一種含生物質(zhì)炭的肥料助劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及肥料技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種含生物質(zhì)炭的肥料助劑及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 研究數(shù)據(jù)表明，我國1/5的耕地受到了重金屬污染，其中儒污染的耕地設(shè)及11個 省25個地區(qū)；特別是長江W南地區(qū)，±壤中重金屬本底值就偏高?！廊乐亟饘傥廴镜某梢?十分復(fù)雜，除了工業(yè)造成的點源污染，農(nóng)業(yè)投入品濫用造成的面源污染也是重要原因。目前 全球每年進入±壤的儒總量為66萬公斤左右，其中經(jīng)施用化肥進入的比例高達55%左右。 同時，對產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的追求，許多農(nóng)民棄用有機肥改用氮肥和憐肥，致使±壤酸性急速 飄升。湖南省耕地上壤抑值已由上世紀(jì)80年代的6. 5下降到目前的6. 0, 30年±壤酸化 程度相當(dāng)于自然狀態(tài)下300年的酸化程度?！廊浪峄瘞淼闹苯佑绊懯窃鰪娭亟饘僭凇廊?中的活性，使其更容易被作物吸收；同時使得±壤地力水平下降，作物減產(chǎn)，農(nóng)民減收。
[0003] 另外，我國傳統(tǒng)肥料的當(dāng)季利用率較低，其中氮肥為30%~35%，憐肥為10%~ 25%，鐘肥為35%~50%。由于肥料利用率較低，其中氮肥通過揮發(fā)、徑流和滲漏等途徑損 失數(shù)量巨大，從而使±壤肥力下降、農(nóng)作物品質(zhì)降低、環(huán)境污染嚴重等后果。隨著長期使用 化肥，±壤結(jié)構(gòu)變差。
[0004] 近年來，人們對±壤污染的重視程度越來越高，因此針對農(nóng)田±壤重金屬污染采 取了固定化技術(shù)，主要有S種：一是W粉煤灰為代表，提高±壤抑的同時，其又具有較強 的吸附性能，使重金屬元素純化，降低其活性，從而減少作物對其的吸收；二是W吸附材料 (天然礦物如娃藻±)為代表，通過礦物自身的強吸附性吸附重金屬，從而減少作物對其吸 收；=是W有機肥為代表，依靠有機物對重金屬的吸附、絡(luò)合作用，降低其活性，從而減少作 物對其的吸收。
[0005] 粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢 物，其成分中往往含有重金屬，如隸、鉛、銘、神等；另外，粉煤灰中的放射性元素的污染問題 也不容忽視，有些煤層尤其是低等級原煤中的 226Ra、4°K等放射性核素含量較高，燃燒后粉煤 灰中的放射性元素也相對富集，由于放射性物質(zhì)的半衰期較長如226Ra 1620年，其在衰變過 程中放出a、0、丫射線，福射可W影響幾代甚至幾十代人，引起人體的遠期效應(yīng)。粉煤灰 作為改良劑施用量大，在吸附重金屬的同時帶入上述有害元素，對±壤具有潛在的污染風(fēng) 險。
[0006] 天然礦物如娃藻±施入到±壤中，能夠起到吸附±壤中的重金屬、降低其活性的 作用，但在酸性±壤中或者在±壤逐漸酸化過程中，其吸附的重金屬會逐步釋放，造成±壤 的二次污染。
[0007] 粉煤灰和天然礦物施入到±壤中只起到改良±壤的作用，基本不為作物生長提供 養(yǎng)分。而有機肥不僅能夠吸附重金屬、改良±壤，還具有肥料功能，即為作物生長提供養(yǎng)分。 但有機肥中對重金屬起到吸附作用的主要物質(zhì)有機質(zhì)（腐殖酸、纖維素等）能夠被±壤中 的微生物氧化分解，其產(chǎn)物只要是C〇2,使其吸附的重金屬緩慢釋放由匯變成源，造成±壤 的二次污染。因此，現(xiàn)有技術(shù)并不兼具持續(xù)改善±壤環(huán)境和提高肥料利用率的特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種含生物質(zhì)炭的肥料助劑，本申請?zhí)峁┑姆柿?助劑在提高肥料利用率的同時，持續(xù)改善±壤環(huán)境。
[0009] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N含生物質(zhì)炭的肥料助劑，包括：
[0010] 作物生長活性因子0. 5wt%~IOwt% ;
[0011] 高分子材料 0. 5wt %~3wt % ;
[0012] 余量為生物質(zhì)炭。
[0013] 優(yōu)選的，所述肥料助劑還包括20wt%~65wt%的粘±礦物，0. 2wt%~3wt%的氮 素調(diào)控劑和Iwt %~IOwt %的微量元素。
[0014] 優(yōu)選的，所述作物生長活性因子選自氨基酸、黃腐酸、黃腐酸鐘、復(fù)硝酪鋼、胺鮮醋 和嗎I噪類有機物中的一種或多種，所述高分子材料選自甲殼素、殼聚糖、聚丙締酷胺、聚乙 締醇、聚天口冬氨酸和聚谷氨酸中的一種或多種。
[0015] 優(yōu)選的，所述粘±礦物為60~400目的娃酸鹽礦物；所述氮素調(diào)控劑選自氨釀、苯 釀、苯二酪、硫脈、鄰-苯基憐酷二胺、兒茶酪、硫代憐酷=胺、正下基硫代憐酷=胺、憐酷= 胺、2-氯-6-( S氯甲苯）化晚、脈基硫脈、雙氯胺、2-甲基-4,6-雙（S氯甲苯）均S嗦和 2-橫胺嚷挫中的一種或多種；所述微量元素選自鐵、銅、棚、鋒、鋼和儘中的一種或多種。
[0016] 優(yōu)選的，所述生物質(zhì)炭的含量為25wt%~50wt%。
[0017] 優(yōu)選的，所述作物生長活性因子的含量為Iwt%~8. 5wt%。
[0018] 優(yōu)選的，所述高分子材料的含量為Iwt%~2. 5wt%。
[0019] 優(yōu)選的，所述粘±礦物的含量為40wt%~60wt%。
[0020] 優(yōu)選的，所述氮素調(diào)控劑的含量為Iwt%~%。
[0021] 本申請還提供了上述方案所述的肥料助劑在肥料中的應(yīng)用。
[0022] 本申請?zhí)峁┝艘环N含生物質(zhì)炭的肥料助劑，其包括：0. 5wt%~lOwt%的作物生 長活性因子，0. 5wt%~3wt%的高分子材料與余量為生物質(zhì)炭。本申請將生物質(zhì)炭引入到 肥料助劑中，由于生物質(zhì)炭自身具有的豐富營養(yǎng)元素，能夠改善作物營養(yǎng)狀況，其自身的疏 松多孔特性對±壤進行改良，同時生物質(zhì)炭具有較高孔隙率、較大的比表面積和較強的吸 附能力，能夠吸附肥料養(yǎng)分，同時能夠吸附固定±壤中重金屬，使其純化，減少作物對其吸 收，提高作物品質(zhì)，生物質(zhì)炭還具有高度的芳香化結(jié)構(gòu)和疏水性的脂族碳使生物質(zhì)炭施入 ±壤^后能夠保持穩(wěn)定，從而使其功能不會因為自身的分解而消失，并且本申請將生物質(zhì) 炭、高分子材料與作物生長活性因子復(fù)配，使肥料助劑在提高肥料的利用率的同時，還能持 續(xù)改善±壤環(huán)境。
【具體實施方式】
[0023] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，運些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0024] 本發(fā)明實施例公開了 一種含生物質(zhì)炭的肥料助劑，包括： 陽O巧]作物生長活性因子0. 5wt%~IOwt% ;
[0026] 高分子材料 0. 5wt%~3wt%;
[0027] 余量為生物質(zhì)炭。
[0028] 本申請的肥料助劑應(yīng)用至肥料中，不僅能夠提高肥料利用率、提高作物產(chǎn)量，而且 還具有上壤改良劑的功能。
[0029] 按照本發(fā)明，所述肥料助劑中包括0.5wt %~IOwt %的作物生長活性因子、 0. 5wt%~3wt%的高分子材料與余量的生物質(zhì)炭，為了進一步提高肥料助劑的性能，本申 請所述肥料助劑中還包括氮素調(diào)控劑、微量元素與粘±礦物。
[0030] 本申請中，所述生物質(zhì)炭是生物質(zhì)在限氧條件下經(jīng)高溫?zé)峤猱a(chǎn)生的一類高度芳香 化、疏松多孔的炭，其主要來源為：農(nóng)作物賴桿、稻殼、木材、木屑等，其中賴桿包括小麥、玉 米、水稻、油菜、花生和棉花等農(nóng)作物賴桿，本申請所述生物質(zhì)炭選自上述來源中的一種或 多種，小于60目。所述生物質(zhì)炭能夠改良±壤，吸附固定±壤中的重金屬、抗生素和殘留農(nóng) 藥，降低作物對其吸收，改善作物品質(zhì)；同時能夠降低±壤容重、增加±壤陽離子交換量，保 水保肥；提升±壤有機質(zhì)含量、增加±壤中有益微生物含量，促進±壤養(yǎng)分循環(huán)、促進作物 根系生長；吸附養(yǎng)分物質(zhì)、降低養(yǎng)分遷移速率，減少養(yǎng)分流失的作用。在實施例中，所述生物 質(zhì)炭的含量優(yōu)選為~50wt%。
[0031] 所述作物生長活性因子具有雙促作用，其活性成分加速作物根部細胞分裂，既能 促進作物根系生長，又能促進作物對養(yǎng)分的吸收，兩者相輔相成。本申請所述作物生長活性 因子選自氨基酸、黃腐酸鐘、黃腐酸、復(fù)硝酪鋼、胺鮮醋和嗎I噪類有機物中的一種或多種，在 實施例中，所述作物生長活性因子優(yōu)選為氨基酸、胺鮮醋、黃腐酸鐘和復(fù)硝酪鋼中的一種或 兩種。本申請所述作物生長活性因子的含量為0. Swt %~IOwt %，在實施例中，所述作物生 長活性因子的含量更優(yōu)選為Iwt%~8. 5wt %，在實施例中，所述作物生長活性因子的含量 更優(yōu)選為3wt %~7wt %。
[0032] 本申請所述高分子材料具有疏松±壤、增加±壤團聚體、提高±壤的透氣性、保水 性和保肥性的作用。所述高分子材料選自甲殼素、殼聚糖、聚丙締酷胺、聚乙締醇、聚天口 冬氨酸和聚谷氨酸中的一種或多種，在實施例中，所述高分子材料更優(yōu)選為聚丙締酷胺、聚 乙締醇、聚天口冬氨酸和聚谷氨酸中的一種或兩種。所述高分子材料的含量為0.5wt%~ 3wt %，在實施例中，所述高分子材料的含量優(yōu)選為Iwt %~2. 5wt %。
[0033] 所述肥料助劑中包括其他優(yōu)選組分：粘±礦物、氮素調(diào)控劑與微量元素。其中，所 述粘±礦物具有粘合劑的作用，能夠促進肥料成粒。所述粘±礦物為60~400目的娃酸鹽 礦物，主要選自高嶺±、娃藻±、沸石、凹凸棒±和膨潤±中的一種或多種；實施例中，所述 粘±礦物選自凹凸棒±、沸石、膨潤±或高嶺±。所述粘±礦物的含量為20wt%~65wt%， 在實施例中，所述粘±礦物的含量優(yōu)選為40wt %~60wt %，在實施例中，所述粘±礦物的 含量更優(yōu)選為42wt%~55wt%。所述粘±礦物過多時，生物質(zhì)炭會相應(yīng)的減少，削弱生物 質(zhì)炭的功能，從而降低肥料助劑的效果。
[0034] 所述氮素調(diào)控劑具有減緩不同形態(tài)氮素間的轉(zhuǎn)化速率的作用，如尿素（酷胺態(tài) 氮）可W轉(zhuǎn)化NH/ (錠態(tài)氮）或NH/轉(zhuǎn)化成NO 3、N02 (硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮），穩(wěn)定氮素形態(tài)， 氮素一樣會隨雨水通過徑流損失掉，但與具有強大吸附功能的生物質(zhì)炭協(xié)同作用，其流失 量會大大降低，從而降低了肥料損失的環(huán)境風(fēng)險，從而使其效果保持更久。本申請所述氮素 調(diào)控劑優(yōu)選選自氨釀、苯釀、苯二酪、硫脈、鄰-苯基憐酷二胺、兒茶酪、硫代憐酷=胺、正下 基硫代憐