[发明专利]一种酸性土壤专用生物炭基有机无机复混肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酸性土壤的肥料领域，具体而言，涉及一种酸性土壤专用生物炭基有机无机复混肥及其制备方法。

背景技术

红壤、赤红壤、砖红壤等是我国南方地区的主要土壤类型，该类土壤以偏酸性为主，多数土壤pH在4.5-6.0之间。随着近年来化肥的大量施入以及有机无机配施不合理，土壤酸化有逐渐加重的趋势，并且在局部范围内严重影响了土地生产力。由土壤酸化导致的土壤微生物多样性下降、群落结构不合理、重金属毒性增强都加剧了生态环境恶化，也从一定程度上增加了食品安全的隐患。研究表明，在不影响作物产量的前提下提高耕地质量的有效方法是有机无机复混肥料配施。当前，由于市场上有机肥料质量参差不齐、农民意愿不积极以及施用配比不合理等原因，有机肥料还田仍然存在巨大的空间。

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、在土壤中矿化速率慢等特点。即便如此，由于其较高的能耗，生物炭直接还田的市场前景仍然不被看好。因此，拓展生物炭在肥料的利用对生物炭技术的推广有着很大的价值。有机无机结合肥料学是近年来国内外关注的热点之一，基于生物炭基有机无机复混肥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。当前申请的相关的技术产品一方面忽略了生物炭的具体表征与施用地区土壤基本性质是否合适；另一方面在制备工艺上仅仅是生物炭与氮磷钾肥料的机械混合，没有考虑生物炭的某些特殊性质需要特定工艺来扬长避短，才能获得良好的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸性土壤专用生物炭基有机无机复混肥及其制备方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种酸性土壤专用生物炭基有机无机复混肥，由以下原料制成：生物炭、酸度调节物质、含氮物质、含磷物质、含钾物质、矿物粉、造粒粘结剂；

所述造粒粘结剂为凹凸棒石粉和硅酸钠；

其中，所述生物炭、所述酸度调节物质、所述含氮物质、所述含磷物质、所述含钾物质、所述矿物粉和所述凹凸棒石粉的质量比为17-33:0.9-1.7:20-32:7-15:15-20:0-10:9-17。

优选地，所述生物炭、所述酸度调节物质、所述含氮物质、所述含磷物质、所述含钾物质、所述矿物粉、所述凹凸棒石粉和所述硅酸钠的质量比为20-30:1-1.5:25-30:10-15:18-20:6-10:15-17。

优选地，所述生物炭由花生壳、香蕉秆、甘蔗渣、玉米秸秆中的两种以上原料制成。

优选地，所述生物炭的比表面积为15-35m²/g，pH值为8.5-9.0，碳含量为930-970g/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450-500℃裂解2-3小时而制成。

优选地，所述生物炭制成后，粉碎过200目以上筛而得成品。

优选地，所述酸度调节物质为腐殖酸，所述腐殖酸的pH为3.8-4.0，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，所述矿物粉为沸石粉或石灰石粉；所述矿物粉的粒度大于200目。

优选地，所述酸性土壤专用生物炭基有机无机复混肥的粒度为3.5-5.5mm，pH值为7.0-8.0。

本发明还提供了酸性土壤专用生物炭基有机无机复混肥的制备方法，包括以下步骤：

将所述生物炭与所述酸度调节物质混合，制得含水量为40-50％的第一混合物，室温放置22-26小时后，烘干至含水量为23-27％，得到第二混合物；

将所述含氮物质、含磷物质、含钾物质、矿物粉和凹凸棒石粉与所述第二混合物混匀，造粒，烘干即得所述酸性土壤专用生物炭基有机无机复混肥；

其中，造粒过程中喷洒所述硅酸钠。

优选地，所述烘干为烘干至含水量为12％以下。