本发明涉及一种炭基肥料及其制备方法。
背景技术：
：稻壳是大米加工过程中产生的副产物，稻壳的处理问题一直受到人们关注。近年来，利用稻壳气化发电技术取得了巨大突破，该技术推广应用后，不但可以节约大量资金，而且还可以实现可再生能源的利用。然而，生物质气化发电产生了大量的固态残渣即稻壳炭，通常1吨稻壳气化发电产生约1/3吨稻壳炭。如何解决稻壳炭去向并提高稻壳炭的价值成为稻壳气化发电行业亟需解决的问题。农田土壤由于长期单一地使用无机肥料造成肥料利用效率低、土壤质量退化、污染水体环境等危害。而稻壳炭属于生物炭的范畴，由于生物炭独特的物理化学性质，其施入土壤后可以起到固碳减排、改善土壤环境质量、提高作物产量等多重功能，受到人们的广泛关注。如何将传统无机肥料与稻壳炭结合在一起，研制出一种能综合利用稻壳炭且效果好的炭基肥料的制备方法显得尤为重要。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种炭基肥料，其以稻壳气化发电的废料稻壳炭为原料，具有节能减排、改善环境及土壤质量、提高作物产量的作用。本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种炭基肥料的制备方法，该方法步骤简单，操作方便，原料易得，适合行业内推广使用。为解决上述技术问题，本发明提供了一种炭基肥料，该炭基肥料由下述方法制得：(1)取5-20重量份的稻壳炭在烘箱中烘干，烘箱温度为105℃，时间为2h，然后将其破碎，过100目筛；(2)取5-10重量份的凹凸棒土，粉碎后过100目筛，再取30-50重量份的尿素粉末、10-20重量份的氯化铵粉末、5-20重量份的氯化钾粉末、5-15重量份的磷酸一氢铵粉末、2-6重量份的碳酸氢铵粉末，然后与步骤(1)破碎后的稻壳炭混合，搅拌5min得到第一混合物；(3)取3-5重量份的粘合剂与步骤(2)所得的第一混合物混合后继续搅拌10min得到第二混合物，其中粘合剂是由淀粉和聚乙烯醇组成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的质量比为：1:3-5:3；(4)在经步骤(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物总重量2％-4％的水混合搅拌10min，然后加入肥料造粒机中在60-85℃下进行造粒，单个颗粒的直径为3-5mm、质量为0.1-0.5g。本发明还提供了一种炭基肥料的制作方法，该方法包括以下步骤：(1)取5-20重量份的稻壳炭在烘箱中烘干，烘箱温度为105℃，时间为2h，然后将其破碎，过100目筛；(2)取5-10重量份的凹凸棒土，粉碎后过100目筛，再取30-50重量份的尿素粉末、10-20重量份的氯化铵粉末、5-20重量份的氯化钾粉末、5-15重量份的磷酸一氢铵粉末、2-6重量份的碳酸氢铵粉末，然后与步骤(1)破碎后的稻壳炭混合，搅拌5min得到第一混合物；(3)取3-5重量份的粘合剂与步骤(2)所得的第一混合物混合后继续搅拌10min得到第二混合物，其中粘合剂是由淀粉和聚乙烯醇组成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的质量比为：1:3-5:3；(4)在经步骤(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物总重量2％-4％的水混合搅拌10min，然后加入肥料造粒机中在60-85℃下进行造粒，单个颗粒的直径为3-5mm、质量为0.1-0.5g。稻壳炭能增加土壤有机质及矿物质含量(钾元素、硅元素等)，疏松土壤，提高土壤温度，调节土壤酸碱度。尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料。在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。氯化铵是一种速效氮素化学肥料，它适用于小麦、水稻、玉米、油菜等作物,尤其对棉麻类作物有增强纤维韧性和拉力并提高品质之功效。氯化钾是一种钾肥。其肥效快，直接施用于农田，能使土壤下层水分上升，有抗旱的作用。磷酸一氢铵主要用作高浓度氮磷复合肥料，是一种广泛适用于蔬菜、水果、水稻和小麦的高效肥料。碳酸氢铵用作氮肥，适用于各种土壤，可同时提供作物生长所需的铵态氮和二氧化碳。本发明的优点：本发明所提供的一种炭基肥料，其原料采用稻壳炭，稻壳炭是稻壳气化发电产生的废料，将其用于制作炭基肥料可以提升其价值，避免原料浪费，达到节能减排的目的。稻壳炭属于生物炭的范畴，由于生物炭独特的物理化学性质，其施入土壤后兼具有机肥和缓释肥的功效，可以增加土壤中腐殖质的含量，起到固碳、改良土壤、提高作物产量等多重功能。为了达到本发明更好的使用效果，本发明的优选方案如下：作为优选的，所述的步骤(1)中采用12.5重量份稻壳炭，所述的步骤(2)中采用7.5重量份的凹凸棒土、40重量份的尿素粉末、15重量份的氯化铵粉末、12.5重量份的氯化钾粉末、10重量份的磷酸一氢铵粉末、4重量份的碳酸氢铵粉末，所述的步骤(3)中采用4重量份的粘合剂，淀粉和聚乙烯醇的质量比为2:3。所述的步骤(4)中加水的量占第二混合物总重量的3％，造粒温度为72.5℃，单个颗粒的直径为4mm、质量为0.3g。上文所述的稻壳炭为稻壳进行生物质气化后得到的副产物，制备稻壳炭的生物质气化方法采用中国专利授权公告号cn103980945b中公开的生物质气化方法；上文所述的凹凸棒土均采用明光市利源矿物有限公司生产的凹凸棒土，公司地址：明光市涧溪镇凹土产业园，公司电话13955086615。具体实施方式实施例一：一种炭基肥料的制备方法，包括以下步骤：(1)取5重量份的稻壳炭在烘箱中烘干，烘箱温度为105℃，时间为2h，然后将其破碎，过100目筛；(2)取5重量份的凹凸棒土，粉碎后过100目筛，再取30重量份的尿素粉末、10重量份的氯化铵粉末、5重量份的氯化钾粉末、5重量份的磷酸一氢铵粉末、2重量份的碳酸氢铵粉末，然后与步骤(1)破碎后的稻壳炭混合，搅拌5min得到第一混合物；(3)取4重量份的粘合剂与步骤(2)所得的第一混合物混合后继续搅拌10min得到第二混合物，其中粘合剂是由淀粉和聚乙烯醇组成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的质量比为1:3；(4)在经步骤(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物总重量2％的水混合搅拌10min，然后加入肥料造粒机中在60℃下进行造粒，单个颗粒的直径为3mm、质量为0.1g。实施例二：一种炭基肥料的制备方法，包括以下步骤：(1)取12.5重量份的稻壳炭在烘箱中烘干，烘箱温度为105℃，时间为2h，然后将其破碎，过100目筛；(2)取5-10重量份的凹凸棒土，粉碎后过100目筛，再取40重量份的尿素粉末、15重量份的氯化铵粉末、12.5重量份的氯化钾粉末、10重量份的磷酸一氢铵粉末、4重量份的碳酸氢铵粉末，然后与步骤(1)破碎后的稻壳炭混合，搅拌5min得到第一混合物；(3)取4重量份的粘合剂与步骤(2)所得的第一混合物混合后继续搅拌10min得到第二混合物，其中粘合剂是由淀粉和聚乙烯醇组成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的质量比为2∶3；(4)在经步骤(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物总重量3％的水混合搅拌10min，然后加入肥料造粒机中在72.5℃下进行造粒，单个颗粒的直径为4mm、质量为0.3g。为更好体现本发明的效果，现根据实施例二所述的一种炭基肥料的制备方法所制备的一种炭基肥料进行一组肥效试验。实验准备：在一个温室大棚内，设置三个小组分别进行盆栽实验，实验用的农作物品种为四季小白菜，其种子购于河北沧州市百盛种业有限公司。分组与实验：实验分为实验组、对照组一、对照组二，每组设20株样品，实验组将根据实施例二所述的一种炭基肥料的制备方法所制备的一种炭基肥料一次性做基肥施入，施肥量为300kg·ha-1，对照组一施用等量的现有化肥，对照组二为空白对照组不施用化肥，三个组别均采用相同且常规的田间管理种植30天。实验测量：30天后，测量并计算每组样品的平均株高，称取每组中所有样品地上部分的干重总和(地上部放入烘箱中105℃杀青15min然后在80℃烘至恒重用万分之一分析天平称取干重)，将结果记录于表一。表一组别平均株高(cm)地上部分总干重(g)实验组26.3117.6对照组一24.1104.2对照组二19.890.1由上表数据可以看出，采用现有化肥的对照组一相比不施用化肥的对照组二，株高提升了21.7％，采用本发明所述的炭基肥料的实验组相比不施用化肥的对照组二，株高提升了32.8％。采用现有化肥的对照组一相比不施用化肥的对照组二，地上部分总干重提升了15.6％，采用本发明所述的炭基肥料的实验组相比不施用化肥的对照组二，地上部分总干重株高提升了30.5％。实施例三：一种炭基肥料的制备方法，包括以下步骤：(1)取20重量份的稻壳炭在烘箱中烘干，烘箱温度为105℃，时间为2h，然后将其破碎，过100目筛；(2)取10重量份的凹凸棒土，粉碎后过100目筛，再取50重量份的尿素粉末、20重量份的氯化铵粉末、20重量份的氯化钾粉末、15重量份的磷酸一氢铵粉末、6重量份的碳酸氢铵粉末，然后与步骤(1)破碎后的稻壳炭混合，搅拌5min得到第一混合物；(3)取5重量份的粘合剂与步骤(2)所得的第一混合物混合后继续搅拌10min得到第二混合物，其中粘合剂是由淀粉和聚乙烯醇组成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的质量比为5:3；(4)在经步骤(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物总重量4％的水混合搅拌10min，然后加入肥料造粒机中在85℃下进行造粒，单个颗粒的直径为5mm、质量为0.5g。以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明的限制，凡依本发明权利要求所做的简单修改与等效替换,皆应属本发明的保护范围。当前第1页12