[发明专利]一种生物炭缓释玉米专用基肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及农用肥料领域，具体涉及一种生物炭缓释玉米专用基肥及其制备方法。

背景技术

化肥是农业可持续发展的物质保证，是粮食增产的物质基础。20世纪80年代，化肥的施用对我国粮食的增产的贡献率约为46.3％，肥料的施用极大地促进了我国粮食的生产，但到20世纪90年代，在化肥投入直线增长的同时，粮食产量却徘徊不前，据统计，1996～2009年间，我国化肥使用量增长了41.2％，而粮食总产量却只增长了5.1％，不断增加的化肥投入并没有持续增加粮食的产量。出现这一现象的一个重要原因是化肥利用率降低导致增产效应下降。现代农业以低投入、高产出、高效率和可持续发展为特征。而与此密切相关的化肥工业更是现代农业生产和发展的重要物质基础。研究表明，我国当季氮肥利用率仅为30％～35％，磷肥约为10％～25％，钾肥为35％～50％.我国化肥当季利用率平均为30％，不仅远远低于欧美发达国家水平60％～70％的水平，且近年来还有下降的趋势，以氮肥为例，20世纪90年代利用率平均约为35％，现今已降至27％左右。化肥有效成分的流失，一是造成的损失惊人，每年折合人民币高达1000多亿元，相当于全年1000多家化肥的产量白白倒进地里；二是严重污染环境，主要包括水体面源污染、土壤污染、大气污染以及农产品品质下降。农田当季未回收的氮素50％～60％进入水体、大气，据估计，流入河、湖中的氮素约有60％来自化肥，直接导致水体富营养化，引起藻类疯长、水质恶化、水生生物的死亡；残留在农田中，致使土壤板结变硬，有害物质严重超标；渗入地下，造成地下水大面积硝态氮超标。2010年农业源总氮排放2704.6kt，占排放总量的57.2％；农业源总磷排放284.7kt，占排放总磷的67.3％(第一次全国污染源普查公报，2010年)。我国肥料工业特别是改革开放30年以来，发展十分迅速，据“十二五”钾肥规划，通过5年努力，到2015年国内加境外生产的自给率达到80％以上。我国已经成为化肥大国，但不是化肥强国。虽然在传统化肥品种方面与世界无大差距，但化肥利用率低，特别是氮肥，比国际水平低30％，每年造成上百亿元的经济损失和环境的严重污染。现在的化肥市场主要以全溶、速溶、速散的化肥品种为主，加剧了肥料的浪费和流失。常用的速效肥料肥效期短，在生产上必须通过多次追肥，才能满足作物整个发育期对养分的需求，这不仅费工，增加施肥成本，而且追肥时，表施肥料损失量大，明显降低肥效，难以发挥肥料的增产效应。

在我国的农业生产中,为追求产量而大量甚至过量施肥是一个普遍的问题,这造成了一系列的环境问题,如何科学的、合理的施用肥料已经成为日前农业科学领域的重点研究问题。

近年来，我国粮食生产连年增收。然而，粮食大丰收的背后是每年产生7亿吨秸秆，其中只有不到1/3的秸秆实现了还田，其余的基本被烧掉或废弃。如果将这些秸秆等农业废弃物还田，无疑是遏制土壤退化、改善耕地质量的有效措施。

生物炭(Biochar),通常是指以自然界广泛存在的生物质资源为基础,利用特定的炭化技术,由生物质在缺氧条件下不完全燃烧所产生的富碳产物。常见的生物炭有秸秆炭、木炭、花生壳炭等。生物炭可溶性极低,具有高度羧酸酯化和芳香化结构，生物质在炭化后具有较大的孔隙度和比表面积,吸附能力强,成为可应用于农业、工业等领域的一种理想材料。近年来,生物炭受到农业、环境、能源等领域专家们的广泛关注,被誉为“黑色黄金”。国内外相关研究结果表明,生物炭施入农田土壤后可改变土壤理化性质,对提高肥料利用效率,增加作物产量,促进农业可持续发展等都具有重要作用。来自巴西亚马逊河地区的田间试验表明,在土壤中施入生物炭(以11thm-2标准),2年4个生长季后玉米和高粱产量累积增加了约75％。而在热带与亚热带地区施用生物炭发现,除了可使大豆、玉米等作物增产外,植株中的镁、钙含量也明显增加。生物炭对不同作物有一定促长、增产作用,已成为国内外研究学者的普遍共识。

生物炭有利于提高根系深度下扎,促进根系纵向生长。生物炭可在生长后期保持一定根系体积,从而延缓根系衰老,有利于满足后期地上部对养分的需求。

本发明研究如何将生物炭和各种化学肥料有机的结合，形成一种使用方便，肥效高、肥料利用率高，又环保新型肥料。

发明内容

本发明提供了一种生物炭缓释玉米专用基肥。本肥料是一种环保、肥效好、肥效利用率高的高效专用基肥。

为实现上述目的本发明采用的技术方案如下：