本發(fā)明涉及一種肥料，具體是一種生物炭基緩釋氮肥。

背景技術(shù)：

生物炭是生物質(zhì)(主要是廢棄生物質(zhì)，生物質(zhì)是生物有機(jī)材料的統(tǒng)稱)在缺氧或微氧氣條件下熱化學(xué)(包括熱裂解和氣化)轉(zhuǎn)化后的固體產(chǎn)物，主要用于農(nóng)林土壤改良的粉狀顆粒炭，其在物理結(jié)構(gòu)及化學(xué)屬性上類似于傳統(tǒng)的木炭、竹炭和活性炭。生物炭在形態(tài)上為粉狀顆粒，顏色為黑色，成分上含40％-75％的碳，其中絕大部分碳為微生物極難降解的碳，屬于芳香環(huán)堆疊的碳，含有羥基、羧基殘基，并含有不同量的礦物質(zhì)，主要為鈣、鎂、鐵及其他微量元素。微觀形態(tài)上為多孔性結(jié)構(gòu)，具豐富的孔隙及巨大表面積，可吸收自身重量5-6倍的水分?；瘜W(xué)性質(zhì)上大多呈現(xiàn)堿性，可以吸附陽(yáng)離子和陰離子，具有很的高離子交換量。生物炭的獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì)使其能夠交換吸附肥料及土壤養(yǎng)分，改善土壤持水能力，可以改善土壤ph，其孔隙結(jié)構(gòu)可為土壤有益微生物，特別是mf菌(mycorrhizalfungi:菌根真菌)棲息環(huán)境，所以，生物炭可以改善土壤理化及微生物活性，培肥土壤，其難降解性碳可以在土壤中保存數(shù)百至數(shù)千年，所以生物炭施入土壤可起到固碳或碳匯作用，其既可以作土壤改良劑，也可以作為固碳劑，還可以作為肥料緩釋載體，因此，自上世紀(jì)90年代以來(lái)成為全球研究和關(guān)注熱點(diǎn)材料。

國(guó)內(nèi)外研究人員探索將生物炭與肥料進(jìn)行復(fù)合，以化學(xué)肥料養(yǎng)分彌補(bǔ)生物炭所含養(yǎng)分不足的缺陷，而用生物炭改善化學(xué)肥料的養(yǎng)分溶解釋放特征。由于生物炭基肥料具有養(yǎng)分緩釋作用，能夠延緩釋放、降低養(yǎng)分損失，提高肥料養(yǎng)分利用率，生物炭在其負(fù)載養(yǎng)分釋放后，仍能交換吸附土壤水肥，起到改善土壤保水保肥能力，促進(jìn)土壤有益微生物繁殖和活動(dòng)，發(fā)揮其土壤改良劑功能，難降解生物炭可以在土壤中固碳，特別是當(dāng)生物炭與肥料復(fù)合造?？蓸O大降低生物炭施用作業(yè)困難和損失。

氮肥是農(nóng)作物生產(chǎn)的第一要素，是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中消費(fèi)量最大的肥料，也是與環(huán)境質(zhì)量密切的肥料。由于傳統(tǒng)氮肥具有極好的水溶性，在土壤中溶解快，釋放快，其有效期短。在土壤中氮肥易于產(chǎn)生氨揮發(fā)，硝酸鹽淋溶及反硝化的n2o釋放問(wèn)題，這些分別會(huì)導(dǎo)致空氣、水環(huán)境及水質(zhì)污染、溫室效應(yīng)等問(wèn)題，人們?cè)谘芯繉⑸锾亢偷式Y(jié)合，從而加強(qiáng)肥料的效果，這種肥料具有廣闊的市場(chǎng)前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種生物炭基緩釋氮肥，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種生物炭基緩釋氮肥，由以下原料按照重量份組成：生物質(zhì)75-90份、硝酸銨42-65份、沸石粉4-8份、腐殖酸12-17份、凹凸棒土5-10份、微量元素0.5-1.5份和復(fù)合氨基酸0.1-0.4份，生物質(zhì)采用蔬菜廢棄物、秸稈和園林廢棄物中的至少一種，微量元素包括鋅、硼、錳、鉬、鐵和銅元素。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：復(fù)合氨基酸采用賴氨酸、色氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、甘氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸和苯丙氨酸中的至少兩種。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：該氮肥還包括粘合劑2-5份，粘合劑采用膨潤(rùn)土。

所述生物炭基緩釋氮肥的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將生物質(zhì)在450-620攝氏度進(jìn)行裂解或者氣化，得到生物炭；

步驟二，將凹凸棒土、腐殖酸和沸石粉粉碎，粉碎后混合均勻并且過(guò)240-300目篩，得到第一混合物，備用；

步驟三，將復(fù)合氨基酸和微量元素充分溶于水中，得到第一混合溶液；

步驟四，將生物炭和硝酸銨進(jìn)行粉碎并且將粉碎后的生物炭和硝酸銨混合均勻，加熱至硝酸銨熔化并且加壓，使得熔化的硝酸銨進(jìn)入生物炭的多孔結(jié)構(gòu)中，得到第二混合物；

步驟五，將第一混合物、第二混合物和第一混合溶液投入造粒機(jī)中，即可得到成品。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟四中加壓的壓力為0.2-0.36mpa，加壓時(shí)間為25-40分鐘。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明原料來(lái)源廣泛，制備工藝簡(jiǎn)單，適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明中將硝酸銨熔化在生物炭的多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，并且與沸石粉、腐殖酸、凹凸棒土、微量元素和復(fù)合氨基酸配合，能夠降低化肥的淋失，減輕化肥對(duì)環(huán)境的污染，并且通過(guò)生物炭載體延緩硝酸銨的釋放，延長(zhǎng)其養(yǎng)分有效期，降低養(yǎng)分損失，提高肥料養(yǎng)分利用率，生物炭還可以改良土壤，使用效果好；該發(fā)明適用于農(nóng)田作物、蔬菜、果樹(shù)等產(chǎn)品，具有良好的市場(chǎng)前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種生物炭基緩釋氮肥，由以下原料按照重量份組成：生物質(zhì)75份、硝酸銨42份、沸石粉4份、腐殖酸12份、凹凸棒土5份、微量元素0.5份和復(fù)合氨基酸0.1份，生物質(zhì)采用蔬菜廢棄物和秸稈的混合物，微量元素包括鋅、硼、錳、鉬、鐵和銅元素。復(fù)合氨基酸采用賴氨酸、色氨酸、天冬氨酸和亮氨酸的混合物。

所述生物炭基緩釋氮肥的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將生物質(zhì)在450攝氏度進(jìn)行裂解或者氣化，得到生物炭；

步驟二，將凹凸棒土、腐殖酸和沸石粉粉碎，粉碎后混合均勻并且過(guò)240目篩，得到第一混合物，備用；

步驟三，將復(fù)合氨基酸和微量元素充分溶于水中，得到第一混合溶液；

步驟四，將生物炭和硝酸銨進(jìn)行粉碎并且將粉碎后的生物炭和硝酸銨混合均勻，加熱至硝酸銨熔化并且加壓，使得熔化的硝酸銨進(jìn)入生物炭的多孔結(jié)構(gòu)中，得到第二混合物；

步驟五，將第一混合物、第二混合物和第一混合溶液投入造粒機(jī)中，即可得到成品。

實(shí)施例2

一種生物炭基緩釋氮肥，由以下原料按照重量份組成：生物質(zhì)82份、硝酸銨49份、沸石粉5份、腐殖酸14份、凹凸棒土7份、微量元素0.8份、粘合劑2.5份和復(fù)合氨基酸0.2份，生物質(zhì)采用蔬菜廢棄物，微量元素包括鋅、硼、錳、鉬、鐵和銅元素，粘合劑采用膨潤(rùn)土。

所述生物炭基緩釋氮肥的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將生物質(zhì)在510攝氏度進(jìn)行裂解或者氣化，得到生物炭；

步驟二，將凹凸棒土、腐殖酸、粘合劑和沸石粉粉碎，粉碎后混合均勻并且過(guò)260目篩，得到第一混合物，備用；

步驟三，將復(fù)合氨基酸和微量元素充分溶于水中，得到第一混合溶液；

步驟四，將生物炭和硝酸銨進(jìn)行粉碎并且將粉碎后的生物炭和硝酸銨混合均勻，加熱至硝酸銨熔化并且加壓，加壓的壓力為0.2mpa，加壓時(shí)間為28分鐘，使得熔化的硝酸銨進(jìn)入生物炭的多孔結(jié)構(gòu)中，得到第二混合物；

步驟五，將第一混合物、第二混合物和第一混合溶液投入造粒機(jī)中，即可得到成品。

實(shí)施例3

一種生物炭基緩釋氮肥，由以下原料按照重量份組成：生物質(zhì)84份、硝酸銨58份、沸石粉7份、腐殖酸16份、凹凸棒土9份、微量元素1.3份、粘合劑4.5份和復(fù)合氨基酸0.3份，生物質(zhì)采用蔬菜廢棄物、秸稈和園林廢棄物的混合物，微量元素包括鋅、硼、錳、鉬、鐵和銅元素，粘合劑采用膨潤(rùn)土，復(fù)合氨基酸采用天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、甘氨酸、亮氨酸和甲硫氨酸的混合物。

所述生物炭基緩釋氮肥的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將生物質(zhì)在575攝氏度進(jìn)行裂解或者氣化，得到生物炭；

步驟二，將凹凸棒土、腐殖酸、膨潤(rùn)土和沸石粉粉碎，粉碎后混合均勻并且過(guò)280目篩，得到第一混合物，備用；

步驟三，將復(fù)合氨基酸和微量元素充分溶于水中，得到第一混合溶液；

步驟四，將生物炭和硝酸銨進(jìn)行粉碎并且將粉碎后的生物炭和硝酸銨混合均勻，加熱至硝酸銨熔化并且加壓，使得熔化的硝酸銨進(jìn)入生物炭的多孔結(jié)構(gòu)中，得到第二混合物；

步驟五，將第一混合物、第二混合物和第一混合溶液投入造粒機(jī)中，即可得到成品。

實(shí)施例4

一種生物炭基緩釋氮肥，由以下原料按照重量份組成：生物質(zhì)90份、硝酸銨64份、沸石粉8份、腐殖酸17份、凹凸棒土10份、微量元素1.5份、粘合劑5份和復(fù)合氨基酸0.4份，生物質(zhì)采用蔬菜廢棄物、秸稈和園林廢棄物的混合物，微量元素包括鋅、硼、錳、鉬、鐵和銅元素，復(fù)合氨基酸采用賴氨酸、色氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、甘氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸和苯丙氨酸的混合物，粘合劑采用膨潤(rùn)土。

所述生物炭基緩釋氮肥的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將生物質(zhì)在605攝氏度進(jìn)行裂解或者氣化，得到生物炭；

步驟二，將凹凸棒土、腐殖酸、膨潤(rùn)土和沸石粉粉碎，粉碎后混合均勻并且過(guò)300目篩，得到第一混合物，備用；

步驟三，將復(fù)合氨基酸和微量元素充分溶于水中，得到第一混合溶液；

步驟四，將生物炭和硝酸銨進(jìn)行粉碎并且將粉碎后的生物炭和硝酸銨混合均勻，加熱至硝酸銨熔化并且加壓，加壓的壓力為0.32mpa，加壓時(shí)間為30分鐘，使得熔化的硝酸銨進(jìn)入生物炭的多孔結(jié)構(gòu)中，得到第二混合物；

步驟五，將第一混合物、第二混合物和第一混合溶液投入造粒機(jī)中，即可得到成品。

本發(fā)明利用生物質(zhì)制備生物炭，生物炭具有巨大的比表面積，生物炭作為載體，將熔化的硝酸銨進(jìn)入生物炭的多孔結(jié)構(gòu)中，沸石粉具有增效的作用，腐殖酸擁有的活性基團(tuán)可以與金屬離子和銨根形成腐殖酸鹽，并與一些金屬離子形成絡(luò)合物，微量元素和復(fù)合氨基酸均填充了該肥料的營(yíng)養(yǎng)元素，上述各組分配合使用，緩釋效果好，緩釋時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)其養(yǎng)分有效期，降低養(yǎng)分損失，使得植物最大程度的吸收氮肥，生物炭進(jìn)入土壤還可以改良土壤。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。