專利名稱：一種以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹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，特別涉及一種以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
合理施肥是桑葉穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要措施。桑樹是多年生木本植物，栽培的主要目的是采摘桑葉。由于每年都要多次采收桑葉和整枝伐條，桑樹要從土壤中帶走大量養(yǎng)分，如不及時補充，會使土壤養(yǎng)分缺乏，影響桑樹正常生長，從而導致樹勢衰敗。目前桑樹施用的化肥主要是速效性肥料，這些肥料施入土壤后溶解快，容易隨降雨或灌溉水流失，氮肥更是如此。為了減少養(yǎng)分流失，生產(chǎn)上多采用少量多次的施肥方法，桑樹每年在生長季節(jié)需追肥5 6次，這帶來了兩個問題，一是每次挖溝施肥都切斷大量的根系，降低了吸收能力，也破壞了根系與地上的平衡，影響葉片的生長；二是頻繁的挖溝施肥無疑增加了農(nóng)民的勞動強度，也提高了用工成本，降低了栽培效益。緩釋肥料又稱緩效肥料(slow available fertilizers)或控釋肥料icontrolrelease fertilizers),其肥料中含有養(yǎng)分的化合物在土壤中釋放速度緩慢或者養(yǎng)分釋放速度可以得到一定程度的控制以供作物持續(xù)吸收利用。使用緩釋肥料可以減少肥料養(yǎng)分特別是氮素在土壤中的損失，提高肥料利用率，減少施肥作業(yè)次數(shù)，節(jié)省勞力和費用，而且可以減輕過量施肥對于環(huán)境造成的污染。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。另一方面，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(guān)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，與桑樹生長發(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)炭基桑樹專用緩釋肥料的方法及應用，可以更好地滿足桑樹生產(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
一種以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料，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)的桑樹專用緩釋肥料的總養(yǎng)分含量為28-34% ;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15-17% ;含有效磷(P205)量為6-8% ;含有效鉀(K20)量為7_9%。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。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工藝生產(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)桑樹需肥特點，所述以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹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、磷酸二銨、過磷酸鈣、硫酸鉀、硫酸鋅和硼砂。各成份含量以生產(chǎn)I噸炭基桑樹專用緩釋肥料計
生物質(zhì)顆粒炭微粒 200-300公斤/噸
尿素280-320公斤/噸
磷酸二銨110-130公斤/噸
過磷酸鈣60-130公斤/噸
硫酸鉀140-180公斤/噸
硫酸鋅8-12公斤/噸
硼砂8-12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%,所述的磷酸二銨含N18%、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。其它微肥總含量優(yōu)選為0. 5-1%。各種微肥的純度優(yōu)選在90%以上。本發(fā)明還進一步提供了以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料的制備工藝，包括將各種組份混合造粒，粒徑3. 35-5. 0_。本發(fā)明還進一步提供了以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料的用途，將其用做一次性底肥，在春天桑樹萌芽前施入，優(yōu)選施用量為120-150公斤/畝。施用方法是在桑樹樹冠邊緣垂直下方挖深20 30厘米的環(huán)溝，將肥料施入溝內(nèi)，蓋一層土并混勻后，再覆土澆水。 本發(fā)明提供的高效炭基桑樹專用緩釋肥料，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黑色生物質(zhì)顆粒炭顆粒(炭黑)，具有類似土壤腐殖質(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，即可有效地供應桑樹整個生長期對養(yǎng)分的需求，肥料利用率高，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，有利于在桑樹生產(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1、緩釋效果好，肥料利用率高。本發(fā)明生產(chǎn)的炭基桑樹專用緩釋肥料具有極強的吸附性、保水性和吸光增溫性，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增溫保水區(qū)，既有利于增加地溫，又可在一定程度上緩釋干旱缺水對桑樹生長發(fā)育產(chǎn)生的影響。2、生產(chǎn)工藝簡單，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，工藝成熟，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，在土壤中可以自然分解，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。桑樹是喜肥作物，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，而土壤板結(jié)惡化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)達到疏松、緩釋、經(jīng)濟、環(huán)保、增加地力、提高肥效等效果，是肥料行業(yè)的一種革命性的變革。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的具體描述。—種以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料，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一種或幾種。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)的桑樹專用緩釋肥料的總養(yǎng)分含量為28-34%，符合有機一無機復混肥料國家標準。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15-17% ;含有效磷(P205)量為6_8% ;含有效鉀(K20)量為7-9% ο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一種或幾種的混合物。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。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工藝生產(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)桑樹需肥特點，以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹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、磷酸二銨、過磷酸鈣、硫酸鉀、硫酸鋅和硼砂。各成份含量以生產(chǎn)I噸炭基桑樹專用緩釋肥料計
生物質(zhì)顆粒炭微粒 200-300公斤/噸
尿素280-320公斤/噸
磷酸二銨110-130公斤/噸
過磷酸鈣60-130公斤/噸
硫酸鉀140-180公斤/噸
硫酸鋅8-12公斤/噸
硼砂8-12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%,所述的磷酸二銨含N18%、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、硫酸銅的一種或多種。桑樹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、磷酸二銨、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)的桑樹專用緩釋肥料的制備工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)的桑樹專用緩釋肥料，使用簡單，將其用做一次性底肥，在春天桑樹萌芽前施入，優(yōu)選施用量為120-150公斤/畝。施用方法是在桑樹 樹冠邊緣垂直下方挖深20 30厘米的環(huán)溝，將肥料施入溝內(nèi)，蓋一層土并混勻后覆土澆水，每年施用一次即可滿足全年需要。實施例1 :以生物質(zhì)顆粒炭為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料的制備工藝 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66. 5%,33. 5%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30. 59%的單質(zhì)緩釋氮肥。(2)取含氮(N)量為18%，含有效磷(P205)量為46%的磷酸二銨粉、80目的生物質(zhì)顆粒炭微粒和粘結(jié)劑，按70. 6%,22. 8%和6. 6%的比例混合，用KP-300型有機肥造粒機進行壓力造粒，制成含氮(N)量12. 71%，含有效磷(P205)量為32. 48%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70. 9%,23. 0%和6. 1%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11. 34%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65. 3%,20. 5%、6. 0%、4. 1%、4. 1%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32. 65%的鉀、鋅、硼復合肥。可進一步復混將(I)、(2)、(3)和(4)的制成品按45. 1%、17· 0%、13· 4% 和 24. 5%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。也可進一步添加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)的桑樹專用緩釋肥料，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)的桑樹專用緩釋肥料的總養(yǎng)分含量為28-34% ;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15-17% ;含有效磷(P205)量為6-8% ;含有效鉀(K20)量為7-9% ； 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1所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料，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、磷酸二銨、過磷酸鈣、硫酸鉀、硫酸鋅和硼砂； 各成份含量以生產(chǎn)I噸炭基桑樹專用緩釋肥料計 生物質(zhì)顆粒炭微粒 200-300公斤/噸 尿素280-320公斤/噸 磷酸二銨110-130公斤/噸 過磷酸鈣60-130公斤/噸 硫酸鉀140-180公斤/噸 硫酸鋅8-12公斤/噸 硼砂8-12公斤/噸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料，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%,所述的磷酸二銨含N18%、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1或2所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料，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)的桑樹專用緩釋肥料，其特征在于其它微肥總重量百分比含量為O. 5-1%。
6.如權(quán)利要求1- 5任一所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的桑樹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1- 6任一所述的一種以生物質(zhì)顆粒碳為基質(zhì)的桑樹專用緩釋肥料的用途，其特征在于將其用做一次性底肥，在春天桑樹萌芽前施入，優(yōu)選施用量為120-150公斤/畝；施用方法是在桑樹樹冠邊緣垂直下方挖深20 30厘米的環(huán)溝，將肥料施入溝內(nèi)，蓋一層土并混勻后，再覆土澆水。
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)的桑樹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，與桑樹生長發(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)炭基桑樹專用緩釋肥料。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，即可有效地供應桑樹整個生長期對養(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，有利于在桑樹生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應用。
文檔編號C05G3/00GK103012000SQ20131002301
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者李辰淼, 李應超, 趙林丹 申請人:上海孚祥生物科技有限公司