CN105461459A - 一种肥料增效剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明适用于肥料领域，提供了一种肥料增效剂及其制备方法和应用。以所述肥料增效剂的总重为100％计，由如下重量百分含量的下列组分组成：活性炭80-90％；稀土无机盐10-20％。所述肥料增效剂的制备方法包括以下步骤：将活性炭材料进行粉碎过筛处理，得到活性炭；按照所述肥料增效剂的配方称取各组分；将所述活性炭和稀土无机盐进行混合处理。

Description

一种肥料增效剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于肥料领域，尤其涉及一种肥料增效剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，农业上普遍存在化肥利用率偏低、化肥使用量过大的现象。这不仅浪费了大量的资源，同时也容易造成环境污染问题和耕作条件的恶化。使用化肥增效剂能够在一定程度上提高化肥的利用率，进而降低由于化肥利用率低带来的环境问题。如，中国专利CN200910144692采用聚天冬氨酸、微量元素、膨润土、腐植酸钠、沸石、坡缕石、海绿石、硫脲和纳米碳作为化肥增效剂，该增效剂增效效果不佳。中国专利CN201210364444公开了一种液态肥料增效剂及其制备方法，该液态肥料增效剂还有纳米碳和微量稀土，其制备方法为：从稀土萃取分离过程中收集氯铵废水；电解液的制备，往收集的氯铵废水中加入分散剂配制成电解液；纳米碳的制备，采用电解法制备纳米碳，将两块石墨电极放入装有上述电解液的电解槽中，采用脉冲电源经过12-20h的电解处理，即可制备成含有纳米碳的液体肥料增效剂。中国专利CN201410054619公开了一种纳米碳稀土增效肥料，包含稀土和质量百分含量为0.01-0.9％的纳米碳。然而，现有的化肥增效剂碳源单一，多为纳米碳材料，而纳米碳的制备条件复杂，成本高；且纳米碳的添加量低，增效过程实现率低。此外，对稀土元素的要求较为严苛。

发明内容

本发明的目的在于提供一种肥料增效剂，旨在解决现有化肥增效剂增效效果不佳、制备方法复杂、且原料选择要求严苛的问题。

本发明的另一目的在于提供一种肥料增效剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种肥料，所述肥料包括上述肥料增效剂。

本发明是这样实现的，一种肥料增效剂，以所述肥料增效剂的总重为100％计，由如下重量百分含量的下列组分组成：

活性炭80-90％；

稀土无机盐10-20％。

以及，一种肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：

将活性炭材料进行粉碎过筛处理，得到活性炭；

按照上述肥料增效剂的配方称取各组分；

将所述活性炭和稀土无机盐进行混合处理。

以及一种肥料，包括上述肥料增效剂。

本发明提供的肥料增效剂，采用活性炭作为基体组分，所述活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的内比表面积、炭表面上含有(或可以附加)多种官能团、具有催化性能、性能稳定,可以在不同温度、酸碱度中使用、可以再生。以活性炭作为基体组分，其发挥吸附剂的作用，可以加强土壤对肥料元素的吸附和保持,抑制肥料的流失,有利于作物的吸收利用,从而提高其肥料的利用率。同时，本发明采用稀土无机盐作为主要材料，其水溶性很好，在土壤中更易被吸收利用。且稀土是植物生长的生理调节剂，对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征；同时稀土属低毒物质，对人畜无害，对环境无污染，合理使用稀土，可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。

本发明提供的肥料增效剂，原材料易选取，成本低廉，更重要的是，所述肥料增效剂可以促进肥料养分的吸收率，减少养分流失，使肥料的利用率提高15-30％。且所述活性炭和稀土无机盐结合，可以提高种子的出苗率，使其出苗率在10％以上。本发明提供的肥料增效剂，可施加土壤、施加环境温度不受限制，可以广泛用于南北方各种土质。

本发明提供的肥料增效剂的制备方法，制作工艺简单，设备投入低，成本低廉，易于实现产业化。

本发明提供的肥料含有上述肥料增效剂，其肥料的利用率提高15-30％。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种肥料增效剂，以所述肥料增效剂的总重为100％计，由如下重量百分含量的下列组分组成：

活性炭80-90％；

稀土无机盐10-20％。

具体的，本发明实施例中，采用所述活性炭作为基体组分，所述活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的内比表面积，其吸附性能好，可以加强土壤对肥料元素的吸附和保持,抑制肥料的流失,有利于作物的吸收利用,从而提高其肥料的利用率。作为优选实施例，所述活性炭的碘吸附值大于800mg/g；或所述活性炭的比表面积大于1000m²/g。

同时，本发明实施例所述活性炭的碳表面上含有(或可以附加)多种官能团，具体的，所述活性炭表面富有含氧官能团，所述含氧官能团包括羧基、酚羟基、醚基等，这些不同种类的含氧基团作为所述活性炭上的主要活性部位，能使所述活性炭表面呈现微弱的酸性、碱性、氧化还原性等，这些性能影响所述活性炭与活性组分或有机物的结合能力，赋予所述化肥增效剂良好的催化性能，进而影响其吸附性能，对肥料养分的流失起到了抑制作用。此外，所述活性炭性能稳定,可以在不同温度、酸碱度中使用、可以再生，使得所述化肥增效剂能够适合各种气候、各种土壤，可以广泛推广使用。

本发明实施例中，所述活性炭的粒径大小直接作为活性炭吸附能力强弱的指标，具体的，目数越低，粒径越大，活性炭的吸附性就降低，无法起到提高肥料养分利用；目数越高，粒径越小，虽然活性炭的吸附性提升，但是工艺操作难度极高，制备条件苛刻。作为优选实施例，所述活性炭的粒径为150-300目，具体都可为150目、180目、200目、220目、250目、280目、300目。

本发明实施例所述活性炭的来源广泛，且成本低廉。作为具体优选实施例，所述活性炭为生物炭、煤炭、泥炭中的至少一种。其中，所述生物炭是富含碳的生物有机材料(生物质)通过高温裂解的方法,在无氧或少氧的条件下制备而成的一种孔隙结构发达、含碳量高的碳化物质。制备生物质炭大多数原料来源于农业废弃物。本发明实施例所述生物炭包括木炭、竹炭、稻壳炭及秸秆炭等。所述煤炭是将煤经炭化活化后的产物。该优选的活性炭来源广泛，且成本低廉，更重要的是，可以合理地将废弃资源被废为宝，复符合绿色环保理念。

本发明实施例所述活性炭的添加量为所述肥料增效剂的总重的80-90％。用于肥料中时，占肥料总重的1-3％。所述活性炭的添加量过少，吸附能力不足，肥料养分易流失；若添加量过多，形成的水不溶物也增多，不利于设施施肥，并且，活性炭的添加成本也过于高昂，不具有实用性。

本发明实施例采用稀土无机盐作为主要材料，其水溶性很好，在土壤中更易被吸收利用。且稀土是植物生长的生理调节剂，对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征；同时稀土属低毒物质，对人畜无害，对环境无污染，合理使用稀土，可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。作为优选实施例，所述稀土无机盐包括稀土硝酸盐、稀土硫酸盐、稀土氯化物中的至少一种。

本发明实施例中，所述活性炭和所述稀土无机盐的重量比优选为(4-9)：1，使得其能够在保证优异的增效作用前提下，能够较好地控制成本。

本发明实施例提供的肥料增效剂，采用活性炭作为基体组分，所述活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的内比表面积、炭表面上含有(或可以附加)多种官能团、具有催化性能、性能稳定,可以在不同温度、酸碱度中使用、可以再生。以活性炭作为基体组分，其发挥吸附剂的作用，可以加强土壤对肥料元素的吸附和保持,抑制肥料的流失,有利于作物的吸收利用,从而提高其肥料的利用率。同时，本发明实施例采用稀土无机盐作为主要材料，其水溶性很好，在土壤中更易被吸收利用。且稀土是植物生长的生理调节剂，对农作物具有增产、改善品质和抗逆性三大特征；同时稀土属低毒物质，对人畜无害，对环境无污染，合理使用稀土，可使农作物增强抗旱、抗涝和抗倒伏能力。

本发明实施例提供的肥料增效剂，原材料易选取，成本低廉，更重要的是，所述肥料增效剂可以促进肥料养分的吸收率，减少养分流失，使肥料的利用率提高15-30％。且所述活性炭和稀土无机盐结合，可以提高种子的出苗率，使其出苗率在10％以上。本发明实施例提供的肥料增效剂，可施加土壤、施加环境温度不受限制，可以广泛用于南北方各种土质。

以及，本发明实施例提供了一种肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：

S01.将活性炭材料进行粉碎过筛处理，得到活性炭；

S02.按照上述肥料增效剂的配方称取各组分；

S03.将所述活性炭和稀土无机盐进行混合处理。

具体的，上述步骤S01中，所述活性炭材料可能为颗粒较大的活性炭材料，因此，需要对其进行粉碎过筛处理。所述粉碎过筛处理将颗粒状的活性炭材料由粉碎机进行粉碎，优选粉碎细度在150-300目的活性炭作为增效剂组分。

上述步骤S02中，所述肥料增效剂的配方及其优选组分在上文中已做陈述，为了节约篇幅，此处不再赘述。

上述步骤S03中，只需将粉碎后的活性炭材料同稀土无机盐混合均匀即可，所述混合可以采用搅拌方式实现，混合物即为碳稀肥料增效剂。

本发明实施例提供的肥料增效剂的制备方法，制作工艺简单，设备投入低，成本低廉，易于实现产业化。

以及，本发明实施例还提供了一种肥料，包括上述肥料增效剂。

作为优选实施例，以所述肥料总重为100％计，所述肥料增效剂的重量百分含量为1-3％。所述活性炭的添加量过少，吸附能力不足，肥料养分易流失；若添加量过多，形成的水不溶物也增多，不利于设施施肥，并且，活性炭的添加成本也过于高昂，不具有实用性。

本发明实施例提供的肥料含有上述肥料增效剂，其肥料的利用率提高15-30％。

下面结合具体实施例进行说明。

实施例1

一种肥料增效剂，以所述肥料增效剂的总重为100％计，由如下重量百分含量的下列组分组成：

活性炭80％；

稀土无机盐20％。

一种肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：

S11.将活性炭材料进行粉碎过筛处理，得到粒径为150-300目的活性炭；

S12.按照上述肥料增效剂的配方称取各组分；

S13.将所述活性炭和稀土无机盐进行混合处理。

实施例2

一种肥料增效剂，以所述肥料增效剂的总重为100％计，由如下重量百分含量的下列组分组成：

活性炭85％；

稀土无机盐15％。

一种肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：

S21.将活性炭材料进行粉碎过筛处理，得到粒径为150-300目的活性炭；

S22.按照上述肥料增效剂的配方称取各组分；

S23.将所述活性炭和稀土无机盐进行混合处理。

实施例3

一种肥料增效剂，以所述肥料增效剂的总重为100％计，由如下重量百分含量的下列组分组成：

活性炭90％；

稀土无机盐10％。

一种肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：

S31.将活性炭材料进行粉碎过筛处理，得到粒径为150-300目的活性炭；

S32.按照上述肥料增效剂的配方称取各组分；

S33.将所述活性炭和稀土无机盐进行混合处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种肥料增效剂，其特征在于，以所述肥料增效剂的总重为100％计，由如下重量百分含量的下列组分组成：

活性炭80-90％；

稀土无机盐10-20％。

2.如权利要求1所述的肥料增效剂，其特征在于，所述活性炭的碘吸附值大于800mg/g；或所述活性炭的比表面积大于1000m²/g。

3.如权利要求1所述的肥料增效剂，其特征在于，所述活性炭的粒径为150-300目。

4.如权利要求1-3任一所述的肥料增效剂，其特征在于，所述活性炭为生物炭、煤炭、泥炭中的至少一种。

5.如权利要求1-3任一所述的肥料增效剂，其特征在于，所述稀土无机盐包括稀土硝酸盐、稀土硫酸盐、稀土氯化物中的至少一种。

6.如权利要求1-3任一所述的肥料增效剂，其特征在于，所述活性炭和所述稀土无机盐的重量比为(4-9)：1。

7.一种肥料增效剂的制备方法，包括以下步骤：

将活性炭材料进行粉碎过筛处理，得到活性炭；

按照权利要求1-6任一所述肥料增效剂的配方称取各组分；

将所述活性炭和稀土无机盐进行混合处理。

8.一种肥料，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述肥料增效剂。

9.如权利要求8所述的肥料，其特征在于，以所述肥料总重为100％计，所述肥料增效剂的重量百分含量为1-3％。