本发明属于生物肥料制备领域，特别是涉及一种缓释钾肥及其制备方法。
背景技术：
钾是植物生长必需的三大营养元素之一，对植物生长发育起着至关重要作用。钾离子是作物体内最有效的活化剂，能激活多种酶的活性，对作物生长发育起着重要的生理作用。钾元素通过促进植物叶绿素的合成，增强植物的光合作用提高co2的同化率，从而促进作物体内碳水化合物和蛋白质的合成与转运。此外，钾元素还能增强作物抗旱、抗高温、抗病、和抗倒伏等能力，从而提高其抵御外界恶劣环境的能力。今年来，随着作物种类和产量的提高，钾肥施用量也逐年提高。但是钾肥利用率仅为30%，这是因为钾肥属于速效性肥料，施入土壤后会快速溶于土壤溶液，随土壤水分迁移流失，特别是在红壤上钾素的流失更快。据不完全统计，我国工农业钟肥消耗量约为600万吨，其中50%钾肥源于进口。钾肥的低利用率极大地浪费了钾肥资源，同时也增加了种植的成本。
因此，研制一种利用度高的钾肥成为目前亟待解决的课题。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种缓释生物钾肥，此种钾肥具有优异的缓释保肥性能、保水性能，并且对土壤具有一定的改良作用。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种缓释生物钾肥，其特征在于，该缓释钾肥是由聚乙烯醇水凝胶处理玉米ddgs生物质炭负载钾肥制备而成。
所述的钾肥是氯化钾、硫酸钾、碳酸钾、硅酸钾中的一种或几种任意比例混合。
一种缓释生物钾肥的制备方法，该缓释钾肥制备方法具有如下步骤：
步骤1：玉米ddgs生物质炭的制备
将玉米ddgs在高速粉碎机中粉碎5~10min，再将玉米ddgs粉末放入马弗炉中高温处理6~12h，处理温度为300~600℃，制得玉米ddgs生物质炭。
步骤2：水凝胶缓释钾肥的制备
将聚乙烯醇添加到装有离子水的三口瓶中，在50~80℃下机械搅拌分散10~25min，搅拌转速100~300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭和钾肥，继续搅拌5~15h，制得水凝胶缓释钾肥。
优选的，所述聚乙烯醇与去离子水的质量比为5-10:100。
优选的，所述玉米ddgs生物质炭与钾肥的质量比为3-5:10。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明以酒精工业产生的副产物玉米ddgs原料制备了具有一种生物质炭，其表面具有丰富的孔隙和含氧基团可以吸附钾肥和水分，其作为钾肥的缓释载体具有优良的保肥性和保水性。
采用聚乙烯醇水凝胶处理玉米ddgs负载的钾肥可以更好的吸收固定土壤中的水分，进步减缓钾肥的释放，提高钾肥的利用率。
ddgs生物质炭可增加土壤阳离子交换量，促进土壤养分积累，增加土壤微生物活动空间，提高微生物数量及活性；同时还可吸附土壌中的重金属和有机污染物，对土壤具有改良作用。
附图说明
图1为钾肥在土壤中缓释机理示意图。
具体实施方式
实施例1
一种缓释生物钾肥的制备方法，该缓释生物钾肥制备方法具有如下步骤：
（1）玉米ddgs生物质炭的制备。
将玉米ddgs100g在高速粉碎机中粉碎5min，再将玉米ddgs粉末放入马弗炉中高温处理6h，处理温度为300℃，制得玉米ddgs生物质炭。
（2）水凝胶缓释钾肥的制备。
将5g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在50℃下机械搅拌分散10min，搅拌转速100转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭30g、硫酸钾100g，继续搅拌5h，制得水凝胶缓释钾肥。
实施例2
一种缓释生物钾肥的制备方法，该缓释生物钾肥制备方法具有如下步骤：
（1）玉米ddgs生物质炭的制备
将玉米ddgs100g在高速粉碎机中粉碎8min，再将玉米ddgs粉末放入马弗炉中高温处理10h，处理温度为500℃，制得玉米ddgs生物质炭。
（2）水凝胶缓释钾肥的制备
将8g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在50℃下机械搅拌分散15min，搅拌转速200转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭40g、碳酸钾30g，硫酸钾70g，继续搅拌10h，制得水凝胶缓释钾肥。
实施例3
（1）玉米ddgs生物质炭的制备
将玉米ddgs100g在高速粉碎机中粉碎10min，再将玉米ddgs粉末放入马弗炉中高温处理12h，处理温度为600℃，制得玉米ddgs生物质炭。
（2）水凝胶缓释钾肥的制备
将10g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、氯化钾50g，硫酸钾50g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
实施例4
（1）玉米ddgs生物质炭的制备
将玉米ddgs100g在高速粉碎机中粉碎10min，再将玉米ddgs粉末放入马弗炉中高温处理12h，处理温度为600℃，制得玉米ddgs生物质炭。
（2）水凝胶缓释钾肥的制备
将10g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、氯化钾100g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
实施例5
（1）玉米ddgs生物质炭的制备
将玉米ddgs100g在高速粉碎机中粉碎10min，再将玉米ddgs粉末放入马弗炉中高温处理12h，处理温度为600℃，制得玉米ddgs生物质炭。
（2）水凝胶缓释钾肥的制备
将10g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、碳酸钾100g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
实施例4不同钾肥性能比较试验
实施例6
（1）玉米ddgs生物质炭的制备
将玉米ddgs100g在高速粉碎机中粉碎10min，再将玉米ddgs粉末放入马弗炉中高温处理12h，处理温度为600℃，制得玉米ddgs生物质炭。
（2）水凝胶缓释钾肥的制备
将10g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、氯化钾20g，碳酸钾20g，硅酸钾60g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
实施例7：不同钾肥性能比较试验。
实验方法：实验分为8组，a组：实施例1，b组：实施例2，c组：实施例3，d组：实施例4，e组：实施例5，f组：实施例6，g组：普通钾肥，h组：本实验室制备的未经聚乙烯醇水凝胶处理的钾肥，具体方法如下：
（1）玉米ddgs生物质炭的制备
将玉米ddgs100g在高速粉碎机中粉碎10min，再将玉米ddgs粉末放入马弗炉中高温处理6h，处理温度为600℃，制得玉米ddgs生物质炭。
（2）玉米ddgs生物质炭/钾肥的制备
玉米ddgs生物质炭50g、硫酸钾100g添加到装有100ml去离子水的三口瓶中，在室温下搅拌15h，搅拌转速300转/分钟，即得。
比较上述不同钾肥的性能，即10天室温水中钾素溶出率（%）、10天室温土柱中钾素溶出率（%）、土壤有机质含量(g/kg)和拔节期株高（cm），试验结果见表1。
实验结果可知：经玉米ddgs生物质炭处理的钾肥在肥效、保肥性和对土壤改性方面，比未进行处理的钾肥有所提升；为进一步提升生物钾肥的保肥性，采用聚乙烯醇水凝胶对生物质炭钾肥进行处理，测试结果表面：与未处理的钾肥相比，水凝胶处理的生物质炭钾肥在钾素溶出率和对土壤改良效果及提高植株高度方面均有明显提升；对一种钾肥或者多种并用钾肥进行改性，可明显提升钾肥的肥效和保肥性。
实施例8：玉米ddgs生物质炭与钾肥的质量比筛选实验。
实验方法：实验分为5组，a组：玉米ddgs生物质炭10g、硫酸钾100g添加到装有100ml去离子水的三口瓶中，在室温下搅拌15h，搅拌转速300转/分钟，即得玉米ddgs生物质炭/钾肥的制备；
b组：玉米ddgs生物质炭30g、硫酸钾100g添加到装有100ml去离子水的三口瓶中，在室温下搅拌15h，搅拌转速300转/分钟，即得玉米ddgs生物质炭/钾肥的制备。
c组：玉米ddgs生物质炭50g、硫酸钾100g添加到装有100ml去离子水的三口瓶中，在室温下搅拌15h，搅拌转速300转/分钟，即得玉米ddgs生物质炭/钾肥的制备。
d组：玉米ddgs生物质炭70g、硫酸钾100g添加到装有100ml去离子水的三口瓶中，在室温下搅拌15h，搅拌转速300转/分钟，即得玉米ddgs生物质炭/钾肥的制备。
e组：玉米ddgs生物质炭90g、硫酸钾100g添加到装有100ml去离子水的三口瓶中，在室温下搅拌15h，搅拌转速300转/分钟，即得玉米ddgs生物质炭/钾肥的制备。
比较上述玉米ddgs生物质炭/钾肥的性能，即10天室温水中钾素溶出率（%）、10天室温土柱中钾素溶出率（%）、土壤有机质含量(g/kg)和拔节期株高（cm），试验结果见下表2。
实验结果可知：玉米ddgs生物质炭与钾肥的质量比在3-5:10时在肥效、保肥性和对土壤改性方面，优于比其他比例的钾肥。
实施例9：聚乙烯醇与去离子水的质量比筛选实验。
实验方法：实验分为5组，a组：将1g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、硫酸钾100g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
b组：将5g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、硫酸钾100g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
c组：将10g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、硫酸钾100g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
d组:将15g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、硫酸钾100g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
e组：将20g聚乙烯醇添加到装有100g去离子水的三口瓶中，在80℃下机械搅拌分散25min，搅拌转速300转/分钟，待聚乙烯醇溶解，向三口瓶中加入玉米ddgs生物质炭50g、硫酸钾100g，继续搅拌15h，制得水凝胶缓释钾肥。
比较上述水凝胶缓释钾肥的性能，即10天室温水中钾素溶出率（%）、10天室温土柱中钾素溶出率（%）、土壤有机质含量(g/kg)和拔节期株高（cm），试验结果见下表3。
实验结果可知：聚乙烯醇与去离子水的质量比在5-10:100时在肥效、保肥性和对土壤改性方面，优于比其他比例的钾肥。