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1、(10)申请公布号 CN 102992864 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102992864 A *CN102992864A* (21)申请号 201210294228.7 (22)申请日 2012.08.19 C05G 3/00(2006.01) C05G 3/08(2006.01) (71)申请人 上海孚祥生物科技有限公司 地址 201315 上海市浦东新区秀浦路 2388 号 2 幢 506 室 (72)发明人 李辰淼 侯善华 张丹 (54) 发明名称 一种以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释 肥料及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种以生物质颗粒炭为基质的。
2、 圆葱专用缓释肥料及其制备方法。 以玉米芯、 花生 壳、 稻壳、 食用菌基质等农业废弃生物质制备的颗 粒炭为基质材料, 利用其多微孔、 强吸附能力, 与 圆葱生长发育所必需的氮、 磷、 钾及其他营养元素 复合, 制成颗粒状生物质炭基圆葱专用缓释肥料。 本发明使用的生物质颗粒炭是农业废弃生物质在 低氧条件下不完全燃烧后形成的黑色生物质颗粒 炭颗粒, 具有类似土壤腐殖质的多种特性, 其吸附 和保持养分和水分的能力很强, 还能刺激作物生 长, 对氮磷钾的缓释性能好, 由此制备的缓释肥一 次施用, 即可有效地供应圆葱整个生长期对养分 的需求, 而且具有增加地力、 改善土壤结构和高效 环保等特点, 有利。
3、于在圆葱生产中大规模推广应 用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 1/2 页 2 1. 一种以生物质颗粒碳为基质的圆葱专用缓释肥料, 其特征在于含有 : 1)生物质颗粒炭 ; 和 2)粘结剂 ; 和 3)氮肥、 磷肥、 钾肥及微量元素肥料中的一种或几种 ; 按重量百分比含量 : 生物质颗粒炭的含量为 10-50% ; 所述的以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料的总养分含量为 30-36% ; 所述总 养分是指氮 (N) 或和有效磷 (P2O5) 或和有效钾 (K2O),。
4、 其中含氮 (N) 量为 10-12% ; 含 有效磷 (P2O5) 量为 4-6% ; 含有效钾 (K2O) 量为 16-18% ; 所述的生物质颗粒炭为玉米芯颗粒炭、 稻壳颗粒炭、 花生壳颗粒炭、 秸秆颗粒炭、 蘑菇 盘颗粒炭中的一种或几种 ; 所述的氮肥为尿素、 硝酸铵、 硫酸铵、 氯化铵以及任何其它含氮肥料中的一种或几种 ; 所述的磷肥为磷酸一铵、 磷酸二铵、 过磷酸钙、 钙镁磷肥、 硝酸磷肥以及任何含磷肥料 中的一种或几种 ; 所述的钾肥为硫酸钾、 氯化钾、 磷酸二氢钾以及任何其它含钾肥料中的一种或几种 ; 所述的微量元素肥料为硼、 锌、 锰、 铁、 铜或钼等微量元素肥料中的一种或几。
5、种 ; 所述粘结剂为膨润土或和粘土。 2. 如权利要求 1 所述的一种以生物质颗粒碳为基质的圆葱专用缓释肥料, 其特征在于 含有 : 1) 生物质颗粒炭 ; 和 2) 粘结剂 ; 和 3) 尿素、 磷酸二铵、 钙镁磷肥、 硫酸钾、 硫酸锌和硼砂 ; 各成份含量以生产 1 吨炭基圆葱专用缓释肥料计 : 生物质颗粒炭微粒 200-300 公斤吨 尿素 190-230 公斤吨 磷酸二铵 70-90 公斤吨 钙镁磷肥 50-120 公斤吨 硫酸钾 320-360 公斤吨 硫酸锌 8-12 公斤吨 硼砂 8-12 公斤吨。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的一种以生物质颗粒碳为基质的圆葱专用缓释肥料,。
6、 其特征 在于所述的生物质颗粒炭微粒粒度 80 -100 目, 所述的尿素含 N : 46%, 所述的磷酸二铵含 N 18%、 P2O5 46%, 所述的钙镁磷肥含 P2O5 : 15%、 所述的硫酸钾含 K2O 50%, 所述的硫酸锌含 锌 20% 23%, 所述的硼砂含硼 11%。 4. 如权利要求 1 或 2 所述的一种以生物质颗粒碳为基质的圆葱专用缓释肥料, 其特征 在于还进一步含有其它微肥, 所述其它微肥选自硫酸锰、 钼酸铵、 硫酸亚铁、 硫酸铜中的一 种或多种。 5. 如权利要求 4 所述的一种以生物质颗粒碳为基质的圆葱专用缓释肥料, 其特征在于 其它微肥总重量百分比含量为 0. 。
7、5-1%。 权 利 要 求 书 CN 102992864 A 2 2/2 页 3 6. 如权利要求 1 - 5 任一所述的一种以生物质颗粒碳为基质的圆葱专用缓释肥料的 制备工艺, 其特征在于将所述的各种组份混合造粒, 粒径 3. 35-5.0mm。 7. 如权利要求 1 - 6 任一所述的一种以生物质颗粒碳为基质的圆葱专用缓释肥料的 用途, 其特征在于将其用作一次性底肥, 优选施用量为 120-160 公斤亩, 幼苗移栽前施于 定植垄下 12-15cm 处或两穴之间 5-l0cm 深处。 权 利 要 求 书 CN 102992864 A 3 1/5 页 4 一种以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓。
8、释肥料及其制备 方法 0001 技术领域 0002 本发明属于农业肥料生产技术领域, 特别涉及一种以生物质颗粒炭为基质的圆葱 专用缓释肥料及其制备方法。 背景技术 0003 在圆葱生产中, 合理施肥是确保产量和品质的重要措施。 圆葱属于弦线状须根系, 根分支和再生能力弱, 当已发生的根系被切断后, 断裂后的根系不能发生侧根, 因此, 在圆 葱的栽培管理中应尽量减少对根系的伤害。 在施肥上强调多施肥效长、 营养全面的有机肥, 以提供更好的营养和减少施肥次数对根系的伤害。但是随着种植面积的增加, 有机肥的数 量已不能满足圆葱的栽培需要。目前圆葱施用的肥料以速效性化肥为主。由于这些肥料溶 解快, 不。
9、能在移栽前作基肥一次施入, 否则会因肥料浓度过大伤害根系。 生长后期采用土壤 表面追施的方法虽然减少了对根系的破坏, 但因肥料没有施到主根系附近, 减少了根系吸 收的机会, 不仅造成肥料浪费, 还容易引起环境污染。 0004 缓释肥料又称缓效肥料 (slow available fertilizers) 或控释肥料 (control release fertilizers), 其肥料中含有养分的化合物在土壤中释放速度缓慢或者养分释放 速度可以得到一定程度的控制以供作物持续吸收利用。 使用缓释肥料可以减少肥料养分特 别是氮素在土壤中的损失, 提高肥料利用率, 减少施肥作业次数, 节省劳力和费用,。
10、 而且可 以减轻过量施肥对于环境造成的污染。 目前国内外的缓释肥料一般都是通过包膜、 包裹、 包 囊、 涂层等物理方法达到延长肥效的目的, 如包硫尿素、 聚合物包膜肥料、 肥料包肥料的包 裹型肥料、 涂层肥料以及将速溶性肥料与橡胶乳液混炼所形成的包裹肥料等。也有采用物 理和生物化学方法相结合的缓控释技术生产缓释肥料的。这些肥料一般造价较高, 且很少 具备孔隙及吸附能力, 更无增加地力、 改善土壤结构等特点。 0005 另一方面, 目前我国已成为世界上农业废弃生物质产生量最大的国家之一, 据报 道, 我国各类农作物秸秆的年总产生量达 7 亿吨以上, 其中稻草 2.3 亿吨, 玉米秸秆 2.7 亿。
11、 吨, 花生、 豆类和秋杂粮秸秆 1 亿吨。目前处理秸秆的最简便办法是在田里直接焚烧。在焚 烧季节, 曾多次发生因满天烟雾导致航班无法着陆和高速公路被迫关闭事件, 既白白浪费 了大量宝贵资源, 又给环境带来了严重污染。因此农业废弃生物质出路已成为政府部门急 需解决的一大难题。特别是随着农业生产水平不断发展和农民生活水平的提高, 对原来用 作燃料和肥料的农业废弃生物质的利用越来越少, 农业废弃物越来越多。 发明内容 0006 本发明的目的是提供一种以玉米芯、 花生壳、 稻壳、 秸秆、 食用菌基质等农业废弃 生物质制备的颗粒炭为基质材料, 利用其多微孔、 强吸附能力, 与圆葱生长发育所必需的 说 。
12、明 书 CN 102992864 A 4 2/5 页 5 氮、 磷、 钾及其他营养元素复合, 制备颗粒状生物质炭基圆葱专用缓释肥料的方法及应用, 可以更好地满足圆葱生产的需要。 0007 为实现上述目的, 本发明采用的技术方案如下 : 一种以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料, 含有 1生物质颗粒炭 ; 和 2粘结剂 ; 和 3氮肥、 磷肥、 钾肥及微量元素肥料中的一种或几种。 0008 按重量百分比含量 : 生物质颗粒炭的含量为 10-50% ; 所述的以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料的总养分含量为 30-36% ; 所述总 养分是指氮 (N) 或和有效磷 (P2O5) 或和有效钾 。
13、(K2O), 其中含氮 (N) 量为 10-12% ; 含 有效磷 (P2O5) 量为 4-6% ; 含有效钾 (K2O) 量为 16-18%。 0009 所述的生物质颗粒炭为玉米芯颗粒炭、 稻壳颗粒炭、 花生壳颗粒炭、 秸秆颗粒炭、 蘑菇盘颗粒炭中的一种或几种。 0010 所述的氮肥为尿素、 硝酸铵、 硫酸铵、 氯化铵以及任何其它含氮肥料中的一种或几 种。 0011 所述的磷肥为磷酸一铵、 磷酸二铵、 过磷酸钙、 钙镁磷肥、 硝酸磷肥以及任何含磷 肥料中的一种或几种。 0012 所述的钾肥为硫酸钾、 氯化钾、 磷酸二氢钾以及任何其它含钾肥料中的一种或几 种。 0013 所述的微量元素肥料为硼。
14、、 锌、 锰、 铁、 铜或钼等微量元素肥料中的一种或几种。 0014 本发明中的生物质颗粒炭优选为采用亚高温条件下缺氧干馏分解工艺生产农业 废弃生物质颗粒炭。 所述的农业废弃生物质可以是玉米芯、 稻壳、 花生壳、 秸秆、 食用菌基质 等, 但不限于此。 0015 所述粘结剂为膨润土或和粘土。 0016 为了起到更好的缓释效果, 根据圆葱需肥特点, 所述以生物质颗粒炭为基质的圆 葱专用缓释肥料同时含有下述各种成分最有效 : 1) 生物质颗粒炭 ; 和 2) 粘结剂 ; 和 3) 尿素、 磷酸二铵、 钙镁磷肥、 硫酸钾、 硫酸锌和硼砂。 0017 各成份含量以生产 1 吨炭基圆葱专用缓释肥料计 :。
15、 生物质颗粒炭微粒 200-300 公斤吨 尿素 190-230 公斤吨 磷酸二铵 70-90 公斤吨 钙镁磷肥 50-120 公斤吨 硫酸钾 320-360 公斤吨 硫酸锌 8-12 公斤吨 硼砂 8-12 公斤吨 所述的生物质颗粒炭微粒粒度 80 -100 目, 所述的尿素含 N : 46%, 所述的磷酸二铵含 N 说 明 书 CN 102992864 A 5 3/5 页 6 18%、 P2O5 46%, 所述的钙镁磷肥含 P2O5 : 15%、 所述的硫酸钾含 K2O 50%, 所述的硫酸锌含 锌 20% 23%, 所述的硼砂含硼 11%。 0018 还可进一步含有其它微肥, 所述其它微。
16、肥选自硫酸锰、 钼酸铵、 硫酸亚铁、 硫酸铜 中的一种或多种。其它微肥总含量优选为 0.5-1%。各种微肥的纯度优选在 90% 以上。 0019 本发明还进一步提供了以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料的制备工艺, 包括将各种组份混合造粒, 粒径 3. 35-5.0mm。 0020 本发明还进一步提供了以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料的用途, 将其 用作一次性底肥, 优选施用量为120-160公斤亩, 幼苗移栽前施于定植垄下12-15cm处或 两穴之间 5-l0cm 深处。 0021 本发明提供的高效炭基圆葱专用缓释肥料, 是以有机的生物质颗粒炭为基质材料 的长效复合肥。 本发明使用的。
17、生物质颗粒炭是农业废弃生物质在低氧条件下不完全燃烧后 形成的黑色生物质颗粒炭颗粒 (炭黑) , 具有类似土壤腐殖质 (酸) 的多种特性, 其吸附和保 持养分和水分的能力很强, 还能刺激作物生长, 对氮磷钾的缓释性能好, 由此制备的缓释肥 一次施用, 即可有效地供应圆葱整个生长期对养分的需求, 肥料利用率高, 而且具有增加地 力, 改善土壤结构和高效环保等特点, 有利于在圆葱生产中大规模推广应用。 0022 与现有复合肥料相比, 本发明具有以下优点 : 1、 缓释效果好, 肥料利用率高。本发明生产的炭基圆葱专用缓释肥料具有极强的吸附 性、 保水性和吸光增温性, 缓释效果好, 肥料养分利用率高。 。
18、施入土壤以后, 不但可以持肥缓 释, 减少肥料淋失, 而且由于在每个炭粒周围都可形成一个小的吸光增温保水区, 既有利于 增加地温, 又可在一定程度上缓释干旱缺水对圆葱生长发育产生的影响。 0023 2、 生产工艺简单, 原料易得。本发明所用基质材料为玉米芯、 花生壳、 稻壳、 秸秆、 食用菌基质等生物质颗粒炭, 原料来自于农业生产的废弃生物质, 成本低廉, 取之不尽 ; 所 用设备为常用的粉碎机、 简易炭化炉、 搅拌器、 圆盘造粒机等, 生产设备简单, 工艺成熟, 易 于产业化。只要略加改进, 现有的肥料厂均可直接投入生产。 0024 3、 对环境友好, 安全环保。 本发明所用基质材料本身就是。
19、废物利用, 不消耗外界能 源, 不产生 “三废” 污染, 生产过程节能而且环保 ; 生物质颗粒炭源自植物有机体, 其主要成 分 90% 以上是炭素, 在土壤中可以自然分解, 完全无残留, 因而在使用过程中对环境无任何 污染, 同时兼有改良土壤结构的长效特性, 有利于农业的可持续发展。 0025 4、 开发潜力巨大。圆葱是喜肥作物, 我国 90% 左右的耕地缺氮, 30% 左右的耕地缺 磷, 25% 左右的耕地缺钾, 而早春地温偏低和普遍存在的肥料流失严重、 利用率低下问题, 成 为困扰该产业发展的重要因素。 本发明通过应用生物质颗粒炭素作基质达到增温、 缓释、 经 济、 环保、 增加地力、 提。
20、高肥效等效果, 是肥料行业的一种革命性的变革。 具体实施方式 0026 下面通过实施例对本发明作进一步的具体描述。 0027 一种以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料, 包含 : 1生物质颗粒炭 ; 和 2粘结剂 ; 和 3氮肥、 磷肥、 钾肥及微量元素肥料中的一种或几种。 说 明 书 CN 102992864 A 6 4/5 页 7 0028 按重量比或重量百分比含量 : 生物质颗粒炭的含量为 10-50%。 0029 所述的以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料的总养分含量为 30-36%, 符合 有机无机复混肥料国家标准。所述的总养分是指氮 (N) 和有效磷 (P2O5)。其中含氮 (。
21、N) 量为 10-12% ; 含有效磷 (P2O5) 量为 4-6% ; 含有效钾 (K2O) 量为 16-18%。 0030 所述的生物质颗粒炭为玉米芯颗粒炭、 稻壳颗粒炭、 花生壳颗粒炭、 秸秆颗粒炭或 蘑菇盘颗粒炭一种或几种的混合物。 0031 所述的氮肥为尿素、 硝酸铵、 硫酸铵、 氯化铵以及任何其它含氮肥料中的一种或几 种。 0032 所述的磷肥为磷酸一铵、 磷酸二铵、 过磷酸钙、 钙镁磷肥、 硝酸磷肥以及任何含磷 肥料中的一种或几种。 0033 所述的钾肥为硫酸钾、 氯化钾、 磷酸二氢钾以及任何其它含钾肥料中的一种或几 种。 0034 所述的微量元素肥料为硼、 锌、 锰、 铁、 铜。
22、或钼等微量元素肥料中的一种或几种。 0035 本发明中的生物质颗粒炭优选为采用亚高温条件下缺氧干馏分解工艺生产农业 废弃生物质颗粒炭。 所述的农业废弃生物质可以是玉米芯、 稻壳、 花生壳、 秸秆、 食用菌基质 等, 但不限于此。 0036 所述粘结剂为膨润土或和粘土。 0037 为了起到更好的缓释效果, 根据圆葱需肥特点, 以生物质颗粒炭为基质的圆葱专 用缓释肥料同时含有下述各种成分最有效 : 1) 生物质颗粒炭 ; 和 2) 粘结剂 ; 和 3) 尿素、 磷酸二铵、 钙镁磷肥、 硫酸钾、 硫酸锌和硼砂。 0038 各成份含量以生产 1 吨炭基圆葱专用缓释肥料计 : 生物质颗粒炭微粒 200-。
23、300 公斤吨 尿素 190-230 公斤吨 磷酸二铵 70-90 公斤吨 钙镁磷肥 50-120 公斤吨 硫酸钾 320-360 公斤吨 硫酸锌 8-12 公斤吨 硼砂 8-12 公斤吨 所述的生物质颗粒炭微粒粒度 80 -100 目, 所述的尿素含 N : 46%, 所述的磷酸二铵含 N 18%、 P2O5 46%, 所述的钙镁磷肥含 P2O5 : 15%、 所述的硫酸钾含 K2O 50%, 所述的硫酸锌含 锌 20% 23%, 所述的硼砂含硼 11%。 0039 针对缺少微量元素的地区或田块, 可在本配方中有目的地添加其它微肥, 所述其 它微肥选自硫酸锰、 钼酸铵、 硫酸亚铁、 硫酸铜的。
24、一种或多种。圆葱专用一次性底肥中其它 微肥 (硫酸锰、 钼酸铵、 硫酸亚铁、 硫酸铜等) 总含量优选为 0. 5-1%。各种微肥的纯度优选 在 90% 以上。 0040 所述的尿素、 磷酸二铵、 钙镁磷肥、 硫酸钾、 硫酸锌、 硼砂在市场上均可买到, 在农 说 明 书 CN 102992864 A 7 5/5 页 8 资商店均有售。 0041 所述的其它微肥如硫酸锰、 钼酸铵、 硫酸亚铁、 硫酸铜等在市场上均可买到, 在农 资商店均有售。 0042 所述的尿素优选大颗粒尿素 (也称之为尿素粉) 。 0043 所述以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料的制备工艺包括将各种组份混 合造粒, 粒径 。
25、3. 35-5.0mm。 0044 本发明提供的以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料, 使用简单, 可用作圆 葱专用一次性底肥。一次性底肥的优选施用量为 120-160 公斤亩, 幼苗移栽前施于定植 垄下 12-15cm 处或两穴之间 5-l0cm 深处, 免追肥。 0045 实施例 1 : 以生物质颗粒炭为基质的圆葱专用缓释肥料的制备工艺 按照下述步骤以重量比或重量百分比混合 : (1) 取含氮 (N) 量为 46% 的大颗粒尿素, 80 目的生物质颗粒炭微粒, 按 71.9%、 28.1% 的比例混合, 利用带有加热功能的圆盘式造粒机 (肥料制备过程中的常用机械) 进行包衣, 制成含氮 。
26、(N) 量 33.07% 的单质缓释氮肥。 0046 (2) 取含氮 (N) 量为 18%, 含有效磷 (P2O5) 量为 46% 的磷酸二铵粉、 80 目的生物质 颗粒炭微粒和粘结剂, 按 74.1%、 19. 9% 和 6.0% 的比例混合, 用 KP-300 型有机肥造粒机进 行压力造粒, 制成含氮 (N) 量 13.39%, 含有效磷 (P2O5) 量为 34.09% 的氮磷复合肥。 0047 (3) 取含有效磷 (P2O5) 量为 15% 的钙镁磷肥、 80 目的生物质颗粒炭微粒和粘结剂, 按 73.9%、 20. 1% 和 6.0% 的比例混合, 用 KP-300 型有机肥造粒机进。
27、行压力造粒, 制成含有 效磷 (P2O5) 量为 11.09% 的缓释磷肥。 0048 (4) 取含有效钾 (K2O) 量为 50% 的硫酸钾、 80 目的生物质颗粒炭微粒、 粘结剂、 含 锌量为 23% 的硫酸锌和硼肥 (农资商店均可买到) , 按 70.1%、 19.8%、 5.9%、 2.1%、 2.1% 的比例 混合, 用 KP-300 型有机肥造粒机进行压力造粒, 制成含钾量 35. 05% 的钾、 锌、 硼复合肥。 0049 可进一步复混 : 将 (1)、 (2)、 (3) 和 (4) 的制成品按 29.2%、 10.8%、 11.5% 和 48.5% 的比例复混, 并用 ZLC-300 型搅拌机 (肥料制备过程中的常用机械) 搅拌均匀。 0050 也可进一步添加 0.5% 的硫酸锰和 0.5% 的硫酸铜, 或添加 1% 的硫酸亚铁, 用 ZLC-300 型搅拌机 (肥料制备过程中的常用机械) 搅拌均匀。 0051 所述的粘结剂为 PH 5.5-6.5 的酸性膨润土。 说 明 书 CN 102992864 A 8 。