CN107759318A - 生物炭基肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了生物炭基肥及其制备方法。该生物炭基肥包括：生物炭、木质素、海藻酸钠、肥料、肥料添加剂和氯化钙。该生物炭基肥充分利用了农业废弃物木质素，且具有优秀的缓释效果和生物降解性。

Description

生物炭基肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业废弃物资源化利用领域，具体而言，本发明涉及生物炭基肥及其制备方法。
背景技术
化肥是重要的农业生产资料，是粮食的“粮食”。我国单位面积化肥用量较高，化肥利用率较低，对环境造成负面影响较大。然而，我国又是一个肥料资源相对短缺的国家。以化肥为主的现代施肥模式已经不符合社会前进和发展的需求，同时，我国因秸秆焚烧而损失的氮、磷、钾的量相当于全国化肥总产量的60％左右。这不仅是资源的浪费，而且会带来严重的空气污染，甚至引起交通事故的发生，对人们的生活造成极大的困扰。
生物质炭是将农作物稻秆、木屑等生物质材料在限制或隔绝氧气的环境条件下，经热解而形成的一种固态的、难溶的、稳定的、高度芳香化的富含碳的材料。研究发现：生物炭作为绿色环保材料，不仅可以起到土壤改良的作用，还能吸附肥料养分，减少土壤养分淋失，同时赋予了肥料缓释和固碳的功能。生物炭可以降低土壤容重，促进植物根系生长。可以提高肥料利用效率(它可改变土壤的物理性状和结构，促进土壤生物化学与物理化学的交互作用而提高土壤肥力，间接地提高作物养分利用效率。同时，生物炭可有效吸附NO3 -与NH3，减少土壤中氨的挥发)。生物炭可以提高土壤pH值，减少土壤污染(生物炭大多呈碱性，而且，生物炭可以通过吸附或共沉淀作用，显著降低重金属污染物、除草剂、农药等在植物体内的积聚)。单独使用生物炭对作物增产的贡献尚不十分明朗。目前，关于生物炭基肥料的种类主要有以下五种：掺混、包膜、固液吸附、反应型、共混造粒。
将生物质炭与常规化肥混施，由于生物炭密度低，质量轻，在运输和使用过程中极易产生尘埃，这些颗粒可以悬浮在空气中随微风移动，不仅导致产品损耗，更会给邻近的生活区带来污染，存在一定的健康风险。如果将生物炭与常规化肥制备成包膜肥施用，传统包膜肥长期应用也带来了一些困扰，比如难降解，造成土壤二次污染等。因此，现有的生物炭基肥及其制备方法仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出生物炭基肥及其制备方法。该生物炭基肥充分利用了农业废弃物木质素，且具有优秀的缓释效果和生物降解性。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种生物炭基肥。根据本发明的实施例，该生物炭基肥包括：生物炭、木质素、海藻酸钠、肥料、肥料添加剂和氯化钙。
根据本发明实施例的生物炭基肥中，木质素可以在土壤中被微生物缓慢降解，转化为腐殖质，对土壤脲酶活性具有一定抑制作用，从而进一步延缓尿素态氮的分解，促进作物对氮素的吸收利用，同时木质素作为一种农业废弃物，通过将木质素应用于生物炭基肥中，可以进一步实现木质素的资源化利用；海藻酸钠与氯化钙可以交联形成凝胶包裹住肥料，从而产生一定的缓释效果。由此，本发明实施例的生物炭基肥充分利用了农业废弃物木质素，且具有优秀的缓释效果和生物降解性。
另外，根据本发明上述实施例的生物炭基肥还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述肥料为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铵、磷酸氢二铵、硫酸氢铵、尿素、过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、乙二胺四乙酸二钠中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述肥料添加剂为聚氨酸类肥料添加剂。
在本发明的一些实施例中，所述聚氨酸类肥料添加剂为聚谷氨酸和/或聚天门冬氨酸。
在本发明的一些实施例中，所述生物炭基肥的平均粒径为1～5mm。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备上述实施例的生物炭基肥的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将生物炭和木质素分别破碎、研磨后进行混合，以便得到粉末物料；将肥料、肥料添加剂和海藻酸钠溶液进行混合，以便得到海藻酸钠胶液；将所述粉末物料与所述海藻酸钠胶液进行混合，以便得到第一混合胶液；将所述肥料、所述肥料添加剂和氯化钙溶液进行混合，以便得到第二混合胶液；以及将所述第一混合胶液滴加至所述第二混合胶液中并进行交联反应，以便得到所述生物炭基肥。
由此，采用本发明实施例的制备生物炭基肥的方法制备得到的生物炭基肥中，木质素可以在土壤中被微生物缓慢降解，转化为腐殖质，对土壤脲酶活性具有一定抑制作用，从而进一步延缓尿素态氮的分解，促进作物对氮素的吸收利用，同时木质素作为一种农业废弃物，通过将木质素应用于生物炭基肥中，可以进一步实现木质素的资源化利用；海藻酸钠与氯化钙可以交联形成凝胶包裹在肥料表面，从而产生一定的缓释效果。由此，该方法制备得到的生物炭基肥充分利用了农业废弃物木质素，且具有优秀的缓释效果和生物降解性。
另外，根据本发明上述实施例的制备生物炭基肥的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述海藻酸钠溶液的质量浓度为0.5～5％，所述氯化钙溶液的质量浓度为1～30％。
在本发明的一些实施例中，在所述第一混合胶液中，所述肥料添加剂、所述肥料、所述生物炭、所述木质素和所述海藻酸钠的质量比为1:(100～400):(100～300):(50～200):(2～30)。
在本发明的一些实施例中，在所述第二混合胶液中，所述肥料添加剂、所述肥料、所述氯化钙的质量比1:(100～400):(4～180)。
在本发明的一些实施例中，所述第一混合胶液与所述第二混合胶液中所述肥料和所述肥料添加剂的浓度相同。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的制备生物炭基肥的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种生物炭基肥。根据本发明的实施例，该生物炭基肥包括：生物炭、木质素、海藻酸钠、肥料、肥料添加剂和氯化钙。
根据本发明的实施例，发明人发现，通过在生物炭基肥中加入木质素，可以进一步提高生物炭基肥的使用效果，同时实现农业废弃物木质素的进一步资源化利用。具体的，木质素是自然界中仅次于纤维素的第二大可再生资源，是制浆造纸的副产物，一般直接焚烧作为热源使用。而木质素在土壤中可以被微生物缓慢降解，转化为腐殖质，从而起到对土壤脲酶的抑制作用，达到改良土壤和促进肥效的效果；同时木质素分子中的羟基、羧基、酚羟基等活性基团具有较强的吸附性和络合性，使木质素的网状结构具有巨大的吸附能力，能够吸附水解产生的过量且不能被作物吸收利用的大量氮素，从而延缓肥料中尿素态氮的分解，达到缓释效果。另外，木质素能够螯合土壤中的Ca、S、Fe、Cu、Zn、Mn等元素，杀死土壤中有害菌、病毒、抑制根结线虫生长、抗病、抗重茬、降低农药残留。由此，通过将木质素添加至生物炭基肥中，不仅避免了木质素的浪费，还可以显著提高生物炭基肥的肥效。
根据本发明的实施例，海藻酸钠和氯化钙可以发生交联反应形成凝胶包裹住肥料，从而产生一定的缓释效果。此外，海藻酸钠还是天然土壤调理剂，能促进土壤团粒结构的形成，改善土壤内部孔隙空间，协调土壤中固、液、气三者比例，恢复土壤由于负担过重或化学污染而失去的天然胶质平衡，增加土壤生物活力，促进速效养分的释放，有利于根系生长，提高作物的抗逆性及抗重茬能力。
根据本发明的具体实施例，上述生物炭可以采用秸秆炭、酒糟炭、甘蔗渣炭和木炭中的至少之一。由此，采用上述生物炭可以提供生物炭基肥所必需的氮、磷、钾以及微量元素，且原料来源广泛。
根据本发明的具体实施例，上述肥料可以为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铵、磷酸氢二铵、硫酸氢铵、尿素、过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、乙二胺四乙酸二钠中的至少之一。由此，通过向生物炭基肥中加入上述肥料，即将生物炭与上述肥料进行混合，可以进一步提高生物炭基肥的肥效。
根据本发明的具体实施例，上述肥料添加剂可以为聚氨酸类肥料添加剂。通过向生物炭基肥中加入聚氨酸类肥料添加剂，可以使植物更好地吸收养分。根据本发明的具体实施例，上述聚氨酸类肥料添加剂可以为聚谷氨酸和/或聚天门冬氨酸，由此，可以进一步促进植物更好地吸收养分。
根据本发明的具体实施例，本发明的生物炭基肥的平均粒径可以为1～5mm，优选为3～4mm，由此，可以提高生物炭基肥的肥效。
由此，根据本发明实施例的生物炭基肥中，木质素可以在土壤中被微生物缓慢降解，转化为腐殖质，对土壤脲酶活性具有一定抑制作用，从而进一步延缓尿素态氮的分解，促进作物对氮素的吸收利用，同时木质素作为一种农业废弃物，通过将木质素应用于生物炭基肥中，可以进一步实现木质素的资源化利用；海藻酸钠与氯化钙可以交联形成凝胶包裹住肥料，从而产生一定的缓释效果。由此，本发明实施例的生物炭基肥充分利用了农业废弃物木质素，且具有优秀的缓释效果和生物降解性。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备上述实施例的生物炭基肥的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将生物炭和木质素分别破碎、研磨后进行混合，以便得到粉末物料；将肥料、肥料添加剂和海藻酸钠溶液进行混合，以便得到海藻酸钠胶液；将粉末物料与海藻酸钠胶液进行混合，以便得到第一混合胶液；将肥料、肥料添加剂和氯化钙溶液进行混合，以便得到第二混合胶液；以及将第一混合胶液滴加至第二混合胶液中并进行交联反应，以便得到生物炭基肥。
下面参考图1对根据本发明实施例的制备生物炭基肥的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：制备粉末物料
该步骤中，将生物炭和木质素分别破碎、研磨后进行混合，以便得到粉末物料。根据本发明的实施例，得到粉末物料后，可以通过标准筛对粉末物料进行筛分，并取50～100目的粒径范围的粉末物料用作制备生物炭基肥的原料。
根据本发明的实施例，发明人发现，通过在生物炭基肥中加入木质素，可以进一步提高生物炭基肥的使用效果，同时实现农业废弃物木质素的进一步资源化利用。具体的，木质素是自然界中仅次于纤维素的第二大可再生资源，是制浆造纸的副产物，一般直接焚烧作为热源使用。而木质素在土壤中可以被微生物缓慢降解，转化为腐殖质，从而起到对土壤脲酶的抑制作用，达到改良土壤和促进肥效的效果；同时木质素分子中的羟基、羧基、酚羟基等活性基团具有较强的吸附性和络合性，使木质素的网状结构具有巨大的吸附能力，能够吸附水解产生的过量且不能被作物吸收利用的大量氮素，从而延缓肥料中尿素态氮的分解，达到缓释效果。另外，木质素能够螯合土壤中的Ca、S、Fe、Cu、Zn、Mn等元素，杀死土壤中有害菌、病毒、抑制根结线虫生长、抗病、抗重茬、降低农药残留。由此，通过将木质素添加至生物炭基肥中，不仅避免了木质素的浪费，还可以显著提高生物炭基肥的肥效。
根据本发明的具体实施例，上述生物炭可以采用秸秆炭、酒糟炭和木炭中的至少之一。由此，采用上述生物炭可以提供生物炭基肥所必需的氮、磷、钾以及微量元素，且原料来源广泛。
S200：制备海藻酸钠胶液
该步骤中，将肥料、肥料添加剂和海藻酸钠溶液进行混合，以便得到海藻酸钠胶液。
根据本发明的实施例，海藻酸钠和氯化钙可以发生交联反应形成凝胶包裹住肥料，从而产生一定的缓释效果。此外，海藻酸钠还是天然土壤调理剂，能促进土壤团粒结构的形成，改善土壤内部孔隙空间，协调土壤中固、液、气三者比例，恢复土壤由于负担过重或化学污染而失去的天然胶质平衡，增加土壤生物活力，促进速效养分的释放，有利于根系生长，提高作物的抗逆性及抗重茬能力。
根据本发明的实施例，海藻酸钠溶液的质量浓度可以为0.5～5％，由此，可以进一步有利于后续交联反应的进行，从而进一步提高制备得到的生物炭基肥的缓释效果。
根据本发明的具体实施例，上述肥料可以为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铵、磷酸氢二铵、硫酸氢铵、尿素、过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、乙二胺四乙酸二钠中的至少之一。由此，通过向生物炭基肥中加入上述肥料，即将生物炭与上述肥料进行混合，可以进一步提高生物炭基肥的肥效。
根据本发明的具体实施例，上述肥料添加剂可以为聚氨酸类肥料添加剂。通过向生物炭基肥中加入聚氨酸类肥料添加剂，可以使植物更好地吸收养分。根据本发明的具体实施例，上述聚氨酸类肥料添加剂可以为聚谷氨酸和/或聚天门冬氨酸，由此，可以进一步促进植物更好地吸收养分。
S300：制备第一混合胶液
该步骤中，将粉末物料与海藻酸钠胶液进行混合，以便得到第一混合胶液。
根据本发明的具体实施例，在第一混合胶液中，上述肥料添加剂、肥料、生物炭、木质素和所述海藻酸钠的质量比可以为1:(100～400):(100～300):(50～200):(2～30)。海藻酸钠浓度太低会导致无法交联成球，浓度太高会导致溶液粘度太大，后续难以挤出液滴。而肥料添加剂、肥料、生物炭、木质素如果添加量太低，会导致炭基肥没有效果，添加量太高会导致资源的浪费。
S400：制备第二混合胶液
该步骤中，将肥料、肥料添加剂和氯化钙溶液进行混合，以便得到第二混合胶液。需要说明的是，S400中所采用的肥料和肥料添加剂与S200相同，其具体组成和效果在此不再赘述。
根据本发明的实施例，氯化钙溶液的质量浓度可以为1～30％，由此，可以进一步有利于后续交联反应的进行，从而进一步提高制备得到的生物炭基肥的缓释效果。
根据本发明的具体实施例，在第二混合胶液中，上述肥料添加剂、肥料和氯化钙的质量比1:(100～400):(4～180)。氯化钙浓度太低会导致无法交联成球，肥料添加剂、肥料浓度太低会导致炭基肥没有效果。而肥料添加剂、肥料和氯化钙的浓度太高会导致资源的浪费。
根据本发明的具体实施例，在第一混合胶液和第二混合胶液中，肥料和肥料添加剂的浓度可以相同，由此可以保持制备得到的生物炭基肥内部的均匀。
S500：交联反应
该步骤中，将第一混合胶液滴加至第二混合胶液中并进行交联反应，以便得到生物炭基肥。具体地，可以采用蠕动泵或者滴丸剂将第一混合胶液挤出成小液滴并滴加入第二混合胶液中，第一混合胶液中的海藻酸钠以小液滴的形式进入第二混合胶液后，与第二混合胶液中的氯化钙发生交联反应，形成球状小颗粒。发明人在实验中发现，海藻酸钠与氯化钙形成球状小颗粒时，其内部仍然没有发生交联反应，随着时间的推移，氯化钙进入到球状小颗粒的内部，并与内部的海藻酸钠发生交联反应，使形成的海藻酸钙遍布整个球状小颗粒。同时，交联反应进行过程中，可以定时检测第二混合胶液中各物质的浓度，并随时补充损失的物质，保持第二混合胶液中的各物质浓度在上述范围内，以便实现连续生产，同时还可以节约用水、减少各种元素的损失。交联反应完成后，可以采用纱网或纱布对物料进行过滤，进一步干燥后得到生物炭基肥。
根据本发明的具体实施例，交联反应进行的时间可以为24h，交联反应效果越好，海藻酸钠与氯化钙形成的海藻酸钙凝胶骨架越紧密，且木质素和海藻酸钙可以进一步分层次地相互结合、相互作用，最终制备得到的生物炭基肥的缓释效果越好。
根据本发明的具体实施例，制备得到的生物炭基肥的平均粒径可以为1～5mm，优选为3～4mm，由此，可以提高生物炭基肥的肥效。并且，可以通过调节蠕动泵或滴丸剂输出液滴的大小，简单灵活地调整生物炭基肥的粒径。
由此，采用本发明实施例的制备生物炭基肥的方法制备得到的生物炭基肥中，木质素可以在土壤中被微生物缓慢降解，转化为腐殖质，对土壤脲酶活性具有一定抑制作用，从而进一步延缓尿素态氮的分解，促进作物对氮素的吸收利用，同时木质素作为一种农业废弃物，通过将木质素应用于生物炭基肥中，可以进一步实现木质素的资源化利用；海藻酸钠与氯化钙可以交联形成凝胶包裹在肥料表面，从而产生一定的缓释效果。由此，该方法制备得到的生物炭基肥充分利用了农业废弃物木质素，且具有优秀的缓释效果和生物降解性。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
采用秸秆炭作为原料进行反应
秸秆经过热解制备出秸秆炭原料。将秸秆炭、木质素分别破碎、研磨，再通过标准筛对上述粉末状原料进行筛分，分别选取一定粒径范围的粉末作为下一步制备炭基肥的原料。
将海藻酸钠配置成浓度为0.5％～5％的海藻酸钠溶液，然后将一定量的尿素作为肥料、聚天门冬氨酸作为聚氨酸类肥料添加剂加入，再加入一定量的生物炭与木质素，搅拌均匀，配置成第一混合胶液。配置浓度为1％～30％的CaCl2溶液，然后加入尿素、聚天门冬氨酸，配置成第二混合胶液。第一混合胶液与第二混合胶液中的肥料以及肥料添加剂的浓度保持一致。
用蠕动泵将溶液第一混合胶液滴入第二混合胶液中，搅拌24h，取出后干燥。
定时检测第二混合胶液溶液中各种物质的浓度，保持第二混合胶液各物质的浓度保持不变，实现连续生产，还可以节约用水，减少各种元素的损失。
实施例2
采用甘蔗渣炭作为原料进行反应
甘蔗渣经过热解制备出甘蔗渣炭原料。将甘蔗渣炭、肥料、木质素以及聚天门冬氨酸分别破碎、研磨，再通过标准筛对上述粉末状原料进行筛分，分别选取一定粒径范围的粉末作为下一步制备炭基肥的原料。
将海藻酸钠配置成浓度为0.5％～5％的海藻酸钠溶液，然后将一定量的尿素和磷酸氢二铵作为肥料、聚天门冬氨酸作为聚氨酸类肥料添加剂加入，再加入一定量的生物炭与木质素，搅拌均匀，配置成第一混合胶液。配置浓度为5％的CaCl2溶液，然后加入尿素、磷酸氢二铵、聚天门冬氨酸，配置成第二混合胶液。第一混合胶液与第二混合胶液中的肥料以及肥料添加剂的浓度保持一致。
用蠕动泵将溶液第一混合胶液滴入第二混合胶液中，搅拌24h，取出后干燥。
定时检测第二混合胶液溶液中各种物质的浓度，保持第二混合胶液各物质的浓度保持不变，实现连续生产，还可以节约用水，减少各种元素的损失。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种生物炭基肥，其特征在于，包括：生物炭、木质素、海藻酸钠、肥料、肥料添加剂和氯化钙。
2.根据权利要求1所述的生物炭基肥，其特征在于，所述肥料为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸铵、磷酸氢二铵、硫酸氢铵、尿素、过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、乙二胺四乙酸二钠中的至少之一。
3.根据权利要求1所述的生物炭基肥，其特征在于，所述肥料添加剂为聚氨酸类肥料添加剂。
4.根据权利要求3所述的生物炭基肥，其特征在于，所述聚氨酸类肥料添加剂为聚谷氨酸和/或聚天门冬氨酸。
5.根据权利要求1所述的生物炭基肥，其特征在于，所述生物炭基肥的平均粒径为1～5mm。
6.一种制备权利要求1～5任一项所述的生物炭基肥的方法，其特征在于，包括：
将生物炭和木质素分别破碎、研磨后进行混合，以便得到粉末物料；
将肥料、肥料添加剂和海藻酸钠溶液进行混合，以便得到海藻酸钠胶液；
将所述粉末物料与所述海藻酸钠胶液进行混合，以便得到第一混合胶液；
将所述肥料、所述肥料添加剂和氯化钙溶液进行混合，以便得到第二混合胶液；
将所述第一混合胶液滴加至所述第二混合胶液中并进行交联反应，以便得到所述生物炭基肥。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述海藻酸钠溶液的质量浓度为0.5～5％，所述氯化钙溶液的质量浓度为1～30％。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一混合胶液中，所述肥料添加剂、所述肥料、所述生物炭、所述木质素和所述海藻酸钠的质量比为1:(100～400):(100～300):(50～200):(2～30)。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二混合胶液中，所述肥料添加剂、所述肥料、所述氯化钙的质量比1:(100～400):(4～180)。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一混合胶液与所述第二混合胶液中所述肥料和所述肥料添加剂的浓度相同。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108738455A (zh) * 2018-05-28 2018-11-06 安徽省农业科学院茶叶研究所 一种茶园土壤耕性改良方法
CN108929700A (zh) * 2018-09-05 2018-12-04 东北农业大学 一种炭基固定化菌剂土壤改良剂及其制备方法
CN109095985A (zh) * 2018-08-22 2018-12-28 成都恩承科技股份有限公司 一种油气田污油泥无氧裂解产物炭质碳基肥及其制备方法
CN109206264A (zh) * 2018-09-05 2019-01-15 兰州大学 一种缓释生物炭基氮肥及其制备方法和应用
CN109627090A (zh) * 2019-01-04 2019-04-16 深圳市芭田生态工程股份有限公司 含氨化木质素的缓释氮肥及其制备方法
CN110330382A (zh) * 2019-07-25 2019-10-15 辽宁恒润农业有限公司 一种花楸作物含海藻寡糖炭基有机肥的制备方法
CN110463700A (zh) * 2019-07-26 2019-11-19 中国农业大学 一种二甲戊乐灵缓释剂及其制备方法
CN112062632A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 西安工程大学 一种包膜生物炭缓释肥料的合成方法
CN112537984A (zh) * 2020-12-11 2021-03-23 江西农业大学 一种炭基肥改良剂及工艺
CN113293004A (zh) * 2021-04-27 2021-08-24 大庆三宝环保科技有限公司 一种油泥热解碳基土壤改良剂及其制备方法
CN115572202A (zh) * 2022-10-21 2023-01-06 东北林业大学 一种酸碱度响应型生物质炭基土壤改良剂的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102503721A (zh) * 2011-10-17 2012-06-20 上海交通大学 一种磷酸氢二铵缓释肥的制备方法
CN103896684A (zh) * 2014-04-09 2014-07-02 东北农业大学 木质素塑化粘结生物炭基尿素及制备方法
KR20150028654A (ko) * 2013-09-06 2015-03-16 주식회사 포이엔 토양 중금속 제거용 바이오차 비드 및 이의 제조 방법
CN105294263A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 全椒县琪悦家庭农场 一种固氮微生物复合肥及其制备方法
CN105294257A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 全椒县琪悦家庭农场 一种缓释混合肥料及其制备方法
CN106748461A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 芜湖市皖镁实业有限公司 一种含硫酸镁吸附重金属的肥料及其制备方法
BR112015013462A2 (pt) * 2012-12-12 2017-07-11 Univ La Frontera liberação controlada de fertilizante de nitrogênio usando biocarvão como uma matriz de suporte renováveis

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102503721A (zh) * 2011-10-17 2012-06-20 上海交通大学 一种磷酸氢二铵缓释肥的制备方法
BR112015013462A2 (pt) * 2012-12-12 2017-07-11 Univ La Frontera liberação controlada de fertilizante de nitrogênio usando biocarvão como uma matriz de suporte renováveis
KR20150028654A (ko) * 2013-09-06 2015-03-16 주식회사 포이엔 토양 중금속 제거용 바이오차 비드 및 이의 제조 방법
CN103896684A (zh) * 2014-04-09 2014-07-02 东北农业大学 木质素塑化粘结生物炭基尿素及制备方法
CN105294263A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 全椒县琪悦家庭农场 一种固氮微生物复合肥及其制备方法
CN105294257A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 全椒县琪悦家庭农场 一种缓释混合肥料及其制备方法
CN106748461A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 芜湖市皖镁实业有限公司 一种含硫酸镁吸附重金属的肥料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
詹益兴: "《合理用肥手册》", 31 October 2016, 科学技术文献出版社 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108738455A (zh) * 2018-05-28 2018-11-06 安徽省农业科学院茶叶研究所 一种茶园土壤耕性改良方法
CN109095985A (zh) * 2018-08-22 2018-12-28 成都恩承科技股份有限公司 一种油气田污油泥无氧裂解产物炭质碳基肥及其制备方法
CN108929700A (zh) * 2018-09-05 2018-12-04 东北农业大学 一种炭基固定化菌剂土壤改良剂及其制备方法
CN109206264A (zh) * 2018-09-05 2019-01-15 兰州大学 一种缓释生物炭基氮肥及其制备方法和应用
CN109627090A (zh) * 2019-01-04 2019-04-16 深圳市芭田生态工程股份有限公司 含氨化木质素的缓释氮肥及其制备方法
CN110330382A (zh) * 2019-07-25 2019-10-15 辽宁恒润农业有限公司 一种花楸作物含海藻寡糖炭基有机肥的制备方法
CN110463700A (zh) * 2019-07-26 2019-11-19 中国农业大学 一种二甲戊乐灵缓释剂及其制备方法
CN112062632A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 西安工程大学 一种包膜生物炭缓释肥料的合成方法
CN112537984A (zh) * 2020-12-11 2021-03-23 江西农业大学 一种炭基肥改良剂及工艺
CN113293004A (zh) * 2021-04-27 2021-08-24 大庆三宝环保科技有限公司 一种油泥热解碳基土壤改良剂及其制备方法
CN115572202A (zh) * 2022-10-21 2023-01-06 东北林业大学 一种酸碱度响应型生物质炭基土壤改良剂的制备方法
CN115572202B (zh) * 2022-10-21 2024-08-30 东北林业大学 一种酸碱度响应型生物质炭基土壤改良剂的制备方法

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