CN106748047A - 一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法，属于肥料制备技术领域。该肥料是由玉米秸秆、猪粪、异亚丁基二脲、改性淀粉糊溶液、稻壳、醋渣、当归药渣、党参药渣、钠基膨润土、硅藻土、畜禽屠宰下脚料和发酵剂组成。本发明的玉米专用炭基缓释肥料的肥料利用率高，对环境的污染小，同时增强土壤肥力，对地下害虫有一定的防治效果。该玉米专用炭基缓释肥料使得玉米的生育期提前，玉米提前9‑12天成熟，产量在840～850kg/亩，增产20％～21.4％，增产效果显著，玉米的亩产值在1848～1870元，增加经济效益9.24～9.35万元，经济效益显著。

Description

一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法

技术领域

本发明属于肥料制备技术领域，具体涉及一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法。

背景技术

玉米是我国主要的粮食作物，施肥在玉米栽培过程中起着举足轻重的作用，对玉米产量的提高以及品质的改善起着重要的作用。传统施肥采用多次追施方式，不仅浪费劳动力，而且会因肥料流失造成环境污染和资源浪费等问题。

生物质炭是一类由植物生物质在300℃-700℃低温条件下热解炭化形成的。

缓释肥料又称缓效肥料(slow available fertilizers)或控释肥料(controlrelease fertilizers)。其肥料中含有养分的化合物在土壤中释放速度缓慢或者养分释放速度可以得到一定程度的控制以供作物持续吸收利用。使用缓释肥料具有以下技术效果：(1)减少肥料养分特别是氮素在土壤中的损失；(2)减少施肥作业次数，节省劳力和费用；(3)避免发生由于过量施肥而引起的对种子或幼苗的伤害。因此，具有成本低、环境污染程度小、节省劳力，增加作物产量的缓释肥料成为日后科研人员的重点发展方向。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为201310618380.0，公开日为2014年03月19日的专利申请公开了一种玉米专用生物质炭基复合肥料及其制备方法，该发明的复合肥料按重量份包括如下组分：硫酸钾镁肥7～15份，氯化钾3～7份，肥料级磷酸氢钙5～13份，磷酸脲15～20份，粉状尿素40～50份，油菜秸秆炭粉6～9份，硅酸钠0.2～0.8份，EDTA螯合锌0.05～0.47份，EDTA螯合锰0.05～1份，辅料1～7份。该肥料施用后，可以有效地改良和培肥土壤，增加土壤有机质含量，降低土壤容重，提高土壤保水保肥能力，但是其增产效果不够明显，不能够很好地防治玉米的倒伏及病虫害。

发明内容

本发明目的在于提供一种肥料利用率高、环境污染小、制备方法简单、可明显提高玉米产量的专用炭基缓释肥料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种玉米专用炭基缓释肥料，由如下重量份的原料组成：玉米秸秆26～28份、猪粪22～24份、异亚丁基二脲18～20份、改性淀粉糊溶液12～15份、稻壳8～10份、醋渣7～10份、当归药渣7～11份、党参药渣5～9份、钠基膨润土6～10份、硅藻土4～6份、畜禽屠宰下脚料3～5份、发酵剂1～3份；所述的发酵剂由如下重量份的原料组成：枯草芽孢杆菌0.5～1.5份、酵母菌0.2～0.7份、黑曲霉0.3～0.8份。

作为优选，所述的玉米专用炭基缓释肥料由如下重量份的原料组成：玉米秸秆27份、猪粪23份、异亚丁基二脲19份、改性淀粉糊溶液13份、稻壳9份、醋渣9份、当归药渣8份、党参药渣6份、钠基膨润土7份、硅藻土5份、畜禽屠宰下脚料4份、发酵剂2份；所述的发酵剂由如下重量份的原料组成：枯草芽孢杆菌1份、酵母菌0.5份、黑曲霉0.5份。

一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：

1)分别称取玉米秸秆26～28kg、稻壳8～10kg投入粉碎机内粉碎成粒度为1～1.5mm的碎末；将粉碎后的碎末放入搅拌釜中混合搅拌均匀，然后将其放入烘干机中烘干至水分含量为5～7％，得到玉米秸秆和稻壳的碎末混合物；将玉米秸秆和稻壳的碎末混合物在95～100吨的压力作用下压制成型，压制后的混合物为八面体柱状；紧接着将压制成型后的八面体柱状混合物放到炭化炉内，然后将炭化炉升温至160～180℃保持2.5-3.0h；继续升高炭化炉温度，在250-300℃下保持5-5.5h；往炭化炉内通入空气，并控制炭化炉内的温度以每小时升高60-70℃的速度升高到800℃；在温度达到800℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持75h后打开炭化炉取出其中的炭，得到生物质炭粉，备用；

2)称取猪粪22～24kg、醋渣7～10kg、当归药渣7～11kg、党参药渣5～9kg、畜禽屠宰下脚料3～5kg放入搅拌釜内混合均匀，以300～350r/min的速率搅拌1～1.5h,得到搅拌预混料，将搅拌预混料在60～80℃的温度下，采用浆叶式烘干机进行烘干，烘干后的预混料置于粉碎机中粉碎，得到粉碎后的预混料；

3)将所述步骤1)中的生物质炭粉和步骤2)中的粉碎后的预混料过60目筛一起投入到发酵罐中，向其加入1～3kg的发酵剂进行发酵，控制发酵罐内的温度35～45℃，时间为5～6天，得到发酵物料，发酵物料经压榨过滤得到发酵固体混合物和发酵液体混合液；另称取钠基膨润土6～10kg、硅藻土4～6kg、改性淀粉糊溶液12-15kg与上述处理的发酵液体混合液一起投入到搅拌釜中混合搅拌均匀，控制搅拌速度为320～340r/min，含水量为20％～30％，温度20～24℃，搅拌时间1.2～1.6h，得到搅拌混合物；

4)将步骤3)处理的搅拌混合物与发酵固体混合物、异亚丁基二脲一起送入转鼓造粒机中进行造粒，控制造粒温度为100～120℃，造粒35～40min后，得到玉米专用炭基缓释肥料。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：本发明的玉米专用炭基缓释肥料的肥料利用率高，对环境的污染小，同时增强土壤肥力，对地下害虫有一定的防治效果。该玉米专用炭基缓释肥料使得玉米的生育期提前，玉米提前9-12天成熟，产量在840～850kg/亩，增产20％～21.4％，增产效果显著，玉米的亩产值在1848～1870元，增加经济效益9.24～9.35万元，经济效益显著。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步地具体说明。应当理解，本发明的实施例并不局限于下面的实施例，对本发明所作的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明的保护范围。

实施例1

一种玉米专用炭基缓释肥料，由如下重量份的原料组成：玉米秸秆26份、猪粪22份、异亚丁基二脲18份、改性淀粉糊溶液12份、稻壳10份、醋渣10份、当归药渣11份、党参药渣7份、钠基膨润土6份、硅藻土4份、畜禽屠宰下脚料3份、发酵剂1份；所述的发酵剂由如下重量份的原料组成：枯草芽孢杆菌0.5份、酵母菌0.2份、黑曲霉0.3份。

一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：

1)分别称取玉米秸秆26kg、稻壳10kg投入粉碎机内分别粉碎成粒度为1mm的碎末；将粉碎后的碎末放入搅拌釜中混合搅拌均匀，然后将其放入烘干机中烘干至水分含量为5％，得到玉米秸秆和稻壳的碎末混合物；将玉米秸秆和稻壳的碎末混合物在95吨的压力作用下压制成型，压制后的混合物为八面体柱状；紧接着将压制成型后的八面体柱状混合物放到炭化炉内，然后将炭化炉升温至160℃保持2.5h；继续升高炭化炉温度，在250℃下保持5h；往炭化炉内通入空气，并控制炭化炉内的温度以每小时升高60℃的速度升高到800℃；在温度达到800℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持75h后打开炭化炉取出其中的炭，得到生物质炭粉，备用；

2)称取猪粪22kg、醋渣10kg、当归药渣11kg、党参药渣7kg、畜禽屠宰下脚料3kg放入搅拌釜内混合均匀，以300r/min的速率搅拌1h，得到搅拌预混料，将搅拌预混料在60℃的温度下，采用浆叶式烘干机进行烘干，烘干后的预混料置于粉碎机中粉碎，得到粉碎后的预混料；

3)将所述步骤1)中的生物质炭粉和步骤2)中的粉碎后的预混料过60目筛一起投入到发酵罐中，向其加入1kg的发酵剂进行发酵，控制发酵罐内的温度35℃，时间为5天，得到发酵物料，发酵物料经压榨过滤得到发酵固体混合物和发酵液体混合液；另称取钠基膨润土6kg、硅藻土4kg、改性淀粉糊溶液12kg与上述处理的发酵液体混合液一起投入到搅拌釜中混合搅拌均匀，控制搅拌速度为320r/min，含水量为20％，温度20℃，搅拌时间1.2h，得到搅拌混合物；

4)将步骤3)处理的搅拌混合物与发酵固体混合物、异亚丁基二脲一起送入转鼓造粒机中进行造粒，控制造粒温度为100℃，造粒35min后，得到玉米专用炭基缓释肥料。

实施例2

一种玉米专用炭基缓释肥料，由如下重量份的原料组成：玉米秸秆27份、猪粪23份、异亚丁基二脲19份、改性淀粉糊溶液13份、稻壳9份、醋渣9份、当归药渣8份、党参药渣6份、钠基膨润土7份、硅藻土5份、畜禽屠宰下脚料4份、发酵剂2份；所述的发酵剂由如下重量份的原料组成：枯草芽孢杆菌1份、酵母菌0.5份、黑曲霉0.5份。

一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：

1)分别称取玉米秸秆27kg、稻壳9kg投入粉碎机内分别粉碎成粒度为1.2mm的碎末；将粉碎后的碎末放入搅拌釜中混合搅拌均匀，然后将其放入烘干机中烘干至水分含量为6％，得到玉米秸秆和稻壳的碎末混合物；将玉米秸秆和稻壳的碎末混合物在98吨的压力作用下压制成型，压制后的混合物为八面体柱状；紧接着将压制成型后的八面体柱状混合物放到炭化炉内，然后将炭化炉升温至170℃保持2.7h；继续升高炭化炉温度，在280℃下保持5.3h；往炭化炉内通入空气，并控制炭化炉内的温度以每小时升高65℃的速度升高到800℃；在温度达到800℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持75h后打开炭化炉取出其中的炭，得到生物质炭粉，备用；

2)称取猪粪23kg、醋渣9kg、当归药渣8kg、党参药渣6kg、畜禽屠宰下脚料4kg放入搅拌釜内混合均匀，以320r/min的速率搅拌1.3h，得到搅拌预混料，将搅拌预混料在70℃的温度下，采用浆叶式烘干机进行烘干，烘干后的预混料置于粉碎机中粉碎，得到粉碎后的预混料；

3)将所述步骤1)中的生物质炭粉和步骤2)中的粉碎后的预混料过60目筛一起投入到发酵罐中，向其加入2kg的发酵剂进行发酵，控制发酵罐内的温度40℃，时间为5.5天，得到发酵物料，发酵物料经压榨过滤得到发酵固体混合物和发酵液体混合液；另称取钠基膨润土7kg、硅藻土5kg、改性淀粉糊溶液14kg与上述处理的发酵液体混合液一起投入到搅拌釜中混合搅拌均匀，控制搅拌速度为330r/min，含水量为25％，温度23℃，搅拌时间1.4h，得到搅拌混合物；

4)将步骤3)处理的搅拌混合物与发酵固体混合物、异亚丁基二脲一起送入转鼓造粒机中进行造粒，控制造粒温度为110℃，造粒38min后，得到玉米专用炭基缓释肥料。

实施例3

一种玉米专用炭基缓释肥料，由如下重量份的原料组成：玉米秸秆生物质炭28份、猪粪24份、异亚丁基二脲20份、改性淀粉糊溶液15份、稻壳8份、醋渣7份、当归药渣7份、党参药渣7份、钠基膨润土7份、硅藻土5份、畜禽屠宰下脚料3份、发酵剂2份；所述的发酵剂由如下重量份的原料组成：枯草芽孢杆菌1份、酵母菌0.5份、黑曲霉0.5份。

一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：

1)分别称取玉米秸秆28kg、稻壳8kg投入粉碎机内分别粉碎成粒度为1.5mm的碎末；将粉碎后的碎末放入搅拌釜中混合搅拌均匀，然后将其放入烘干机中烘干至水分含量为7％，得到玉米秸秆和稻壳的碎末混合物；将玉米秸秆和稻壳的碎末混合物在100吨的压力作用下压制成型，压制后的混合物为八面体柱状；紧接着将压制成型后的八面体柱状混合物放到炭化炉内，然后将炭化炉升温至180℃保持3.0h；继续升高炭化炉温度，在300℃下保持5.5h；往炭化炉内通入空气，并控制炭化炉内的温度以每小时升高70℃的速度升高到800℃；在温度达到800℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持75h后打开炭化炉取出其中的炭，得到生物质炭粉，备用；

2)称取猪粪24kg、醋渣7kg、当归药渣7kg、党参药渣7kg、畜禽屠宰下脚料5kg放入搅拌釜内混合均匀，以350r/min的速率搅拌1.5h，得到搅拌预混料，将搅拌预混料在80℃的温度下，采用浆叶式烘干机进行烘干，烘干后的预混料置于粉碎机中粉碎，得到粉碎后的预混料；

3)将所述步骤1)中的生物质炭粉和步骤2)中的粉碎后的预混料过60目筛一起投入到发酵罐中，向其加入2kg的发酵剂进行发酵，控制发酵罐内的温度45℃，时间为6天，得到发酵物料，发酵物料经压榨过滤得到发酵固体混合物和发酵液体混合液；另称取钠基膨润土7kg、硅藻土5kg、改性淀粉糊溶液15kg与上述处理的发酵液体混合液一起投入到搅拌釜中混合搅拌均匀，控制搅拌速度为340r/min，含水量为30％，温度24℃，搅拌时间1.6h，得到搅拌混合物；

4)将步骤3)处理的搅拌混合物与发酵固体混合物、异亚丁基二脲一起送入转鼓造粒机中进行造粒，控制造粒温度为120℃，造粒40min后，得到玉米专用炭基缓释肥料。

实验例

2015年3月中旬技术人员在甘肃省平凉市泾川县一试验基地200亩玉米，将其分成四组，每组50亩，待玉米出苗后分别施用普通复合肥料和本发明实施例中的缓释肥料，到9月下旬至10月上旬观察它们的生长状况，如下表所示：

表中倒伏等级：0级表示玉米未发生倒伏，茎直立，1级表示穗弯曲，2级表示茎倾斜，茎与地面的夹角大于70度小于90度。

由上表可以看出，给玉米使用本发明的玉米专用炭基缓释肥料，能够明显地提高玉米的产量，使得玉米的生育期提前，玉米提前9-12天成熟，产量在840～850kg/亩，增产20％～21.4％，增产效果显著。当前，市场上玉米价格为2.2元/公斤，根据本发明的玉米产量，玉米的亩产值在1848～1870元，增加经济效益9.24～9.35万元，经济效益显著。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制。在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下，还有其他的变体及改型。

Claims (3)

1.一种玉米专用炭基缓释肥料，其特征在于由如下重量份的原料组成：玉米秸秆26～28份、猪粪22～24份、异亚丁基二脲18～20份、改性淀粉糊溶液12～15份、稻壳8～10份、醋渣7～10份、当归药渣7～11份、党参药渣5～9份、钠基膨润土6～10份、硅藻土4～6份、畜禽屠宰下脚料3～5份、发酵剂1～3份；所述的发酵剂由如下重量份的原料组成：枯草芽孢杆菌0.5～1.5份、酵母菌0.2～0.7份、黑曲霉0.3～0.8份。

2.根据权利要求1所述的一种玉米专用炭基缓释肥料，其特征在于由如下重量份的原料组成：玉米秸秆27份、猪粪23份、异亚丁基二脲19份、改性淀粉糊溶液13份、稻壳9份、醋渣9份、当归药渣8份、党参药渣6份、钠基膨润土7份、硅藻土5份、畜禽屠宰下脚料4份、发酵剂2份；所述的发酵剂由如下重量份的原料组成：枯草芽孢杆菌1份、酵母菌0.5份、黑曲霉0.5份。

3.根据权利要求1所述的一种玉米专用炭基缓释肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)分别称取玉米秸秆26～28kg、稻壳8～10kg投入粉碎机内粉碎成粒度为1～1.5mm的碎末；将粉碎后的碎末放入搅拌釜中混合搅拌均匀，然后将其放入烘干机中烘干至水分含量为5～7％，得到玉米秸秆和稻壳的碎末混合物；将玉米秸秆和稻壳的碎末混合物在95～100吨的压力作用下压制成型，压制后的混合物为八面体柱状；紧接着将压制成型后的八面体柱状混合物放到炭化炉内，然后将炭化炉升温至160～180℃保持2.5-3.0h；继续升高炭化炉温度，在250-300℃下保持5-5.5h；往炭化炉内通入空气，并控制炭化炉内的温度以每小时升高60-70℃的速度升高到800℃；在温度达到800℃后关闭炭化炉，停止通入空气，并保持75h后打开炭化炉取出其中的炭，得到生物质炭粉，备用；

2)称取猪粪22～24kg、醋渣7～10kg、当归药渣7～11kg、党参药渣5～9kg、畜禽屠宰下脚料3～5kg放入搅拌釜内混合均匀，以300～350r/min的速率搅拌1～1.5h,得到搅拌预混料，将搅拌预混料在60～80℃的温度下，采用浆叶式烘干机进行烘干，烘干后的预混料置于粉碎机中粉碎，得到粉碎后的预混料；

3)将所述步骤1)中的生物质炭粉和步骤2)中的粉碎后的预混料过60目筛一起投入到发酵罐中，向其加入1～3kg的发酵剂进行发酵，控制发酵罐内的温度35～45℃，时间为5～6天，得到发酵物料，发酵物料经压榨过滤得到发酵固体混合物和发酵液体混合液；另称取钠基膨润土6～10kg、硅藻土4～6kg、改性淀粉糊溶液12-15kg与上述处理的发酵液体混合液一起投入到搅拌釜中混合搅拌均匀，控制搅拌速度为320～340r/min，含水量为20％～30％，温度20～24℃，搅拌时间1.2～1.6h，得到搅拌混合物；

4)将步骤3)处理的搅拌混合物与发酵固体混合物、异亚丁基二脲一起送入转鼓造粒机中进行造粒，控制造粒温度为100～120℃，造粒35～40min后，得到玉米专用炭基缓释肥料。