CN104341216A - 高钾有机肥及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高钾有机肥及其生产方法，属于农业肥料技术领域。其特征在于：高钾有机肥成品以腐植酸钾、木质素为主要成分，能改良土壤结构，大大提高肥料利用率。产品也可以与氮肥、磷肥复混得到氮钾二元素、氮磷钾三元素有机-无机复混肥。

Description

高钾有机肥及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种高钾有机肥及其生产方法，属于农业肥料技术领域。

背景技术

我国钾盐产量低，供需缺口大，钾盐的对外依存度高达70％。中国已成为世界上最大的钾盐进口国和钾盐消费国，年进口量超过700万吨，年消费已达1100万吨(以氯化钾实物计)，约占全球总消费量的20％。钾资源的缺乏致使我国钾肥还不能自给。2010年，我国K₂O年产量约330万吨，仅占消费量的30％左右，钾资源的对外高依存度对国内经济产生了极大的影响。

全国每年废弃的秸秆中至少含有700万吨以上纯钾，折合K₂O约840万吨，价值可达数百亿元。我国钾矿资源匮乏的局面将日趋严峻，因此，我国必须更加重视矿物、有机废弃物中钾资源的循环利用，充分开发利用生物质中储备量巨大的钾资源作为植物营养源，才能从根本上缓解我国钾肥资源紧缺、长期依靠进口的不利局面，真正实现钾在农业生态体系中的良性循环。

有机肥料是农业生产发展的基础，目前我国有机肥仅占全国肥料投入总量的30％左右。随着动物养殖业的快速发展，我国每年产生的有机废弃物资源数量迅速增加，据中国农业大学测算，近10年我国有机废弃物资源每年增长3亿吨，2009年我国有机废弃物资源总量约为40亿吨。每年产生的有机废弃物中有大量的养分，其中氮素2500万吨，磷素(以P₂O₅计)1450万吨，钾素(以K₂O计)1900万吨，有机肥料磷资源量与我国化学磷肥施用量相当，而钾资源量大大超过我国的化学钾肥施用量。作物秸秆农田利用率也较低，一半以上的秸秆被焚烧，不仅浪费肥料资源，而且成为环境污染源。因此，充分利用生物有机质，改进有机肥利用方式，提高有机肥利用率，开发新型有机肥以实现生物质资源的循环利用。

综上，研究开发满足我国农业需求，同时又适合我国国情的高效、缓释、无公害的高钾有机肥意义重大。本发明的目的就是提供一种具有这种特性的肥料及其生产方法，以实现钾素养分不容易流失，能大大提高其利用率，并能改善土壤的目的。

发明内容

高钾有机肥生产所用的腐植酸原料为：泥炭，其腐植酸含量≥30％，有机质含量≥55％；或/和轻褐煤、氧化褐煤，其腐植酸含量≥40％，钙、镁离子含量≤3％，有机质含量≥40％；或/和风化煤，其腐植酸含量≥55％，钙、镁离子含量≤3％，有机质含量≥70％。

木质素钾盐原料为专利CN101899794A钾法制浆新工艺提取液经浓缩后得到的浓缩黑液，其中钾既包含制浆过程添加的工业钾素，同时包括了植物体本身富含的钾素。

木质素钾盐原料作为液相剂和粘合剂在肥料成粒过程中添加到腐植酸中，通过中和反应得到多孔微胶囊的腐植酸钾高分子结构和木质素膜结构，形成的肥料中腐植酸具有的多种活性基团赋予其多种功能，如酸性、亲水性、阳离子交换性、络合能力及较高的吸附能力，控制营养成分释放。利用木质素膜其比表面积较大、吸附性强的特点，吸附、包囊营养元素，使肥料中的营养物质固定，利用木质素的迟效性，达到肥料缓控释的目的。由此得到的高钾有机肥具有很好的缓控释性能，有效腐植酸成分含量高且不易流失，外形圆润光滑，水分少、强度高，适用范围广、无污染、肥效好、养分释放期长、能提高农产品品质，还可节水并改良土壤。

高钾有机肥各成分含量为：K₂O≥6％-20％；有机质20％-45％。

高钾有机肥不仅可以单独使用，也可以与氮肥、磷肥复混得到氮钾二元素、氮磷钾三元素有机-无机复混肥。其中氮肥为尿素、硝酸铵、氯化铵和硫酸铵中的一种氮肥或一种以上混合氮肥，磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或二种混合磷肥。

生产流程如下：

风干的腐植酸原料，经斗式提升机转移至双锥混合器中均匀混合，再均匀加入到圆盘造粒机中；木质素钾盐原料，经过计量泵送至造粒机，雾化喷涂到转动的腐植酸原料上，调节pH值，随着转动颗粒逐渐变大，将肥料颗粒转移至干燥筒经干燥冷却形成1-5mm的颗粒，筛分即可制成高钾有机肥成品。

其中，腐植酸原料为泥炭或/和轻褐煤、氧化褐煤或/和风化煤，其形态为60-200目的粉状；木质素钾盐原料为温度60-100℃，波美度30-35的浓黑液；木质素钾盐原料雾化喷涂到转动的腐植酸原料上过程中，pH值调节至6-8；高钾有机肥成品是以腐植酸钾、木质素为主要成分。

本发明的优点是：

1、本发明的高钾有机肥，原料广泛易取，价格便宜，是由植物残体和植物体纤维提取液形成的天然大分子生物基肥料，对土壤、微生物有益，适合植物对钾素养分的需要，并且能够提高肥料的利用效率。

2、本发明所提供的高钾有机肥的生产方法，不需添加辅料“粘合剂”，并能够保证造粒质量。

3、本发明所提供的有机-无机复混肥，有机养分和无机养分组配合理，兼具持续高效供应植物养分和改良土壤结构之双重功效。

4、本发明所提供的高钾有机肥，产品制造工艺简单，设备投资较少。

5、本发明制得的有机-无机复混肥总养分在15-30％之间，氮磷钾养分含量可根据需求进行调节。

6、本发明解决工业污染问题变废液为宝，实现生态良性循环，经济、社会、环境三效益相统一。

具体实施方式

实施例1：

将泥炭1200kg破碎制成60-200目的粉状，风干混合均匀后，放入圆盘造粒机中。然后将四效蒸发后的浓黑液，波美度30-32，保持浓黑液温度在80℃左右，通过流量计控制黑液流出量0.5-0.6m³/h，以0.15-0.5MPa的压力将黑液喷出雾化，喷涂在圆盘中转动的腐植酸物料表面，连续转动使颗粒逐渐变大。将肥料颗粒转移至干燥筒烘干、冷却筛分为直径1mm≤d≤2.5mm和2.5≤d≤5mm两种规格的颗粒，包装即成产品。根据NY525-2012有机肥标准，经测定产品含K₂O≥8％，有机质≥45％，pH值6.1。

实施例2：

将泥炭1000kg破碎制成60-200目的粉状，风干混合均匀后，放入圆盘造粒机中。然后将四效蒸发后的浓黑液，波美度30-32，保持浓黑液温度在80℃左右，通过流量计控制黑液流出量1m³/h左右，以0.15-0.5MPa的压力将黑液喷出雾化，喷涂在圆盘中转动的腐植酸表面，连续转动使颗粒逐渐变大。将肥料颗粒转移至干燥筒烘干、冷却筛分为直径1mm≤d≤2.5mm和2.5≤d≤5mm两种规格的颗粒，包装制成产品。根据NY525-2012有机肥标准，经测定产品含K₂O≥14％，有机质≥45％，pH值8.3。

实施例3：

将尿素200kg，磷酸一铵100kg，K₂O含量≥8％高钾有机肥700kg破碎制成60-200目的粉状，充分混合，搅拌均匀，造粒，干燥，包装得到有机无机复混肥产品。根据GB18877-2002有机-无机复混肥国家标准，经测定产品含N≥10％，P₂O₅≥6％，K₂O≥6％，有机质≥25％。

实施例4：

将尿素270kg，磷酸一铵135kg，含K₂O≥14％高钾有机肥600kg破碎制成60-200目的粉状，充分混合，搅拌均匀，造粒，干燥，包装得到有机无机复混肥产品。根据GB18877-2002有机-无机复混肥国家标准，经测定产品含N≥14％，P₂O₅≥8％，K₂O≥8％，有机质≥20％。

实施例5：

蔬菜是需钾量最大的一类经济作物，本发明的高钾有机肥与氯化钾肥料的多种蔬菜作物试验对比结果如下：

1、菜心施用高钾有机肥肥效试验

菜心小区肥效试验结果(表1)表明，每亩菜心在氮肥和磷肥相同的基础上，施用高钾有机肥75.0kg，亩产为953.4kg，与等钾施用量的氯化钾肥料比，亩增产90.0kg，增产率为10.4％，单因子差异经生物统计检验达到极显著水平。

表1施用高钾有机肥对菜心产量的影响

2、生菜施用高钾有机肥肥效试验

生菜小区肥效试验结果(表2)表明，在氮肥和磷肥相同的基础上，施用高钾有机肥75.0kg，亩产为2755.7kg，与等钾施用量的氯化钾肥料比，亩增产188.9kg，增产率为7.4％，单因子差异经生物统计检验达到极显著水平。

表2施用高钾有机肥对生菜产量的影响

3、白菜施用高钾有机肥肥效试验

试验结果(表3)表明，高钾有机肥处理白菜平均亩产达5945kg，比不施肥处理每亩平均增产20.2％，产量差异达到1％显著水平；比农民***均增产9.2％，产量达到1％显著水平；高钾有机肥减量15％较农民习惯施肥莴笋产量略有下降，但差异不显著。表明在等养分条件下，白菜施用高钾有机肥有显著增产效果。

表3施用高钾有机肥对白菜产量的影响

4、莴笋施用高钾有机肥肥效试验

试验结果(表4)表明，莴笋施用高钾有机肥(颗粒肥)平均亩产达4004kg，比不施肥处理每亩平均增产29.8％，产量差异达到1％显著水平；比农民***均增产7.5％，产量达到1％显著水平；高钾有机肥减量15％较农民习惯施肥莴笋产量略有下降，但差异不显著。表明在等养分条件下，莴笋施用高钾有机肥有显著增产效果。

表4施用高钾有机肥对莴笋产量的影响

实施例6：

本发明的有机无机复混肥与农民习惯施肥的作物试验对比结果：

1、白菜施用有机无机复混肥肥效试验

白菜小区肥效试验结果(表5)表明，白菜施用有机无机复混肥平均亩产达5945kg，比不施肥处理每亩平均增产20.2％，产量差异达到1％显著水平；比农民***均增产9.2％，产量达到1％显著水平。表明在等养分条件下，白菜施用有机无机复混肥有显著增产效果。

表5有机无机复混肥对白菜产量的影响

2、莴笋施用有机无机复混肥肥效试验

莴笋小区肥效试验结果(表6)表明，莴笋施用有机无机复混肥平均亩产达4004kg，比不施肥处理每亩平均增产29.8％，产量差异达到1％显著水平；比农民***均增产7.5％，产量达到1％显著水平。表明在等养分条件下，莴笋施用有机无机复混肥有显著增产效果。

表6有机无机复混肥对莴笋产量的影响

Claims (8)

1.一种高钾有机肥的生产方法，其特征在于：风干的腐植酸原料，经斗式提升机转移至双锥混合器中均匀混合，转入到圆盘造粒机中；木质素钾盐原料，经过计量泵送至造粒机、雾化喷涂到转动的腐植酸原料上，调节pH值，随着物料颗粒逐渐变大，转移至干燥筒冷却形成1-5mm的颗粒，筛分即可制成高钾有机肥成品。

2.根据权利要求1所述的生产方法，高钾有机肥成品是以腐植酸钾、木质素为主要成分。

3.根据权利要求1所述的生产方法，腐植酸原料为泥炭或/和轻褐煤、氧化褐煤或/和风化煤。

4.根据权利要求1所述的生产方法，腐植酸原料的形态为60-200目的粉状。

5.根据权利要求1所述的生产方法，木质素钾盐原料为温度60-100℃，波美度30-35的浓黑液。

6.根据权利要求1所述的生产方法，木质素钾盐原料雾化喷涂到转动的腐植酸原料上过程中，pH值调节至6-8。

7.根据权利要求1所述的生产方法，高钾有机肥不仅可以单独使用，也可以与氮肥、磷肥复混得到氮钾二元素、氮磷钾三元素有机-无机复混肥。

8.根据权利要求7所述，氮肥为尿素、硝酸铵、氯化铵和硫酸铵中的一种氮肥或一种以上混合氮肥，磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或二种。