【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于肥料領(lǐng)域，具體涉及一種適配煙草生長(zhǎng)規(guī)律的控釋肥。
技術(shù)介紹
1、煙草是最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，化肥的施用會(huì)顯著影響煙草的產(chǎn)量和品質(zhì)，進(jìn)而影響到烤煙經(jīng)濟(jì)性狀。在烤煙栽培生產(chǎn)過(guò)程中，煙農(nóng)為追求生產(chǎn)效益大量施用化肥，而由于普通化肥的高溶解度、低熱穩(wěn)定性和小分子量，大部分養(yǎng)分通過(guò)地表徑流、反硝化、浸出和揮發(fā)流失到環(huán)境中，造成環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)，同時(shí)也導(dǎo)致煙草肥料利用率低下。此外，煙草現(xiàn)行的施肥方案需要多次追肥才能滿足煙草全生育期的養(yǎng)分需求，大大增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和人工成本，且追肥難以直接施到烤煙根系，進(jìn)一步降低肥料利用率。如何提高煙草肥料利用率，減少肥料造成的農(nóng)業(yè)內(nèi)源性污染，已經(jīng)成為了防治農(nóng)田污染、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)之一。
2、煙草的大田生育期往往長(zhǎng)達(dá)90～120天，煙草大田生育期分為還苗期、伸根期、旺長(zhǎng)期和成熟期，每個(gè)時(shí)期對(duì)養(yǎng)分有不同的需求，氮素營(yíng)養(yǎng)“前期足而不過(guò)，后期少而不缺”，保證煙株“發(fā)得起，控得住，退得下”，滿足“少時(shí)富，老來(lái)貧，煙株長(zhǎng)成肥退勁”的動(dòng)態(tài)需求，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)的生物炭基緩控釋肥難以做到如此長(zhǎng)的養(yǎng)分釋放期，張振華等在專利cn201810433775.6中公開了一種利用水熱法制備的生物炭基緩釋肥，其在水中20天就釋放了80％的氮素養(yǎng)分，且水熱法需要較大的能耗，經(jīng)濟(jì)效益不高。張民等在專利cn201210261735.0中公開了將秸稈進(jìn)行液化后直接噴涂到肥料顆粒進(jìn)行涂層包覆的控釋肥制備方法，但單純的秸稈液化基聚氨酯膜層由于容易降解，在多雨地區(qū)依然難以維持較長(zhǎng)的控釋期。
3、不同的作
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺乏適配煙草生長(zhǎng)要求的肥料的問(wèn)題，本專利技術(shù)第一目的在于，提供了一種適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，旨在提供一種能夠適配煙草生長(zhǎng)規(guī)律的控釋肥。
2、本專利技術(shù)第二目的在于，提供所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料的制備方法及其在煙草生長(zhǎng)種植中的應(yīng)用。
3、煙草的整個(gè)大田生育期間，對(duì)氮素養(yǎng)分的吸收遵循“慢-快-慢”的規(guī)律，通常在煙株移栽后第4周之內(nèi)氮素吸收較少，4～5周開始急劇增加，并在移栽后8～9周達(dá)到最大，氮素吸收峰一般在移栽后第45天左右，之后煙株對(duì)氮素的吸收速率快速下降。此外，煙草是典型的喜硝態(tài)氮作物，以硝態(tài)氮為氮源的煙株前期生長(zhǎng)快，長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，后期煙葉落黃迅速，容易烘烤，烤后顏色橘黃，油分足，葉內(nèi)糖、有機(jī)酸、酚類物質(zhì)含量較高，香氣質(zhì)量好。以銨態(tài)氮為氮源的煙葉產(chǎn)量降低，質(zhì)量下降。針對(duì)煙草生長(zhǎng)的規(guī)律，本專利技術(shù)開發(fā)了如下的適配煙草生長(zhǎng)的肥料方案：
4、一種適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，包括硝態(tài)氮芯肥，包覆在硝態(tài)氮芯肥表面的中間層，包覆中間層的石蠟層，以及包覆石蠟層的外層；所述的中間層包含生物炭、凹凸棒和粘結(jié)劑；
5、所述的外層包括秸稈基多元醇和異氰酸酯聚合形成的生物基聚氨酯。
6、針對(duì)現(xiàn)有肥料難于適配煙草生長(zhǎng)要求的問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種能夠有效匹配煙草生長(zhǎng)規(guī)律的控釋肥，其以硝態(tài)氮肥為芯肥，并預(yù)先在其表面形成包含生物炭和凹凸棒的協(xié)同中間層，并進(jìn)一步在中間層上形成石蠟層，以及在外層形成秸稈來(lái)源的聚氨酯層，如此可以基于各層材料以及層級(jí)結(jié)構(gòu)的聯(lián)合，能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同，能夠調(diào)控肥料的釋放行為，使其有效適配煙草的生長(zhǎng)規(guī)律。
7、本專利技術(shù)中，所述的硝態(tài)氮芯肥為粒徑1～4mm的硝酸銨鈣、硝銨磷、硝酸鉀等球型顆粒肥料的一種或幾種。
8、本專利技術(shù)中，采用生物炭和凹凸棒的聯(lián)合，并將其包覆在芯層上，如此利于和其他成分聯(lián)合協(xié)同，改善其對(duì)煙草生長(zhǎng)適配效果。
9、本專利技術(shù)中，所述的生物炭為水稻秸稈炭、稻殼炭、椰殼炭、煙草秸稈炭、煙梗炭、杉木炭、蘆葦炭、棉花秸稈炭、竹炭、木炭中的一種或幾種；
10、所述生物炭的粒徑例如可以為60～200目；
11、所述的凹凸棒的粒徑例如可以為100～200；
12、本專利技術(shù)中，中間層中，所述的生物炭、凹凸棒的重量比為1：0.1～1.5；進(jìn)一步可以為1:0.3～1，更進(jìn)一步為1:0.3～0.5。本專利技術(shù)研究意外地發(fā)現(xiàn)，在優(yōu)選的條件下，可以和其他的工藝進(jìn)一步聯(lián)合協(xié)同，可進(jìn)一步強(qiáng)化材料的層級(jí)協(xié)同關(guān)系，有助于進(jìn)一步改善肥料對(duì)煙草種植的適配要求，可進(jìn)一步改善煙草的種植產(chǎn)值。
13、所述的粘結(jié)劑包括聚乙烯醇、淀粉、糊精、松香、羧甲基纖維素中的至少一種。在已使用階段，所述的粘結(jié)劑可以以溶液的形式使用，其中，所述的溶液中的粘結(jié)劑的溶質(zhì)濃度可以為1～10wt.％。
14、本專利技術(shù)中，粘結(jié)劑為生物質(zhì)和凹凸棒總重量的0.1～1wt.％，進(jìn)一步可以為0.4～0.8wt.％。
15、本專利技術(shù)中，硝態(tài)氮芯肥、中間層的重量比為1:0.2～0.5；進(jìn)一步為1:0.25～0.35。
16、本專利技術(shù)中，所述的石蠟為微晶石蠟、液體石蠟、石油樹脂、聚乙烯蠟、eva蠟、瀝青和硅蠟中的一種或幾種。
17、本專利技術(shù)中，石蠟的包覆量沒有特別要求，例如可以為0.5～3wt.％，進(jìn)一步可以為1～2wt.％。所述的包覆量指石蠟與(硝態(tài)氮芯肥+中間層)總重量的百分比。
18、本專利技術(shù)研究表明，采用秸稈來(lái)源的多元層和所述的異氰酸酯聯(lián)合，能基于秸稈中的成分的特點(diǎn)，能夠優(yōu)化后續(xù)的聚氨酯的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其能夠意外地適配煙草生長(zhǎng)要求，可以進(jìn)一步改善煙草的適配效果。
19、本專利技術(shù)中，所述的秸稈基多元醇為液化秸稈多元醇，其通過(guò)包含秸稈、peg、甘油、酸性催化劑的溶液在100℃以上的溫度下熱處理得到。
20、所述秸稈為水稻秸稈、棉花秸稈、煙草秸稈、煙梗、玉米秸稈、辣椒秸稈的一種或幾種；
21、優(yōu)選地，秸稈粉末的粒徑為60～100目；
22、優(yōu)選地，所述酸性催化劑為磷酸、鹽酸和硫酸的一種或幾種；
23、優(yōu)選地，peg、甘油、秸稈、酸性催化劑的重量比為5～25：1：1～5：0.1～1；進(jìn)一步可以為5～20：1：1～4：0.2～0.6:；更進(jìn)一步為8～10：1：2～3：0.2～0.4。本專利技術(shù)研究意外地發(fā)現(xiàn)，在優(yōu)選的條件下，可以和其他的工藝進(jìn)一步聯(lián)合協(xié)同，可進(jìn)一步強(qiáng)化材料的層級(jí)協(xié)同關(guān)系，有助于進(jìn)一步改善肥料對(duì)煙草種植的適配要求，可進(jìn)一步改善煙草的種植產(chǎn)值。
24、優(yōu)選地，反應(yīng)的溫度為120～180℃，進(jìn)一步為150～170℃；
25、優(yōu)選地，所述的反應(yīng)時(shí)間為1～2h。
26、本專利技術(shù)中，秸稈基多元醇和異氰酸酯反應(yīng)前，可預(yù)先經(jīng)過(guò)助劑稀釋處理，其中，秸稈基多元醇和助劑的體積比可以為4～6:1。所述的助劑例如為蓖麻油。
27、所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)、液化mdi、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯(hdi)、hdi的三聚體、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯和二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯中的一種或幾種；<本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，包括硝態(tài)氮芯肥，包覆在硝態(tài)氮芯肥表面的中間層，包覆中間層的石蠟層，以及包覆石蠟層的外層；其特征在于，所述的中間層包含生物炭、凹凸棒和粘結(jié)劑；
2.如權(quán)利要求1所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述的硝態(tài)氮芯肥為粒徑1～4mm的硝酸銨鈣、硝銨磷、硝酸鉀中的至少一種的球型顆粒肥料。
3.如權(quán)利要求1所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述的生物炭為水稻秸稈炭、稻殼炭、椰殼炭、煙草秸稈炭、煙梗炭、杉木炭、蘆葦炭、棉花秸稈炭、竹炭、木炭中的一種或幾種；
4.如權(quán)利要求1所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述的石蠟為微晶石蠟、液體石蠟、石油樹脂、聚乙烯蠟、EVA蠟、瀝青和硅蠟中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述的秸稈基多元醇為液化秸稈多元醇，其通過(guò)包含秸稈、PEG、甘油、酸性催化劑的溶液在100℃以上的溫度下熱處理得到。
6.如權(quán)利要求5所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基
7.如權(quán)利要求5～6任一項(xiàng)所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、液化MDI、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯(HDI)、HDI的三聚體、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯和二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯中的一種或幾種；
8.如權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，硝態(tài)氮芯肥、中間層的重量比為1:0.2～0.5；進(jìn)一步為1:0.25～0.35；
9.一種權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料的制備方法，其特征在于，在硝態(tài)氮芯肥上依次形成所述的中間層、石蠟層和聚氨酯層，制得所述的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料。
10.一種權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料的應(yīng)用，其特征在于，將其用于煙草的種植。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，包括硝態(tài)氮芯肥，包覆在硝態(tài)氮芯肥表面的中間層，包覆中間層的石蠟層，以及包覆石蠟層的外層；其特征在于，所述的中間層包含生物炭、凹凸棒和粘結(jié)劑；
2.如權(quán)利要求1所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述的硝態(tài)氮芯肥為粒徑1～4mm的硝酸銨鈣、硝銨磷、硝酸鉀中的至少一種的球型顆粒肥料。
3.如權(quán)利要求1所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述的生物炭為水稻秸稈炭、稻殼炭、椰殼炭、煙草秸稈炭、煙梗炭、杉木炭、蘆葦炭、棉花秸稈炭、竹炭、木炭中的一種或幾種；
4.如權(quán)利要求1所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述的石蠟為微晶石蠟、液體石蠟、石油樹脂、聚乙烯蠟、eva蠟、瀝青和硅蠟中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1所述的適配煙草生長(zhǎng)的生物炭基硝態(tài)氮控釋肥料，其特征在于，所述的秸稈基多元醇為液化秸稈多元醇，其通過(guò)包含秸稈、peg、甘油、酸性催化劑的溶液在100℃以上的溫度下熱處理得到。
6.如權(quán)利要求5所述的適配煙草生長(zhǎng)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：向世鵬，周智，楊佳宜，羅偉，唐昕，何羅馭陽(yáng)，向志超，周世民，翟爭(zhēng)光，謝鵬飛，鐘越峰，趙阿娟，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南省煙草公司長(zhǎng)沙市公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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