CN106588471A - 一种自松土型缓释植物营养土的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自松土型缓释植物营养土的制备方法，属于农用材料制备技术领域。本发明先利用淤泥、菜籽饼等发酵制成肥料，随后利用霉菌分泌物微腐蒙脱石，增加蒙脱石表面活性基团数量，再用富含氨基酸的凤梨和大豆发酵液对蒙脱石表面改性，提高蒙脱石的亲水性，再结合蒙脱石本身极强的吸附性和吸水性，达到保水目的，且蒙脱石吸水膨胀可起到松土透气的效果，再将桃胶和肥料液加热混合并对蒙脱石改性，使肥料浸入蒙脱石层间，桃胶固化后锁住肥料，起到缓释效果，最后将负载肥料的蒙脱石和肥料渣混合堆肥即得营养土，本发明制得的营养土肥效充足，具有缓释功能，适合作物长期生长并且营养土保水性好，透气性极佳，具有广阔的应用前景。

Description

一种自松土型缓释植物营养土的制备方法
技术领域
本发明公开了一种自松土型缓释植物营养土的制备方法，属于农用材料制备技术领域。
背景技术
现如今，随着社会、经济的发展，人们的生活水平稳步提高，对精神文明生活前所未有的重视。不仅绿化面积在逐年扩大，而且许多植物也逐渐的走进了千家万户，同时，为了给人们创造一个健康、和谐、美丽、绿色的人居环境，政府也加大了对基础设施和休闲场所的投入，如今生态环境的好坏已成为评价一个城市的重要指标。但是由于人们环保意识的增强和耕地保护、防治水土流失等相关政策，适合植物、花卉发芽、生长的土壤难以大量获取，导致培养植物的土壤养分不够充足，水份也难以保持，使得栽种的苗木不仅成活率低，而且长势也不茂盛，绿化难度增加，后期养护费用很大。
营养土是为了满足幼苗生长发育而专门配制的含有多种矿质营养，疏松通气，保水保肥能力强，无病虫害的床土。营养土可因地制宜，就地取材进行配制，目前可用于配制植生混凝土营养土材料的种类较多，一般由肥沃的大田土与腐熟厩肥混合配制而成。以下是一些常见的材料：天然土壤、粉煤灰、炉渣、植物纤维、木屑、蛭石、珍珠岩、泥炭等。
美化城市生活环境、提高城市生态环境质量，具有巨大的生态效应，经济效应和社会效应。高效营养土的土质是植物生长的关键，市场上营养土种类繁多，但大多数营养土速效成分较多，迟效成分较少，利用效率低，不适宜作物长期生长，基质相对较重，肥力低、通气透水性差，保肥效果不理想，成本较高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前现有的植物营养土大多速效成分较多，迟效成分较少，导致利用率低，不适宜作物长期生长，且营养土肥力低、通气透水性差的缺陷，提供了一种以生物质发酵提供富含氮磷钾的肥料，以蒙脱石为基体，经富含氨基酸的发酵液改性，再负载肥料，最后堆肥腐熟制得营养土的方法，本发明首先利用淤泥、菜籽饼、猪粪、鱼骨和草木灰等混合发酵，得到富含氮磷钾和微量元素的肥料，随后在蒙脱石上生长霉菌，利用霉菌分泌物微腐蒙脱石，增加蒙脱石表面活性基团数量，再用富含氨基酸的凤梨和大豆发酵液在微生物的作用下对蒙脱石表面改性，增加其表面亲水性氨基和羧基数量，从而提高蒙脱石的亲水性，再结合蒙脱石本身极强的吸附性和吸水性，达到保水目的，另外蒙脱石吸水后可发生膨胀，体积变大的同时可以撑起土壤，起到松土透气的效果，再将桃胶和肥料液加热混合，用其浸渍改性蒙脱石，使肥料浸入蒙脱石层间，桃胶固化后锁住肥料，起到缓释效果，最后将负载肥料的蒙脱石和肥料渣混合堆肥即得营养土，本发明制得的营养土肥效充足，具有缓释功能，适合作物长期生长并且营养土保水性好，吸水后体积膨胀可以起到自行松土的效果，透气性极佳，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将含水率为60～70%的河底淤泥和菜籽饼依次放入混料机中混合均匀，将混合后的物料平摊在地面上，按投加量为100～200mg/kg将聚丙烯酰胺抛撒在物料表面，自然晾置5～7天，得到脱水物料；
（2）按重量份数计，称取20～30份猪粪、15～20份鱼骨、10～15份茶叶渣、5～10份草木灰和40～50份上述得到的脱水物料以及70～80份沼气液依次装入陶瓷发酵罐中，密封罐口后转入温室，在30～40℃下保温发酵10～14天，发酵后将发酵产物高温灭菌，过滤分离，分别得到滤渣和滤液，备用；
（3）取蒙脱石放入碎石机中粉碎成粒径8～10mm的颗粒，将蒙脱石颗粒先用质量分数为50%葡萄糖溶液浸泡2～3h，再将浸泡后的蒙脱石颗粒平铺在竹筛上，铺设厚度为1～2cm，将竹筛放置在温度为25～30℃、空气相对湿度为60～70%的环境下自然发霉20～30天，得到发霉蒙脱石颗粒；
（4）将大豆和凤梨按质量比为1:1混合后放入玻璃瓶中作为发酵底物，再向玻璃瓶中加入发酵底物质量5%的蔗糖，按接种量为10%向底物中接入酵母菌，密封瓶口后常温下发酵20～30天，发酵完成后过滤分离得到发酵液，按质量比为1:3将发酵液和上述发霉蒙脱石颗粒混合后重新装入玻璃瓶中，在30～35℃下继续发酵14～16天；
（5）待上述发酵结束后，过滤分离得到滤渣，放入烘箱在105～110℃下干燥1～2h，得到改性蒙脱石颗粒，按质量比为3:1:1:10将改性蒙脱石颗粒、桃胶、壳聚糖和步骤（2）备用的滤液混合后移入超声波震荡器中，在70～80℃下超声振荡处理3～5h，超声振荡结束后过滤得到滤渣，自然晾干后得到载肥蒙脱石颗粒；
（6）按质量比为10:1将步骤（2）备用的滤渣和上述载肥蒙脱石颗粒依次倒入拌料机中搅拌混合均匀，将得到的搅拌料先在25～35℃下堆肥20～30天，再在15～20℃下堆肥14～20天，每周向肥堆上淋洒肥堆总质量30%的沼气液，待堆肥结束后再次搅拌1～2h，即得自松土型缓释植物营养土。
本发明的应用方法是：首先将本发明制得的自松土型缓释植物营养土放入九孔育苗盒中，随后按质量比1:100～1:200，将植物杀菌剂与水倒入育苗底盘中混合均匀，再将装好营养土的育苗盒放入杀菌溶液中，浸泡8～12min后取出育苗盒并倒掉杀菌溶液，随后将多肉种子均匀播撒在营养土表面，播撒完毕盖上盖子放在明亮的散光处进行发芽，待种子全部发芽后每隔12～14h揭开盖子进行通风，直至长成幼苗即可。经检测，本发明制得的自松土型缓释植物营养土容重为0.8～1.1g/cm3，土壤孔隙度达20～22%，通气透水性较好，同时本发明营养土具有较好的保水保肥功效，保水时间长达50～70天，使用2年内无需施肥，且使用本发明营养土栽培后，种子成活率达98.0%以上，长势良好，植株的抗病性明显增强。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制得的自松土型缓释植物营养土具有吸水吸肥及保水保肥的功效，吸水吸肥后，在土壤中形成水与肥的小贮库，使水肥缓慢释放，起到节水节肥的作用，在播种、栽培草花的时候，可以减少用水量、用肥量，延长浇灌周期；
（2）本发明制得的自松土型缓释植物营养土营养成分全面，兼具迟效、速效营养成分，性质稳定，土壤结构合理、疏松、肥效高，且原料天然环保、易于获取，具有极佳的应用前景。
具体实施方式
首先将含水率为60～70%的河底淤泥和菜籽饼依次放入混料机中混合均匀，将混合后的物料平摊在地面上，按投加量为100～200mg/kg将聚丙烯酰胺抛撒在物料表面，自然晾置5～7天，得到脱水物料；随后按重量份数计，称取20～30份猪粪、15～20份鱼骨、10～15份茶叶渣、5～10份草木灰和40～50份上述得到的脱水物料以及70～80份沼气液依次装入陶瓷发酵罐中，密封罐口后转入温室，在30～40℃下保温发酵10～14天，发酵后将发酵产物高温灭菌，过滤分离，分别得到滤渣和滤液，备用；再取蒙脱石放入碎石机中粉碎成粒径8～10mm的颗粒，将蒙脱石颗粒先用质量分数为50%葡萄糖溶液浸泡2～3h，再将浸泡后的蒙脱石颗粒平铺在竹筛上，铺设厚度为1～2cm，将竹筛放置在温度为25～30℃、空气相对湿度为60～70%的环境下自然发霉20～30天，得到发霉蒙脱石颗粒；再将大豆和凤梨按质量比为1:1混合后放入玻璃瓶中作为发酵底物，再向玻璃瓶中加入发酵底物质量5%的蔗糖，按接种量为10%向底物中接入酵母菌，密封瓶口后常温下发酵20～30天，发酵完成后过滤分离得到发酵液，按质量比为1:3将发酵液和上述发霉蒙脱石颗粒混合后重新装入玻璃瓶中，在30～35℃下继续发酵14～16天；待上述发酵结束后，过滤分离得到滤渣，放入烘箱在105～110℃下干燥1～2h，得到改性蒙脱石颗粒，按质量比为3:1:1:10将改性蒙脱石颗粒、桃胶、壳聚糖和上述备用的滤液混合后移入超声波震荡器中，在70～80℃下超声振荡处理3～5h，超声振荡结束后过滤得到滤渣，自然晾干后得到载肥蒙脱石颗粒；最后按质量比为10:1将上述备用的滤渣和上述载肥蒙脱石颗粒依次倒入拌料机中搅拌混合均匀，将得到的搅拌料先在25～35℃下堆肥20～30天，再在15～20℃下堆肥14～20天，每周向肥堆上淋洒肥堆总质量30%的沼气液，待堆肥结束后再次搅拌1～2h，即得自松土型缓释植物营养土。
实例1
首先将含水率为60%的河底淤泥和菜籽饼依次放入混料机中混合均匀，将混合后的物料平摊在地面上，按投加量为100mg/kg将聚丙烯酰胺抛撒在物料表面，自然晾置5天，得到脱水物料；随后按重量份数计，称取20份猪粪、15份鱼骨、10份茶叶渣、5份草木灰和40份上述得到的脱水物料以及70份沼气液依次装入陶瓷发酵罐中，密封罐口后转入温室，在30℃下保温发酵10天，发酵后将发酵产物高温灭菌，过滤分离，分别得到滤渣和滤液，备用；再取蒙脱石放入碎石机中粉碎成粒径8mm的颗粒，将蒙脱石颗粒先用质量分数为50%葡萄糖溶液浸泡2h，再将浸泡后的蒙脱石颗粒平铺在竹筛上，铺设厚度为1cm，将竹筛放置在温度为25℃、空气相对湿度为60%的环境下自然发霉20天，得到发霉蒙脱石颗粒；再将大豆和凤梨按质量比为1:1混合后放入玻璃瓶中作为发酵底物，再向玻璃瓶中加入发酵底物质量5%的蔗糖，按接种量为10%向底物中接入酵母菌，密封瓶口后常温下发酵20天，发酵完成后过滤分离得到发酵液，按质量比为1:3将发酵液和上述发霉蒙脱石颗粒混合后重新装入玻璃瓶中，在30℃下继续发酵14天；待上述发酵结束后，过滤分离得到滤渣，放入烘箱在105℃下干燥1h，得到改性蒙脱石颗粒，按质量比为3:1:1:10将改性蒙脱石颗粒、桃胶、壳聚糖和上述备用的滤液混合后移入超声波震荡器中，在70℃下超声振荡处理3h，超声振荡结束后过滤得到滤渣，自然晾干后得到载肥蒙脱石颗粒；最后按质量比为10:1将上述备用的滤渣和上述载肥蒙脱石颗粒依次倒入拌料机中搅拌混合均匀，将得到的搅拌料先在25℃下堆肥20天，再在15℃下堆肥14天，每周向肥堆上淋洒肥堆总质量30%的沼气液，待堆肥结束后再次搅拌1h，即得自松土型缓释植物营养土。
本实例操作简便，使用时，首先将本发明制得的自松土型缓释植物营养土放入九孔育苗盒中，随后按质量比1:100，将植物杀菌剂与水倒入育苗底盘中混合均匀，再将装好营养土的育苗盒放入杀菌溶液中，浸泡8min后取出育苗盒并倒掉杀菌溶液，随后将多肉种子均匀播撒在营养土表面，播撒完毕盖上盖子放在明亮的散光处进行发芽，待种子全部发芽后每隔12h揭开盖子进行通风，直至长成幼苗即可。经检测，本发明制得的自松土型缓释植物营养土容重为0.8g/cm3，土壤孔隙度达20%，通气透水性较好，同时本发明营养土具有较好的保水保肥功效，保水时间长达50天，使用2年内无需施肥，且使用本发明营养土栽培后，种子成活率达98.5%，长势良好，植株的抗病性明显增强。
实例2
首先将含水率为65%的河底淤泥和菜籽饼依次放入混料机中混合均匀，将混合后的物料平摊在地面上，按投加量为150mg/kg将聚丙烯酰胺抛撒在物料表面，自然晾置6天，得到脱水物料；随后按重量份数计，称取25份猪粪、18份鱼骨、13份茶叶渣、8份草木灰和45份上述得到的脱水物料以及75份沼气液依次装入陶瓷发酵罐中，密封罐口后转入温室，在35℃下保温发酵12天，发酵后将发酵产物高温灭菌，过滤分离，分别得到滤渣和滤液，备用；再取蒙脱石放入碎石机中粉碎成粒径9mm的颗粒，将蒙脱石颗粒先用质量分数为50%葡萄糖溶液浸泡2h，再将浸泡后的蒙脱石颗粒平铺在竹筛上，铺设厚度为1cm，将竹筛放置在温度为28℃、空气相对湿度为65%的环境下自然发霉25天，得到发霉蒙脱石颗粒；再将大豆和凤梨按质量比为1:1混合后放入玻璃瓶中作为发酵底物，再向玻璃瓶中加入发酵底物质量5%的蔗糖，按接种量为10%向底物中接入酵母菌，密封瓶口后常温下发酵25天，发酵完成后过滤分离得到发酵液，按质量比为1:3将发酵液和上述发霉蒙脱石颗粒混合后重新装入玻璃瓶中，在33℃下继续发酵15天；待上述发酵结束后，过滤分离得到滤渣，放入烘箱在108℃下干燥1h，得到改性蒙脱石颗粒，按质量比为3:1:1:10将改性蒙脱石颗粒、桃胶、壳聚糖和上述备用的滤液混合后移入超声波震荡器中，在75℃下超声振荡处理4h，超声振荡结束后过滤得到滤渣，自然晾干后得到载肥蒙脱石颗粒；最后按质量比为10:1将上述备用的滤渣和上述载肥蒙脱石颗粒依次倒入拌料机中搅拌混合均匀，将得到的搅拌料先在30℃下堆肥25天，再在18℃下堆肥17天，每周向肥堆上淋洒肥堆总质量30%的沼气液，待堆肥结束后再次搅拌1h，即得自松土型缓释植物营养土。
本实例操作简便，使用时，首先将本发明制得的自松土型缓释植物营养土放入九孔育苗盒中，随后按质量比1:150，将植物杀菌剂与水倒入育苗底盘中混合均匀，再将装好营养土的育苗盒放入杀菌溶液中，浸泡10min后取出育苗盒并倒掉杀菌溶液，随后将多肉种子均匀播撒在营养土表面，播撒完毕盖上盖子放在明亮的散光处进行发芽，待种子全部发芽后每隔13h揭开盖子进行通风，直至长成幼苗即可。经检测，本发明制得的自松土型缓释植物营养土容重为0.9g/cm3，土壤孔隙度达21%，通气透水性较好，同时本发明营养土具有较好的保水保肥功效，保水时间长达60天，使用2年内无需施肥，且使用本发明营养土栽培后，种子成活率达99.0%，长势良好，植株的抗病性明显增强。
实例3
首先将含水率为70%的河底淤泥和菜籽饼依次放入混料机中混合均匀，将混合后的物料平摊在地面上，按投加量为200mg/kg将聚丙烯酰胺抛撒在物料表面，自然晾置7天，得到脱水物料；随后按重量份数计，称取30份猪粪、20份鱼骨、15份茶叶渣、10份草木灰和50份上述得到的脱水物料以及80份沼气液依次装入陶瓷发酵罐中，密封罐口后转入温室，在40℃下保温发酵14天，发酵后将发酵产物高温灭菌，过滤分离，分别得到滤渣和滤液，备用；再取蒙脱石放入碎石机中粉碎成粒径10mm的颗粒，将蒙脱石颗粒先用质量分数为50%葡萄糖溶液浸泡3h，再将浸泡后的蒙脱石颗粒平铺在竹筛上，铺设厚度为2cm，将竹筛放置在温度为30℃、空气相对湿度为70%的环境下自然发霉30天，得到发霉蒙脱石颗粒；再将大豆和凤梨按质量比为1:1混合后放入玻璃瓶中作为发酵底物，再向玻璃瓶中加入发酵底物质量5%的蔗糖，按接种量为10%向底物中接入酵母菌，密封瓶口后常温下发酵30天，发酵完成后过滤分离得到发酵液，按质量比为1:3将发酵液和上述发霉蒙脱石颗粒混合后重新装入玻璃瓶中，在35℃下继续发酵16天；待上述发酵结束后，过滤分离得到滤渣，放入烘箱在110℃下干燥2h，得到改性蒙脱石颗粒，按质量比为3:1:1:10将改性蒙脱石颗粒、桃胶、壳聚糖和上述备用的滤液混合后移入超声波震荡器中，在80℃下超声振荡处理5h，超声振荡结束后过滤得到滤渣，自然晾干后得到载肥蒙脱石颗粒；最后按质量比为10:1将上述备用的滤渣和上述载肥蒙脱石颗粒依次倒入拌料机中搅拌混合均匀，将得到的搅拌料先在35℃下堆肥30天，再在20℃下堆肥20天，每周向肥堆上淋洒肥堆总质量30%的沼气液，待堆肥结束后再次搅拌2h，即得自松土型缓释植物营养土。
本实例操作简便，使用时，首先将本发明制得的自松土型缓释植物营养土放入九孔育苗盒中，随后按质量比1:200，将植物杀菌剂与水倒入育苗底盘中混合均匀，再将装好营养土的育苗盒放入杀菌溶液中，浸泡12min后取出育苗盒并倒掉杀菌溶液，随后将多肉种子均匀播撒在营养土表面，播撒完毕盖上盖子放在明亮的散光处进行发芽，待种子全部发芽后每隔14h揭开盖子进行通风，直至长成幼苗即可。经检测，本发明制得的自松土型缓释植物营养土容重为1.1g/cm3，土壤孔隙度达22%，通气透水性较好，同时本发明营养土具有较好的保水保肥功效，保水时间长达70天，使用2年内无需施肥，且使用本发明营养土栽培后，种子成活率达99.5%，长势良好，植株的抗病性明显增强。

Claims (1)

1.一种自松土型缓释植物营养土的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将含水率为60～70%的河底淤泥和菜籽饼依次放入混料机中混合均匀，将混合后的物料平摊在地面上，按投加量为100～200mg/kg将聚丙烯酰胺抛撒在物料表面，自然晾置5～7天，得到脱水物料；
（2）按重量份数计，称取20～30份猪粪、15～20份鱼骨、10～15份茶叶渣、5～10份草木灰和40～50份上述得到的脱水物料以及70～80份沼气液依次装入陶瓷发酵罐中，密封罐口后转入温室，在30～40℃下保温发酵10～14天，发酵后将发酵产物高温灭菌，过滤分离，分别得到滤渣和滤液，备用；
（3）取蒙脱石放入碎石机中粉碎成粒径8～10mm的颗粒，将蒙脱石颗粒先用质量分数为50%葡萄糖溶液浸泡2～3h，再将浸泡后的蒙脱石颗粒平铺在竹筛上，铺设厚度为1～2cm，将竹筛放置在温度为25～30℃、空气相对湿度为60～70%的环境下自然发霉20～30天，得到发霉蒙脱石颗粒；
（4）将大豆和凤梨按质量比为1:1混合后放入玻璃瓶中作为发酵底物，再向玻璃瓶中加入发酵底物质量5%的蔗糖，按接种量为10%向底物中接入酵母菌，密封瓶口后常温下发酵20～30天，发酵完成后过滤分离得到发酵液，按质量比为1:3将发酵液和上述发霉蒙脱石颗粒混合后重新装入玻璃瓶中，在30～35℃下继续发酵14～16天；
（5）待上述发酵结束后，过滤分离得到滤渣，放入烘箱在105～110℃下干燥1～2h，得到改性蒙脱石颗粒，按质量比为3:1:1:10将改性蒙脱石颗粒、桃胶、壳聚糖和步骤（2）备用的滤液混合后移入超声波震荡器中，在70～80℃下超声振荡处理3～5h，超声振荡结束后过滤得到滤渣，自然晾干后得到载肥蒙脱石颗粒；
（6）按质量比为10:1将步骤（2）备用的滤渣和上述载肥蒙脱石颗粒依次倒入拌料机中搅拌混合均匀，将得到的搅拌料先在25～35℃下堆肥20～30天，再在15～20℃下堆肥14～20天，每周向肥堆上淋洒肥堆总质量30%的沼气液，待堆肥结束后再次搅拌1～2h，即得自松土型缓释植物营养土。
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