专利名称：一种水稻专用炭醋缓释生物肥及其制备方法
技术领域：
本发明属于生物技术领域，进一步属于生物肥料技术领域，具体涉及一种水稻缓释生物肥及其制备方法。
背景技术：
水稻的一个生长周期中需要吸收较多的营养物质，不仅仅是普通肥料所提供氮、磷、钾，根据木桶短板理论，如缺乏其他养分，就不能正常生长发育，植株瘦小，抽穗不齐，授粉率低，严重影响产量。目前由于化肥增产显著而大量使用，造成土壤质地的污染和劣变，自然生态条件破坏。尤其是肥力的利用率低，这不仅浪费资源，而且污染环境。肥料是提供水稻所必需的营养元素，能够改变土壤组分，提高土壤肥力，增加土壤有机物质。因而合理施肥对水稻的生长发育，促进作物新陈代谢，提高水稻单位面积产量起着决定性的作用。对肥料本身进行改性，开发缓释、控释肥料是最为快捷方便、最能从根本上解决肥料损失问题的有效措施。缓释 肥料具有养分释放慢，作物吸收多，养分利用率高的特点，施用缓施肥还可以简化劳动程序，省工省时。目前国内外的缓释肥料一般都是通过包膜、包裹、包囊、涂层等物理方法达到延长肥效的肥料，以及将速溶性肥料与橡胶乳液、工农业废弃物混炼所形成的包裹肥料，这些肥料造价较高，且不具备空隙丰富、吸附能力强、提高低温、增加地力，改善土壤结构等特点，因此开发一种节约成本且制备方法简单、经济环保的水稻缓释生物肥是非常必要的。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种水稻专用炭醋缓释生物肥；第二目的在于提供所述水稻专用炭醋缓释生物肥的制备方法。本发明的第一目的是这样实现的，包括重量百分数尿素4(Γ50%、磷酸二铵10 15%、氯化钾10 20%、微量元素2 5%，还包括重量百分数有机炭20 30%、醋液8 10%。本发明的第二目的是这样实现的，包括缓释颗粒肥制备、养分分析、配制步骤，具体包括:
Α、缓释颗粒肥制备:将配制好的各原料肥和有机炭分别进行粉碎，按各原料肥与有机炭重量比5(Γ80:2(Γ50进行混合得各原料，再喷洒各原料重量的13 98%。的醋液进行混合，搅拌均匀经造粒、整粒、烘干得到各种缓释颗粒肥；
B、养分分析:对土壤养分及作物特性进行分析，得到分析检验报告；
C、配制:根据各种土壤养分及作物特性的分析检验报告，按组分配比配制得到目标水稻专用炭醋缓释生物肥。本发明采用成本低廉的有机炭替换了现有缓释肥的包膜、包裹、包囊、涂层等造价较高的方法，加入制备有机炭时产生的副产品醋液，能疏松土壤、减少作物病虫害发生、调节并保持土壤中水分含量、改善土壤的透气性和保持肥效、调节土壤的有害气体、促进植物生长、增加促进植物生长作用的微生物，有利于植物生长并具有调节地温的作用。本发明是含有多种养分的综合体，不是养分单一的化学肥料，它除了含氮、磷、钾等大量营养元素外还富含氨基酸、腐植酸、钙、硫、锌、铁、硼等二十多种作物必需的“品质元素”，起到了调节土壤平衡营养的作用，是一种新型高效绿色全营养螯合专用肥料。
图1为本发明工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。本发明所述的水稻专用炭醋缓释生物肥，包括重量百分数尿素4(Γ50%、磷酸二铵10 15%、氯化钾10 20%、微量元素2 5%，还包括重量百分数有机炭20 30%、醋液8 10%。所述的有机炭为以生物量为原料制成的多孔碳。所述的有机炭是以生物量为原料用炭化炉干馏工艺生产的颗粒炭，粒度为100^200目的有机炭。所述的微量元素为硝酸铵钙、硫酸镁、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸、硼砂、硫酸铜、钥酸铵中的一种或几种。所述的醋液为木醋液、有机酸、糠醛、乙酸丁酯或丙酮中的一种或几种。所述的醋液为木醋液 。本发明所述的水稻专用炭醋缓释生物肥的制备方法，包括缓释颗粒肥制备、养分分析、配制步骤，具体包括:
Α、缓释颗粒肥制备:将配制好的各原料肥和有机炭分别进行粉碎，按各原料肥与有机炭重量比5(Γ80:2(Γ50进行混合得各原料，再喷洒各原料重量的13 98%。的醋液进行混合，搅拌均匀经造粒、整粒、烘干得到各种缓释颗粒肥；
B、养分分析:对土壤养分及作物特性进行分析，得到分析检验报告；
C、配制:根据各种土壤养分及作物特性的分析检验报告，按组分配比配制得到目标水稻专用炭醋缓释生物肥。所述的各原料肥包括大量元素原料肥和中微量元素原料肥；所述大量原料肥为尿素、硝酸钾、硝磷酸铵、磷酸二铵、重过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾中的一种或几种，所述中微量元素原料肥为硫酸镁、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸、硼砂、硫酸铜、钥酸铵中的一种或几种。所述的有机炭为以生物量为原料制成的多孔碳。所述的生物量为农林业废弃物，包括玉米、水稻、小麦秸杆，废弃木屑等。生物量(biomass)是生态学术语或对植物专称植物量(phytomass),是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质(干重)(包括生物体内所存食物的重量)总量。生物量是生物在某一特定时刻单位空间的个体数、重量或其含能量，可用于指某种群、某类群生物的(如浮游动物)或整个生物群落的生物量。狭义的生物量仅指以重量表示的，可以是鲜重或干重。所述的醋液为木醋液、有机酸、糠醛、乙酸丁酯或丙酮中的一种或几种。所述的醋液为木醋液。
本发明的特点:
1、基质材料颗粒炭生产工艺的先进性。由于本发明采用的是炭化炉缺氧干馏分解工艺生产的颗粒炭完全保留原有的微孔，空隙度高，因而生产的颗粒炭具有良好的吸附性和增温保湿性。2、缓释增温效果好。由于颗粒炭为深黑色有机产品，富含微孔，具有极强的吸肥、吸水、吸光增温特性，施入土壤之后，不但可以持肥缓释，减少肥料淋失浪费，而且在每个炭素颗粒周围形成增温隔热区，对于解决低温偏低出苗和生长缓慢等问题具有重要作用。3、是经济环保。来源于天然生物质的木醋液用于土壤可调节保持土壤水分，调节土壤的酸碱度，改善透气性和保持肥效，预防种子枯病，更可调节地温的作用，具有改良土壤的效果。炭醋肥可疏松土壤，減少作物病虫害发生，调节并保持土壤水分，改善土壤透气性和保持肥效，调节土壤的酸碱度，吸附土壤中的有害气体，促进植物生长，增加有益生物数量，补充元素，改善果实食味和质量。
4、是产品应用范围广泛，开发潜力巨大。实施例1——缓释颗粒肥制备
分别将尿素lOOKg、磷酸二铵lOOKg、氯化钾lOOKg、硫酸镁10Kg、硫酸锌10Kg、硫酸亚铁10Kg、硼酸10Kg、硼砂10Kg、硫酸铜10Kg、钥酸铵IOKg和有机炭100 t分别进行粉碎过100目筛，按照各原料肥:有机炭重量比50:20进行混合分别得到缓释尿素140 Kg、缓释磷酸二铵140Kg、缓释氯化钾140Kg、缓释硫酸镁14Kg、缓释硫酸锌14Kg、缓释硫酸亚铁14Kg、缓释硼酸14Kg、缓释硼砂14Kg、缓释硫酸铜14Kg、缓释钥酸铵14Kg，再分别喷洒重量的13%。的木醋液进行混合，搅拌均匀经造粒、整粒、烘干得到炭醋缓释尿素颗粒141.8 Kg、炭醋缓释磷酸二铵颗粒141.8Kg、炭醋缓释氯化钾颗粒139.9Kg、炭醋缓释硫酸钾颗粒141Kg、炭醋缓释硫酸镁颗粒14.2Kg、炭醋缓释硫酸锌颗粒14.lKg、炭醋缓释硫酸亚铁颗粒14.2Kg、炭醋缓释硼酸颗粒13.8Kg、炭醋缓释硼砂颗粒14.lKg、炭醋缓释硫酸铜颗粒14Kg、炭醋缓释钥酸铵颗粒13.9Kg。实施例2——缓释颗粒肥制备
分别将尿素lOOKg、磷酸二铵lOOKg、氯化钾lOOKg、硫酸镁10Kg、硫酸锌10Kg、硫酸亚铁10Kg、硼酸10Kg、硼砂10Kg、硫酸铜10Kg、钥酸铵IOKg和有机炭100 t分别进行粉碎过100目筛，按照各原料肥:有机炭重量比80:50进行混合分别得到缓释尿素160 Kg、缓释磷酸二铵160Kg、缓释氯化钾160Kg、缓释硫酸镁16Kg、缓释硫酸锌16Kg、缓释硫酸亚铁16Kg、缓释硼酸16Kg、缓释硼砂16Kg、缓释硫酸铜16Kg、缓释钥酸铵16Kg，再分别喷洒重量的98%。的丙酮进行混合，搅拌均匀经造粒、整粒、烘干得到炭醋缓释尿素颗粒174Kg、炭醋缓释磷酸二铵颗粒174Kg、炭醋缓释氯化钾颗粒173Kg、炭醋缓释硫酸镁颗粒17.4Kg、炭醋缓释硫酸锌颗粒17.5Kg、炭醋缓释硫酸亚铁颗粒17.lKg、炭醋缓释硼酸颗粒17.0Kg、炭醋缓释硼砂颗粒17.3Kg、炭醋缓释硫酸铜颗粒17.lKg、炭醋缓释钥酸铵颗粒17.3Kg。实施例3
分别将尿素lOOKg、磷酸二铵lOOKg、氯化钾lOOKg、、硫酸镁10Kg、硫酸锌10Kg、硫酸亚铁10Kg、硼酸10Kg、硼砂10Kg、硫酸铜10Kg、钥酸铵IOKg和有机炭IOOt分别进行粉碎过200目筛，按照各原料肥:有机炭重量比50:50进行混合分别得到缓释尿素200Kg、缓释磷酸二铵200Kg、缓释氯化钾200Kg、缓释硫酸镁20Kg、缓释硫酸锌20Kg、缓释硫酸亚铁20Kg、缓释硼酸20Kg、缓释硼砂20Kg、缓释硫酸铜20Kg、缓释钥酸铵20Kg，再分别喷洒重量的50%。的木醋液进行混合，搅拌均匀经造粒、整粒、烘干得到炭醋缓释尿素颗粒208Kg、炭醋缓释磷酸二铵颗粒203Kg、炭醋缓释氯化钾颗粒206Kg、炭醋缓释硫酸镁颗粒20.6Kg、炭醋缓释硫酸锌颗粒20.3Kg、炭醋缓释硫酸亚铁颗粒20.4Kg、炭醋缓释硼酸颗粒20.6Kg、炭醋缓释硼砂颗粒20.2Kg、炭醋缓释硫酸铜颗粒20.5Kg、炭醋缓释钥酸铵颗粒20.3Kg。实施例4
对石屏县异龙镇种植水稻明优-1I 86的土壤养分以及水稻特性分析情况如下:
土壤:浮泥田一潜育型冲积性水稻土，质地轻壤，肥力中上，土壤养分含量为PH值8.33、有机质 48.34g/kg、全氮 2.7g/kg、水解氮 82.9mg/kg、全磷 1.llg/kg、速效磷 12.46mg/kg、全钾 19g/kg、速效钾 134.7mg/kg。水稻:明优-1I 86，株高100-115厘米，穗长25.6厘米，穗粒数164粒，结实率百分之81.8，千粒重28 .2克。三系组合，全生育期中稻151天、双季晚稻128-135天，株型集散适中，分蘖力中等，后期转色好，抗倒伏；中感稻瘟病、感白叶枯病；整精米率百分之56.2，垩白粒率百分之78.8，垩白度百分之18.9，胶稠度46毫米，直链淀粉含量百分之22.5。根据上述情况，取实施例1得到的炭醋缓释尿素颗粒587.5Kg、炭醋缓释磷酸二铵颗粒162.5Kg、炭醋缓释氯化钾颗粒212.5Kg、炭醋缓释硫酸镁颗粒5.4Kg、炭醋缓释硫酸锌颗粒5.4Kg、炭醋缓释硫酸亚铁颗粒5.4Kg、炭醋缓释硼酸颗粒5.3Kg、炭醋缓释硼砂颗粒
5.4Kg、炭醋缓释硫酸铜颗粒5.3Kg、炭醋缓释钥酸铵颗粒5.3Kg混勻得到1000 Kg炭醋缓释肥。实施例5
对红河种植红优4号水稻的土壤养分以及水稻特性分析情况如下:
土壤:冬水田一潜育型冲积性水稻土，质地中壤，土层深厚，肥力中上，地势平坦，代表面积2.6万亩。土壤养分含量为PH值7.01、有机质75.88g/kg、全氮4.08g/kg、水解氮182.98mg/kg、全磷 1.12g/kg、速效磷 16.20 mg/kg、全钾 17g/kg、速效钾 146.61mg/kg。水稻:红优4号，全生育期148天，;株高100厘米，穗长23.1厘米，穗粒数138粒，结实率78.6%，千粒重31.7克，谷粒长宽比3: 1，株型紧凑，叶片上举，茎杆粗壮，抗倒伏，分蘖力强，田间抗性好，不早衰。根据上述情况，取实施例2得到的炭醋缓释尿素颗粒585Kg、炭醋缓释磷酸二铵颗粒164Kg、炭醋缓释氯化钾颗粒213Kg、炭醋缓释硫酸镁颗粒5.5Kg、炭醋缓释硫酸锌颗粒
5.4Kg、炭醋缓释硫酸亚铁颗粒5.4Kg、炭醋缓释硼酸颗粒5.4Kg、炭醋缓释硼砂颗粒5.5Kg、炭醋缓释硫酸铜颗粒5.4 Kg、炭醋缓释钥酸铵颗粒5.4Kg混匀得到1000 Kg炭醋缓释肥。实施例6
对东川种植H云恢290水稻的土壤养分以及水稻特性分析情况如下:
土壤:潴育型冲积性水稻土，质地中壤，土层深厚，肥力中上，地势平坦，盆谷平坝地。土壤养分含量为PH值7.35、有机质46.40g/kg、全氮1.69g/kg、水解氮174.30mg/kg、全磷
1.02g/kg、速效磷 13.20 mg/kg、全钾 14g/kg、速效钾 125.68mg/kg。水稻:H云恢290,是一个中晚熟品种,全生育期176天左右,在气候适宜和栽培管理良好的条件下，每亩产量可达623-658千克。属高钙抗稻瘟病的栽培品种，根系发达，叶色浅绿，株型好，分蘖中等，株高118.2 Cm，穗长24.2 Cm，穗粒数157粒，千粒重27.0克，谷粒细长，落粒性中等，不倒伏，米粒白色透明。根据上述情况，取实施例3得到的炭醋缓释尿素颗粒592Kg、炭醋缓释磷酸二铵颗粒160Kg、炭醋缓释氯化钾颗粒216Kg、炭醋缓释硫酸镁颗粒4.6Kg、炭醋缓释硫酸锌颗粒
4.6Kg、炭醋缓释硫酸亚铁颗粒4.6Kg、炭醋缓释硼酸颗粒4.5Kg、炭醋缓释硼砂颗粒4.5Kg、炭醋缓释硫酸铜颗粒4.6 Kg、炭醋缓释钥酸铵颗粒4.6Kg混匀得到IOOOKg炭醋缓释肥。试验例I
1、试验材料与方法
1.1试验材料
试验在石屏县异龙镇大水村委会左所村的稻田进行，小区面积20m2，水稻试验选浮泥田一潜育型冲积性水稻土，质地轻壤，肥力中上，地势平坦，前作休闲，代表面积2.6万亩。试验用肥为普通尿素:山西产，含氮46.0%;普通过磷酸钙:云南产，含有效磷(P205) 12% ;硫酸钾:青海产，含有效钾(K20) 60% ;炭醋缓释肥，含氮量为25%。以水稻明优-1I 86为供试作物，设计了不同肥料品种、不同措施的田间小区试验，田间管理同一般大田。1.2试验方法
试验小区按完全随机区组设计，设3个处理，处理A:施用炭醋缓释肥小区，处理B:常规施肥小区，处理C:空白试验小区。小区面积为20m2每穴插秧2-4株，与当地的农户的一样，在收获前对不同处理的水稻小区分别随机抽取8株，对其分蘖动态即有效分蘖和无效分蘖进行统计，以及水稻的农艺学性状的统计，收获后调查其生物学产量及构成因素。
·
2、结果与分析
2.1施用炭醋缓释肥对水稻农艺学性状的影响
收获前分别对各个小区随机抽取8株水稻进行生物学性状的调查和统计，结果表明，施用炭醋肥的处理A比施用常规化肥的处理B，分蘖数分别提高了 33.33%;株高提高了
6.88%。和空白相比分蘖数平均提高了 111.17% ;有效分蘖数平均提高了 105.56% ;株高上平均提高了 13.22%。说明炭醋缓释肥缓慢释放的规律与水稻生长前期和中期的需肥规律相吻合，释放出来的营养元素得到了充分的利用，使水稻的生物学性状有了不同程度的改善和提闻。2.2施用炭醋缓释肥对水稻产量和构成的影响
在试验过程中，常规施肥处理在水稻生长中后期有脱肥现象，这是由于常规施肥后在土壤中局部很快造成很高的肥料浓度，但是土壤保蓄能力有限，造成肥料大量的流失，使后期养分缺乏。而炭醋缓释肥养分供应持续，水稻孕穗灌浆期无脱肥现象发生，表现在农艺性状上，炭醋缓释肥处理的有效穗数、结实率、每穗实粒数都略高于常规施肥处理。以上各项累积效果反映在小区产量上，是造成炭醋缓释肥高产的原因。通过收获后，在日照下晒干后测得各个小区的实际产量结果表明:施用炭醋缓释肥处理A比常规施肥的处理B产量增加了 25.14%，和处理C相比效果则更加显著。
权利要求
1.一种水稻专用炭醋缓释生物肥，包括重量百分数尿素4(Γ50%、磷酸二铵15 20%、氯化钾10 20%、微量元素2 5%，其特征在于还包括重量百分数有机炭20 30%、醋液8 10%。
2.根据权利要求1所述的水稻专用炭醋缓释生物肥，其特征在于所述的有机炭为以生物量为原料制成的多孔碳。
3.—种权利要求1或2所述的水稻专用炭醋缓释生物肥，其特征在于所述的有机炭是以生物量为原料用炭化炉干馏工艺生产的颗粒炭，粒度为10(Γ200目的有机炭。
4.根据权利要求1所述的水稻专用炭醋缓释生物肥，其特征在于所述的微量元素为硝酸铵钙、硫酸镁、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸、硼砂、硫酸铜、钥酸铵中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的水稻专用炭醋缓释生物肥，其特征在于所述的醋液为木醋液、有机酸、糠醛、乙酸丁酯或丙酮中的一种或几种。
6.根据权利要求1或5所述的水稻专用炭醋缓释生物肥，其特征在于所述的醋液为木醋液。
7.—种权利要求f 6任一所述的水稻专用炭醋缓释生物肥的制备方法，其特征在于包括缓释颗粒肥制备、养分分析、配制步骤，具体包括: A、缓释颗粒肥制备:将配制好的各原料肥和有机炭分别进行粉碎，按各原料肥与有机炭重量比5(Γ80:2(Γ50进行混合得各原料，再喷洒各原料重量的13 98%。的醋液进行混合，搅拌均匀经造粒、整粒 、烘干得到各种缓释颗粒肥； B、养分分析:对土壤养分及作物特性进行分析，得到分析检验报告； C、配制:根据各种土壤养分及作物特性的分析检验报告，按组分配比配制得到目标水稻专用炭醋缓释生物肥。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的各原料肥包括大量元素原料肥和中微量元素原料肥；所述大量原料肥为尿素、磷酸二铵、氯化钾中的一种或几种，所述中微量元素原料肥为硫酸镁、硫酸锌、硫酸亚铁、硼酸、硼砂、硫酸铜、钥酸铵中的一种或几种。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的有机炭为以生物量为原料制成的多孔碳。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的醋液为木醋液、有机酸、糠醛、乙酸丁酯或丙酮中的一种或几种。
全文摘要
本发明公开了一种水稻专用炭醋缓释生物肥及其制备方法，所述的水稻专用炭醋缓释生物肥，包括重量百分数尿素40~50%、磷酸二铵10~15%、氯化钾10~20%、微量元素2~5%，还包括重量百分数有机炭20~30%、醋液8~10%。所述的制备方法包括缓释颗粒肥制备、养分分析、配制步骤，具体包括将配制好的各原料肥和有机炭分别进行粉碎，按各原料肥与有机炭重量比50~80:20~50进行混合得各原料，再喷洒各原料重量的13~98‰的醋液进行混合，搅拌均匀经造粒、整粒、烘干得到各种缓释颗粒肥；根据对土壤养分及作物特性进行分析后的分析检验报告；按组分配比配制得到目标水稻专用炭醋缓释生物肥。本发明制备方法简单，经济环保且在降低生产成本的同时提高了经济效益。
文档编号C05G3/00GK103232291SQ20131016038
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月4日 优先权日2013年5月4日
发明者蔡志远, 达布希拉图, 李江红, 陈义, 查云军 申请人:云南威鑫农业科技股份有限公司