一种秸秆磷肥及其制备方法技术

本发明专利技术涉及肥料领域，特别涉及一种新型磷肥及其制备方法。具体的先用４０％的碱性溶液与植物秸秆以体积与重量比０．４∶１毫升／克的比例在常压下以９０－１１０℃的温度反应１０分钟，得到植物秸秆软化物，再加入工业磷酸，其体积与重量比３．４∶１毫升／克，将其充分混合后，在常压下，以７０－８０℃的温度反应３０分钟，反应后生成黑色粘稠液体，然后再用碱性溶液将所得的黑色生成物的ｐＨ值调节至６．０－７．０。这种磷肥生产成本低廉，施入土壤后能有效减少磷的固定，增加土壤中有效磷含量，提高磷肥利用率，减少磷肥的施用量，节约有限的磷资源，同时还能保证环境、食品安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及肥料领域，特别涉及一种新型磷肥及其制备方法。
技术介绍
磷是地球生物有机体组成所必须的大量元素之一，也是植物生长所需 营养三大要素的第二位重要元素，对作物产量和品质的形成至关重要。目前我国耕地土壤有效磷低和极低的面积大概占50%-55%，其中土壤有效磷 在临界值以下的占42.7%。因此，磷肥的施用一直是保证农业产量稳定和 提高的重要环节。现有磷肥种类少，产量不足，利用率低。磷肥生产发展受自然资源限 制，不但磷肥生产数量有限，类型也比较少，现在农业使用的磷肥基本都 是无机磷形态。目前我国磷肥种类主要是普通过磷酸钙(SSP)，占磷肥产 量的55%，其次是钙镁磷肥，占磷肥产量的10%，其他是复合或混合磷肥 形式。多年来，中国磷肥产量不足，与氮肥相比比例偏低，只能满足国内 市场需求的70%左右。2005年我国约需磷肥1110-1160万吨(P205)，到 2010年约需1153-1210万吨(P205)， 2010年我国磷肥的产出量和需要量 仍旧有很大缺口。同时，现有的各种类型传统磷肥施入土壤后，容易被土 壤大量固定，有效态磷含量低，磷当季利用率很低，造成因磷肥在土壤中 大量累积而浪费有限的资源。有研究表明，磷肥利用率一般在5-20%之间， 国际水稻研究所的研究表明，水稻上传统无机磷肥利用率只有8-12%，英 国蔬菜生产中，传统无机磷肥利用率也只有6%。一方面是土壤大面积缺磷，另一方面是磷肥生产受自然资源的限制难 以增加，所以利用率低就成为磷肥使用中的最大困难。因此，减少磷肥在3土壤中的固定，提高磷肥的利用率就成为解决磷肥问题的关键和行之有效 的途径。但是，传统的无机态的矿质磷肥施入土壤后会很快被大量固定， 而农业上使用的有机态磷主要是有毒农药， 一般不宜作为磷肥使用，现在 有机磷农药因其对农产品品质及环境污染负效应更是被禁用。所以，开发 新型的有机磷服，使其既能减少在土壤中的固定，提高磷肥的利用率，减 少磷肥使用量，同时又能保持环境、食品安全，是解决目前磷肥生产和施 用中的关键。
技术实现思路
为了克服现有磷肥的不足，本专利技术提供了一种秸秆磷肥，这种磷肥生 产成本低廉，施入土壤后能有效减少磷的固定，增加土壤中有效磷含量， 提高磷肥利用率，减少磷肥的施用量，节约有限的磷资源，同时还能保证 环境、食品安全。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是一种秸秆磷肥，所述磷肥的PH值为6.0-7.0，其有效成份包括植物秸 秆先后与碱性溶液和磷酸经过加热反应后生成的黑色粘稠状液体，所述的 碱性溶液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。上述植物秸秆为大田作物秸秆。上述大田作物秸秆为选自玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、棉花秸秆 或豆类作物秸秆中的一种或几种。本专利技术还提供了一种上述秸秆磷肥的制备方法，包括以下步骤第一步，将35-45%的氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液与粉碎的植物秸 秆以体积与重量比为0.2-0.6: l毫升/克的比例充分混合，常压下在90-ll(TC 的温度下反应5-15分钟，生成植物秸秆软化物；第二步，向所述植物秸秆软化物中加入工业磷酸，工业磷酸与植物秸 秆软化物的体积与重量比为3-4: 1毫升/克，充分混合后，常压下以70-90°C 的温度反应20-40分钟，生成黑色粘稠状液体；第三步，将所述黑色粘稠状液体用碱性溶液调节其pH值至6.0-7.0，所述碱性溶液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。所述氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液的浓度为35-45%。 所述金属氢氧化物与秸秆的体积与重量比为0.4: 1毫升/克。所述磷酸与秸秆软化物的体积与重量比为3.4: 1毫升/克。 与现有技术的磷肥相比，本专利技术采用上述技术方案的有益效果在于1、 本专利技术选用了的大田作物秸秆等有机物为原材料，这种原材料不仅 可以就地取材而且成本低廉，其本身分解后还可被植物吸收利用，既环保又廉价，而传统磷肥的材料大都选用无机矿物质；2、 利用有机合成技术将无机态的磷以磷酸根离子的形态结合到秸秆 分子结构上，而不是传统磷肥生产中简单的混合，磷酸根离子与有机分子 结合，可大大降低磷酸根离子在土壤中的固定，使磷的有效性提高易被植 物吸收利用。从而用这种方法生产出来的磷肥的利用率得到显著提高。3、 本专利技术的生产成本较传统磷肥更低。 附图说明图1是盆栽试验中低磷水平各处理的植物干重对照；图2是盆栽试验中高磷水平各处理的植物干重对照；图3是盆栽试验中低磷水平各处理的植物吸磷量对照；图4是盆栽试验中高磷水平各处理的植物吸磷量对照；图5是盆栽试验中低磷水平各处理的磷利用率对照；图6是盆栽试验中高磷水平各处理的磷利用率对照；图7是盆栽试验中低磷水平各处理土壤中的速效磷含量对照；图8是盆栽试验中高磷水平各处理土壤中的速效磷含量对照；图9是磷肥扩散试验装置结构示意图10是图9磷肥扩散试验装置平放的结构示意图；图11是磷肥移动试验中磷肥在沙土中的移动曲线图； 图12是磷肥移动试验中磷肥在褐土中的移动曲线图； 图13是磷肥移动试验中磷肥在红土中的移动曲线图。 具体实施例方式下面通过具体实施例，并结合附图对本专利技术作进一步的详细说明，以 下各实施例仅仅是用于说明而不是限制本专利技术。实施例140%的氢氧化钾与粉碎的秸秆以体积与重量比0.4: 1毫升/克的比例 在常压下以IO(TC的温度下加热10分钟软化其结构，秸秆颜色呈绿色。然 后，再用工业磷酸与变色的秸秆以体积与重量比3: l毫升/克的比例充分 混合后，在常压下，以80。C的温度下加热IO分钟，使其发生反应后生成 黑色粘稠固体，反应完成后再用氢氧化钠溶液调节其pH值至6.5。实施例245%的氢氧化钾与粉碎的秸秆以体积与重量比0.2: 1毫升/克的比例 在常压下以ll(TC的温度下加热15分钟软化其结构，秸秆颜色呈绿色。然 后，再用工业磷酸与变色的秸秆以体积与重量比3: l毫升/克的比例充分 混合后，在常压下，以7(TC的温度下加热20分钟，使其发生反应后生成 黑色粘稠固体，反应完成后再用氢氧化钠溶液调节其pH值至60-7.0。实施例335%的氢氧化钾与粉碎的秸秆以体积与重量比0.6: 1毫升/克的比例 在常压下以9(TC的温度下加热5分钟软化其结构，秸秆颜色呈绿色。然后， 再用工业磷酸与变色的秸秆以体积与重量比4: 1毫升/克的比例充分混合 后，在常压下，以9(TC的温度下加热40分钟，使其发生反应后生成黑色 粘稠固体，反应完成后再用氢氧化钾溶液调节其pH值至6.7。实施例440%的氢氧化钠与粉碎的秸秆以体积与重量比0.4: 1毫升/克的比例 在常压下以IO(TC的温度下加热10分钟软化其结构，秸秆颜色呈绿色。然后，再用工业磷酸与变色的秸秆以体积与重量比3.5: 1毫升/克的比例充分混合后，在常压下，以10(TC的温度下加热35分钟，使其发生反应后生 成黑色粘稠固体，反应完成后再用氢氧化钾溶液调节其pH值至7.0。实施例548%的氢氧化钠与粉碎的秸秆以体积与重量比0.3: 1毫升/克的比例 在常压下以11(TC的温度下加热5分钟软化其结构，秸秆颜色呈绿色。然 后，再用工业磷酸与变色的秸秆以体积与重量比4: l毫升/克的比例充分 混合后，在常压下，以12(TC的温度下加热20分钟，使其发生反应后生成 黑色粘稠固体，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆磷肥，其特征在于，所述磷肥的ＰＨ值为６．０－７．０，其有效成份包括植物秸秆先后与碱性溶液和磷酸经过加热反应后生成的黑色粘稠状液体，所述的碱性溶液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李菊梅，马义兵，文方芳，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]