CN104909963B - 一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物肥料技术领域，具体涉及一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥及其制备方法，具体是通过以下步骤实现的：首先将含有三乙醇胺及脂肪酸甲酯乙氧基化物的水溶液对小麦秸秆进行预处理后制备基料，然后经堆肥、倒粪制备出发酵小麦秸秆后，同重量份的尿素、磷酸二铵、过氧化钙及硫酸钾按比例混合后造粒即可。本发明提供的制备方法发酵时间短，制备的小麦秸秆基质复混肥能够满足农作物所需营养元素、环境友好且改良土壤。

Description

一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥及其制备方法

技术领域

本发明属于生物肥料技术领域，具体涉及一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥及其制备方法。

背景技术

我国每年可生产农作物秸秆6亿多吨，大部分未被高效利用，给现代农业的可持续发展提出了重大挑战。小麦秸秆是一种重要的农业资源，含有大量有机质、营养元素和多种微量元素，其中氮、磷、钾、钙、硫分别占麦秆干重的0.5%、0.3%、0.6%、0.2%和0.1%，可为农作物生长提供多种必须营养元素。

目前，人们在种植农作物的过程中大量使用化学肥料，导致土壤酸化板结，营养元素比例失调，有机质含量降低，土壤面源污染日益加重，给提升作物产量和品质带来一系列不利因素。

秸秆还田是增加土壤营养元素和有机质的最佳途径，可以维持土壤养分平衡，改善土壤团粒结构和理化性状，减少化肥施用量，最终提高农作物产量和品质。秸秆还田有直接还田、堆沤还田、过腹还田和秸秆复混肥料等方式，其中秸秆复合肥效果最佳。现有的小麦秸秆复混肥制备时，直接将秸秆同禽畜粪在一定温度湿度下进行堆肥发酵，发酵时间长；为了缩短发酵时间，加入各种菌种发酵剂促进其发酵速度，成本高且对温度湿度要求高。

发明内容

为了解决现有技术中发酵时间长，发酵菌种成本高、要求高，营养元素比例失调的问题，本发明提供了一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥。

本发明还提供了一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥的制备方法，该方法发酵时间短，对环境要求相对较低，制备的小麦秸秆生物复混肥满足农作物所需营养元素、环境友好且改良土壤。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：

本发明提供了一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥，包括以下重量份原料：发酵小麦秸秆50-70份，尿素10-15份，磷酸二铵15-20份，过磷酸钙4-10份，硫酸钾5-10份。

本发明提供了一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥的制备方法，包括以下步骤：

（1）基料制备：将小麦秸秆粉碎为1~3cm， 然后放入含有三乙醇胺及脂肪酸甲酯乙氧基化物的水溶液中浸泡6-8h，捞出，得预处理的小麦秸秆，按照3:7的干重比将畜禽粪和预处理的小麦秸秆搅拌均匀、浇浸泡过小麦秸秆的水溶液，即得基料；

（2）堆肥：首先铺一层20cm厚的木屑，点燃，待木屑烧尽后立即将畜禽粪均匀覆盖于木屑灰上，待各处冒热气时，均匀的添加基料进行堆肥；

（3）倒粪：10天后进行第一次倒粪，以后每隔6-8天倒粪1次，22-25天发酵完成，得发酵小麦秸秆；

（4）造粒：将发酵小麦秸秆晒干后，加入尿素、磷酸二铵、过氧化钙、硫酸钾混合、粉碎，搅拌混匀，并在55-60℃下烘干，造粒即可。

进一步的，步骤（1）中，所述小麦秸秆同水溶液的质量比为1:8-10。

上述水溶液的各组分重量百分比为：三乙醇胺15-20%，脂肪酸甲酯乙氧基化物5-8%及余量的水。

进一步的，步骤（1）中，所述基料需浇水溶液至含水量为55-65%。

进一步的，步骤（2）中，所述堆肥的高度为1.5-2.5米。

本发明预先将粉碎的小麦秸秆加入到三乙醇胺及脂肪酸甲酯乙氧基化物的水溶液中浸泡，小麦秸秆表面存在由特长链脂肪酸及其衍生物组成的蜡质，该蜡质是一层疏水屏障，延缓了肥料的发酵速度，三乙醇胺及脂肪酸甲酯乙氧基化物两者协同作用，能够加快小麦秸秆表面蜡质的溶解，同时提供发酵过程中所需的氮源，从而加快发酵时间，同时，三乙醇胺能够高效的螯合重金属，从而减少土壤重金属污染，改善土壤环境。脂肪酸甲酯乙氧基化物能够提高各组分的分散性能，使造粒均匀。

本发明的有益效果为：

（1）本发明通过使用三乙醇胺及脂肪酸甲酯乙氧基化物的水溶液对粉碎的小麦秸秆进行预处理，能够加快发酵速度，对环境要求低，减少了土壤中重金属含量，造粒均匀。

（2）本发明通过将发酵小麦秸秆复配尿素、磷酸二铵、过磷酸钙及硫酸钾，能够满足农作物生长需要的营养元素，补充土壤中的有机质，改良了土壤结构成分和理化性状，提升土壤结构和保水保肥能力，降低了肥料的施用量和成本。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例1

一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥，制备方法：

（1）基料制备：将小麦秸秆粉碎为1~3cm， 然后放入占小麦秸秆重量8倍的含有15%三乙醇胺及8%脂肪酸甲酯乙氧基化物的水溶液中浸泡8h，捞出，得预处理的小麦秸秆，按照3:7的干重比将畜禽粪和预处理的小麦秸秆搅拌均匀、浇浸泡过小麦秸秆的水溶液使其含水量为65%，即得基料；

（2）堆肥：首先铺一层20cm厚的木屑，点燃，待木屑烧尽后立即将畜禽粪均匀覆盖于木屑灰上，待各处冒热气时，均匀的添加基料进行堆肥，堆高为1.5米；

（3）倒粪：10天后进行第一次倒粪，以后每隔6-8天（温度高于65℃时）倒粪1次，25天发酵完成（发酵完成标准：黑、烂、臭），得发酵小麦秸秆；

（4）造粒：将发酵小麦秸秆晒干后，称取50份、尿素15份、磷酸二铵15份、过氧化钙10份、硫酸钾10份混合、粉碎，搅拌混匀，并在55℃下烘干，造粒即得生态友好型小麦秸秆基质复混肥。

实施例2

一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥，制备方法：

（1）基料制备：将小麦秸秆粉碎为1~3cm， 然后放入占小麦秸秆重量10倍的含有17.8%三乙醇胺及6%脂肪酸甲酯乙氧基化物的水溶液中浸泡7h，捞出，得预处理的小麦秸秆，按照3:7的干重比将畜禽粪和预处理的小麦秸秆搅拌均匀、浇浸泡过小麦秸秆的水溶液使其含水量为60%，即得基料；

（2）堆肥：首先铺一层20cm厚的木屑，点燃，待木屑烧尽后立即将畜禽粪均匀覆盖于木屑灰上，待各处冒热气时，均匀的添加基料进行堆肥，堆高为2米；

（3）倒粪：10天后进行第一次倒粪，以后每隔6-8天（温度高于65℃时）倒粪1次，23天发酵完成（发酵完成标准：黑、烂、臭），得发酵小麦秸秆；

（4）造粒：将发酵小麦秸秆晒干后，称取发酵小麦秸秆60份、尿素13份、磷酸二铵17份、过氧化钙6份、硫酸钾7份混合、粉碎，搅拌混匀，并在60℃下烘干，造粒即得生态友好型小麦秸秆基质复混肥。

实施例3

一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥，制备方法：

（1）基料制备：将小麦秸秆粉碎为1~3cm， 然后放入占小麦秸秆重量9倍的含有20%三乙醇胺及5%脂肪酸甲酯乙氧基化物的水溶液中浸泡6h，捞出，得预处理的小麦秸秆，按照3:7的干重比将畜禽粪和预处理的小麦秸秆搅拌均匀、浇浸泡过小麦秸秆的水溶液使其含水量为55%，即得基料；

（2）堆肥：首先铺一层20cm厚的木屑，点燃，待木屑烧尽后立即将畜禽粪均匀覆盖于木屑灰上，待各处冒热气时，均匀的添加基料进行堆肥，堆高为2.5米；

（3）倒粪：10天后进行第一次倒粪，以后每隔6-8天（温度高于65℃时）倒粪1次，22天发酵完成（发酵完成标准：黑、烂、臭），得发酵小麦秸秆；

（4）造粒：将发酵小麦秸秆晒干后，称取发酵小麦秸秆70份、尿素10份、磷酸二铵20份、过氧化钙4份、硫酸钾5份混合、粉碎，搅拌混匀，并在60℃下烘干，造粒即得生态友好型小麦秸秆基质复混肥。

对比例1

一种小麦秸秆生物复混肥的制备方法，该制备方法同实施例2基本相同，不同之处在于： 基料：将小麦秸秆粉碎为1~3cm，按照3:7的干重比将畜禽粪和预处理的小麦秸秆搅拌均匀、浇浸泡过小麦秸秆的水溶液使其含水量为60%，即得基料，堆肥倒粪同实施例2步骤相同，35天发酵完成（发酵完成标准：黑、烂、臭）。

对比例1较本发明提供的制备方法发酵期延长了10天左右。

其他步骤同实施例2。

效果实施例

1.试验对象：选取山东省德州禹城市作为试验基地,，选取5亩试验田，平均分为5块，S1、S2、S3、S4，K1，种植小麦品种：济麦22号。

2.试验方法：将实施例1-3及对比例1制备的小麦秸秆基质复混肥作为底肥使用。S1-S3分别使用实施例1-3提供的小麦秸秆基质复混肥；S4使用对比例1制备的复混肥；K1使用市售的用于小麦底肥的复混肥。试验田的底肥的施肥量均为45kg/亩，次年开春3月份左右浇灌返青水时进行一次追肥，追肥量为20kg/亩，其他田间日常管理均相同。秋收时，对各试验田的小麦性状及产量进行综合统计，具体结果见表1。

表1

从表1中可以看出，使用本发明提供的小麦秸秆基质复混肥产量有了大幅度提高，且籽粒饱满。

秋收后，对土壤的容重、重金属离子镉的含量进行检测，具体结果见表2。

表2

从表2中可以看出，使用本发明提供的小麦秸秆基质复混肥后，土壤容重小，说明土壤透气透水性能好，保水能力适宜。土壤中重金属离子镉未检出。且土壤较使用本发明提供的肥料前，土壤颜色变深，有利于吸收阳光，调节土壤温度，从而利于作物的生长。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受实施例的限制，其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种生态友好型小麦秸秆基质复混肥的制备方法，其特征在于，该复混肥包括以下重量份原料：发酵小麦秸秆50-70份，尿素10-15份，磷酸二铵15-20份，过磷酸钙4-10份，硫酸钾5-10份；

具体包括以下步骤：

（1）基料制备：将小麦秸秆粉碎为1~3cm， 然后放入含有三乙醇胺及脂肪酸甲酯乙氧基化物的水溶液中浸泡6-8h，捞出，得预处理的小麦秸秆，按照3:7的干重比将畜禽粪和预处理的小麦秸秆搅拌均匀、浇浸泡过小麦秸秆的水溶液，即得基料；

（2）堆肥：首先铺一层20cm厚的木屑，点燃，待木屑烧尽后立即将畜禽粪均匀覆盖于木屑灰上，待各处冒热气时，均匀的添加基料进行堆肥；

（3）倒粪：10天后进行第一次倒粪，以后每隔6-8天倒粪1次，22-25天发酵完成，得发酵小麦秸秆；

（4）造粒：将发酵小麦秸秆晒干后，加入尿素、磷酸二铵、过磷酸钙、硫酸钾混合、粉碎，搅拌混匀，并在55-60℃下烘干，造粒即可。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述小麦秸秆同水溶液的质量比为1:8-10。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水溶液的各组分重量百分比为：三乙醇胺15-20%，脂肪酸甲酯乙氧基化物5-8%及余量的水。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述基料需浇水溶液至含水量为55-65%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述堆肥的高度为1.5-2.5米。