一種綠色環保的炭基緩釋肥及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種肥料技術領域，特別涉及一種綠色環保的炭基緩釋肥及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 生物質炭是由植物生物質在低溫下熱解形成的難溶多孔固態物質，具有很高的生 物化學穩定性，進入土壤后對土壤的理化性質具有明顯的改善作用，是一種優秀的肥料緩 釋材料。但目前市場上利用生物質炭制作緩釋肥的應用很少，農民大多從成本上考慮，不 愿使用價格較高的緩控釋肥料，因此炭基緩釋肥得不到規模化的使用，同時市場上廣泛使 用的聚合物包膜材料大多為不可降解的高分子聚合物，施用后的殘留會對土壤結構造成破 壞。為此，本發明人提供了一種新型的炭基緩釋肥及其制備方法，利用我國資源豐富的水稻 秸桿作為生物質炭的制備原料以降低生產成本，原料選擇上根據可持續發展的原則，采用 無殘留、無污染、易降解的有機質，制備營養成分大、顆粒強度高、保肥時間長的綠色炭基緩 釋肥。
【發明內容】
[0003] 本發明彌補了現有技術的不足，提供一種綠色環保的炭基緩釋肥及其制備方法。
[0004] 本發明的技術方案如下： 本發明肥料由下列重量份的原料制成：菜籽餅23-25、硅藻土 16-18、水稻秸桿19-21、 改性木薯淀粉溶液3-5、硫酸硅2-4、磷酸二氫鉀4-6、凹凸棒土 4-6、腐植酸原粉5-8、麥麩 27-29、食用菌菌渣18-22 ; 所述改性木薯淀粉溶液由下列重量份的原料制成：木薯淀粉45-55、濃硫酸2-3、高錳 酸鉀溶液4-6、氫氧化鈉3-5、硼砂1-2、亞硒酸鈉2-3、碳酸氫鈣2-4、水適量；其制備方法是 將木薯淀粉溶解于兩倍于其質量的水中，不斷攪拌下加入濃硫酸催化，5-10分鐘后加入高 錳酸鉀溶液氧化50-70分鐘，期間不斷攪拌，然后加入氫氧化鈉糊化15-25分鐘，再加入硼 砂交聯10-20分鐘，攪拌均勻后加入亞硒酸鈉，將反應體系加熱到60°C，螯合15分鐘并攪拌 均勻，最后加入碳酸氫鈣，并將反應體系加熱到90°C，螯合30分鐘，向得到的溶液中加入9 倍于其質量的水進行稀釋，攪拌均勻后冷卻，即得到木薯淀粉粘結劑。
[0005] 所述肥料的制備的具體步驟如下： (1) 將麥麩、菜籽餅、硅藻土、食用菌菌渣混合后投入到慪肥池中，加入適量水保持含水 量在30%-40%，慪肥21-24日； (2) 將步驟一所得腐熟料烘干后與硫酸硅、磷酸二氫鉀共同粉碎后混合均勻，置于圓盤 造粒機中制成顆粒，備用； (3) 將水稻秸桿在550-650°C下連續熱解2-3小時，得到生物質炭粉，備用； (4) 將步驟三所得生物質炭粉、腐植酸原粉、凹凸棒土以及60%改性木薯淀粉溶液混合 并攪拌均勻，待物料濕潤后再與步驟二所得顆粒混合置于滾筒中，待物料翻滾35-45分鐘 后將滾筒加熱到80-100°C，同時向筒內噴涂剩余40%改性木薯淀粉溶液，55-65分鐘后將所 得肥料取出，過20目篩保存，即得炭基緩釋肥。
[0006] 制備過程中滾筒的延時加熱能促進顆粒肥在吸水的過程中提高表面粘性，增加肥 料顆粒緩釋層厚度，提高緩釋效果。
[0007] 本發明的有益效果： 本發明的炭基緩釋肥使用的原料均為環境友好型，且包含大量有機質，廉價易得的水 稻秸桿經炭化處理，減輕了農村中秸桿直接還田和焚燒帶來的大規模的碳排放和空氣污 染，同時恢復了土壤的肥力，提高了土地的生產性能，符合國家在農業生產上可持續發展的 觀念，是一種綠色環保高效的肥料。 具體實施方案
[0008] 下面結合以下【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述： 稱取下列重量份（kg)的原料制成：菜籽餅24、硅藻土 17、水稻秸桿20、改性木薯淀粉溶 液4、硫酸硅3、磷酸二氫鉀5、凹凸棒土 5、腐植酸原粉7、麥麩28、食用菌菌渣20 ; 所述改性木薯淀粉溶液由下列重量份（kg)的原料制成：木薯淀粉50、濃硫酸2、高錳 酸鉀溶液5、氫氧化鈉4、硼砂1、亞硒酸鈉2、碳酸氫鈣3、水適量；其制備方法是將木薯淀粉 溶解于兩倍于其質量的水中，不斷攪拌下加入濃硫酸催化，7分鐘后加入高錳酸鉀溶液氧化 60分鐘，期間不斷攪拌，然后加入氫氧化鈉糊化20分鐘，再加入硼砂交聯15分鐘，攪拌均勻 后加入亞硒酸鈉，將反應體系加熱到60°C，螯合15分鐘并攪拌均勻，最后加入碳酸氫鈣，并 將反應體系加熱到90°C，螯合30分鐘，向得到的溶液中加入9倍于其質量的水進行稀釋，攪 拌均勻后冷卻，即得到木薯淀粉粘結劑。
[0009] 所述肥料的制備的具體步驟如下： (1) 將麥麩、菜籽餅、硅藻土、食用菌菌渣混合后投入到慪肥池中，加入適量水保持含水 量在35%，慪肥21日； (2) 將步驟一所得腐熟料烘干后與硫酸硅、磷酸二氫鉀共同粉碎后混合均勻，置于圓盤 造粒機中制成顆粒，備用； (3) 將水稻秸桿在600°C下連續熱解2小時，得到生物質炭粉，備用； (4) 將步驟三所得生物質炭粉、腐植酸原粉、凹凸棒土以及60%改性木薯淀粉溶液混合 并攪拌均勻，待物料濕潤后再與步驟二所得顆粒混合置于滾筒中，待物料翻滾40分鐘后將 滾筒加熱到90°C，同時向筒內噴涂剩余40%改性木薯淀粉溶液，60分鐘后將所得肥料取出， 過20目篩保存，即得炭基緩釋肥。
[0010] 為了進一步說明本發明的應用價值，發明人選取了 40畝水田種植水稻，其中20畝 作為實驗組使用本發明炭基緩釋肥料作為基肥，另外20畝作為對照組使用普通水稻復合 肥作為基肥，種植期間日照、水源、田間管理模式均相同。收獲后數據測定如下：
【主權項】
1. 一種綠色環保的炭基緩釋肥，其特征在于，由下列重量份的原料制成：菜籽餅 23-25、硅藻土 16-18、水稻秸桿19-21、改性木薯淀粉溶液3-5、硫酸硅2-4、磷酸二氫鉀4-6、 凹凸棒土 4-6、腐植酸原粉5-8、麥麩27-29、食用菌菌渣18-22 ; 所述改性木薯淀粉溶液由下列重量份的原料制成：木薯淀粉45-55、濃硫酸2-3、高錳 酸鉀溶液4-6、氫氧化鈉3-5、硼砂1-2、亞硒酸鈉2-3、碳酸氫鈣2-4、水適量；其制備方法是 將木薯淀粉溶解于兩倍于其質量的水中，不斷攪拌下加入濃硫酸催化，5-10分鐘后加入高 錳酸鉀溶液氧化50-70分鐘，期間不斷攪拌，然后加入氫氧化鈉糊化15-25分鐘，再加入硼 砂交聯10-20分鐘，攪拌均勻后加入亞硒酸鈉，將反應體系加熱到60°C，螯合15分鐘并攪拌 均勻，最后加入碳酸氫鈣，并將反應體系加熱到90°C，螯合30分鐘，向得到的溶液中加入9 倍于其質量的水進行稀釋，攪拌均勻后冷卻，即得到木薯淀粉粘結劑。
2. 根據權利要求書1所述的綠色環保的炭基緩釋肥，其特征在于，制備方法的具體步 驟如下： (1) 將麥麩、菜籽餅、硅藻土、食用菌菌渣混合后投入到慪肥池中，加入適量水保持含水 量在30%-40%，慪肥21-24日； (2) 將步驟一所得腐熟料烘干后與硫酸硅、磷酸二氫鉀共同粉碎后混合均勻，置于圓盤 造粒機中制成顆粒，備用； (3) 將水稻秸桿在550-650°C下連續熱解2-3小時，得到生物質炭粉，備用； (4) 將步驟三所得生物質炭粉、腐植酸原粉、凹凸棒土以及60%改性木薯淀粉溶液混合 并攪拌均勻，待物料濕潤后再與步驟二所得顆粒混合置于滾筒中，待物料翻滾35-45分鐘 后將滾筒加熱到80-100°C，同時向筒內噴涂剩余40%改性木薯淀粉溶液，55-65分鐘后將所 得肥料取出，過20目篩保存，即得炭基緩釋肥。
【專利摘要】本發明公開了一種綠色環保的炭基緩釋肥，由下列重量份的原料制成：菜籽餅23-25、硅藻土16-18、水稻秸稈19-21、改性木薯淀粉溶液3-5、硫酸硅2-4、磷酸二氫鉀4-6、凹凸棒土4-6、腐植酸原粉5-8、麥麩27-29、食用菌菌渣18-22；本發明的炭基緩釋肥使用的原料均為環境友好型，且包含大量有機質，廉價易得的水稻秸稈經炭化處理，減輕了農村中秸稈直接還田和焚燒帶來的大規模的碳排放和空氣污染，同時恢復了土壤的肥力，提高了土地的生產性能，符合國家在農業生產上可持續發展的觀念，是一種綠色環保高效的肥料。
【IPC分類】C05G3-00
【公開號】CN104803753
【申請號】CN201510171383
【發明人】郭永明
【申請人】安徽天葉肥料有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月13日