CN105461461A - 一种环保型炭基缓释肥及其制备方法 - Google Patents

一种环保型炭基缓释肥及其制备方法 Download PDF

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孟海波
沈玉君
程红胜
宋立秋
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    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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Abstract

本发明公开了一种环保型炭基缓释肥及其制备方法。所述环保型炭基缓释肥由秸秆炭与基础肥料经造粒得到；所述秸秆炭与所述基础肥料的质量比为1：0.5～3。所述环保型炭基缓释肥的总养分含量为10％～20％；所述总养分含量指的是肥料干物质中N、P和K元素的质量分数之和，其中所述P元素的质量分数以P2O5质量分数计，所述K元素的质量分数以K2O质量分数计。本发明所用的秸秆炭和有机肥，均能由农林废弃物直接或间接转化而来，原料易得，成本低廉；本发明提供的环保型炭基肥，不但生产过程清洁环保，施入土壤后更能够有效提高氮肥、磷肥利用率，减少肥料施用，保证食品质量安全。

Description

一种环保型炭基缓释肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保型炭基缓释肥及其制备方法，属于环保型肥料生产技术领域。
背景技术
肥料是农业生产的重要物质基础，对保障我国粮食安全具有重要意义。长期以来，我国农业生产肥料以化肥为主，化肥施用总量和强度逐年累增，由于化肥的不合理施用，不仅造成了资源的浪费，而且也对土壤、地下水以及作物造成了污染。如何降低化肥施用强度，提高肥料利用效率，提升土壤基础地力是实现农业可持续发展的迫切需求。缓释肥具有用量少、利用率高、施用方便、增产增效等特点，越来约受到人们的广泛关注，成为促进化肥减施，实现农业可持续发展的重要保障。目前针对缓释肥的研究较多，主要以无机矿物原料为主。存在的问题是原料不可再生，且作用单一，施入土壤后会长期稳定存在，数量累积过多也会对土壤质量产生负面影响。另一方面，我国农作物秸秆资源丰富，每年约有8亿吨农作物秸秆，利用秸秆生产生物炭也是对农业废弃物资源化利用的一个重要方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保型炭基缓释肥及其制备方法，本发明提供的环保型炭基缓释肥具有良好的缓释效果。
本发明提供的环保型炭基缓释肥，由秸秆炭与基础肥料经造粒得到；
所述秸秆炭与所述基础肥料的质量比为1：0.5～3。
上述的环保型炭基缓释肥中，所述秸秆炭与所述基础肥料的质量比具体可为1：0.67～1.5、1：0.67、1：1或1：1.5。
上述的环保型炭基缓释肥中，所述环保型炭基缓释肥的总养分含量为10％～20％，具体可为11.81％、12.03％或12.22％；
所述总养分含量指的是肥料干物质中N、P和K元素的质量分数之和，其中所述N元素的质量分数以N元素质量分数计，所述P元素的质量分数以P2O5质量分数计，所述K元素的质量分数以K2O质量分数计；
所述秸秆炭可为小麦秸秆炭、玉米秸秆炭或水稻秸秆炭，具体是在低氧条件下经300℃～800℃下热解得到的固态黑色产物。
所述秸秆炭的质量含水率可为10％～20％，具体可为15％，总养分含量不低于7％，如6.3％。
上述的环保型炭基缓释肥中，所述基础肥料可为有机肥料和/或无机肥料；
所述有机肥料与所述无机肥料的质量比可为3～5：1，具体可为3：1、4：1或5：1。
上述的环保型炭基缓释肥中，所述有机肥料是由畜禽粪便经发酵得到的，所述有机肥料中总养分含量不低于5％，如7.5％；
所述无机肥料中总养分含量可为25％～60％，如45％～54％、45％或54％。
上述的环保型炭基缓释肥中，所述有机肥料指的是为主要来源于植物和(或)动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料，质量标准符合标准NY525-2012；如以猪粪为主要原料制备的有机肥。
所述无机肥料可为氮肥、磷肥、钾肥或它们的复合肥或复混肥。
上述的环保型炭基缓释肥中，所述环保型炭基缓释肥的粒径可为1.00mm～4.75mm或3.35mm～5.60mm。
本发明进一步提供了所述环保型炭基缓释肥的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述秸秆炭粉碎后进行过筛处理；
2)将所述基础肥料粉碎后进行过筛处理；
3)将步骤1)处理后的所述玉米秸秆炭与步骤2)处理后的所述基础肥料进行混合，并调控其质量含水率至22％～24％，经造粒得到质量含水率为18％～20％的产品；
4)将所述产品置于低于80℃的条件下干燥至其质量含水率低于12％时，即得到所述环保型炭基缓释肥。
上述的制备方法中，步骤1)和步骤2)中所述过筛处理均指的是过40～60目筛。
本发明具有如下优点：
1、本发明所用的秸秆炭和有机肥，均能由农林废弃物直接或间接转化而来，原料易得，成本低廉；
2、本发明提供的环保型炭基肥，不但生产过程清洁环保，施入土壤后更能够有效提高氮肥、磷肥利用率，减少肥料施用，保证食品质量安全。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1：制备环保型炭基缓释肥
1)将玉米秸秆炭(质量含水率为15％)，总养分含量为6.3％，进行粉碎后过40目筛。
2)有机肥料选择以猪粪为主要原料，经高温好氧发酵制得的有机肥，有机肥中总养分含量为7.5％，其它质量指标满足NY525-2012标准要求；无机肥料选择氮肥、钾肥与磷肥的复合肥，其总养分含量为45％，将有机肥料与无机肥料按照质量比3：1混合得到基础肥料，将基础肥料进行粉碎后过40目筛。
3)将步骤1)处理后的玉米秸秆炭与步骤2)处理后的基础肥料按照质量比60：40进行混合搅拌，并添加水调节混合物料的质量含水率为24％，然后采用造粒机进行造粒，得到粒径为4mm左右，质量含水率为18％的环保型炭基缓释肥颗粒。
4)将上述质量含水率为18％的环保型炭基缓释肥在80℃环境中干燥，使得肥料中的质量含水率降至12％以下时，即得到本发明的环保型炭基缓释肥，粒径为4mm，检测结果如表1中所示。
实施例2：制备环保型炭基缓释肥
1)将玉米秸秆炭(质量含水率为15％)，总养分含量为6.3％，进行粉碎后过40目筛。
2)有机肥料选择以猪粪为主要原料，经高温好氧发酵制得的有机肥，有机肥中总养分含量为7.5％，其它质量指标满足NY525-2012标准要求；其总养分含量为7.5％，无机肥料选择复合肥，其总养分含量为54％，将有机肥料与无机肥料按照质量比4：1混合得到基础肥料，将基础肥料进行粉碎后过40目筛。
3)将步骤1)处理后的玉米秸秆炭与步骤2)处理后的基础肥料按照质量比50：50进行混合搅拌，并添加水调节混合物料的质量含水率为22％，然后采用造粒机进行造粒，得到粒径为4mm左右，质量含水率为20％的环保型炭基缓释肥颗粒。
4)将上述含水率为20％的环保型炭基缓释肥在80℃环境中干燥，使得肥料中的质量含水率低至12％时，即得到环保型炭基缓释肥，粒径为4mm，检测结果如表1中所示。
实施例3：制备环保型炭基缓释肥
1)将玉米秸秆炭(质量含水率为15％)，总养分含量为6.3％，进行粉碎后过40目筛。
2)有机肥料选择以猪粪为主要原料，经高温好氧发酵制得的有机肥，有机肥中总养分含量为7.5％，其它质量指标满足NY525-2012标准要求；其总养分含量为7.5％，无机肥料选择复合肥，其总养分含量为54％，将有机肥料与无机肥料按照质量比5：1混合得到基础肥料，将基础肥料进行粉碎后过40目筛。
3)将步骤1)处理后的玉米秸秆炭与步骤2)处理后的基础肥料按照质量比40：60进行混合搅拌，并添加水调节混合物料的质量含水率为24％，然后采用造粒机进行造粒，得到粒径为4mm左右，含水率为20％的环保型炭基缓释肥颗粒。
4)将上述含水率为20％的环保型炭基缓释肥在80℃环境中干燥，使得肥料中的质量含水率低至12％时，即得到环保型炭基缓释肥，粒径为4mm，检测结果如表1中所示。
对本发明实施例1-3制备的环保型有机肥进行随机抽样检查，以中华人民共和国农业部发布的《有机肥料》(NY525-2-2012)农业行业标准为检测判定依据，得到的检测结果如表1所示。
表1肥料质量检测结果
由表1中的数据可知，本发明制备的环保型炭基肥，其有机质、总养分、酸碱度等质量标准符合《有机肥料》(NY525-2-2012)标准。
对本发明实施例1制备的环保型肥料施用效果进行检验，将实施例1制备的环保型炭基缓释肥作为基肥施用于快菜种植地，复合肥(N-P2O5-K2O为15-15-15)按照总养分25kg/亩，本发明的炭基缓释肥按照总养分12.5kg/亩的标准，空白为不施肥对照，进行大田小区种植试验，测定青菜产量。
检测结果如表2所示。
表2肥料施用效果
处理 青菜质量(kg)
空白对照 28.63
复合肥对照 33.57
炭基缓释肥 33.14
由表2中的数据可知，虽然添加环保型有机肥的快菜产量与单施复合肥相比，产量接近，但化肥施用量减少了50％，由此可证明本发明环保型炭基缓释肥可有效提高化肥的利用效率，减少化肥施用。

Claims (9)

1.一种环保型炭基缓释肥，其特征在于：所述环保型炭基缓释肥由秸秆炭与基础肥料经造粒得到；
所述秸秆炭与所述基础肥料的质量比为1：0.5～3。
2.根据权利要求1所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于：所述环保型炭基缓释肥的总养分含量为10％～20％；
所述总养分含量指的是肥料干物质中N、P和K元素的质量分数之和，其中所述P元素的质量分数以P2O5质量分数计，所述K元素的质量分数以K2O质量分数计。
3.根据权利要求1或2所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于：所述秸秆炭的质量含水率为10％～20％；
所述秸秆炭的总养分含量不低于7％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于：所述基础肥料为有机肥料与无机肥料的混合物；
所述有机肥料与所述无机肥料的质量比为3～5：1。
5.根据权利要求4所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于：所述有机肥料是由出勤粪便经发酵得到的，所述有机肥料中总养分含量不低于5％；
所述无机肥料中总养分含量为25％～60％。
6.根据权利要求4或5所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于：所述无机肥料为氮肥、磷肥、钾肥或它们的复合肥或复混肥。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于：所述环保型炭基缓释肥的粒径为1.00mm～4.75mm或3.35mm～5.60mm。
8.权利要求1-7中任一项所述环保型炭基缓释肥的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述秸秆炭粉碎后进行过筛处理；
2)将所述基础肥料粉碎后进行过筛处理；
3)将步骤1)处理后的所述秸秆炭与步骤2)处理后的所述基础肥料进行混合，并调控其质量含水率至20％～25％，经造粒得到所述环保型炭基缓释肥。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤1)和步骤2)中所述过筛处理均指的是过40～80目筛。
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