本发明涉及复合肥
技术领域：
，具体涉及一种烟草用生物炭基缓释复合肥。
背景技术：
：烟草质量的优劣是品种遗传、生态环境和栽培技术共同作用的结果。土壤是主要的生态环境因子之一，烟草对土壤条件反应敏感。土壤类型及土壤中养分供应特点与烟叶的产量、化学品质及工业可用性密切相关。因此需从施用肥料的角度出发改善烟叶的品质。靖西植烟土壤主要以水稻土为主，水稻土种植烟草，前期生长快，后期易脱肥，部分烟农会在烟草生长的后期大量施用化肥。这些肥料施入土壤后，一方面不能被作物完全吸收利用，很大部分会淋失、挥发或被土壤固定而转化为作物不可吸收的形态，造成巨大浪费；另一方面，后期施用化肥，容易造成烟叶贪青，不易落黄，不利于优质烟叶质量的形成。常规复合肥，养分释放快，容易被淋失，致使养分利用率低，肥效期短，无法满足作物生长发育需要。因此，为提高烟叶的品质和产量，研究一种能改良土壤结构、提高肥料养分利用率和持效性的烟草专用肥料是非常有必要的。而生物碳的多孔结构可以改善土壤孔隙度、保水、保肥，提高化肥利用率。基于生物碳开发的生物炭基缓释复合肥，将可以解决提高肥料利用率和养分持效性的问题。技术实现要素：本发明提供了一种烟草用生物炭基缓释复合肥，可帮助改善土壤结构，提高肥料养分利用率和持效性。为实现上述目的，本发明的技术方案为：由下列原料按重量份组成：氮磷钾复合肥600~650份、硼肥25~32份、锌肥25~32份、镁肥70~85份、生物炭基125~150份，所述氮磷钾复合肥中n：p2o5：k2o的重量比例为6~8:6~8:16~19，所述生物炭基由稻壳经700～800℃的热裂解反应制成。以上所述烟草用生物炭基缓释复合肥，优选由下列原料按重量份组成：氮磷钾复合肥640份、硼肥30份、锌肥30份、镁肥80份、生物炭基140份。进一步的，本发明对氮磷钾复合肥中各组分的配比进行了优化，由下列原料按重量份组成：氯化钾40~55份、硫酸钾240~260份、硝酸钾40~60份、磷酸一铵120~140份、硝铵磷150~170份、na2b4o7·10h2o25~32份、zns04·7h2o25~32份、mgs04·7h2o70~85份、生物炭基125~150份。优选的，由下列原料按重量份组成：氯化钾50份、硫酸钾250份、硝酸钾50份、磷酸一铵130份、硝铵磷160份、na2b4o7·10h2o30份、zns04·7h2o30份、mgs04·7h2o80份、生物炭基140份。本发明更具体的提供了一种生物炭基的制备方法，所述生物炭基的制备方法包括以下步骤：（1）将稻壳粉碎至粒径为3~5mm的颗粒；（2）将循环式流化床中的固体热载体加热至700~800℃，然后将粉碎后的稻壳送入循环式流化床的底部进料器，稻壳在1~2s内升温至495~505℃发生热裂解反应，当稻壳到达循环式流化床顶部时，进行旋风分离器分离得到混合蒸汽和固体物质，所述固体物质为生物炭基。优选的，生物炭基的制备还包括以下步骤：在870~920℃的无氧环境下，以10~20ml/min的流量通入水蒸气，一次活化处理65~75min；活化完成后，将分离获得的混合蒸汽经过丝网过滤装置过滤后，与水蒸气按体积比5~20:100混合，在150~200℃下以10~20ml/min的流量通入，二次活化处理30~50min。以上所述的烟草用生物炭基缓释复合肥，包括以下步骤：s1.将氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、磷酸一铵、硝铵磷、na2b4o7·10h2o、zns04·7h2o、mgs04·7h2o和生物炭基送入原料加热器混合均匀，预加热至50~60℃，得基础原料，然后输送至挤压造粒机挤压成粒。s2.将s1所得粒料过筛，得烟草用生物炭基缓释复合肥。以上所述的烟草用生物炭基缓释复合肥及其制备方法，具有以下优点：（1）本发明根据烟草生长的特点对氮、磷、钾、硼、锌、镁等有效营养成分的复配，保证了烟草生产所需的均衡营养，有利于提高烟叶的产量和质量。（2）本发明采用了稻壳制成的生物炭基作为缓释及改善土壤结构的成分，稻壳成本低，且质地轻，制成的生物炭基能有效改善土壤结构，增加土壤孔隙度，降低土壤密度，改善土壤通气、透水状况，提高土壤最大持水量，可以缓解土壤板结，经实验证明，施用以后土壤中能增加4%的炭，土壤的密度（g/cm3)从1.39降至1.20；土壤最大持水量(%)从37.71增加至41.17。另外，由于炭含量的增加，还大大提高了对磷和重金属污染物镉的吸附作用，能提高土壤磷的解吸率和修复土壤重金属污染。（3）本发明制成的生物炭基还具有聚热作用，可以提高土壤的地温1~3℃，有利于作物的生长，从而促进作物的生长。（4）本发明制成的生物炭基由于具有发达的孔隙和较大的比表面积，因此具有良好的吸附性能，对肥料能起到优良的缓释作用，施入种植烟草的土壤中，能根据土壤的养分情况调节释放营养成分，从而有效解决烟草前期生长快、后期易脱肥的问题发生。（5）本发明进一步采用循环式流化床来生产生物炭基，由于固体热载体的温度较高且与稻壳直接接触，能帮助稻壳实现快速升温，节约了常规生产生物炭基所需的烘干等步骤，加快了制作生物炭基的速度，提高了生产效率。（6）本发明进一步采用了两步法对生物炭基进行活化，先通过水蒸气改善生物炭基中的孔隙结构，减少焦油和灰分对孔隙的影响，再通入分离获得的混合蒸汽和水蒸气，分离获得的混合蒸汽经过滤后去除了灰分和部分焦油成分，其仍保留的木醋液成分和极少量的焦油成分，增加了水蒸气中的酸度和粘性，进一步帮助去除生物炭基中的灰分，提高了生物炭基的品质。通过采用本发明的烟草用生物炭基缓释复合肥，能有效改善土壤结构，延缓肥料在烟田土壤中的营养成分释放时间，有效提高营养成分的利用率，最终达到提高烟叶的产量和品质的目的。具体实施方式以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于以下实施例。实施例1一种烟草用生物炭基缓释复合肥，由下列原料按重量份组成：氯化钾50份、硫酸钾250份、硝酸钾50份、磷酸一铵130份、硝铵磷160份、na2b4o7·10h2o30份、zns04·7h2o30份、mgs04·7h2o80份、生物炭基140份。生物炭基的制备方法包括以下步骤：（1）将稻壳粉碎至粒径为3~5mm的颗粒；（2）将循环式流化床中的固体热载体加热至750℃，然后将粉碎后的稻壳送入循环式流化床的底部进料器，稻壳在1~2s内升温至500℃发生热裂解反应，当稻壳到达循环式流化床顶部时，进行旋风分离器分离得到混合蒸汽和固体物质，所述固体物质为生物炭基。（3）在900℃的无氧环境下，以15ml/min的流量通入水蒸气，一次活化处理70min；活化完成后，将分离获得的混合蒸汽经过丝网过滤装置过滤后，与水蒸气按体积比10:100混合，在180℃下以15ml/min的流量通入，二次活化处理40min。实施例2一种烟草用生物炭基缓释复合肥，由下列原料按重量份组成：氯化钾40份、硫酸钾260份、硝酸钾40份、磷酸一铵120份、硝铵磷150份、na2b4o7·10h2o25份、zns04·7h2o32份、mgs04·7h2o83份、生物炭基150份。生物炭基的制备方法包括以下步骤：（1）将稻壳粉碎至粒径为3~5mm的颗粒；（2）将循环式流化床中的固体热载体加热至800℃，然后将粉碎后的稻壳送入循环式流化床的底部进料器，稻壳在1~2s内升温至505℃发生热裂解反应，当稻壳到达循环式流化床顶部时，进行旋风分离器分离得到混合蒸汽和固体物质，所述固体物质为生物炭基。（3）在920℃的无氧环境下，以20ml/min的流量通入水蒸气，一次活化处理75min；活化完成后，将分离获得的混合蒸汽经过丝网过滤装置过滤后，与水蒸气按体积比20:100混合，在200℃下以20ml/min的流量通入，二次活化处理30min。实施例3一种烟草用生物炭基缓释复合肥，由下列原料按重量份组成：氯化钾50份、硫酸钾250份、硝酸钾60份、磷酸一铵140份、硝铵磷170份、na2b4o7·10h2o32份、zns04·7h2o25份、mgs04·7h2o75份、生物炭基125份。生物炭基的制备方法包括以下步骤：（1）将稻壳粉碎至粒径为3~5mm的颗粒；（2）将循环式流化床中的固体热载体加热至700℃，然后将粉碎后的稻壳送入循环式流化床的底部进料器，稻壳在1~2s内升温至495℃发生热裂解反应，当稻壳到达循环式流化床顶部时，进行旋风分离器分离得到混合蒸汽和固体物质，所述固体物质为生物炭基。（3）在870℃的无氧环境下，以10ml/min的流量通入水蒸气，一次活化处理65min；活化完成后，将分离获得的混合蒸汽经过丝网过滤装置过滤后，与水蒸气按体积比5:100混合，在150℃下以10ml/min的流量通入，二次活化处理50min。上述实施例1~3的制备方法均包括以下步骤：s1.将氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、磷酸一铵、硝铵磷、na2b4o7·10h2o、zns04·7h2o、mgs04·7h2o和生物炭基送入原料加热器混合均匀，预加热至50~60℃，得基础原料，然后输送至挤压造粒机挤压成粒；s2.将s1所得粒料过筛，得烟草用生物炭基缓释复合肥。效果验证实施例：复合肥施用的田间试验：试验地选择在广西靖西烟区的烟草示范基地，设置有三块试验区，试验区1施用的是市售常规复合肥，试验区2施用的是实施例1的烟草用生物炭基缓释复合肥，试验区3施用的是实施例2的烟草用生物炭基缓释复合肥，试验区4施用的是实施例3的烟草用生物炭基缓释复合肥，施肥方法为：生物炭基缓释复合肥和市售常规复合肥在开厢起垄时作基肥施用，每亩用量50千克；在3月5日移栽，移栽时再施入硝酸钾15千克/亩、硫酸钾5千克/亩，其中硝酸钾分三次兑水施入，结合揭膜培土施于烟株根部。一、不同时期农艺性状及产值比较如下：表一：伸根期农艺性状比较（3月25日）处理\部位株高（cm）茎围（cm）叶长（cm）叶宽（cm）叶片数试验区1（ck）17.83.817.513.97.5试验区218.13.918.114.28.2试验区318.03.817.714.07.9试验区418.13.817.914.28.1表二：团棵期农艺性状比较（4月5日）处理\部位株高（cm）茎围（cm）叶长（cm）叶宽（cm）叶片数试验区1（ck）46.46.163.523.413.5试验区247.16.264.123.214.4试验区346.66.163.923.314.0试验区446.96.264.023.314.3表三：旺长期农艺性状比较（4月25日）处理\部位株高（cm）茎围（cm）叶长（cm）叶宽（cm）叶片数试验区1（ck）65.46.470.427.718.5试验区266.16.571.528.919.1试验区365.66.471.028.218.7试验区466.06.571.328.519.1表四：成熟期农艺性状比较（5月10日）处理\部位株高（cm）茎围（cm）叶长（cm）叶宽（cm）叶片数试验区1（ck）112.911.776.631.220.1试验区2114.511.877.832.921.2试验区3113.511.777.232.420.7试验区4114.311.877.632.721.0该试验采用的是随机区组排列法，重复三次，由各个时期田间长势来看，试验区1采用常规施肥，试验区2、3、4即采用生物炭肥，试验区2、3、4从外观长势长相上略优于试验区1，特别是随着时间的推移，由于试验区2、3、4施用了烟草用生物炭基缓释复合肥，在旺长期仍能保持较好的肥效，烟草长势优良，且试验区2、3、4整个田块的整齐度较好，后期分层落黄较好。二、试验地经济性状比较表五：经济性状对比处理\项目亩产量（千克）亩产值（元）均价（元）上等烟比例试验区1（ck）155.213709.5223.9060.05试验区2158.684122.5125.9867.94试验区3157.264024.2825.5966.10试验区4158.024080.0725.8267.38从烤后烟叶的经济性状分析，炭基缓释复合肥试验区平均亩产量比试验区1（即对照）高2.77千克，上等烟比例提高7.09个百分点，亩产值提高412.99元，肥料投入费用减少20元/亩，增加亩纯收入432.99元。由此可见，施用生物炭基缓释复合肥，显著提高烟叶的等级结构，增加烟农的收入。通过以上分析，靖西烟区施用生物炭基缓释复合肥，肥料中由于含有生物炭，通过改善土壤的团粒结构及微生物环境，土壤的通透性增加，微生物活动增加，土壤的保水保肥能力增强，从而改进了土壤的供肥环境，提高了肥料持续供给性，进而使烟叶品质得到了提高，增加了烟农收入，达到了减肥增效的施肥效果。当前第1页12