專利名稱：一種以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)肥料生產(chǎn)技術(shù)領域，特別涉及ー種以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在黃瓜的栽培管理中，合理施肥是ー項關系到產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施。黃瓜是無限生長型作物，只要溫、光、水、營養(yǎng)滿足其要求，可以連續(xù)不斷的開花結(jié)果。由于植株生長快，短期內(nèi)生產(chǎn)大量果實，而且莖葉生長與結(jié)爪同時進行，這必然要耗掉土壌中大量的營養(yǎng) 元素，因此用肥比其它蔬菜要大些。黃瓜又屬于淺根系作物，根系主要分布在30厘米左右的表層土內(nèi)，下層土壤中的養(yǎng)分不易被吸收，黃瓜的澆水量大，速效性肥料特別是氮肥被淋洗至土壌深處，不僅造成肥料浪費，還容易引起環(huán)境污染。目前在施肥上解決這些問題的方法一是增加有機肥的用量，ニ是化肥施用采取少量多次。隨著黃瓜種植面積的不斷擴大，有機肥已不能滿足需要，化肥多次施用又増加了農(nóng)民的勞動強度和用エ成本。采用黃瓜長效或緩釋專用肥料一次性施肥已經(jīng)越來越受到農(nóng)民的歡迎。目前國內(nèi)外的緩釋肥料一般都是通過包膜、包裹、包囊、涂層等物理方法達到延長肥效的目的，如包硫尿素、聚合物包膜肥料、肥料包肥料的包裹型肥料、涂層肥料以及將速溶性肥料與橡膠乳液混煉所形成的包裹肥料等。也有采用物理和生物化學方法相結(jié)合的緩控釋技術(shù)生產(chǎn)緩釋肥料的。這些肥料一般造價較高，且很少具備孔隙及吸附能力，更無增加地力、改善土壤結(jié)構(gòu)等特點。另ー方面，目前我國已成為世界上農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)產(chǎn)生量最大的國家之一，據(jù)報道，我國各類農(nóng)作物秸桿的年總產(chǎn)生量達7億噸以上，其中稻草2. 3億噸，玉米秸桿2. 7億噸，花生、豆類和秋雜糧秸桿I億噸。目前處理秸桿的最簡便辦法是在田里直接焚燒。在焚燒季節(jié)，曾多次發(fā)生因滿天煙霧導致航班無法著陸和高速公路被迫關閉事件，既白白浪費了大量寶貴資源，又給環(huán)境帶來了嚴重污染。因此農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)出路已成為政府部門急需解決的一大難題。特別是隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平不斷發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，對原來用作燃料和肥料的農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)的利用越來越少，農(nóng)業(yè)廢棄物越來越多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以玉米芯、花生殼、稻殼、秸桿、食用菌基質(zhì)等農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)制備的顆粒炭為基質(zhì)材料，利用其多微孔、強吸附能力，與黃瓜生長發(fā)育所必需的氮、磷、鉀及其他營養(yǎng)元素復合，制備顆粒狀生物質(zhì)炭基黃瓜專用緩釋肥料的方法及應用，可以更好地滿足黃瓜生產(chǎn)的需要。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下ー種以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料，含有
1.生物質(zhì)顆粒炭；和
2.粘結(jié)劑；和
3.氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素肥料中的ー種或幾種。按重量百分比含量
生物質(zhì)顆粒炭的含量為10-50% ； 所述的以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料的總養(yǎng)分含量為30-36% ;所述總養(yǎng)分是指氮(N)或/和有效磷(P205)或/和有效鉀(K20)，其中含氮(N)量為11-13% ;含有效磷(P205)量為5-7% ;含有效鉀(K20)量為14-16%。所述的生物質(zhì)顆粒炭為玉米芯顆粒炭、稻殼顆粒炭、花生殼顆粒炭、稻桿顆粒炭、蘑菇盤顆粒炭中的ー種或幾種。所述的氮肥為尿素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨以及任何其它含氮肥料中的一種或幾種。所述的磷肥為磷酸ー銨、磷酸ニ銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、硝酸磷肥以及任何含磷肥料中的ー種或幾種。所述的鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸ニ氫鉀以及任何其它含鉀肥料中的一種或幾種。所述的微量元素肥料為硼、鋅、錳、鉄、銅或鑰等微量元素肥料中的ー種或幾種。本發(fā)明中的生物質(zhì)顆粒炭優(yōu)選為采用亞高溫條件下缺氧干餾分解エ藝生產(chǎn)農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)顆粒炭。所述的農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)可以是玉米芯、稻殼、花生殼、秸桿、食用菌基質(zhì)等，但不限于此。所述粘結(jié)劑為膨潤土或/和粘土。為了起到更好的緩釋效果，根據(jù)黃瓜需肥特點，所述以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料同時含有下述各種成分最有效
1)生物質(zhì)顆粒炭；和
2)粘結(jié)劑；和
3)尿素、磷酸ー銨、過磷酸鈣、硫酸鉀、硫酸鋅和硼砂。各成份含量以生產(chǎn)I噸炭基黃瓜專用緩釋肥料計
生物質(zhì)顆粒炭微粒 150-250公斤/噸
尿素220-260公斤/噸
磷酸ー銨80-100公斤/噸
過磷酸鈣80-150公斤/噸
硫酸鉀280-320公斤/噸
硫酸鋅8-10公斤/噸
硼砂12-15公斤/噸
所述的生物質(zhì)顆粒炭微粒粒度80-100目，所述的尿素含N 46%,所述的磷酸ー銨含N11%> P205 46%，所述的過磷酸鈣含P205 :16%、所述的硫酸鉀含K20 50%，所述的硫酸鋅含鋅20% 23%，所述的硼砂含硼11%。還可進一歩含有其它微肥，所述其它微肥選自硫酸錳、鑰酸銨、硫酸亞鐵、硫酸銅中的ー種或多種。其它微肥總含量優(yōu)選為O. 5-1%。各種微肥的純度優(yōu)選在90%以上。本發(fā)明還進ー步提供了以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料的制備エ藝，包括將各種組份混合造粒，粒徑3. 35-5. 0_。本發(fā)明還進ー步提供了以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料的用途，將其用作一次性底肥，優(yōu)選施用量為150-200公斤/畝，幼苗移栽前施于定植壟下12-15cm處或兩穴之間5-10cm深處。本發(fā)明提供的高效炭基黃瓜專用緩釋肥料，是以有機的生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)材料的長效復合肥。本發(fā)明使用的生物質(zhì)顆粒炭是農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)在低氧條件下不完全燃燒后形成的黒色生物質(zhì)顆粒炭顆粒(炭黒)，具有類似土壌腐殖質(zhì)(酸)的多種特性，其吸附和保 持養(yǎng)分和水分的能力很強，還能刺激作物生長，對氮磷鉀的緩釋性能好，由此制備的緩釋肥一次施用，即可有效地供應黃瓜整個生長期對養(yǎng)分的需求，肥料利用率高，而且具有増加地力，改善土壤結(jié)構(gòu)和高效環(huán)保等特點，有利于在黃瓜生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應用。與現(xiàn)有復合肥料相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
I、緩釋效果好，肥料利用率高。本發(fā)明生產(chǎn)的炭基黃瓜專用緩釋肥料具有極強的吸附性、保水性和吸光増溫性，緩釋效果好，肥料養(yǎng)分利用率高。施入土壤以后，不但可以持肥緩釋，減少肥料淋失，而且由于在每個炭粒周圍都可形成一個小的吸光増溫保水區(qū)，既有利于増加地溫，又可在一定程度上緩釋干旱缺水對黃瓜生長發(fā)育產(chǎn)生的影響。2、生產(chǎn)エ藝簡單，原料易得。本發(fā)明所用基質(zhì)材料為玉米芯、花生殼、稻殼、秸桿、食用菌基質(zhì)等生物質(zhì)顆粒炭，原料來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄生物質(zhì)，成本低廉，取之不盡；所用設備為常用的粉碎機、簡易炭化爐、攪拌器、圓盤造粒機等，生產(chǎn)設備簡單，エ藝成熟，易于產(chǎn)業(yè)化。只要略加改進，現(xiàn)有的肥料廠均可直接投入生產(chǎn)。3、對環(huán)境友好，安全環(huán)保。本發(fā)明所用基質(zhì)材料本身就是廢物利用，不消耗外界能源，不產(chǎn)生“三廢”污染，生產(chǎn)過程節(jié)能而且環(huán)保；生物質(zhì)顆粒炭源自植物有機體，其主要成分90%以上是炭素，在土壌中可以自然分解，完全無殘留，因而在使用過程中對環(huán)境無任何污染，同時兼有改良土壤結(jié)構(gòu)的長效特性，有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。4、開發(fā)潛力巨大。黃瓜是喜肥作物，我國90%左右的耕地缺氮，30%左右的耕地缺磷，25%左右的耕地缺鉀，而早春地溫偏低和普遍存在的肥料流失嚴重、利用率低下問題，成為困擾該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。本發(fā)明通過應用生物質(zhì)顆粒炭素作基質(zhì)達到增溫、緩釋、經(jīng)濟、環(huán)保、増加地力、提高肥效等效果，是肥料行業(yè)的ー種革命性的變革。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進ー步的具體描述?！N以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料，包含
1.生物質(zhì)顆粒炭；和
2.粘結(jié)劑；和
3.氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素肥料中的ー種或幾種。按重量比或重量百分比含量
生物質(zhì)顆粒炭的含量為10-50%。所述的以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料的總養(yǎng)分含量為30-36%，符合有機一無機復混肥料國家標準。所述的總養(yǎng)分是指氮(N)和有效磷(P205)。其中含氮(N)量為11-13% ;含有效磷(P205)量為5-7% ;含有效鉀(K20)量為14-16%。所述的生物質(zhì)顆粒炭為玉米芯顆粒炭、稻殼顆粒炭、花生殼顆粒炭、稻桿顆粒炭或蘑菇盤顆粒炭ー種或幾種的混合物。所述的氮肥為尿素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨以及任何其它含氮肥料中的一種或幾種。所述的磷肥為磷酸ー銨、磷酸ニ銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、硝酸磷肥以及任何含磷肥料中的ー種或幾種。所述的鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸ニ氫鉀以及任何其它含鉀肥料中的一種或幾種。 所述的微量元素肥料為硼、鋅、錳、鉄、銅或鑰等微量元素肥料中的ー種或幾種。本發(fā)明中的生物質(zhì)顆粒炭優(yōu)選為采用亞高溫條件下缺氧干餾分解エ藝生產(chǎn)農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)顆粒炭。所述的農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)可以是玉米芯、稻殼、花生殼、秸桿、食用菌基質(zhì)等，但不限于此。所述粘結(jié)劑為膨潤土或/和粘土。為了起到更好的緩釋效果，根據(jù)黃瓜需肥特點，以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料同時含有下述各種成分最有效
1)生物質(zhì)顆粒炭；和
2)粘結(jié)劑；和
3)尿素、磷酸ー銨、過磷酸鈣、硫酸鉀、硫酸鋅和硼砂。各成份含量以生產(chǎn)I噸炭基黃瓜專用緩釋肥料計
生物質(zhì)顆粒炭微粒 150-250公斤/噸
尿素220-260公斤/噸
磷酸ー銨80-100公斤/噸
過磷酸鈣80-150公斤/噸
硫酸鉀280-320公斤/噸
硫酸鋅8-10公斤/噸
硼砂12-15公斤/噸
所述的生物質(zhì)顆粒炭微粒粒度80 -100目，所述的尿素含N 46%,所述的磷酸ー銨含N11%> P205 46%，所述的過磷酸鈣含P205 :16%、所述的硫酸鉀含K20 50%，所述的硫酸鋅含鋅20% 23%，所述的硼砂含硼11%。針對缺少微量元素的地區(qū)或田塊，可在本配方中有目的地添加其它微肥，所述其它微肥選自硫酸錳、鑰酸銨、硫酸亞鐵、硫酸銅的ー種或多種。黃瓜專用一次性底肥中其它微肥(硫酸錳、鑰酸銨、硫酸亞鐵、硫酸銅等)總含量優(yōu)選為O. 5-1%。各種微肥的純度優(yōu)選在90%以上。所述的尿素、磷酸ー銨、過磷酸鈣、硫酸鉀、硫酸鋅、硼砂在市場上均可買到，在農(nóng)資商店均有售。所述的其它微肥如硫酸錳、鑰酸銨、硫酸亞鐵、硫酸銅等在市場上均可買到，在農(nóng)資商店均有售。
所述的尿素優(yōu)選大顆粒尿素(也稱之為尿素粉)。所述以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料的制備エ藝包括將各種組份混合造粒，粒徑3. 35-5. 0mm。本發(fā)明提供的以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料，使用簡單，可用作黃瓜專用一次性底肥。一次性底肥的優(yōu)選施用量為150-200公斤/畝，幼苗移栽前施于定植壟下12-15cm處或兩穴之間5-10cm深處,免追肥。實施例I :以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料的制備エ藝 按照下述步驟以重量比或重量百分比混合
(I)取含氮(N)量為46%的大顆粒尿素，80目的生物質(zhì)顆粒炭微粒，按79. 2%,20. 8%的比例混合，利用帶有加熱功能的圓盤式造粒機(肥料制備過程中的常用機械)進行包衣，制成含氮(N)量36. 43%的單質(zhì)緩釋氮肥。
(2)取含氮(N)量為11%，含有效磷(P205)量為46%的磷酸ー銨粉、80目的生物質(zhì)顆粒炭微粒和粘結(jié)劑，按75. 6%、17. 5%和6. 9%的比例混合，用KP-300型有機肥造粒機進行壓カ造粒，制成含氮(N)量8. 32%，含有效磷(P205)量為34. 78%的氮磷復合肥。(3)取含有效磷(P205)量為16%的過磷酸鈣、80目的生物質(zhì)顆粒炭微粒和粘結(jié)劑，按75. 7%、17. 4%和6. 9%的比例混合，用KP-300型有機肥造粒機進行壓力造粒，制成含有效磷(P205)量為12. 11%的緩釋磷肥。(4)取含有效鉀(K20)量為50%的硫酸鉀、80目的生物質(zhì)顆粒炭微粒、粘結(jié)劑、含鋅量為23%的硫酸鋅和硼肥(農(nóng)資商店均可買到)，按70. 5%、17. 3%、6. 9%、2. 1%、3. 2%的比例混合，用KP-300型有機肥造粒機進行壓力造粒，制成含鉀量35. 25%的鉀、鋅、硼復合肥?？蛇Mー步復混將(I)、(2)、(3)和(4)的制成品按30. 3%、11. 9%、15. 2% 和 42. 6%的比例復混，并用ZLC-300型攪拌機(肥料制備過程中的常用機械)攪拌均勻。也可進ー步添加O. 5%的硫酸錳和O. 5%的硫酸銅，或添加1%的硫酸亞鐵，用ZLC-300型攪拌機(肥料制備過程中的常用機械)攪拌均勻。所述的粘結(jié)劑為PH 5. 5-6. 5的酸性膨潤土。
權(quán)利要求
1.一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的西瓜專用緩釋肥料，其特征在于含有 1).生物質(zhì)顆粒炭；和 2).粘結(jié)劑；和 3).氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素肥料中的一種或幾種； 按重量百分比含量 生物質(zhì)顆粒炭的含量為10-50% ； 所述的以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料的總養(yǎng)分含量為30-36% ;所述總養(yǎng)分是指氮(N)或/和有效磷(P205)或/和有效鉀(K20)，其中含氮(N)量為11-13% ;含有效磷(P205)量為5-7%;含有效鉀(K20)量為14-16%; 所述的生物質(zhì)顆粒炭為玉米芯顆粒炭、稻殼顆粒炭、花生殼顆粒炭、稻桿顆粒炭、蘑燕盤顆粒炭中的一種或幾種； 所述的氮肥為尿素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨以及任何其它含氮肥料中的一種或幾種；所述的磷肥為磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、硝酸磷肥以及任何含磷肥料中的一種或幾種； 所述的鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸二氫鉀以及任何其它含鉀肥料中的一種或幾種； 所述的微量元素肥料為硼、鋅、錳、鐵、銅或鑰等微量元素肥料中的一種或幾種； 所述粘結(jié)劑為膨潤土或/和粘土。
2.如權(quán)利要求I所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的西瓜專用緩釋肥料，其特征在于含有 1)生物質(zhì)顆粒炭；和 2)粘結(jié)劑；和 3)尿素、磷酸一銨、過磷酸鈣、硫酸鉀、硫酸鋅和硼砂； 各成份含量以生產(chǎn)I噸炭基西瓜專用緩釋肥料計 生物質(zhì)顆粒炭微粒 150-250公斤/噸 尿素220-260公斤/噸 磷酸一銨80-100公斤/噸 過磷酸鈣80-150公斤/噸 硫酸鉀280-320公斤/噸 硫酸鋅8-10公斤/噸 硼砂12-15公斤/噸。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的西瓜專用緩釋肥料，其特征在于所述的生物質(zhì)顆粒炭微粒粒度80 -100目，所述的尿素含N 46%,所述的磷酸一銨含N11%> P205 46%，所述的過磷酸鈣含P205 :16%、所述的硫酸鉀含K20 50%，所述的硫酸鋅含鋅20% 23%，所述的硼砂含硼11%。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的西瓜專用緩釋肥料，其特征在于還進一步含有其它微肥，所述其它微肥選自硫酸錳、鑰酸銨、硫酸亞鐵、硫酸銅中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求4所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的西瓜專用緩釋肥料，其特征在于其它微肥總重量百分比含量為0. 5-1%。
6.如權(quán)利要求I- 5任一所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的西瓜專用緩釋肥料的制備工藝，其特征在于將所述的各種組份混合造粒，粒徑3. 35-5. Omm。
7.如權(quán)利要求I- 6任一所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的西瓜專用緩釋肥料的用途，其特征在于將其用作一次性底肥，施用量為150-200公斤/畝，幼苗移栽前施于定植壟下12_15cm處或兩穴之間5-10cm深處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的黃瓜專用緩釋肥料及其制備方法。以玉米芯、花生殼、稻殼、食用菌基質(zhì)等農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)制備的顆粒炭為基質(zhì)材料，利用其多微孔、強吸附能力，與黃瓜生長發(fā)育所必需的氮、磷、鉀及其他營養(yǎng)元素復合，制成顆粒狀生物質(zhì)炭基黃瓜專用緩釋肥料。本發(fā)明使用的生物質(zhì)顆粒炭是農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)在低氧條件下不完全燃燒后形成的黑色生物質(zhì)顆粒炭顆粒，具有類似土壤腐殖質(zhì)的多種特性，其吸附和保持養(yǎng)分和水分的能力很強，還能刺激作物生長，對氮磷鉀的緩釋性能好，由此制備的緩釋肥一次施用，即可有效地供應黃瓜整個生長期對養(yǎng)分的需求，而且具有增加地力、改善土壤結(jié)構(gòu)和高效環(huán)保等特點，有利于在黃瓜生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應用。
文檔編號C05G3/08GK102674990SQ20121020090
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者侯善華, 張丹, 李辰淼 申請人:上海孚祥生物科技有限公司