CN107628907A - 一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，包括如下步骤：将小麦秸秆、蘑菇菌渣混合均匀，粉碎，加水，调节温度，加入复合酶静置，高温灭菌得到预制料；将碳酸氢钾、磷酸氢二铵、磷矿粉、硝酸铵钙、腐植酸镁、腐植酸锌、硼砂、黄腐酸二胺铁混合均匀，加入预制料、葵花籽粕复合物搅拌均匀，造粒得到缓释肥料。葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将葵花籽粕、氢氧化钠溶液搅拌，过滤，加入纤维素磺酸酯搅拌，加入硫酸溶液搅拌，接着加入鱼皮胶原蛋白、甘油搅拌均匀，脱气，升温，保温得到葵花籽粕复合物。本发明制作方法简单易行，所得肥料颗粒均匀，不易破碎，而且缓释效果显著，同时能增强土壤肥力，改善土壤结构。

Description

一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法

技术领域

本发明涉及缓释肥料技术领域，尤其涉及一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法。

背景技术

近年来，随着农村能源结构改善和各类替代原料应用，以及农作物秸秆产量增加，农作物秸秆未能有效利用现象日益突出，再加上秸秆分布零散、体积大、非集成化收集运输成本高，以及综合利用经济性差、产业化程度低等原因，使得秸秆出现了地区性、季节性、结构性过剩，大量秸秆资源未被利用，浪费较严重。

在作物的生长过程中，需要从土壤中吸收各种适量的矿质养分元素，用以维系其正常生长发育。其中包括需求量大的元素如氮、磷、钾等，需求量适中的元素如钙、镁、硫等，微量元素如铁、锰、铜、锌、钼、硼等，作物秸秆含有大量的营养物质，如果将作物秸秆直接还田，营养物质的转化效率低，而腐熟后营养物质释放速度快，如何将作物秸秆有效还田，成为目前需要解决的技术问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，制作方法简单易行，所得肥料颗粒均匀，不易破碎，而且缓释效果显著，可结合作物的生长特性和需肥规律将营养元素缓慢持久地释放出来，同时能增强土壤肥力，改善土壤结构，使板结的土壤得以疏松，为作物根系生长发育创造了良好的水分、通气、温度条件，促进植株地上部分生长发育。

本发明提出的一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，包括如下步骤：

S1、将小麦秸秆、蘑菇菌渣混合均匀，粉碎，加水，调节温度，加入复合酶静置，高温灭菌得到预制料；

S2、将碳酸氢钾、磷酸氢二铵、磷矿粉、硝酸铵钙、腐植酸镁、腐植酸锌、硼砂、黄腐酸二胺铁混合均匀，加入预制料、葵花籽粕复合物搅拌均匀，造粒得到缓释肥料。

优选地，S1中，加水至含水量为25-35wt％。

优选地，S1中，调节温度至30-35℃。

优选地，S1中，静置时间为2-8h。

优选地，S1中，小麦秸秆、蘑菇菌渣的重量比为60-100：10-20。

优选地，S1中，复合酶为木质素酶和纤维素酶的组合物。

优选地，S2中，葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将葵花籽粕、氢氧化钠溶液搅拌，过滤，加入纤维素磺酸酯搅拌，加入硫酸溶液搅拌，接着加入鱼皮胶原蛋白、甘油搅拌均匀，脱气，升温，保温得到葵花籽粕复合物。

优选地，S2中，葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将葵花籽粕、氢氧化钠溶液搅拌20-30min，搅拌温度为60-70℃，过滤，加入纤维素磺酸酯搅拌20-30min，加入硫酸溶液搅拌20-30min，搅拌温度为60-85℃，接着加入鱼皮胶原蛋白、甘油搅拌均匀，脱气，升温至60-80℃，保温5-15min，得到葵花籽粕复合物。

优选地，S2的葵花籽粕复合物制备工艺中，葵花籽粕、氢氧化钠溶液、纤维素磺酸酯、硫酸溶液、鱼皮胶原蛋白、甘油的重量比为15-25：50-60：10-16：5-10：5-15：1-2，氢氧化钠溶液的浓度为0.8-1.4mol/L，硫酸溶液的浓度为5-10wt％。

优选地，S2中，碳酸氢钾、磷酸氢二铵、磷矿粉、硝酸铵钙、腐植酸镁、腐植酸锌、硼砂、黄腐酸二胺铁、预制料、葵花籽粕复合物的重量比为10-20：4-15：10-15：13-18：0.1-0.2：0.2-0.6：0.1-0.2：0.1-0.2：100-140：5-10。

本发明制作方法简单易行，所得肥料颗粒均匀，不易破碎，而且缓释效果显著；本发明采用成本低廉、来源丰富的小麦秸秆与蘑菇菌渣混合使用，并采用复合酶进行发酵，使本发明所得肥料的养分更为均衡，而且发酵后可对土壤碳库进行有效补充，并可提供大量微量元素；本发明葵花籽粕复合物不仅降解后为作物提供肥料，而且葵花籽粕中粗蛋白经过碱化后与纤维素磺酸酯的羟基在硫酸的作用结合，形成网络结构，配合鱼皮胶原蛋白与甘油作用，韧性好，稳定性高，价格低廉；预制料、无机肥料和葵花籽粕复合物混匀后复配，不仅可促使预制料、无机肥料和葵花籽粕复合物分散均匀，而且可对其中的营养物质进行缓释，通过控制工艺条件，可结合作物的生长特性和需肥规律将营养元素缓慢持久地释放出来，同时可减缓营养物质流失速度，增强土壤肥力，改善土壤结构，使板结的土壤得以疏松，为作物根系生长发育创造了良好的水分、通气、温度条件，促进植株地上部分生长发育。

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

一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，包括如下步骤：

S1、将60g小麦秸秆、20g蘑菇菌渣混合均匀，粉碎，加水至含水量为25wt％，调节温度至35℃，加入复合酶静置2h，高温灭菌得到预制料；

S2、将20g碳酸氢钾、4g磷酸氢二铵、15g磷矿粉、13g硝酸铵钙、0.2g腐植酸镁、0.2g腐植酸锌、0.2g硼砂、0.1g黄腐酸二胺铁混合均匀，加入140g预制料、5g葵花籽粕复合物搅拌均匀，造粒得到缓释肥料。

葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将25g葵花籽粕、50g浓度为1.4mol/L氢氧化钠溶液搅拌20min，搅拌温度为70℃，过滤，加入10g纤维素磺酸酯搅拌30min，加入5g浓度为10wt％硫酸溶液搅拌20min，搅拌温度为85℃，接着加入5g鱼皮胶原蛋白、2g甘油搅拌均匀，脱气，升温至60℃，保温15min，得到葵花籽粕复合物。

实施例2

一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，包括如下步骤：

S1、将100kg小麦秸秆、10kg蘑菇菌渣混合均匀，粉碎，加水至含水量为35wt％，调节温度至30℃，加入复合酶静置8h，高温灭菌得到预制料；

S2、将10kg碳酸氢钾、15kg磷酸氢二铵、10kg磷矿粉、18kg硝酸铵钙、0.1kg腐植酸镁、0.6kg腐植酸锌、0.1kg硼砂、0.2kg黄腐酸二胺铁混合均匀，加入100kg预制料、10kg葵花籽粕复合物搅拌均匀，造粒得到缓释肥料。

葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将15g葵花籽粕、60g浓度为0.8mol/L氢氧化钠溶液搅拌30min，搅拌温度为60℃，过滤，加入16g纤维素磺酸酯搅拌20min，加入10g浓度为5wt％硫酸溶液搅拌30min，搅拌温度为60℃，接着加入15g鱼皮胶原蛋白、1g甘油搅拌均匀，脱气，升温至80℃，保温5min，得到葵花籽粕复合物。

实施例3

一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，包括如下步骤：

S1、将70kg小麦秸秆、18kg蘑菇菌渣混合均匀，粉碎，加水至含水量为28wt％，调节温度至34℃，加入复合酶静置4h，高温灭菌得到预制料；

S2、将18kg碳酸氢钾、6kg磷酸氢二铵、13kg磷矿粉、14kg硝酸铵钙、0.18kg腐植酸镁、0.3kg腐植酸锌、0.18kg硼砂、0.14kg黄腐酸二胺铁混合均匀，加入130kg预制料、6kg葵花籽粕复合物搅拌均匀，造粒得到缓释肥料。

葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将22kg葵花籽粕、53kg浓度为1.2mol/L氢氧化钠溶液搅拌22min，搅拌温度为68℃，过滤，加入12kg纤维素磺酸酯搅拌28min，加入6kg浓度为8wt％硫酸溶液搅拌22min，搅拌温度为80℃，接着加入8kg鱼皮胶原蛋白、1.7kg甘油搅拌均匀，脱气，升温至65℃，保温12min，得到葵花籽粕复合物。

实施例4

一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，包括如下步骤：

S1、将90t小麦秸秆、12t蘑菇菌渣混合均匀，粉碎，加水至含水量为32wt％，调节温度至32℃，加入复合酶静置6h，高温灭菌得到预制料；

S2、将12t碳酸氢钾、12t磷酸氢二铵、11t磷矿粉、16t硝酸铵钙、0.12t腐植酸镁、0.5t腐植酸锌、0.12t硼砂、0.16t黄腐酸二胺铁混合均匀，加入110t预制料、8t葵花籽粕复合物搅拌均匀，造粒得到缓释肥料。

葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将18kg葵花籽粕、57kg浓度为1mol/L氢氧化钠溶液搅拌28min，搅拌温度为62℃，过滤，加入14kg纤维素磺酸酯搅拌22min，加入8kg浓度为6wt％硫酸溶液搅拌28min，搅拌温度为70℃，接着加入12kg鱼皮胶原蛋白、1.3kg甘油搅拌均匀，脱气，升温至75℃，保温8min，得到葵花籽粕复合物。

实施例5

一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，包括如下步骤：

S1、将80kg小麦秸秆、15kg蘑菇菌渣混合均匀，粉碎，加水至含水量为30wt％，调节温度至33℃，加入复合酶静置5h，高温灭菌得到预制料，其中复合酶为木质素酶和纤维素酶的组合物；

S2、将15kg碳酸氢钾、9kg磷酸氢二铵、12kg磷矿粉、15kg硝酸铵钙、0.15kg腐植酸镁、0.4kg腐植酸锌、0.15kg硼砂、0.15kg黄腐酸二胺铁混合均匀，加入120kg预制料、7kg葵花籽粕复合物搅拌均匀，造粒得到缓释肥料。

葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将20kg葵花籽粕、55kg浓度为1.1mol/L氢氧化钠溶液搅拌25min，搅拌温度为65℃，过滤，加入13kg纤维素磺酸酯搅拌25min，加入7kg浓度为7wt％硫酸溶液搅拌25min，搅拌温度为75℃，接着加入10kg鱼皮胶原蛋白、1.5kg甘油搅拌均匀，脱气，升温至70℃，保温10min，得到葵花籽粕复合物。

以花菜为试验对象，选取两块土壤性质、肥力、环境、面积等一致的相邻田地：试验田施用本发明实施例5所得缓释肥料，对比田施用市售缓释肥料，施用量均为50kg/亩，其余种植条件保持一致。秋收时，对比田的平均亩产为1600kg/亩，而试验田的平均亩产2850kg/亩，而且试验田所得花菜饱满，色泽光亮。

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 (10)

1.一种利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将小麦秸秆、蘑菇菌渣混合均匀，粉碎，加水，调节温度，加入复合酶静置，高温灭菌得到预制料；

S2、将碳酸氢钾、磷酸氢二铵、磷矿粉、硝酸铵钙、腐植酸镁、腐植酸锌、硼砂、黄腐酸二胺铁混合均匀，加入预制料、葵花籽粕复合物搅拌均匀，造粒得到缓释肥料。

2.根据权利要求1所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S1中，加水至含水量为25-35wt％。

3.根据权利要求1或2所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S1中，调节温度至30-35℃。

4.根据权利要求1-3任一项所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S1中，静置时间为2-8h。

5.根据权利要求1-4任一项所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S1中，小麦秸秆、蘑菇菌渣的重量比为60-100：10-20。

6.根据权利要求1-5任一项所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S1中，复合酶为木质素酶和纤维素酶的组合物。

7.根据权利要求1-6任一项所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S2中，葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将葵花籽粕、氢氧化钠溶液搅拌，过滤，加入纤维素磺酸酯搅拌，加入硫酸溶液搅拌，接着加入鱼皮胶原蛋白、甘油搅拌均匀，脱气，升温，保温得到葵花籽粕复合物。

8.根据权利要求1-7任一项所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S2中，葵花籽粕复合物采用如下工艺制备：将葵花籽粕、氢氧化钠溶液搅拌20-30min，搅拌温度为60-70℃，过滤，加入纤维素磺酸酯搅拌20-30min，加入硫酸溶液搅拌20-30min，搅拌温度为60-85℃，接着加入鱼皮胶原蛋白、甘油搅拌均匀，脱气，升温至60-80℃，保温5-15min，得到葵花籽粕复合物。

9.根据权利要求1-8任一项所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S2的葵花籽粕复合物制备工艺中，葵花籽粕、氢氧化钠溶液、纤维素磺酸酯、硫酸溶液、鱼皮胶原蛋白、甘油的重量比为15-25：50-60：10-16：5-10：5-15：1-2，氢氧化钠溶液的浓度为0.8-1.4mol/L，硫酸溶液的浓度为5-10wt％。

10.根据权利要求1-9任一项所述利用秸秆资源制备缓释肥料的方法，其特征在于，S2中，碳酸氢钾、磷酸氢二铵、磷矿粉、硝酸铵钙、腐植酸镁、腐植酸锌、硼砂、黄腐酸二胺铁、预制料、葵花籽粕复合物的重量比为10-20：4-15：10-15：13-18：0.1-0.2：0.2-0.6：0.1-0.2：0.1-0.2：100-140：5-10。