一种水稻专用生物质炭基复合肥料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种水稻专用生物质炭基复合肥料，按重量份包括如下组分：硫酸钾镁肥8～15份，氯化钾9～14份，肥料级磷酸氢钙13～20份，磷酸脲20～27份，粉状尿素25～30份，向日葵秸秆炭粉5～10份，硅酸钠0.1～1份，EDTA螯合锌0.1～0.5份，EDTA螯合铁0.05～0.5份，辅料1～7份。本发明还公开了一种水稻专用生物质炭基复合肥料的制备方法。本发明中，所述水稻专用生物质炭基复合肥料营养物质丰富，营养元素释放协调持久，一次性施肥无需追肥或少追肥，肥料养分利用效率高，可改良土壤性质，增加土壤肥力，并可显著提高水稻产量，具有明显的经济效益。
【专利说明】一种水稻专用生物质炭基复合肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农业肥料【技术领域】，尤其涉及一种水稻专用生物质炭基复合肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]水稻所结稻粒去壳后称大米或米。世界上近一半人口，都以大米为食。上个世纪晚期，世界稻米年产量平均为4000亿公斤左右，种植面积约1.45亿公顷。世界上所产稻米的95%为人类所食用。水稻也是我国主要的粮食作物，水稻品质的改善与产量的提高越来越受到关注。
[0003]水稻的生育过程分为前、中、后三个时期，前期是指从移栽至分孽终止，也就是水稻的营养生长阶段，此时以促进有效分粟和争取多穗为目标；中期是指水稻生育已进入生殖生长阶段(花粉形成时期)，此时以壮杆攻大穗为目标，但施肥不能过多；后期是指水稻进人抽穗到成熟的时期，此时以攻粒多、粒饱为主，既要保住不脱肥，又不能贪青晚熟，由于使用过程中存在一些不合理的因素，不仅导致肥料的养分利用率降低，而且也使包括土壤环境在内的生态环境遭到了严重的破坏。农业化肥的使用在我国水稻生产中占有非常重要的地位，根据我国大量的试验结果证实，我国目前化肥的N、P、K比例与土壤养分供应状况和作物对养分的吸收状况不相协调，现在的化肥市场主要以全溶、速溶、速散的化肥品种为主，加剧了肥料的浪费和养分的流失 ，在生产上必须通过多次追肥，才能满足作物整个发育期对养分的需求，这不仅费工、增加施肥成本，而且追肥、表施肥料养分损失量大，明显降低肥效，难以发挥肥料的增产效应。
[0004]我国人口众多，平均耕地面积十分有限，保护好现有耕地、改良利用障碍性土壤意义重大；因此如何制备一种营养物质丰富，营养元素释放协调持久，肥料养分利用效率高，一次性施肥无需追肥或少追肥，并可改良土壤性质，增加土壤肥力的水稻专用肥料成为目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种水稻专用生物质炭基复合肥料及其制备方法，所述水稻专用生物质炭基复合肥料营养物质丰富，营养元素释放协调持久，一次性施肥无需追肥或少追肥，肥料养分利用效率高，可改良土壤性质，增加土壤肥力，并可显著提高水稻产量，具有明显的经济效益。
[0006]本发明公开的一种水稻专用生物质炭基复合肥料，按重量份包括如下组分:硫酸钾镁肥8~15份，氯化钾9~14份，肥料级磷酸氢钙13~20份，磷酸脲20~27份，粉状尿素25~30份，向日葵秸杆炭粉5~10份，硅酸钠0.1~1份，EDTA螯合锌0.1~0.5份，EDTA螯合铁0.05~0.5份，辅料I~7份。
[0007]在具体实施例中，硫酸钾镁肥的重量份可以为8、8.3,9.7、10、10.8,11.7、12、13、13.9、15 ;氯化钾的重量份可以为9、9.4,10.5、11、11.8、12、12.9、13、14 ;肥料级磷酸氢钙的重量份可以为13,15,15.9、16、17、17.5、18、19、20 ;磷酸脲的重量份可以为20、21、22、23,23.8,24,24.5,25,25.7、26、27，粉状尿素的重量份可以为 25,25.8,26,26.4,27.5、28、28.9、29、30 ;向日葵秸杆炭粉的重量份可以为5,5.6,6.2、7、7.7、8、8.4、9、10 ;硅酸钠的重量份可以为0.1,0.3,0.4,0.55,0.64,0.7,0.84,0.9、1，EDTA螯合锌的重量份可以为0.1、0.15,0.25,0.26,0.3,0.37,0.4,0.5，EDTA 螯合铁的重量份可以为 0.05,0.1,0.15,0.2、0.27,0.3,0.39,0.4,0.5，辅料的重量份可以为 1、3、3.6,4.3、5、5.5,6.2,6.8、7。
[0008]优选地，按重量份包括如下组分:硫酸钾镁肥10~13份，氯化钾11~12份，肥料级磷酸氢钙16~18份，磷酸脲22~24份，粉状尿素26~28份，向日葵秸杆炭粉7~10份，硅酸钠0.4~0.7份，EDTA螯合锌0.15~0.25份，EDTA螯合铁0.1~0.4份，辅料3~5份。
[0009]优选地，所述辅料为海泡石。
[0010]优选地，粉状尿素、(磷酸脲+肥料级磷酸氢钙)与(硫酸钾镁肥+氯化钾)的重量比为(5~6): (7~8): (4~5)，且磷酸脲与肥料级磷酸氢钙的重量比为4: (3~4)。
[0011]优选地，所述复合肥料中N、P、K三种元素所占的重量百分比为:N+P205+K20≥40%O
[0012]优选地，粉状尿素与向日葵秸杆炭粉的重量比为3.5~4.5。
[0013]本发明还提出了一种水稻专用生物质炭基复合肥料的制备方法，包括如下步骤:
[0014]S1、按配比将肥料级磷酸氢钙、磷酸脲、硫酸钾镁肥、氯化钾、硅酸钠、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁及辅料搅拌均匀，经破碎后放入造粒机内混合均匀，造粒机转速为30~50r/min，并间歇式通入热蒸汽，得到水稻专用生物质炭基复合肥料母粒；
[0015]S2、将SI得到的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒烘干、筛分，送至造粒机内；
[0016]S3、按配比将粉状尿素微波加热至125~135°C呈熔融状态得到熔融物料，按配比将向日葵秸杆炭粉微波加热至60~80°C投入得到的熔融物料，搅拌得到浆料；
[0017]S4、将S3得到的浆料喷射与S2得到的物料颗粒表面，造粒机转速为30~40r/min,得到水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒；
[0018]S5、将S4得到的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒冷却至45~55°C后，筛分，送至包裹机内；
[0019]S6、将油状防结块剂喷涂在S5得到的物料表面，其中包裹机转速为15~20r/min，得到水稻专用生物质炭基复合肥料。
[0020]优选地，各个步骤具体为:
[0021 ] S1、按配比分别称取肥料级磷酸氢钙、磷酸脲、硫酸钾镁肥、氯化钾、硅酸钠、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁及辅料，投入原料搅拌机内搅拌均匀，经提升机提至破碎机破碎后，由变频式皮带输送机输送至造粒机内，混合均匀，造粒机转速为30~50r/min,间歇式通入热蒸汽，制成水稻专用生物质炭基复合肥料母粒；
[0022]S2、将SI得到的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒经微波肥料烘干机烘干后筛分，不合格的水稻专用生物质 炭基复合肥料母粒作返料再次进入破碎机内破碎后，进入造粒机重新造粒，合格的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒经变频式皮带输送机输送进入熔融尿素包裹造粒机；
[0023]S3、将配比的粉状尿素经提升机输送至尿素熔融罐内，利用微波加热至125~135°C呈熔融状态；将计量后的向日葵秸杆炭粉经变频式皮带输送机输送至微波肥料烘干机中，通过微波加热至60~80°C后，投入尿素熔融罐内，经搅拌器搅拌形成料浆；
[0024]S4、将S3得到的料浆由安装在S3中的尿素熔融罐的底部并伸入至S2中熔融尿素包裹造粒机内的喷头，经计量增压泵加压喷射于熔融尿素包裹造粒机内的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒表面，熔融尿素包裹造粒机转速为30~40r/min,随着熔融尿素包裹造粒机的转动，料浆覆盖于水稻专用生物质炭基复合肥料母粒表面形成水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒；
[0025]S5、将S4得到的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒经变频式皮带输送机输送至冷却机内，冷却至45~55°C后，通过筛分布料器进行筛分，不合格的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒作返料进入原料搅拌机内，再经破碎机破碎后，进入造粒机和熔融尿素包裹造粒机重新造粒，合格的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒经变频式皮带输送机输送至油状防结块剂包裹机内；
[0026]S6、在油状防结块剂包裹机入口处，安装有从油状防结块剂筒上接入的油状防结块剂雾化喷头，经计量增压泵加压，将油状防结块剂喷涂在水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒表面后，油状防结块剂包裹机转速为15~20r/min，得到水稻专用生物质炭基复合肥料。
[0027]优选地，向日葵秸杆炭粉的炭化工艺为:将大豆秸杆投入到微波炭化炉中，通过微波辐射加热炭化后，将其粉碎过70~90目筛，即得向日葵秸杆炭粉。
[0028]优选地，在SI中，造粒机转速为32~34r/min ;在S3中，将粉状尿素微波加热至123~126 °C，将向日葵秸杆炭粉微波加热至67~73 °C;在S4中，造粒机转速为33~36r/min ;在S5中，水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒冷却至48~50°C ;在S6中,包裹机转速为 16 ~18r/min。
[0029]本发明中，根据水稻在营养生长阶段、生殖生长阶段及抽穗至成熟时期各个阶段的需肥规律制备的水稻专用生物质炭基复合肥料含有丰富的氮、磷、钾等水稻生长所必需的大量元素，并添加了钙、镁、硫、硅、锌、铁、钠等中微量营养元素和有益元素，并通过控制添加向日葵秸杆炭粉与粉状尿素的含量，不仅为水稻提供了其生长所需的大量的营养物质，且由于向日葵秸杆炭粉的多孔结构，具有保水、保肥的特点，可大大提高肥料的利用率，其中海泡石具有粘结和吸附性能，可保持土壤中的肥料缓慢持久的释放出来，水稻的需肥特征表明协调和满足水稻对养分的需求是促使水稻增产的关键措施，上述水稻专用生物质炭基复合肥料的配方可满足水稻在生长过程中各阶段对养分的需求，其可结合水稻的生长特性和需肥规律将营养元素缓慢持久地释放出来，使肥料中养分的有效释放期延长，并满足水稻生长中后期对于养分的需求，使水稻对养分的吸收更加全面均衡，避免早衰，从而提高水稻的品质与产量，同时改良土壤理化性质，培肥地力，本产品作为基肥一次性施入基本上可满足水稻整个生育期对养分的需求，仅在返青拔节期视情况，增加一些氮素供应即可，具有省工、省时、且肥料利用率高等优点，本发明制备的水稻专用生物质炭基复合肥料适用于我国水稻产区及酸碱盐等障碍性土壤上的水稻种植使用。
【具体实施方式】
[0030]实施例1
[0031]一种水稻专用生物质炭基复合肥料，按重量份包括如下组分:硫酸钾镁肥10份，氯化钾11.7份，肥料级磷酸氢钙15份，磷酸脲23.3份，粉状尿素27.5份，向日葵秸杆炭粉
7.6份，硅酸钠0.5份，EDTA螯合锌0.2份，EDTA螯合铁0.2份，辅料4份。
[0032]本实施例中，上述水稻专用生物质炭基复合肥料的制备方法，包括如下步骤:
[0033]S1、按配比分别称取肥料级磷酸氢钙、磷酸脲、硫酸钾镁肥、氯化钾、硅酸钠、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁及辅料，投入原料搅拌机内搅拌均匀，经提升机提至破碎机破碎后，由变频式皮带输送机输送至造粒机内，混合均匀，造粒机转速为33r/min,间歇式通入热蒸汽，制成水稻专用生物质炭基复合肥料母粒；
[0034]S2、将SI得到的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒经微波肥料烘干机烘干后筛分，不合格的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒作返料再次进入破碎机内破碎后，进入造粒机重新造粒，合格的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒经变频式皮带输送机输送进入熔融尿素包裹造粒机；
[0035]S3、将配比的粉状尿素经提升机输送至尿素熔融罐内，利用微波加热至125°C呈熔融状态；将计量后的向日葵秸杆炭粉经变频式皮带输送机输送至微波肥料烘干机中，通过微波加热至70°C后，投入尿素熔融罐内，经搅拌器搅拌形成料浆；
[0036]S4、将S3得到的料浆由安装在S3中的尿素熔融罐的底部并伸入至S2中熔融尿素包裹造粒机内的喷头，经计量增压泵加压喷射于熔融尿素包裹造粒机内的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒表面，熔融尿素包裹造粒机转速为35r/min，随着熔融尿素包裹造粒机的转动，料浆覆盖于水稻专用生物质炭基复合肥料母粒表面形成水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒；
[0037]S5、将S4得到的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒经变频式皮带输送机输送至冷却机内，冷却至48°C后，通过筛分布料器进行筛分，不合格的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒作返料进入原料搅拌机内·，再经破碎机破碎后，进入造粒机和熔融尿素包裹造粒机重新造粒，合格的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒经变频式皮带输送机输送至油状防结块剂包裹机内；
[0038]S6、在油状防结块剂包裹机入口处，安装有从油状防结块剂筒上接入的油状防结块剂雾化喷头，经计量增压泵加压，将油状防结块剂喷涂在水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒表面后，油状防结块剂包裹机转速为18r/min，得到水稻专用生物质炭基复合肥料。
[0039]上述水稻专用生物质炭基复合肥料在水稻直播或移栽前作为基肥每亩施用40~50公斤/亩，水稻返青拔节期每亩追施尿素15公斤左右即可。
[0040]本实施例中水稻专用生物质炭基复合肥料对水稻产量方面的影响见下列表1:
[0041]表1不同肥料处理对水稻产量的影响
[0042]
【权利要求】
1.一种水稻专用生物质炭基复合肥料，其特征在于，按重量份包括如下组分:硫酸钾镁肥8~15份，氯化钾9~14份，肥料级磷酸氢钙13~20份，磷酸脲20~27份，粉状尿素25~30份，向日葵秸杆炭粉5~10份，硅酸钠0.1~1份，EDTA螯合锌0.1~0.5份，EDTA螯合铁0.05~0.5份，辅料I~7份。
2.根据权利要求1所述的水稻专用生物质炭基复合肥料，其特征在于，按重量份包括如下组分:硫酸钾镁肥10~13份，氯化钾11~12份，肥料级磷酸氢钙16~18份，磷酸脲22~24份，粉状尿素26~28份，向日葵秸杆炭粉7~10份，硅酸钠0.4~0.7份，EDTA螯合锌0.15~0.25份，EDTA螯合铁0.1~0.4份，辅料3~5份。
3.根据权利要求1所述的水稻专用生物质炭基复合肥料，其特征在于，所述辅料为海泡石。
4.根据权利要求1所述的水稻专用生物质炭基复合肥料，其特征在于，粉状尿素、(磷酸脲+肥料级磷酸氢钙)与(硫酸钾镁肥+氯化钾)的重量比为(5~6):(7~8):(4~5)，且磷酸脲与肥料级磷酸氢钙的重量比为4: (3~4)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的水稻专用生物质炭基复合肥料，其特征在于，所述复合肥料中N、P、K三种元素所占的重量百分比为:N+P205+K20≥40%。
6.根据权利要求1所述的水稻专用生物质炭基复合肥料，其特征在于，粉状尿素与向日葵秸杆炭粉的重量比为3.5~4.5。
7.一种根据权利要求1~6中任一项所述的水稻专用生物质炭基复合肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:S1、按配比将肥料级磷酸氢钙、磷酸脲、硫酸钾镁肥、氯化钾、硅酸钠、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁及辅料搅拌均匀，经破碎后放入造粒机内混合均匀，造粒机转速为30~50r/min,并间歇式通入热蒸汽，得到水稻专用生物质炭基复合肥料母粒；S2、将SI得到的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒烘干、筛分，送至造粒机内；S3、按配比将粉状尿素微波加热至125~135°C呈熔融状态得到熔融物料，按配比将向日葵秸杆炭粉微波加热至60~80°C投入得到的熔融物料，搅拌得到浆料；S4、将S3得到的浆料喷射与S2得到的物料颗粒表面，造粒机转速为30~40r/min，得到水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒；S5、将S4得到的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒冷却至45~55°C后，筛分，送至包裹机内；S6、将油状防结块剂喷涂在S5得到的物料表面，其中包裹机转速为15~20r/min，得到水稻专用生物质炭基复合肥料。
8.根据权利要求7所述的水稻专用生物质炭基复合肥料的制备方法，其特征在于，各个步骤具体为:S1、按配比分别称取肥料级磷酸氢钙、磷酸脲、硫酸钾镁肥、氯化钾、硅酸钠、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁及辅料，投入原料搅拌机内搅拌均匀，经提升机提至破碎机破碎后，由变频式皮带输送机输送至造粒机内，混合均匀，造粒机转速为30~50r/min,间歇式通入热蒸汽，制成水稻专用生物质炭基复合肥料母粒；S2、将SI得到的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒经微波肥料烘干机烘干后筛分，不合格的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒作返料再次进入破碎机内破碎后，进入造粒机重新造粒，合格的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒经变频式皮带输送机输送进入熔融尿素包裹造粒机； S3、将配比的粉状尿素经提升机输送至尿素熔融罐内，利用微波加热至125~135°C呈熔融状态；将计量后的向日葵秸杆炭粉经变频式皮带输送机输送至微波肥料烘干机中，通过微波加热至60~80°C后，投入尿素熔融罐内，经搅拌器搅拌形成料浆； S4、将S3得到的料浆由安装在S3中的尿素熔融罐的底部并伸入至S2中熔融尿素包裹造粒机内的喷头，经计量增压泵加压喷射于熔融尿素包裹造粒机内的水稻专用生物质炭基复合肥料母粒表面，熔融尿素包裹造粒机转速为30~40r/min，随着熔融尿素包裹造粒机的转动，料浆覆盖于水稻专用生物质炭基复合肥料母粒表面形成水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒； S5、将S4得到的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒经变频式皮带输送机输送至冷却机内，冷却至45~55°C后，通过筛分布料器进行筛分，不合格的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒作返料进入原料搅拌机内，再经破碎机破碎后，进入造粒机和熔融尿素包裹造粒机重新造粒，合格的水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒经变频式皮带输送机输送至油状防结块剂包裹机内； S6、在油状防结块剂包裹机入口处，安装有从油状防结块剂筒上接入的油状防结块剂雾化喷头，经计量增压泵加压，将油状防结块剂喷涂在水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒表面后，油状防结块剂包裹机转速为15~20r/min，得到水稻专用生物质炭基复合肥料。
9.根据权利要求7或8所述的水稻专用生物质炭基复合肥料的制备方法，其特征在于，向日葵秸杆炭粉的炭化工艺为:将大豆秸杆投入到微波炭化炉中，通过微波辐射加热炭化后，将其粉碎过70~90目筛，即得向日葵秸杆炭粉。
10.根据权利要求7或8所述的水稻专用生物质炭基复合肥料的制备方法，其特征在于，在SI中，造粒机转速为32~34r/min ;在S3中，将粉状尿素微波加热至123~126°C，将向日葵秸杆炭粉微波加热至67~73°C;在S4中，造粒机转速为33~36r/min ;在S5中，水稻专用生物质炭基复合肥料颗粒冷却至48~50°C ;在S6中，包裹机转速为16~18r/min0
【文档编号】C05G3/00GK103626582SQ201310616977
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】金政辉, 杨友坤, 徐为宁, 许继林 申请人:安徽省司尔特肥业股份有限公司