一種改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥，其包含改性煙梗生物炭微粒、解磷解鉀固氮?jiǎng)?、硝酸銨、過(guò)磷酸鈣、超磷酸、硝酸鉀、硫酸鎂，并且包含硼砂、硫酸鋅、硫酸亞鐵和鉬酸銨。利用改性煙梗生物炭顆粒炭微孔豐富、較強(qiáng)的吸附性能，與烤煙生長(zhǎng)發(fā)育所需的氮、磷、鉀及其他營(yíng)養(yǎng)元素復(fù)合，并用膨潤(rùn)土或粘土做粘結(jié)劑，制成顆粒狀炭基烤煙專(zhuān)用肥。該肥料制備工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，一次施用即可有效供應(yīng)烤煙整個(gè)生長(zhǎng)期對(duì)養(yǎng)分的需求，肥料利用率高，節(jié)省施肥成本及能耗，有利于在烤煙生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)化學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥及其制備方法。【背景技術(shù)】
[0002]煙草種類(lèi)繁多，主要有烤煙、晾曬煙、白肋煙、雪茄煙、黃花煙、香料煙等，具有其自身的需肥特點(diǎn)，而且不同類(lèi)型煙草往往需肥規(guī)律不同，因此針對(duì)不同類(lèi)型煙草制定相應(yīng)的專(zhuān)用肥配方，科學(xué)合理施肥是實(shí)現(xiàn)煙草適產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)目標(biāo)的基本前提和根本物質(zhì)保證。
[0003]烤煙原產(chǎn)于美國(guó)，是世界各國(guó)生產(chǎn)煙卷的主要原料，其產(chǎn)量約占全球煙草總量的40%以上。中國(guó)烤煙產(chǎn)量約占煙葉總產(chǎn)量的80%以上，是我國(guó)煙草市場(chǎng)的主要原材料，烤煙生產(chǎn)主要集中在云南、河南、貴州、山東等省。在生產(chǎn)中，低溫、陰雨、寡照常常會(huì)導(dǎo)致烤煙營(yíng)養(yǎng)不良，生長(zhǎng)發(fā)育不全，因此常常通過(guò)增加肥料的用量來(lái)促進(jìn)煙株對(duì)養(yǎng)分的吸收。養(yǎng)分供給不足會(huì)影響烤煙生理代謝，造成代謝障礙或紊亂，外型上表現(xiàn)出缺素的癥狀，最終影響烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)?？緹熥钜桩a(chǎn)生缺素的是氮、磷、鉀和鎂，較易缺乏的是鋅、硼、硫、鈣、鐵。煙草生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)氮、磷、鉀的需求量最高，但土壤的有效供應(yīng)少，需要以肥料的形式予以大量補(bǔ)充。因此，在烤煙生產(chǎn)中，首先要重點(diǎn)考慮的就是氮、磷、鉀肥的合理施用問(wèn)題。氮肥的合理施用是保障煙葉高產(chǎn)的第一因素，它可以促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，形成產(chǎn)量、合成葉綠色、形成蛋白質(zhì)、形成煙堿。磷能促進(jìn)煙株根系的生長(zhǎng)發(fā)育，提高煙株的抗性，加速煙株生長(zhǎng)發(fā)育，適當(dāng)縮短生育期，減小前后茬作物的季節(jié)矛盾，提高煙葉質(zhì)量如提高糖含量，降低含氮化合物含量，預(yù)防煙株氣候斑的發(fā)生。鉀可以提高煙株的抗性，促進(jìn)碳水化合物的合成與轉(zhuǎn)化，提高煙葉干物質(zhì)的含量，特別是提高糖和淀粉的含量從而提高煙葉的品質(zhì)，提高煙葉的燃燒性，增強(qiáng)吸食香味。
[0004]隨著煙草行業(yè)對(duì)肥料的需求不斷增加，對(duì)肥料的質(zhì)量要求越來(lái)越高。長(zhǎng)期單純地使用化肥將使土壤變得板結(jié)，使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，煙葉質(zhì)量明顯下降，尤為重要的是將通過(guò)淋溶和徑流造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重威脅到生態(tài)環(huán)境的安全。這種粗放的施肥模式所導(dǎo)致的嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題和食品安全問(wèn)題，已引起國(guó)際上的廣泛關(guān)注，極大地影響了我國(guó)的國(guó)際形象。然而，停止施用化肥是不現(xiàn)實(shí)的，我們需要改進(jìn)工藝、提高肥料利用率，從而減少化肥的使用。目前，開(kāi)發(fā)各種緩釋、控釋肥料是最為快捷、最能從根本上解決肥料損失問(wèn)題的有效措施，但這些肥料都造價(jià)較高，且不具備孔隙豐富、吸附力強(qiáng)、改良土壤結(jié)構(gòu)、增加地力等特點(diǎn)，而利用生物炭作為肥料基質(zhì)或功能添加劑可有效解決上述問(wèn)題。何謂生物炭簡(jiǎn)單的說(shuō)，生物炭是將有機(jī)物質(zhì)在亞高溫缺氧條件下進(jìn)行干餾而得到的一種有機(jī)富碳產(chǎn)物，其具有孔隙豐富、比表面積大、吸附力強(qiáng)、抗化學(xué)和生物氧化性強(qiáng)等特點(diǎn)，是一種環(huán)境友好型材料，也是一種低碳循環(huán)利用農(nóng)林有機(jī)廢棄資源的極佳方式。其原料易得、加工工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保高效并且經(jīng)濟(jì)易用，可以廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源等領(lǐng)域，尤其是用于肥料制備領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)林有機(jī)廢棄資源在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的循環(huán)利用，可謂裨益良多。但是，生物炭大多為堿性，源自廢棄煙桿或煙梗的生物炭都是堿性，而烤煙喜偏酸環(huán)境，因此，生物炭必須改性以適應(yīng)烤的生物學(xué)需要，即生物炭的PH值應(yīng)高于酸性紅壤且低于7。[0005]另一方面，以尿素為代表的酰胺態(tài)氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮之中，煙株更傾向于吸收銨態(tài)氮，尤其是在前期生長(zhǎng)階段。尿素雖然也可被煙株吸收，但大量的研究認(rèn)為尿素不是煙草的理想肥料，它不僅降低氮的吸收，而且擾亂蛋白質(zhì)的代謝。但是，目前市場(chǎng)中有緩釋尿素、卻沒(méi)有緩釋硝酸銨，因此在煙草生產(chǎn)過(guò)程中，較低的氮肥利用率一直都是難以解決的問(wèn)題。生物炭雖然具有一定的吸附能力，但其表面疏水官能團(tuán)含量低，呈疏水性，對(duì)銨根離子和硝酸根離子的吸附能力有限，其表面附著的焦油也大幅降低了生物炭的比表面積，影響了吸附性能的充分發(fā)揮，迫切需要通過(guò)一定的技術(shù)手段進(jìn)行改良以提高其吸附能力。
[0006]煙梗(即煙草的葉脈和葉柄)是生產(chǎn)生物炭的理想原料。作為煙草工業(yè)的典型廢棄物，煙梗目前的主要利用形式包括提取木質(zhì)素、果膠、煙堿、茄尼醇、制煙草薄片、制作紙漿和培養(yǎng)基等。但這些利用方式處理能力有限，大量未能利用的煙梗的妥善處置仍是生產(chǎn)上亟待解決的問(wèn)題。因此，如果能夠?qū)壷脽煿Ｖ苽涑缮锾浚?jīng)過(guò)改性處理后制備成肥料后返還耕地，將對(duì)改善煙田生態(tài)環(huán)境、提升綠色煙葉生產(chǎn)水平、促進(jìn)煙草產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明將煙梗生物炭微粒用于制備改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥料，以達(dá)到提高肥料利用率，降低施肥成本，獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的目的。具體而言，是通過(guò)生物炭改性以適應(yīng)烤煙生物學(xué)需求，提高其吸附性能，從而實(shí)現(xiàn)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的緩釋長(zhǎng)效，同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙梗等廢棄物的循環(huán)利用。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥料，包含:
[0009]1.改性煙梗生物炭微粒；和
[0010]2.解磷解鉀固氮?jiǎng)缓?br> [0011 ] 3.粘結(jié)劑(膨潤(rùn)土和/或粘土 );和
[0012]4.硝酸銨、過(guò)磷酸鈣、超磷酸和硝酸鉀。
[0013]根據(jù)烤煙特點(diǎn)，改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥同時(shí)含有上述各種成分最有效。
[0014]所述的改性煙梗生物炭微粒是指用煙梗炭化過(guò)程中產(chǎn)生的液態(tài)熱解產(chǎn)物經(jīng)精餾后所獲得的生物質(zhì)餾液改性的玉米芯顆粒炭。生物炭原料也可以是秸桿、花生殼、廢棄食用菌基質(zhì)等其他農(nóng)林廢棄生物質(zhì)。
[0015]按重量百分比含量:
[0016]改性生物炭顆粒的含量為10.8-33.4% ；
[0017]解磷解鉀 固氮?jiǎng)┑暮繛?-2% ；
[0018]所述的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的總養(yǎng)分含量為30-46%，優(yōu)選為40%。所述的總養(yǎng)分是指氮(N)和有效磷(P2O5)和速效鉀(K2O)。其中含氮(N)量為6-12%，優(yōu)選為10%;含有效磷(P2O5)量為10-14%，優(yōu)選為12% ;含速效鉀(K2O) 14-22%，優(yōu)選為18%。
[0019]還可進(jìn)一步含有其他微肥，所述其他微肥選自硫酸鎂，并且包含硼砂(也稱(chēng)之為硼肥，含硼11%，是農(nóng)業(yè)上常用的硼肥料)、硫酸鋅、硫酸亞鐵和鑰酸銨中的一種或多種。所述其他微肥總含量為1-4%。各種微肥的純度優(yōu)選在90%以上。
[0020]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的制備工藝。將改性煙梗生物炭微粒與養(yǎng)分復(fù)配混合造粒，粒徑3-5mm,圓柱體型或球形。[0021]本發(fā)明還進(jìn)一步提供了改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的用途，將其用作烤煙專(zhuān)用一次性底肥。推薦用量:50 — 70公斤/畝，優(yōu)選用量為60公斤/畝，播種時(shí)機(jī)械施于種子下12-15cm處或兩穴之間5-lOcm深處，免追肥。改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥適合與有機(jī)肥配合做基肥施用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0022]圖1:泥炭載體芽孢桿菌計(jì)數(shù)圖
[0023]圖2:改性煙梗生物炭載體芽孢桿菌計(jì)數(shù)圖
[0024]圖3:珍珠巖載體芽孢桿菌計(jì)數(shù)圖
[0025]與現(xiàn)有復(fù)合肥料相比，本發(fā)明既具有改良土壤功能，也具有供肥功能，突出表現(xiàn)在具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1.南方煙區(qū)土壤大多為酸性紅壤，pH僅在5左右，土壤養(yǎng)分有效性低，提高根區(qū)土壤PH值，對(duì)南方煙區(qū)酸性土壤具有重要意義。本發(fā)明提供的改性煙梗生物炭材料pH在7左右，可有效提高根際區(qū)土壤PH，并控制在偏酸條件，促進(jìn)煙株對(duì)源于土壤的養(yǎng)分吸收。
[0027]2.長(zhǎng)期使用本發(fā)明提供的生物炭肥料，有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤容重，更重要的是，改性生物炭能更加促進(jìn)微生物生長(zhǎng)，提高有機(jī)質(zhì)含量。煙梗生物炭含有大量的微米級(jí)和納米級(jí)孔隙，一方面可以為微生物提供生存空間，減少競(jìng)爭(zhēng)和掠食，另一方面可以吸附礦質(zhì)養(yǎng)分供給進(jìn)入微米孔隙的根毛、微生物利用。這是生物炭提高土壤微生物豐度的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
[0028]3.改性生物炭提高了生物炭的吸附性能，提高了硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的緩釋長(zhǎng)效，解決了煙草因低溫、陰雨、寡照導(dǎo)致的煙營(yíng)養(yǎng)不良，養(yǎng)分緩釋效果明顯，不但有煙株提高養(yǎng)分利用率，減少肥料損失，更可明顯促進(jìn)烤煙早發(fā)，使烤煙營(yíng)養(yǎng)更為均衡，抗逆性更強(qiáng)。
[0029]4.本發(fā)明是在對(duì)煙草主要產(chǎn)區(qū)土壤測(cè)土配方的基礎(chǔ)上提出的，與市面上常見(jiàn)的煙草專(zhuān)用肥相比，本發(fā)明更突出的優(yōu)點(diǎn)在于配方更加合理，具有廣泛的適用性，滿(mǎn)足煙草各個(gè)重要生育期對(duì)養(yǎng)分的需求，可顯著提高煙草產(chǎn)量和品質(zhì)，煙葉總糖含量適宜，煙堿低于常規(guī)是非，而鉀和氯的含量稍高于普通肥料處理，適口性更加，非常適宜用作煙草基肥使用。
[0030]5.煙葉成熟更好，可縮短收獲期3-5天左右，上等煙比例可提高5-8%左右。
[0031]6.對(duì)環(huán)境友好，安全環(huán)保。本發(fā)明提供的改性生物炭煙草專(zhuān)用肥所具有的改土緩釋功能具有持效性、累加性。因?yàn)樯锾糠€(wěn)定性極強(qiáng)，其在土壤中將持續(xù)發(fā)揮作用。本發(fā)明還可大量吸納煙梗等煙草工業(yè)廢棄物，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，提高經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明提供的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥是用改性煙梗生物炭為基質(zhì)，通過(guò)養(yǎng)分復(fù)配生產(chǎn)的烤煙專(zhuān)用肥，利用改性生物炭的吸附性能和孔隙結(jié)構(gòu)達(dá)到養(yǎng)分緩釋和土壤改良的雙重目標(biāo)。改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥包含(以生產(chǎn)I噸專(zhuān)用肥料計(jì)):
[0033]1.改性煙梗生物炭；和
[0034]2.解磷解鉀固氮?jiǎng)缓?br> [0035]3.粘結(jié)劑( 膨潤(rùn)土和/或粘土)；和
[0036]4.硝酸銨(含N35% )、過(guò)磷酸鈣(含P20516% )、超磷酸(含P20576% )和硝酸鉀(含 N15%，K2046% ) ο
[0037]為了獲得更好的煙葉品質(zhì)，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鎂(含鎂29%)、硼砂(含硼11%)、硫酸鋅(含鋅20%-23 %)、硫酸亞鐵(含鐵20%)、鑰酸銨(含鑰54%)的一種或多種，制備專(zhuān)用肥料。添加的微量元素可以其它的化合物形式存在，如選擇添加硫酸亞鐵或氯化鐵等補(bǔ)充Fe3+或Fe2+，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)公知常識(shí)隨意調(diào)整。添加的微肥種類(lèi)不限于上述的微肥，可根據(jù)烤煙生長(zhǎng)需要或不同的產(chǎn)品用途需要添加其它的微肥，如添加硒肥等。各種微肥的純度優(yōu)選在90%以上，烤煙專(zhuān)用肥中各種微肥總含量為1_4%。
[0038]所述的解磷解鉀固氮?jiǎng)┦怯山饬拙薮笱挎邨U菌、解鉀膠質(zhì)芽孢桿菌、固氮枯草芽孢桿菌按一定比例配伍組成。(廣西喜農(nóng)樂(lè)新型肥料科技有限公司，含量:有效活菌數(shù)300億cfu /克，產(chǎn)品規(guī)格:25kg/袋)
[0039]所述的煙梗生物炭是以煙梗為原料制備的生物炭顆粒，其制備工藝不受限制。優(yōu)選的為申請(qǐng)?zhí)朲L201110073104.1的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)所描述的簡(jiǎn)易顆粒炭化爐及制炭方法生產(chǎn)的煙梗生物炭。優(yōu)選粒度為80-100目的生物炭微粒。生物炭原料也可以是秸桿、花生殼、廢棄食用菌基質(zhì)等其他農(nóng)林廢棄生物質(zhì)。
[0040]所述的改性生物炭制備過(guò)程如下:使用亞高溫缺氧干餾工藝制備煙梗生物炭，粉碎后過(guò)80-100目篩備用。將炭化爐排氣口與氣體冷凝系統(tǒng)相接，獲得的液態(tài)熱解產(chǎn)物，將其靜置48小時(shí)后，取上部液體，用精餾塔在塔頂溫度101-103°C，釜底溫度104-118°C的條件下精餾30分鐘后獲得淡黃色透明液體，即生物質(zhì)餾液，優(yōu)選的塔頂溫度為103°C，釜底溫度為105°C。按照重量比1: 5-10的比例將1份炭粉浸于5-10生物質(zhì)餾液中改性，充分?jǐn)嚢杌靹蚝髶瞥霾⒆匀伙L(fēng)干至含水量1 5-20%，即為改性生物炭。改性過(guò)程將洗脫生物炭表面附著的焦油，進(jìn)一步打開(kāi)生物炭孔隙，提高比表面積和吸附能力。
[0041]按照重量比或重量百分比含量:
[0042]改性生物炭顆粒的含量為10.8-33.4% ；
[0043]解磷解鉀固氮?jiǎng)┑暮繛?-2% ；
[0044]所述的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的總養(yǎng)分含量為30-46%，優(yōu)選為40%。所述的總養(yǎng)分是指氮(N)和有效磷(P2O5)和速效鉀(K2O)。其中含氮(N)量為6-12%，優(yōu)選為10%;含有效磷(P2O5)量為10-14%，優(yōu)選為12% ;含速效鉀(K2O) 14-22%，優(yōu)選為18%。
[0045]復(fù)配比例如下(按生產(chǎn)I噸計(jì)，總量為I噸):
[0046]1.硝酸銨(含N35% ) 41-155公斤/噸(優(yōu)選為118公斤/噸)
[0047]2.粘結(jié)劑(膨潤(rùn)土或粘土 ) 50公斤/噸
[0048]3.過(guò)磷酸鈣(含P20516% ) 30100公斤/噸(優(yōu)選為60公斤/噸)
[0049]4.超磷酸(含P20576% ) 111-174公斤/噸(優(yōu)選為145公斤/噸)
[0050]5.硝酸鉀(含N15%，K2046% ) 304-478公斤/噸(優(yōu)選為391公斤/噸)
[0051]6.改性煙梗生物炭微粒(優(yōu)選80-100目)108-334公斤/噸(優(yōu)選為190公斤/噸)
[0052]7.解磷解鉀固氮?jiǎng)?0-20公斤/噸(優(yōu)選為10公斤/噸)
[0053]還可包含:
[0054]8.硫酸鎂(含鎂29 % ) 5-20公斤/噸(優(yōu)選為5公斤/噸)[0055]9.硼砂(含硼11 % ) 5公斤/噸
[0056]10.硫酸鋅(含鋅20% -23% ) 5公斤/噸
[0057]11.硫酸亞鐵(含鐵20% ) 5公斤/噸
[0058]12.鑰酸銨(含鑰54% ) 5公斤/噸
[0059]上述的總養(yǎng)分含量或氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)的養(yǎng)分含量按本領(lǐng)域常用的計(jì)算方法計(jì)算。
[0060]所述的硝酸銨、過(guò)磷酸鈣、超磷酸、硝酸鉀在市場(chǎng)上均可買(mǎi)到，在農(nóng)資商店均有售。
[0061]所述的其它微肥如硫酸鎂、硼砂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、鑰酸銨等在市場(chǎng)上均可買(mǎi)到，在農(nóng)資商店均有售。
[0062]本發(fā)明提供的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥料，使用簡(jiǎn)單，可用作烤煙專(zhuān)用一次性底肥。推薦用量:50-70公斤/畝(優(yōu)選為60公斤/畝)，改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥適合與有機(jī)肥配合做基肥施用，播種時(shí)機(jī)械施于種子下12-15cm處或兩穴之間5-lOcm深處，免追肥。
[0063]實(shí)施例1煙梗生物炭示例性生產(chǎn)方法
[0064]本實(shí)施例示例性的描述了利用專(zhuān)利號(hào)是ZL201110073104.1的中國(guó)專(zhuān)利所描述的簡(jiǎn)易顆粒炭化爐及制炭方法，包括裝爐炭化、冷卻出爐、計(jì)量包裝等步驟，但并不限于此。
[0065]煙梗含水量低于10%，長(zhǎng)度一般小于10cm，因此可以直接裝爐炭化
[0066]裝爐炭化:將加工好的煙梗顆粒裝入爐體中，最初的物料加入量以覆蓋在燃燒器上10-25cm為宜。將燃燒器點(diǎn)火盤(pán)內(nèi)引燃物點(diǎn)燃。所述的引燃物是柴油。物料被點(diǎn)燃后，持續(xù)自燃，無(wú)需外加熱源。物料在150-450°C亞高溫條件下缺氧炭化。當(dāng)溫度加熱到150°C以上時(shí)，顆粒的復(fù)雜結(jié)構(gòu)開(kāi)始分解；當(dāng)溫度大于260°C時(shí)分解加劇，生成焦油和氣體；當(dāng)溫度達(dá)到450°C時(shí)開(kāi)始絕氧、霧化，生成黑色炭素顆粒。人工控制爐體內(nèi)缺氧條件。當(dāng)爐體內(nèi)溫度達(dá)到450°C時(shí)，及時(shí)補(bǔ)充物料控制氧氣供應(yīng)量。每次追加物料的厚度為6-12厘米。待全部物料添加完畢后，加上一層成品炭覆蓋，厚度為15-30厘米。
[0067]冷卻出爐:當(dāng)最上一層的成品炭燒紅后(目測(cè)即可)，及時(shí)噴冷水熄滅爐火，自然冷卻出爐。
[0068]可根據(jù)需要對(duì)出爐的煙梗生物炭進(jìn)一步粉碎加工成粒度為80-100目的微粒。
[0069]實(shí)施例2改性煙梗生物炭示例性生產(chǎn)方法
[0070]將炭化爐炭化過(guò)程中獲得的液態(tài)熱解產(chǎn)物靜置48小時(shí)后，取上部液體，在塔頂溫度103°C，釜底溫度105°C的條件下精餾30分鐘后獲得淡黃色透明液體，即生物質(zhì)餾液。將生物炭粉碎后過(guò)80-100目篩制備為炭粉。按照重量比1: 5的比例將1份炭粉浸于5份生物質(zhì)餾液中，充分?jǐn)嚢杌靹蚝髶瞥霾⒆匀伙L(fēng)干至含水量15-20%左右，制備為改性煙梗生物炭。
[0071]實(shí)施例3改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的生產(chǎn)工藝
[0072]將硝酸銨(含N46% )41公斤、過(guò)磷酸鈣(含P20516 % ) 100公斤、超磷酸(含P20576% ) 111公斤、硝酸鉀(含N15%，K2046% )304公斤、改性煙梗生物炭微粒(優(yōu)選80-100目)334公斤、解磷解鉀固氮?jiǎng)?0公斤、硫酸鎂(含鎂29% )20公斤、硼砂(含硼11% ) 5公斤、硫酸鋅(含鋅20% -23% ) 5公斤、硫酸亞鐵(含鐵20% ) 5公斤、鑰酸銨(含鑰54% ) 5公斤、粘結(jié)劑50公斤混合，用ZLC-300型攪拌機(jī)和KP-300型有機(jī)肥造粒機(jī)進(jìn)行壓力造粒，也可選用其他型號(hào)的攪拌機(jī)和造粒機(jī)進(jìn)行混合造粒，制成總養(yǎng)分30% (6-10-14)的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥。所述的粘結(jié)劑為PH5.5-6.5的酸性膨潤(rùn)土。所述的總養(yǎng)分是指純氮、磷、鉀有效養(yǎng)分的總和。
[0073]實(shí)施例4改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的生產(chǎn)工藝
[0074]將硝酸銨(含N46% ) 155公斤、過(guò)磷酸鈣(含P20516 % ) 100公斤、超磷酸(含P20576 % )124公斤、硝酸鉀(含N15%，K2046% )304公斤、改性煙梗生物炭微粒(優(yōu)選80-100目)217公斤、解磷解鉀固氮?jiǎng)?0公斤、硫酸鎂(含鎂29% )20公斤、硼砂(含硼11%) 5公斤、硫酸鋅(含鋅20%-23%) 5公斤、硫酸亞鐵(含鐵20%) 5公斤、鑰酸銨(含鑰54% ) 5公斤、粘結(jié)劑50公斤混合，用ZLC-300型攪拌機(jī)和KP-300型有機(jī)肥造粒機(jī)進(jìn)行壓力造粒，也可選用其他型號(hào)的攪拌機(jī)和造粒機(jī)進(jìn)行混合造粒，制成總養(yǎng)分35% (10-11-14)的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥。所述的粘結(jié)劑為PH5.5-6.5的酸性膨潤(rùn)土。所述的總養(yǎng)分是指純氮、磷、鉀有效養(yǎng)分的總和。
[0075]實(shí)施例5改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的生產(chǎn)工藝
[0076]將硝酸銨(含N46% )118公斤、過(guò)磷酸鈣(含P20516 % ) 60公斤、超磷酸(含P20576 % )145公斤、硝酸鉀(含N15%，K2046% )391公斤、改性煙梗生物炭微粒(優(yōu)選80-100目)190公斤、解磷解鉀固氮?jiǎng)?0公斤、硫酸鎂(含鎂29% )5公斤、硼砂(含硼11%) 5公斤、硫酸鋅(含鋅20% -23%) 5公斤、硫酸亞鐵(含鐵20% ) 5公斤、鑰酸銨(含鑰54% ) 5公斤、粘結(jié)劑50公斤混合，用ZLC-300型攪拌機(jī)和KP-300型有機(jī)肥造粒機(jī)進(jìn)行壓力造粒，也可選用其他型號(hào)的攪拌機(jī)和造粒機(jī)進(jìn)行混合造粒，制成總養(yǎng)分40% (10-12-18)的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥。所述的粘結(jié)劑為PH5.5-6.5的酸性膨潤(rùn)土。所述的總養(yǎng)分是指純氮、磷、鉀有效養(yǎng)分的總和。
[0077]實(shí)施例6改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的生產(chǎn)工藝
[0078]將硝酸銨(含N46% ) 157公斤、過(guò)磷酸鈣(含P20516 % ) 100公斤、超磷酸(含P20576 % )111公斤、硝酸鉀(含N15%，K2046 % ) 435公斤、改性煙梗生物炭微粒(優(yōu)選80-100目)108公斤、解磷解鉀固氮?jiǎng)?0公斤、硫酸鎂(含鎂29% ) 10公斤、硼砂(含硼11% ) 5公斤、硫酸鋅(含鋅20% -23% ) 5公斤、硫酸亞鐵(含鐵20% ) 5公斤、鑰酸銨(含鑰54% ) 5公斤、粘結(jié)劑50公斤混合，用ZLC-300型攪拌機(jī)和ΚΡ-300型有機(jī)肥造粒機(jī)進(jìn)行壓力造粒，也可選用其他型號(hào)的攪拌機(jī)和造粒機(jī)進(jìn)行混合造粒，制成總養(yǎng)分42% (12-10-20)的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥。所述的粘結(jié)劑為ΡΗ5.5-6.5的酸性膨潤(rùn)土。所述的總養(yǎng)分是指純氮、磷、鉀有效養(yǎng)分的總和。
[0079]實(shí)施例7改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的生產(chǎn)工藝
[0080]將硝酸銨(含Ν46% )81公斤、過(guò)磷酸鈣(含Ρ20516 % ) 50公斤、超磷酸(含P20576 % )174公斤、硝酸鉀(含N15%，K2046% )478公斤、改性煙梗生物炭微粒(優(yōu)選80-100目)127公斤、解磷解鉀固氮?jiǎng)?0公斤、硫酸鎂(含鎂29% ) 10公斤、硼砂(含硼11% )5公斤、硫酸鋅(含鋅20% -23% )2.5公斤、硫酸亞鐵(含鐵20% )2.5公斤、鑰酸銨(含鑰54% ) 5公斤、粘結(jié)劑50公斤混合，用ZLC-300型攪拌機(jī)和ΚΡ-300型有機(jī)肥造粒機(jī)進(jìn)行壓力造粒，也可選用其他型號(hào)的攪拌機(jī)和造粒機(jī)進(jìn)行混合造粒，制成總養(yǎng)分46%(10-14-22)的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥。所述的粘結(jié)劑為ρΗ5.5-6.5的酸性膨潤(rùn)土。所述的總養(yǎng)分是指純氮、磷、鉀有效養(yǎng)分的總和。
[0081]實(shí)施例8改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥的生產(chǎn)工藝[0082]將硝酸銨(含N46% )61公斤、過(guò)磷酸鈣(含P20516 % ) 30公斤、超磷酸(含P20576 % )125公斤、硝酸鉀(含N15%，K2046% )391公斤、改性煙梗生物炭微粒(優(yōu)選80-100目)293公斤、解磷解鉀固氮?jiǎng)?0公斤、硫酸鎂(含鎂29% ) 10公斤、硼砂(含硼11% )2.5公斤、硫酸鋅(含鋅20% -23% ) 2.5公斤、硫酸亞鐵(含鐵20% ) 2.5公斤、鑰酸銨(含鑰54% )2.5公斤、粘結(jié)劑50公斤混合，用ZLC-300型攪拌機(jī)和KP-300型有機(jī)肥造粒機(jī)進(jìn)行壓力造粒，也可選用其他型號(hào)的攪拌機(jī)和造粒機(jī)進(jìn)行混合造粒，制成總養(yǎng)分36%(8-10-18)的改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥。所述的粘結(jié)劑為pH5.5-6.5的酸性膨潤(rùn)土。所述的總養(yǎng)分是指純氮、磷、鉀有效養(yǎng)分的總和。
[0083]實(shí)施例9改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥應(yīng)用實(shí)例
[0084]遼寧省素有“東北烤煙發(fā)源地”之稱(chēng)，煙葉種植歷史悠久。其氣候特點(diǎn)是冬長(zhǎng)夏暖，春秋季短，四季分明，其獨(dú)特的氣候特點(diǎn)使遼寧煙葉形成了具有特色的煙葉質(zhì)量，而其中尤以遼東地區(qū)煙草最為著名。本研究選取寬甸青椅山煙草品種CH001為供試材料，對(duì)比本發(fā)明(實(shí)施例3所述改性炭基肥以及炭基肥(與實(shí)施例3所述改性炭基肥相比，除炭基為非改性外，其他成份相同)和常規(guī)煙草肥的效果差異，對(duì)煙葉中煙堿、總糖、總氮、鉀、氯等成分進(jìn)行鑒定。結(jié)果如表1所示:
[0085]表1不同肥料對(duì)煙葉主要成分的影響
[0086]
【權(quán)利要求】
1.一種改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥料，其特征在于按重量百分比計(jì)包含: 改性煙梗生物炭微粒10.8-33.4%;和 解磷解鉀固氮?jiǎng)?-2% ;和 粘結(jié)劑；和 硝酸銨、過(guò)磷酸鈣、超磷酸和硝酸鉀； 所述專(zhuān)用肥含氮(N)量為6-12 % ;含有效磷(P2O5)量為10-14 % ;含速效鉀(K2O) 14-22% ； 所述的粘結(jié)劑為膨潤(rùn)土和/或粘土 ；所述的改性煙梗生物炭微粒是指用煙梗炭化過(guò)程中產(chǎn)生的液態(tài)熱解產(chǎn)物經(jīng)精餾后所獲得的生物質(zhì)餾液改性的玉米芯顆粒炭。
2.如權(quán)利要求1所述的肥料，其特征在于按生產(chǎn)I噸計(jì)，總量為I噸，包含:
硝酸銨41 一155公斤/噸
粘結(jié)劑50公斤/噸
過(guò)磷酸鈣30~100公斤/噸
超磷酸111一174公斤/噸
硝酸鉀 304—478公斤/噸改性煙梗生物炭微粒108—334公斤/噸；和
解磷解鉀固氮?jiǎng)?10~20公斤/噸。
3.如權(quán)利要求2所述的肥料，其特征在于還包含:硫酸鎂(含鎂29%)5—20公斤/噸(優(yōu)選為5公斤/噸)
硼砂(含硼11%)5公斤/噸
硫酸鋅(含鋅20%-23%)5公斤/噸
硫酸亞鐵(含鐵20%)5公斤/噸；和
鉬酸銨(含鑰54%)5公斤/噸。
4.權(quán)利要求1-3所述肥料的使用方法，其特征在于:使用量為50-70公斤/畝，與有機(jī)肥配合做基肥施用，播種時(shí)機(jī)械施于種子下12-15cm處或兩穴之間5-lOcm深處，免追肥。
5.權(quán)利要求1-3所述肥料的制備方法，其特征在于將改性煙梗生物炭微粒與其他成份混合造粒，制備改性生物炭烤煙專(zhuān)用肥。
6.權(quán)利要求1-3所述肥料用于煙草栽培上的用途。
【文檔編號(hào)】C05G3/00GK103787748SQ201410016157
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】孟軍, 蘭宇, 陳溫福 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)