一种含生物质炭的高效肥料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及农业技术领域，尤其设及一种含生物质炭的高效肥料。
【背景技术】
[0002] 自农业发展至20世纪中叶，世界耕地面积与人口同步增长，粮食的供应增长几乎 全部依赖耕地面积的扩大，1950年后，世界耕地面积的增长率逐步低于人口增长率，在有限 的耕地面积内，施用化肥成为增加单位面积产量的主要手段。"绿色革命之父"N.E.Borlaug 在分析了20世纪农业生产发展的相关因素后得出结论：20世纪全世界作物产量增加的一 半来自于化肥的施用。因此，肥料是粮食的"粮食"，离开了肥料农业大生产就无从谈起。
[0003] 近年研究表明，施肥与产量的关系存在报酬递减规律：施肥越多，肥料利用率越 低，单位施肥量所增产作物的产量越少，过量施肥甚至造成减产。国家统计局数据表明，我 国每年生产和消费的化肥量已达5000万吨，居世界第一。但是由于化肥产品技术含量低、 施肥技术水平差W及肥料利用率低，特别是氮肥当季利用率还不足35%，造成巨大经济损 失的同时，也带来了明显的环境污染。
[0004] 肥料的过量使用，未被作物利用的氮憐等营养元素一部分通过渗漏进入地下水造 成地下水的污染如地下水亚硝酸盐超标，严重威胁人畜安全；一部分通过地表径流进入地 表水，造成地表水的富营养化，最具代表性的有近海的"赤潮"和湖泊的"水华";许多有毒有 害物质如重金属渗入±壤中，造成环境污染，生态恶化，耕地质量下降，农业再生产能力降 低W及人畜中毒等问题。因此，亟需研究一种既能兼顾化肥增产，又能克服由于长年施用化 肥导致的±壤理化性质恶化和±壤污染的问题，达到改良±壤、作物增产和品质提升的环 境友好型肥料。 阳〇化]传统肥料利用率低导致大量的养分通过挥发、径流和渗漏损失进入环境中，造成 农业面源污染。现在盛行的缓控释肥料包括包膜肥和稳定型肥料，虽能够在一定程度上提 高肥料利用率，但包膜材料大多是难降解的树脂，为环境污染埋下了隐患；稳定型肥料只能 起到稳定氮素形态的作用，不能降低养分迁移速率，因此也不能显著减少养分损失。
[0006] 我国的粮食年产量为5亿吨左右，棉花、油料等产量约为3000万吨，运些作物的賴 杆年产量估计在7亿吨W上，是农业生产过程中最大的可再生资源。按目前利用率35%计 算，仍有4亿吨被废弃、露天焚烧。随着近年来賴杆还田的开展，賴杆利用率有所上升，但賴 杆综合利用仍存在利用率低、产业链短和产业布局不合理等问题。因此，加快推进农作物賴 杆综合利用是节约资源、保护环境、保障交通运输安全的迫切要求。
[0007] 生物质炭是生物质在限氧条件下高溫热解而成的一种细粒度和多孔的物质，外观 类似木炭。生物质包括所有的植物、微生物和W植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃 物；代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便等。基于生物质 炭开发的肥料助剂，可W大大提高賴杆的综合利用率，延伸产业链。
【发明内容】
[0008] 本发明解决的技术问题在于提供一种高效环保的新型肥料。
[0009] 有鉴于此，本申请提供了一种含生物质炭的高效肥料，包括：肥料和肥料助剂，所 述肥料助剂包括：生物质炭、作物生长活性因子和高分子材料。 阳010] 优选的，所述肥料的含量为95wt%~98wt%，所述肥料助剂的含量为2wt%~ 5wt%。
[0011] 优选的，所述肥料助剂还包括粘±矿物、氮素调控剂和微量元素。
[0012] 优选的，W肥料助剂的重量百分比计，所述生物质炭的含量为25wt%~70wt%， 所述粘上矿物的含量为20wt%~65wt%，所述作物生长活性因子的含量为0. 5wt%~IOwt%，所述氮素调控剂的含量为0. %~3wt%，所述高分子材料的含量为0. 5wt%~ 3wt%，所述微量元素的含量为Iwt%~IOwt%。
[0013] 优选的，所述肥料选自氮肥、憐肥和钟肥中的一种W上。
[0014] 优选的，所述肥料选自氮肥、憐肥和钟肥，所述氮肥、憐肥与钟肥的质量比为 1: (0.25 ~1) :(0.5 ~1)。
[0015] 优选的，所述粘±矿物为60~400目的娃酸盐矿物。
[0016] 优选的，所述作物生长活性因子选自氨基酸、黄腐酸、黄腐酸钟、腐殖酸、复硝酪 钢、胺鲜醋和吗I噪类有机物中的一种或多种。
[0017] 优选的，所述氮素调控剂选自氨酿、苯酿、苯二酪、硫脈、邻-苯基憐酷二胺、儿茶 酪、硫代憐酷=胺、正下基硫代憐酷=胺、憐酷=胺、2-氯-6-(=氯甲苯）化晚、脉基硫脈、 双氯胺、2-甲基-4,6-双（S氯甲苯）均S嗦和2-横胺嚷挫中的一种或多种。
[001引优选的，所述高分子材料选自甲壳素、壳聚糖、聚丙締酷胺、聚乙締醇、聚天口冬氨 酸和聚谷氨酸中的一种或多种；所述微量元素选自铁、棚、锋、钢和儘中的一种或多种。
[0019] 本申请提供的含生物质炭的新型高效肥料包括肥料和肥料助剂，其中肥料助剂包 括：生物质炭、作物生长活性因子和高分子材料；由于生物质炭具有较大的孔隙度和比表 面积，吸附性能很强，能够将养分牢牢地吸附，同时还能吸附固定上壤中残留的农药、重金 属等有害物质，降低作物对有害成分的吸收；在±壤中能够提高±壤阳离子交换量，从而提 高±壤的保水保肥能力；此外，由于具有高度的芳香化结构和疏水性的脂族碳使生物质炭 施入±壤后，可W长时间保持稳定而不易在短时间内分解，使得肥效更持久，并且生物质炭 与作物生长活性因子、高分子材料复配，使本申请新型肥料具有高效环保特性。
【具体实施方式】
[0020] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，运些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0021] 本发明实施例公开了一种含生物质炭的高效肥料，包括：肥料和肥料助剂，所述肥 料助剂包括：生物质炭、作物生长活性因子和高分子材料。
[0022] 本申请提供的含有生物质炭的肥料助剂的新型肥料的各种组分均属于环境友好 型肥料，另外，在氮素调控剂的作用下，能稳定养分形态，且生物质炭的加入能够吸附肥料 养分，降低养分迁移速率，因此能显著减少养分损失；生物质炭还能改良±壤，同时生物质 炭在一定程度上吸附、固定±壤中的重金属，降低±壤重金属进入作物体内的风险。
[0023] 由于本申请欲提供一种环保型肥料，所述肥料的含量优选为95wt%~98wt%， 所述肥料助剂的含量优选为%~5wt%，在实施例中，所述肥料助剂的含量更优选为 3wt%~4wt%。所述肥料为本领域技术人员熟知的普通肥料，即为普通氮肥、憐肥和钟肥中 的两种或两种W上；其中，所述氮肥选自尿素、碳酸氨锭、氯化锭和硫酸锭中的一种或多种； 所述憐肥选自憐酸一锭、憐酸二锭和过憐酸巧中的一种或多种；所述钟肥选自氯化钟和硫 酸钟中的一种或两种；另外，所述肥料还可选自锋、棚、铜、铁、钢、娃、巧、儀和黄腐酸中的一 种或多种。
[0024] 本申请所述肥料助剂包括生物质炭、作物生长活性因子和高分子材料。所述生物 质炭是由生物质在限氧条件下高溫热解而成一种细粒度和多孔的物质，其可W是植物、微 生物及其残体，W植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物；来源为农作物賴杆、稻壳、 木材、木屑等；其中賴杆选自小麦、玉米、水稻、油菜、花生和棉花中的一种或多种。
[0025] 生物质炭具有高度的孔隙结构，其可W增加±壤的孔隙度和保水能力，降低±壤 容重，有利于植物根系生长；含有大量植物所需的营养元素，可W促进±壤养分的循环和植 物的生长；生物质炭表面含有丰富的-C00H、-COH和-OH等含氧官能团，施用后其产生的 表面负电荷可W提高±壤的CEC，增加±壤保肥能力；能够吸附固定±壤中的重金属、抗生 素、残留农药等有害成分，降低作物对其吸收，提升作物品质；生物质炭一般呈碱性，施用生 物质炭可W降低±壤的酸度；生物质炭还具有高度的芳香化，使其在±壤中能够保持几百 上千年的稳定性，效果更持久。所述高分子材料选自甲壳素、壳聚糖、聚丙締酷胺、聚乙締 醇、聚天口冬氨酸和聚谷氨酸中的一种或多种；所述高分子材料具有疏松±壤、增加±壤团 聚体、提高±壤的透气性、保水和保肥的特点。所述作物生长活性因子选自氨基酸、黄腐酸、 黄腐酸钟、腐殖酸、复硝酪钢、吗I噪类有机物和胺鲜醋中的一种或多种；所述作物生长活性 因子具有双促作用，能够促进作物根系生长，且促进作物对养分的吸收。所述高分子材料的 含量为0.Swt%~3wt%，所述作物生长活性因子的含量为0.Swt%~IOwt%，所述生物质 炭的含量为余量。在实施例中，所述高分子材料的含量优选为Iwt%~2wt%，所述作物生 长活性因子的含量优选为Iwt%~Swt%。
[00%] 为了进一步提高肥料的效果，本申请所述肥料助剂还包括粘±矿物、氮素调控剂 和微量元素。所述粘±矿物具有粘合剂作用，促进肥料成粒；W所述肥料助剂的重量百分比 计，所述粘±矿物的含量优选为20wt%~65wt%，在实施例中，所述粘±矿物的含量优选 为40wt%~55wt%;本申请所述粘±矿物优选为60~400目的娃酸盐矿物，具体选自高岭 ±、娃藻±、沸石、凹凸棒±和膨润±等粘±矿物中的一种或多种。
[0027] 所述氮素调控剂具有减缓不同形态氮素间的转化速率，起到稳定氮素形态的作 用；所述氮素调控剂的含量优选为0. %~3wt%，在实施例中，所述氮素调控剂的含量 优选为Iwt%~2wt%。本申请所述氮素调控剂优选选自氨酿、苯酿、苯二酪、硫脈、邻-苯 基憐酷二胺、儿茶酪、硫代憐酷=胺、正下基硫代憐酷=胺、憐酷=胺、2-氯-6-(=氯甲苯） 化晚、脉基硫脈、双氯胺、2-甲基-4,6-双氯甲苯）均=嗦和2-横胺嚷挫中的一种或多 种。
[0028] 所述微量元素能够有效发挥微肥的增产作用。本申请所述微量元素优选选自铁、 棚、铜、锋、钢和儘中的一种或多种，上述微量元素主要来自硫酸亚铁、棚酸、棚砂、硫酸铜、 硫酸锋、钢酸锭和硫酸儘；其中铁、铜、锋和儘也可W