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

一种秸秆灰渣肥料及其制备方法和应用
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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汪婷婷等: "秸秆发电厂灰(渣)成分分析及其肥效初探", 《安徽化工》 *

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