本發(fā)明涉及一種混合肥料，尤其是一種利用生物炭改性的混合肥料。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，長(zhǎng)期施用化學(xué)肥料已造成土壤板結(jié)、水體污染等一系列環(huán)境問(wèn)題。緩釋肥料，尤其是緩釋生物肥料由于可有效控制肥料釋放速率受到關(guān)注?？赡壳熬忈尫柿洗蠖啻嬖卺尫潘俾什环€(wěn)定，肥效時(shí)間短等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種具有緩釋效果的混合肥料，包括無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥，具有良好的緩釋效果的同時(shí)，肥效時(shí)間長(zhǎng)。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的：
一種混合肥料，包含無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥，其中無(wú)機(jī)肥用活性炭1和包膜樹(shù)脂包裹，將有機(jī)肥用活性炭2和密封樹(shù)脂包裹，無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥重量比為1：0.5。
優(yōu)選的，有機(jī)肥進(jìn)一步包含細(xì)菌混合物，其中細(xì)菌混合物為牛胃細(xì)菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌的混合物，其質(zhì)量比為1:2:2。
優(yōu)選的，有機(jī)肥還包含藻類發(fā)酵液，所述藻類發(fā)酵液由以下方法制成：(1)將藍(lán)藻和綠藻分別進(jìn)行發(fā)酵，(2)將獲得的藍(lán)藻發(fā)酵液和綠藻發(fā)酵液混合，藻類發(fā)酵液與有機(jī)肥重量比為5-15％。
優(yōu)選的，活性炭1和活性炭2的原料選自作物秸稈、牲畜糞便和枯枝落葉中的一種或多種。
優(yōu)選的，其中活性炭1粒徑為80-160μm，活性炭2粒徑為0.04-0.08cm，活性炭2在使用之前進(jìn)行富氧處理。
優(yōu)選的，無(wú)機(jī)肥的粒徑為0.5-3.5mm，有機(jī)肥粒徑為4-5mm。
優(yōu)選的，包膜樹(shù)脂為淀粉接枝聚丙烯酰胺；密封樹(shù)脂為相對(duì)分子量為5000-10000的聚乳酸樹(shù)脂。
本發(fā)明還提供一種制備上述混合肥料的方法，包括以下步驟：
無(wú)機(jī)肥包膜混合物的制備：
(1)將無(wú)機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒表面，形成均勻的液體層；
(2)噴灑生物炭于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒上，固化；
(3)將包膜樹(shù)脂噴灑于無(wú)機(jī)肥顆粒上；
(4)干燥固化；
有機(jī)肥包膜混合物的制備：
(5)將有機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的顆粒表面，形成均勻的液體層；
(6)將獲得的產(chǎn)物與活性炭2混合，固化，獲得混合物；
(7)噴灑密封樹(shù)脂于所述混合物上；
(8)干燥固化；
無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物的混合：
(9)將已干燥固化的無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物混合，得到混合肥料。
優(yōu)選的，噴灑包膜樹(shù)脂和密封樹(shù)脂時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)噴灑速率，使得無(wú)機(jī)肥混合物表面和有機(jī)肥混合物表面的膜厚度分別不同。
優(yōu)選的，在步驟(6)獲得的混合物與細(xì)菌混合物混合后實(shí)施步驟(7)。
優(yōu)選的，在第(5)步中將有機(jī)肥與細(xì)菌混合物、藻類發(fā)酵液混合后置于鼓風(fēng)流化床。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過(guò)不同粒徑和種類的活性炭分別改性無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥，并通過(guò)不同厚度和種類的膜分別包裹兩種肥料，形成肥料混合物，使得無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥在不同時(shí)期釋放，有效保證土壤所需肥力和有效時(shí)間，施肥周期可達(dá)半年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定的促進(jìn)植物生長(zhǎng)。本發(fā)明可設(shè)置為先緩釋放無(wú)機(jī)肥，再通過(guò)不同厚度的密封膜降解，持續(xù)釋放有機(jī)肥。
而且，本發(fā)明將活性炭2進(jìn)行富氧處理，能夠進(jìn)一步提高有機(jī)肥中微生物活性，提高有機(jī)肥利用率。
進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括細(xì)菌混合物，可延長(zhǎng)有機(jī)肥發(fā)酵時(shí)間，并改善土質(zhì)；藻類發(fā)酵液能夠?yàn)楦滴⑸锾峁└鞣N營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，明顯提升植物根系的肥料利用率，從而可顯著改善作物品質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1-4的養(yǎng)分釋放曲線。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種混合肥料，包含無(wú)機(jī)肥100g和有機(jī)肥300g，其中無(wú)機(jī)肥用活性炭1和淀粉接枝聚丙烯酰胺包裹，將有機(jī)肥用活性炭2和相對(duì)分子量為6000的聚乳酸樹(shù)脂包裹，無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥重量比為1：3，其中，無(wú)機(jī)肥的粒徑為2mm，有機(jī)肥粒徑為4mm。
其中，有機(jī)肥包含細(xì)菌混合物和藻類發(fā)酵液，其中細(xì)菌混合物為牛胃細(xì)菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌的混合物，其質(zhì)量比為1:2:2，細(xì)菌混合物與有機(jī)肥的重量比為15％；該藻類發(fā)酵液由以下方法制成：(1)將藍(lán)藻和綠藻分別進(jìn)行發(fā)酵，(2)將獲得的藍(lán)藻發(fā)酵液和綠藻發(fā)酵液混合。該藻類發(fā)酵液與有機(jī)肥重量比為15％。
其中，活性炭1通過(guò)作物秸稈制成，粒徑為80μm、活性炭2通過(guò)牲畜糞便制成，粒徑為0.04cm，活性炭2在使用之前進(jìn)行富氧處理。
上述混合肥料的方法，包括以下步驟：
無(wú)機(jī)肥包膜混合物的制備：
(1)將無(wú)機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑改性淀粉糊，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒表面，形成均勻的液體層；
(2)噴灑生物炭于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒上，固化；
(3)將淀粉接枝聚丙烯酰胺噴灑于無(wú)機(jī)肥顆粒上，按速度梯度調(diào)整噴灑速度，從而隨時(shí)間將膜厚度設(shè)置為0.5-2mm范圍內(nèi)的不同厚度；
(4)干燥固化；
有機(jī)肥包膜混合物的制備：
(5)將有機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑改性淀粉糊，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的顆粒表面，形成均勻的液體層；
(6)將獲得的產(chǎn)物與活性炭2混合，固化，獲得混合物；
(7)噴灑聚乳酸樹(shù)脂于所述混合物上，按速度梯度調(diào)整噴灑速度，從而隨時(shí)間將膜厚度設(shè)置為1-3mm之間的不同厚度；
(8)干燥固化；
無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物的混合：
(9)將已干燥固化的無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物混合，得到混合肥料。
實(shí)施例2
一種混合肥料，包含無(wú)機(jī)肥100g和有機(jī)肥300g，其中無(wú)機(jī)肥用活性炭1和酚醛樹(shù)脂包裹，將有機(jī)肥用活性炭2和相對(duì)分子量為10000的聚乳酸樹(shù)脂包裹，無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥重量比為1：3，其中，無(wú)機(jī)肥的粒徑為2mm，有機(jī)肥粒徑為4mm。
其中，有機(jī)肥包含細(xì)菌混合物和藻類發(fā)酵液，其中細(xì)菌混合物為牛胃細(xì)菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌的混合物，其質(zhì)量比為1:2:2，細(xì)菌混合物與有機(jī)肥的重量比為15％；該藻類發(fā)酵液由以下方法制成：(1)將藍(lán)藻和綠藻分別進(jìn)行發(fā)酵，(2)將獲得的藍(lán)藻發(fā)酵液和綠藻發(fā)酵液混合。該藻類發(fā)酵液與有機(jī)肥重量比為15％。
其中，活性炭1通過(guò)作物秸稈制成，粒徑為160μm、活性炭2通過(guò)牲畜糞便制成，粒徑為0.08cm。
上述混合肥料的方法，包括以下步驟：
無(wú)機(jī)肥包膜混合物的制備：
(1)將無(wú)機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑改性淀粉糊，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒表面，形成均勻的液體層；
(2)噴灑生物炭于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒上，固化；
(3)將淀粉接枝聚丙烯酰胺噴灑于無(wú)機(jī)肥顆粒上，按速度梯度調(diào)整噴灑速度，從而隨時(shí)間將膜厚度設(shè)置為1.5-3mm之間的不同厚度；
(4)干燥固化；
有機(jī)肥包膜混合物的制備：
(5)將有機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑改性淀粉糊，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的顆粒表面，形成均勻的液體層；
(6)將獲得的產(chǎn)物與活性炭2混合，固化，獲得混合物；
(7)噴灑聚乳酸樹(shù)脂于所述混合物上，按速度梯度調(diào)整噴灑速度，從而隨時(shí)間將膜厚度設(shè)置為2-4mm之間的不同厚度；
(8)干燥固化；
無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物的混合：
(9)將已干燥固化的無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物混合，得到混合肥料。
實(shí)施例3
一種混合肥料，包含無(wú)機(jī)肥100g和有機(jī)肥300g，其中無(wú)機(jī)肥用活性炭1和淀粉接枝聚丙烯酰胺樹(shù)脂包裹，將有機(jī)肥用活性炭2和相對(duì)分子量為5000的聚乳酸樹(shù)脂包裹，無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥重量比為1：3，其中，無(wú)機(jī)肥的粒徑為2mm，有機(jī)肥粒徑為4mm。
其中，有機(jī)肥包含細(xì)菌混合物和藻類發(fā)酵液，其中細(xì)菌混合物為牛胃細(xì)菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌的混合物，其質(zhì)量比為1:2:2，細(xì)菌混合物與有機(jī)肥的重量比為5％；該藻類發(fā)酵液由以下方法制成：(1)將藍(lán)藻和綠藻分別進(jìn)行發(fā)酵，(2)將獲得的藍(lán)藻發(fā)酵液和綠藻發(fā)酵液混合。該藻類發(fā)酵液與有機(jī)肥重量比為10％。
其中，活性炭1通過(guò)作物秸稈制成，粒徑為160μm、活性炭2通過(guò)牲畜糞便制成，粒徑為0.08cm，活性炭2在使用之前進(jìn)行高壓加氧處理。
上述混合肥料的方法，包括以下步驟：
無(wú)機(jī)肥包膜混合物的制備：
(1)將無(wú)機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑改性淀粉糊，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒表面，形成均勻的液體層；
(2)噴灑生物炭于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒上，固化；
(3)將淀粉接枝聚丙烯酰胺噴灑于無(wú)機(jī)肥顆粒上，按速度梯度調(diào)整噴灑速度，從而隨時(shí)間將膜厚度設(shè)置為1-3mm之間的不同值；
(4)干燥固化；
有機(jī)肥包膜混合物的制備：
(5)將有機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑改性淀粉糊，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的顆粒表面，形成均勻的液體層；
(6)將獲得的產(chǎn)物與活性炭2混合，固化，獲得混合物；
(7)噴灑聚乳酸樹(shù)脂于所述混合物上，按速度梯度調(diào)整噴灑速度，從而隨時(shí)間將膜厚度設(shè)置為2-4mm之間的不同值；
(8)干燥固化；
無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物的混合：
(9)將已干燥固化的無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物混合，得到混合肥料。
實(shí)施例4
一種混合肥料，包含無(wú)機(jī)肥100g和有機(jī)肥300g，其中無(wú)機(jī)肥用活性炭1和淀粉接枝聚丙烯酰胺包裹，將有機(jī)肥用活性炭2和相對(duì)分子量為6000的聚乳酸樹(shù)脂包裹，無(wú)機(jī)肥和有機(jī)肥重量比為1：3，其中，無(wú)機(jī)肥的粒徑為2mm，有機(jī)肥粒徑為4mm。
其中，活性炭1通過(guò)作物秸稈制成，粒徑為80μm、活性炭2通過(guò)牲畜糞便制成，粒徑為0.04cm，活性炭2在使用之前進(jìn)行富氧處理。
上述混合肥料的方法，包括以下步驟：
無(wú)機(jī)肥包膜混合物的制備：
(1)將無(wú)機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑改性淀粉糊，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒表面，形成均勻的液體層；
(2)噴灑生物炭于連續(xù)滾動(dòng)的無(wú)機(jī)肥顆粒上，固化；
(3)將淀粉接枝聚丙烯酰胺噴灑于無(wú)機(jī)肥顆粒上，按速度梯度調(diào)整噴灑速度，從而隨時(shí)間將膜厚度設(shè)置為0.5-2mm范圍內(nèi)的不同厚度；
(4)干燥固化；
有機(jī)肥包膜混合物的制備：
(5)將有機(jī)肥置于鼓風(fēng)流化床，預(yù)熱后噴涂粘結(jié)劑改性淀粉糊，使粘結(jié)劑均勻涂布于連續(xù)滾動(dòng)的顆粒表面，形成均勻的液體層；
(6)將獲得的產(chǎn)物與活性炭2混合，固化，獲得混合物；
(7)噴灑聚乳酸樹(shù)脂于所述混合物上，按速度梯度調(diào)整噴灑速度，從而隨時(shí)間將膜厚度設(shè)置為1-3mm之間的不同厚度；
(8)干燥固化；
無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物的混合：
(9)將已干燥固化的無(wú)機(jī)肥包膜混合物與有機(jī)肥包膜混合物混合，得到混合肥料。
實(shí)施例5
測(cè)定養(yǎng)分釋放曲線
從實(shí)施例1-4的包膜肥料置于盛有1l去離子水的廣口瓶中，用硅膠塞密封，設(shè)置3個(gè)重復(fù)。放入25℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，隔一定時(shí)間去一次樣。每次取樣完成后，倒出廣口瓶中所有液體，重新加入1l去離子水繼續(xù)培養(yǎng)。用電導(dǎo)率儀測(cè)定樣品電導(dǎo)率值。用電導(dǎo)率值表征養(yǎng)分釋放，從而得到養(yǎng)分累積釋放曲線。如圖1所示。
二、土壤微生物活性的測(cè)定：
1.土壤呼吸強(qiáng)度：土壤呼吸強(qiáng)度采用堿液吸收滴定法測(cè)定。即用密閉堿液吸收土樣釋放的co2后，用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定堿液，算出吸收co2所消耗的堿液量，再以此換算出土壤生物呼吸產(chǎn)生的co2量，確定土壤呼吸強(qiáng)度。
2.土壤微生物數(shù)量：微生物(細(xì)菌、真菌、放線菌)數(shù)量采用平板計(jì)數(shù)法。其中，細(xì)菌培養(yǎng)采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，放線菌培養(yǎng)采用高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基，真菌培養(yǎng)采用馬丁氏培養(yǎng)基。
改性肥料對(duì)土壤微生物量的影響見(jiàn)表1和表2，其中對(duì)照土使用未經(jīng)包膜處理的無(wú)機(jī)肥100g和有機(jī)肥300g，取樣時(shí)間為第100天。
表1經(jīng)改性肥料處理后土壤中微生物量
表2改性肥料對(duì)土壤呼吸強(qiáng)度的影響