CN108707013A

CN108707013A - 一种环保有机缓释肥料及其制备方法

Info

Publication number: CN108707013A
Application number: CN201810722110.7A
Authority: CN
Inventors: 汪中奇
Original assignee: Hefei Sunwin Gardening Co Ltd
Current assignee: Hefei Sunwin Gardening Co Ltd
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2018-10-26

Abstract

本发明提供一种环保有机缓释肥料及其制备方法，由以下成分制备而成：硅藻土、粪便发酵物、腐肥、EM复合菌剂、生物酵素、栗壳粉、植物淀粉、沸石粉、过磷酸钙、氯化钾、天然聚合物、木质素磺酸钠、微量元素和水。本发明制备的缓释肥料，释放期较长，对土壤无污染，并且其制备工艺简单、操作方便、工艺过程周期短，且不产生废弃物，符合经济绿色环保的理念，有利于工业化推广应用。

Description

一种环保有机缓释肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种环保有机缓释肥料及其制备方法。

背景技术

化肥在农业生产中占有举足轻重的地位。农业生产中对化肥的需求量很高，然而，由于化肥的性质以及对土壤环境的要求，继而导致土壤物理性质不断恶化，这样不仅影响农作物的提高，而且对环境也造成了巨大污染；因此，提高化肥利用率，减少施肥过量，避免环境污染已经成为发展可持续农业迫切需要解决的问题。缓释肥料便应运而生。

持续过度使用化学肥料，带来大范围的土质退化。包括团粒结构破坏，耕作层板结，水涵养能力下降。施到田地中的化学肥料，在陆续被作物吸收的过程中，那些还未被吸收的部分，有向地面以上蒸发及被不适宜的雨水溶解渗入作物根系层以下。这不仅造成肥料使用中的浪费，而且还对大气、地表水甚至地下水造成污染。日久天长的积累，已经对环境产生显现的危害。而缓释化肥有以下优势：1）减少养分流失，提高化肥利用率，2）使土壤中引起植物不能利用形式的化学与生物固定作用减少，3）减少了脱氮作用以及氮硝化作用而造成的氮元素损失；然而，现有缓释化肥存在如下问题：1）包裹层成膜物多为合成高分子聚合物，不易生物降解；2）直接使用纯淀粉或各种植物秸秆粉末加化学粘合剂包裹，缓释周期短或缓释速率难以控制；3）所用包覆物质价格昂贵如硅烷、钛酸酯或铝酸酯等偶联剂，成本高不利于大规模推广应用。但目前的缓释肥多采用化学缓释剂，存在工艺复杂、成本高、对土壤改良无益或产生有不利影响等不足。

目前，缓释化肥是世界农业化肥的发展方向。特别是，包膜材料为环境完全可降解或可吸收的完全环境友好包膜型缓释化肥，将是今后缓释化肥的主要方向。但是，完全环境友好包膜型缓释化肥采用的可降解或可吸收聚合物都是高透过性材料，所以单独采用可降解聚合物（比如脲醛树脂、桐油树脂等）制备得到的完全环境友好包膜型缓释化肥的释放期都较短。比如，单纯采用脲醛树脂包膜的完全环境友好包膜型缓释化肥在水中的释放期一般只有几天，单纯采用桐油包膜的完全环境友好包膜型缓释化肥在水中的释放期一般也只有二十天左右。释放期不长一直是完全环境友好包膜型缓释化肥未得到解决的难题。此外，单独采用可降解聚合物（比如桐油树脂、脲醛树脂等）制备得到的完全环境友好包膜型缓释化肥的成本较高，不利于推广应用，是完全环境友好包膜型缓释化肥存在的另一个问题。

公开号为CN105523841A，公开了一种硅藻生物环保有机缓释混合肥及其制备方法，硅藻生物环保有机缓释混合肥包括：硅藻土、化肥、秸秆粪便混合发酵物；其中，化肥呈细粉填充在硅藻土的孔腔中，硅藻土与秸秆粪便发酵物组成粗粉混合物。制备方法是：硅藻土入窑烘焙，破碎成粗粉，化肥粉碎成细粉。硅藻土粗粉与化肥细粉加入粉体混合机内混合，使化肥细粉进入硅藻土孔腔内。秸秆粪便发酵物粗粉与硅藻土粗粉混合均匀。润湿，输入造粒机造粒。公布号为CN101117302，公开了一种生物有机无机多元环保复合肥的制备方法，它由重量45~55%的堆肥与重量25~32%的腐肥、重量20~23%的化肥混合、搅匀后，在造粒的同时按所述堆肥、腐肥、化肥总重量5~15%的比例撤入沸石粉进行干燥处理，再经筛分制备而成。以上两种现有技术，均具有制备方法复杂，原材料成本较高的缺点，不适合大规模生产。

综上所述，因此需要一种更好的有机缓释肥料，来改善现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保有机缓释肥料及其制备方法，本发明制备的缓释肥料，释放期较长，对土壤无污染，并且其制备工艺简单、操作方便、工艺过程周期短，且不产生废弃物，符合经济绿色环保的理念，有利于工业化推广应用。

本发明提供了如下的技术方案：

一种环保有机缓释肥料，包括以下重量份的原料：硅藻土18-26份、粪便发酵物12-19份、腐肥16-24份、EM复合菌剂8-13份、生物酵素12-18份、栗壳粉17-22份、植物淀粉14-19份、沸石粉11-16份、过磷酸钙8-12份、氯化钾7-13份、天然聚合物14-17份、木质素磺酸钠11-15份、微量元素6-10份和水12-15份。

优选的，所述有机缓释肥料包括以下重量份的原料：硅藻土21-26份、粪便发酵物15-19份、腐肥16-22份、EM复合菌剂8-11份、生物酵素14-18份、栗壳粉17-20份、植物淀粉16-19份、沸石粉11-15份、过磷酸钙9-12份、氯化钾8-13份、天然聚合物14-16份、木质素磺酸钠13-15份、微量元素7-10份和水12-14份。

优选的，所述有机缓释肥料包括以下重量份的原料：硅藻土24份、粪便发酵物18份、腐肥19份、EM复合菌剂10份、生物酵素17份、栗壳粉18份、植物淀粉17份、沸石粉13份、过磷酸钙11份、氯化钾12份、天然聚合物15份、木质素磺酸钠14份、微量元素8份和水12份。

一种环保有机缓释肥料的制备方法，包括以下制备步骤：

a、将硅藻土置于80-90℃下干燥30-40min，再粉碎至过500-600目筛，兑水搅拌均匀，再加入栗壳粉、沸石粉，在超声下分散8-15min，得到分散溶液；

b、将粪便发酵物、腐肥混合导入反应釜中，在55-58℃下搅拌反应14-18min，再加入到分散溶液中，升温至65-70℃，加热反应20-25min，再加入植物淀粉，升温至85-90℃，搅拌反应25-28min，得到混合物一；

c、将天然聚合物、木质素磺酸钠和生物酵素依次导入混料机中，以400-450r/min的转速搅拌分散0.8-1.2h，再导入混合物一中，搅拌均匀，得到混合物二；

d、将混合物二、过磷酸钙、氯化钾、EM复合菌剂和微量元素混合导入造粒机中，造粒，再置于60-65℃下干燥22-24min，即可得到成品。

优选的，所述步骤a的栗壳粉的制备方法为：将栗壳干燥、粉碎，置于1.5-1.8mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡0.8-1h，之后取出用水清洗，再导入质量浓度为0.2-0.3%的硫酸溶液中浸泡15-20min，之后取出用水清洗，置于2-3mol/L的硝酸钾溶液中浸泡3-4h，浸泡后取出用水清洗，经烘干、粉碎，即可得到栗壳粉。

优选的，所述步骤a的栗壳粉的制备方法为：将栗壳干燥、粉碎，置于1.6mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡1h，之后取出用水清洗，再导入质量浓度为0.3%的硫酸溶液中浸泡18min，之后取出用水清洗，置于3mol/L的硝酸钾溶液中浸泡3h，浸泡后取出用水清洗，经烘干、粉碎，即可得到栗壳粉。

优选的，所述步骤b的腐肥的制备方法为：将腐殖酸与磷铵按质量比5:2混合，搅拌均匀后，密封、氨化处理7天，即可得到腐肥。

优选的，所述步骤c的天然聚合物为硝酸纤维素、紫胶、醋酸纤维素和甲壳素衍生物按质量比1:1:3:5混合而成。

优选的，所述步骤c的生物酵素的制备方法为：将麦麸、米糠、玉米、大黄粉末、半夏粉末、麦芽粉末和水混合，搅拌均匀后，在43℃下密封发酵7天，再经降温、通风、微波干燥，即可得到生物酵素。

优选的，所述步骤d的EM复合菌剂的制备方法为：将EM复合菌与红糖溶液按质量比3:1混合，搅拌均匀，即可得到EM复合菌剂。

本发明的有益效果是：

本发明制备的缓释肥料，释放期较长，对土壤无污染，并且其制备工艺简单、操作方便、工艺过程周期短，且不产生废弃物，符合经济绿色环保的理念，有利于工业化推广应用。

本发明中的硅藻土成分，利用硅藻土的多孔性和高吸附性，再通过加热烘焙，使硅藻土孔腔内的微生物萎缩，为化肥细粉的充入让出了空间，使硅藻土成为优良的化肥缓释物理载体，实现肥料向土壤中单位时间释放量与作物单位时间吸收量趋于平衡，缩短了肥料在土壤中的滞留时间，大幅度降低化肥中易挥发成分的损失及对大气的污染和易溶成分随水渗至作物根系以下造成可溶物的损失及地表、地下水的污染。硅藻土中的硅元素及包含的微生物也是改善土壤的物质。

本发明中的栗壳粉的制备方法，栗壳在碱性溶液中浸泡，去除栗壳上的蛋白质等一些非纤维组织，接着在酸溶液中浸泡，进一步去除杂质，之后在硝酸钾溶液中进行浸泡活化栗壳颗粒的吸附能力，使栗壳制成粉末加入到肥料母粒原料中时可以吸附更多的含氮磷钾元素的肥料和各种有效添加剂。

本发明中的腐肥中腐殖酸均由动植物残骸经微生物和化学作用分解及合成的复杂大分子混合物，主要由C、H、O、S等元素组成，还含有磺酸、氨基等多种活性基团，具有对植物生长发育及体内生理代谢的刺激作用。它还能提高植物抗旱能力，增强植物抗寒性，防止植物的病虫害和提高免疫力等。

本发明中的生物酵素中含有多味中草药，能促使堆肥加速酵化、霉化、活化，加快农作物吸收养分，快速生长发育，消除病虫害，达到农作物优质高产的效果。

具体实施方式

实施例1

一种环保有机缓释肥料，包括以下重量份的原料：硅藻土26份、粪便发酵物12份、腐肥24份、EM复合菌剂13份、生物酵素12份、栗壳粉22份、植物淀粉19份、沸石粉11份、过磷酸钙8份、氯化钾7份、天然聚合物14份、木质素磺酸钠15份、微量元素10份和水15份。

一种环保有机缓释肥料的制备方法，包括以下制备步骤：

a、将硅藻土置于80℃下干燥40min，再粉碎至过600目筛，兑水搅拌均匀，再加入栗壳粉、沸石粉，在超声下分散8min，得到分散溶液；

b、将粪便发酵物、腐肥混合导入反应釜中，在55℃下搅拌反应18min，再加入到分散溶液中，升温至70℃，加热反应25min，再加入植物淀粉，升温至85℃，搅拌反应28min，得到混合物一；

c、将天然聚合物、木质素磺酸钠和生物酵素依次导入混料机中，以450r/min的转速搅拌分散0.8h，再导入混合物一中，搅拌均匀，得到混合物二；

d、将混合物二、过磷酸钙、氯化钾、EM复合菌剂和微量元素混合导入造粒机中，造粒，再置于60℃下干燥24min，即可得到成品。

步骤a的栗壳粉的制备方法为：将栗壳干燥、粉碎，置于1.8mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡0.8h，之后取出用水清洗，再导入质量浓度为0.3%的硫酸溶液中浸泡20min，之后取出用水清洗，置于3mol/L的硝酸钾溶液中浸泡3h，浸泡后取出用水清洗，经烘干、粉碎，即可得到栗壳粉。

步骤b的腐肥的制备方法为：将腐殖酸与磷铵按质量比5:2混合，搅拌均匀后，密封、氨化处理7天，即可得到腐肥。

步骤c的天然聚合物为硝酸纤维素、紫胶、醋酸纤维素和甲壳素衍生物按质量比1:1:3:5混合而成。

步骤c的生物酵素的制备方法为：将麦麸、米糠、玉米、大黄粉末、半夏粉末、麦芽粉末和水混合，搅拌均匀后，在43℃下密封发酵7天，再经降温、通风、微波干燥，即可得到生物酵素。

步骤d的EM复合菌剂的制备方法为：将EM复合菌与红糖溶液按质量比3:1混合，搅拌均匀，即可得到EM复合菌剂。

实施例2

一种环保有机缓释肥料，包括以下重量份的原料：硅藻土26份、粪便发酵物19份、腐肥16份、EM复合菌剂11份、生物酵素14份、栗壳粉17份、植物淀粉16份、沸石粉15份、过磷酸钙9份、氯化钾13份、天然聚合物16份、木质素磺酸钠13份、微量元素10份和水12份。

一种环保有机缓释肥料的制备方法，包括以下制备步骤：

b、将粪便发酵物、腐肥混合导入反应釜中，在58℃下搅拌反应18min，再加入到分散溶液中，升温至70℃，加热反应20min，再加入植物淀粉，升温至85℃，搅拌反应28min，得到混合物一；

步骤a的栗壳粉的制备方法为：将栗壳干燥、粉碎，置于1.8mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡1h，之后取出用水清洗，再导入质量浓度为0.2%的硫酸溶液中浸泡15min，之后取出用水清洗，置于3mol/L的硝酸钾溶液中浸泡3h，浸泡后取出用水清洗，经烘干、粉碎，即可得到栗壳粉。

实施例3

一种环保有机缓释肥料，包括以下重量份的原料：硅藻土24份、粪便发酵物18份、腐肥19份、EM复合菌剂10份、生物酵素17份、栗壳粉18份、植物淀粉17份、沸石粉13份、过磷酸钙11份、氯化钾12份、天然聚合物15份、木质素磺酸钠14份、微量元素8份和水12份。

一种环保有机缓释肥料的制备方法，包括以下制备步骤：

a、将硅藻土置于90℃下干燥30min，再粉碎至过600目筛，兑水搅拌均匀，再加入栗壳粉、沸石粉，在超声下分散15min，得到分散溶液；

b、将粪便发酵物、腐肥混合导入反应釜中，在58℃下搅拌反应14min，再加入到分散溶液中，升温至70℃，加热反应25min，再加入植物淀粉，升温至85℃，搅拌反应28min，得到混合物一；

c、将天然聚合物、木质素磺酸钠和生物酵素依次导入混料机中，以400r/min的转速搅拌分散1.2h，再导入混合物一中，搅拌均匀，得到混合物二；

d、将混合物二、过磷酸钙、氯化钾、EM复合菌剂和微量元素混合导入造粒机中，造粒，再置于65℃下干燥22min，即可得到成品。

步骤a的栗壳粉的制备方法为：将栗壳干燥、粉碎，置于1.6mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡1h，之后取出用水清洗，再导入质量浓度为0.3%的硫酸溶液中浸泡18min，之后取出用水清洗，置于3mol/L的硝酸钾溶液中浸泡3h，浸泡后取出用水清洗，经烘干、粉碎，即可得到栗壳粉。

对比例1

采用现有技术中的有机肥料进行检测对比。

检测以上实施例和对比例制备的成品，得到以下检测数据：

表一：

检测项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					肥料缓释时间（天）	72	72	74	61
有机质含量（%）	52	55	55	31

由表一所得的实验数据，可以得出，本发明的制备方法制备的成品的各项性能显著优异于现有技术中的普通产品，并且在本发明的实施例3中优选的制备方案，其得到的成品性能最为优异。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种环保有机缓释肥料，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅藻土18-26份、粪便发酵物12-19份、腐肥16-24份、EM复合菌剂8-13份、生物酵素12-18份、栗壳粉17-22份、植物淀粉14-19份、沸石粉11-16份、过磷酸钙8-12份、氯化钾7-13份、天然聚合物14-17份、木质素磺酸钠11-15份、微量元素6-10份和水12-15份。

2.根据权利要求1所述的一种环保有机缓释肥料，其特征在于，所述有机缓释肥料包括以下重量份的原料：硅藻土21-26份、粪便发酵物15-19份、腐肥16-22份、EM复合菌剂8-11份、生物酵素14-18份、栗壳粉17-20份、植物淀粉16-19份、沸石粉11-15份、过磷酸钙9-12份、氯化钾8-13份、天然聚合物14-16份、木质素磺酸钠13-15份、微量元素7-10份和水12-14份。

3.根据权利要求1所述的一种环保有机缓释肥料，其特征在于，所述有机缓释肥料包括以下重量份的原料：硅藻土24份、粪便发酵物18份、腐肥19份、EM复合菌剂10份、生物酵素17份、栗壳粉18份、植物淀粉17份、沸石粉13份、过磷酸钙11份、氯化钾12份、天然聚合物15份、木质素磺酸钠14份、微量元素8份和水12份。

4.权利要求1-3任一项所述的一种环保有机缓释肥料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

5.根据权利要求4所述的一种环保有机缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤a的栗壳粉的制备方法为：将栗壳干燥、粉碎，置于1.5-1.8mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡0.8-1h，之后取出用水清洗，再导入质量浓度为0.2-0.3%的硫酸溶液中浸泡15-20min，之后取出用水清洗，置于2-3mol/L的硝酸钾溶液中浸泡3-4h，浸泡后取出用水清洗，经烘干、粉碎，即可得到栗壳粉。

6.根据权利要求5所述的一种环保有机缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤a的栗壳粉的制备方法为：将栗壳干燥、粉碎，置于1.6mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡1h，之后取出用水清洗，再导入质量浓度为0.3%的硫酸溶液中浸泡18min，之后取出用水清洗，置于3mol/L的硝酸钾溶液中浸泡3h，浸泡后取出用水清洗，经烘干、粉碎，即可得到栗壳粉。

7.根据权利要求4所述的一种环保有机缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤b的腐肥的制备方法为：将腐殖酸与磷铵按质量比5:2混合，搅拌均匀后，密封、氨化处理7天，即可得到腐肥。

8.根据权利要求4所述的一种环保有机缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤c的天然聚合物为硝酸纤维素、紫胶、醋酸纤维素和甲壳素衍生物按质量比1:1:3:5混合而成。

9.根据权利要求4所述的一种环保有机缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤c的生物酵素的制备方法为：将麦麸、米糠、玉米、大黄粉末、半夏粉末、麦芽粉末和水混合，搅拌均匀后，在43℃下密封发酵7天，再经降温、通风、微波干燥，即可得到生物酵素。

10.根据权利要求4所述的一种环保有机缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤d的EM复合菌剂的制备方法为：将EM复合菌与红糖溶液按质量比3:1混合，搅拌均匀，即可得到EM复合菌剂。