本發(fā)明涉及一種炭基肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：稻殼是大米加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，稻殼的處理問題一直受到人們關(guān)注。近年來，利用稻殼氣化發(fā)電技術(shù)取得了巨大突破，該技術(shù)推廣應(yīng)用后，不但可以節(jié)約大量資金，而且還可以實(shí)現(xiàn)可再生能源的利用。然而，生物質(zhì)氣化發(fā)電產(chǎn)生了大量的固態(tài)殘?jiān)吹練ぬ?，通?噸稻殼氣化發(fā)電產(chǎn)生約1/3噸稻殼炭。如何解決稻殼炭去向并提高稻殼炭的價(jià)值成為稻殼氣化發(fā)電行業(yè)亟需解決的問題。農(nóng)田土壤由于長期單一地使用無機(jī)肥料造成肥料利用效率低、土壤質(zhì)量退化、污染水體環(huán)境等危害。而稻殼炭屬于生物炭的范疇，由于生物炭獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，其施入土壤后可以起到固碳減排、改善土壤環(huán)境質(zhì)量、提高作物產(chǎn)量等多重功能，受到人們的廣泛關(guān)注。如何將傳統(tǒng)無機(jī)肥料與稻殼炭結(jié)合在一起，研制出一種能綜合利用稻殼炭且效果好的炭基肥料的制備方法顯得尤為重要。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種炭基肥料，其以稻殼氣化發(fā)電的廢料稻殼炭為原料，具有節(jié)能減排、改善環(huán)境及土壤質(zhì)量、提高作物產(chǎn)量的作用。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種炭基肥料的制備方法，該方法步驟簡單，操作方便，原料易得，適合行業(yè)內(nèi)推廣使用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種炭基肥料，該炭基肥料由下述方法制得：(1)取5-20重量份的稻殼炭在烘箱中烘干，烘箱溫度為105℃，時(shí)間為2h，然后將其破碎，過100目篩；(2)取5-10重量份的凹凸棒土，粉碎后過100目篩，再取30-50重量份的尿素粉末、10-20重量份的氯化銨粉末、5-20重量份的氯化鉀粉末、5-15重量份的磷酸一氫銨粉末、2-6重量份的碳酸氫銨粉末，然后與步驟(1)破碎后的稻殼炭混合，攪拌5min得到第一混合物；(3)取3-5重量份的粘合劑與步驟(2)所得的第一混合物混合后繼續(xù)攪拌10min得到第二混合物，其中粘合劑是由淀粉和聚乙烯醇組成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的質(zhì)量比為：1:3-5:3；(4)在經(jīng)步驟(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物總重量2％-4％的水混合攪拌10min，然后加入肥料造粒機(jī)中在60-85℃下進(jìn)行造粒，單個(gè)顆粒的直徑為3-5mm、質(zhì)量為0.1-0.5g。本發(fā)明還提供了一種炭基肥料的制作方法，該方法包括以下步驟：(1)取5-20重量份的稻殼炭在烘箱中烘干，烘箱溫度為105℃，時(shí)間為2h，然后將其破碎，過100目篩；(2)取5-10重量份的凹凸棒土，粉碎后過100目篩，再取30-50重量份的尿素粉末、10-20重量份的氯化銨粉末、5-20重量份的氯化鉀粉末、5-15重量份的磷酸一氫銨粉末、2-6重量份的碳酸氫銨粉末，然后與步驟(1)破碎后的稻殼炭混合，攪拌5min得到第一混合物；(3)取3-5重量份的粘合劑與步驟(2)所得的第一混合物混合后繼續(xù)攪拌10min得到第二混合物，其中粘合劑是由淀粉和聚乙烯醇組成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的質(zhì)量比為：1:3-5:3；(4)在經(jīng)步驟(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物總重量2％-4％的水混合攪拌10min，然后加入肥料造粒機(jī)中在60-85℃下進(jìn)行造粒，單個(gè)顆粒的直徑為3-5mm、質(zhì)量為0.1-0.5g。稻殼炭能增加土壤有機(jī)質(zhì)及礦物質(zhì)含量(鉀元素、硅元素等)，疏松土壤，提高土壤溫度，調(diào)節(jié)土壤酸堿度。尿素是一種高濃度氮肥，屬中性速效肥料。在土壤中不殘留任何有害物質(zhì)，長期施用沒有不良影響。氯化銨是一種速效氮素化學(xué)肥料，它適用于小麥、水稻、玉米、油菜等作物,尤其對(duì)棉麻類作物有增強(qiáng)纖維韌性和拉力并提高品質(zhì)之功效。氯化鉀是一種鉀肥。其肥效快，直接施用于農(nóng)田，能使土壤下層水分上升，有抗旱的作用。磷酸一氫銨主要用作高濃度氮磷復(fù)合肥料，是一種廣泛適用于蔬菜、水果、水稻和小麥的高效肥料。碳酸氫銨用作氮肥，適用于各種土壤，可同時(shí)提供作物生長所需的銨態(tài)氮和二氧化碳。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明所提供的一種炭基肥料，其原料采用稻殼炭，稻殼炭是稻殼氣化發(fā)電產(chǎn)生的廢料，將其用于制作炭基肥料可以提升其價(jià)值，避免原料浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能減排的目的。稻殼炭屬于生物炭的范疇，由于生物炭獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，其施入土壤后兼具有機(jī)肥和緩釋肥的功效，可以增加土壤中腐殖質(zhì)的含量，起到固碳、改良土壤、提高作物產(chǎn)量等多重功能。為了達(dá)到本發(fā)明更好的使用效果，本發(fā)明的優(yōu)選方案如下：作為優(yōu)選的，所述的步驟(1)中采用12.5重量份稻殼炭，所述的步驟(2)中采用7.5重量份的凹凸棒土、40重量份的尿素粉末、15重量份的氯化銨粉末、12.5重量份的氯化鉀粉末、10重量份的磷酸一氫銨粉末、4重量份的碳酸氫銨粉末，所述的步驟(3)中采用4重量份的粘合劑，淀粉和聚乙烯醇的質(zhì)量比為2:3。所述的步驟(4)中加水的量占第二混合物總重量的3％，造粒溫度為72.5℃，單個(gè)顆粒的直徑為4mm、質(zhì)量為0.3g。上文所述的稻殼炭為稻殼進(jìn)行生物質(zhì)氣化后得到的副產(chǎn)物，制備稻殼炭的生物質(zhì)氣化方法采用中國專利授權(quán)公告號(hào)cn103980945b中公開的生物質(zhì)氣化方法；上文所述的凹凸棒土均采用明光市利源礦物有限公司生產(chǎn)的凹凸棒土，公司地址：明光市澗溪鎮(zhèn)凹土產(chǎn)業(yè)園，公司電話13955086615。具體實(shí)施方式實(shí)施例一：一種炭基肥料的制備方法，包括以下步驟：(1)取5重量份的稻殼炭在烘箱中烘干，烘箱溫度為105℃，時(shí)間為2h，然后將其破碎，過100目篩；(2)取5重量份的凹凸棒土，粉碎后過100目篩，再取30重量份的尿素粉末、10重量份的氯化銨粉末、5重量份的氯化鉀粉末、5重量份的磷酸一氫銨粉末、2重量份的碳酸氫銨粉末，然后與步驟(1)破碎后的稻殼炭混合，攪拌5min得到第一混合物；(3)取4重量份的粘合劑與步驟(2)所得的第一混合物混合后繼續(xù)攪拌10min得到第二混合物，其中粘合劑是由淀粉和聚乙烯醇組成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的質(zhì)量比為1:3；(4)在經(jīng)步驟(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物總重量2％的水混合攪拌10min，然后加入肥料造粒機(jī)中在60℃下進(jìn)行造粒，單個(gè)顆粒的直徑為3mm、質(zhì)量為0.1g。實(shí)施例二：一種炭基肥料的制備方法，包括以下步驟：(1)取12.5重量份的稻殼炭在烘箱中烘干，烘箱溫度為105℃，時(shí)間為2h，然后將其破碎，過100目篩；(2)取5-10重量份的凹凸棒土，粉碎后過100目篩，再取40重量份的尿素粉末、15重量份的氯化銨粉末、12.5重量份的氯化鉀粉末、10重量份的磷酸一氫銨粉末、4重量份的碳酸氫銨粉末，然后與步驟(1)破碎后的稻殼炭混合，攪拌5min得到第一混合物；(3)取4重量份的粘合劑與步驟(2)所得的第一混合物混合后繼續(xù)攪拌10min得到第二混合物，其中粘合劑是由淀粉和聚乙烯醇組成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的質(zhì)量比為2∶3；(4)在經(jīng)步驟(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物總重量3％的水混合攪拌10min，然后加入肥料造粒機(jī)中在72.5℃下進(jìn)行造粒，單個(gè)顆粒的直徑為4mm、質(zhì)量為0.3g。為更好體現(xiàn)本發(fā)明的效果，現(xiàn)根據(jù)實(shí)施例二所述的一種炭基肥料的制備方法所制備的一種炭基肥料進(jìn)行一組肥效試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：在一個(gè)溫室大棚內(nèi)，設(shè)置三個(gè)小組分別進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)用的農(nóng)作物品種為四季小白菜，其種子購于河北滄州市百盛種業(yè)有限公司。分組與實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組一、對(duì)照組二，每組設(shè)20株樣品，實(shí)驗(yàn)組將根據(jù)實(shí)施例二所述的一種炭基肥料的制備方法所制備的一種炭基肥料一次性做基肥施入，施肥量為300kg·ha-1，對(duì)照組一施用等量的現(xiàn)有化肥，對(duì)照組二為空白對(duì)照組不施用化肥，三個(gè)組別均采用相同且常規(guī)的田間管理種植30天。實(shí)驗(yàn)測量：30天后，測量并計(jì)算每組樣品的平均株高，稱取每組中所有樣品地上部分的干重總和(地上部放入烘箱中105℃殺青15min然后在80℃烘至恒重用萬分之一分析天平稱取干重)，將結(jié)果記錄于表一。表一組別平均株高(cm)地上部分總干重(g)實(shí)驗(yàn)組26.3117.6對(duì)照組一24.1104.2對(duì)照組二19.890.1由上表數(shù)據(jù)可以看出，采用現(xiàn)有化肥的對(duì)照組一相比不施用化肥的對(duì)照組二，株高提升了21.7％，采用本發(fā)明所述的炭基肥料的實(shí)驗(yàn)組相比不施用化肥的對(duì)照組二，株高提升了32.8％。采用現(xiàn)有化肥的對(duì)照組一相比不施用化肥的對(duì)照組二，地上部分總干重提升了15.6％，采用本發(fā)明所述的炭基肥料的實(shí)驗(yàn)組相比不施用化肥的對(duì)照組二，地上部分總干重株高提升了30.5％。實(shí)施例三：一種炭基肥料的制備方法，包括以下步驟：(1)取20重量份的稻殼炭在烘箱中烘干，烘箱溫度為105℃，時(shí)間為2h，然后將其破碎，過100目篩；(2)取10重量份的凹凸棒土，粉碎后過100目篩，再取50重量份的尿素粉末、20重量份的氯化銨粉末、20重量份的氯化鉀粉末、15重量份的磷酸一氫銨粉末、6重量份的碳酸氫銨粉末，然后與步驟(1)破碎后的稻殼炭混合，攪拌5min得到第一混合物；(3)取5重量份的粘合劑與步驟(2)所得的第一混合物混合后繼續(xù)攪拌10min得到第二混合物，其中粘合劑是由淀粉和聚乙烯醇組成的混合物，淀粉和聚乙烯醇的質(zhì)量比為5:3；(4)在經(jīng)步驟(3)所得的第二混合物中加入占第二混合物總重量4％的水混合攪拌10min，然后加入肥料造粒機(jī)中在85℃下進(jìn)行造粒，單個(gè)顆粒的直徑為5mm、質(zhì)量為0.5g。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而非對(duì)本發(fā)明的限制，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的簡單修改與等效替換,皆應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12