一种利用作物秸秆生产缓释钙肥的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于肥料生产技术领域，涉及一种利用作物秸杆生产缓释钙肥的方法。
【背景技术】
[0002] 我国每年农业生产农作物秸杆大约六亿吨左右，而秸杆的利用率却相对较低，大 量的秸杆被就地焚烧，不仅浪费了大量的能源，还造成地力损失、环境严重污染等问题。农 作物中除包含大量能量外，还含有大量的营养元素，我国每年生产的农作物秸杆中的氮、 钙、钾的含量约为目前所使用化肥量的25%左右，因此将秸杆有效地利用具有重要的意义。
[0003] 生物炭通常指以生物质资源为基础，在缺氧条件下不完全燃烧所得到的富含碳的 物质，生物炭农用是解决秸杆利用问题的重要方法。国内外的研宄表明生物炭施入土壤后 可以改善土壤理化性质，提高肥料利用率，增加作物产量，在农业可持续发展中有着重要的 作用（张伟明，2013)。生物炭具有巨大的比表面积和吸附性能，与肥料结合后可以有效的避 免肥料的流失，提高肥料的利用效率。
[0004] 在申请公布号为CN 104177194 A的专利中公开了一种炭基硒肥的制备方法，采 用生物炭吸附微生物及硒肥。在专利公布号为CN 103319265 A的专利中公开了一种菜地 专用炭基缓释氮肥，其采用生物炭、凹凸棒土、木质素磺酸钙为原料，经过搅拌、烘干、造粒 工艺制造而成。在公布号为CN 103833445 A的专利中公开了一种有机农业生物碳复合肥 的制备方法，其先将秸杆烧制成生物炭后，再与石灰石、粘土等混合造粒。在申请公布号为 CN 102424642 A的专利中，公示了一种生物炭基缓释氮肥的生产方法，其采用玉米秸杆或 木肩制得生物炭后与硝酸铵和尿素溶液混合，搅拌后烘干。在诸多公布的专利中，生物炭基 肥的制作都采用生物炭物理掺混的方法，都是利用了生物碳的吸附性能。然而，物理吸附在 生物炭的表面，还会造成肥料的大量流失，且生物炭的吸附能力在不同土壤中会因为土壤 电解质的不同而发生较大的变化。
[0005] 钙是植物生长最重要的元素之一，且其在土壤中起到重要的调节土壤酸度的作 用。在南方的酸性土壤中，由于长期的淋洗，钙含量相对较低，土壤酸度较高，通过添加生石 灰是降低土壤酸度最快捷的方式，但其存在有效时间短、钙以快速流失、与其他养分结合降 低养分的生物有效性等弊端。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种利用作物秸杆生产缓释钙肥的方法，在烧制生物炭的过 程中，充分利用烧制过程中的高温条件，将石灰石烧制成生石灰，并将钙紧密的结合在生物 碳颗粒中，该生物炭基钙肥施入土壤后可缓慢释放钙素，缓慢提高酸化土壤的pH。
[0007] 本发明方法通过以下步骤实现： (1) 秸杆预处理：将采集到的自然风干的秸杆去除杂物，剪成5cm的小段，放置于 95-115°C的烘箱中烘干15-25min，将烘干的秸杆粉碎过10目筛； (2) 粉碎石灰石：将生石灰石球磨粉碎，过100目筛； (3) 将过10目筛的粉碎秸杆与过100目筛的石灰石粉末按照质量比100:5-20的比例 混合，之后将混合物置于磨样机中再次磨细，以保证生石灰与秸杆彻底混匀，并且两者紧密 接触； (4) 将再次磨细的混合物挤压成条状，长度l-2cm，直径约为0· 5-0. 8cm，在300-600°C 条件下氮气隔氧煅烧2h，过10-60目筛，制得生物炭缓释钙肥。
[0008] 本发明方法，利用石灰的生产过程主要是高温下煅烧石灰石，发生反应CaOT3= CaCHCO2，在煅烧过程中放出大量的二氧化碳，可以更好地隔绝氧气，更好地为生物炭提供 无氧环境，生物炭烧制过程中发生复杂的氧化反应，生物炭与石灰石会起到对彼此催化的 作用，通过将生物炭与石灰石一起煅烧，还可将生石灰包被在生物炭颗粒内部，起到缓释钙 肥和缓慢调节土壤PH的目的。本发明方法设计合理，原料来源方便，操作简便，成本低，实 用性强。
【附图说明】
[0009] 图1是添加石灰石及温度对生物炭得率的影响。
【具体实施方式】
[0010] 本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
[0011] 实施例1 将采集到的自然风干的秸杆去除杂物，剪成5cm的小段，放置于115°C的烘箱中烘干 15min，将烘干的秸杆粉碎过10目筛，将石灰石球磨粉碎，过100目筛，将过10目筛的粉碎 秸杆与过100目筛的石灰石按照100:5的比例混合，之后将混合后的秸杆与石灰石放于磨 样机中再次磨细，以保证生石灰与秸杆彻底混匀，并且两者紧密接触，将秸杆与石灰石的混 合物挤压成条状，长度lcm，直径为0. 5cm，在氮气隔氧环境下300°C煅烧2h，最后将烧制后 的产物粉碎过10目筛制得生物炭缓释钙肥。
[0012] 实施例2 将采集到的自然风干的秸杆去除杂物，剪成5cm的小段，放置于115°C的烘箱中烘干 15min，将烘干的秸杆粉碎过10目筛，将石灰石球磨粉碎，过100目筛，将过10目筛的粉碎 秸杆与过100目筛的石灰石按照100:10的比例混合，之后将混合后的秸杆与石灰石放于磨 样机中再次磨细，以保证生石灰与秸杆彻底混匀，并且两者紧密接触，将秸杆与石灰石的混 合物挤压成条状，长度lcm，直径为0. 5cm，在氮气隔氧环境下300°C煅烧2h，最后将烧制后 的产物粉碎过10目筛制得生物炭缓释钙肥。
[0013] 实施例3 将采集到的自然风干的秸杆去除杂物，剪成5cm的小段，放置于115°C的烘箱中烘干 15min，将烘干的秸杆粉碎过10目筛，将石灰石球磨粉碎，过100目筛，将过10目筛的粉碎 秸杆与过100目筛的石灰石按照100:20的比例混合，之后将混合后的秸杆与石灰石放于磨 样机中再次磨细，以保证生石灰与秸杆彻底混匀，并且两者紧密接触，将秸杆与石灰石的混 合物挤压成条状，长度lcm，直径为0. 5cm，在氮气隔氧环境下300°C煅烧2h，最后将烧制后 的产物粉碎过10目筛制得生物炭缓释钙肥。
[0014] 实施例4 将采集到的自然风干的秸杆去除杂物，剪成5cm的小段，放置于115°C的烘箱中烘干 15min，将烘干的秸杆粉碎过10目筛，将石灰石球磨粉碎，过100目筛，将过10目筛的粉碎 秸杆与过100目筛的石灰石按照100:5的比例混合，之后将混合后的秸杆与石灰石放于磨 样机中再次磨细，以保证生石灰与秸杆彻底混匀，并且两者紧密接触，将秸杆与石灰石的混 合物挤压成条状，长度lcm，直径为0. 5cm，在氮气隔氧环境下500°C煅烧2h，最后将烧制后 的产物粉碎过10目筛制得生物炭缓释钙肥。
[0015] 实施例5 将采集到的自然风干的秸杆去除杂物，剪成5cm的小段，放置于115°C的烘箱中烘干 15min，将烘干的秸杆粉碎过10目筛，将石灰石球磨粉碎，过100目筛，将过10目筛的粉碎 秸杆与过100目筛的石灰石按照100:10的比例混合，之后将混合后的秸杆与石灰石放于磨 样机中再次磨细，以保证生石灰与秸杆彻底混匀，并且两者紧密接触，将秸杆与石灰石的混 合物挤压成条状，长度lcm，直径为0. 5cm，在氮气隔氧环境下500°C煅烧2h，最后将烧制后 的产物粉碎过10目筛制得生物炭缓释钙肥。
[0016] 实施例6 将采集到的自然风干的秸杆去除杂物，剪成5cm的小段，放置于115°C的烘箱中烘干 15min，将烘干