[發明專利]煙草專用生物炭基緩釋復合肥及其制備方法

有效

• 申請號: 201410140025.1
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103910579A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 葉協鋒;于曉娜;王勇;胡戰軍;徐敏;朱曉偉;湯術開;曲平志;張要旭;劉迎昌;吳樹成;歐聰敏
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 樊羿

技術領域

本發明涉及肥料領域，具體涉及一種煙草專用生物炭基緩釋復合肥及其制備方法。

背景技術

目前，中國耕地土壤質量普遍不容樂觀，其主要問題有：耕地基礎肥力呈下降趨勢，土壤貧瘠，養分分布不均勻，土壤退化嚴重；土壤板結、酸堿化，我國各類堿性土壤有61萬km²，酸性土216萬km²,占國土面積的21%；還包括土壤有機質下降，結構松散，地力衰竭等問題。為解決土壤結構單一，養分貧瘠的狀況，直接導致了我國過量施肥現象普遍，養分利用率明顯降低，并造成一系列食品安全和環境問題。

在植煙土壤中也存在類似的問題。由于我國植煙歷史悠久，但是植煙土壤有限，造成煙田連作較為嚴重，而煙草是忌連作作物，連作會引起植煙土壤養分嚴重失調，肥料利用率降低，土壤理化性質和生物學特性惡化，進而降低煙草的抗性，引起病蟲害的嚴重發生，如煙草黑脛病、根黑腐病、青枯病等，煙株缺素特征明顯（如鈣鎂等）、危害較為頻繁，嚴重影響煙葉的產量及品質。同時，煙葉生產也產出巨量的煙稈，這些煙稈的處理和利用一直是煙農或大田管理的難題之一。在這些煙稈中含有較高量的養分和微量元素，也是煙草病蟲害越冬越夏的豐富資源或場所。因此，利用煙田農業廢棄物進行制備生物質炭對農業生產尤其是煙葉生產具有重大意義。

生物炭是生物質在低氧環境下，經高溫熱解產生的一類多孔隙結構、高比表面積、吸附能力強的富碳類物質。生物炭中有許多微孔，為聚集營養物質和有益微生物創造了條件，這一特點使其能夠補充土壤有機物含量，而且能有效保存水分和養料，提高土壤肥力，同時由于其微孔結構產生了較好的吸附性能，進而有利于提高肥料利用率。生物炭的取材一般來自于農業廢棄物，如麥稈、煙稈等，但是中國每年產生的大量秸稈多被焚毀，不但脫離農業循環而且產生大量溫室氣體，污染空氣，這也是加劇目前全國熱點環境問題—霧霾的一個主要原因。因此，減少秸稈焚燒，進行生物炭制備，與化肥進行復合，變廢為寶，通過還田可以有效改良土壤，提高肥料利用率，同時起到保護環境的作用。

目前，國際上也開發出一系列具有緩釋功能的復合肥料,以提高肥料養分的利用效率，但這些肥料原料成本高、工藝復雜，不利于大面積推廣應用，且多數含有高分子聚合物為主的包膜材料，其中大部分不能完全降解,容易在土壤中積累，形成“次生污染”。由于煙田灌水量大、且灌水頻繁，包膜材料遇水易溶解，難易起到對肥料養分的保護作用，對養分的釋放速率控制效果不明顯，因此，開發低成本、適宜于煙田的環保型緩釋氮素肥料成為生產中的迫切需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種養分釋放與煙草需求耦合性好、養分淋溶損失低的煙草專用生物炭基緩釋復合肥。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

設計一種煙草專用生物炭基緩釋復合肥，以重量份計，其制備原料包括煙稈生物質炭22～78份、氮磷鉀三元復合肥40～50份，所述氮磷鉀三元復合肥中N：P₂O₅：K₂O=18～22:13～16:9～12，所述煙稈生物質炭是由煙稈于380～450℃的缺氧環境下熱解制成的生物質炭。

所述煙稈生物質炭的制備方法如下：

取干燥煙稈置于馬弗爐中于380～450℃下熱解2h，冷卻后粉碎，過0.5～2mm篩后以清水浸泡3～6小時，再用清水沖洗1～3次以去除灰分和雜質，烘干后即成。

以水蒸氣為活化劑，按如下方法對所得生物質炭進行活化：

在850～950℃的無氧環境下，以0.30～0.4L/min的流量通入水蒸氣，活化處理80～100min。

所述煙草專用生物炭基緩釋復合肥還含有木質素磺酸鈣2～3份。

所述煙草專用生物炭基緩釋復合肥還含有坡縷石2～4份，坡縷石是經30～50KHz?超聲波照射2～4分鐘、粒度為150～250目的坡縷石；坡縷石具有特殊的纖維結構、較好的陽離子代換性、吸附性、保水性、粘結性等特點，可以改良土壤的物化性狀，改善土壤的水熱條件，而經超聲波處理后，坡縷石棒晶分散開來，比表面積提高（≥330m²/g），吸附性能大大增強；加入適量的坡縷石，還可改善肥料的物理性狀，如提高肥料成粒率，提高造粒速度，增加顆粒強度，而且所得肥料不結塊、不返潮、顆粒均勻、表面光滑、色澤度好。煙稈生物質炭與坡縷石配合使用比各自單獨作為肥料載體使用，具有明顯的增效作用，使得養分釋放與作物養分需求的耦合性高，氮素養分淋溶損失更低，肥料利用率提高。