一种肥料增效剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于肥料领域，尤其涉及一种肥料增效剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]目前，农业上普遍存在化肥利用率偏低、化肥使用量过大的现象。这不仅浪费了大量的资源，同时也容易造成环境污染问题和耕作条件的恶化。使用化肥增效剂能够在一定程度上提高化肥的利用率，进而降低由于化肥利用率低带来的环境问题。如，中国专利CN200910144692采用聚天冬氨酸、微量元素、膨润土、腐植酸钠、沸石、坡缕石、海绿石、硫脲和纳米碳作为化肥增效剂，该增效剂增效效果不佳。中国专利CN201210364444公开了一种液态肥料增效剂及其制备方法，该液态肥料增效剂还有纳米碳和微量稀土，其制备方法为:从稀土萃取分离过程中收集氯铵废水；电解液的制备，往收集的氯铵废水中加入分散剂配制成电解液;纳米碳的制备，采用电解法制备纳米碳，将两块石墨电极放入装有上述电解液的电解槽中，采用脉冲电源经过12_20h的电解处理，即可制备成含有纳米碳的液体肥料增效剂。中国专利CN201410054619公开了一种纳米碳稀土增效肥料，包含稀土和质量百分含量为0.01-0.9%的纳米碳。然而，现有的化肥增效剂碳源单一，多为纳米碳材料，而纳米碳的制备条件复杂，成本高;且纳米碳的添加量低，增效过程实现率低。此外，对稀土元素的要求较为严苛。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种肥料增效剂，旨在解决现有化肥增效剂增效效果不佳、制备方法复杂、且原料选择要求严苛的问题。
[0004]本发明的另一目的在于提供一种肥料增效剂的制备方法。
[0005]本发明的再一目的在于提供一种肥料，所述肥料包括上述肥料增效剂。
[0006]本发明是这样实现的，一种肥料增效剂，以所述肥料增效剂的总重为100%计，由如下重量百分含量的下列组分组成:
[0007]活性炭80-90%;
[0008]稀土无机盐10-20%。
[0009 ]以及，一种肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤:
[0010]将活性炭材料进行粉碎过筛处理，得到活性炭；
[0011 ]按照上述肥料增效剂的配方称取各组分；
[0012]将所述活性炭和稀土无机盐进行混合处理。
[0013]以及一种肥料，包括上述肥料增效剂。
[0014]本发明提供的肥料增效剂，采用活性炭作为基体组分，所述活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的内比表面积、炭表面上含有(或可以附加)多种官能团、具有催化性能、性能稳定，可以在不同温度、酸碱度中使用、可以再生。以活性炭作为基体组分，其发挥吸附剂的作用，可以加强土壤对肥料元素的吸附和保持，抑制肥料的流失，有利于作物的吸收利用，从而提高其肥料的利用率。同时，本发明采用稀土无机盐作为主要材料，其水溶性很好，在土壤中更易被吸收利用。且稀土是植物生长的生理调节剂，对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征；同时稀土属低毒物质，对人畜无害，对环境无污染，合理使用稀土，可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。
[0015]本发明提供的肥料增效剂，原材料易选取，成本低廉，更重要的是，所述肥料增效剂可以促进肥料养分的吸收率，减少养分流失，使肥料的利用率提高15-30%。且所述活性炭和稀土无机盐结合，可以提高种子的出苗率，使其出苗率在10%以上。本发明提供的肥料增效剂，可施加土壤、施加环境温度不受限制，可以广泛用于南北方各种土质。
[0016]本发明提供的肥料增效剂的制备方法，制作工艺简单，设备投入低，成本低廉，易于实现产业化。
[0017]本发明提供的肥料含有上述肥料增效剂，其肥料的利用率提高15-30%。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]一种肥料增效剂，以所述肥料增效剂的总重为100%计，由如下重量百分含量的下列组分组成:
[0020]活性炭80-90%;
[0021]稀土无机盐10-20%。
[0022]具体的，本发明实施例中，采用所述活性炭作为基体组分，所述活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的内比表面积，其吸附性能好，可以加强土壤对肥料元素的吸附和保持，抑制肥料的流失，有利于作物的吸收利用，从而提高其肥料的利用率。作为优选实施例，所述活性炭的碘吸附值大于800mg/g;或所述活性炭的比表面积大于1000m2/g。
[0023]同时，本发明实施例所述活性炭的碳表面上含有(或可以附加)多种官能团，具体的，所述活性炭表面富有含氧官能团，所述含氧官能团包括羧基、酚羟基、醚基等，这些不同种类的含氧基团作为所述活性炭上的主要活性部位，能使所述活性炭表面呈现微弱的酸性、碱性、氧化还原性等，这些性能影响所述活性炭与活性组分或有机物的结合能力，赋予所述化肥增效剂良好的催化性能，进而影响其吸附性能，对肥料养分的流失起到了抑制作用。此外，所述活性炭性能稳定，可以在不同温度、酸碱度中使用、可以再生，使得所述化肥增效剂能够适合各种气候、各种土壤，可以广泛推广使用。
[0024]本发明实施例中，所述活性炭的粒径大小直接作为活性炭吸附能力强弱的指标，具体的，目数越低，粒径越大，活性炭的吸附性就降低，无法起到提高肥料养分利用；目数越高，粒径越小，虽然活性炭的吸附性提升，但是工艺操作难度极高，制备条件苛刻。作为优选实施例，所述活性炭的粒径为150-300目，具体都可为150目、180目、200目、220目、250目、280 目、300 目。
[0025]本发明实施例所述活性炭的来源广泛，且成本低廉。作为具体优选实施例，所述活性炭为生物炭、煤炭、泥炭中的至少一种。其中，所述生物炭是富含碳的生物有机材料(生物质)通过高温裂解的方法，在无氧或少氧的条件下制备而成的一种孔隙结构发达、含碳量高的碳化物质。制备生物质炭大多数原料来源于农业废弃物。本发明实施例所述生物炭包括木炭、竹炭、稻壳炭及秸杆炭等。所述煤炭是将煤经炭化活化后的产物。该优选的活性炭来源广泛，且成本低廉，更重要的是，可以合理地将废弃资源被废为宝，复符合绿色环保理念。
[0026]本发明实施例所述活性炭的添加量为所述肥料增效剂的总重的80-90%。用于肥料中时，占肥料总重的1-3%。所述活性炭的添加量过少，吸附能力不足，肥料养分易流失；若添加量过多，形成的水不溶物也增多，不利于设施施肥，并且，活性炭的添加成本也过于尚昂，不具有实用性。
[0027]本发明实施例采用稀土无机盐作为主要材料，其水溶性很好，在土壤中更易被吸收利用。且稀土是植物生长的生理调节剂，对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征；同时稀土属低毒物质，对人畜无害，对环境无污染，合理使用稀土，可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。作为优选实施例，所述稀土无机盐包括稀土硝酸盐、稀土硫酸盐、稀土氯化物中的至少一种。