一种环保型肥料 |
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| 申请号 | CN201710543812.4 | 申请日 | 2017-07-05 | 公开(公告)号 | CN107417458A | 公开(公告)日 | 2017-12-01 |
| 申请人 | 合肥一片美环保科技有限公司; | 发明人 | 汪知明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种环保型 肥料 ，包括如下组分：改性凹凸棒土、生长调节剂、改性食用菌菌渣、 植物 处理剂、 硫酸 铵、尿素、 硫酸 钾 、 磷酸 脲、磷酸 钙 、蒙脱石、茶籽壳、 泥炭 土、 高炉 煤 渣、 硼 砂，其中改性凹凸棒土、生长调节剂、改性食用菌菌渣和植物处理剂都是经过特殊工艺处理制得的，本肥料营养丰富，含有作物必需的多种大量元素和微量 营养元素 ，对重金属的转化率高，能够增加 农作物 的产量，实现丰产和修复 土壤 重金属的双重效益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种环保型肥料，其特征在于，包括如下重量份组分：改性凹凸棒土15-25份、生长调节剂20-30份、改性食用菌菌渣25-30份、植物处理剂25-30份、硫酸铵10-20份、尿素30-50份、硫酸钾15-20份、磷酸脲25-30份、磷酸钙10-15份、蒙脱石10-15份、茶籽壳15-25份、泥炭土10-15份、高炉煤渣15-20份、硼砂4-8份。 |
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| 说明书全文 | 一种环保型肥料技术领域[0001] 本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种环保型肥料。 背景技术[0002] 作物生长需要多种营养元素，其中，作物生长所需要的常量营养元素包含碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫，微量营养元素包含硼、铜、铁、锰、钼、锌和氯等。肥料是作物的粮食，作物生长所需的营养元素要通过施用肥料来补充。随着多年的施肥，造成土壤板结、酸化，重金属富集等问题。另外随着经济的快速发展和工业技术的进步，工、农业生产对环境的不良影响不断加剧，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，也导致了土壤的重金属污染。其中，土壤重金属污染已成为不容忽视的突出环境问题，农田土壤重金属污染有巨大的危害性，土壤中重金属污染不但会导致农作物减产和品质下降，还会通过土壤-植物系统，经食物链进人人体，危害人体健康和生命安全，近年来钴米、锑毒、血锑等重金属污染危害的报道屡见不鲜，具有很大的危害意识。土壤重金属污染有隐蔽性、危害的滞后性、长期性以及生物链对重金属的生物富集等特点，这些决定着若对土壤重金属污染认识和治理滞后将带来难以预料的严重后果。如20世纪在日本发生的因农田Cd污染引起“痛痛病”环境公害就是最典型的例子。我国农田土壤污染日趋严重，土壤、稻米、蔬菜等重金属超标的报道频频见于报端，有关资料显示，1998年我国受重金属污染的耕地面积近2000万顷，约占总耕地面积的1/5。导致每年粮食减产1000多万吨，受污染粮食多达1200多万吨，合计经济损失达200亿元。 由重金属污染引发的生态负效应、农产品安全、人体健康和绿色贸易壁垒等问题已引起广泛关注。因此这样的大前提下，研究如何降低重金属污染，改良土壤，提高肥料的利用率，从而达到生态可持续发展，提升作物的食用安全性，对农业种植，生态环境方面具有重要意义。 发明内容[0004] 鉴于上述要解决的技术问题，本发明提供如下的技术方案：一种环保型肥料，包括如下重量份组分：改性凹凸棒土15-25份、生长调节剂20-30份、改性食用菌菌渣25-30份、植物处理剂25-30份、硫酸铵10-20份、尿素30-50份、硫酸钾15-20份、磷酸脲25-30份、磷酸钙10-15份、蒙脱石10-15份、茶籽壳15-25份、泥炭土10-15份、高炉煤渣15-20份、硼砂4-8份。 [0005] 优选的，所述的改性凹凸棒土，是向凹凸棒土原土中加入摩尔浓度为0.5mol/L-2.5mol/L的盐酸溶液，于室温下振荡、静置沉淀后过滤，然后采用去离子水洗涤至pH值为7，并于110℃-130℃烘箱中烘干，经研磨、过20-40目筛后制得。 [0007] 优选的，所述生长调节剂，是将沼渣、猪粪和中药渣粉按1：(0.35-0.4)：(0.65-0.75)的质量比混合，烘干、粉碎，过20-40目筛，用1-1.5mol/L的氢氧化钠浸泡35-40min后，加入草酸，调节PH值为6.5，以1.2-1.5℃/min的速度将温度升至100-110℃，磁力搅拌器搅拌，加入草酸质量的0.25-0.3倍的双氧水，熬煮成含水量为25-30wt％的浸膏，干燥，粉碎后制得。 [0008] 优选的，所述改性食用菌菌渣，是通过收集菌包，去除塑料袋以及霉变的部分，烘干，粉碎，加入酒石酸浸泡25-30min后，置于65-70℃下回流10-15min，加入沸石粉，以4-5℃/min的速度将温度升至100-110℃，磁力搅拌器搅拌1.1-1.3h，过滤，烘干，粉碎过20-40目筛制得。 [0009] 进一步优选的，所述沸石粉的质量为菌渣质量的0.4-0.5倍。 [0010] 优选的，所述植物处理剂，是将香蒲、芦苇和蓝藻等质量混合，烘干，过20-40目筛，与淀粉按1：(0.3-0.35)的质量比混合得混合物料，在5-6.5℃下，加入混合物料质量的1.5-2倍的丙烯酸，浸泡45-55min后，加热回收丙烯酸，在75-80℃下，加入混合物料质量的2-3倍的环氧树脂，磁力搅拌器搅拌35-55min，过滤，烘干，即可。 [0011] 优选的，所述环保型肥料的制备方法包括以下步骤： [0012] (1)将硫酸铵、尿素、硫酸钾、磷酸脲和磷酸钙分别在各自的熔点下进行熔融处理，干燥，分别粉碎过20-40目筛后混合，在150-200次/min的振动频率下振动10-15min，得到物料A； [0013] (2)将蒙脱石、茶籽壳、泥炭土、高炉煤渣和硼砂，在氮气保护下，在290-300℃下煅烧40-50min，粉碎过20-40目筛，得物料B； [0014] (3)将改性凹凸棒土、生长调节剂、改性食用菌菌渣和植物处理剂混合，加水搅拌调和，加热熬制成含水量为15-20wt％的膏状，得物料C； [0015] (4)将物料A和物料B混合，通过造粒机造粒，烘干，在110-160次/min的振动频率上振动6-8min，将物料C均匀涂覆在振动后的颗粒上，烘干即可。 [0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本肥料营养丰富，含有作物必需的多种大量元素和微量营养元素，氮、磷、钾总养分≥72％，富含多种营养元素，本发明能有效降低土壤中金属离子的活性，改变重金属在土壤中的形态，将土壤中的重金属从有效态变为土壤和作物难以吸收的无效态，减少作物对重金属的吸收，从而达到修复土壤重金属污染的目的，以有效态转变为无效态的转变率为土壤修复的评判指标，本发明对土壤钒金属的转化率达到90.21-90.25％，本发明对土壤锌金属的转化率达到90.92-90.95％，本发明对土壤钴金属的转化率达到90.83-90.95％，本发明的肥料不仅重金属修复效果显著，还具有丰富的营养，有效促进作物的生长，以玉米为例，亩产量相对于对照组，可增产10.3-10.6％，实现丰产和修复土壤重金属的双重效益。 具体实施方式[0018] 本发明的环保型肥料，包括如下组分：改性凹凸棒土、生长调节剂、改性食用菌菌渣、植物处理剂、硫酸铵、尿素、硫酸钾、磷酸脲、磷酸钙、蒙脱石、茶籽壳、泥炭土、高炉煤渣和硼砂。 [0019] 其中改性凹凸棒土是在凹凸棒原土的基础上进行酸化处理得到的，这样有效的增大了凹凸棒土比表面积，增强了其离子的交换能力，改性后的凹凸棒土，表面松散，且呈现明显的凹凸状，具有发达的内孔道和较大的外表面积，使凹凸棒石具有优良的吸附性能。 [0020] 其中生长调节剂由沼渣、猪粪和中药渣加工制备而成，含有丰富的氮、磷、钾和大量的元素外，还含有对作物生长起重要作用的硼、铜、铁、锰、钴等微量元素，还有大量的氨基酸和有益微生物等营养物质，在满足作物生长所需营养的供给外，还能保持土壤质地疏松，改善土壤结构。 [0021] 其中改性食用菌菌渣富含生物活性物质，有机酸类，蛋白质，氨基酸等营养物质，能补充作物生长的营养需求，改性后的菌渣中的蛋白质和多肽等大分子具有较强的重金属富集能力，激活菌渣表面活性物质，能改变重金属形态以及其生态毒性，具有修复重金属污染的目的。 [0022] 其中植物处理剂通过采用对重金属具有富集作用的香蒲、芦苇和蓝藻，通过淀粉、丙烯酸和环氧树脂的改性，得到比表面积较大的接枝基团，有效的吸附重金属，同时，也有效的增强了肥料的总负电荷数，显著提高了对重金属的吸附能力。 [0023] 实施例1 [0024] 一种环保型肥料，由以下按重量份计的原料组成：改性凹凸棒土15kg、生长调节剂20kg、改性食用菌菌渣25kg、植物处理剂25kg、硫酸铵10kg、尿素30kg、硫酸钾15kg、磷酸脲 25kg、磷酸钙10kg、蒙脱石10kg、茶籽壳15kg、泥炭土10kg、高炉煤渣15kg、硼砂4kg。 [0025] 上述改性凹凸棒土，是向凹凸棒土原土中加入20倍于凹凸棒原土的摩尔浓度为0.5mol/L的盐酸溶液，于室温下振荡、静置沉淀后过滤，然后采用去离子水洗涤至pH值为7，并于110℃烘箱中烘干，经研磨、过20目筛后制得。 [0026] 上述生长调节剂，是将沼渣、猪粪和中药渣粉按1：0.35：0.65的质量比混合，烘干、粉碎，过20目筛，用1mol/L的氢氧化钠浸泡35min后，加入草酸，调节PH值为6.5，以1.2℃/min的速度将温度升至100℃，磁力搅拌器搅拌，加入草酸质量的0.25倍的双氧水，熬煮成含水量为25wt％的浸膏，干燥，粉碎后制得。 [0027] 上述改性食用菌菌渣，是通过收集菌包，去除塑料袋以及霉变的部分，烘干，粉碎，加入酒石酸浸泡25min后，置于65℃下回流10min，加入沸石粉，沸石粉的质量为菌渣质量的0.4倍，以4℃/min的速度将温度升至100℃，磁力搅拌器搅拌1.1h，过滤，烘干，粉碎过20目筛制得。 [0028] 上述植物处理剂，是将香蒲、芦苇和蓝藻等质量混合，烘干，过20目筛，与淀粉按1：0.3的质量比混合得混合物料，在5℃下，加入混合物料质量的1.5倍的丙烯酸，浸泡45min后，加热回收丙烯酸，在75℃下，加入混合物料质量的2倍的环氧树脂，磁力搅拌器搅拌 35min，过滤，烘干，即可。 [0029] 上述环保型肥料的制备方法包括以下步骤： [0030] (1)将硫酸铵、尿素、硫酸钾、磷酸脲和磷酸钙分别在各自的熔点下进行熔融处理，干燥，分别粉碎过20目筛后混合，在150次/min的振动频率下振动10min，得到物料A； [0031] (2)将蒙脱石、茶籽壳、泥炭土、高炉煤渣和硼砂，在氮气保护下，在290℃下煅烧40min，粉碎过20目筛，得物料B； [0032] (3)将改性凹凸棒土、生长调节剂、改性食用菌菌渣和植物处理剂混合，加水搅拌调和，加热熬制成含水量为15wt％的膏状，得物料C； [0033] (4)将物料A和物料B混合，通过造粒机造粒，烘干，在110次/min的振动频率上振动6min，将物料C均匀涂覆在振动后的颗粒上，烘干即可。 [0034] 实施例2 [0035] 一种环保型肥料，由以下按重量份计的原料组成：改性凹凸棒土25kg、生长调节剂30kg、改性食用菌菌渣30kg、植物处理剂30kg、硫酸铵20kg、尿素50kg、硫酸钾20kg、磷酸脲 30kg、磷酸钙15kg、蒙脱石15kg、茶籽壳25kg、泥炭土15kg、高炉煤渣20kg、硼砂8kg。 [0036] 其中改性凹凸棒土，是向凹凸棒土原土中加入10倍于凹凸棒土原土的摩尔浓度为2.5mol/L的盐酸溶液，于室温下振荡、静置沉淀后过滤，然后采用去离子水洗涤至pH值为7，并于130℃烘箱中烘干，经研磨、过40目筛后制得。 [0037] 其中生长调节剂，是将沼渣、猪粪和中药渣粉按1：0.4：0.75的质量比混合，烘干、粉碎，过40目筛，用1.5mol/L的氢氧化钠浸泡40min后，加入草酸，调节PH值为6.5，以1.5℃/min的速度将温度升至110℃，磁力搅拌器搅拌，加入草酸质量的0.3倍的双氧水，熬煮成含水量为30wt％的浸膏，干燥，粉碎后制得。 [0038] 其中改性食用菌菌渣，是通过收集菌包，去除塑料袋以及霉变的部分，烘干，粉碎，加入酒石酸浸泡30min后，置于70℃下回流15min，加入沸石粉，沸石粉的质量为菌渣质量的0.5倍，以5℃/min的速度将温度升至110℃，磁力搅拌器搅拌1.3h，过滤，烘干，粉碎过40目筛制得。 [0039] 其中植物处理剂，是将香蒲、芦苇和蓝藻等质量混合，烘干，过40目筛，与淀粉按1：0.35的质量比混合得混合物料，在6.5℃下，加入混合物料质量的2倍的丙烯酸，浸泡55min后，加热回收丙烯酸，在80℃下，加入混合物料质量的3倍的环氧树脂，磁力搅拌器搅拌 55min，过滤，烘干，即可。 [0040] 上述环保型肥料的制备方法包括以下步骤： [0041] (1)将硫酸铵、尿素、硫酸钾、磷酸脲和磷酸钙分别在各自的熔点下进行熔融处理，干燥，分别粉碎过40目筛后混合，在200次/min的振动频率下振动15min，得到物料A； [0042] (2)将蒙脱石、茶籽壳、泥炭土、高炉煤渣和硼砂，在氮气保护下，在300℃下煅烧50min，粉碎过40目筛，得物料B； [0043] (3)将改性凹凸棒土、生长调节剂、改性食用菌菌渣和植物处理剂混合，加水搅拌调和，加热熬制成含水量为20wt％的膏状，得物料C； [0044] (4)将物料A和物料B混合，通过造粒机造粒，烘干，在160次/min的振动频率上振动8min，将物料C均匀涂覆在振动后的颗粒上，烘干即可。 [0045] 试验检测 [0046] 为了进一步说明本发明的应用价值，发明人选取了3块重金属污染的玉米试验田，其中一块在种植玉米期间使用普通肥料作为对比例1，另2块分别使用本发明实施例1和实施例2的肥料作为实验组，经检测，3块地的总钒含量平均值为812.8mg/kg，总锌含量平均值为3.58mg/kg，总钴含量平均值在279.5mg/kg，种植期间对3块土壤的总钒、总锌、总钴含量进行采样分析，结合玉米产量进行统计，结果如表1所示： [0047] 表1 [0048] [0049] 有上述表中数据可看出，本发明能有效降低土壤中金属离子的活性，改变重金属在土壤中的形态，将土壤中的重金属从有效态变为土壤和/或作物难以吸收的无效态，减少作物对重金属的吸收，从而达到修复土壤重金属污染的目的，以有效态转变为无效态的转变率为土壤修复的评判指标，本发明对土壤钒金属的转化率达到90.21-90.25％，本发明对土壤锌金属的转化率达到90.92-90.95％，本发明对土壤钴金属的转化率达到90.83-90.95％，本发明的肥料不仅重金属修复效果显著，还具有丰富的营养，有效促进作物的生长，以玉米为例，亩产量相对于对照组，可增产10.3-10.6％，实现丰产和修复土壤重金属的双重效益。 |
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