一种炭基荞麦专用肥及其制备方法和应用
【专利摘要】一种炭基荞麦专用肥及其制备方法和应用，其特征在于包含生物质颗粒炭微粒、尿素、磷酸一铵、硝酸钾、复硝酚钠、黄腐酸，并且包含硼砂、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜和钼酸铵。本发明还涉及上述炭基荞麦专用肥的生产方法。利用生物质颗粒炭微孔丰富、较强的吸附性能，与荞麦生长发育所需的氮、磷、钾及其他营物质复合，并用膨润土或粘土做粘结剂，制成颗粒状炭基荞麦专用肥。该肥料制备工艺简单、经济环保，一次施用即可有效地供应荞麦整个生长期对养分的需求，肥料利用率高，节省施肥成本及能耗，同时可有效改良土壤，提高地力，有利于在荞麦生产中大规模推广应用。
【专利说明】
一种炭基荞麦专用肥及其制备方法和应用
技术领域
[0001]本发明涉及肥料制备领域，特别涉及一种炭基荞麦专用肥及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]荞麦属寥科荞麦属双子叶禾谷类作物，起源于中国，是一种重要的特用植物资源，籽粒富含蛋白质、脂肪、淀粉、矿物质和维生素以及丰富的生物类黄酮。荞麦以其丰富的营养、独特的保健功能被国际农业营养及卫生组织认为是21世纪具有前途的绿色食品。在我国主要有两个栽培种，即甜荞(普通荞麦)和苦荞(鞑靼荞麦)。荞麦主要分布在我国中西部地区，是这些地区的主要粮食作物和经济作物。荞麦的生产发展，直接影响这些地区的农民收入和农业经济发展。及时调整种植业结构，因地制宜发展荞麦生产，提高荞麦产量和品质已成为西部地区农业发展的重点。
[0003]荞麦生长期较短，可在相对贫瘠的土壤中生长;喜湿，抗旱能力差;对磷、钾养分需求较多，氮肥过多易使荞麦贪长、易倒伏;荞麦根系发育较弱，需要良好的土壤结构。近年来随着生活水平的不断提高和荞麦科学研究以及开发新产品工作的深入，人们对纯天然、无污染、营养丰富、具有保健功能的有机食品的需求日益增加，荞麦的营养和保健作用得到了重新认识，人们对荞麦的需求日益旺盛。但是，由于受荞麦自身生物学特性和农民长期栽培习俗的影响，主要作为救灾补种、高寒作物对待，多种植在一些气候恶劣、土壤贫瘠、干旱少雨的地区，生产中沿袭着传统的种植方式，耕作粗放，种植密度不合理，施肥比例失调，偏施化肥，少施或不施有机肥，田间投入少甚至不投入等问题，导致单产不高，面积不稳。
[0004]目前，已有人研究不同栽培方式、不同肥料配比对荞麦生长发育和产量的影响，遗憾的是这些研究的焦点集中于栽培和施肥方式上，而市场上罕见与之配套的荞麦专用肥，极大制约着荞麦生产效益的提高。近年来，关于生物炭的研究和应用与日倶增，很多结果表明生物炭是一种孔隙丰富、具备较强吸附能力、富含有机碳和矿质元素的环境友好型材料。生物炭农用可以有效改良土壤结构、增强土壤保水保肥能力、消减土壤连作障碍，本发明以最新技术生产的生物质颗粒炭为核心，按照荞麦的养分需求规律，制定出合理的炭基荞麦专用肥配方，并且以较低的成本生产出友好高效的炭基荞麦专用肥，以此更好地服务于荞麦生产领域，提高荞麦生产效益，同时减轻大量化肥施用带来的环境污染问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一是将生物质颗粒炭微粒用于制备炭基荞麦专用肥料，以解决由于目前荞麦生产中施肥缺乏科学指导造成施肥过量的问题，达到提高肥料利用率，降低施肥成本，获得高产优质荞麦。
[0006]目的之二是提供一种养分配合合理、生产成本低，特别适合荞麦生长的优质炭基荞麦专用肥料。克服因养分不均、利用率不高造成的荞麦叶面发黄、生长缓慢、结实不饱满、抗病力差等缺陷。
[0007]炭基荞麦专用肥的原料配方及重量比例如下: 尿素(含 N46%)11—43,
磷酸一铵(含 Ν12%、Ρ20550%)96—248，
硝酸钾(含 Ν15%，Κ2046%)183—304，
生物质颗粒炭微粒(80-100目) 183—480，
复硝酚钠50—100，
黄腐酸50—100，
硼砂(含硼11%)10，
硫酸锌5，
硫酸锰5，
硫酸铜5，
钼酸铵(含钼54%)5。
[0008]上述原料成分中还包含酸性膨润土或粘土，重量比例为50-100。
[0009]炭基荞麦专用肥推荐用量:40—60公斤/亩(优选为50公斤/亩)，炭基荞麦专用肥适合与有机肥配合做基肥施用。
[0010]所述的尿素、磷酸一铵、硝酸钾、复硝酚钠、黄腐酸、硼砂、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、钼酸铵在市场上均可买到，在农资商店均有销售，是农业常用化肥。
[0011]所述的生物质颗粒炭是以玉米芯、玉米秸杆、稻壳、花生壳、蘑菇盘等为原料制成的颗粒炭，其制备工艺不受限制。优选的为申请号200710086505.4的中国专利申请所描述的简易玉米芯颗粒炭化炉生产的玉米芯颗粒炭。优选粒度为80-100目的颗粒炭微粒。
[0012]本发明的积极效果和优点:
1.基质材料玉米芯颗粒炭生产工艺先进，产品性能好。该基质孔隙丰富，生物质颗粒炭多微孔、强吸附能力，具备良好的吸附性和增温保温性，不但有利于吸附养分，减少肥料损失，提高肥料利用率，节省施肥成本及能耗，一次施用即可有效地供应荞麦整个生长期对养分的需求，有利于在荞麦生产中大规模推广应用。
[0013]2.本专用肥可提高荞麦抗旱性，明显促进荞麦早发，使荞麦营养更为均衡，抗逆性更强。
[0014]3.炭基荞麦专用肥制备工艺简单，使用可降低种植成本，保护生态环境。
[0015]4.本发明配方合理，含有荞麦生长发育所必需的氮、磷、钾及其他营养元素复合，适用于不同土壤类型的高、中、低肥力农田，可作甜荞和苦荞的基肥施用。荞麦喜硝态氮而忌氯，一般复混肥使用硝态氮肥利用率极低，而本发明使用生物炭有利于吸附硝态氮，提高硝态氮肥的利用率，同时硝态氮可以促进钾离子的吸收、抑制氯离子吸收，有利于荞麦植株生长发育O
【具体实施方式】
[0016]实施例1玉米芯颗粒炭示例性生产方法
本实施例示例性的描述了利用专利号是ZL200710086505.4的中国发明专利所描述的半封闭式颗粒炭化炉生产玉米芯颗粒炭的方法，包括选料、物料加工、装炉炭化、冷却出炉、计量包装等步骤，但并不限于此。
[0017]选料:将农副产品的玉米芯自然风干使其含水量降至20%以下。
[0018]物料加工:采用现有技术中任何破碎方式将上述的合格玉米芯加工粉碎，粉碎后的玉米芯颗粒直径为2-10mm。粉碎后的玉米芯颗粒可过筛筛选，对于不符合要求的玉米芯颗粒可重新加工。
[0019]装炉炭化:将加工好的玉米芯颗粒装入炉体中，最初的物料加入量以覆盖在燃烧器上10-25厘米为宜。将燃烧器点火盘内引燃物点燃。所述的引燃物是柴油。物料被点燃后，持续自燃，无需外加热源。物料在150-450 °C亚高温条件下缺氧炭化。当温度加热到150 °C以上时，颗粒的复杂结构开始分解；当温度大于260°C时分解加剧，生成焦油和气体；当温度达至|J450°C时开始绝氧、雾化，生成黑色炭素颗粒。人工控制炉体内缺氧条件。采用XMT-121型数字式温控仪进行监测。XMT-121型数字式温控仪是本领域的常用仪器，在市场上仪器仪表商店均可买到。当炉体内温度达到450°C时，及时补充物料控制氧气供应量。每次追加物料的厚度为6-12厘米。待全部物料添加完毕后，加上一层成品炭覆盖，厚度为15-30厘米。
[0020]冷却出炉:当最上一层的成品炭烧红后(目测即可)，及时喷冷水熄灭炉火，自然冷却出炉。
[0021 ]可根据需要对出炉的玉米芯颗粒炭进一步粉碎加工成粒度为80-100目的微粒。
[0022]实施例2炭基荞麦专用肥的生产工艺
将尿素(含N46%，优选大颗粒尿素)11公斤、磷酸一铵(含N12%、P20550%)96公斤、硝酸钾(含N15%，K2046%)183公斤、生物质颗粒炭微粒(优选80-100目)480公斤、复硝酚钠50公斤、黄腐酸50公斤、硼砂(含硼11%，是农业上常用的硼肥料)10公斤、硫酸锌5公斤、硫酸锰5公斤、硫酸铜5公斤、钼酸钱5公斤、粘结剂(膨润土或粘土)100公斤混合，用ZLC-300型搅拌机和KP-300型有机肥造粒机进行压力造粒，也可选用其他型号的搅拌机和造粒机进行混合造粒，制成总养分17.6%(4.4—4.8—8.4)的炭基荞麦专用肥。所述的粘结剂为pH5.5-6.5的酸性膨润土。所述的总养分是指纯氮、磷、钾有效养分的总和。
[0023]炭基荞麦专用肥推荐用量:40—60公斤/亩(优选为50公斤/亩)，炭基荞麦专用肥适合与有机肥配合做基肥施用。
[0024]
实施例3炭基荞麦专用肥的生产工艺
将尿素(含N46%)11公斤、磷酸一铵(含N12%、P20550%)120公斤、硝酸钾(含N15%，K2046%)217公斤、生物质颗粒炭微粒(优选80-100目)382公斤、复硝酚钠60公斤、黄腐酸80公斤、硼砂(含硼11%) 10公斤、硫酸锌5公斤、硫酸猛5公斤、硫酸铜5公斤、钼酸钱5公斤、粘结剂100公斤混合，用ZLC-300型搅拌机和KP-300型有机肥造粒机进行压力造粒，也可选用其他型号的搅拌机和造粒机进行混合造粒，制成总养分21.2%(5.2—6.0—10.0)的炭基荞麦专用肥。所述的粘结剂为PH5.5-6.5的酸性膨润土。所述的总养分是指纯氮、磷、钾有效养分的总和。
[0025]
实施例4炭基荞麦专用肥的生产工艺
将尿素(含N46%)18公斤、磷酸一铵(含N12%、P20550%)136公斤、硝酸钾(含Ν15%，Κ2θ46%)235公斤、生物质颗粒炭微粒(优选80-100目)321公斤、复硝酚钠70公斤、黄腐酸90公斤、硼砂(含硼11%) 10公斤、硫酸锌5公斤、硫酸猛5公斤、硫酸铜5公斤、钼酸钱5公斤、粘结剂100公斤混合，用ZLC-300型搅拌机和KP-300型有机肥造粒机进行压力造粒，也可选用其他型号的搅拌机和造粒机进行混合造粒，制成总养分23.6%(6.0—6.8—10.8)的炭基荞麦专用肥。所述的粘结剂为pH5.5-6.5的酸性膨润土。所述的总养分是指纯氮、磷、钾有效养分的总和。
[0026]
实施例5炭基荞麦专用肥的生产工艺
将尿素(含N46%)23公斤、磷酸一铵(含N12%、P20550%)152公斤、硝酸钾(含N15%，K2046%)261公斤、生物质颗粒炭微粒(优选80-100目)254公斤、复硝酚钠80公斤、黄腐酸100公斤、硼砂(含硼11%) 10公斤、硫酸锌5公斤、硫酸猛5公斤、硫酸铜5公斤、钼酸钱5公斤、粘结剂100公斤混合，用ZLC-300型搅拌机和KP-300型有机肥造粒机进行压力造粒，也可选用其他型号的搅拌机和造粒机进行混合造粒，制成总养分26.4%(6.8—7.6—12.0)的炭基荞麦专用肥。所述的粘结剂为PH5.5-6.5的酸性膨润土。所述的总养分是指纯氮、磷、钾有效养分的总和。
[0027]实施例6炭基荞麦专用肥的生产工艺
将尿素(含N46%)23公斤、磷酸一铵(含N12%、P20550%)200公斤、硝酸钾(含N15%，K2046%)304公斤、生物质颗粒炭微粒(优选80-100目)183公斤、复硝酚钠100公斤、黄腐酸60公斤、硼砂(含硼11%) 10公斤、硫酸锌5公斤、硫酸猛5公斤、硫酸铜5公斤、钼酸钱5公斤、粘结剂100公斤混合，用ZLC-300型搅拌机和KP-300型有机肥造粒机进行压力造粒，也可选用其他型号的搅拌机和造粒机进行混合造粒，制成总养分32.0%(8.0—10.0—14.0)的炭基荞麦专用肥。所述的粘结剂为PH5.5-6.5的酸性膨润土。所述的总养分是指纯氮、磷、钾有效养分的总和。
[0028]实施例7炭基荞麦专用肥的生产工艺
将尿素(含N46%)13公斤、磷酸一铵(含N12%、P20550%)248公斤、硝酸钾(含N15%，K2046%)296公斤、生物质颗粒炭微粒(优选80-100目)214公斤、复硝酚钠50公斤、黄腐酸50公斤、硼砂(含硼11%) 10公斤、硫酸锌5公斤、硫酸猛5公斤、硫酸铜5公斤、钼酸钱5公斤、粘结剂100公斤混合，用ZLC-300型搅拌机和KP-300型有机肥造粒机进行压力造粒，也可选用其他型号的搅拌机和造粒机进行混合造粒，制成总养分34.0%(8.0—12.4一13.6)的炭基荞麦专用肥。所述的粘结剂为PH5.5-6.5的酸性膨润土。所述的总养分是指纯氮、磷、钾有效养分的总和。
[0029]实施例8炭基荞麦专用肥的生产工艺
将尿素(含N46%)28公斤、磷酸一铵(含N12%、P20550%)200公斤、硝酸钾(含N15%，K2046%)261公斤、生物质颗粒炭微粒(优选80-100目)241公斤、复硝酚钠60公斤、黄腐酸80公斤、硼砂(含硼11%) 10公斤、硫酸锌5公斤、硫酸猛5公斤、硫酸铜5公斤、钼酸钱5公斤、粘结剂100公斤混合，用ZLC-300型搅拌机和KP-300型有机肥造粒机进行压力造粒，也可选用其他型号的搅拌机和造粒机进行混合造粒，制成总养分29.6%(7.6—10.0—12.0)的炭基荞麦专用肥。所述的粘结剂为PH5.5-6.5的酸性膨润土。所述的总养分是指纯氮、磷、钾有效养分的总和。
[0030]实施例9炭基荞麦专用肥的生产工艺
将尿素(含N46%)43公斤、磷酸一铵(含N12%、P20550%)120公斤、硝酸钾(含N15%，K2046%)304公斤、生物质颗粒炭微粒(优选80-100目)218公斤、复硝酚钠84公斤、黄腐酸100公斤、硼砂(含硼11%) 10公斤、硫酸锌5公斤、硫酸猛5公斤、硫酸铜5公斤、钼酸钱5公斤、粘结剂100公斤混合，用ZLC-300型搅拌机和KP-300型有机肥造粒机进行压力造粒，也可选用其他型号的搅拌机和造粒机进行混合造粒，制成总养分28.0%(8.0一6.0一14.0)的炭基荞麦专用肥。所述的粘结剂为PH5.5-6.5的酸性膨润土。所述的总养分是指纯氮、磷、钾有效养分的总和。
【主权项】
1.一种炭基荞麦专用肥，其特征在于包含下列原料成分及重量比例: 尿素(含 N46%)11—43, 磷酸一铵(含 Ν12%、Ρ20550%)96—248， 硝酸钾(含 Ν15%，Κ2046%)183—304， 生物质颗粒炭微粒(80-100目) 183—480， 复硝酚钠50—100，黄腐酸50—100， 硼砂(含硼11%)10，硫酸锌5，硫酸锰5，硫酸铜5， 钼酸铵(含钼54%)5。2.如权利要求1所述的炭基荞麦专用肥，其特征在于原料成分中还包含酸性膨润土或粘土，重量比例为50-100。3.如权利要求1或2所述的炭基荞麦专用肥，其特征在于所述的生物质颗粒炭可以是玉米芯炭、玉米稻杆炭、稻壳炭、花生壳炭、蘑燕盘炭的一种或两种以上。4.如权利要求1或2所述的炭基荞麦专用肥的生产方法，其特征在于将原料成份混合搅拌均勾，然后造粒。5.如权利要求1或2所述的炭基荞麦专用肥的应用，其特征在于炭基荞麦专用肥推荐用量:40—60公斤/亩，优选为50公斤/亩，炭基荞麦专用肥适合与有机肥配合做基肥施用。
【文档编号】C05G3/00GK105948941SQ201610431935
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】兰宇, 孟军, 陈温福, 韩哓日
【申请人】沈阳农业大学