一种生物炭基稳定性复混肥及其制备方法技术

本发明专利技术涉及肥料领域，特别涉及一种生物炭基稳定性复混肥及其制备方法。生物炭基稳定性复混肥，其原料包括：生物炭、含氮物质、含磷物质、含钾物质、粘性矿物、氮素转化抑制材料、包膜物质以及造粒粘结剂；包膜物质为腐殖酸和脲甲醛树脂。本发明专利技术提供的生物炭基稳定性复混肥，各原料按一定的比例协同配合，很好的满足作物的需求；通过生物炭与腐殖酸混合实现两者酸碱平衡、养分吸附、粘性吸附，达到很好的复合效果，解决了当前生物炭表征利用模糊的问题；该生物炭基稳定性复混肥实现简化施肥，并且有效提高了肥料利用率，能改良酸化土壤、改善土壤结构性，实现农业生产中能节省施肥成本、增加产量、提高农产品品质等优势。制备方法简单易行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及肥料领域，特别涉及。生物炭基稳定性复混肥，其原料包括：生物炭、含氮物质、含磷物质、含钾物质、粘性矿物、氮素转化抑制材料、包膜物质以及造粒粘结剂；包膜物质为腐殖酸和脲甲醛树脂。本专利技术提供的生物炭基稳定性复混肥，各原料按一定的比例协同配合，很好的满足作物的需求；通过生物炭与腐殖酸混合实现两者酸碱平衡、养分吸附、粘性吸附，达到很好的复合效果，解决了当前生物炭表征利用模糊的问题；该生物炭基稳定性复混肥实现简化施肥，并且有效提高了肥料利用率，能改良酸化土壤、改善土壤结构性，实现农业生产中能节省施肥成本、增加产量、提高农产品品质等优势。制备方法简单易行。【专利说明】
本专利技术涉及肥料领域，具体而言，涉及。
技术介绍
我国农业生产中化肥用量居高不下，除了土壤原有生产力得不到提高、中低产田 比例升高、复种指数高等客观原因外，化肥利用率低是其主要原因之一。化肥的持续、大量 投入一方面造成了资源的巨大浪费，增加了社会可持续发展的成本；另一方面造成了土壤 板结、酸化的加剧，从而降低了土地生产力。而土地生产力的降低还表现在土壤微生物多样 性降低、群落结构不合理、重金属离子活性增高等，这些都对食品安全和生态环境产生了一 定的负面效应。因此，降低肥料用量是农业可持续发展的关键措施。除了开发高效施肥技 术之外，提高肥料（尤其是氮肥）利用率是减少化肥投入的有效措施。随着科学技术进步， 研发和推广稳定性肥料是提高肥料利用率的主流措施之一，而新型材料在稳定性肥料领域 的应用也成为了当前研究的热点。 生物炭（biochar)是指生物质在绝氧条件下高温裂解形成的一种具有多孔结构、 特定官能团的稳定性碳源。与普通生物质相比，生物炭具有吸附性能好、保水保肥能力强、 在土壤中持续稳定等特点。因此，拓展生物炭在农学领域的利用有着广阔的前景。生物炭结 合肥料学是近年来国内外关注的热点之一，也有相关专利和文章刊出。然而不同原材料及 制备条件的生物炭在pH值、孔隙度、比表面积、特殊官能团结构等方面存在着很大的差异， 其差异的不同也导致了作为吸附材料效果迥异，并且其差异性在作为不同形态氮素的吸附 材料时更加明显。当前申请的技术产品一方面忽略了生物炭的具体表征与新型肥料特征的 结合；另一方面只是生物炭与氮磷钾肥料的机械混合，没有从根本上发掘生物炭的特殊功 能。 利用生物质裂解产生可以二次利用的生物油，其副产物生物炭还田是当前国际生 态环保领域的主推技术之一。因此，研究不同裂解条件下生物炭的功能并结合肥料学既可 以最大程度的利用生物质并缓解当前日益严重的温室效应，又可以将生物炭在农用方面实 现经济效益和环境效益最大化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以解决上述的 问题。 本专利技术提供的一种生物炭基稳定性复混肥，其原料包括：生物炭、含氮物质、含磷 物质、含钾物质、粘性矿物、氮素转化抑制材料、包膜物质以及造粒粘结剂； 所述包膜物质为腐殖酸和脲甲醛树脂； 所述生物炭、所述含氮物质、所述含磷物质、所述含钾物质、所述粘性矿物、所述氮 素转化抑制材料、所述腐殖酸、所述脲甲醛树脂的质量比为〇. 5-1. 5 :25-45:13-22:27-35 : 9-27:0. 035-0. 045 :0. 08-0. 15 :0. 8-1. 5 :3-5。 优选地，所述腐殖酸的pH为3· 8-4. 0。 优选地，所述生物炭由柑桔枝、香蕉杆、皇竹草、玉米秸杆中的两种以上原料制成。 优选地，所述生物炭的比表面积不小于25m2/g，pH值为9. 5-10,碳含量为 930_950g/kg。 优选地，所述生物炭由以下方法制备： 将生物炭的原料切割成直径不大于2. 5cm，于绝氧下500-550°C裂解2. 5-3小时而 制成。 优选地，所述粘性矿物为凹凸棒石粉、沸石粉、石灰石粉中的任1种或多种。 优选地，所述粘性矿物的粒度大于200目。 优选地，所述含氮物质为尿素；所述含磷物质为磷酸一铵或磷酸二铵；所述含钾 物质为硫酸钾或氯化钾。 优选地，所述氮素转化抑制材料为双氰胺、N- 丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺、 氢醌中的任2种或3种。 优选地，所述造粒粘结剂为硅酸钠。 本专利技术还提供了上述生物炭基稳定性复混肥的制备方法，包括以下步骤： (a)、将所述生物炭与所述腐殖酸混合，制得含水量为35-45%的第一混合物，室温 放置70-75小时后，烘干至含水量为18-22% ; (b)、将烘干后的所述第一混合物与所述氮素转化抑制材料混合均匀，得到第二混 合物； (c)、将所述含氮物质、含磷物质、含钾物质、粘性矿物、造粒粘结剂与所述第二混 合物混匀，造粒，成粒后喷洒脲甲醛树脂进行包膜，然后烘干即得所述生物炭基稳定性复混 肥。 优选地，在步骤（c)中，所述烘干为烘干至含水量为10%以下。 本专利技术实施例提供的生物炭基稳定性复混肥，将生物炭、含氮物质、含磷物质、含 钾物质、粘性矿物、氮素转化抑制材料、包膜物质以及造粒粘结剂按一定的比例制成，在原 料使用方面发挥了优势互补消除劣势的效果，各原料物质协同配合，很好的满足作物的需 求。其中，改变了直接利用或者利用酸洗、水洗等措施后再利用生物炭的固有模式，引入适 量腐殖酸，通过生物炭与腐殖酸混合实现两者酸碱平衡、养分吸附、粘性吸附，达到1+1 > 2 的复合效果，很好的解决了当前利用生物炭制造复混肥料中存在的生物炭表征利用模糊以 及生物炭与包膜材料有效结合技术欠缺的核心问题。本专利技术提供的生物炭基稳定性复混肥 对短生育期作物可实现一次性施肥，对生长发育期作物可实现简化施肥，大幅度减少了施 肥工作量；该复混肥有效提高了肥料利用率，降低了肥料用量；能改良酸化土壤、改善土壤 结构性，并具有促进作物根系早生快发、冠/根比例合理、增强根系对养分的吸收等生物学 功效，在农业生产中能节省施肥成本、增加产量、提高农产品品质等优势。本专利技术还提供了 该生物炭基稳定性复混肥的制备方法，制备方法简单易行，制得的生物炭基稳定性复混肥 施用后效果好。 【具体实施方式】 下面通过具体的实施例子对本专利技术做进一步的详细描述。 本专利技术实施例提供的一种生物炭基稳定性复混肥，其原料包括：生物炭、含氮物 质、含磷物质、含钾物质、粘性矿物、氮素转化抑制材料、包膜物质以及造粒粘结剂； 所述包膜物质为腐殖酸和脲甲醛树脂； 所述生物炭、所述含氮物质、所述含磷物质、所述含钾物质、所述粘性矿物、所述氮 素转化抑制材料、所述腐殖酸、所述脲甲醛树脂的质量比为〇. 5-1. 5 :25-45:13-22:27-35 : 9-27:0. 035-0. 045 :0. 08-0. 15 :0. 8-1. 5 :3-5。 本专利技术实施例提供的生物炭基稳定性复混肥，将生物炭、含氮物质、含磷物质、含 钾物质、粘性矿物、氮素转化抑制材料、包膜物质以及造粒粘结剂按一定的比例制成，在原 料使用方面发挥了优势互补消除劣势的效果，各原料物质协同配合，很好的满足作物的需 求。其中，改变了直接利用或者利用酸洗、水洗等措施后再利用生物炭的固有模式，引入适 量腐殖酸，通过生物炭与腐殖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物炭基稳定性复混肥，其特征在于，其原料包括：生物炭、含氮物质、含磷物质、含钾物质、粘性矿物、氮素转化抑制材料、包膜物质以及造粒粘结剂；所述包膜物质为腐殖酸和脲甲醛树脂；所述生物炭、所述含氮物质、所述含磷物质、所述含钾物质、所述粘性矿物、所述氮素转化抑制材料、所述腐殖酸、所述脲甲醛树脂的质量比为0.5‑1.5：25‑45:13‑22:27‑35：9‑27:0.035‑0.045：0.08‑0.15：0.8‑1.5：3‑5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：逄玉万，唐拴虎，杨少海，徐培智，张发宝，黄旭，易琼，黄巧义，李苹，付弘婷，
申请(专利权)人：广东省农业科学院农业资源与环境研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44