用于水稻重金属防控的叶面肥及其制备方法、应用方法

技术领域

本发明属于肥料制备技术领域，尤其涉及一种用于水稻重金属防控的叶面肥及其制备方法、应用方法。

背景技术

目前，重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布。水稻是我国第一大粮食作物，同时也是富集重金属镉最强的大宗谷类作物。我国受镉等重金属污染的农田面积逐年增大。目前我国治理大面积土壤镉污染的方法主要有植物修复法和化学钝化法。其中植物修复法虽然经济、环保，但其治理周期漫长，稻田会暂时丧失生产能力，不适合我国人多地少的国情，无法得到大面积推广；而通过化学钝化法，如通过往污染的土壤中施用石灰等方法来调节土壤pH或氧化还原(EH)等途径来降低土壤镉的生物有效性，从而达到控制稻米镉积累，其虽然见效快、效果明显，但这种治理方法存在用量较大、成本较高，而且可能会对稻田土壤环境产生负面影响，已成为限制其发展的瓶颈。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的水稻重金属治理方法存在用量较大、成本较高，而且可能会对稻田土壤环境产生负面影响，已成为限制其发展的瓶颈。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于水稻重金属防控的叶面肥及其制备方法、应用方法。

本发明是这样实现的，一种用于水稻重金属防控的叶面肥的制备方法，所述用于水稻重金属防控的叶面肥的制备方法包括以下步骤：

步骤一，收集水稻秸秆进行充分晾晒，直至水稻秸秆的含水量＜5％；将晾晒后的水稻秸秆置于马弗炉中，向马弗炉中充气氮气进行保护；

步骤二，设定升温速率为50℃/min，对马弗炉进行升温，直至马弗炉内温度上升至450℃后，对马弗炉进行保温处理；

步骤三，保温结束后，设定升温速率为120℃/min，对马弗炉进行升温，直至马弗炉内温度上升至500℃；保持马弗炉内温度为450～500℃，对马弗炉内物质进行热解，热解时间为3～5h；

步骤四，热解结束后，进行缓慢降温，取出热解产物，即生物炭；将生物炭进行粉碎，得到粒径≤1mm的生物炭颗粒；

步骤五，将生物炭颗粒置于改性剂中进行充分浸泡，浸泡时间为12～20h；浸泡结束后，对浸泡液进行过滤，得到改性产物；对改性产物进行加热干燥，得到改性生物炭；

步骤六，将步骤五制备得到的改性生物炭置于研磨机中进行研磨，得到粒径≤0.2mm的改性生物炭粉；将石灰粉与改性生物炭粉置于搅拌机内，向搅拌机内加入水，设置搅拌转速为100～120r/min、搅拌时间为10～25min进行搅拌，得到重金属钝化剂；

步骤七，将固化有机硅粉末置于球磨机中，向球磨机中加入无水乙醇，混合均匀；使用锆石作为球磨介质，对固化有机硅粉末进行球磨，得到有机硅粉；

步骤八，设定环境温度为30～35℃，将有机硅粉溶于重金属钝化剂中，进行搅拌得到悬浊液；设定超声频率为50～55kHz、超声时间为10～20min，对悬浊液进行超声分散，得到可渗透重金属钝化剂；

步骤九，将亚硒酸钠、十二烷基苯磺酸钠和增效成分进行混合，并将混合物溶于水中，充分搅拌得到混合液；

步骤十，按照质量份数进行环糊精的称取，将称取的环糊精分为10～15份，在混合液中分次进行环糊精的添加，每次添加后对混合液进行充分搅拌，得到肥料添加剂；

步骤十一，将可渗透重金属钝化剂与肥料添加剂进行混合，设定超声频率为55～60kHz、超声时间为20～40min对混合液体进行超声处理，得到所述用于水稻重金属防控的叶面肥。

进一步，步骤二中，所述保温温度为300～450℃，保温时间为30～50min。

进一步，步骤五中，所述改性剂按照质量份数计，由体积分数为25％的盐酸6～8份、体积分数为30％的硝酸3～4份组成。

进一步，步骤七中，所述固化有机硅粉末的粒径为10～200μm。

进一步，步骤七中，所述对固化有机硅粉末进行球磨，还包括：对球磨产物进行加热，挥发乙醇。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的用于水稻重金属防控的叶面肥的用于水稻重金属防控的叶面肥的应用方法，所述用于水稻重金属防控的叶面肥的应用方法包括：

(1)将用于水稻重金属防控的叶面肥与水按照质量比为1：100～200进行混合，得到稀释液；

(2)将稀释液置于雾化装置中，对稀释液进行雾化；

(3)在水稻种植区域，对水稻叶面进行雾化后稀释液的喷施，喷施量为50～70g/m

进一步，步骤(2)中，所述对稀释液进行雾化，包括：

1)选择孔径0.03～0.05mm的雾化喷嘴，将雾化喷嘴安装在雾化装置出口处；

2)接通激励电源，打开雾化装置的气泵；

3)气泵分别向内部腔体和外侧腔体通入气体，当外侧腔体中通入的气体经过高压电极和接地电极形成的电场时，产生等离子体；

4)等离子气体从雾化装置腔体的出口处喷出。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的用于水稻重金属防控的叶面肥的制备方法制备得到的用于水稻重金属防控的叶面肥，所述用于水稻重金属防控的叶面肥按照质量份数计，由改性生物炭8～11份、石灰粉4～7份、有机硅粉3～5份、增效成分2-4份、固体水溶性硒肥1～3份、环糊精1～2份、十二烷基苯磺酸钠1～3份、水50～60份组成。

进一步，所述增效成分按质量份数计，由8～10份的聚谷氨酸和6～8份的甘氨酸组成。

进一步，所述固体水溶性硒肥为亚硒酸钠。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的用于水稻重金属防控的叶面肥的制备方法，将改性生物炭作为叶面肥的主要成分对重金属进行改善，能够实现重金属的钝化，同时实现对环境的保护，减少环境污染。在叶面肥中添加有机硅粉，能够实现对渗透力的增强。同时，本发明的叶面肥制备方法简单，能够实现工业化生产，对水稻的生长更有利；制备的叶面肥能够实现对水稻重金属防控，减少环境污染，保障粮食安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于水稻重金属防控的叶面肥的制备方法流程图。

图2是本发明实施例提供的使用晾晒后的水稻秸秆进行热解处理，进行生物炭制备的方法流程图。

图3是本发明实施例提供的将生物炭进行改性处理得到改性生物炭的方法流程图。

图4是本发明实施例提供的用于水稻重金属防控的叶面肥的应用方法流程图。

图5是本发明实施例提供的对稀释液进行雾化的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于水稻重金属防控的叶面肥及其制备方法、应用方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明实施例提供的用于水稻重金属防控的叶面肥按照质量份数计，由改性生物炭8～11份、石灰粉4～7份、有机硅粉3～5份、增效成分2-4份、固体水溶性硒肥1～3份、环糊精1～2份、十二烷基苯磺酸钠1～3份、水50～60份组成。

本发明实施例提供的增效成分按质量份数计，由8～10份的聚谷氨酸和6～8份的甘氨酸组成。

本发明实施例提供的固体水溶性硒肥为亚硒酸钠。

如图1所示，本发明实施例提供的用于水稻重金属防控的叶面肥的制备方法包括以下步骤：

S101，收集水稻秸秆进行充分晾晒，直至水稻秸秆的含水量＜5％；使用晾晒后的水稻秸秆进行热解处理，进行生物炭的制备；将生物炭进行改性处理得到改性生物炭；

S102，将制备的改性生物炭置于研磨机中进行研磨，得到粒径≤0.2mm的改性生物炭粉；将石灰粉与改性生物炭粉置于搅拌机内，向搅拌机内加入水，设置搅拌转速为100～120r/min、搅拌时间为10～25min进行搅拌，得到重金属钝化剂；

S103，将固化有机硅粉末置于球磨机中，并向球磨机中加入无水乙醇，混合均匀；使用锆石作为球磨介质，对固化有机硅粉末进行球磨，得到有机硅粉；

S104，设定环境温度为30～35℃，将有机硅粉溶于重金属钝化剂中，进行搅拌得到悬浊液；设定超声频率为50～55kHz、超声时间为10～20min，对悬浊液进行超声分散，得到可渗透重金属钝化剂；

S105，将亚硒酸钠、十二烷基苯磺酸钠进行混合，并将混合物溶于水中，充分搅拌得到混合液；按照质量份数进行环糊精的称取，将称取的环糊精分为10～15份，在混合液中分次进行环糊精的添加，每次添加后对混合液进行充分搅拌，得到肥料添加剂；

S106，将可渗透重金属钝化剂与肥料添加剂进行混合，设定超声频率为55～60kHz、超声时间为20～40min对混合液体进行超声，得到用于水稻重金属防控的叶面肥。

如图2所示，本发明实施例提供的步骤S101中，使用晾晒后的水稻秸秆进行热解处理，进行生物炭的制备，包括：

S201，将晾晒后的水稻秸秆置于马弗炉中，向马弗炉中充气氮气进行保护；

S202，设定升温速率为50℃/min，对马弗炉进行升温，直至马弗炉内温度上升至450℃；

S203，对马弗炉进行保温，保温温度为300～450℃，保温时间为30～50min；

S204，保温结束后，设定升温速率为120℃/min，对马弗炉进行升温，直至马弗炉内温度上升至500℃；

S205，保持马弗炉内温度为450～500℃，对马弗炉内物质进行热解，热解时间为3～5h；

S206，热解结束后，进行缓慢降温，取出热解产物，即生物炭。

如图3所示，本发明实施例提供的步骤S101中，将生物炭进行改性处理得到改性生物炭，包括：

S301，将生物炭进行粉碎，得到粒径≤1mm的生物炭颗粒；

S302，将生物炭颗粒置于改性剂中进行充分浸泡，浸泡时间为12～20h；

S303，浸泡结束后，对浸泡液进行过滤，得到改性产物；

S304，对改性产物进行加热干燥，得到改性生物炭。

本发明实施例提供的步骤S302中，改性剂按照质量份数由体积分数为25％的盐酸6～8份、体积分数为30％的硝酸3～4份组成。

本发明实施例提供的步骤S103中，固化有机硅粉末的粒径为10～200μm。

本发明实施例提供的步骤S103中，对固化有机硅粉末进行球磨，还包括：对球磨产物进行加热，挥发乙醇。

如图4所示，本发明实施例提供的用于水稻重金属防控的叶面肥的应用方法包括以下步骤：

S401，将用于水稻重金属防控的叶面肥与水按照质量比为1:100～200进行混合，得到稀释液；

S402，将稀释液置于雾化装置中，对稀释液进行雾化；

S403，在水稻种植区域，对水稻叶面进行雾化后的稀释液的喷施，喷施量为50～70g/m

如图5所示，本发明实施例提供的步骤S402中，对稀释液进行雾化，包括：

S501，选择孔径为0.03～0.05mm的雾化喷嘴，将雾化喷嘴安装在雾化装置出口处；

S502，接通激励电源，打开雾化装置的气泵；

S503，气泵分别向内部腔体和外侧腔体通入气体，当外侧腔体中通入的气体经过高压电极和接地电极形成的电场时，产生等离子体；

S504，等离子气体从雾化装置腔体的出口处喷出。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。