[发明专利]一种生物油包膜处理的炭基缓释肥

说明书

本发明公开了一种生物油包膜处理的炭基缓释肥、该生物油包膜炭基缓释肥肥体组成成分及结合方式、制备流程，其缓释能力相对于普通炭基肥料有进一步的提升，更大程度减小养分损失率，增加作物产量。其制备过程充分合理的利用了小麦秸秆资源，符合绿色可持续发展理念。所述新型炭基缓释肥包括80~120质量份的生物炭，15~22质量份的硝酸钾，4~9质量份的磷酸二氢钾，1~3质量份的氯化钾，60~90质量份的生物油；其结构呈现圆柱形颗粒状。

技术领域

本发明涉及缓释肥技术领域，具体涉及一种生物油包膜处理的炭基缓释肥、该生物油包膜炭基缓释肥肥体组成成分及结合方式、制备流程。

背景技术

肥料中的N，P，K是作物生长发育所必须的三种主要养分元素，但由于当今商业肥料的易溶特性，使得N，P，K养分单位时间的释放速率远大于作物的吸收速率，造成了作物养分利用率低下，作物品质及产量下降，资源浪费，以及环境污染等问题。例如，N养分的合适供给能促进植株增长并增加产量，但过度不适当的N供给却会造成作物中硝酸盐累积，从而对人体健康造成危害。一般谷类和蔬菜作物只能吸收肥料中N总量的33%左右，即使是使用较普遍的尿素N肥在土壤-植物系统中的N保留率也不超过50%,这主要是因为是在灌溉作用或雨水作用下，土壤中的铵态氮或硝态氮通过淋失作用损失，进入到地下水中，同时也对饮用水源造成一定污染，直接与土壤接触的铵氮也可能发生反硝化或挥发作用，以N₂O和NH₃的形式损失，进入到大气中同时加剧了温室效应 。

生物炭是一种在限氧条件下通过生物质的热化学转化而形成的固体材料,具有高度的芳香性和强稳定性，其中，生物炭由于其丰富的孔隙结构，以及巨大的比表面积使得其具有作为肥料载体的巨大潜力，能够较好的解决上述N，P，K肥料流失量较大的问题，并增加作物的吸收，但目前市场上的炭基缓释肥常采用的做法是将生物炭和肥料进行简单的混合，这种简单制造的炭基缓释肥缓释能力非常有限，没有充分发挥出生物炭作为炭基底的缓释能力。

生物油是生物炭生产过程中的一种液态产物，通常被进行一系列改性过程，以减少其中的聚合反应来作为燃料使用，但利用其天然的聚合成膜特性，生物油也可作为一种缓释肥包膜材料，避免了生物油的改性处理过程而增加的额外成本，相对于传统人工聚合物包膜材料也更加经济实惠，更易获得，且对生物炭生产过程中的副产物进行了充分利用，符合零排放，清洁生产的理念。

发明内容

本发明的目的在于克服现有炭基肥料的不足，提供一种方法进一步加强其缓释能力，大批量使用时能够大量的减少N，P，K养分损失，且其制备流程中对热解过程中的另一产物——热解油，进行了充分利用，符合零排放，清洁生产的理念。

具体的技术方案为：

一种生物油包膜炭基缓释肥，它包括80~120质量份的生物炭，15~22质量份的硝酸钾，4~9质量份的磷酸二氢钾，1~3质量份的氯化钾，60~90质量份的生物油。

优选的是：所述生物炭和生物油均来自小麦秸秆的热解过程，该小麦秸秆亩产量600kg左右，自身含有较丰富N，P，K养分及良好纤维结构。

另外优选的是：所述生物炭自身含有一定量的N，P，K养分元素，其含量分别为：N（0.20% ~ 0.27%），P（0.02% ~ 0.03%），K（0.43% ~ 0.70%），且具有良好的孔隙结构，比表面积为：20 ~ 40m²/g，孔隙平均直径为5到7个纳米，有一定的初始肥力和较强的吸附负载能力，且经过1mm筛的筛选，粒径较均匀，所述生物油具有大量糖类物质和糖类衍生物，有良好的黏性与成膜特性。

另外优选的是：所述热解过程设置热解初始温度为20℃，升温速率为20℃/min，目标温度为400℃，目标温度停留时间为2h，热解惰性气体为CO2、N2或水蒸气，气体流速为20ml/min，使秸秆热解制备成初始生物炭并研磨过1mm筛使粒径均匀。