[发明专利]一种炭基液体肥料、及其生产系统和方法

说明书

本发明涉及一种炭基液体肥料，其中，炭基液体肥料按以下重量份数的组分制备：1‑3份的木醋液、2‑6份的生物炭浸提液、1‑2份的沼液、0.5‑3份的悬浮剂、3‑8份的氮磷钾肥、1‑3份的腐殖酸钾、0.5‑2份的海藻酸、0.5‑2份的甲壳素和0.5‑2的氨基酸。本发明还涉及该炭基液体肥料的生产系统和方法。该炭基液体肥料的施用使作物的产量提高更加明显，还能有效减少化肥需用量。

技术领域

本发明总地涉及农业资源化技术领域，具体涉及一种炭基液体肥 料、及其生产系统和方法。

背景技术

目前，农业已进入现代化时期，发展现代农业必须用现代的农资产 品来装备现代农业。而增施肥料是保证粮食增产、农产品质量安全的一 项重要的环节。用于农业的肥料主要分为化学肥料(即化肥)和有机肥。 化肥是采用化学和物理方法人工制成的肥料，含有一种或几种农作物生 长需要的营养元素，长期使用容易导致土壤结构被破坏、生产潜力降低、 金属和有毒元素有所增加、微生物活性降低、物质难以转化及降解、养 分失调、硝酸盐累积、酸化加剧、pH变化太大等问题。并且，目前市 场上的传统化肥所含营养元素较少，不能完全满足作物生长的需求，而 且存在价格较高、增产效果不明显的缺点。此外，使用上还存在肥料利 用率低、施加量过多等问题。而有机肥多为农家肥，虽然具有许多优点， 却存在不便运输和施肥等缺陷。

生物炭是生物残体在缺氧或低氧条件下，经高温热解产生的稳定 的、高度芳香化的物质，主要由碳、氢、氧等元素组成，其中含碳量高 达80％以上。从微观结构上来说，生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳 香环片层组成，孔结构发达，具有较大的比表面积，表面富含羧基、酚 羟基、羰基、内酯基、酸酐等官能团，具有很好的吸附性能。同时，生 物炭的制备原料非常广泛，成本较低，有利于实现固体废弃物的资源化 利用。研究表明生物炭施入土壤后可提高作物对土壤养分的吸收能力和 土壤肥力，改善土壤有效养分的供应，达到增加作物产量和生物量的效 果。但目前为止，鲜少有提取生物炭可溶性成分作为液体肥使用的。

生物炭生产过程中还会产生多种副产物，例如木醋液、生物油和可 燃气等。木醋液的有效成分主要为酚类。酚类是一种有效的抗菌物质， 能够提高作物的免疫力，同时也可以达到刺激作物生长的目的。生物油 和可燃气可作为能源产品。近年来，生物质热裂解来制备生物质燃料技 术得到了迅猛的发展，该方法能够将生物质高效转化为易储存、能量密 度高的生物油、可燃气以及生物炭。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炭基液体肥料、及其生产系统和方法。

本发明提供了一种炭基液体肥料，其中，所述炭基液体肥料按以下 重量份数的组分制备：1-3份的木醋液、2-6份的生物炭浸提液、1-2份 的沼液、0.5-3份的悬浮剂、3-8份的氮磷钾肥、1-3份的腐殖酸钾、0.5-2 份的海藻酸、0.5-2份的甲壳素和0.5-2份的氨基酸。

优选地，根据前述的炭基液体肥料，其中，所述生物炭浸提液为采 用热水对生物炭进行热浸提制得。优选为热浸提温度为55-75℃。所述 沼液为人畜粪便与农林生物质混合发酵产沼气后的沼液。所述悬浮剂选 自黏土、硅藻土、硅镁土、海泡石土、黄原酸树胶和钠基膨润土中的一 种或多种。氮磷钾肥为含氮、含磷、含钾的无机肥料，氮肥、磷肥和钾 肥之间的重量配比为1-3:1-2:1-3。其中，所述沼液的pH为7.13，呈微 碱性，干物质含量为1.55wt％，有机物含量为0.66wt％。

在常见的农林生物热解炭(即农林生物炭)中，例如稻壳、小麦秸 秆、水稻秸秆、玉米秸秆等，其K、P、Ca和Si含量范围分别为 6.0-20.0g/kg，3.0-8.0g/kg，10.0-35.0g/kg，25.0-120.0g/kg，对应的生 物炭浸提液中K、P、Ca、Si、Mg含量分别为4.0-15.0g/L，1.0-6.0g/L， 1.5-10.7g/L，3.5-25.5g/L，20.0-105.0g/L。农林生物质的养分源于土壤， 通过热解、浸提能够将养分提取出来。