CN105837340A - 一种山丘地带种植防雨水肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山丘地带种植防雨水肥料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：稻壳、20wt%NaOH溶液、水稻秸秆、木炭、凹凸棒微粉、荷塘淤泥、泥煤、碳酸氢铵、微量元素、硫酸亚铁、高锰酸钾、豆饼和适量的水；本发明是一种适用于山丘地带的有机肥料，山丘地带鹅特点在于，矿质元素丰富，但是单一，石粒较多，土壤孔隙较大，经雨水冲刷过后肥料参与量下降快，根据这一特点，本发明的肥料可以提高土壤的有机成分，加入的淤泥、秸秆和泥煤都有利于使土壤密度增大，减少水流作用，泥煤分解过后的产物中富含腐殖酸成分，其契合性能有利于提高土壤的胶黏特性，加入稻壳炭化产物对无机元素具有一定的吸附功能，防止营养元素的流失。

Description

一种山丘地带种植防雨水肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料的工艺技术领域，具体涉及到一种山丘地带种植防雨水肥料及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展，化肥在农业上的使用量越来越大。而农作物对化肥的利用率低，N肥的利用率在30~35%，P肥的利用率为10~20%，这样就不可避免的造成化肥的环境污染，另外，使用化肥所带类的土壤结构破坏和土壤肥力下降，以及水体富营养化的问题是不可逆的。

硅元素是作物生长发育所必须的重要元素之一，人们对硅元素的研究也越来越重视，研究引进证实：硅元素具有增强作物植株茎秆粗壮、抗倒伏、提高抗病性、抗土壤土壤营养性生理胁迫、增加产量等特性。而稻壳在水稻的生长发育过程中从土壤中吸收了大量硅，其二氧化硅含量可达20%以上之多，在我国，稻壳是一种非常丰富的植物原料，工业采用磷酸法、碱浸提法制备活性炭、硅酸钠均取得了一定的成功。

目前已有很多学者就稻壳灰的问题作过深入的研究，根据稻壳焚烧程度的不同，稻壳灰的成分也不尽相同。稻壳经过完全燃烧后，其中的碳元素以二氧化碳的形式释放出来，其中的硅转变为二氧化硅，所以产生的碳元素没有完全转变为二氧化碳，因此呈黑色颗粒状，综合稻壳灰的研究现状来看，这些研究的切入点为稻壳灰的高硅含量和大比表面积。利用稻壳灰与烧碱反应制取泡花碱，与硫酸铵反应制取白炭黑，与酸煮沸后合成碳化硅，提取其中的二氧化硅以及利用稻壳灰制取混凝土高活性掺和料等研究便是基于稻壳灰的高硅含量这一特性。

发明内容

为了提高作物种子的发芽率，促进作物幼苗的生长和根系的发育，本发明肥料作为作物种植前施用的一种含有硅酸盐类肥料具备以上所有特点，具体是通过以下方法实现的：

一种山丘地带种植防雨水肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：稻壳45~50、20wt%NaOH溶液120~160、水稻秸秆30~35、木炭10~15、凹凸棒微粉7~10、荷塘淤泥15~20、泥煤4~8、碳酸氢铵10~15、微量元素2~3、硫酸亚铁4~8、高锰酸钾15~25、豆饼20~25和适量的水。

一种山丘地带种植防雨水肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）对稻壳先进行粉碎，粉碎成10~20目筛的颗粒，放入马弗炉中，密闭条件下加热至温度600~800℃，持续炭化6~8h得炭化产物；

（2）将（1）所述的炭化产物混合20wt%NaOH溶液，放入反应釜中，加热至100~120℃，保温反应4~5h，得富含硅酸盐的炭化产物溶液；

（3）混合碳酸氢铵、微量元素、硫酸亚铁、高锰酸钾于反应釜中，加入相当于总量2~3倍的水和（2）所述的炭化产物溶液，搅拌45~60min至完全溶解成全溶液；

（4）将水稻秸秆放入水中浸泡充分吸水，捞出后粉碎成渣状，混合泥煤、豆饼及其它剩余成分，加入到（3）所述的溶液中，球磨至匀浆，最后控制含水量成稠膏状，通过喷浆造粒即可。

本发明将重点对稻壳灰进行利用，关键在于采用碱溶酸析技术将稻壳灰中的非晶态硅转化为易溶态的硅酸盐，然后测试不同浓度硅预处理对种子活力，根系吸收能力及幼嫩叶片叶绿素含量的影响，测试最优的硅酸盐溶度。

稻壳经热解或燃烧以后，所含的硅以SiO₂的形式存在于稻壳灰中，经光谱分析，含硅28%，换算成SiO₂含量为60%，含碳量为39%，稻壳中的SiO₂在加温加压条件下能与烧碱溶液反应生成硅酸盐制品：

SiO₂+2NaOH→Na₃SiO ₂+H₂O

活性炭是具有发达的孔隙结构，有很大的比表面积和吸附能力的炭，稻壳灰也就是稻壳经过炭化以后的产物，含碳量提高至90%以上，碳质疏松多孔，是制造活性炭的优良材料。本发明先是将稻壳干燥粉碎，得到一定粒径的稻壳颗粒，然后整体放入高温的马弗炉内，调整温度进行炭化，得具有一定吸附能力的活性炭结构物质，然后再加入质量分数为20%的NaOH溶液，在一定的温度条件下反应一定的时间得到含有一定硅酸盐含量的稻壳灰产品，同时，稻壳灰中还具有很多的颗粒状活性炭颗粒，具有一定的吸附改性作用，作为肥料的添加料，给予肥料多样化无线的可能性。

由于马弗炉的高温炭化制备活性炭颗粒的过程，在密闭隔绝氧气的条件下进行，在随后与烧碱溶液的反应过程中又消耗了一定的SiO₂，在消耗SiO₂的过程中又在颗粒上留下孔隙，增加了颗粒的比表面积和空间结构，更加有利于吸附过程，通过反复的试验证明：NaOH溶液与稻壳灰物料比为3:1，反应时间4h左右，反应温度为100℃时，得到硅酸盐的最优溶出率达到90.47%。

本发明的优点：本发明是一种适用于山丘地带的有机肥料，山丘地带鹅特点在于，矿质元素丰富，但是单一，石粒较多，土壤孔隙较大，经雨水冲刷过后肥料参与量下降快，根据这一特点，本发明的肥料可以提高土壤的有机成分，加入的淤泥、秸秆和泥煤都有利于使土壤密度增大，减少水流作用，泥煤分解过后的产物中富含腐殖酸成分，其契合性能有利于提高土壤的胶黏特性，加入稻壳炭化产物对无机元素具有一定的吸附功能，防止营养元素的流失。

具体实施方式

实施例1：

一种山丘地带种植防雨水肥料，其特征在于，由以下重量份（Kg）的原料制成：稻壳50、20wt%NaOH溶液150、水稻秸秆32、木炭10、凹凸棒微粉8、荷塘淤泥15、泥煤4、碳酸氢铵15、微量元素2、硫酸亚铁6、高锰酸钾25、豆饼20和适量的水。

一种山丘地带种植防雨水肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）对稻壳先进行粉碎，粉碎成10~20目筛的颗粒，放入马弗炉中，密闭条件下加热至温度600~800℃，持续炭化6~8h得炭化产物；

（2）将（1）所述的炭化产物混合20wt%NaOH溶液，放入反应釜中，加热至100~120℃，保温反应4~5h，得富含硅酸盐的炭化产物溶液；

（3）混合碳酸氢铵、微量元素、硫酸亚铁、高锰酸钾于反应釜中，加入相当于总量2~3倍的水和（2）所述的炭化产物溶液，搅拌45~60min至完全溶解成全溶液；

（4）将水稻秸秆放入水中浸泡充分吸水，捞出后粉碎成渣状，混合泥煤、豆饼及其它剩余成分，加入到（3）所述的溶液中，球磨至匀浆，最后控制含水量成稠膏状，通过喷浆造粒即可。

采用本发明的一种山丘地带种植防雨水肥料用于茶树的种植试验，将本发明肥料与茶树种植沟底土1:3比例混合用于填平定植沟，对照组的5亩茶树底土不做任何变化，后期水肥管理均保持一致，结果证明：实验组的茶树幼苗的生长和根系生长状况都要优于对照组，后期的人工管理和各方面开支也相对降低，大大节约成本。

Claims (2)

1.一种山丘地带种植防雨水肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：稻壳45~50、20wt%NaOH溶液120~160、水稻秸秆30~35、木炭10~15、凹凸棒微粉7~10、荷塘淤泥15~20、泥煤4~8、碳酸氢铵10~15、微量元素2~3、硫酸亚铁4~8、高锰酸钾15~25、豆饼20~25和适量的水。

2.根据权利要求1所述一种山丘地带种植防雨水肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）对稻壳先进行粉碎，粉碎成10~20目筛的颗粒，放入马弗炉中，密闭条件下加热至温度600~800℃，持续炭化6~8h得炭化产物；

（2）将（1）所述的炭化产物混合20wt%NaOH溶液，放入反应釜中，加热至100~120℃，保温反应4~5h，得富含硅酸盐的炭化产物溶液；

（3）混合碳酸氢铵、微量元素、硫酸亚铁、高锰酸钾于反应釜中，加入相当于总量2~3倍的水和（2）所述的炭化产物溶液，搅拌45~60min至完全溶解成全溶液；

（4）将水稻秸秆放入水中浸泡充分吸水，捞出后粉碎成渣状，混合泥煤、豆饼及其它剩余成分，加入到（3）所述的溶液中，球磨至匀浆，最后控制含水量成稠膏状，通过喷浆造粒即可。