一种环保型炭基缓释肥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环保型炭基缓释肥及其制备方法，属于环保型肥料生产技术领 域。
【背景技术】
[0002] 肥料是农业生产的重要物质基础，对保障我国粮食安全具有重要意义。长期以来， 我国农业生产肥料以化肥为主，化肥施用总量和强度逐年累增，由于化肥的不合理施用，不 仅造成了资源的浪费，而且也对土壤、地下水以及作物造成了污染。如何降低化肥施用强 度，提高肥料利用效率，提升土壤基础地力是实现农业可持续发展的迫切需求。缓释肥具有 用量少、利用率高、施用方便、增产增效等特点，越来约受到人们的广泛关注，成为促进化肥 减施，实现农业可持续发展的重要保障。目前针对缓释肥的研究较多，主要以无机矿物原料 为主。存在的问题是原料不可再生，且作用单一，施入土壤后会长期稳定存在，数量累积过 多也会对土壤质量产生负面影响。另一方面，我国农作物秸杆资源丰富，每年约有8亿吨农 作物秸杆，利用秸杆生产生物炭也是对农业废弃物资源化利用的一个重要方向。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种环保型炭基缓释肥及其制备方法，本发明提供的环保型 炭基缓释肥具有良好的缓释效果。
[0004] 本发明提供的环保型炭基缓释肥，由秸杆炭与基础肥料经造粒得到；
[0005] 所述秸杆炭与所述基础肥料的质量比为1:0.5~3。
[0006] 上述的环保型炭基缓释肥中，所述秸杆炭与所述基础肥料的质量比具体可为1: 0.67~1.5、1:0.67、1:1或1:1.5。
[0007] 上述的环保型炭基缓释肥中，所述环保型炭基缓释肥的总养分含量为10 %~ 20%，具体可为11.81 %、12.03%或 12.22% ;
[0008] 所述总养分含量指的是肥料干物质中N、P和K元素的质量分数之和，其中所述N元 素的质量分数以N元素质量分数计，所述P元素的质量分数以P2〇5质量分数计，所述K元素的 质量分数以K2〇质量分数计；
[0009] 所述秸杆炭可为小麦秸杆炭、玉米秸杆炭或水稻秸杆炭，具体是在低氧条件下经 300°C~800°C下热解得到的固态黑色产物。
[0010] 所述秸杆炭的质量含水率可为10%~20%，具体可为15%，总养分含量不低于 7%，如 6.3%。
[0011] 上述的环保型炭基缓释肥中，所述基础肥料可为有机肥料和/或无机肥料；
[0012] 所述有机肥料与所述无机肥料的质量比可为3~5:1，具体可为3:1、4:1或5:1。
[0013] 上述的环保型炭基缓释肥中，所述有机肥料是由畜禽粪便经发酵得到的，所述有 机肥料中总养分含量不低于5%，如7.5% ;
[0014] 所述无机肥料中总养分含量可为25 %~60 %，如45 %~54 %、45 %或54 %。
[0015] 上述的环保型炭基缓释肥中，所述有机肥料指的是为主要来源于植物和（或）动 物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料，质量标准符合标准NY525-2012;如 以猪粪为主要原料制备的有机肥。
[0016] 所述无机肥料可为氮肥、磷肥、钾肥或它们的复合肥或复混肥。
[0017] 上述的环保型炭基缓释肥中，所述环保型炭基缓释肥的粒径可为1.00mm~4.75mm 或3·35mm~5·60mm〇
[0018] 本发明进一步提供了所述环保型炭基缓释肥的制备方法，包括如下步骤：
[0019] 1)将所述秸杆炭粉碎后进行过筛处理；
[0020] 2)将所述基础肥料粉碎后进行过筛处理；
[0021] 3)将步骤1)处理后的所述玉米秸杆炭与步骤2)处理后的所述基础肥料进行混合， 并调控其质量含水率至22%~24%，经造粒得到质量含水率为18%~20%的产品；
[0022] 4)将所述产品置于低于80°C的条件下干燥至其质量含水率低于12%时，即得到所 述环保型炭基缓释肥。
[0023] 上述的制备方法中，步骤1)和步骤2)中所述过筛处理均指的是过40~60目筛。 [0024]本发明具有如下优点：
[0025] 1、本发明所用的秸杆炭和有机肥，均能由农林废弃物直接或间接转化而来，原料 易得，成本低廉；
[0026] 2、本发明提供的环保型炭基肥，不但生产过程清洁环保，施入土壤后更能够有效 提高氮肥、磷肥利用率，减少肥料施用，保证食品质量安全。
【具体实施方式】
[0027]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0028] 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0029]实施例1:制备环保型炭基缓释肥
[0030] 1)将玉米秸杆炭（质量含水率为15 % )，总养分含量为6.3 %，进行粉碎后过40目 筛。
[0031] 2)有机肥料选择以猪粪为主要原料，经高温好氧发酵制得的有机肥，有机肥中总 养分含量为7.5 %，其它质量指标满足NY525-2012标准要求;无机肥料选择氮肥、钾肥与磷 肥的复合肥，其总养分含量为45%，将有机肥料与无机肥料按照质量比3:1混合得到基础肥 料，将基础肥料进行粉碎后过40目筛。
[0032] 3)将步骤1)处理后的玉米秸杆炭与步骤2)处理后的基础肥料按照质量比60:40进 行混合搅拌，并添加水调节混合物料的质量含水率为24%，然后采用造粒机进行造粒，得到 粒径为4mm左右，质量含水率为18%的环保型炭基缓释肥颗粒。
[0033] 4)将上述质量含水率为18%的环保型炭基缓释肥在80°C环境中干燥，使得肥料中 的质量含水率降至12%以下时，即得到本发明的环保型炭基缓释肥，粒径为4mm，检测结果 如表1中所示。
[0034]实施例2:制备环保型炭基缓释肥
[0035] 1)将玉米秸杆炭（质量含水率为15 % )，总养分含量为6.3 %，进行粉碎后过40目 筛。
[0036] 2)有机肥料选择以猪粪为主要原料，经高温好氧发酵制得的有机肥，有机肥中总 养分含量为7.5%，其它质量指标满足NY525-2012标准要求;其总养分含量为7.5%，无机肥 料选择复合肥，其总养分含量为54%，将有机肥料与无机肥料按照质量比4:1混合得到基础 肥料，将基础肥料进行粉碎后过40目筛。
[0037] 3)将步骤1)处理后的玉米秸杆炭与步骤2)处理后的基础肥料按照质量比50:50进 行混合搅拌，并添加水调节混合物料的质量含水率为22%，然后采用造粒机进行造粒，得到 粒径为4_左右，质量含水率为20 %的环保型炭基缓释肥颗粒。
[0038] 4)将上述含水率为20%的环保型炭基缓释肥在80°C环境中干燥，使得肥料中的质 量含水率低至12%时，即得到环保型炭基缓释肥，粒径为4mm，检测结果如表1中所示。
[0039]实施例3:制备环保型炭基缓释肥
[0040] 1)将玉米秸杆炭（质量含水率为15 % )，总养分含量为6.3 %，进行粉碎后过40目 筛。
[0041] 2)有机肥料选择以猪粪为主要原料，经高温好氧发酵制得的有机肥，有机肥中总 养分含量为7.5%，其它质量指标满足NY525-2012标准要求;其总养分含量为7.5%，无机肥 料选择复合肥，其总养分含量为54%，将有机肥料与无机肥料按照质量比5:1混合得到基础 肥料，将基础肥料进行粉碎后过40目筛。
[0042] 3)将步骤1)处理后的玉米秸杆炭与步骤2)处理后的基础肥料按照质量比40:60进 行混合搅拌，并添加水调节混合物料的质量含水率为24%，然后采用造粒机进行造粒，得到 粒径为4_左右，含水率为20%的环保型炭基缓释肥颗粒。
[0043] 4)将上述含水率为20%的环保型炭基缓释肥在80°C环境中干燥，使得肥料中的质 量含水率低至12%时，即得到环保型炭基缓释肥，粒径为4mm，检测结果如表1中所示。
[0044] 对本发明实施例1-3制备的环保型有机肥进行随机抽样检查，以中华人民共和国 农业部发布的《有机肥料》(NY525-2-2012)农业行业标准为检测判定依据，得到的检测结果 如表1所示。
[0045] 表1肥料质量检测结果
[0047] 由表1中的数据可知，本发明制备的环保型炭基肥，其有机质、总养分、酸碱度等质 量标准符合《有机肥料》(NY525-2-2012)标准。
[0048] 对本发明实施例1制备的环保型肥料施用效果进行检验，将实施例1制备的环保型 炭基缓释肥作为基肥施用于快菜种植地，复合肥(Ν-Ρ2〇5-Κ20为15-15-15)按照总养分25kg/ 亩，本发明的炭基缓释肥按照总养分12.5kg/亩的标准，空白为不施肥对照，进行大田小区 种植试验，测定青菜产量。
[0049] 检测结果如表2所示。
[0050] 表2肥料施用效果
[0052]由表2中的数据可知，虽然添加环保型有机肥的快菜产量与单施复合肥相比，产量 接近，但化肥施用量减少了50%，由此可证明本发明环保型炭基缓释肥可有效提高化肥的 利用效率，减少化肥施用。
【主权项】
1. 一种环保型炭基缓释肥，其特征在于：所述环保型炭基缓释肥由秸杆炭与基础肥料 经造粒得到； 所述秸杆炭与所述基础肥料的质量比为1:0.5~3。2. 根据权利要求1所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于:所述环保型炭基缓释肥的总 养分含量为10%~20% ; 所述总养分含量指的是肥料干物质中N、P和K元素的质量分数之和，其中所述P元素的 质量分数以P2〇5质量分数计，所述K元素的质量分数以K2〇质量分数计。3. 根据权利要求1或2所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于:所述秸杆炭的质量含水 率为10%~20% ; 所述猜杆炭的总养分含量不低于7 %。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于:所述基础肥料为 有机肥料与无机肥料的混合物； 所述有机肥料与所述无机肥料的质量比为3~5:1。5. 根据权利要求4所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于:所述有机肥料是由出勤粪便 经发酵得到的，所述有机肥料中总养分含量不低于5 % ; 所述无机肥料中总养分含量为25 %~60 %。6. 根据权利要求4或5所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于:所述无机肥料为氮肥、磷 肥、钾肥或它们的复合肥或复混肥。7. 根据权利要求1-6中任一项所述的环保型炭基缓释肥，其特征在于:所述环保型炭基 缓释肥的粒径为1 · 00mm~4 · 75mm或3 · 35mm~5 · 60mm〇8. 权利要求1-7中任一项所述环保型炭基缓释肥的制备方法，包括如下步骤： 1) 将所述秸杆炭粉碎后进行过筛处理； 2) 将所述基础肥料粉碎后进行过筛处理； 3) 将步骤1)处理后的所述秸杆炭与步骤2)处理后的所述基础肥料进行混合，并调控其 质量含水率至20%~25%，经造粒得到所述环保型炭基缓释肥。9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于:步骤1)和步骤2)中所述过筛处理均指 的是过40~80目筛。
【专利摘要】本发明公开了一种环保型炭基缓释肥及其制备方法。所述环保型炭基缓释肥由秸秆炭与基础肥料经造粒得到；所述秸秆炭与所述基础肥料的质量比为1：0.5～3。所述环保型炭基缓释肥的总养分含量为10％～20％；所述总养分含量指的是肥料干物质中N、P和K元素的质量分数之和，其中所述P元素的质量分数以P2O5质量分数计，所述K元素的质量分数以K2O质量分数计。本发明所用的秸秆炭和有机肥，均能由农林废弃物直接或间接转化而来，原料易得，成本低廉；本发明提供的环保型炭基肥，不但生产过程清洁环保，施入土壤后更能够有效提高氮肥、磷肥利用率，减少肥料施用，保证食品质量安全。
【IPC分类】C05G3/00
【公开号】CN105461461
【申请号】CN201610006932
【发明人】赵立欣, 孟海波, 沈玉君, 程红胜, 宋立秋
【申请人】农业部规划设计研究院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月5日