CN109485503A - 一种秸秆灰渣肥料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆灰渣肥料及其制备方法和应用,其中秸秆灰渣肥料中,SiO2总含量≥45%,其中活性SiO2不低于总量的40%;K2O总量≥8%,其中水溶性K2O不低于总量的50%;CaO总量≥10%,其中水溶性CaO不低于总量的40%;MgO总量≥2.0%,其中水溶性MgO不低于总量的50%;pH=6‑8。采用本发明产品与氮磷钾复混肥料混合施用,能够使基肥化肥氮磷减施20%、农作物增产5%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学肥料,确切地说是一种秸秆灰渣肥料及其制备方法和应用。
背景技术
2015年农业部制定的《到2020年化肥使用量零增长行动方案》中明确指出,我国耕地基础地力偏低,化肥施用对粮食增产的贡献较大,大体在40%以上。我国农作物亩均化肥用量21.9公斤,远高于世界平均水平(每亩8公斤),是美国的2.6倍,欧盟的2.5倍。施肥结构不平衡,重大量元素肥料、轻中微量元素肥料。方案中明确我国当前的施肥方案是氮磷控中减,钾肥稳中升,补充中微量元素。2015年科技部启动的“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”专项明确目标为“化肥氮磷减施20%,农作物平均增产3%”。农业部耕地质量监测中心调研数据显示:我国耕地土壤中钙、镁含量在临界值以下的土壤面积分别达到64%、53%。硅肥被国际土壤界列为继氮、磷、钾之后的第四大元素肥料,我国总耕作土壤中缺硅土壤面积约占50%,缺硅土壤(有效硅含量低于100mg/kg)占农业土壤面积的40%以上。
秸秆发电厂的灰渣富含硅、钾、钙、镁等作物必需的多种营养元素,制备秸含硅、钾、钙、镁等营养元素的秆灰渣肥料意义重大。
发明内容
本发明旨在提供一种秸秆灰渣肥料及其制备方法和应用,由作物需求最迫切的大量元素钾、中量元素硅、钙和镁组成,所要解决的技术问题是各种营养元素的活化问题。
本发明秸秆灰渣肥料,其SiO2总含量≥45%(其中活性SiO2不低于总量的40%)、K2O总量≥8%(其中水溶性K2O不低于总量的50%)、CaO总量≥10%(其中水溶性CaO不低于总量的40%)、MgO总量≥2.0%(其中水溶性MgO不低于总量的50%),pH=6-8。
本发明秸秆灰渣肥料的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:将秸秆灰渣过60目(250μm)标准筛,获得粉料;
步骤2:将有机酸与步骤1所得粉料按照质量比1:(20-30)的比例混合;所述有机酸为柠檬酸、冰醋酸、苹果酸、酒石酸、草酸、琥珀酸或乳酸。
步骤3:将步骤2所得混合物置于100-150℃水蒸气气氛中球磨30-60分钟;
步骤4:将步骤3球磨后物料置于室内自然干燥5-10天即得秸秆灰渣肥料。
所述秸秆灰渣是指秸秆发电厂除尘器出来的灰和锅炉炉底出来的渣,是秸秆发电厂的固体废弃物,富含硅、钾、钙、镁、铁、锌、磷等作物必需的多种营养元素。
本发明秸秆灰渣肥料的应用,是将所述秸秆灰渣肥料与氮磷钾复混肥料混合施用,农作物增产5%以上。具体是将传统基肥氮磷钾复混肥料减施20%,以所述秸秆灰渣肥料补齐复混肥料中减施的水溶性钾。
采用本发明产品能够使基肥化肥氮磷减施20%、农作物增产5%以上。
具体实施方式
1、原料准备
秸秆电厂灰(渣)(取自安徽省蚌埠市某秸秆发电厂),柠檬酸,冰醋酸。
2、制备过程
(1)1号秸秆灰肥料
步骤1:将秸秆灰过60目(250μm)标准筛;
步骤2:将柠檬酸与过60目的灰按照质量比1:20混合;
步骤3:将上述混合物在130℃水蒸气气氛中球磨40分钟;
步骤4:将上述球磨后物料置于室内自然干燥8天(3月份)即得秸秆灰肥料;其中K2O总量为10.1%、水溶性K2O为6.5%。
(2)2号秸秆灰肥料
步骤1:将秸秆灰过60目(250μm)标准筛;
步骤2:将冰醋酸与过60目的灰按照质量比1:30混合;
步骤3:将上述混合物在105℃水蒸气气氛中球磨50分钟;
步骤4:将上述球磨后物料置于室内自然干燥8天(3月份)即得秸秆灰肥料。其中K2O总量为10.6%、水溶性K2O为5.8%。
(3)1号秸秆渣肥料
步骤1:将秸秆灰过60目(250μm)标准筛;
步骤2:将柠檬酸与过60目的灰按照质量比1:20混合;
步骤3:将上述混合物在130℃水蒸气气氛中球磨40分钟;
步骤4:将上述球磨后物料置于室内自然干燥8天(3月份)即得秸秆灰肥料。其中K2O总量为8.2%、水溶性K2O为4.7%。
(4)2号秸秆渣肥料
步骤1:将秸秆灰过60目(250μm)标准筛;
步骤2:将冰醋酸与过60目的灰按照质量比1:30混合;
步骤3:将上述混合物在105℃水蒸气气氛中球磨50分钟;
步骤4:将上述球磨后物料置于室内自然干燥8天(3月份)即得秸秆灰肥料。其中K2O总量为8.5%、水溶性K2O为4.6%。
3、田间试验
实施案例1:
(1)使用对象——辣椒;
(2)使用产品——1号秸秆灰肥料;
(3)施肥方案——处理试验基肥复混肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)32公斤+1号秸秆灰肥料18.5公斤;对照试验基肥复混肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)40公斤。处理试验和对照试验其它栽培和追肥方案相同。
(4)比空白对照:辣椒果重增加10.8%。
实施案例2:
(1)使用对象——辣椒;
(2)使用产品——2号秸秆灰肥料;
(3)施肥方案——处理试验基肥复混肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)32公斤+2号秸秆灰肥料20.7公斤;对照试验基肥复混肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)40公斤。处理试验和对照试验其它栽培和追肥方案相同。
(4)比空白对照:辣椒果重增加11.2%。
实施案例3:
(1)使用对象——辣椒;
(2)使用产品——1号秸秆渣肥料;
(3)施肥方案——处理试验基肥复混肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)32公斤+1号秸秆灰肥料25.6公斤;对照试验基肥复混肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)40公斤。处理试验和对照试验其它栽培和追肥方案相同。
(4)比空白对照:辣椒果重增加14.8%。
实施案例4:
(1)使用对象——辣椒;
(2)使用产品——2号秸秆灰肥料;
(3)施肥方案——处理试验基肥复混肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)32公斤+1号秸秆灰肥料26.1公斤;对照试验基肥复混肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)40公斤。处理试验和对照试验其它栽培和追肥方案相同。
(4)比空白对照:辣椒果重增加15.3%。
本田间试验所用秸秆灰的K2O含量为11.02%、SiO2含量为48.56%、CaO含量为16.05%、MgO含量为2.13%;渣的K2O含量为8.91%、SiO2含量为60.39%、CaO含量为12.28%、MgO含量为2.10%。等量的K2O时,总渣量为总灰量得1.237倍,则灰中SiO2+CaO+MgO总量为66.74份,而渣中SiO2+CaO+MgO总量为92.47份,渣的中量元素(SiO2+CaO+MgO)总量明显多余等钾量的灰,导致秸秆渣肥料增产效果比秸秆灰肥料好。
本田间试验所用秸秆灰的pH值为8.4,秸秆渣的pH值为9.2,采用有机酸中和活化灰渣中营养元素。柠檬酸(C6H8O7·H2O)分子量为210.14,电离常数为:pk1=3.13,pk2=4.76,pk3=6.40;醋酸分子量为60.05,电离常数为:pk1=4.75。醋酸氢离子电离能力与柠檬酸二级氢离子电离能力相当,若60份醋酸电离的氢离子量为60/60.05≈1份,与之电离氢离子量相当的柠檬酸量为1×210.14/2=105份。本案例中柠檬酸与灰(渣)质量比为1:20,冰醋酸与灰(渣)质量比为1:30。与60份醋酸用量相当的柠檬酸用量为90份,不到105份。即本案例中等量的灰(渣)冰醋酸电离氢离子总量要多于柠檬酸,对于本案例中碱性灰渣来说,冰醋酸对养分的活化能力强于柠檬酸,因此,添加冰醋酸的灰渣肥料增产效果比添加柠檬酸略好。
附录:
柠檬酸 GB/T 8269-2006
冰醋酸 GB/T 1628-2008
Claims (5)
1.一种秸秆灰渣肥料,其特征在于:
所述秸秆灰渣肥料中,SiO2总含量≥45%,其中活性SiO2不低于总量的40%;K2O总量≥8%,其中水溶性K2O不低于总量的50%;CaO总量≥10%,其中水溶性CaO不低于总量的40%;MgO总量≥2.0%,其中水溶性MgO不低于总量的50%;pH=6-8。
2.一种权利要求1所述的秸秆灰渣肥料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1:将秸秆灰渣过60目标准筛,获得粉料;
步骤2:将有机酸与步骤1所得粉料按照质量比1:(20-30)的比例混合;
步骤3:将步骤2所得混合物置于100-150℃水蒸气气氛中球磨30-60分钟;
步骤4:将步骤3球磨后物料置于室内自然干燥5-10天即得秸秆灰渣肥料。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:
所述有机酸为柠檬酸、冰醋酸、苹果酸、酒石酸、草酸、琥珀酸或乳酸。
4.一种权利要求1所述的秸秆灰渣肥料的应用,其特征在于:
是将所述秸秆灰渣肥料与氮磷钾复混肥料混合施用,农作物增产5%以上。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:
将传统基肥氮磷钾复混肥料减施20%,以所述秸秆灰渣肥料补齐复混肥料中减施的水溶性钾。
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