一種微納米碳腐植酸功能性肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種肥料，尤其涉及一種微納米碳腐植酸功能性肥料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 肥料是提供一種或一種以上植物必需的營養(yǎng)元素、改善土壤性質(zhì)、提高土壤肥力 水平的一類物質(zhì)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。
[0003] 微納米碳不同于普通碳，它是絕緣體，遇水后變成超導(dǎo)體，是一種導(dǎo)電肥料，其EC 值降低了30%_50%，導(dǎo)電率增加，增加土壤的氧化還原反應(yīng)。
[0004] 國際肥料工業(yè)協(xié)會特別指出："腐植酸介入于食物鏈，讓土壤更肥沃，讓食物更安 全，讓生活更美好"。長期以來，在農(nóng)業(yè)上人們一味地追求高產(chǎn)和增收，向土壤投入大量的化 學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥，致使農(nóng)業(yè)環(huán)境中生物鏈和食物鏈的各個環(huán)節(jié)不同程度的受到損害，農(nóng) 業(yè)生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的被壞。腐植酸是土壤中最重要的基礎(chǔ)性物質(zhì)，土壤一肥料一腐植 酸一農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，構(gòu)成了食品安全生產(chǎn)的第一鏈條。
[0005]腐植酸的重要元素有碳、氧、氫、氮、硫等組成，它的活性基含有羧基、酚羥基、醇羥 基、醌基、羰基、胺基、烯醇基、甲氧基等多種基團(tuán)。其中羧基、酚羥基、醌基等活性基團(tuán)，決定 了腐植酸具有弱酸性、親水性、離子交換性、絡(luò)合性和氧化還原性等生理活性。腐植酸中的 酚羥基、醌基有脲酶抑制劑生理功能，可以抑制尿素酶解，延長肥效期，減少尿素?fù)]發(fā)損失。 腐植酸中的羰基、胺基含有伯胺和仲胺基，是比較理想的氨穩(wěn)定劑，可以增加氨的土壤固 定，減少氨的揮發(fā)和淋溶損失，延長肥效期。
[0006]腐植酸在增加化肥利用率方面潛力巨大。腐植酸本身與化肥相互結(jié)合形成的有 機(jī)一無機(jī)復(fù)混肥，對于改良化肥、提高化肥利用率，減少化肥被固定和流失，協(xié)調(diào)各種營養(yǎng) 和改良土壤結(jié)構(gòu)等方面都具有重要的作用。在二者結(jié)合中，可根據(jù)科學(xué)施肥的要求，開發(fā)出 多功能、智能型聰明肥，方便于農(nóng)民施用，以改變傳統(tǒng)的肥料品種和施肥方式。在現(xiàn)代高效 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中，肥料必須具備有機(jī)、環(huán)保、緩施、多功能、智能型聰明肥的條件。眾所周知， 腐植酸在增加肥效，活化營養(yǎng)，絡(luò)合化學(xué)元素，改善作物品質(zhì)，減少化肥施用量，減少硝態(tài)氮 和亞硝態(tài)氮及氧化亞氮等對環(huán)境的污染均具有不可取代的作用。對肥料的可持續(xù)發(fā)展具有 非常重要的現(xiàn)實意義。
[0007]腐植酸的生物活性對抑制土壤磷肥固定，活化土壤磷的效果明顯。腐植酸的官能 團(tuán)與鉀離子結(jié)合，能防止鉀的流失和土壤固定，使鉀的利用率提高。另外，土壤中以復(fù)鹽形 態(tài)存在的鉀，通過腐植酸進(jìn)行水解反應(yīng)，可以增加鉀的釋放，提高土壤中速效鉀含量。
[0008]腐植酸是綠色源頭，是土壤有機(jī)質(zhì)中的重要組成部分，也是最活躍的部分。腐植酸 在水生體系是普遍存在，是轉(zhuǎn)運(yùn)大多數(shù)生命必需物質(zhì)甚至毒性物質(zhì)的一種非常好的工具。 腐植酸在改良肥料、增加肥效、提高肥料利用率、協(xié)調(diào)各種營養(yǎng)等方面具有非常重要的作 用。腐植酸具有提高農(nóng)藥藥效、降低農(nóng)藥毒性、保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境的基本條件。由腐植酸開發(fā)的 農(nóng)用產(chǎn)品，包括改土、活水、制肥、制藥、種苗處理及其他衍生制劑等6大類產(chǎn)品，足以構(gòu)筑起 立體農(nóng)業(yè)的防護(hù)體系，也是構(gòu)筑食品源頭安全的最佳選擇。
[0009] 脲酶抑制劑尿素能抑制脲酶和硝化細(xì)菌活性，減緩尿素釋放和分解速度，達(dá)到了 提高肥效、增加產(chǎn)量、減少污染的多種效果。
[0010] 現(xiàn)今農(nóng)生生產(chǎn)種植中常大量施加各類肥料，縱然是因為土地缺少相應(yīng)的元素，并 且現(xiàn)今條件下，施加的肥料在各種情況下容易出現(xiàn)流失，導(dǎo)致肥料的肥效利用率低，但大規(guī) 模泛濫地施加化肥，卻又導(dǎo)致了許多土地的富營養(yǎng)化，減低了土壤質(zhì)量，并且大量的肥料施 加又加劇了溫室氣體的排放，如C〇2、CH4、N 20等溫室氣體的大量排放，形成一個惡性循環(huán)。
[0011] 近年來，隨著我國城市化及工業(yè)化的快速發(fā)展，環(huán)境污染及生態(tài)破壞的形勢日益 嚴(yán)峻，大量工業(yè)和農(nóng)業(yè)化學(xué)品的過度使用及垃圾的排放，導(dǎo)致現(xiàn)今許多土地受到重金屬的 污染，影響人們的身體健康，現(xiàn)今，重金屬引起的土壤污染已日益嚴(yán)重，越來越受到大家的 關(guān)注與重視。
[0012] 因此，針對現(xiàn)今農(nóng)業(yè)高速發(fā)展中存在的以上問題，提供一種促進(jìn)作物增產(chǎn)節(jié)肥、減 少溫室氣體排放、凈化土壤環(huán)境的功能性肥料及其制備方法在當(dāng)今的形勢下顯得越來越迫 切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] ⑴要解決的技術(shù)問題
[0014] 本發(fā)明為了克服現(xiàn)有條件下肥料的肥效利用率低，土壤溫室氣體排放量大、重金 屬污染嚴(yán)重的缺點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種促進(jìn)作物增產(chǎn)節(jié)肥、減少溫室氣 體排放和凈化土壤環(huán)境的微納米碳腐植酸功能性肥料及其制備方法。
[0015] ⑵技術(shù)方案
[0016] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了這樣一種微納米碳腐植酸功能性肥料，其 中各組分的重量百分含量為:微納米碳〇 . 1 % -5 %，脲酶抑制劑0.1 % -1.5 %，腐植酸8 % -12%，其余為肥料。
[0017] 優(yōu)選地，微納米碳采用石墨碳或竹木碳或垃圾碳，微納米碳的粒徑為5-1000納米。
[0018] 優(yōu)選地，脲酶抑制劑采用二氰二胺。
[0019] 優(yōu)選地，腐植酸為通過褐煤或風(fēng)化煤堿解加工而成，腐植酸含量達(dá)到50%以上，質(zhì) 量達(dá)到80-200目。
[0020]優(yōu)選地，肥料為含有氮、磷、鉀元素中一種或一種以上元素的肥料。
[0021] -種微納米碳腐植酸功能性肥料的制備方法，采用生產(chǎn)復(fù)混肥料的生產(chǎn)工藝流 程，設(shè)置了一套定量輸入的控制設(shè)備，通過該設(shè)備將微納米碳、脲酶抑制劑、腐植酸和肥料 定量的加入到生產(chǎn)復(fù)混肥料的流程中，制得微納米碳腐植酸功能性顆粒狀肥料或混合均勻 的粉狀肥料。
[0022] (3)有益效果
[0023] 本發(fā)明所述一種微納米碳腐植酸功能性肥料及其制備方法，相比現(xiàn)今條件下的肥 料，因其含有微納米碳粉，能增加土壤的導(dǎo)電性和磁場強(qiáng)度，促進(jìn)作物根系發(fā)達(dá)，能加快吸 收土壤中的氮磷鉀大量營養(yǎng)元素和中微量營養(yǎng)元素，促進(jìn)作物增產(chǎn)節(jié)肥和溫室氣體減排功 能，同時，由于肥料有微納米碳和腐植酸功能，有增加某些作物吸收土壤的重金屬污染元素 的功能，可以凈化土壤環(huán)境，是有效的治理土壤重金屬污染的凈化肥料。
[0024] 微納米碳腐植酸功能性肥料與尿素比較，氮素利用率可增加10個百分點(diǎn)。微納米 碳腐植酸功能性肥料與普通復(fù)混肥料比較，氮素利用率增加 12個百分點(diǎn);磷素利用率增加 8 個百分點(diǎn)；鉀素利用率增加14個百分點(diǎn)，微納米碳腐植酸功能性肥料與普通氮肥比較0)2可 以減排30 % -35 %，N20可以減排60 % -65 %。
[0025]微納米碳腐植酸功能性肥料具有改善土壤理化性質(zhì)，降低土壤容重，增加總空隙 度，微團(tuán)聚體增加，蓄水保墑，對土壤養(yǎng)分釋放有一定促進(jìn)作用。微納米碳腐植酸功能性肥 料能改善土壤結(jié)構(gòu)，平衡土壤養(yǎng)分，協(xié)調(diào)