一种绿色环保的炭基缓释肥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种肥料技术领域，特别涉及一种绿色环保的炭基缓释肥及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 生物质炭是由植物生物质在低温下热解形成的难溶多孔固态物质，具有很高的生 物化学稳定性，进入土壤后对土壤的理化性质具有明显的改善作用，是一种优秀的肥料缓 释材料。但目前市场上利用生物质炭制作缓释肥的应用很少，农民大多从成本上考虑，不 愿使用价格较高的缓控释肥料，因此炭基缓释肥得不到规模化的使用，同时市场上广泛使 用的聚合物包膜材料大多为不可降解的高分子聚合物，施用后的残留会对土壤结构造成破 坏。为此，本发明人提供了一种新型的炭基缓释肥及其制备方法，利用我国资源丰富的水稻 秸杆作为生物质炭的制备原料以降低生产成本，原料选择上根据可持续发展的原则，采用 无残留、无污染、易降解的有机质，制备营养成分大、颗粒强度高、保肥时间长的绿色炭基缓 释肥。
【发明内容】
[0003] 本发明弥补了现有技术的不足，提供一种绿色环保的炭基缓释肥及其制备方法。
[0004] 本发明的技术方案如下： 本发明肥料由下列重量份的原料制成：菜籽饼23-25、硅藻土 16-18、水稻秸杆19-21、 改性木薯淀粉溶液3-5、硫酸硅2-4、磷酸二氢钾4-6、凹凸棒土 4-6、腐植酸原粉5-8、麦麸 27-29、食用菌菌渣18-22 ; 所述改性木薯淀粉溶液由下列重量份的原料制成：木薯淀粉45-55、浓硫酸2-3、高锰 酸钾溶液4-6、氢氧化钠3-5、硼砂1-2、亚硒酸钠2-3、碳酸氢钙2-4、水适量；其制备方法是 将木薯淀粉溶解于两倍于其质量的水中，不断搅拌下加入浓硫酸催化，5-10分钟后加入高 锰酸钾溶液氧化50-70分钟，期间不断搅拌，然后加入氢氧化钠糊化15-25分钟，再加入硼 砂交联10-20分钟，搅拌均匀后加入亚硒酸钠，将反应体系加热到60°C，螯合15分钟并搅拌 均匀，最后加入碳酸氢钙，并将反应体系加热到90°C，螯合30分钟，向得到的溶液中加入9 倍于其质量的水进行稀释，搅拌均匀后冷却，即得到木薯淀粉粘结剂。
[0005] 所述肥料的制备的具体步骤如下： (1) 将麦麸、菜籽饼、硅藻土、食用菌菌渣混合后投入到怄肥池中，加入适量水保持含水 量在30%-40%，怄肥21-24日； (2) 将步骤一所得腐熟料烘干后与硫酸硅、磷酸二氢钾共同粉碎后混合均匀，置于圆盘 造粒机中制成颗粒，备用； (3) 将水稻秸杆在550-650°C下连续热解2-3小时，得到生物质炭粉，备用； (4) 将步骤三所得生物质炭粉、腐植酸原粉、凹凸棒土以及60%改性木薯淀粉溶液混合 并搅拌均匀，待物料湿润后再与步骤二所得颗粒混合置于滚筒中，待物料翻滚35-45分钟 后将滚筒加热到80-100°C，同时向筒内喷涂剩余40%改性木薯淀粉溶液，55-65分钟后将所 得肥料取出，过20目筛保存，即得炭基缓释肥。
[0006] 制备过程中滚筒的延时加热能促进颗粒肥在吸水的过程中提高表面粘性，增加肥 料颗粒缓释层厚度，提高缓释效果。
[0007] 本发明的有益效果： 本发明的炭基缓释肥使用的原料均为环境友好型，且包含大量有机质，廉价易得的水 稻秸杆经炭化处理，减轻了农村中秸杆直接还田和焚烧带来的大规模的碳排放和空气污 染，同时恢复了土壤的肥力，提高了土地的生产性能，符合国家在农业生产上可持续发展的 观念，是一种绿色环保高效的肥料。 具体实施方案
[0008] 下面结合以下【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述： 称取下列重量份（kg)的原料制成：菜籽饼24、硅藻土 17、水稻秸杆20、改性木薯淀粉溶 液4、硫酸硅3、磷酸二氢钾5、凹凸棒土 5、腐植酸原粉7、麦麸28、食用菌菌渣20 ; 所述改性木薯淀粉溶液由下列重量份（kg)的原料制成：木薯淀粉50、浓硫酸2、高锰 酸钾溶液5、氢氧化钠4、硼砂1、亚硒酸钠2、碳酸氢钙3、水适量；其制备方法是将木薯淀粉 溶解于两倍于其质量的水中，不断搅拌下加入浓硫酸催化，7分钟后加入高锰酸钾溶液氧化 60分钟，期间不断搅拌，然后加入氢氧化钠糊化20分钟，再加入硼砂交联15分钟，搅拌均匀 后加入亚硒酸钠，将反应体系加热到60°C，螯合15分钟并搅拌均匀，最后加入碳酸氢钙，并 将反应体系加热到90°C，螯合30分钟，向得到的溶液中加入9倍于其质量的水进行稀释，搅 拌均匀后冷却，即得到木薯淀粉粘结剂。
[0009] 所述肥料的制备的具体步骤如下： (1) 将麦麸、菜籽饼、硅藻土、食用菌菌渣混合后投入到怄肥池中，加入适量水保持含水 量在35%，怄肥21日； (2) 将步骤一所得腐熟料烘干后与硫酸硅、磷酸二氢钾共同粉碎后混合均匀，置于圆盘 造粒机中制成颗粒，备用； (3) 将水稻秸杆在600°C下连续热解2小时，得到生物质炭粉，备用； (4) 将步骤三所得生物质炭粉、腐植酸原粉、凹凸棒土以及60%改性木薯淀粉溶液混合 并搅拌均匀，待物料湿润后再与步骤二所得颗粒混合置于滚筒中，待物料翻滚40分钟后将 滚筒加热到90°C，同时向筒内喷涂剩余40%改性木薯淀粉溶液，60分钟后将所得肥料取出， 过20目筛保存，即得炭基缓释肥。
[0010] 为了进一步说明本发明的应用价值，发明人选取了 40亩水田种植水稻，其中20亩 作为实验组使用本发明炭基缓释肥料作为基肥，另外20亩作为对照组使用普通水稻复合 肥作为基肥，种植期间日照、水源、田间管理模式均相同。收获后数据测定如下：
【主权项】
1. 一种绿色环保的炭基缓释肥，其特征在于，由下列重量份的原料制成：菜籽饼 23-25、硅藻土 16-18、水稻秸杆19-21、改性木薯淀粉溶液3-5、硫酸硅2-4、磷酸二氢钾4-6、 凹凸棒土 4-6、腐植酸原粉5-8、麦麸27-29、食用菌菌渣18-22 ; 所述改性木薯淀粉溶液由下列重量份的原料制成：木薯淀粉45-55、浓硫酸2-3、高锰 酸钾溶液4-6、氢氧化钠3-5、硼砂1-2、亚硒酸钠2-3、碳酸氢钙2-4、水适量；其制备方法是 将木薯淀粉溶解于两倍于其质量的水中，不断搅拌下加入浓硫酸催化，5-10分钟后加入高 锰酸钾溶液氧化50-70分钟，期间不断搅拌，然后加入氢氧化钠糊化15-25分钟，再加入硼 砂交联10-20分钟，搅拌均匀后加入亚硒酸钠，将反应体系加热到60°C，螯合15分钟并搅拌 均匀，最后加入碳酸氢钙，并将反应体系加热到90°C，螯合30分钟，向得到的溶液中加入9 倍于其质量的水进行稀释，搅拌均匀后冷却，即得到木薯淀粉粘结剂。
2. 根据权利要求书1所述的绿色环保的炭基缓释肥，其特征在于，制备方法的具体步 骤如下： (1) 将麦麸、菜籽饼、硅藻土、食用菌菌渣混合后投入到怄肥池中，加入适量水保持含水 量在30%-40%，怄肥21-24日； (2) 将步骤一所得腐熟料烘干后与硫酸硅、磷酸二氢钾共同粉碎后混合均匀，置于圆盘 造粒机中制成颗粒，备用； (3) 将水稻秸杆在550-650°C下连续热解2-3小时，得到生物质炭粉，备用； (4) 将步骤三所得生物质炭粉、腐植酸原粉、凹凸棒土以及60%改性木薯淀粉溶液混合 并搅拌均匀，待物料湿润后再与步骤二所得颗粒混合置于滚筒中，待物料翻滚35-45分钟 后将滚筒加热到80-100°C，同时向筒内喷涂剩余40%改性木薯淀粉溶液，55-65分钟后将所 得肥料取出，过20目筛保存，即得炭基缓释肥。
【专利摘要】本发明公开了一种绿色环保的炭基缓释肥，由下列重量份的原料制成：菜籽饼23-25、硅藻土16-18、水稻秸秆19-21、改性木薯淀粉溶液3-5、硫酸硅2-4、磷酸二氢钾4-6、凹凸棒土4-6、腐植酸原粉5-8、麦麸27-29、食用菌菌渣18-22；本发明的炭基缓释肥使用的原料均为环境友好型，且包含大量有机质，廉价易得的水稻秸秆经炭化处理，减轻了农村中秸秆直接还田和焚烧带来的大规模的碳排放和空气污染，同时恢复了土壤的肥力，提高了土地的生产性能，符合国家在农业生产上可持续发展的观念，是一种绿色环保高效的肥料。
【IPC分类】C05G3-00
【公开号】CN104803753
【申请号】CN201510171383
【发明人】郭永明
【申请人】安徽天叶肥料有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月13日