CN102584391B - 生物质复混肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了生物质复混肥，该复混肥的有效成分按重量份计由氮14-15份、五氧化二磷4-6份、氧化钾4-6份和生物质10-20份组成，其中生物质的制备方法为将生物质燃料在缺氧，温度为350-500℃条件下处理30-60秒而得；还公开了生物质复混肥的制备方法，制备工艺简单，成本低，适合于大规模生产，施用本发明公开的生物质复混肥，能够改善土壤结构，提高有效成分的利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及农业领域，特别涉及生物质复混肥及其制备方法。
背景技术
化学肥料的使用对农作物的生长有一定的帮助，但长期施用化肥，造成土壤板结，通气性降低，影响农作物生长，肥料利用率降低。生物质燃料作为一种燃料，并且是一种可再生能源，燃烧后产生的生物质含有植物生长所需的营养元素。但是由于生物质蓬松，给运输和施用造成不便，并未得到充分利用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种生物质复混肥，将生物质添加在化学肥料中，便于运输，施用后能够改善土壤结构，提高复混肥有效成分利用效率，进而提高农作物产量。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
生物质复混肥，所述生物质复混肥有效成分按重量份计，由氮14-15份、五氧化二磷4-6份、氧化钾4-6份和生物质10-20份组成；
所述生物质由生物质燃料在缺氧、温度为350-500℃条件下处理30-60秒而得到。
进一步，所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素13.7-15份、氯化铵28-28.7份、磷酸氢钙11-15份、磷酸一铵3.5-8.7份、氯化钾6.7-10份和生物质10-20份组成。
进一步，所述生物质复混肥有效成分按重量份计由氮14.5份、五氧化二磷5份、氧化钾5份和生物质15份组成；
或所述生物质复混肥有效成分按重量份计由氮14份、五氧化二磷4份、氧化钾4份和生物质10份组成；
或所述生物质复混肥有效成分按重量份计由氮15份、五氧化二磷6份、氧化钾6份和生物质20份组成。
进一步，所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素14.5份、氯化铵28.7份、磷酸氢钙15份、磷酸一铵4.6份、氯化钾8.4份和生物质15份组成；
或所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素13.7份、氯化铵28.7份、磷酸氢钙12.5份、磷酸一铵3.5份、氯化钾6.7份和生物质10份组成；
或所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素15份、氯化铵28份、磷酸氢钙11份、磷酸一铵8.7份、氯化钾10份和生物质15份组成。
进一步，所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素14.5份、氯化铵28.7份、磷酸氢钙15份、磷酸一铵4.6份、氯化钾8.4份和生物质15份组成。
进一步，所述生物质复混肥有效成分按重量份计由氮14份、五氧化二磷4份、氧化钾4份和生物质10份组成。
进一步，所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素13.7份、氯化铵28.7份、磷酸氢钙12.5份、磷酸一铵3.5份、氯化钾6.7份和生物质10份组成。
进一步，所述生物质复混肥有效成分按重量份计由氮15份、五氧化二磷6份、氧化钾6份和生物质20份组成。
进一步，所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素15份、氯化铵28份、磷酸氢钙11份、磷酸一铵8.7份、氯化钾10份和生物质15份组成。
进一步，所述生物质燃料为秸秆、糠粕或锯木粉中的至少一种。
本发明的目的之二在于提供生物质复混肥的制备方法，该方法操作简单，具体方案为：
生物质复混肥的制备方法，具体步骤如下：
A. 按配比取生物质燃料，在缺氧、温度为350-500℃条件下，处理30-60秒，得生物质；
B. 将步骤A所得生物质加入转鼓造粒装置，按配比依次加入尿素、氯化铵、磷酸氢钙、磷酸一铵和氯化钾，在温度为18-28℃条件下，粉碎混匀，制得混合物；
C. 向步骤B所得混合物中加入粘合剂，通过转鼓造粒装置造粒，包膜，烘干，得生物质复混肥。
进一步，所述粘合剂加入量占生物质复混肥总重量的7.3-24.9%。
进一步，所述粘合剂为粘土、蒙脱石或黑石粉中的至少一种。
本发明有益效果在于：本发明公开了一种生物质复混肥，通过在化学肥料中加入生物质，解决了由于生物质蓬松，给运输、施用不便的问题，本发明制得的复混肥营养成分丰富，含有满足作物所需的氮、五氧化二磷和氧化钾等营养元素，施用后能够活土疏松，改善土壤结构，提高肥料的利用效率，进而提高农作物产量；用莴笋开展肥效试验表明，施用生物质复混肥料后莴笋产量提高（与普通复混肥料相比，产量提高了15.52%）；用玉米开展肥效试验表明，施用生物质复混肥料后玉米产量提高（与施用普通复混肥料相比，产量提高了11.17%）。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明进行详细的描述。优选实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
实施例1
生物质复混肥有效成分按重量份计由氮14份，五氧化二磷4份，氧化钾4份和生物质10份组成。
100公斤生物质复混肥由尿素13.7公斤、氯化铵28.7公斤、磷酸氢钙12.5公斤、磷酸一铵3.5公斤、氯化钾6.7公斤、生物质10公斤和粘土24.9公斤组成。
生物质复混肥料制备方法如下：
A.以秸秆为生物质燃料，在缺氧、温度为500℃条件下，处理30秒，得生物质；
B.按配比取步骤A所得生物质，装入转鼓造粒装置中，然后按配比依次加入尿素、氯化铵、磷酸氢钙、磷酸一铵和氯化钾，在温度为25℃条件下，粉碎，混匀，制得混合物；
C.按配比取粘土，加入步骤B所得混合物中，混合，然后通过转鼓造粒装置造粒，包膜，烘干，即得的生物质复混肥料。
实施例2
生物质复混肥有效成分按重量份计由氮14.5份，五氧化二磷5份，氧化钾5份和生物质15份组成。
100公斤生物质复混肥由尿素14.5公斤、氯化铵28.7公斤、磷酸氢钙15公斤、磷酸一铵4.6公斤、氯化钾8.4公斤、生物质15公斤和蒙脱石13.8公斤组成。
生物质复混肥料制备方法如下：
A.以糠粕为生物质燃料，在缺氧、温度为400℃条件下，处理50秒，得生物质。
B. 按配比取步骤A所得生物质，装入转鼓造粒装置中，然后按配比依次加入尿素、氯化铵、磷酸氢钙、磷酸一铵和氯化钾，在温度为18℃条件下，粉碎，混匀，制得混合物；
C. 按配比取蒙脱石，加入步骤B所得混合物中，混合，然后通过转鼓造粒装置造粒，包膜，烘干，即得的生物质复混肥料。
实施例3
生物质复混肥有效成分按重量份计由氮15份，五氧化二磷6份，氧化钾6份和生物质20份组成。
100公斤生物质复混肥由尿素15公斤、氯化铵28公斤、磷酸氢钙11公斤、磷酸一铵8.7公斤、氯化钾10公斤、生物质20公斤和黑石粉7.3公斤组成。
生物质复混肥料制备方法如下：
A. 以锯木粉为原料，在缺氧、温度为350℃条件下，处理60秒，得生物质。
B. 按配比取步骤A所得生物质，装入转鼓造粒装置中，然后按配比依次加入尿素、氯化铵、磷酸氢钙、磷酸一铵和氯化钾，在温度为28℃条件下，粉碎，混匀，制得混合物。
C. 按配比取黑石粉，加入步骤B所得混合物中，混合，然后通过转鼓造粒装置造粒，包膜，烘干，即得的生物质复混肥料。
上述实施例制备复合肥料的原料为本发明的最佳实施方式，但不限于上述原料，复合肥料的原料可以由其他含氮、磷、钙、镁、硼等元素的化合物提供，其有效成分在本发明的范围内同样能够达到本发明所要解决的技术问题。例如，氮可以用氯化铵、硝酸氨等含氮化合物提供；磷可以由五氧化二磷、钙镁磷肥、过磷酸钙、磷酸一铵等含磷化合物提供等。
实施例4
分别取实施例1~3制备的生物质复混肥，对种植在重庆北碚莴笋开展肥效试验，将实验田平均分为5组，分别记为无机肥处理组、不施肥处理组、实施例1处理组、实施例2处理组和实施例3处理组。其中无机肥处理组施用氮、五氧化二磷和氧化钾重量比为15：5：5的肥料，配方为一吨肥料中含有尿素156千克、氯化铵287千克、磷酸氢钙150千克、磷酸一铵46千克和氯化钾84千克，施肥量按60公斤/亩配施；不施肥处理组不施用任何肥料，实施例1处理组、实施例2处理组和实施例3处理组分别施用实施例1~3制备的生物质复混肥，施肥量按照60公斤/亩。施肥前后测定土壤pH值，结果如表1所示。
表1、土壤pH值变化
| 处理 | 施肥前土壤pH值 | 施肥后土壤pH值 |
| 不施肥处理组 | 6.0 | 6.0 |
| 无机肥处理组 | 6.0 | 5.8 |
| 实施例1处理组 | 6.0 | 6.1 |
| 实施例2处理组 | 6.0 | 6.2 |
| 实施例3处理组 | 6.0 | 6.3 |
由表1可知，未施肥前，该土壤pH值为6.0呈弱酸性，未施肥处理组土壤pH值无明显变化，习惯性施肥土壤pH值为5.8，土壤酸化加重。施用本发明公开的复混肥收获后土壤pH值相比施肥前pH值升高，结果表明施用本发明的复混肥有利于提高土壤pH值。逐年长期施用，能够缓解土壤酸化程度，改良土壤性质。
在莴笋收获期，统计各处理组莴笋产量，结果如表2所示：
表2、莴笋产量对比
| 处理 | 平均产量（千克/亩） | 增产比例（与不施肥处理组比较） |
| 不施肥处理组 | 1235 | - |
| 无机肥处理组 | 1578 | 27.77% |
| 实施例1处理组 | 1724 | 39.60% |
| 实施例2处理组 | 1823 | 47.61% |
| 实施例3处理组 | 1786 | 44.61% |
从表2可知，不施肥处理组的莴笋产量为1235千克/亩，施用无机肥后莴笋产量为1578千克/亩，与不施肥处理组比莴笋产量提高了27.77%；但是施用实施例1~3的生物质复混肥后莴笋产量分别为1724千克/亩、1823千克/亩和1786千克/亩，与不施肥处理组相比莴笋产量分别提高了39.60%、47.61%和44.61%。莴笋试验结果表明，施用生物质复混肥料的莴笋产量明显高于施用无机肥的产量。其中，实施例2为本发明最佳实施例，莴笋试验产量为1823千克/亩，明显高于其他实施例和无机肥处理，充分显示了本发明生物质复混肥料的性能。
实施例5
分别取实施例1~3制备的生物质复混肥，对种植在重庆永川的玉米开展肥效试验，将实验田平均分为5组，分别记为无机肥处理组、不施肥处理组、实施例1处理组、实施例2处理组和实施例3处理组，各处理组施肥方法与实施例4相同。测定施肥前后土壤pH值，结果如表3所示。
表3.土壤pH值变化
| 处理 | 施肥前土壤pH值 | 施肥收获后土壤pH值 |
| 不施肥处理组 | 5.8 | 5.8 |
| 无机肥处理组 | 5.8 | 5.7 |
| 实施例1处理组 | 5.8 | 5.9 |
| 实施例2处理组 | 5.8 | 6.0 |
| 实施例3处理组 | 5.8 | 6.0 |
由表3可知，未施肥前，该土壤pH值为5.8呈弱酸性，未施肥处理组前后土壤pH值无明显变化，习惯性施肥土壤pH值为5.7，土壤酸化加重。施用本发明公开的复混肥收获后土壤pH值相比施肥前pH值升高，结果表明施用本发明的复混肥有利于提高土壤pH值。逐年长期施用，能够缓解土壤酸化程度，改良土壤性质。
在玉米收获期，统计各处理组玉米产量，结果如表4所示：
表4.玉米产量对比
| 处理 | 平均产量（千克/亩） | 增产比例（与不施肥处理组比较） |
| 不施肥处理组 | 317 | - |
| 无机肥处理组 | 412 | 29.97% |
| 实施例1处理组 | 436 | 37.54% |
| 实施例2处理组 | 458 | 44.48% |
| 实施例3处理组 | 453 | 42.90% |
从表4可知，不施肥处理组的玉米产量为317千克/亩，施用无机肥后玉米产量为412千克/亩，以不施肥处理组为对照，施用无机肥处理组玉米产量提高了29.97%；但是施用实施例1~3的生物质复混肥后玉米产量分别为436千克/亩、458千克/亩和453千克/亩，与不施肥处理组相比玉米产量分别提高了37.54%、44.48%和42.90%，并高于施用无机肥的玉米产量。其中实施例2为本发明最佳实施例玉米试验产量为458千克/亩，明显高于其他实施例和无机肥处理，充分显示了本发明生物质复混肥料的性能。
本发明中生物质复混肥的原料可以由其他含氮、五氧化二磷、氧化钾等元素的化合物提供，其有效成分在本发明的范围内同样能够达到本发明所要解决的技术问题。例如，氮可以用氯化铵、硝酸氨等含氮化合物提供；五氧化二磷可以由五氧化二磷、钙镁磷肥、过磷酸钙、磷酸一铵等含磷化合物提供。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (5)
1.生物质复混肥，其特征在于：所述生物质复混肥有效成分按重量份计，由氮14-15份、五氧化二磷4-6份、氧化钾4-6份和生物质10-20份组成；
所述生物质由生物质燃料在缺氧、温度为350-500℃条件下处理30-60秒而得到；所述生物质燃料为秸秆、糠粕或锯木粉中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的生物质复混肥，其特征在于：所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素13.7-15份、氯化铵28-28.7份、磷酸氢钙11-15份、磷酸一铵3.5-8.7份、氯化钾6.7-10份和生物质10-20份组成。
3.根据权利要求1所述的生物质复混肥，其特征在于，所述生物质复混肥有效成分按重量份计由氮14.5份、五氧化二磷5份、氧化钾5份和生物质15份组成；
或所述生物质复混肥有效成分按重量份计由氮14份、五氧化二磷4份、氧化钾4份和生物质10份组成；
或所述生物质复混肥有效成分按重量份计由氮15份、五氧化二磷6份、氧化钾6份和生物质20份组成。
4.根据权利要求3所述的生物质复混肥，其特征在于：所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素14.5份、氯化铵28.7份、磷酸氢钙15份、磷酸一铵4.6份、氯化钾8.4份和生物质15份组成；
或所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素13.7份、氯化铵28.7份、磷酸氢钙12.5份、磷酸一铵3.5份、氯化钾6.7份和生物质10份组成；
或所述生物质复混肥的原料按重量份计由尿素15份、氯化铵28份、磷酸氢钙11份、磷酸一铵8.7份、氯化钾10份和生物质15份组成。
5.权利要求1-4任一项所述生物质复混肥的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
A.按配比取生物质燃料，在缺氧、温度为350-500℃条件下，处理30-60秒，得生物质；
B.将步骤A所得生物质加入转鼓造粒装置，按配比依次加入尿素、氯化铵、磷酸氢钙、磷酸一铵和氯化钾，在温度为18-28℃条件下，粉碎混匀，制得混合物；
C. 将步骤B所得混合物中加入粘合剂，通过转鼓造粒装置造粒，包膜，烘干，得生物质复混肥；所述粘合剂为粘土、蒙脱石或黑石粉中的至少一种；所述粘合剂加入量占生物质复混肥总重量的7.3-24.9%。
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