專利名稱：一種以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于農業肥料生產技術領域，特別涉及一種以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料及其制備方法。
背景技術：
草坪施肥是改善草坪質量和維護草坪持久性的重要因素，施肥可以及時補充草坪土壤中養分供應的不足以使草坪保持較高的質量水平。草坪需肥不同于一般作物，它是以 葉子生長為主，需要的氮素較其他作物多，但是氮素供應又不能過多過猛，否則草坪生長太快，不僅增加修剪次數，增加勞動量，還會使觀賞品質下降，草坪需要的營養供應特別氮素供應是平穩而持久。國際上比較高檔的草坪如高爾夫球場、運動場等多數施用控釋肥，以使草坪生長均勻，并減少頻繁施肥對草坪的破壞。因控釋肥的價格高，一般是普通肥料的幾倍甚至十幾倍，我國草坪施用的較少。因此，為加速國內草坪業的良性發展以及滿足草坪肥料市場的需要，開發新型長效草坪控/緩釋肥料顯得尤為必要。冷季型草坪適宜的生長溫度在15°C—25°C之間，氣溫高于30°C，生長緩慢。我國河北、山西、山東、陜西、遼寧、吉林、甘肅等地適合種植冷季型草坪。由于冷季型草坪所用草坪品種和生長所處的土壤養分條件與暖季型草坪有較大不同，草坪對養分的吸收數量、吸收速率、營養比例也不同，因此冷季型草坪所施肥料的種類、養分釋放特性也應有所不同。冷季型草坪整個生長季均屬于營養生長，養分吸收規律為春、秋兩季養分需求量高，夏季高溫期間養分需求少。以純氮計算，春季施氮量約占整個生長季的50%-60%，秋季施氮量約占整個生長季的40%-50% (張志國，李德偉主編，現代草坪管理學，2002)。草坪養護管理中常用的肥料多為速效性肥料，肥效快但持續時間短，要滿足冷季型草坪的養分需要必須多次追肥，導致用工太多，養護成本增加。另一方面，目前我國已成為世界上農業廢棄生物質產生量最大的國家之一，據報道，我國各類農作物秸桿的年總產生量達7億噸以上，其中稻草2. 3億噸，玉米秸桿2. 7億噸，花生、豆類和秋雜糧秸桿I億噸。目前處理秸桿的最簡便辦法是在田里直接焚燒。在焚燒季節，曾多次發生因滿天煙霧導致航班無法著陸和高速公路被迫關閉事件，既白白浪費了大量寶貴資源，又給環境帶來了嚴重污染。因此農業廢棄生物質出路已成為政府部門急需解決的一大難題。特別是隨著農業生產水平不斷發展和農民生活水平的提高，對原來用作燃料和肥料的農業廢棄生物質的利用越來越少，農業廢棄物越來越多。
發明內容
本發明的目的是提供一種以玉米芯、花生殼、稻殼、秸桿、食用菌基質等農業廢棄生物質制備的顆粒炭為基質材料，利用其多微孔、強吸附能力，與草坪生長發育所必需的氮、磷、鉀及其他營養元素復合，制備顆粒狀生物質炭基草坪專用緩釋肥料的方法及應用，可以更好地滿足冷季型草坪生產的需要。為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下
一種以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料，含有
1.生物質顆粒炭；和
2.粘結劑；和 3.氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素肥料中的一種或幾種。按重量百分比含量
生物質顆粒炭的含量為10-50% ；
所述的以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料的總養分含量為32-38% ;所述總養分是指氮(N)或/和有效磷(P205)或/和有效鉀(K20)，其中含氮(N)量為16-18% ;含有效磷(P205)量為7-9% ;含有效鉀(K20)量為9-11%。所述的生物質顆粒炭為玉米芯顆粒炭、稻殼顆粒炭、花生殼顆粒炭、稻桿顆粒炭、蘑菇盤顆粒炭中的一種或幾種。所述的氮肥為尿素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨以及任何其它含氮肥料中的一種或幾種。所述的磷肥為磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、硝酸磷肥以及任何含磷肥料中的一種或幾種。所述的鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸二氫鉀以及任何其它含鉀肥料中的一種或幾種。所述的微量元素肥料為硼、鋅、錳、鐵、銅或鑰等微量元素肥料中的一種或幾種。本發明中的生物質顆粒炭優選為采用亞高溫條件下缺氧干餾分解工藝生產農業廢棄生物質顆粒炭。所述的農業廢棄生物質可以是玉米芯、稻殼、花生殼、秸桿、食用菌基質等，但不限于此。所述粘結劑為膨潤土或/和粘土。為了起到更好的緩釋效果，根據草坪需肥特點，所述以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料同時含有下述各種成分最有效
1)生物質顆粒炭；和
2)粘結劑；和
3)尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫酸鎂和硫酸鋅。各成份含量以生產I噸炭基草坪專用緩釋肥料計
生物質顆粒炭微粒 200-300公斤/噸
尿素290-310公斤/噸
磷酸二銨150-200公斤/噸
硫酸鉀180-220公斤/噸
硫酸亞鐵18-22公斤/噸
硫酸鎂12-18公斤/噸
硫酸鋅4-6公斤/噸
所述的生物質顆粒炭微粒粒度80 -100目，所述的尿素含N 46%,所述的磷酸二銨含N18%、P205 46%，所述的硫酸鉀含K20 50%，所述的硫酸亞鐵含鐵19_20%，所述的硫酸鎂含鎂98%，所述的硫酸鋅含鋅20% 23%。還可進一步含有其它微肥，所述其它微肥選自硫酸錳、鑰酸銨、硼砂、硫酸銅中的一種或多種。其它微肥總含量優選為0. 5-1%。各種微肥的純度優選在90%以上。本發明還進一步提供了以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料的制備工藝，包括將各種組份混合造粒，粒徑3. 35-5. 0_。本發明還進一步提供了以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料的用途，將其用作長效緩釋性底肥，適用于我國北方地區的冷季型草坪。每年施用一次，優選施用量為80-100克/ m2，在春天草坪播種前均勻施于l-20cm耕層土壤中或土壤表面。本發明提供的高效炭基草坪專用緩釋肥料，是以有機的生物質顆粒炭為基質材料 的長效復合肥。本發明使用的生物質顆粒炭是農業廢棄生物質在低氧條件下不完全燃燒后形成的黑色生物質顆粒炭顆粒(炭黑)，具有類似土壤腐殖質(酸)的多種特性，其吸附和保持養分和水分的能力很強，還能刺激作物生長，對氮磷鉀的緩釋性能好，由此制備的緩釋肥一次施用，即可有效地供應草坪整個生長期對養分的需求，肥料利用率高，而且具有增加地力，改善土壤結構和高效環保等特點，有利于在草坪栽培中大規模推廣應用。與現有復合肥料相比，本發明具有以下優點
I、緩釋效果好，肥料利用率高。本發明生產的炭基草坪專用緩釋肥料具有極強的吸附性、保水性和吸光增溫性，緩釋效果好，肥料養分利用率高。施入土壤以后，不但可以持肥緩釋，減少肥料淋失，而且由于在每個炭粒周圍都可形成一個小的吸光增溫保水區，既有利于增加地溫，又可在一定程度上緩釋干旱缺水對草坪生長發育產生的影響。2、生產工藝簡單，原料易得。本發明所用基質材料為玉米芯、花生殼、稻殼、秸桿、食用菌基質等生物質顆粒炭，原料來自于農業生產的廢棄生物質，成本低廉，取之不盡；所用設備為常用的粉碎機、簡易炭化爐、攪拌器、圓盤造粒機等，生產設備簡單，工藝成熟，易于產業化。只要略加改進，現有的肥料廠均可直接投入生產。3、對環境友好，安全環保。本發明所用基質材料本身就是廢物利用，不消耗外界能源，不產生“三廢”污染，生產過程節能而且環保；生物質顆粒炭源自植物有機體，其主要成分90%以上是炭素，在土壤中可以自然分解，完全無殘留，因而在使用過程中對環境無任何污染，同時兼有改良土壤結構的長效特性，有利于草坪業的可持續發展。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明作進一步的具體描述。一種以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料，包含
1.生物質顆粒炭；和
2.粘結劑；和
3.氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素肥料中的一種或幾種。按重量比或重量百分比含量
生物質顆粒炭的含量為10-50%。所述的以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料的總養分含量為32-38%，符合有機一無機復混肥料國家標準。所述的總養分是指氮(N)和有效磷(P205)。其中含氮(N)量為16-18% ;含有效磷(P205)量為7-9% ;含有效鉀(K20)量為9-11%。所述的生物質顆粒炭為玉米芯顆粒炭、稻殼顆粒炭、花生殼顆粒炭、稻桿顆粒炭或蘑菇盤顆粒炭一種或幾種的混合物。所述的氮肥為尿素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨以及任何其它含氮肥料中的一種或幾種。所述的磷肥為磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、硝酸磷肥以及任何含磷肥料中的一種或幾種。所述的鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸二氫鉀以及任何其它含鉀肥料中的一種或幾種。所述的微量元素肥料為硼、鋅、錳、鐵、銅或鑰等微量元素肥料中的一種或幾種。
本發明中的生物質顆粒炭優選為采用亞高溫條件下缺氧干餾分解工藝生產農業廢棄生物質顆粒炭。所述的農業廢棄生物質可以是玉米芯、稻殼、花生殼、秸桿、食用菌基質等，但不限于此。所述粘結劑為膨潤土或/和粘土。為了起到更好的緩釋效果，根據草坪需肥特點，以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料同時含有下述各種成分最有效
1)生物質顆粒炭；和
2)粘結劑；和
3)尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫酸鎂和硫酸鋅。各成份含量以生產I噸炭基草坪專用緩釋肥料計
生物質顆粒炭微粒 200-300公斤/噸
尿素290-310公斤/噸
磷酸二銨150-200公斤/噸
硫酸鉀180-220公斤/噸
硫酸亞鐵18-22公斤/噸
硫酸鎂12-18公斤/噸
硫酸鋅4-6公斤/噸
所述的生物質顆粒炭微粒粒度80 -100目，所述的尿素含N 46%,所述的磷酸二銨含N18%、P205 46%，所述的硫酸鉀含K20 50%，所述的硫酸亞鐵含鐵19_20%，所述的硫酸鎂含鎂98%，所述的硫酸鋅含鋅20% 23%。針對缺少微量元素的地區或田塊，可在本配方中有目的地添加其它微肥，所述其它微肥選自硫酸錳、鑰酸銨、硼砂、硫酸銅的一種或多種。草坪專用一次性底肥中其它微肥(硫酸錳、鑰酸銨、硼砂、硫酸銅等)總含量優選為0. 5-1%。各種微肥的純度優選在90%以上。所述的尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫酸鎂、硫酸鋅在市場上均可買到，在農資商店均有售。所述的其它微肥如硫酸錳、鑰酸銨、硼砂、硫酸銅等在市場上均可買到，在農資商店均有售。 所述的尿素優選大顆粒尿素(也稱之為尿素粉)。
所述以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料的制備工藝包括將各種組份混合造粒，粒徑3. 35-5. 0mm。本發明提供的以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料，使用簡單，可用作草坪專用長效緩釋性底肥，適用于我國北方地區的冷季型草坪。每年施用一次，優選施用量為80-100克/ Hl2，在春天草坪播種前均勻施于l-20cm耕層土壤中或土壤表面，免追肥。實施例I :以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料的制備工藝 按照下述步驟以重量比或重量百分比混合
(I)取含氮(N)量為46%的大顆粒尿素，80目的生物質顆粒炭微粒，按70. 8%,29. 2%的比例混合，利用帶有加熱功能的圓盤式造粒機(肥料制備過程中的常用機械)進行包衣，制成含氮(N)量32. 57%的單質緩釋氮肥。(2)取含氮(N)量為18%，含有效磷(P205)量為46%的磷酸二銨粉、80目的生物質顆粒炭微粒和粘結劑，按72. 9%、21. 0%和6. 1%的比例混合，用KP-300型有機肥造粒機進 行壓力造粒，制成含氮(N)量13. 12%，含有效磷(P205)量為33. 53%的氮磷復合肥。(3)取含有效鉀(K20)量為50%的硫酸鉀、80目的生物質顆粒炭微粒、粘結劑、含鐵量為20%的硫酸亞鐵、含鋅量為23%的硫酸鋅和硫酸鎂(農資商店均可買到)，按59. 5%、22. 5%、6. 0%、6. 0%、4. 5%、1. 5%的比例混合，用KP-300型有機肥造粒機進行壓力造粒，制成含鉀量29. 75%的鉀、鐵、鎂、鋅復合肥。可進一步復混將(I)、(2)和(3)的制成品按42. 4%,24. 0%和33. 6%的比例復混，并用ZLC-300型攪拌機(肥料制備過程中的常用機械)攪拌均勻。也可進一步添加0. 5%的硫酸錳和0. 5%的硫酸銅，用ZLC-300型攪拌機(肥料制備過程中的常用機械)攪拌均勻。所述的粘結劑為PH 5. 5-6. 5的酸性膨潤土。
權利要求
1.ー種以生物質顆粒碳為基質的草坪專用緩釋肥料，其特征在于含有 1).生物質顆粒炭；和 2).粘結劑；和 3).氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素肥料中的ー種或幾種； 按重量百分比含量 生物質顆粒炭的含量為10-50% ； 所述的以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料的總養分含量為32-38% ;所述總養分是指氮(N)或/和有效磷(P205)或/和有效鉀(K20)，其中含氮(N)量為16-18% ;含有效磷(P205)量為7-9% ;含有效鉀(K20)量為9-11% ； 所述的生物質顆粒炭為玉米芯顆粒炭、稻殼顆粒炭、花生殼顆粒炭、稻桿顆粒炭、蘑燕盤顆粒炭中的ー種或幾種； 所述的氮肥為尿素、硝酸銨、硫酸銨、氯化銨以及任何其它含氮肥料中的ー種或幾種；所述的磷肥為磷酸ー銨、磷酸ニ銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、硝酸磷肥以及任何含磷肥料中的ー種或幾種； 所述的鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、磷酸ニ氫鉀以及任何其它含鉀肥料中的ー種或幾種； 所述的微量元素肥料為硼、鋅、錳、鉄、銅或鑰等微量元素肥料中的ー種或幾種； 所述粘結劑為膨潤土或/和粘土。
2.如權利要求I所述的ー種以生物質顆粒碳為基質的草坪專用緩釋肥料，其特征在于含有 1)生物質顆粒炭；和 2)粘結劑；和 3)尿素、磷酸ニ銨、硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫酸鎂和硫酸鋅； 各成份含量以生產I噸炭基草坪專用緩釋肥料計 生物質顆粒炭微粒 200-300公斤/噸 尿素290-310公斤/噸 磷酸ニ銨150-200公斤/噸 硫酸鉀180-220公斤/噸 硫酸亞鐵18-22公斤/噸 硫酸鎂12-18公斤/噸 硫酸鋅4-6公斤/噸。
3.如權利要求I或2所述的ー種以生物質顆粒碳為基質的草坪專用緩釋肥料，其特征在于所述的生物質顆粒炭微粒粒度80 -100目，所述的尿素含N 46%,所述的磷酸ニ銨含N18%、P205 46%，所述的硫酸鉀含K20 50%，所述的硫酸亞鐵含鐵19_20%，所述的硫酸鎂含鎂98%，所述的硫酸鋅含鋅20% 23%。
4.如權利要求I或2所述的ー種以生物質顆粒碳為基質的草坪專用緩釋肥料，其特征在于還進一歩含有其它微肥，所述其它微肥選自硫酸錳、鑰酸銨、硼砂、硫酸銅中的ー種或多種。
5.如權利要求4所述的ー種以生物質顆粒碳為基質的草坪專用緩釋肥料，其特征在于其它微肥總重量百分比含量為O. 5-1%。
6.如權利要求I- 5任一所述的ー種以生物質顆粒碳為基質的草坪專用緩釋肥料的制備エ藝，其特征在于將所述的各種組份混合造粒，粒徑3. 35-5. Omm。
7.如權利要求I- 6任一所述的ー種以生物質顆粒碳為基質的草坪專用緩釋肥料的用途，其特征在于將其用作長效緩釋性底肥，適用于我國北方地區的冷季型草坪；毎年施用一次，優選施用量為80-100克/ Hf，在春天草坪播種前均勻施于l-20cm耕層土壤中或土壌表面。
全文摘要
本發明公開了一種以生物質顆粒炭為基質的草坪專用緩釋肥料及其制備方法。以玉米芯、花生殼、稻殼、食用菌基質等農業廢棄生物質制備的顆粒炭為基質材料，利用其多微孔、強吸附能力，與草坪生長發育所必需的氮、磷、鉀及其他營養元素復合，制成顆粒狀生物質炭基草坪專用緩釋肥料。本發明使用的生物質顆粒炭是農業廢棄生物質在低氧條件下不完全燃燒后形成的黑色生物質顆粒炭顆粒，具有類似土壤腐殖質的多種特性，其吸附和保持養分和水分的能力很強，還能刺激作物生長，對氮磷鉀的緩釋性能好，由此制備的緩釋肥一次施用，即可有效地供應草坪整個生長期對養分的需求，而且具有增加地力、改善土壤結構和高效環保等特點，有利于在草坪栽培中大規模推廣應用。
文檔編號C05G3/00GK102826919SQ20121036604
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者李辰淼, 李應超, 趙林丹 申請人:上海孚祥生物科技有限公司