CN109988045A - 一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭及其制备和使用方法 - Google Patents

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    • C05B7/00—Fertilisers based essentially on alkali or ammonium orthophosphates
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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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Abstract

一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭及其制备和使用方法，属于土壤改良领域。该用于改良土壤的缓释型秸秆炭包括沸石粉、铵离子磷酸盐、镁盐和秸秆粉；按质量比，沸石粉：铵离子磷酸盐：镁盐＝1：(0.3～0.02)：(0.3～0.02)；按质量比，沸石粉+铵离子磷酸盐+镁盐：秸秆粉＝(5～20)：100。该用于改良土壤的缓释型秸秆炭是利用秸秆作为主要原料、添加助剂增强肥效的缓释型肥料，用以改良土壤。该方法具有成本低、肥效全、缓释营养、改善土质的效果，适宜推广应用。

Description

一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭及其制备和使用方法
技术领域
本发明属于土壤改良领域，具体地涉及一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭及其制备和使用方法。
背景技术
秸秆是植物收割后的副产物，每年都有大量的产出。近年来由于煤、电、天然气的普及、各种工业制品的丰富，农村对秸秆的需求减少，大量秸秆的处理成为了一个严重的社会问题，虽然法律禁止，但很多地方农民仍然直接在田地里燃烧秸秆，引发空气污染、火灾、飞机无法正常起降等后果。在收割时立即就地掩埋稻草不但没有空气污染，也是更好的施肥方式。
利用秸秆作为肥料改善农田土壤是一种经济、环保的生产方式，但同时面临着肥力较低、时效有限的限制，通常需要辅助添加营养物质，增加肥效。
发明内容
针对现有技术的问题，本发明提出了一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭及其制备和使用方法。该用于改良土壤的缓释型秸秆炭是利用秸秆作为主要原料、添加助剂增强肥效的缓释型肥料，用以改良土壤。该方法具有成本低、肥效全、缓释营养、改善土质的效果，适宜推广应用。
本发明的一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭，包括沸石粉、铵离子磷酸盐、镁盐和秸秆粉；按质量比，沸石粉：铵离子磷酸盐：镁盐＝1：(0.3～0.02)：(0.3～0.02)；按质量比，沸石粉+铵离子磷酸盐+镁盐：秸秆粉＝(5～20)：100。
所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭中，所述的沸石粉的粒径≤200目，所述的铵离子磷酸盐的粒径≤200目，所述的镁盐的粒径≤200目，所述的秸秆粉的粒径≤5mm。
作为优选，所述的沸石粉具有0.1～1nm的笼状微孔分子结构。
作为优选，所述的沸石粉，其比表面积≥400m2/g，其累计脱附面积≥80m2/g。
作为优选，所述的铵离子磷酸盐为磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸三铵的一种或几种。
作为优选，所述的镁盐为氯化镁、硫酸镁、硝酸镁中的一种或几种。
作为优选，所述的秸秆粉为玉米秸秆粉、小麦秸秆粉、大豆秸秆、水稻秸秆中的一种或多种。
本发明的一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
按配比，将沸石粉、铵离子磷酸盐、镁盐混合，得到混合物；
将混合物研磨，磨碎成-200目的混合粉末；
步骤2：
将秸秆破碎至-5mm，得到秸秆粉；按配比，将秸秆粉和混合粉末混合均匀，得到用于改良土壤的缓释型秸秆炭。
本发明的用于改良土壤的缓释型秸秆炭的使用方法，包括以下步骤：
将用于改良土壤的缓释型秸秆炭深耕填埋至农田中。
本发明的用于改良土壤的缓释型秸秆炭中，秸秆深埋地下能缓慢发酵提供二氧化碳碳源，同时释放出秸秆中的氮磷钾等有益元素；镁盐可以和铵离子磷酸盐溶液生成微溶的磷酸镁铵，具有持久的肥效，而且能缓冲pH，适用于酸、碱性土质；沸石有0.1～1nm的笼状微孔分子结构，一方面可以持水，另一方面可以增加土壤透气性，此外，沸石还可以吸附铵离子和钾离子，防止随雨水流失。并且在制备过程中，先将沸石粉、铵离子磷酸盐、镁盐混合研磨，大部分铵离子磷酸盐、镁盐进入沸石粉微孔中，或包裹在沸石粉表面，再加入秸秆粉，秸秆粉又包裹在沸石表面，铵离子磷酸盐、镁盐不易快速析出，能够达到很好的缓释效果。同时，铵离子磷酸盐，微溶于水，能够缓慢释放产生磷、镁、铵，从而保证持续肥效。
本发明的一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭及其制备和使用方法，其具有的有益效果包括：1)利用秸秆作为肥料，生态环保，成本低廉；2)肥效全面，秸秆中钾元素较丰富，添加剂中含有氮、磷、镁有益元素；3)能改善土质，使具有透气、保水作用；4)具有缓释效果，持续地释放镁、氮、磷等元素，有利作物生长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其原料包括10kg沸石粉、3kg磷酸氢二铵、3kg氯化镁和320kg小麦秸秆粉；并编号为1#；
一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭的制备方法，包括以下步骤：
1)取10kg沸石粉、3kg磷酸氢二铵和3kg氯化镁混合后，磨碎成-200目粉末，得到混合粉末；
2)取小麦秸秆破碎至-5mm，得到小麦秸秆粉，取320kg小麦秸秆粉和步骤1)中的混合粉末，混合均匀，得到用于改良土壤的缓释型秸秆炭。
实施例2
一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其原料包括10kg沸石粉、0.2kg磷酸氢二铵、0.2kg硝酸镁和52kg小麦秸秆粉；并编号为2#；
一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭的制备方法，包括以下步骤：
1)取10kg沸石粉、0.2kg磷酸氢二铵和0.2kg硝酸镁混合，磨碎成-200目粉末，得到混合粉末；
2)取小麦秸秆破碎至-5mm，得到小麦秸秆粉，取52kg小麦秸秆粉和步骤1)中的混合粉末，混合均匀，得到用于改良土壤的缓释型秸秆炭。
制备3#缓释肥
实施例3
一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其原料包括10kg沸石粉、1kg磷酸氢二铵、1kg硫酸镁和100kg小麦秸秆粉；并编号为3#；
一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭的制备方法，包括以下步骤：
1)取10kg沸石粉、1kg磷酸二氢铵和1kg硫酸镁混合，磨碎成-200目粉末，得到混合粉末；
2)取小麦秸秆破碎至-5mm，得到小麦秸秆粉，取100kg小麦秸秆粉和步骤1)中的混合粉末，混合均匀，得到用于改良土壤的缓释型秸秆炭。
对比例1
一种用于改良土壤的对照组缓释秸秆肥料，同实施例1，不同之处在于，沸石粉用量为0kg，编号为4#；其他条件和1#相同。
对比例2
一种用于改良土壤的空白组缓释秸秆肥料，包括100kg小麦秸秆粉，编号为5#。
一种用于改良土壤的空白组缓释秸秆肥料的制备方法为：
取小麦秸秆破碎至-5mm，得到小麦秸秆粉；取100kg小麦秸秆粉，作为用于改良土壤的空白组缓释秸秆肥料，不添加其他助剂。
实验例1
对比实施例1～3和对比例1～2中的肥效作用
取1#～5#中的缓释肥各50kg，并补充6#无施肥空白组，在十二月均匀深耕施撒在处于100m2的小麦地，在后期管理中其他条件保持一致，至第二年自然成熟收获。取收获后土壤中N、K、P元素。结果如表1#。
对比1#、2#、3#实验组可知，在一定浓度内，增加铵离子磷酸盐可增产，对比4#实验组可知，添加沸石能增加小麦产量，且钾、磷在1#、2#、3#中更高，表明沸石起到了固定钾、铵的作用。对比1#～6#可知，土壤中N、K、C在收获期均较高，表明具有缓释营养成分的作用。
实验例2
对比实施例1～3和对比例1中的缓释效果
取1#～5#中的缓释肥各50kg，并补充6#无施肥空白组，在十二月均匀深耕施撒在处于100m2的小麦地，在后期管理中其他条件保持一致，并在每个季度对土壤中的N、K、P元素进行检测，直至第二年自然成熟收获。其检测结果见表2。
通过对比分析，对比4#实验组可知，未加入沸石，其前期K、P、N较高，后期其含量降低剧烈，不能达到缓释效果，表明沸石能够起到固定钾、铵的作用。

Claims (9)

1.一种用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其特征在于，该用于改良土壤的缓释型秸秆炭包括沸石粉、铵离子磷酸盐、镁盐和秸秆粉；按质量比，沸石粉：铵离子磷酸盐：镁盐＝1：(0.3～0.02)：(0.3～0.02)；按质量比，沸石粉+铵离子磷酸盐+镁盐：秸秆粉＝(5～20)：100。
2.如权利要求1所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其特征在于，所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭中，所述的沸石粉的粒径≤200目，所述的铵离子磷酸盐的粒径≤200目，所述的镁盐的粒径≤200目，所述的秸秆粉的粒径≤5mm。
3.如权利要求1所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其特征在于，所述的沸石粉具有0.1～1nm的笼状微孔分子结构。
4.如权利要求1所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其特征在于，所述的沸石粉，其比表面积≥400m2/g，其累计脱附面积≥80m2/g。
5.如权利要求1所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其特征在于，所述的铵离子磷酸盐为磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸三铵的一种或几种。
6.如权利要求1所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其特征在于，所述的镁盐为氯化镁、硫酸镁、硝酸镁中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭，其特征在于，所述的秸秆粉为玉米秸秆粉、小麦秸秆粉、大豆秸秆、水稻秸秆中的一种或多种。
8.权利要求1～7任意一项所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：
按配比，将沸石粉、铵离子磷酸盐、镁盐混合，得到混合物；
将混合物研磨，磨碎成-200目的混合粉末；
步骤2：
将秸秆破碎至-5mm，得到秸秆粉；按配比，将秸秆粉和混合粉末混合均匀，得到用于改良土壤的缓释型秸秆炭。
9.权利要求1～7任意一项所述的用于改良土壤的缓释型秸秆炭的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
将用于改良土壤的缓释型秸秆炭深耕填埋至农田中。
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