技术领域:
本发明涉及一种肥料,尤其涉及一种有机肥料。
背景技术:
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随着我国生态环境的保护力度的不断提高,坚决打好污染防治攻坚战,国家提出了“四个结构”调整,做到“四减四增”。调整农业投入结构,减少化肥农药使用量,增加有机肥的使用量是其中重要内容之一。
目前,国内农资市场上肥料品种很多,除了传统的固态的氮、磷、钾单质或复混化肥外还有氮、磷、钾等液体化肥,但它们都属于化学肥料,由于这类肥料被农作物的实际吸收率过低,导致了大量的化学成份残留在土壤或水体中,长期使用不仅会造成土壤的板积,而且会污染环境水体,因此都是国家要求减少使用的化学肥料种类。取而代之的则是有机肥。
由于固体化学肥料遇水溶解转化成高浓度的离子养分,虽然能便于农作物吸收,但在土壤中保存的时间较短,即肥效期短,利用率低。现有的有机肥的肥效不如化学肥,离子养分的成份含量不高,不能实现施肥后立即被农作物吸收,但肥料中有各种养份以缓释方式供农作物吸收,因此肥效期长。
据申请人了解,国内目前尚无内含富离子养分的有机粒肥,为了适应现代农业发展要求,最大限度地减少化学肥料的使用量,降低过度使用化学肥料对环境的污染,促进我国农业种植施肥的转型升级,申请人发明了一种内含富离子养分的有机粒肥,它既具有有机肥效周期长的特点又具有化学肥料离子养份含量高,具有即施即可被农作物吸收的优点,若使用这种内含富离子养分的有机粒肥能理想地满足调整农业投入结构,减少化肥农药使用量,增加有机肥的使用量的总体要求,能够满足农作物在不同生长期内对各种养份的持续供给。
技术实现要素:
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本发明的目的是提供一种内含富离子养分的复合有机粒肥及其制备方法。
本发明的实施方案如下:
一种内含富离子养分的复合有机粒肥,其特征是:由有机肥粉体和富离子养分液体肥复配而成,其中,有机肥粉体的重量占比为65%~70%,富离子养分液体肥的重量占比为30%~35%,这种复合有机肥的总养分70%~75%,其中,氮、磷、钾含量为18%~26%,有机质40%~48%,中微量元素2%~8%,针对性元素0.5%~3%,纳米碳0.5%~0.8%;
所述富离子养分液体肥是一种螯合液,其总养分65%~75%,包括10%~20%有机质液、氮15%~40%,磷10%~25%,钾10%~30%,中微量元素2%~8%,针对性元素0.5%~3%,纳米碳0.5%~0.8%。
进一步,有机质液的原料为糖厂的废醪液、禽畜粪便、农作物桔杆或它们的混合物,有机质液通过上述原料经生物发酵无害化处理、过滤、浓缩后获得。
更进一步,所述有机质液为制糖后废醪液,经生物发酵无害化处理、过滤、浓缩后获得。
进一步,所述针对性元素是针对不同农作物所需的元素。
更进一步,所述针对性元素至少包括硅或硒。
所述有机肥粉体是由有机原料(禽畜粪便、草料、木屑、粉碎后农作物的秸杆等)经堆腐发酵、脱水加工成的粉体,粉体的含水量为5%~8%。
进一步,有机肥粉体所用有机原料为禽畜粪便、草料、木屑、粉碎后农作物的秸杆或它们的混合物。
所述内含富离子养分的复合有机粒肥的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、有机肥粉体的制备
将有机物原料按常规有机肥堆腐发酵方法进行堆腐发酵经无害化处理,对发酵好的有机肥初始物料进行脱水、除杂、粉碎和过筛,所得筛下物即为有机肥粉体;
步骤二:富离子养分液体肥的制备
原料准备:
按富离子养分液体肥中各对应元素的配比配备各原料,按每吨目标物计算:
15%~40%的氮折合成国标尿素220~890公斤;
10%~25%的磷折合成国标磷酸(五二化磷)120~290公斤;
10%~30%的钾折合成国标硫酸钾190~480公斤;
2%~8%的中微量元素折合成国标硫酸锌2~8公斤,硫酸镁3~10公斤,硫酸亚铁5~15公斤,硫酸锰5~10公斤,硫酸铜1~1.5公斤,硼砂8~15%,钙粉20~30公斤;
针对性元素0.5~3公斤;
纳米碳0.5~0.8公斤;
有机质液100~200公斤;
有机质液的制备:
步骤1:有机质原料的选取:
有机质原料选取糖厂的废醪液、禽畜粪便、农作物桔杆或它们的混合物;
步骤2:对有机质原料进行生物发酵和无害化处理
将有机质原料装入室内发酵池进行生物发酵,在增氧和搅拌条件下生物发酵无害化处理7天以上,然后经过滤、浓缩至浓度为5%~25%的有机浓缩液;
步骤3:加入无机质
按计量比要求将尿素、磷酸、氯化钾或硫酸钾搅拌、中微量元素和针对性元素均匀均速加入反应锅中;
步骤4:有机质与无机质的螯合
对反应锅内装有的有机质液体和无机质物料进行螯合处理;
在螯合过程中,加入螯合剂(edta)和纳米碳,所述螯合剂(edta)的化学名称乙二胺四乙酸二钠,又叫做edta-2na。
螯合剂(edta)乙二胺四乙酸二钠是一种良好的配合剂,它有六个配位原子,形成的配合物叫做螯合物,edta在配位滴定中经常用到,一般是测定金属离子的含量。edta在染料、食品、药品等工业上有重要用途;
乙二胺四乙酸二钠为白色结晶颗粒或粉末,无臭、无味。它能溶于水,极难溶于乙醇;它能螯合溶液中的金属离子。防止金属引起的变色、变质、变浊和维生素c的氧化损失,还能提高油脂的抗氧化性(油脂中的微量金属如铁、铜等有促进油脂氧化的作用)。
所述纳米碳是一种纳米材料,将之作为原料按比例投入到反应锅进行螯合,形成螯合液。
纳米材料具有“四大效应”。尤其是它有光热转换性能,在吸收大自然的红外线后能转换成一种电磁波,这种电磁波的频谱能和物质产生共振,我们就是利用了这一功能生产所需的原料,按配方计量投放到纳米材料处理箱进行至少5个小时的处理,迫使这些原料的结构产生变化,达到微观化,实现能量和活性的变化。
纳米碳的母料是石墨,其特性与石墨迥异,为多孔圆球结构,拥有强大的表面积。纳米碳遇水后则变成超导体,可以提高土壤的电动电位,降低土壤ph0.5~2,降低溶液ec30%,增加电差位,可提高土壤的离子浓度,促进土壤有效养分的释放。
步骤三,用富离子养分液体肥与有机肥粉体进行非均匀性渗透混合搅拌
将富离子养分液体肥采用带压喷淋方法对搅拌状的有机肥粉体进行渗透混合均匀,得造粒用粉状混合原料;
步骤四:造粒
用步骤三获得的粉状混合原料进行造粒,在颗粒形成过程中,用富离子养分液体肥以渐变方式对造粒区进行雾状渗透,雾状渗透的流量先大后小,这样既便于粒芯的形成,又能确保粒肥从粒芯沿粒径向外所渗透的液体肥的含量逐渐减少,还能防止粒肥之间的相互粘连,提高粒肥的完整性。
本发明的优点:
这种富含离子养分的复合有机粒肥,以有机粒肥为载体,将富含富离子养分液体肥以非均布的方式渗透在其中,有机粒肥从外到内富离子养分的含量逐渐降低,由于富离子养分中含有离子状态的氮15%~40%,磷10%~25%,钾10%~30%,中微量元素2%~8%和不同农作物需求的针对性元素0.5%~3%,当对农作物施肥后,渗透在有机肥颗粒中的离子养分从表向里依次逐步释放出来供农作物吸收,且颗粒芯部的高含量离子养分按缓释方式释放,而有机粒肥自身的养分则以更低的速度释放出来供农作物吸收,因此这种有机粒肥既具有富离子养分液体肥的把向供养、肥效快的特点,又能将渗透加入的离子养分由表及里逐步向外缓慢释放,以供农作物吸收,这样提高了供养时间长,延长了肥效,10%~20%有机质液与有机肥粉体结合进一步提高有机质的含量,进一步提高了有机粒肥的有机养分的供养时间,肥效长后劲足,还能大幅度提高氮、磷、钾、中微量元素和针对性元素的被农作物的吸收率,使用本发明所述这种富含离子养分的复合有机粒肥,不仅保产增产,而且能减少了单位面积化学肥料的使用量,改善了土壤,单位面积的综合施肥成本不高于现有施肥方案,它是实现农业投入结构调整,减少化肥农药使用量,增加有机肥的使用量的关键技术支撑。必将成为我国农业用肥的理想替代产品。
具体实施方式:
下面详细描述本发明的具体实施方式:
实施例1:一种内含富离子养分的复合有机粒肥,由有机肥粉体和富离子养分液体肥复配而成,其中,有机肥粉体的重量占比为65%,富离子养分液体肥的重量占比为35%,这种复合有机肥的总养分70%,其中,氮、磷、钾含量为26%,有机质40%,中微量元素3%,针对性元素1%;
所述富离子养分液体肥是一种螯合液,其总养分65%~75%,包括10%~20%有机质液、氮15%~40%,磷10%~25%,钾10%~30%,中微量元素2%~8%,针对性元素0.5%~3%,纳米碳0.5%~0.8%。
所述有机质液的原料为糖厂的废醪液、禽畜粪便、农作物桔杆或它们的混合物,有机质液通过上述原料经生物发酵无害化处理、过滤、浓缩后获得。
进一步,所述有机质液为制糖后废醪液,经生物发酵无害化处理、过滤、浓缩后获得。
所述针对性元素是不同农作物所需的元素,不同农作物所需的针对性元素是不同的。
对于小麦,针对性元素是硼、锰、锌;
对于油菜,针对性元素是硼、钼、锰;
对于水稻,针对性元素是硅、硫、钙、镁;
所述有机肥粉体是由有机原料经堆腐发酵无害化处理、脱水加工成的粉体,粉体的含水量为5%~8%。
有机肥粉体所用有机原料为禽畜粪便、草料、木屑、粉碎后农作物秸杆或它们的混合物。
上述所述内含富离子养分的复合有机粒肥的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、有机肥粉体的制备
将有机物原料按常规有机肥堆腐发酵方法进行堆腐发酵无害化处理,对发酵好的有机肥初始物料进行脱水、除杂、粉碎和过筛,所得筛下物即为有机肥粉体;
步骤二:富离子养分液体肥的制备
原料准备:
按富离子养分液体肥中各对应元素的配比配备各原料,按每吨目标物计算:
30%的氮折合成国标尿素650公斤;
15%的磷折合成国标磷酸(五二化磷)175公斤;
10%的钾折合成国标硫酸钾195公斤;
3%的中微量元素折合成国标硫酸锌5公斤、硫酸镁3公斤、硫酸亚铁6公斤、硼砂5公斤、硫酸锰4公斤和硫酸铜1公斤;
针对性元素1公斤;
纳米碳0.5公斤;
有机质液100公斤;
有机质液的制备:
步骤1:有机质原料的选取:
有机质原料选取糖厂的废醪液、禽畜粪便、农作物桔杆或它们的混合物;
步骤2:对有机质原料进行生物发酵无害化处理
将有机质原料装入室内发酵池进行生物发酵,实现无害化处理,在增氧和搅拌条件下生物发酵7天以上,然后经过滤、浓缩至浓度为5%~25%的有机浓缩液;
步骤3:加入无机质
按计量比要求将尿素、磷酸、氯化钾或硫酸钾搅拌、中微量元素和针对性元素均匀均速加入反应锅中;
步骤4:有机质与无机质的螯合
对反应锅内装有的有机质液体和无机质物料进行螯合处理;
在螯合过程中,加入螯合剂(edta)和纳米碳,所述螯合剂(edta)的化学名称乙二胺四乙酸二钠,又叫做edta-2na;
步骤三,用富离子养分液体肥与有机肥粉体进行非均匀性渗透混合搅拌
将富离子养分液体肥采用带压喷淋方法对搅拌状的有机肥粉体进行渗透混合均匀,得造粒用粉状混合原料;
步骤四:造粒
用步骤三获得的粉状混合原料进行造粒,在颗粒形成过程中,用富离子养分液体按计量先大后小的渐变方式对颗粒进行雾状渗透,这样既便于粒芯的形成,又能确保粒肥从粒芯沿粒径向外液体肥的含量逐渐减少,还能防止粒肥之间的相互粘连,提高粒肥的完整性。
实施例2:
一种内含富离子养分的复合有机粒肥,由有机肥粉体和富离子养分液体肥复配而成,其中,有机肥粉体的重量占比为70%,富离子养分液体肥的重量占比为30%,这种复合有机肥的总养分65%,其中,氮、磷、钾含量为15%,有机质45%,中微量元素4%,针对性元素1%;
所述富离子养分液体肥是一种螯合液,其总养分65%~75%,包括10%~20%有机质液、氮15%~40%,磷10%~25%,钾10%~30%,中微量元素2%~8%,针对性元素0.5%~3%,纳米碳0.5%~0.8%。
步骤二:富离子养分液体肥的制备
原料准备:
按富离子养分液体肥中各对应元素的配比配备各原料,按每吨目标物计算:
15%的氮折合成国标尿素350公斤;
10%的磷折合成国标磷酸(五二化磷)118公斤;
24%的钾折合成国标硫酸钾410公斤;
4%的中微量元素折合成国标硫酸锌6公斤,硫酸镁4公斤,硫酸亚铁9公斤,硼砂10公斤,硫酸锰1公斤,硫酸铜1公斤
针对性元素1公斤;
纳米碳0.5公斤;
有机质液150公斤;
制备方法与实施例1相同。
用内含富离子养分的复合有机粒肥对不同农作物进行试验情况:
(一)小麦种植试验:
1、试验地点:新疆和硕县清水河农场一分场
2、试验人员:由罗某对2018年的冬小麦其责任地中选择了一块60亩的地块,对半围堤,采用相同的田间管理,试验目的是比较使用本发明的富含离子态养分的复合有机粒肥与常规施肥方法对单位产量和成本,具体试验结果如下:
(二)油菜种植试验
1、试验地点:江苏省金坛区白塔镇蒋巷村
2、试验人员:瞿某某2018年在其承包地中选择了一块2.4亩的地块进行油菜种植试验,对半对照,采用相同的田间管理,试验目的是比较使用本发明的富含离子态养分的复合有机粒肥与常规施肥方法对单位产量和成本,具体试验结果如下:
(三)水稻粳23种植试验
1、试验单位:新疆建设兵团农八师试验站
2、试验品种:水稻粳23种植试验
选择了一块20亩的地块进行水稻粳23的种植试验,对半对照,采用相同的田间管理,试验目的是比较使用本发明的富含离子态养分的复合有机粒肥与常规施肥方法对单位产量和成本,具体试验结果如下:
通过上述三个试验可以得出如下结论:
使用本发明所述的“富含离子养分的复合有机粒肥”取代现行的常规化学肥料不仅用肥成本低,农作物的产量高,综合经济效益高。
单位面积所使用的“富含离子养分的复合有机粒肥”中,不仅所用的氮、磷、钾化学肥少,而且农作物产量反而增产,这说明这种“富含离子养分的复合有机粒肥”中有效养分被农作物吸收率高,对土壤和环境水体的污染小,是一种环境友好型的新型高效有机复合肥料。
总结以上述试验得到的相关数据,可以确定“富含离子养分的复合有机粒肥”所具有的独特优势:
富含离子态养分的复合有机粒肥的离子态养分是充满活性的养分,(微观化小分子)当它使用到地里后,遇水即溶,而这些离子态养分很快就会被农作物的根系吸收,吸收快,肥效高,因具有活性,各种养分在植株体内输送快,促进新陈代谢,利于农作物生长。而常规颗粒化肥用到地里后遇水溶化,养分通过颗粒的溶解,然后成水溶液,成份则由分子向离子转化的自然分解,在分解过程中它在受到土壤中的矿物质,温度,气候等诸多因素的影响,同时释放出的离子浓度太高,根据现有技术报导,农作物根部对常规颗粒化肥只能吸收率只有30%~35%,多余部分则随水分渗透到下层土壤中或随水流失掉,有效养分的实际利用率不高,这是目前化学肥料用量太大的主要原因,这样不仅增加了单位面积的用肥成本,而且会污染水源,还会造成土壤板结,同时它们还会受各自浓度的不同而产生相互制约,形成桔抗,形成养分的闲置性,农作物对养分的选择性,因此会影响农作物的生长。
综合元素的作用:富含离子态养分的复合有机粒肥中各种养分含量配比完全是依据农作物对各种养分的需要,并结合土壤可供养分,同时还兼顾到农作物对某些特定营养元素的敏感和喜好来配方生产的,其中离子态养分是一种螯合液,在螫合中改变了一些元素的特性,如磷元素,它难溶和不易移动,当季利用率极低,在螫合中使用了络合技术,把所有养分络合成一个整体,形成充满活性的小分子团,农作物吸收养分时所吸收到的是综合元素,避免了养分的闲置性,尤其是农作物吸收养分时的选择性,效果非常明显!
生物与物理作用:富含离子态养分的复合有机粒肥,实质上是生物有机肥和液体复合肥的复配和叠加。生物有机肥含有丰富的生物菌,虽然生物菌生存繁殖要依懒养分、水分、温度和环境,它毕竟还是会有生存和繁殖的希望,或多或少还是有作用的,含量较高的有机质,不仅能改良土壤,丰富土壤的理化性状,改变土壤的团粒结构,利于储水保肥,同时是转化一部分成离子养分,供农作物吸收,提高农产品的质量,由于螯合液中使用了纳米碳,纳米碳能使螯合液中的所有养分充满活性,利于农作物的吸收,提高了养分的利用率。同时用到地里后,遇水就会形成超导体,可以提高土壤的电动电位,可降低土壤的ph0.5~2,降低溶液ec30%,增加土壤的电位差,提高土壤中的离子浓度,促进土壤中有效养分的释放,便于农作物对各种养分的吸收。
尿素既能满足农作物生殖生长和营养生长,又能增加产量,提高品质。例如,在水稻种植中,尿素的用量通常为50kg/季亩,一吨尿素只能供20亩的水稻生长。然而用一吨尿素可加工生产有机质螯合液1.5吨(含40%,含15%各半),那么用这些有机质螯合液可以生产富含离子态养分的复合有机粒肥4吨(含氮40%,15%各半)。按60kg/季亩的用量,可对67亩水稻种植供肥,由此可知,采用富含离子态养分的复合有机粒肥取代常规的化肥,不仅可以大幅度地减少化肥的用量,降低用肥成本,而且可以减少对土壤、水体的污染,改善土壤结构,提高肥料养分的利用率,经济效益和社会效益双丰收,完全适应现行政策要求。
1.一种内含富离子养分的复合有机粒肥,其特征是:由有机肥粉体和富离子养分液体肥复配而成,其中,有机肥粉体的重量占比为65%~70%,富离子养分液体肥的重量占比为30%~35%,这种复合有机肥的总养分70%~75%,其中,氮、磷、钾含量为18%~26%,有机质40%~48%,中微量元素2%~8%,针对性元素0.5%~3%,纳米碳0.5%~0.8%;
所述富离子养分液体肥是一种螯合液,其总养分65%~75%,包括10%~20%有机质液、氮15%~40%,磷10%~25%,钾10%~30%,中微量元素2%~8%,针对性元素0.5%~3%,纳米碳0.5%~0.8%;
所述有机肥粉体是由有机原料经堆腐发酵、无害化处理、脱水加工成的粉体,粉体的含水量为5%~8%。
2.根据权利要求1所述内含富离子养分的复合有机粒肥,其特征是:所述有机质液的原料为糖厂的废醪液、禽畜粪便、农作物桔杆或它们的混合物,有机质液通过上述原料经生物发酵无害化处理、过滤、浓缩后获得。
3.根据权利要求2所述内含富离子养分的复合有机粒肥,其特征是:所述有机质液的原料为制糖后废醪液。
4.根据权利要求1所述内含富离子养分的复合有机粒肥,其特征是:所述针对性元素是针对不同农作物所需的元素。
5.根据权利要求4所述内含富离子养分的复合有机粒肥,其特征是:所述针对性元素包括硅或硒。
6.根据权利要求1所述内含富离子养分的复合有机粒肥,其特征是:有机肥粉体所用有机原料为禽畜粪便、草料、木屑、粉碎后农作物秸杆或它们的混合物。
7.权利要求1所述内含富离子养分的复合有机粒肥的制备方法,其特征是:包括如下步骤:
步骤一:有机肥粉体的制备
将有机物原料按常规有机肥堆腐发酵方法进行堆腐发酵和无害化处理,对发酵好的有机肥初始物料进行脱水、除杂、粉碎和过筛,所得筛下物即为有机肥粉体;
步骤二:富离子养分液体肥的制备
2.1原料准备:
按富离子养分液体肥中各对应元素的配比配备各原料,按每吨目标物计算:
15%~40%的氮折合成国标尿素220~890公斤;
10%~25%的磷折合成国标磷酸(五二化磷)120~290公斤;
10%~30%的钾折合成国标硫酸钾190~480公斤;
2%~8%的中微量元素折合成国标硫酸锌2~8公斤,硫酸镁3~10公斤,硫酸亚铁5~15公斤,硫酸锰5~10公斤,硫酸铜1~1.5公斤,硼砂8~15%,钙粉20~30公斤;
针对性元素0.5~3公斤;
纳米碳0.5~0.8公斤;
有机质液100~200公斤;
2.2有机质液的制备:
步骤1:有机质原料的选取:
有机质原料选取糖厂的废醪液、禽畜粪便、农作物桔杆或它们的混合物;
步骤2:对有机质原料进行生物发酵和无害化处理
将有机质原料装入室内发酵池进行生物发酵,在增氧和搅拌条件下生物发酵无害化处理7天以上,然后经过滤、浓缩至浓度为5%~25%的有机浓缩液;
步骤3:加入无机质
按计量比要求将尿素、磷酸、氯化钾或硫酸钾搅拌、中微量元素和针对性元素均匀均速加入反应锅中;
步骤4:有机质与无机质的螯合
对反应锅内装有的有机质液体和无机质物料进行螯合处理;
在螯合过程中,加入螯合剂(edta)和纳米碳;
步骤三,用富离子养分液体肥与有机肥粉体进行非均匀性渗透混合搅拌
将富离子养分液体肥采用带压喷淋方法对搅拌状的有机肥粉体进行渗透混合均匀,得造粒用粉状混合原料;
步骤四:造粒
用步骤三获得的粉状混合原料进行造粒,在颗粒形成过程中,用富离子养分液体肥以渐变方式对造粒区进行雾状渗透,雾状渗透的流量先大后小。
技术总结