[發明專利]一種Fe/石墨烯/生物質炭、玉米專用炭基緩釋復合肥及其應用

在審

• 申請號: 201910294237.8
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109988018A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 劉君;宋寧寧;王凱榮;柳新偉
• 申請（專利權）人: 青島農業大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04;A01G22/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

本發明提供了一種Fe/石墨烯/生物質炭、玉米專用炭基緩釋復合肥及其應用，屬于肥料技術領域。Fe/石墨烯/生物質炭，將玉米秸稈碎段和石墨烯混合，依次在95～105℃，190～210℃、385～415℃和495～505℃，將得到的石墨烯生物質炭水洗至中性，粉碎，過篩，將收集的石墨烯生物質炭顆粒和FeCl₃溶液混合，熱處理，得到Fe/石墨烯/生物質炭。玉米專用炭基緩釋復合肥，包括Fe/石墨烯/生物質炭、硫酸銨、磷酸二氫鉀、膨潤土、硫酸鈣、綠木霉F7培養物和硼砂硫酸鋅混合物。通過生物質炭的緩釋作用和生物菌種的分解作用等，增強玉米作物對營養元素的吸收，改善玉米生長條件，起到減肥增效的作用。

技術領域

本發明屬于肥料技術領域，具體涉及一種Fe/石墨烯/生物質炭、玉米專用炭基緩釋復合肥及其應用。

背景技術

玉米是禾本科玉蜀黍屬一年生草本植物，植株高大，莖強壯，是重要的糧食作物和飼料作物，也是全世界總產量最高的農作物。為了玉米提高產量，不合理、過量使用化肥的現象尤為普遍。化肥的過量以及不合理施用，不但浪費了寶貴的農業資源，還會導致土壤肥力迅速下降，影響作物產量和品質。此外，化肥大量施用后，很大一部分會隨農田排水徑流進入周圍水體，形成農業面源污染。

生物炭是由生物質在無氧或限氧條件下，經過緩慢高溫熱解產生的一類難熔、穩定、高度芳香化、富含碳素的固態物質。生物炭具有穩定性高、陽離子交換量大、孔隙結構發達、比表面積大等特點，是無機物、不定型有機質及結晶態芳香碳有機質共存的復合結構。生物質炭表面具多微孔特征決定其具有良好的離子交換性、較高的絡合和吸附能力，決定了其對肥料具有很好的緩釋作用，可有效減少氮、磷肥料揮發和淋失損失，增加肥料養分在土壤中存留期，減少淋失等其他損失。

目前，生物炭作為土壤改良劑和碳匯劑在國內外成為研究熱點。將生物質炭與化肥混合施用，可明顯提高各種肥料養分的利用率，適合在量大面廣的種植業領域應用。但是由于生物炭具有較強的絡合吸附能力，在與化肥共同施用時，容易發生快速釋放，肥料施用量大的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種具有緩釋作用的Fe/石墨烯/生物質炭和肥料養分緩釋性能好，具有促進作物生長、改善土壤性質、培肥地力功能的玉米專用炭基緩釋復合肥及其應用。

本發明提供的一種Fe/石墨烯/生物質炭，包括以下步驟制備得到：

1)將玉米秸稈碎段和石墨烯混合，得到的混合料依次在95～105℃加熱 0.5～0.6h，在190～210℃燒至3～3.5h，在385～415℃燒至3～3.5h和495～505℃燒制0.5～0.6h，得到石墨烯生物質炭；

2)將所述石墨烯生物質炭水洗至中性，烘干后粉碎，過篩，收集篩下石墨烯生物質炭顆粒；

3)將所述石墨烯生物質炭顆粒和FeCl₃溶液混合，石墨烯生物質炭顆粒的質量與FeCl₃的溶液體積比為1g：10～15ml；所述FeCl₃的濃度為0.05mol/L。 55～65℃靜置2h，去除水分后，在90～105℃下熱處理1h，得到Fe/石墨烯/ 生物質炭。

優選的，玉米秸稈碎段和石墨烯的質量比為100～200:1。

優選的，所述玉米秸稈碎的粒度為10目。

優選的，石墨烯生物質炭顆粒和FeCl₃中Fe的質量比為1：0.56～1。

本發明提供了一種玉米專用炭基緩釋復合肥，包括以下重量份的組分：

所述Fe/石墨烯/生物質炭16～20份、硫酸銨10～15份、磷酸二氫鉀15～20 份、膨潤土3～8份、硫酸鈣2～6份、綠木霉F7培養物6～8份和硼砂硫酸鋅混合物2～5份；