CN104973924A

CN104973924A - 一种高效玉米秸秆有机肥及其制备方法

Info

Publication number: CN104973924A
Application number: CN201510174351.9A
Authority: CN
Inventors: 宋克文
Original assignee: ANHUI LVYUAN FERTILIZER INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: ANHUI LVYUAN FERTILIZER INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2015-10-14

Abstract

本发明公开了一种高效玉米秸秆有机肥及其制备方法，由以下重量份的原料制成：玉米秸秆50~70、碳酸氢铵5~8、尿素12~16、硫酸钾15~20、钙镁磷肥10~15、干牛粪20~30、荷塘淤泥5~10、EM菌剂2~3、添加剂3~5和适量的水；具体是通过将玉米秸秆粉碎，然后利用碱性的铵根离子水溶液浸泡，然后再经过微波辐射的处理，有利于提高秸秆表面亲水性，增大秸秆表面与水的接触面积，有利于半发酵的秸秆产生粘滞的表面，有利于吸附化学原料，增加土壤胶质程度，有效提高肥料利用率。

Description

一种高效玉米秸秆有机肥及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料的工艺技术领域，具体涉及到一种高效玉米秸秆有机肥及其制备方法。

背景技术

对于秸秆的处理：化学处理的一般方法是采用酸、碱、氨及氧等试剂，通过发生化学反应来破坏秆中三素的交联结构，降低消化难度，从而提升发酵效率。酸化处理是一个水解程，可分为浓酸处理和烯酸处理两类，但由于浓酸具有强腐蚀性，考虑到污染问题，处理后必须进行回收，因此烯酸处理更为常用；碱化处理常用的试NaOH、Ca(OH)₂、NaHCO₃等，其作用就是破坏木质素的醚键，将半纤维素与木质素之间的酯键皂化，从削弱内部氢键作用，使原料水解膨胀，降低聚合度和结晶度，并伴随着部分碳水化合的溶解，采用NaOH溶液实行浸泡处理，能够引发秸中木质素形态结构的显著变化，木质素的网状结构遭到破坏使纤维素得以释放，这是导致稻厌氧发酵产气提高的根本内在因素。氨化处理采用的氨类试剂为碱性，亦可起到碱化用，但一般氨溶于水后与秸秆中的有机物发生氨解反应，形成铵盐，能为微生物生长供必须的氮源。此外，氨化处理还可中和秸秆中的有机酸，使微生物的活性增强。

发明内容

为了提高富含木质素秸秆的利用率，通过微波的辐射作用及加入氨类碱液进行氨化作用，一方面提高秸秆表面的粗糙程度，扩大其与菌剂、化学元素、基质及其他成分的接触面积，另一方面提高其亲水性，改善秸秆表面对于水的极性，提高秸秆表面粘滞性，用做肥料后可提高土壤的胶质性能，调高土壤保水、保肥能力，提高土壤有机质等多项好处。

一种高效玉米秸秆有机肥，其特征在于，由以下重量份的原料制成：玉米秸秆50～70、碳酸氢铵5～8、尿素12～16、硫酸钾15～20、钙镁磷肥10～15、干牛粪20～30、荷塘淤泥5～10、EM菌剂2～3、添加剂3～5和适量的水；

添加剂由以下重量份的原料制成：十二烷基硫酸钠1～2、麦饭石粉6～8、醋酸乙烯7～10、乙醇6～9、N,N-亚甲基双丙烯酰胺2～3和适量的水30；制备方法是：于反应釜中将乙醇与水混合稀释，然后加入醋酸乙烯及N,N-亚甲基双丙烯酰胺，150～200r/min搅拌5～10min，最后依次加入十二烷基硫酸钠和麦饭石粉，在250～400r/min的转速下搅拌复配0.5～1h后形成均匀的乳剂即得。

一种高效玉米秸秆有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

(1)将玉米秸秆统一用破碎机破碎成长宽3～4cm的块状，加入2～3倍其重量份的水，然后加入碳酸氢铵，搅拌溶解后，于30～35℃环境条件下氨化处理15～18天，然后过滤多余水分得残渣；

(2)将(1)所述残渣放入微波处理机中，功率230～250w，微波辐射作用5～10min；

(3)将(2)所述处理过后的秸秆渣与EM菌剂、干牛粪及荷塘淤泥混合，调整含水量60％，混匀后堆积发酵6～10天；

(4)将(3)所述发酵料进行二次粉碎，先加入添加剂混匀，然后加入尿素、硫酸钾、钙镁磷肥及其它剩余成分，混匀后适量加水控制含水量20％，造粒即可。

通过正交试验证明：选用尿素、碳酸氢铵、氯化铵等溶于水后产生铵根离子的碱性溶液，浓度为5％左右(占秸秆干物质质量)，于30～35℃温度条件下浸泡事先粉碎的秸秆15～20天，然后滤干水分，放入微波处理器中，调整功率200～250w作用5～10min，完成后的秸秆通过原力学显微镜下的照片显示：

如图1a)、1b)分别为处理前后秸秆表面形态图；

照片可以看出：未经处理的秸秆表面平滑，纤维排列紧有序，结构坚硬；经过处理后，秸秆表面遭到一定程度的破坏变得较为粗糙，形许多凹凸不平的沟槽，出现大量断裂分层现象。

如图1c)、1d)分别为处理前后秸秆截面形态图；

从小麦秸秆的横切面图来看，由于裁的剪切力作用，未处理秸秆的表皮组织受到挤压向内压缩致使秸秆变形；氨化处理后小麦秸秆的薄壁细胞蓬松，维管束发生变形，秸秆形态恢复，对氨化作用机理进行分析表明，经过处理过后，麦秸秆中木质素与纤维素、半纤维素间的酯键被打断，镶嵌结构被破坏，使得维素从包裹结构中被释放出来，加速了秸秆水解。

未处理的小麦秸秆接触角(气液界面切线与固液界线所形成的夹角，亲水界定为90°)为98°，属不亲水表面；而处理后的小麦秸秆接触角变为72.6°，面即呈现亲水性。亲水性能发生改变的原因在于：由于麦秸表层中含有硅细胞与栓质细胞，所形的表面矿质化和栓质化结构使表皮易形成角质层，从而影响基体的亲水性能，使其易湿润，从而转变为亲水性表面。

本发明的有益效果：通过将玉米秸秆粉碎，然后利用碱性的铵根离子水溶液浸泡，然后再经过微波辐射的处理，有利于提高秸秆表面亲水性，增大秸秆表面与水的接触面积，有利于半发酵的秸秆产生粘滞的表面，有利于吸附化学原料，增加土壤胶质程度，有效提高肥料利用率。

附图说明

图1a)为处理前秸秆表面形态图；

图1b)为处理后秸秆表面形态图；

图1c)为处理前秸秆截面形态图；

图1d)为处理后秸秆截面形态图。

具体实施方式

实施例1：

一种高效玉米秸秆有机肥，其特征在于，由以下重量份(Kg)的原料制成：玉米秸秆60、碳酸氢铵6、尿素16、硫酸钾15、钙镁磷肥15、干牛粪30、荷塘淤泥5、EM菌剂2、添加剂5和适量的水；

添加剂由以下重量份的原料制成：十二烷基硫酸钠1、麦饭石粉8、醋酸乙烯8、乙醇6、N,N-亚甲基双丙烯酰胺3和适量的水30；制备方法是：于反应釜中将乙醇与水混合稀释，然后加入醋酸乙烯及N,N-亚甲基双丙烯酰胺，150～200r/min搅拌5～10min，最后依次加入十二烷基硫酸钠和麦饭石粉，在250～400r/min的转速下搅拌复配0.5～1h后形成均匀的乳剂即得。

将本发明的高效玉米秸秆有机肥用于种植普通农作物实验，选择5亩种植基地，施用本发明的肥料，作为实验组，对照组的5亩基地按常规种植要求施常规肥料，其它条件相同，实验证明，在使用相同量肥料的情况下，实验组种植的农作物，其秸秆和枝叶更加粗壮，长势明显优于对照组，产量明显提升，同时检测土壤，实验组土壤土质疏松透气，有机质含量高出对照组2.1倍左右，经济较往年提高23.4％。

Claims

1.一种高效玉米秸秆有机肥，其特征在于，由以下重量份的原料制成：玉米秸秆50~70、碳酸氢铵5~8、尿素12~16、硫酸钾15~20、钙镁磷肥10~15、干牛粪20~30、荷塘淤泥5~10、EM菌剂2~3、添加剂3~5和适量的水；

添加剂由以下重量份的原料制成：十二烷基硫酸钠1~2、麦饭石粉6~8、醋酸乙烯7~10、乙醇6~9、N,N-亚甲基双丙烯酰胺2~3和适量的水30；制备方法是：于反应釜中将乙醇与水混合稀释，然后加入醋酸乙烯及N,N-亚甲基双丙烯酰胺，150~200r/min搅拌5~10min，最后依次加入十二烷基硫酸钠和麦饭石粉，在250~400r/min的转速下搅拌复配0.5~1h后形成均匀的乳剂即得。

2.根据权利要求1所述一种高效玉米秸秆有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将玉米秸秆统一用破碎机破碎成长宽3~4cm的块状，加入2~3倍其重量份的水，然后加入碳酸氢铵，搅拌溶解后，于30~35℃环境条件下氨化处理15~18天，然后过滤多余水分得残渣；

（2）将（1）所述残渣放入微波处理机中，功率230~250w，微波辐射作用5~10min；

（3）将（2）所述处理过后的秸秆渣与EM菌剂、干牛粪及荷塘淤泥混合，调整含水量60％，混匀后堆积发酵6~10天；

（4）将（3）所述发酵料进行二次粉碎，先加入添加剂混匀，然后加入尿素、硫酸钾、钙镁磷肥及其它剩余成分，混匀后适量加水控制含水量20％，造粒即可。