[发明专利]一种水稻专用肥及其制备方法

说明书

技术领域    

本发明涉及一种利用生物质发电废弃物与生物黑炭制成的水稻专业肥料及其制备方法。

背景技术

目前，我国低产耕地约占耕地面积的75%，总体质量欠佳，有机质含量低于1.5%的耕地占总面积的65%。每年产生的农作物秸秆总量在7亿吨左右，其中水稻、小麦、玉米等大宗农作物秸秆在5亿吨左右。农业废弃物积极有效的转化作为增汇减排的途径得到国际科学界的广泛重视，将农作物秸秆经生物质体热裂解转化形成的生物黑炭可以减少废弃物排放，促进循环农业的发展。 

生物质发电利用农作物秸秆等生物质废弃物燃烧发电，具有电能质量好、可靠性高，比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电好的特点，生物质直燃式发电产生大量灰份，随着生物质发电的发展，这种以植物灰份为主的废弃物的积累和堆放是影响生物质发电产业持续发展的限制因素。这种废弃物含有丰富的氮、磷、钾，对这些废弃物的资源化利用，既可避免造成污染，又可通过扩大二次产能使废弃物增值。

 发明内容    

本发明的目的是以生物质发电废弃物和生物黑炭为主要原料，制造一种水稻专用肥料，节能环保，为水稻生长提高养分，提高水稻的产量。

本发明的另一个目的在于提供一种水稻专用肥料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案 

一种水稻专用肥，其特征在于包括以下以重量百分比计的组份：20%-25%生物质发电废弃物、2%-5%生物黑炭、30%-38%尿素、20%-25%磷酸二氢铵、15%-20%氯化钾以及5%-10%粘合剂加水造粒而成。

粘合剂为红壤，粘合剂和水分的添加量都会影响造粒的大小和结实度，因此粘合剂为总重量的5-10%；水分的添加重量为总重量的1%-5%，加水太多，则材料粘性太大，无法造粒；加水太少，则材料松散，造粒不能成形。

一种水稻专用肥料的制备方法，其特征在于先将生物质发电废弃物和黑炭混合，加入粘合剂,混合均匀后加入磷酸二氢铵、水，混合均匀；之后再加入氯化钾和尿素，采用圆盘式造粒机造粒。

    因为发电厂废弃物和生物黑炭为碱性，而在碱性条件下尿素的吸水能力加强，且会造成铵的挥发，进而减弱肥料的肥效。发明先将发电厂废弃物和生物黑炭与酸性的粘合剂和磷酸二氢铵混合，pH调至6左右之后再加入氯化钾和尿素，这样就会减少铵的挥发。同时造粒的过程需要在常温下进行，这样也能减少氮的损失。

本发明采用的生物黑炭表面疏松、多孔，具有较大的比表面积和吸附性，小颗粒状生物质发电厂废弃物具有较强的吸水性，制备的肥料为颗粒状，直径为3-4mm，pH约为6，避免了传统磷酸二氢铵易于挥发、气味呛人的缺点；含水量为7.19%，容重为5.32g/cm³，克服了尿素本身易于潮解的缺点。

表1是生物质发电废弃物所含组份及理化指标表，其中硅含量较高，硅是水稻生长的有益元素。实践表明，硅对水稻光合作用、增强植株强度、改善株型、提高对倒伏和病虫害的抗性、缓解重金属毒害和提高产量等方面具有重要的作用。

表1生物质发电废弃物所含组份及理化指标

生物黑炭的粒径小于0.25 mm，具有一定的吸附性，造粒过程中可以增加所得颗粒的结实度。而且由于生物黑炭密度小，若用量太大，则因生物黑炭所占的体积大而最终导致造粒失败；且生物黑炭含有的灰分元素如 K、Ca、Mg都呈可溶态，从而增加土壤灰分元素的含量。镁是作物生长发育的必需元素，是叶绿素和激素的组成成份，是植物体内多种酶的活化剂，能促进蛋白质的合成，对光合作用有着重要影响，能促进水稻的生长，提高稻谷产量。

生物黑炭不但含有大量的硅元素，同时含有较高含量的有机质、丰富的磷、钾元素（见表2）。有机质有助于改善土壤的质量问题。而钾元素能够改善叶片光合特性，延缓开花到成熟期间功能叶和根系衰老。殷文等研究认为，施钾使水稻分蘖早，中后期叶片青秀，寿命延长，扩大了光合面积，提高了光合生产率，有利于形成较多的光合产物，促进了籽粒的灌浆、结实。

   表2是小麦秸秆制成的生物黑炭所含组份及理化指标表

 总之，本发明获得的水稻专用肥料，既可以改善土壤质量，增加土壤有机质含量，又可以充分利用生物质发电废弃物与秸秆废弃物，变废为宝，产品具有广阔的市场前景。

具体实施方式