CN107141166A - 一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭30‑40份、卵磷脂2‑4份、蒙脱石5‑10份、纳米羟基磷灰石10‑20份、腐殖酸5‑10份、植物生长素1‑2份、中草药成分5‑8份、微量元素添加剂1‑2份;其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到;本发明还公开了一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂的制备方法。本发明通过水溶性生物质炭和卵磷脂、植物生长素、中草药成分等多种组分配合作用,有效提高了土壤中微生物的活性,促进了花生根系的发育,大幅减少了花生烂根死苗。
Description
技术领域
本发明涉及花生用水溶肥添加剂技术领域,尤其涉及一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂及其制备方法。
背景技术
花生根茎腐病是近年来花生生产上的常见病害,发生逐年加重。花生染病后,先侵染子叶,造成子叶变黑腐烂,然后侵染近地面的茎基部及地下根颈处,初生水浸状黄褐色病斑,后逐渐绕茎或根颈扩展形成黑褐色病斑;发病初期地上部叶色变浅,中期叶柄下垂、复叶闭合,翌晨复原。随着病情的发展,叶柄全部下垂,全株萎蔫,干燥条件下变成黄褐色枯死,根颈处呈琥珀色下陷,纵剖根颈部,髓呈褐色干腐状,湿度大时根颈处变黑腐烂,地上部枯死。调查发现,绝大部分花生田均有根茎腐病危害,严重的地块出现死苗。如防治不及时可严重影响花生的产量。
微生物是土壤生命力不可或缺的部分,是土壤肥力、质量、健康的敏感性衡量指标之一。研究表明,微生物对花生根系发育有着不可或缺的重要作用,可有效减少花生烂根死苗现象。但是一旦土壤中重金量超过临界值时微生物量、活性、种群结构及多样性受到胁迫降低。生物质炭可提高土壤微生物的丰度、活性、改变群落结构和组分。已有研究证实了生物质炭添加到土壤后均可以增加各类菌群的含量,改变土壤的微生物群落结构。生物质炭添加前后,土壤中固氮菌的群落结构差异显著,能有效增强土壤团聚,团聚体数量增多。
水溶肥添加剂因便捷、有效、节约成本等优点,成为近年来提高水溶肥肥效,避免施肥过量,减少环境污染的有效手段。因此,研制含生物质炭水溶肥添加剂与水溶肥并用以提高花生根系生长发育对于花生种植业具有重要的意义。
发明内容
本发明提出了一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂及其制备方法,有效提高了花生根系的生长发育,
本发明提出的一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭30-40份、卵磷脂2-4份、蒙脱石5-10份、纳米羟基磷灰石10-20份、腐殖酸5-10份、植物生长素1-2份、中草药成分5-8份、微量元素添加剂1-2份;
其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到。
在具体实施例中,水溶性生物质炭的重量份可以为32、34、35、38;卵磷脂的重量份可以为2.2、2.5、3、3.5、3.8;蒙脱石的重量份可以为6、7、8、9;纳米羟基磷灰石的重量份可以为12、14、16、18;腐殖酸的重量份可以为6、7、8、9;植物生长素的重量份可以为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9;中草药成分的重量份可以为5.5、6、7、7.5;微量元素添加剂的重量份可以为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9。
本发明对生物质炭进行水溶性的改性,提高了生物质炭在土壤中的溶解度,为微生物生长提供良好环境,提高土壤微生物的丰度、活性、改变群落结构和组分。
优选地,水溶性生物质炭中,碳源为粉煤灰、麦秸秆、稻壳、竹木屑、豆饼、茶饼、混合型砂光粉中的一种或两种以上混合物。
本发明中碳源来源广泛,廉价易得,降低了生产成本。
优选地,水溶性生物质炭的制备过程包括:将碳源球磨粉碎,在微波条件下进行炭化得到炭化物料,炭化温度为800-900℃,将炭化物料冷却,加入改性剂混合均匀,在温度为80-90℃下进行微波反应,冷却球磨得到的水溶性生物质炭。
优选地,水溶性生物质炭的制备过程中,改性剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素,羟丙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯酰胺中的一种或两种以上混合物。
优选地,水溶性生物质炭的制备过程中,炭化时间为20-30min。
优选地,水溶性生物质炭的制备过程中,微波反应3-5min。
本发明中对碳源首先进行了炭化处理,提高碳含量,然后在微波条件下进行改性处理,改性剂与炭化物料通过化学反应,提高了炭化物料表面亲水性,溶解度增大。
优选地,中草药成分为中草药提取液。
优选地,中草药成分包括穿心莲、紫参、半枝莲、木通、川断、白头翁中的一种或两种以上混合物。
优选地,中草药成分包括穿心莲、紫参、半枝莲、川断;优选地,穿心莲、紫参、半枝莲、川断的重量比为3-4:1-3:1-2:2-3。
本发明中草药成分的提取方法为:将中草药低温冻干,粉碎后加入蒸馏水,加热沸腾后,保持20-30min,冷却后过滤取滤液浓缩至水含量为40-50wt%即得到中草药成分。
优选地,微量元素添加剂包含铁、锰、硒、钛、硼、锌中的一种或两种以上混合物。
本发明提出的一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂的制备方法,包括如下步骤:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入水溶性生物质炭、卵磷脂、腐殖酸、植物生长素、中草药成分、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
本发明以水溶性生物质炭为基础,添加蒙脱石、纳米羟基磷灰石配合使用,增强土壤团聚力,提高持水性和肥料利用率,水溶性生物质炭经过炭化和表面改性处理,水溶性增强,改善土壤微生物的丰度、活性,改变土壤微生物群落结构和组分,为微生物生长提供良好环境,促进了花生根系的发育和生长,提高花生存活率,有效降低花生烂根死苗率;配合使用卵磷脂、腐殖酸,促进花生侧根的生长,增强根系活力,具有显著的生根、抗旱、促生长的效果;同时卵磷脂和腐殖酸有利于增强土壤微生物的活性,刺激花生根系发育,进一步达到促根生壮苗的效果;多种中草药成分与植物生长素配合使用,两者具有就一定的协同效应,有效促进了花生苗根、茎的生长,微量元素添加剂为花生提供必要的微量元素,丰富了水溶肥的营养元素结构,有利于花生根系的发达和增收。
本发明通过水溶性生物质炭与多种组分的配合作用,提高了土壤中微生物的活性,从而促进了花生根系的发育,大幅减少了花生烂根和死苗。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭30份、卵磷脂4份、蒙脱石5份、纳米羟基磷灰石20份、腐殖酸5份、植物生长素2份、中草药成分5份、微量元素添加剂2份;
其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到;
所述含生物质炭花生用水溶肥添加剂由如下步骤制得:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入水溶性生物质炭、卵磷脂、腐殖酸、植物生长素、中草药成分、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
实施例2
一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭40份、卵磷脂2份、蒙脱石10份、纳米羟基磷灰石10份、腐殖酸10份、植物生长素1份、中草药成分8份、微量元素添加剂1份;
其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到,碳源为粉煤灰;
水溶性生物质炭的制备过程包括:将碳源球磨粉碎,在微波条件下进行炭化得到炭化物料,炭化温度为800℃,将炭化物料冷却,加入改性剂混合均匀,在温度为80℃下进行微波反应,冷却球磨得到的水溶性生物质炭,改性剂为羧甲基纤维素;
所述含生物质炭花生用水溶肥添加剂由如下步骤制得:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入水溶性生物质炭、卵磷脂、腐殖酸、植物生长素、中草药成分、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
中草药成分为穿心莲、紫参、半枝莲、木通、川断、白头翁的提取液。
实施例3
一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭35份、卵磷脂3份、蒙脱石8份、纳米羟基磷灰石15份、腐殖酸7份、植物生长素1.5份、中草药成分7份、微量元素添加剂1.5份;
其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到,碳源为麦秸秆和稻壳的混合物;草药成分为穿心莲、紫参、半枝莲、川断的提取液,穿心莲、紫参、半枝莲、川断的重量比为3:1:2:2;微量元素添加剂包含铁、锰、硒、钛、硼、锌;
水溶性生物质炭的制备过程包括:将碳源球磨粉碎,在微波条件下进行炭化得到炭化物料,炭化温度为900℃,炭化时间为20min,将炭化物料冷却,加入改性剂混合均匀,在温度为90℃下进行微波反应5min,冷却球磨得到的水溶性生物质炭,改性剂为甲基纤维素;
所述含生物质炭花生用水溶肥添加剂由如下步骤制得:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入水溶性生物质炭、卵磷脂、腐殖酸、植物生长素、中草药成分、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
实施例4
一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭38份、卵磷脂2.5份、蒙脱石6份、纳米羟基磷灰石13份、腐殖酸9份、植物生长素1.5份、中草药成分6份、微量元素添加剂1.5份;
其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到,碳源为混合型砂光粉;草药成分为穿心莲、紫参、半枝莲、川断的提取液,穿心莲、紫参、半枝莲、川断的重量比为4:3:1:3;微量元素添加剂包含铁、锰、硒、钛、硼、锌;
水溶性生物质炭的制备过程包括:将碳源球磨粉碎,在微波条件下进行炭化得到炭化物料,炭化温度为850℃,炭化时间为30min,将炭化物料冷却,加入改性剂混合均匀,在温度为85℃下进行微波反应3min,冷却球磨得到的水溶性生物质炭,改性剂为甲基纤维素;
所述含生物质炭花生用水溶肥添加剂由如下步骤制得:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入水溶性生物质炭、卵磷脂、腐殖酸、植物生长素、中草药成分、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
实施例5
一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭32份、卵磷脂2.5份、蒙脱石9份、纳米羟基磷灰石18份、腐殖酸6份、植物生长素1份、中草药成分7份、微量元素添加剂1.5份;
其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到,碳源为豆饼、茶饼的混合物;草药成分为穿心莲、紫参、半枝莲、川断的提取液,穿心莲、紫参、半枝莲、川断的重量比为7:4:3:5;微量元素添加剂包含铁、锰、硒、钛、硼、锌;
水溶性生物质炭的制备过程包括:将碳源球磨粉碎,在微波条件下进行炭化得到炭化物料,炭化温度为850℃,炭化时间为25min,将炭化物料冷却,加入改性剂混合均匀,在温度为85℃下进行微波反应4min,冷却球磨得到的水溶性生物质炭,改性剂为甲基纤维素;
所述含生物质炭花生用水溶肥添加剂由如下步骤制得:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入水溶性生物质炭、卵磷脂、腐殖酸、植物生长素、中草药成分、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
对照例1
一种花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭32份、蒙脱石9份、纳米羟基磷灰石18份、腐殖酸6份、微量元素添加剂1.5份;
其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到,碳源为豆饼、茶饼的混合物;
水溶性生物质炭的制备过程包括:将碳源球磨粉碎,在微波条件下进行炭化得到炭化物料,炭化温度为850℃,炭化时间为25min,将炭化物料冷却,加入改性剂混合均匀,在温度为85℃下进行微波反应4min,冷却球磨得到的水溶性生物质炭,改性剂为甲基纤维素;
所述含生物质炭花生用水溶肥添加剂由如下步骤制得:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入水溶性生物质炭、腐殖酸、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
对照例2
一种花生用水溶肥添加剂,其原料按重量份包括:卵磷脂2.5份、蒙脱石9份、纳米羟基磷灰石18份、腐殖酸6份、植物生长素1份、中草药成分7份、微量元素添加剂1.5份;
其中,草药成分为穿心莲、紫参、半枝莲、川断的提取液,穿心莲、紫参、半枝莲、川断的重量比为7:4:3:5;微量元素添加剂包含铁、锰、硒、钛、硼、锌;
所述花生用水溶肥添加剂由如下步骤制得:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入卵磷脂、腐殖酸、植物生长素、中草药成分、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
将实施例4-5制得含生物质炭花生用水溶肥添加剂与对照例1-2制得花生用水溶肥添加剂与水溶肥混合使用,花生试验田中进行试验,试验结果如下表所示:
测试参数 | 平均产量/(kg/亩) | 根系平均质量/kg | 根系平均长度/m |
实施例4 | 328 | 6.64 | 2.14 |
实施例5 | 341 | 6.79 | 2.35 |
对照例1 | 257 | 5.24 | 1.64 |
对照例2 | 286 | 5.02 | 1.26 |
从试验结果可以看出,本发明以生物质炭为基础,加入卵磷脂、植物生长素和中草药成分多种组分配合使用,有效提高了花生的根系发育,促进生根,提高了花生产量。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其特征在于,其原料按重量份包括:水溶性生物质炭30-40份、卵磷脂2-4份、蒙脱石5-10份、纳米羟基磷灰石10-20份、腐殖酸5-10份、植物生长素1-2份、中草药成分5-8份、微量元素添加剂1-2份;
其中,水溶性生物质炭为碳源经过炭化反应和表面改性得到。
2.根据权利要求1所述的含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其特征在于,水溶性生物质炭中,碳源为粉煤灰、麦秸秆、稻壳、竹木屑、豆饼、茶饼、混合型砂光粉中的一种或两种以上混合物。
3.根据权利要求1或2所述的含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其特征在于,水溶性生物质炭的制备过程包括:将碳源球磨粉碎,在微波条件下进行炭化得到炭化物料,炭化温度为800-900℃,将炭化物料冷却,加入改性剂混合均匀,在温度为80-90℃下进行微波反应,冷却球磨得到的水溶性生物质炭。
4.根据权利要求3所述的含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其特征在于,水溶性生物质炭的制备过程中,改性剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素,羟丙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯酰胺中的一种或两种以上混合物。
5.根据权利要求1-4任一项所述的含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其特征在于,中草药成分为中草药提取液。
6.根据权利要求1-5任一项所述的含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其特征在于,中草药成分包括穿心莲、紫参、半枝莲、木通、川断、白头翁中的一种或两种以上混合物。
7.根据权利要求6所述的含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其特征在于,中草药成分包括穿心莲、紫参、半枝莲、川断;优选地,穿心莲、紫参、半枝莲、川断的重量比为3-4:1-3:1-2:2-3。
8.根据权利要求1-7任一项所述的含生物质炭花生用水溶肥添加剂,其特征在于,微量元素添加剂包含铁、锰、硒、钛、硼、锌中的一种或两种以上混合物。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的含生物质炭花生用水溶肥添加剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将蒙脱石、纳米羟基磷灰石粉碎,加入水溶性生物质炭、卵磷脂、腐殖酸、植物生长素、中草药成分、微量元素添加剂混合均匀,干燥得到含生物质炭花生用水溶肥添加剂。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170908 |
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