌均匀，将所得溶液置于磁化机中，在300-400mT的场强下磁化5分钟；
(5)将步骤4所得磁化包膜液采用高压喷雾的方式均匀涂布在步骤3所得磁化颗粒外表面，低温烘干后称量包装，并置于远离铁类金属物质的仓库保存即可。
本发明的有益效果：
磁化的使用能够引起包膜液水分子间的部分氢健断裂，使包膜液的含氧量得到增加，从而引起超氧阴离子自由基的增加，令包膜液产生一定的有害菌的灭杀效果，保障作物根部的健康。
包膜液经磁化后体系中自由的单体水分子和二聚体水分子增加，使溶出养分更易进入作物细胞内，以促进细胞的新陈代谢，增强细胞活力，提高作物的光合作用和对营养物质的吸收能力，更好的完成缓控释作用，促进作物生长发育。
本发明的肥料使用了吸附性较大的风化煤、砻糠灰等原料配合煅烧灰的磁化改性作用，施入土壤中后能够加强土壤中团粒微团聚化作用，令土壤中的微小颗粒发生团聚，形成较大的微团聚体，显著降低了土壤的比表面积、粘结力和膨胀性，降低土壤容重，增加了土壤的空隙性和释水保肥力，为作物的生长提供有利环境。
具体实施方案
下面结合以下具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：
称取下列重量份(kg)的原料制成：风化煤85、硫酸镁14、氯化钾21、磷酸三钙18、粉煤灰90、菜籽饼240、砻糠灰100、硫铁矿灰80、木薯淀粉37、醋酸钙7、复合生物菌剂10、水适量；
所述的复合生物菌剂包括硫酸盐还原菌、异氧铁还原菌和枯草芽孢杆菌，所占比例为1：1：2。
所述肥料的制备的具体步骤如下：
(1)将粉煤灰置于高温炉中，在800℃下煅烧20分钟，取出后冷却，再将硫铁矿灰投入高温炉中，在550℃下煅烧30分钟，取出后冷却，将两种煅烧灰混合并加入粒径大于5mm的大颗粒磁石，令煅烧灰与磁石重量比为4：1，震荡摇晃50分钟后过100目筛，得到初步磁化的混合煅烧灰，备用；
(2)将风化煤、菜籽饼、砻糠灰混合粉碎后投入发酵池中，发酵堆含水量控制为30-40％，发酵26天，发酵完成后将发酵物料取出破碎压榨，分离出发酵渣和发酵液；
(3)将发酵渣、步骤1所得混合煅烧灰以及氯化钾、磷酸三钙混合并搅拌均匀，置于造粒机中造粒，将所得颗粒置于磁化机中，在4500mT的场强下磁化8秒；
(4)将步骤2所得发酵液与木薯淀粉混合，并加热到65℃，保持10分钟，冷却至室温后再向溶液中加入醋酸钙、硫酸镁以及其他剩余物料，并加热至65℃，螯合25分钟，冷却后再向螯合液中加入复合生物菌剂，充分搅拌均匀，将所得溶液置于磁化机中，在300mT的场强下磁化5分钟；
(5)将步骤4所得磁化包膜液采用高压喷雾的方式均匀涂布在步骤3所得磁化颗粒外表面，低温烘干后称量包装，并置于远离铁类金属物质的仓库保存即可。
为了进一步验证本发明肥料的实用性，发明人选取了10亩试验田，通过种植小麦来测定本发明肥料的具体使用效果，其中5亩作为实验组使用本发明的磁化缓释肥料作为基肥，另外5亩使用市售普通肥料作为基肥，两种肥料使用量相等，均为每亩1500kg，种植期间2组的管理模式相同，并随机对2组的耕层土壤进行取样，进行养分的测定，最后再对产量进行测定，数据如下：
项目 对照组 实验组
种植10天后出苗率(％) 96.2 98.9
土壤有机质含量(％) 17.5 21.9
土壤全氮含量(％) 1.32 1.81
土壤有效磷含量(mg/kg) 82.32 107.46
土壤速效钾含量(mg/kg) 150.55 194.33
肥料利用率(％) 25.2 39.5
小麦产量(kg/亩) 424 500
从以上数据可以看出使用了本发明的磁化缓释肥料后土壤的有效态养分含量明显增加，对作物的生长发育都有较好的促进作用，种植过程中对照组植株较高且瘦，实验组则相对矮壮，叶片绿而发亮，说明本发明肥料可以有效控制植株前期的疯长，并为后期提供充足养分，最终提高了作物产量。

Claims (2)

1.一种提高土壤释水保肥的磁化缓释肥料及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：风化煤80-90、硫酸镁13-16、氯化钾20-22、磷酸三钙16-19、粉煤灰85-95、菜籽饼230-250、砻糠灰90-100、硫铁矿灰70-90、木薯淀粉36-38、醋酸钙5-8、复合生物菌剂8-12、水适量；
所述的复合生物菌剂包括硫酸盐还原菌、异氧铁还原菌和枯草芽孢杆菌，所占比例为1：1：2。
2.根据权利要求书1所述的提高土壤释水保肥的磁化缓释肥料及其制备方法，其特征在于，制备方法的具体步骤如下：
（1）将粉煤灰置于高温炉中，在750-850℃下煅烧20分钟，取出后冷却，再将硫铁矿灰投入高温炉中，在500-600℃下煅烧30分钟，取出后冷却，将两种煅烧灰混合并加入粒径大于5mm的大颗粒磁石，令煅烧灰与磁石重量比为4：1，震荡摇晃40-60分钟后过90-100目筛，得到初步磁化的混合煅烧灰，备用；
（2）将风化煤、菜籽饼、砻糠灰混合粉碎后投入发酵池中，发酵堆含水量控制为30-40%，发酵24-28天，发酵完成后将发酵物料取出破碎压榨，分离出发酵渣和发酵液；
（3）将发酵渣、步骤1所得混合煅烧灰以及氯化钾、磷酸三钙混合并搅拌均匀，置于造粒机中造粒，将所得颗粒置于磁化机中，在3500-4500mT的场强下磁化8-10秒；
（4）将步骤2所得发酵液与木薯淀粉混合，并加热到60-70℃，保持10-20分钟，冷却至室温后再向溶液中加入醋酸钙、硫酸镁以及其他剩余物料，并加热至60-70℃，螯合20-30分钟，冷却后再向螯合液中加入复合生物菌剂，充分搅拌均匀，将所得溶液置于磁化机中，在300-400mT的场强下磁化5分钟；
（5）将步骤4所得磁化包膜液采用高压喷雾的方式均匀涂布在步骤3所得磁化颗粒外表面，低温烘干后称量包装，并置于远离铁类金属物质的仓库保存即可。
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