[發(fā)明專利]一種酸性土壤專用生物炭基有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410486043.5
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104211545A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 逄玉萬;唐拴虎;楊少海;徐培智;張發(fā)寶;黃旭;易瓊;黃巧義;李蘋;付弘婷
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所
• 主分類號: C05G3/04
• 分類號: C05G3/04;C05G3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及酸性土壤的肥料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種酸性土壤專用生物炭基有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥及其制備方法。

背景技術(shù)

紅壤、赤紅壤、磚紅壤等是我國南方地區(qū)的主要土壤類型，該類土壤以偏酸性為主，多數(shù)土壤pH在4.5-6.0之間。隨著近年來化肥的大量施入以及有機(jī)無機(jī)配施不合理，土壤酸化有逐漸加重的趨勢，并且在局部范圍內(nèi)嚴(yán)重影響了土地生產(chǎn)力。由土壤酸化導(dǎo)致的土壤微生物多樣性下降、群落結(jié)構(gòu)不合理、重金屬毒性增強(qiáng)都加劇了生態(tài)環(huán)境惡化，也從一定程度上增加了食品安全的隱患。研究表明，在不影響作物產(chǎn)量的前提下提高耕地質(zhì)量的有效方法是有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料配施。當(dāng)前，由于市場上有機(jī)肥料質(zhì)量參差不齊、農(nóng)民意愿不積極以及施用配比不合理等原因，有機(jī)肥料還田仍然存在巨大的空間。

生物炭(biochar)是指生物質(zhì)在絕氧條件下高溫裂解形成的一種具有多孔結(jié)構(gòu)、特定官能團(tuán)的穩(wěn)定性碳源。與普通生物質(zhì)相比，生物炭具有吸附性能好、保水保肥能力強(qiáng)、在土壤中礦化速率慢等特點(diǎn)。即便如此，由于其較高的能耗，生物炭直接還田的市場前景仍然不被看好。因此，拓展生物炭在肥料的利用對生物炭技術(shù)的推廣有著很大的價值。有機(jī)無機(jī)結(jié)合肥料學(xué)是近年來國內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)之一，基于生物炭基有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥也有相關(guān)專利和文章刊出。然而不同原材料及制備條件的生物炭在pH值、孔隙度、比表面積、特殊官能團(tuán)結(jié)構(gòu)等方面存在著很大的差異，其差異的不同也導(dǎo)致了作為吸附材料效果迥異。當(dāng)前申請的相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品一方面忽略了生物炭的具體表征與施用地區(qū)土壤基本性質(zhì)是否合適；另一方面在制備工藝上僅僅是生物炭與氮磷鉀肥料的機(jī)械混合，沒有考慮生物炭的某些特殊性質(zhì)需要特定工藝來揚(yáng)長避短，才能獲得良好的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種酸性土壤專用生物炭基有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥及其制備方法，以解決上述的問題。

在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種酸性土壤專用生物炭基有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥，由以下原料制成：生物炭、酸度調(diào)節(jié)物質(zhì)、含氮物質(zhì)、含磷物質(zhì)、含鉀物質(zhì)、礦物粉、造粒粘結(jié)劑；

所述造粒粘結(jié)劑為凹凸棒石粉和硅酸鈉；

其中，所述生物炭、所述酸度調(diào)節(jié)物質(zhì)、所述含氮物質(zhì)、所述含磷物質(zhì)、所述含鉀物質(zhì)、所述礦物粉和所述凹凸棒石粉的質(zhì)量比為17-33:0.9-1.7:20-32:7-15:15-20:0-10:9-17。

優(yōu)選地，所述生物炭、所述酸度調(diào)節(jié)物質(zhì)、所述含氮物質(zhì)、所述含磷物質(zhì)、所述含鉀物質(zhì)、所述礦物粉、所述凹凸棒石粉和所述硅酸鈉的質(zhì)量比為20-30:1-1.5:25-30:10-15:18-20:6-10:15-17。

優(yōu)選地，所述生物炭由花生殼、香蕉稈、甘蔗渣、玉米秸稈中的兩種以上原料制成。

優(yōu)選地，所述生物炭的比表面積為15-35m²/g，pH值為8.5-9.0，碳含量為930-970g/kg。

優(yōu)選地，所述生物炭由以下方法制備：

將生物炭的原料切割成直徑不大于2.5cm，于絕氧下450-500℃裂解2-3小時而制成。

優(yōu)選地，所述生物炭制成后，粉碎過200目以上篩而得成品。

優(yōu)選地，所述酸度調(diào)節(jié)物質(zhì)為腐殖酸，所述腐殖酸的pH為3.8-4.0，粒度大于200目。

優(yōu)選地，所述含氮物質(zhì)為尿素；所述含磷物質(zhì)為磷酸一銨或磷酸二銨；所述含鉀物質(zhì)為硫酸鉀或氯化鉀。

優(yōu)選地，所述礦物粉為沸石粉或石灰石粉；所述礦物粉的粒度大于200目。

優(yōu)選地，所述酸性土壤專用生物炭基有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的粒度為3.5-5.5mm，pH值為7.0-8.0。

本發(fā)明還提供了酸性土壤專用生物炭基有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的制備方法，包括以下步驟：

將所述生物炭與所述酸度調(diào)節(jié)物質(zhì)混合，制得含水量為40-50％的第一混合物，室溫放置22-26小時后，烘干至含水量為23-27％，得到第二混合物；

將所述含氮物質(zhì)、含磷物質(zhì)、含鉀物質(zhì)、礦物粉和凹凸棒石粉與所述第二混合物混勻，造粒，烘干即得所述酸性土壤專用生物炭基有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥；

其中，造粒過程中噴灑所述硅酸鈉。

優(yōu)選地，所述烘干為烘干至含水量為12％以下。