一种微纳米碳长效环保复混磁肥及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种微纳米碳长效环保复混磁肥，按照重量百分比的组成为：微纳米碳0.03～0.05％，磁性铁矿渣粉1～1.5％，腐植酸11～15％，碳酸氢铵2.8～4.2％，稀土0.1～0.3％，邻苯二酚0.01～0.07％，纳米硅粉1.5～1.7％，剩余为化学肥料，所述化学肥料中含有氮、磷、钾、钙、镁、锌、锰、铁、铜、硼。根据作物，在农田按照每亩20～50公斤施用所述复混磁肥。本发明专利技术在粮食作物，玉米、小麦、水稻、各种杂粮及经济作物、棉花、西瓜、甜瓜、蔬菜均都做了实验，增产幅度高，大田作物单产增加5％～15％，蔬菜作物单产增加20％～40％，节肥20～30％。

A Micro-nano Carbon Long-term Environmental Protection Compound Magnet Fertilizer and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种微纳米碳长效环保复混磁肥及其制备方法和应用
本专利技术属于肥料制备
，具体涉及一种微纳米碳长效环保复混磁肥及其制备方法和应用。
技术介绍
近二十多年来，我国大田作物(如：水稻、玉米等)施肥以及迅速发展起来的设施农业，只要是冲施肥或无土栽培，几乎都在使用纯化肥或复混肥，还是在延续化学农业耕作模式，肥料养分不全，不但农作物产量低，而且口感普遍失去原生态风味。目前国家一直倡导：减少化肥投入，减轻环境污染，提高作物对C02的吸收，降低农业生产中温室气体的排放，是发展低碳农业经济，又实现粮食安全，农民增产增收，实现三赢的重大目标。但我国耕地和农作物的碳危机已经到十分严重的地步，植物缺乏碳源，土壤中微生物不能繁育，而矿物质无机营养却充足供给，这使农作物营养积累的成份不协调，由于碳的匮乏，作物新陈代谢就会产生原生态状态下不曾有的异变物。久而久之就使作物的基因表达不充分，不完善，这就产生了植物的亚健康和物种退化。正因为如此，我国耕地贫瘠化(板结、荒漠化、盐碱化)严重，中低产田占74％，导致农作物普遍根系衰弱、亚健康，病害频仍，农产品安全问题成了民众和政府共同的纠结。目前农业中使用的化学肥料，施用土壤后流失、脱氮等损失极大，氮利用率不足30％，肥效难以满足作物的要求。如果不断加大施肥量，不仅农作物会因肥料浓度过高而受到损害，而且肥料流失还污染环境。更主要的是肥料缺乏小分子水溶性碳，仍然存在如下不足：营养元素供应不足或过量，养分比例失调；营养物质活性差，增溶性和络合性有限，营养成分不能满足作物需求；酸碱度过高或过低，均不在作物正常生长发育使用范围；肥料利用率低，投资增大，增产不明显。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对现有肥料普遍存在的肥效不高、养分比例失调、利用率低下等问题，提供一种微纳米碳长效环保复混磁肥及其制备方法和应用。本专利技术的技术方案为：第一个方面，本专利技术提供一种微纳米碳长效环保复混磁肥，按照重量百分比的组成为：微纳米碳0.03～0.05％，磁性铁矿渣粉1～1.5％，腐植酸11～15％，碳酸氢铵2.8～4.2％，稀土0.1～0.3％，邻苯二酚0.01～0.07％，纳米硅粉1.5～1.7％，剩余为化学肥料；所述化学肥料中含有氮、磷、钾、钙、镁、锌、锰、铁、铜、硼，并且这几种元素在所述复混磁肥中的重量百分比含量为：氮14～17％，磷4.8～7.6％，钾13～17％，钙1.2～1.8％，镁0.7～0.9％，锌0.4～0.7％，锰0.4～0.6％，铁0.4～0.5％，铜0.3～0.4％，硼0.3～0.4％。进一步地，所述微纳米碳的粒径d1组成为：20wt％的颗粒d1≤100nm，50wt％的颗粒100nm＜d1＜1000nm，30％的颗粒d1≥1000nm。进一步地，所述磁性铁矿渣粉的粒径d2组成为：50wt％的颗粒3000nm≤d2＜5000nm，50wt％的颗粒5000nm1≤d2≤15000nm。进一步地，所述纳米硅粉的粒径d3组成为：20wt％的颗粒d3≤500nm，50wt％的颗粒500nm＜d3＜5000nm，30wt％的颗粒d3≥5000nm。第二个方面，本专利技术提供上述微纳米碳长效环保复混磁肥的制备方法，包括以下步骤：将炼铁厂废弃的矿渣粉碎，遴选出磁性铁矿渣，再经细磨，制成磁性铁矿渣粉；将腐植酸、稀土、磁性铁矿渣粉、邻苯二酚和硅粉混合均匀；加入钾盐、钙盐、镁盐继续混合均匀；再加入微纳米碳混合均匀，得到混合固体；将锌盐、锰盐、铁盐、铜盐依次加入到其总重50％的水中混合均匀，得到混合溶液；将所述的混合固体和所述的混合溶液混合均匀后，再依次加入碳酸氢铵、含硼化合物、含氮化合物、含磷化合物混合均匀；干燥后得到所述的复混磁肥。第三个方面，本专利技术提供上述微纳米碳长效环保复混磁肥的应用方法，包括：根据作物，在农田按照每亩20～50公斤施用所述复混磁肥。本专利技术的设计原理解释如下：纳米碳是一种小尺度、高表面能活性、表面带有负电荷、性质稳定且分散的纳米颗粒；溶液中的盐分能够改变纳米碳粒子的电位值，形成纳米碳-离子间的聚合物，提高纳米碳颗粒微环境中的离子浓度水平；黏性的根系分泌物、根系果胶、及根系的表面附着大量的H+、HCO3-离子，使纳米碳被捕获、交换、吸附在根系的表面；嵌入、附着的根系表面的负电荷纳米碳改变了膜的相性及弯曲弹性，改变了根系细胞膜通道蛋白的形状，水、离子通道蛋白被打开，被纳米碳吸附的离子以顺电化学势梯度通过离子通道、胞饮作用进入到根系细胞，从源端增加了水分、养分的供应水平并导致植物从生物量增加、生长速度加快，并最终促进了植物生殖器官的变化。图1显示了纳米碳对土壤的作用原理图。微纳米碳在农业应用中具有以下功能：A、纳米碳是提高作物生长的催化剂由于微纳米碳能刺激作物的根系发育，在土壤中形成的碳酸氢根(HCO3-)阴离子增多，使土壤的阴离子磷酸根、硫酸根、硼酸根等阴离子的交换量增加，可促进植物吸收各种养分的数量增加，从而打开了植物的胃口，增加了植物根系吸收养分和水分的潜能。B、微纳米碳是光合作用的酶促剂生命体所含的酶种类可归纳为氧化还原酶、转移酶、水解酶、列解酶、合成酶等六大类。纳米碳在植物体可形成碳营养的大循环，激活了光合作用细胞酮化酶的活性，提高了光合作用的强度，增加了光合作用的利用率。C、微纳米碳是天然超强氨稳定剂纳米碳利用其巨大的表面积，在常温下能起到吸附和储存一氧化碳和氢的分子筛作用。这种新型的吸附剂，是具有独特的晶格排列结构碳材，它不但具有非常大的比表面积，同时还含有许多尺度均一的微孔，氢吸附在表面上时，可被压缩到微孔中，由气态变成固态，因此，微纳米碳可以通过物理吸附的功能而储存大量的氢。D、微纳米碳是温室气体的减排剂微纳米碳长效环保复混磁肥是一种理想的环保肥料，在生产过程中基本不排放二氧化碳，施入土壤后对氨有强固化作用，而我们对微纳米碳长效环保复混肥料做氨挥发试验，可减少氨的直接挥发量54％～80％；减少二氧化碳的直接挥发量17％～30％；减少氧化亚氮的直接挥发量70％～78％；增加土壤碳酸盐的固定量50％～70％。所以纳米碳长效环保复混肥料有明显的环境效益。此外，本专利技术将炼铁厂废弃的矿渣粉碎，遴选出带磁性的矿物质，再经细磨，制成磁性矿物颗粒，加入微纳米碳复合肥中，形成“微纳米碳长效环保复混磁肥”，在相等养分条件下，磁化肥经普通肥料增产5～15％，与普通复合肥相比，磁化肥的良好作用主要表现在以下几个方面：(1)改善土壤的物理性状：能降低土壤容重，改善土壤微团粒结构，提高土壤透水性，增强土壤抗旱、抗涝能力，提高地温。(2)改善土壤的化学性状：能降低土壤酸度，促进养分转化，阳离子交换量增加，土壤磷酸根中吸附减少，重金属离子吸附增加。(3)促进土壤的生物活性：能提高土壤磷酸酶、转化酶、淀粉酶以及过氧化氢梅的活性。此外，磁化肥还可促进发芽、生长、改善品质。抗病，防虫。磁性肥料施入土壤中，会在土壤中形成许许多多的微磁场，它会直接影响到土壤和作物。大量微磁场的存在，磁场强度可达到6000赫兹以上，可使土壤微团聚化作用增强，比表面减少，粘结力降低，从而起到破除板结，疏松土壤的作用；大量微磁场的存在，调节了作物生长的磁环境，提高了作物对养分的吸收和运转能力，从而大大的提高了养分的利用率，表现出的效果是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微纳米碳长效环保复混磁肥，其特征在于：按照重量百分比的组成为：微纳米碳0.03～0.05％，磁性铁矿渣粉1～1.5％，腐植酸11～15％，碳酸氢铵2.8～4.2％，稀土0.1～0.3％，邻苯二酚0.01～0.07％，纳米硅粉1.5～1.7％，剩余为化学肥料；所述化学肥料中含有氮、磷、钾、钙、镁、锌、锰、铁、铜、硼，并且这几种元素在所述复混磁肥中的重量百分比含量为：氮14～17％，磷4.8～7.6％，钾13～17％，钙1.2～1.8％，镁0.7～0.9％，锌0.4～0.7％，锰0.4～0.6％，铁0.4～0.5％，铜0.3～0.4％，硼0.3～0.4％。

【技术特征摘要】
1.一种微纳米碳长效环保复混磁肥，其特征在于：按照重量百分比的组成为：微纳米碳0.03～0.05％，磁性铁矿渣粉1～1.5％，腐植酸11～15％，碳酸氢铵2.8～4.2％，稀土0.1～0.3％，邻苯二酚0.01～0.07％，纳米硅粉1.5～1.7％，剩余为化学肥料；所述化学肥料中含有氮、磷、钾、钙、镁、锌、锰、铁、铜、硼，并且这几种元素在所述复混磁肥中的重量百分比含量为：氮14～17％，磷4.8～7.6％，钾13～17％，钙1.2～1.8％，镁0.7～0.9％，锌0.4～0.7％，锰0.4～0.6％，铁0.4～0.5％，铜0.3～0.4％，硼0.3～0.4％。2.根据权利要求1所述的一种微纳米碳长效环保复混磁肥，其特征在于：所述微纳米碳的粒径d1组成为：20wt％的颗粒d1≤100nm，50wt％的颗粒100nm＜d1＜1000nm，30％的颗粒d1≥1000nm。3.根据权利要求1所述的一种微纳米碳长效环保复混磁肥，其特征在于：所述磁性铁矿渣粉的粒径d2组成为：50wt％的颗粒3000nm≤d2＜5000nm，50...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志全，郑万喜，
申请(专利权)人：沈阳美华农业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21