CN106957196A - 一种包含糖厂废弃物的有机－无机肥料 - Google Patents

一种包含糖厂废弃物的有机－无机肥料 Download PDF

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Abstract

本发明属于肥料领域，具体涉及一种包含糖厂废弃物的有机‑无机肥料，包含肥料核芯和包覆层，其中，所述肥料核芯包含无机肥料、硅藻土和乙酸橙花酯；所述包覆层包含滤泥、吸水材料、生化黄腐酸钾和粘结剂。

Description

一种包含糖厂废弃物的有机-无机肥料
技术领域
本发明涉及肥料领域，具体涉及一种包含糖厂废弃物的有机-无机肥料。
背景技术
宿根甘蔗即新植甘蔗收获一次及以上的再生甘蔗，在甘蔗的生产过程中，宿根蔗栽培是一项重要的栽培方法，其在收割之后，残留于田地中的宿根或留茬作物具有带芽节段，由其萌发新芽。宿根栽培可以大大缩短甘蔗种植周期，成熟早，另外还具有蔗芽萌发快、种苗多、节约甘蔗原种等诸多优点。但是，由于甘蔗幼苗对除草剂较为敏感，因此宿根栽培中，田间杂草控制是有待解决的问题之一。
一些芳香性物种对杂草生长具有一定的抑制作用。如中国专利申请CN201510387876.0公开了香叶醇能够有效抑制双子叶杂草，并提及了如百里香能抑制狗尾草种子萌发和幼苗生长，圣罗勒对苋菜具有明显的抑制作用。但是，正如该文献所述，仍有很多芳香植物的化感抑草作用未见报道，芳香植物在早操抑制的资源筛选上具有人大的研究空间。
因此，结合现有技术状况，研究新颖的宿根甘蔗栽培田杂草控制方法局有重要的实践意义。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，筛选出了能够明显抑制杂草萌发的植物化感物质，并通过特定的方式施用至田间，既能够有效抑制田间杂草，而且对甘蔗幼苗安全，消除了喷洒除草剂时可能会出现药害的隐患。另外，发明人还发现，施用所述肥料后，能够大大提高甘蔗幼苗叶绿素含量。
本发明采用以下的技术方案。
本发明一方面涉及一种包含糖厂废弃物的有机-无机肥料，包含肥料核芯和包覆层，其中，
所述肥料核芯包含无机肥料、硅藻土和乙酸橙花酯；
所述包覆层包含滤泥、吸水材料、生化黄腐酸钾和粘结剂。
在本发明所述的有机-无机肥料中，其中各组分的重量份如下，
所述肥料核芯各组分的重量份为：无机肥料10-50份、硅藻土2-20份和乙酸橙花酯0.01-2份；
所述包覆层各组分的重量份为：滤泥10-50份，吸水材料1-8份，粘结剂2-12份。
优选各组分的重量份如下，
所述肥料核芯各组分的重量份为：无机肥料20-40份、硅藻土6-12份和乙酸橙花酯0.6-1.2份；
所述包覆层各组分的重量份为：滤泥20-40份，吸水材料3-6份，粘结剂4-8份。
在本发明所述的有机-无机肥料中，其中，所述无机肥料包含大量元素、中量元素、微量元素中的一种或多种，优选同时包含大量元素、重量元素和微量元素，且三者的重量比为10-20∶1-8∶0.5-5，优选为12-16∶2-5∶1-2，而且
所述大量元素包括硝酸钾、硫酸铵、氯酸钾、尿素、硝酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或多种；
所述中量元素包括硫酸镁、氯化镁、过磷酸钙、硅酸钠中的一种或多种；
所述微量元素包括硼镁肥、七水硫酸锌、硫酸锰、钼酸钠、五水硫酸铜、氯化铜中的一种或多种。
在本发明所述的有机-无机肥料中，其中，
所述滤泥为甘蔗糖厂滤泥或甜菜糖厂滤泥，优选甘蔗糖厂滤泥；
所述吸水材料包括聚丙烯酸钾、淀粉接枝聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种；所述吸水材料的平均分子量范围为5000-50000，优选15000-30000。
所述粘结剂包括羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、聚乙烯醇、明胶、阿拉伯胶中的一种或多种。
在本发明所述的有机-无机肥料中，其中，所述乙酸橙花酯被负载于硅藻土，且所述硅藻土的比表面积为38-45m2/g，孔体积为 孔半径为优选地，所述硅藻土的比表面积为40-45m2/g，孔体积为0.65-0.70cm3/g，孔半径为硅藻土上述参数范围，是较为理想的负载范围，若表面积、孔体积以及孔半径过小，被负载物将无法充分进入孔隙中以完成负载；若孔体积以及孔半径过大，则被负载物可能存在自动渗出的风险，这会降低硅藻土的负载效果。
其中，所述负载方法包括如下步骤：
(1)硅藻土热活化：将硅藻土加热至200-300℃，保持6-10小时进行热活化；之后降温至常温；优选加热至240-280℃，保持8小时进行热活化；
(2)负载：将乙酸橙花酯溶于有机溶剂中制成溶液，然后将所述溶液均匀喷洒于硅藻土表面，并不断搅拌至溶液完全渗入硅藻土孔隙中，之后将所述硅藻土在40-60℃下干燥去除有机溶剂，得到负载乙酸橙花酯的硅藻土。
其中所述的有机溶剂无特别限制，例如选自乙醇、丙酮，二甲基甲酰胺，二甲基亚砜或乙酸乙酯等。
本发明所述的宿根甘蔗栽培肥料，其施用后能够为蔗苗提供必需的营养元素，且明显增加蔗苗叶片叶绿素含量，例如可以提高至少5％，优选10％。
本发明所述的宿根甘蔗栽培肥料，由于吸水材料的吸水作用，会导致肥料的包覆层发生松动或开裂，进而致使肥料核芯中负载的乙酸橙花酯释放，能够明显抑制蔗田多种杂草种子的萌发，尤其是阔叶杂草，如空心莲子草、繁缕、车前草、藜等，优选车前草。
本发明另一方面涉及一种制备本发明所述有机-无机肥料肥料的方法，其特征在于，
(1)肥料核芯制备：
将硅藻土加热至200-300℃、优选240-280℃，保持6-10小时、优选7-8小时，进行热活化；之后降温至常温；然后，将乙酸橙花酯溶于有机溶剂中制成溶液，并将所述溶液均匀喷洒于硅藻土表面，不断搅拌至溶液完全渗入硅藻土孔隙中，之后将所述硅藻土在40-60℃下干燥去除有机溶剂，得到负载乙酸橙花酯的硅藻土；
将无机肥料粉碎、过筛，制成粉末，然后与上述负载乙酸橙花酯的硅藻土混合均匀，制成成粒径为2.5-5mm的颗粒，优选制备成粒径为3-4mm的颗粒；
(2)包覆：
将滤泥、生化黄腐酸钾粉碎至细粉并与吸水材料混合，然后边喷洒粘结剂水溶液边将所述混合物包覆于步骤(1)制备得到的颗粒表面，经干燥后，得到所述有机-无机肥料肥料。
本发明另一方面涉及一种用于抑制宿根甘蔗田杂草种子萌发的方法，其中，将本发明所述的有机-无机肥料肥料施用于杂草生长区域和或宿根甘蔗生长区域，其使用方法包括撒施或沟施等，施用量为50-100kg/亩。
本发明另一方面涉及本发明所述的有机-无机肥料用于抑制宿根甘蔗田杂草种子萌发的用途，其中，将本发明所述的有机-无机肥料肥料施用于杂草生长区域和或宿根甘蔗生长区域，其使用方法包括撒施或沟施等，施用量为50-100kg/亩。
本发明另一方面涉及一种增加宿根甘蔗幼苗叶绿素含量的方法，其中，将本发明所述的有机-无机肥料施用于宿根甘蔗生长区域，其使用方法包括撒施或沟施等，施用量为50-100kg/亩，施用后例如可以提高蔗苗中叶绿素含量至少5％，优选至少10％。
本发明另一方面涉及本发明所述的有机-无机肥料用于增加宿根甘蔗幼苗叶绿素含量的用途，其中，将本发明所述的有机-无机肥料施用于宿根甘蔗生长区域，其使用方法包括撒施或沟施等，施用量为50-100kg/亩，施用后例如可以提高蔗苗中叶绿素含量至少5％，优选至少10％。
本发明所用的各种原料均可以通过市售获得。本发明所用的固定参数的硅藻土可以通过市售获得，或者定制获得，或者通过购买原材料加工获得，所述加工方法是本领域技术人员所熟知的，所述参数的测定方法也是现有技术已知的。
具体实施方式
为了理解本发明，下面以实施例的方式进一步说明，但本发明并不限制于此。
本发明下述实施例所用的硅藻土的平均比表面积为42m2/g，平均孔体积为0.67cm3/g，平均孔半径为
(一)乙酸橙花酯对车前草种子的萌发抑制试验
杂草种子处理：选取整齐一致、籽粒饱满的车前草种子，用5％次氯酸钠消毒5分钟，然后用自来水冲洗5次，备用。
溶液配制：分别配制0.005mmol/L、0.05mmol/L、0.5mmol/L的乙酸橙花酯水溶液，备用。
抑制萌发试验：采用培养皿滤纸法，在铺有双层滤纸的培养皿中加入5ml所配制的溶液，采用等量清水为对照，然后取20粒健康种子均匀放置于培养皿内，每一浓度为一个处理，每处理重复3次。将培养皿置于培养箱内，25℃下黑暗培养，5天后检查种子萌发情况，并计算各处理的萌发抑制率，结果见下表1。
表1不同浓度乙酸橙花酯处理后车前草种子的萌发情况
处理 萌发抑制率
0.5mmol/L 83.50％
0.05mmol/L 47.00％
0.005mmol/L 15.50％
清水对照 0％
结果显示，乙酸橙花酯能够有效抑制车前草种子的萌发。
(二)本发明有机-无机肥料的制备
实施例1 有机-无机肥料1
称取硅藻土6kg，并加热至240℃，保持6小时，进行热活化；之后降温至常温；然后，称取0.6kg乙酸橙花酯并溶于乙醇中，制成溶液，并均匀喷洒于硅藻土表面，不断搅拌至溶液完全渗入硅藻土孔隙中，之后将所述硅藻土在50℃下干燥去除乙醇溶剂，得到负载乙酸橙花酯的硅藻土。
称取硝酸铵7kg、氯酸钾7kg、硅酸钠4kg、硼镁肥2kg，然后混合、粉碎、过筛，制成粉末；并与上述负载乙酸橙花酯的硅藻土混合均匀，制成成平均粒径为3.5mm的核芯颗粒。
称取聚乙烯醇4kg，制成20％的粘结剂水溶液。
称取甘蔗糖厂滤泥20kg，粉碎至细粉；称取聚丙烯酸钠(分子量为25000)3kg；将二者混合，然后边喷洒粘结剂水溶液边将该混合物包覆于上述制备得到的颗粒表面，经干燥后，得到有机-无机肥料1。
实施例2 有机-无机肥料2
称取硅藻土12kg，并加热至260℃，保持8小时，进行热活化；之后降温至常温；然后，称取0.6kg乙酸橙花酯并溶于乙醇中，制成溶液，并均匀喷洒于硅藻土表面，不断搅拌至溶液完全渗入硅藻土孔隙中，之后将所述硅藻土在45℃下干燥去除乙醇溶剂，得到负载乙酸橙花酯的硅藻土。
称取尿素15kg、磷酸二铵10kg、过磷酸钙5kg、硫酸镁5kg、七水硫酸锌5kg，然后混合、粉碎、过筛，制成粉末；并与上述负载乙酸橙花酯的硅藻土混合均匀，制成成平均粒径为3mm的核芯颗粒。
称取聚乙烯醇8kg，制成20％的粘结剂水溶液。
称取甘蔗糖厂滤泥40kg，粉碎至细粉；称取淀粉接枝聚丙烯酸钾(分子量为25000)6kg；将二者混合，然后边喷洒粘结剂水溶液边将该混合物包覆于上述制备得到的颗粒表面，经干燥后，得到有机-无机肥料2。
实施例3 有机-无机肥料3
称取硅藻土9kg，并加热至250℃，保持8小时，进行热活化；之后降温至常温；然后，称取0.9kg乙酸橙花酯并溶于乙醇中，制成溶液，并均匀喷洒于硅藻土表面，不断搅拌至溶液完全渗入硅藻土孔隙中，之后将所述硅藻土在55℃下干燥去除乙醇溶剂，得到负载乙酸橙花酯的硅藻土。
称取尿素10kg、硝酸钾5kg、磷酸一铵5kg、硫酸镁3kg、硅酸钠4kg、钼酸钠2kg、硫酸锰1kg，然后混合、粉碎、过筛，制成粉末；并与上述负载乙酸橙花酯的硅藻土混合均匀，制成成平均粒径为4mm的核芯颗粒。
称取聚乙烯醇6kg，制成20％的粘结剂水溶液。
称取甘蔗糖厂滤泥30kg，粉碎至细粉；称取聚丙烯酰胺(分子量为25000)4.5kg；将二者混合，然后边喷洒粘结剂水溶液边将该混合物包覆于上述制备得到的颗粒表面，经干燥后，得到有机-无机肥料3。
对比肥料
称取称取尿素10kg、硝酸钾5kg、磷酸一铵5kg、硫酸镁3kg、硅酸钠4kg、钼酸钠2kg、硫酸锰1kg，甘蔗糖厂滤泥30kg，聚丙烯酰胺(分子量为25000)4.5kg，混合制备成粒径为6mm的颗粒。
(三)田间试验
选取一块宿根甘蔗田，随机划分成5个小区，分别撒施本发明肥料和对照肥料，施用量为75kg/亩，不施肥为空白对照，之后进行开垄松土，同时覆盖肥料。
处理15天后，采用5点取样法，调查各处理区车前草的生长情况，计算各处理相对于空白对照的防效。结果见表2。
另外，在蔗苗长至50cm左右时，使用SPAD-502叶绿素仪测定各处理蔗苗叶绿素含量，采用5点取样法，每点取3株，采集中间部位叶片，取平均值，结果见表3。
表2不同处理对车前草的防效测定
处理 防效(％)
有机-无机肥料1 85.8
有机-无机肥料2 83.6
有机-无机肥料3 91.5
对比肥料 0
空白对照 /
结果显示，施用本发明肥料后，能够有效控制甘蔗田间的车前草。而施用对比肥料后，与空白对照相比，对车前草的防治效果无明显差别。
表3不同处理叶绿素含量测定
处理 叶绿素含量/SPDA
有机-无机肥料1 54.62
有机-无机肥料2 55.17
有机-无机肥料3 58.55
对比肥料 47.28
空白对照 43.37
结果显示，施用本发明肥料后，相对于对比肥料和空白对照，均大幅度提高蔗苗叶片叶绿素含量。
本发明已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种包含糖厂废弃物的有机-无机肥料，包含肥料核芯和包覆层，其中，
所述肥料核芯包含无机肥料、硅藻土和乙酸橙花酯；
所述包覆层包含滤泥、吸水材料、生化黄腐酸钾和粘结剂。
2.根据权利要求1所述的有机-无机肥料，其特征在于，所述无机肥料包含大量元素、中量元素、微量元素中的一种或多种，且
所述大量元素包括硝酸钾、硫酸铵、氯酸钾、尿素、硝酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或多种；
所述中量元素包括硫酸镁、氯化镁、过磷酸钙、硅酸钠中的一种或多种；
所述微量元素包括硼镁肥、七水硫酸锌、硫酸锰、钼酸钠、五水硫酸铜、氯化铜中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的有机-无机肥料，其特征在于，
所述滤泥为甘蔗糖厂滤泥或甜菜糖厂滤泥；
所述吸水材料包括聚丙烯酸钾、淀粉接枝聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种；
所述粘结剂包括羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、聚乙烯醇、明胶、阿拉伯胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的有机-无机肥料，其特征在于，所述乙酸橙花酯被负载于硅藻土，且所述硅藻土的比表面积为38-45m2/g，孔体积为0.60-0.75cm3/g，孔半径为优选地，所述硅藻土的比表面积为40-45m2/g，孔体积为0.65-0.70cm3/g，孔半径为
5.根据权利要求4所述的有机-无机肥料，其特征在于，所述负载方法包括如下步骤：
(1)硅藻土热活化：将硅藻土加热至200-300℃，保持6-10小时进行热活化；之后降温至常温；
(2)负载：将乙酸橙花酯溶于有机溶剂中制成溶液，然后将所述溶液均匀喷洒于硅藻土表面，并不断搅拌至溶液完全渗入硅藻土孔隙中，之后将所述硅藻土在40-60℃下干燥去除有机溶剂，得到负载乙酸橙花酯的硅藻土。
6.一种制备权利要求1所述有机-无机肥料肥料的方法，其特征在于，
(1)肥料核芯制备：
将硅藻土加热至200-300℃，保持6-10小时进行热活化；之后降温至常温；然后，将乙酸橙花酯溶于有机溶剂中制成溶液，并将所述溶液均匀喷洒于硅藻土表面，不断搅拌至溶液完全渗入硅藻土孔隙中，之后将所述硅藻土在40-60℃下干燥去除有机溶剂，得到负载乙酸橙花酯的硅藻土；
将无机肥料粉碎、过筛，制成粉末，然后与上述负载乙酸橙花酯的硅藻土混合均匀，制成成粒径为2.5-5mm的颗粒；
(2)包覆：
将滤泥、生化黄腐酸钾粉碎至细粉并与吸水材料混合，然后边喷洒粘结剂水溶液边将所述混合物包覆于步骤(1)制备得到的颗粒表面，经干燥后，得到所述有机-无机肥料肥料。
7.一种用于抑制宿根甘蔗田杂草种子萌发的方法，其特征在于，将权利要求1所述的有机-无机肥料肥料施用于杂草生长区域和或宿根甘蔗生长区域。
8.权利要求1所述的有机-无机肥料用于抑制宿根甘蔗田杂草种子萌发的用途，其特征在于，将权利要求1所述的有机-无机肥料施用于杂草生长区域和或宿根甘蔗生长区域。
9.一种增加宿根甘蔗幼苗叶绿素含量的方法，其特征在于，将权利要求1所述的有机-无机肥料施用于宿根甘蔗生长区域。
10.权利要求1所述的有机-无机肥料用于增加宿根甘蔗幼苗叶绿素含量的用途，其特征在于，将权利要求1所述的有机-无机肥料施用于宿根甘蔗生长区域。
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