CN108191585A - 一种含有酶柠檬酸的生物肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有酶柠檬酸的生物肥及其制备方法,所述生物肥的原料组份及重量配比为:复合酶25‑40份、柠檬酸70‑90份、有机物料150‑200份、无机物料300‑450份、微量元素20‑30份、添加剂30‑45份、纤维素10‑20份、废液500‑700份、化学肥料100‑150份。
Description
技术领域
本发明属于化肥技术领域,主要涉及一种含有酶柠檬酸的生物肥及其制备方法。
背景技术
我国是一个农业大国,年产秸秆大约在7亿吨左右,是一种经济易得的农业废弃物原料。目前,我国对于秸秆的利用技术十分落后,除了用于造纸之外,目前还没有一种高效、经济实用可行的高效综合利用技术。大部分秸秆用于焚烧,这种粗放的利用方式不仅浪费了宝贵资源,而且引起严重的雾霾等环境问题。秸秆如小麦秸秆,其主要成分为纤维素、半纤维素、木质素等物质构成,十分难于降解。目前,虽然有文献报道,可由秸秆转化成呋喃类化合物,但其效率较低、目标产物的收率低,无法实现工业利用。呋喃类化合物是一种基于生物质的重要平台小分子。如5-羟甲基糠醛可被直接转化为各种具有经济价值的乙酰丙酸(LA)、2,5一二甲基呋喃(DMF)、2,5-呋喃二甲酸(FDCA)等高附加值化合物,被认为是一种介于生物质化学和石油工业有机化学之间的最具开发潜力的生物质平台化合物。但目前,5-羟甲基糠醛大部分采用可食用的单糖如果糖和葡萄糖,导致其价格昂贵,限制它的大规模利用。另外一种重要的呋喃化合物为糠醛,它是一种重要的化学品,其原料主要是玉米棒。国内外已经有一些有关秸秆综合利用的技术的报道:申请号为201410433506.1的中国发明报道了一种秸秆组分分离及秸秆组分全利用的方案,通过对秸秆蒸汽爆破处理,将纤维素、半纤维素、木质素分离,然后再对各个组分进行分离和转化。此发明需要添加价格昂贵的酶,反应效率低,生产成本高。
申请号为201110110405.7的中国发明提供了一种水稻炭基缓释肥及其制备方法,其主要技术为将水稻秸秆生物质炭与氮磷钾颗粒复合肥混合,添加粘结剂,形成一种水稻炭基缓释肥。但此方法的不足是将具有较高附加值的半纤维素、纤维素直接热解成生物质炭,浪费了宝贵资源,无法实现秸秆的综合利用。
申请号为201110061698.4的中国发明报道了农作物秸秆制炭并生产缓释肥的方法,首先将秸秆粉碎,将具有较高附加值的半纤维素、纤维素直接热解成生物质炭,浪费了宝贵资源,并且需要添加粘结剂,生产成本过高。
CN 101759498 B一种可降解缓释肥料,缓释期为1-3个月,制作方法如下:第一步:将颗粒肥料在包膜设备中预热至40-52℃,加入占颗粒肥料质量0.5-5%的改性脲醛树脂,在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层,所述改性脲醛树脂制作过程中添加了39-42%的磺化木质素;第二步:把改性高岭土和味精渣混合均匀后,加到包膜设备中运动的肥料颗粒上,继续加热保持温度40-55℃,转动至膜材料被均匀的包裹到肥料颗粒上,并固化成膜,完成一次包膜,改性高岭土和味精渣的使用量占颗粒肥料质量的2-9%,所述改性高岭土采用十六烷基三甲基溴化铵处理;改性高岭土和味精渣混合的比例是改性高岭土7-9份,味精渣1-3份;第三步:按顺序重复第一、二步骤多次,直至包膜材料全部包裹在肥料颗粒上,包膜层固化,制得可降解缓释肥料。
CN 101357867 B一种腐植酸包膜控释肥,一种腐植酸包膜控释肥,其特征在于,包括肥料核芯和腐植酸固体膜材料,总包膜率为1-25%wt,它是通过下述工艺制备的:第一步:将一定量颗粒肥料在包膜设备中预热至55-65℃,加入芳香族多异氰酸酯及其固化剂桐油、豆油、亚麻油或三者任意几种的混合物,芳香族多异氰酸酯及其固化剂的用量为称量的颗粒肥料质量的0.5-1%,其中固化剂占粘结液重量的55-65%,在包膜设备中转动至肥料颗粒表面形成粘结液层;第二步:把腐植酸固体膜材料撒到运动的肥料颗粒上,腐植酸固体膜材料的用量为颗粒肥料质量的1-15%,继续加热保持温度55-65℃,在芳香族多异氰酸酯及其固化剂的作用下,转动至腐植酸固体膜材料被包裹到肥料颗粒上,并固化形成抗冲击、耐磨的包膜层,完成一次包膜;第三步:按顺序重复第一、二步骤多次,直至腐植酸固体膜材料全部包裹在肥料颗粒上,包膜层固化,制得所需腐植酸包膜控释肥。
肥料,是提供一种或一种以上植物必需的营养元素,改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质。农业生产的物质基础之一。中国早在西周时就已知道田间杂草在腐烂以后,有促进黍稷生长的作用。《齐民要术》中详细介绍了种植绿肥的方法以及豆科作物同禾本科作物轮作的方法等;还提到了用作物茎秆与牛粪尿混合,经过践踏和堆制而成肥料的方法
牡蛎壳(俗称贝壳)由粒细胞不断分泌无机盐堆积而形成的。在牡蛎壳的形成中,有机生物大分子作为框架,诱导晶体形成,使得碳酸钙分子不断有次序的堆积,逐渐形成具有较高密度的三维网状结构。牡蛎壳主要是有三层结构组成,最外层是厚度极薄的硬化蛋白角质层,中间是钙质纤维交织,含有较多天然气孔的棱柱层,主要是由方解石构成,内层是珍珠层,主要是由文石构成。在牡蛎的三层结构中,最主要的棱柱层,呈叶片状结构,含有大量微孔,经过煅烧后,CO2排除,剩余主要成分是氧化钙,物质发生分解,原来的孔道发生改变,形成复杂的多孔型结构,牡蛎壳的物质组成分为无机质和有机质两部分,无机质部分碳酸钙为主,占牡蛎壳质量90%以上,其中,钙元素约占39.78%,此外,还包含铜、铁、锌、锰、锶等20多种微量元素;牡蛎壳的有机成分约占牡蛎壳质量的3-5%,含有甘氨酸、胱氨酸、蛋氨酸等17中氨基酸。
牡蛎壳来源广泛,借助牡蛎壳开发高效廉价的生物肥,对提高肥料的利用率具有重大的意义。
现有技术中,微生物肥料通常是采用单一菌种单独液体发酵后,再与固体附着物搅拌,制成单一性能的微生物肥料。近年来,也有开发复合菌剂的报道,但所采用的发酵生产工艺基本上都是各菌种单独液体发酵后,再与固体附着物共同混合搅拌而成。例如,唐欣昀等人在“微生物肥料及其生产应用中的问题”一文中报道了有关复合微生物肥料在生产应用中的一些问题(《生物学杂志》,2000年2月18卷第1期)。崔正忠等人在“微生物肥料生产、应用中需注意问题”(《北方园艺》,2001年第1期)一文中也报道了类似内容。总起来说,目前所应用的微生物肥料的生产只是购买菌种发酵后用物理搅拌方式与固体附着物混合,不仅菌种发酵周期长,生产成本高,而且由于存在随意复配情况导致产品性能不稳定,使产品的芽胞形成率偏低,质量难以保证。
绿色环保生物有机复合肥料及其生产方法是汲取传统有机肥料之精华,结合现代生物技术,加工而成的高科技产品。其营养元素集速效、长效、增效为一体,具有提高农产品品质、抑制土传病害、增强作物抗逆性、促进作物早熟的作用。
该技术采用有机、无机、生物三位一体的配合,适于各类农作物及其蔬菜底肥的施用,可广泛应用于绿色农业、生态农业和环保农业施肥,在制作中采用颗粒剂,使之该肥料具有较好的长效性。
现有技术中有多篇专利文件公开了种种利用生物菌肥生产复合肥料的生产方法,其中最接近的对比文献为:
公开号CN1403418A公开了利用生物菌肥,与无机原料配合生产一种有机生物复合肥,其缺点是:一是菌种及菌肥制作没有公开;二是选用无机原料单一;
公开号CN1654443A公开了生物细菌复合肥料,与无机原料配合生产一种有机生物复合肥,其缺点是:生物菌肥制造没有完全公开,在生产和制造中很难实现;
公开号CN1951875A公开了利用生物菌肥配合生产一种有机生物复合肥,其缺点是:一是生物菌肥的名称和编号以及工艺没有完全公开,很难制作生物菌肥。
现在,急需一种抑制土壤板结,增加土壤团粒结构的生物肥料。
发明内容
为克服现有技术中存在的上述问题,本发明人经过深入研究和大量试验,提供了如下技术方案。
一种含有酶柠檬酸的生物肥,所述生物肥的原料组份及重量配比为:复合酶25-40份、柠檬酸70-90份、有机物料150-200份、无机物料300-450份、微量元素20-30份、添加剂30-45份、纤维素10-20份、废液500-700份、化学肥料100-150份。
优选,所述生物肥的原料组份及重量配比优选为:酶30-35份、柠檬酸75-80份、有机物料160-180份、无机物料350-400份、微量元素25-30份、添加剂35-40份、纤维素10-15份、废液550-600份、化学肥料120-130份。
所述有机物料的原料组分及重量份配比为,棉粕10-15份、玉米胚芽粕15-20份、花生粕5-10份、植物秸秆50-100份、甘蔗渣20-30份、中药渣15-20份、食用菌渣10-15份、水稻壳5-10份、核桃壳10-15份、杜仲叶5-10份、桑叶5-10份、西瓜皮10-15份、山楂核5-10份、鹅不食草1-5份、海藻40-80份、蜻蜓草10-15份、畜禽粪便400-500份,其中所述畜牧粪便为牛、猪、鸡、羊、马或鸭粪。
所述无机物料的原料组分及重量份配比为,稻壳灰100-150份、硅灰50-80份、粉煤灰50-70份、硼砂1-5份、陶瓷废渣50-80份、珍珠岩粉10-20份、硅藻土10-20份、膨润土1-5份、蒙脱土20-25份、凹凸棒土10-20份、石灰石粉30-50份、海泡石粉25-35份、电气石粉1-5份、滑石粉10-15份、云母20-30份、麦饭石10-15份、磷矿粉1-5份。
所述化学肥料为尿素、氯化钾、氯化铵、钙镁磷肥和硫酸钾的一种或几种混合物。
所述微量元素选自氯化锌、氯化铜、氯化镁、氯化铁、硝酸铵、硝酸亚铁、硝酸铁、硝酸钾、硝酸锌、硝酸铜、硝酸铈铵、硝酸镁、硝酸锰、硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸锰、硫酸二氢钾、硫酸锌、磷酸锌、磷酸铜、磷酸氢二钾、过磷酸钙、磷酸锰、磷酸亚铁、磷酸铁、钼酸钠、黄腐酸盐、碳酸钙、碳酸钾、高锰酸钾中的一种或几种的组合物。
所述添加剂的原料组份及重量份配比为,交联剂5-10份、缓释剂50-60份、抑制剂1-5份、偶联剂5-10份、封闭剂1-5份、引发剂12-16份、调理剂10-15份;
所述废液为酒糟废液或经过降磷处理的市政污水,该经过降磷处理的市政污水的磷含量为1-5ppm质量;所述的复合酶选自羧酸酯酶、有机磷水解酶或纤维素酶中的两种或者两种以上的混合物。
所述一种含有酶柠檬酸的生物肥的制备方法,所述制备方法步骤如下:
步骤(1)原料预处理;所述原料预处理具体步骤为,将有机物料中的植物秸秆经55-60℃烘干至恒重,用切割机进行切割处理为长度1cm,将切割后的植物秸秆连同其它有机物料一同去除杂质,在远红外线灭菌机里进行90-120秒灭菌,然后再进行高温灭菌,设定灭菌温度范围为100℃,压力为3-4MPa,灭菌时长范围为10-20分钟;投入连续热解装置中,在惰性气体氛围下,升温至120-150℃加热炭化3-5h,然后粉碎、过250目筛,冷却至室温,制得有机物生物质炭A;将有机物生物质炭A加入乙醇中浸泡,料溶重量比为1∶(6-8),浸泡10-30小时,使其含乙醇达到10-20wt%,然后进行真空干燥10-15min,真空干燥后的有机物料,加入搅拌球磨机中,转速为100-150r/min,球磨时间10-15min,得到有机物料粉末再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到干燥有机物料细粉A;所述真空干燥为在干燥腔内进行热风-红外-微波干燥,热风温度40-50℃,远红外辐射强度0.3-0.4W/cm2,微波加热第一阶段功率为100-150W,第二阶段功率为200-300W,第三阶段功率为350-400W,传送带速度1-2m/min,循环9-10次;
无机物料的处理:将无机物料放入粉碎器中粉碎20-30min,过400目,之后放入马沸炉中,在1000℃下煅烧5-6h,得煅烧无机物料粉,将无机物料粉加入搅拌球磨机中,转速为200-250r/min,球磨时间3-5min,得到无机物料粉末,再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到无机物料细粉A,将无机物料细粉A中加入总重量3-5倍的水,在室温下超声并机械搅拌20-40min,形成反应底液A,备用;
步骤(2)复合酶的制备,具体包括向陶瓷发酵罐中按照复合酶的原料组份及重量配比,加入酶,混合得到混合物a;边搅拌,边向混合物a中加入水及干燥有机物料细粉A得到混合物b;
将混合物b经微滤生物陶瓷薄膜过滤,分别收集截留物和滤过液;然后将滤过液继续进行超滤膜过滤,得到超滤膜过滤液A备用;所述生物陶瓷薄膜为氧化锆基纳米无机薄膜,截留分子量为1500MW,微滤温度为20-25℃;超滤膜截留分子量为400MW,超滤温度为40℃;所述纳米无机薄膜的厚度为10-15微米;所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为:二氧化硅8-10份、氧化镁5-8份、氧化钇稳定的氧化锆15-20份、碳化钛5-15份、碳纤维1-4份、氧化铝8-10份、氮化镁5-8份、氮化硅3-4份、碳化硅5-10份;
步骤(3)制备生物肥,向步骤(1)中的反应底液A中加入化学肥料、微量元素、添加剂、柠檬酸、纤维素、干燥有机物料细粉A、复合酶和废液,在搅拌机中以1000转/min,搅拌25-35min,停止搅拌,然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒,干燥,得到粒状物A,将粒状物A放置带高压喷头和热风烘烤的在高温滚动流化床上,将复合液C通过高压喷头重复7-8次均匀的喷洒在粒状物A上,每次喷洒时配合120-130℃的热风烘烤,待操作完毕,采用35-45℃干燥2-3h,冷却,袋装即得。
所述一种含有酶柠檬酸的生物肥的应用,其特征在于,所述应用步骤如下:
(1)拌种;(2)浸种;(3)沾根;(4)灌根;(5)穴施。
土地管理,铺设输水设施;在距离每亩待种种子的田地边缘10-15m处,挖一圆锥形大坑,深度为1-3m,用挖出的土将深坑四周的地面垫高30-40cm;坑内中间部位挖直径为1.5-2m的集水井,深度以达到地下水为止,坑的其余部分从高到低依次垫上原土层、细砂层、粉煤灰层和砾石层;在种种子的田地的两端分别设置3-5条汇水沟,并分别通过水管与一个抽水井连通,在每个高田垄背阳的一侧挖出一条宽30-40厘米,深20-30厘米的储水沟,紧贴储水沟放置3-4个储水槽,每个储水槽均与所述的汇水沟连通,每个储水槽上每隔2-3米设置一个朝向储水沟的出水口;田间埋设暗管,暗管与出水口连接,暗管直径5-8cm,暗管周壁设置渗水孔;暗管间距2-3米,埋深1米,长度20-25米;所述储水槽采用碳/碳化硅复合材料制备而成,所述储水槽内表面涂覆有防渗水涂层;储水槽设在田边1-2米处;所述碳/碳化硅复合材料的原料组分及重量份配比为氧化镁5-8份、氮化钛5-15份、碳纤维1-4份、氧化铝8-10份、氮化硅3-4份、碳化硅40-50份、石墨30-45份。
用空心砖将种植田分隔成宽1.5-2.5米的种植行,空心砖垒高10-15厘米,宽5-7厘米,然后在空心砖上放置角度为10-15°的齿形管道,齿峰处设有喷水口;喷灌系统包括设置在水源上的抽水泵,抽水泵连接有主系统截流闸阀,主系统截流闸阀连通有主管,主管的一端连接有主系统截流闸阀,主管的另一端连接有电磁阀,电磁阀通过控制器控制,电磁阀连接有压力调节器,压力调节器连用有若干个支管,支管上设置有喷头;喷头为旋转式喷头,喷头的射程为1-5m,每根支管上相邻两个喷头之间的距离为5-8m,相邻两个支管之间的距离为5-8m;
土地翻整;并用质量浓度为5%呋喃丹4-5kg/亩、质量浓度为80%敌克松可湿性粉剂2-3kg/亩均匀撒施到土壤中进行消毒,在种植行内深耕50-60cm,并将土壤细碎均匀;开挖宽15-30厘米,深35-55厘米的种植沟,行距15-25cm,在种植沟内由下到上依次铺设5-10cm砾石层、1-5cm细砂层15-20cm的复合土壤和14-20cm的原土层;复合土壤与原土层形成种植层;在种植层上起土垄,土垄之间设置行沟,土垄和行沟的高度差为15-20cm,土垄上种植种子;所述复合土壤为取挖取的经过细碎均匀的土壤与污泥按照1:(5-8)的重量份配比配置而成。
施基肥,施基肥时间在深耕前10-15天,施肥量为每亩10-35kg,所述基肥为含有酶柠檬酸的生物肥。
通过使用磷吸附剂来降所述污泥中磷含量。所述磷吸附剂优选为经过表面处理而含有螯合基团和可交换铁离子的的纤维素基材。优选地,所述纤维素可以通过如下方法进行制备:对纤维素的表面进行处理,使其表面含有-O-CH2CHOHCH2-NL(CH2)mNHCHCH2NH2,其中m为1-3的整数、L为H或胺肟基然后用Fe(NO3)3水溶液进行流动浸渍处理。修饰后的纤维素表面含有的氨基和/或胺肟基可以与Fe离子发生螯合,在用于磷吸附时,铁离子能够与磷酸离子发生反应而进行固化,然后可通过沉淀、过滤等方法将磷酸离子除去。
纤维素表面的修饰方法例如由下式所示:
其中DEN为二亚乙基三胺。
在一个优选实施方案中,在所述在步骤(2)中,所述污泥为含水率≤15重量%的市政污泥。可以利用其它工艺(例如发电、送热)中热风炉产生的高温烟气将含水率≤80%的湿污泥一次烘干至含水率≤15重量%,其中边烘干边进行破碎以增加污泥与热风的接触面积,提高热效率,并使烘干污泥的颗粒变小,使得直径d≤3mm。
本发明人经过研究发现,由于包装和运输等工艺的需要,有时需要在造粒过程中加入粘结剂,而传统的造粒粘结剂并不适合本发明,这是因为传统的粘结剂例如拟薄水铝石会对肥效产生影响,甚至污染土壤。经过大量研究和试验,本发明人发现,污泥(例如市政污泥)中的腐殖酸如果经过一定碱处理(例如用NaOH溶液进行处理),处理后获得的碱溶液是一种亲水性比较强的可逆胶体,同时具有很大表面积又具有胶体的粘结性和很强的吸咐力,可以非常有效地用作粘结剂。因此,在本发明中,优选地,在进行造粒时加入生物质型粘结剂,生物质型粘结剂的加入量为物料A和B的总重量的5-15%,所述生物质型粘结剂由富含腐殖酸的污泥(例如市政污泥)制得,其制备方法为:向富含腐殖酸的污泥添加碱液(例如NaOH水溶液),在80-120℃下蒸煮1-5h,然后在100℃保温静置1-6h,上清液即为生物质型粘结剂。
本申请中,所用稻壳灰的制备;
步骤(1)首先,将自张家口市万全县稻壳加工厂买来的稻壳洗干净、烘干,除去其中的杂质,以备稻壳灰的制作使用;
步骤(2)设置升温制度,将稻壳灰的烧成最高温度定为600℃;烧成制度设计为:室温至300℃升温30min;300-400℃升温20min;400-600℃升温30min;600℃恒温30min;600℃-常温,自然降温;
①20℃左右至300℃升温30min;
②300-400℃升温30min;
③400-600℃升温30min;
④600℃恒温30min;
⑤600-300℃降温约4h;
⑥300℃至室温降温约1.5h。
步骤(3)将烘干的稻壳放入耐火坩埚中,并将坩埚放入升温炉中进行燃烧处理;
步骤(4)直到炉内降温到300℃以下后,将坩埚取出放到窗外快速冷却,待温度冷却后将制成的稻壳灰从坩埚中取出,测得烧制成功的稻壳灰的主要成分为SiO2;
步骤(5),稻壳灰的粉磨;(YJ-300型高速万能粉碎机,由济南亿健医疗设备有限公司制造,额定电压220V,功率1400W,电机转速28000转/分,粉细度为50-300目,)将燃烧后的稻壳灰放入粉碎机中进行粉磨处理,其中,稻壳灰作2min、3min、4min的粉磨处理;
步骤(6)将粉磨稻壳灰用安泰科技股份有限公司X射线衍射仪进行XRD衍射分析;
步骤2、分别每组称取相应原料;
步骤3、分别按各组所需将原料倒入拌合板上进行拌合1min,形成混合料
步骤4、将确定量的拌合水倒入混合料搅拌2min
步骤5、注模成型;
步骤6、脱模,在烘箱中进行干燥,30-40℃,干燥10-15h;
步骤7、烧结,在900-1000℃,烧结5-7h;
步骤8、得到最终产品。
水稻,本科植物,原产自亚洲热带,有24条染色体。水稻首先在中国被发现并被种植,后来流传到世界各地。我们所食用的大米就是水稻所结出的稻粒在去掉壳后的东西。现今,世界上大多数的人口靠大米为生。而稻壳就是水稻的副产品,大米外面裹得那层壳就是稻壳。稻壳的物质组成为:粗纤维35.5%-45%、木质素21%-26%、缩聚戊糖16%-22%、灰分11.4%-22%、二氧化硅10%-21%(见表1)。
表1稻壳的物质组成
稻壳中主要元素组成为C、H、O、Si还夹由少量的杂质,这就为稻壳制造高性能肥料以及复合土壤获得了极为有益的条件。且水稻作为世界级农作物,近年来稻谷的年产量已达到六亿多吨,而作为农业大国的中国,水稻的年产量也达到近世界的一半;而稻壳作为水稻的副产品,它的产量巨大,是稻谷重量的20%。但是尽管稻壳有许多潜在的农业用途,稻壳的大部分还没有发现合理的回收利用的方法。
表2稻壳灰的化学成分(%)
附图说明
图1:本申请生物陶瓷薄膜的SEM图。
有益效果
在本申请的技术方案中,创造性的使用了无机物料,其中主要是陶瓷废料,此处所说的陶瓷废料是以陶瓷废坯料为主的原料,包括但不限于陶瓷烧结废料、陶瓷成品残次品废料以及陶瓷生产过程中产生的其它废料。
1、加入陶瓷废料,形成良好的微生物生存环境,同时,吸附微生物在发酵过程中的低分子有机酸,增强颗粒的成型和后期应用过程的反土效应。
2、采用本申请技术方案制成的生物肥,经大量实验证明,对玉米、高粱、谷类、豆类、水稻、林果、花卉、牧草等作物的生长具有突出的作用,增产幅度达50-60%,且具有显著的抗病、抗倒伏、抗虫害作用,可替代农药、化肥、激素,避免化学污染,改良土壤性状,改善产品品质,使产品达到绿色或有机标准。特别是采用了农村现有的各种农作物秸秆和粪便作为载体,进一步降低了生物肥的成本,为生物肥的普及应用开辟了新的途径。
3、添加多种添加剂,特别增加了环保性微孔材料,既提高了透气性,又为保水剂的缓释提供了由内到外的良好通道,在土壤的自然压力下,水分缓释和复吸可顺利进行,微孔材料又是良好的吸附载体,大大提高了土壤的保肥保水能力。对微生物的繁殖生长和蓄水涵养起到了重要的调控作用。吸水倍率≥500g/g无离子水,20s吸水可达100%,pH6.5-7.5。
4、采用农作物副产物、有机和无机物料、增加了土地的有机质和蛋白的含量,降低了土地的板结;
5、能够有效抑制土壤板结,增加土壤团粒结构的生物肥料。
具体实施方式
实施例1
一种含有酶柠檬酸的生物肥,所述生物肥的原料组份及重量配比为:复合酶25份、柠檬酸70份、有机物料150份、无机物料300份、微量元素20份、添加剂30份、纤维素10份、废液500份、化学肥料100份。
所述有机物料的原料组分及重量份配比为,棉粕10份、玉米胚芽粕15份、花生粕5份、植物秸秆50份、甘蔗渣20份、中药渣15份、食用菌渣10份、水稻壳5份、核桃壳10份、杜仲叶5份、桑叶5份、西瓜皮10份、山楂核5份、鹅不食草1份、海藻40份、蜻蜓草10份、畜禽粪便400份,其中所述畜牧粪便为牛、猪、鸡、羊、马或鸭粪。
所述无机物料的原料组分及重量份配比为,稻壳灰100份、硅灰50份、粉煤灰50份、硼砂1份、陶瓷废渣50份、珍珠岩粉10份、硅藻土10份、膨润土1份、蒙脱土20份、凹凸棒土10份、石灰石粉30份、海泡石粉25份、电气石粉1份、滑石粉10份、云母20份、麦饭石10份、磷矿粉1份。
所述化学肥料为尿素。
所述微量元素选自氯化锌、氯化铜、氯化镁、氯化铁。
所述添加剂的原料组份及重量份配比为,交联剂5份、缓释剂50份、抑制剂1份、偶联剂5份、封闭剂1份、引发剂12份、调理剂10份;
所述废液为经过降磷处理的市政污水,该经过降磷处理的市政污水的磷含量为1ppm质量;
所述的复合酶选自有机磷水解酶和纤维素酶的混合物。
所述一种含有酶柠檬酸的生物肥的制备方法,所述制备方法步骤如下:
步骤(1)原料预处理;所述原料预处理具体步骤为,将有机物料中的植物秸秆经55℃烘干至恒重,用切割机进行切割处理为长度1cm,将切割后的植物秸秆连同其它有机物料一同去除杂质,在远红外线灭菌机里进行90秒灭菌,然后再进行高温灭菌,设定灭菌温度范围为100℃,压力为3MPa,灭菌时长范围为10分钟;投入连续热解装置中,在惰性气体氛围下,升温至120℃加热炭化3h,然后粉碎、过250目筛,冷却至室温,制得有机物生物质炭A;将有机物生物质炭A加入乙醇中浸泡,料溶重量比为1∶6,浸泡10小时,使其含乙醇达到10wt%,然后进行真空干燥10min,真空干燥后的有机物料,加入搅拌球磨机中,转速为100r/min,球磨时间10min,得到有机物料粉末再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到干燥有机物料细粉A;所述真空干燥为在干燥腔内进行热风-红外-微波干燥,热风温度40℃,远红外辐射强度0.3W/cm2,微波加热第一阶段功率为100W,第二阶段功率为200W,第三阶段功率为350W,传送带速度1m/min,循环9次;
无机物料的处理:将无机物料放入粉碎器中粉碎20min,过400目,之后放入马沸炉中,在1000℃下煅烧5h,得煅烧无机物料粉,将无机物料粉加入搅拌球磨机中,转速为200r/min,球磨时间3min,得到无机物料粉末,再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到无机物料细粉A,将无机物料细粉A中加入总重量3倍的水,在室温下超声并机械搅拌20min,形成反应底液A,备用;
步骤(2)复合酶的制备,具体包括向陶瓷发酵罐中按照复合酶的原料组份及重量配比,加入酶,混合得到混合物a;边搅拌,边向混合物a中加入水及干燥有机物料细粉A得到混合物b;
将混合物b经微滤生物陶瓷薄膜过滤,分别收集截留物和滤过液;然后将滤过液继续进行超滤膜过滤,得到超滤膜过滤液A备用;所述生物陶瓷薄膜为氧化锆基纳米无机薄膜,截留分子量为1500MW,微滤温度为20℃;超滤膜截留分子量为400MW,超滤温度为40℃;所述纳米无机薄膜的厚度为10微米;所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为:二氧化硅8份、氧化镁5份、氧化钇稳定的氧化锆15份、碳化钛5份、碳纤维1份、氧化铝8份、氮化镁5份、氮化硅3份、碳化硅5份;
步骤(3)制备生物肥,向步骤(1)中的反应底液A中加入化学肥料、微量元素、添加剂、柠檬酸、纤维素、干燥有机物料细粉A、复合酶和废液,在搅拌机中以1000转/min,搅拌25min,停止搅拌,然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒,干燥,得到粒状物A,将粒状物A放置带高压喷头和热风烘烤的在高温滚动流化床上,将复合液C通过高压喷头重复7次均匀的喷洒在粒状物A上,每次喷洒时配合120℃的热风烘烤,待操作完毕,采用35℃干燥2h,冷却,袋装即得。
所述一种含有酶柠檬酸的生物肥的应用,所述应用步骤如下:
(1)拌种;(2)浸种;(3)沾根;(4)灌根;(5)穴施。
土地管理,铺设输水设施;在距离每亩待种种子的田地边缘10m处,挖一圆锥形大坑,深度为1m,用挖出的土将深坑四周的地面垫高30cm;坑内中间部位挖直径为1.5m的集水井,深度以达到地下水为止,坑的其余部分从高到低依次垫上原土层、细砂层、粉煤灰层和砾石层;在种种子的田地的两端分别设置3条汇水沟,并分别通过水管与一个抽水井连通,在每个高田垄背阳的一侧挖出一条宽30厘米,深20厘米的储水沟,紧贴储水沟放置3个储水槽,每个储水槽均与所述的汇水沟连通,每个储水槽上每隔2米设置一个朝向储水沟的出水口;田间埋设暗管,暗管与出水口连接,暗管直径5cm,暗管周壁设置渗水孔;暗管间距2米,埋深1米,长度20米;所述储水槽采用碳/碳化硅复合材料制备而成,所述储水槽内表面涂覆有防渗水涂层;储水槽设在田边1米处;所述碳/碳化硅复合材料的原料组分及重量份配比为氧化镁5份、氮化钛5份、碳纤维1份、氧化铝8份、氮化硅3份、碳化硅40份、石墨30份。
用空心砖将种植田分隔成宽1.5米的种植行,空心砖垒高10厘米,宽5厘米,然后在空心砖上放置角度为10°的齿形管道,齿峰处设有喷水口;喷灌系统包括设置在水源上的抽水泵,抽水泵连接有主系统截流闸阀,主系统截流闸阀连通有主管,主管的一端连接有主系统截流闸阀,主管的另一端连接有电磁阀,电磁阀通过控制器控制,电磁阀连接有压力调节器,压力调节器连用有若干个支管,支管上设置有喷头;喷头为旋转式喷头,喷头的射程为1m,每根支管上相邻两个喷头之间的距离为5m,相邻两个支管之间的距离为5m;
土地翻整;并用质量浓度为5%呋喃丹4kg/亩、质量浓度为80%敌克松可湿性粉剂2kg/亩均匀撒施到土壤中进行消毒,在种植行内深耕50cm,并将土壤细碎均匀;开挖宽15厘米,深35厘米的种植沟,行距15cm,在种植沟内由下到上依次铺设5cm砾石层、1cm细砂层15cm的复合土壤和14cm的原土层;复合土壤与原土层形成种植层;在种植层上起土垄,土垄之间设置行沟,土垄和行沟的高度差为15cm,土垄上种植种子;所述复合土壤为取挖取的经过细碎均匀的土壤与污泥按照1:5的重量份配比配置而成。
施基肥,施基肥时间在深耕前10天,施肥量为每亩10kg,所述基肥为含有酶柠檬酸的生物肥。
实施例2
一种含有酶柠檬酸的生物肥,所述生物肥的原料组份及重量配比为:复合酶40份、柠檬酸90份、有机物料200份、无机物料450份、微量元素30份、添加剂45份、纤维素20份、废液700份、化学肥料150份。
所述有机物料的原料组分及重量份配比为,棉粕15份、玉米胚芽粕20份、花生粕10份、植物秸秆100份、甘蔗渣30份、中药渣20份、食用菌渣15份、水稻壳10份、核桃壳15份、杜仲叶10份、桑叶10份、西瓜皮15份、山楂核10份、鹅不食草5份、海藻80份、蜻蜓草15份、畜禽粪便500份,其中所述畜牧粪便为牛、猪、鸡、羊、马或鸭粪。
所述无机物料的原料组分及重量份配比为,稻壳灰150份、硅灰80份、粉煤灰70份、硼砂5份、陶瓷废渣80份、珍珠岩粉20份、硅藻土20份、膨润土5份、蒙脱土25份、凹凸棒土20份、石灰石粉50份、海泡石粉35份、电气石粉5份、滑石粉15份、云母30份、麦饭石15份、磷矿粉5份。
所述化学肥料为钙镁磷肥。
所述微量元素选自硝酸铵、硝酸亚铁、硝酸铁、硝酸钾、硝酸锌、硝酸铜、硝酸铈铵、硝酸镁、硝酸锰。
所述添加剂的原料组份及重量份配比为,交联剂10份、缓释剂60份、抑制剂5份、偶联剂10份、封闭剂5份、引发剂16份、调理剂15份;
所述废液为经过降磷处理的市政污水,该经过降磷处理的市政污水的磷含量为5ppm质量;
所述的复合酶选自羧酸酯酶、有机磷水解酶。
所述一种含有酶柠檬酸的生物肥的制备方法,所述制备方法步骤如下:
步骤(1)原料预处理;所述原料预处理具体步骤为,将有机物料中的植物秸秆经60℃烘干至恒重,用切割机进行切割处理为长度1cm,将切割后的植物秸秆连同其它有机物料一同去除杂质,在远红外线灭菌机里进行120秒灭菌,然后再进行高温灭菌,设定灭菌温度范围为100℃,压力为4MPa,灭菌时长范围为20分钟;投入连续热解装置中,在惰性气体氛围下,升温至150℃加热炭化5h,然后粉碎、过250目筛,冷却至室温,制得有机物生物质炭A;将有机物生物质炭A加入乙醇中浸泡,料溶重量比为1∶6,浸泡10小时,使其含乙醇达到10wt%,然后进行真空干燥10min,真空干燥后的有机物料,加入搅拌球磨机中,转速为100r/min,球磨时间10min,得到有机物料粉末再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到干燥有机物料细粉A;所述真空干燥为在干燥腔内进行热风-红外-微波干燥,热风温度40℃,远红外辐射强度0.4W/cm2,微波加热第一阶段功率为150W,第二阶段功率为300W,第三阶段功率为400W,传送带速度2m/min,循环10次;
无机物料的处理:将无机物料放入粉碎器中粉碎30min,过400目,之后放入马沸炉中,在1000℃下煅烧6h,得煅烧无机物料粉,将无机物料粉加入搅拌球磨机中,转速为250r/min,球磨时间5min,得到无机物料粉末,再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到无机物料细粉A,将无机物料细粉A中加入总重量5倍的水,在室温下超声并机械搅拌40min,形成反应底液A,备用;
步骤(2)复合酶的制备,具体包括向陶瓷发酵罐中按照复合酶的原料组份及重量配比,加入酶,混合得到混合物a;边搅拌,边向混合物a中加入水及干燥有机物料细粉A得到混合物b;
将混合物b经微滤生物陶瓷薄膜过滤,分别收集截留物和滤过液;然后将滤过液继续进行超滤膜过滤,得到超滤膜过滤液A备用;所述生物陶瓷薄膜为氧化锆基纳米无机薄膜,截留分子量为1500MW,微滤温度为25℃;超滤膜截留分子量为400MW,超滤温度为40℃;所述纳米无机薄膜的厚度为15微米;所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为:二氧化硅10份、氧化镁8份、氧化钇稳定的氧化锆20份、碳化钛15份、碳纤维4份、氧化铝10份、氮化镁8份、氮化硅4份、碳化硅10份;
步骤(3)制备生物肥,向步骤(1)中的反应底液A中加入化学肥料、微量元素、添加剂、柠檬酸、纤维素、干燥有机物料细粉A、复合酶和废液,在搅拌机中以1000转/min,搅拌35min,停止搅拌,然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒,干燥,得到粒状物A,将粒状物A放置带高压喷头和热风烘烤的在高温滚动流化床上,将复合液C通过高压喷头重复8次均匀的喷洒在粒状物A上,每次喷洒时配合120-130℃的热风烘烤,待操作完毕,采用45℃干燥3h,冷却,袋装即得。
所述一种含有酶柠檬酸的生物肥的应用,所述应用步骤如下:
(1)拌种;(2)浸种;(3)沾根;(4)灌根;(5)穴施。
土地管理,铺设输水设施;在距离每亩待种种子的田地边缘15m处,挖一圆锥形大坑,深度为3m,用挖出的土将深坑四周的地面垫高40cm;坑内中间部位挖直径为2m的集水井,深度以达到地下水为止,坑的其余部分从高到低依次垫上原土层、细砂层、粉煤灰层和砾石层;在种种子的田地的两端分别设置5条汇水沟,并分别通过水管与一个抽水井连通,在每个高田垄背阳的一侧挖出一条宽40厘米,深30厘米的储水沟,紧贴储水沟放置4个储水槽,每个储水槽均与所述的汇水沟连通,每个储水槽上每隔3米设置一个朝向储水沟的出水口;田间埋设暗管,暗管与出水口连接,暗管直径8cm,暗管周壁设置渗水孔;暗管间距3米,埋深1米,长度25米;所述储水槽采用碳/碳化硅复合材料制备而成,所述储水槽内表面涂覆有防渗水涂层;储水槽设在田边2米处;所述碳/碳化硅复合材料的原料组分及重量份配比为氧化镁8份、氮化钛15份、碳纤维4份、氧化铝10份、氮化硅4份、碳化硅50份、石墨45份。
用空心砖将种植田分隔成宽2.5米的种植行,空心砖垒高15厘米,宽7厘米,然后在空心砖上放置角度为15°的齿形管道,齿峰处设有喷水口;喷灌系统包括设置在水源上的抽水泵,抽水泵连接有主系统截流闸阀,主系统截流闸阀连通有主管,主管的一端连接有主系统截流闸阀,主管的另一端连接有电磁阀,电磁阀通过控制器控制,电磁阀连接有压力调节器,压力调节器连用有若干个支管,支管上设置有喷头;喷头为旋转式喷头,喷头的射程为5m,每根支管上相邻两个喷头之间的距离为8m,相邻两个支管之间的距离为8m;
土地翻整;并用质量浓度为5%呋喃丹5kg/亩、质量浓度为80%敌克松可湿性粉剂3kg/亩均匀撒施到土壤中进行消毒,在种植行内深耕60cm,并将土壤细碎均匀;开挖宽30厘米,深55厘米的种植沟,行距25cm,在种植沟内由下到上依次铺设10cm砾石层、5cm细砂层20cm的复合土壤和20cm的原土层;复合土壤与原土层形成种植层;在种植层上起土垄,土垄之间设置行沟,土垄和行沟的高度差为20cm,土垄上种植种子;所述复合土壤为取挖取的经过细碎均匀的土壤与污泥按照1:8的重量份配比配置而成。
施基肥,施基肥时间在深耕前15天,施肥量为每亩35kg,所述基肥为含有酶柠檬酸的生物肥。
实施例3
一种含有酶柠檬酸的生物肥,所述生物肥的原料组份及重量配比优选为:酶30份、柠檬酸80份、有机物料180份、无机物料400份、微量元素30份、添加剂40份、纤维素15份、废液600份、化学肥料130份。
所述有机物料的原料组分及重量份配比为,棉粕12份、玉米胚芽粕18份、花生粕9份、植物秸秆58份、甘蔗渣26份、中药渣18份、食用菌渣13份、水稻壳9份、核桃壳12份、杜仲叶7份、桑叶6份、西瓜皮12份、山楂核7份、鹅不食草2份、海藻60份、蜻蜓草14份、畜禽粪便420份,其中所述畜牧粪便为牛、猪、鸡、羊、马或鸭粪。
所述无机物料的原料组分及重量份配比为,稻壳灰120份、硅灰67份、粉煤灰68份、硼砂2份、陶瓷废渣78份、珍珠岩粉12份、硅藻土14份、膨润土3份、蒙脱土22份、凹凸棒土14份、石灰石粉35份、海泡石粉30份、电气石粉4份、滑石粉12份、云母26份、麦饭石11份、磷矿粉4份。
所述化学肥料为硫酸钾。
所述微量元素选自硫酸铜、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸锰、硫酸二氢钾、硫酸锌。
所述添加剂的原料组份及重量份配比为,交联剂9份、缓释剂56份、抑制剂2份、偶联剂8份、封闭剂2份、引发剂15份、调理剂11份;
所述废液为经过降磷处理的市政污水,该经过降磷处理的市政污水的磷含量为2ppm质量;
所述的复合酶选自羧酸酯酶和纤维素酶的混合物。
所述一种含有酶柠檬酸的生物肥的制备方法,所述制备方法步骤如下:
步骤(1)原料预处理;所述原料预处理具体步骤为,将有机物料中的植物秸秆经56℃烘干至恒重,用切割机进行切割处理为长度1cm,将切割后的植物秸秆连同其它有机物料一同去除杂质,在远红外线灭菌机里进行110秒灭菌,然后再进行高温灭菌,设定灭菌温度范围为100℃,压力为4MPa,灭菌时长范围为15分钟;投入连续热解装置中,在惰性气体氛围下,升温至130℃加热炭化4h,然后粉碎、过250目筛,冷却至室温,制得有机物生物质炭A;将有机物生物质炭A加入乙醇中浸泡,料溶重量比为1∶7,浸泡20小时,使其含乙醇达到15wt%,然后进行真空干燥14min,真空干燥后的有机物料,加入搅拌球磨机中,转速为130r/min,球磨时间12min,得到有机物料粉末再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到干燥有机物料细粉A;所述真空干燥为在干燥腔内进行热风-红外-微波干燥,热风温度45℃,远红外辐射强度0.4W/cm2,微波加热第一阶段功率为120W,第二阶段功率为220W,第三阶段功率为350W,传送带速度1m/min,循环10次;
无机物料的处理:将无机物料放入粉碎器中粉碎25min,过400目,之后放入马沸炉中,在1000℃下煅烧6h,得煅烧无机物料粉,将无机物料粉加入搅拌球磨机中,转速为220r/min,球磨时间4min,得到无机物料粉末,再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到无机物料细粉A,将无机物料细粉A中加入总重量4倍的水,在室温下超声并机械搅拌30min,形成反应底液A,备用;
步骤(2)复合酶的制备,具体包括向陶瓷发酵罐中按照复合酶的原料组份及重量配比,加入酶,混合得到混合物a;边搅拌,边向混合物a中加入水及干燥有机物料细粉A得到混合物b;
将混合物b经微滤生物陶瓷薄膜过滤,分别收集截留物和滤过液;然后将滤过液继续进行超滤膜过滤,得到超滤膜过滤液A备用;所述生物陶瓷薄膜为氧化锆基纳米无机薄膜,截留分子量为1500MW,微滤温度为23℃;超滤膜截留分子量为400MW,超滤温度为40℃;所述纳米无机薄膜的厚度为12微米;所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为:二氧化硅9份、氧化镁7份、氧化钇稳定的氧化锆16份、碳化钛8份、碳纤维3份、氧化铝9份、氮化镁6份、氮化硅4份、碳化硅8份;
步骤(3)制备生物肥,向步骤(1)中的反应底液A中加入化学肥料、微量元素、添加剂、柠檬酸、纤维素、干燥有机物料细粉A、复合酶和废液,在搅拌机中以1000转/min,搅拌30min,停止搅拌,然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒,干燥,得到粒状物A,将粒状物A放置带高压喷头和热风烘烤的在高温滚动流化床上,将复合液C通过高压喷头重复8次均匀的喷洒在粒状物A上,每次喷洒时配合125℃的热风烘烤,待操作完毕,采用40℃干燥2h,冷却,袋装即得。
所述一种含有酶柠檬酸的生物肥的应用,所述应用步骤如下:
(1)拌种;(2)浸种;(3)沾根;(4)灌根;(5)穴施。
土地管理,铺设输水设施;在距离每亩待种种子的田地边缘12m处,挖一圆锥形大坑,深度为2m,用挖出的土将深坑四周的地面垫高35cm;坑内中间部位挖直径为1.8m的集水井,深度以达到地下水为止,坑的其余部分从高到低依次垫上原土层、细砂层、粉煤灰层和砾石层;在种种子的田地的两端分别设置4条汇水沟,并分别通过水管与一个抽水井连通,在每个高田垄背阳的一侧挖出一条宽35厘米,深25厘米的储水沟,紧贴储水沟放置4个储水槽,每个储水槽均与所述的汇水沟连通,每个储水槽上每隔2米设置一个朝向储水沟的出水口;田间埋设暗管,暗管与出水口连接,暗管直径6cm,暗管周壁设置渗水孔;暗管间距3米,埋深1米,长度22米;所述储水槽采用碳/碳化硅复合材料制备而成,所述储水槽内表面涂覆有防渗水涂层;储水槽设在田边1米处;所述碳/碳化硅复合材料的原料组分及重量份配比为氧化镁7份、氮化钛10份、碳纤维3份、氧化铝9份、氮化硅4份、碳化硅45份、石墨40份。
用空心砖将种植田分隔成宽2米的种植行,空心砖垒高14厘米,宽6厘米,然后在空心砖上放置角度为12°的齿形管道,齿峰处设有喷水口;喷灌系统包括设置在水源上的抽水泵,抽水泵连接有主系统截流闸阀,主系统截流闸阀连通有主管,主管的一端连接有主系统截流闸阀,主管的另一端连接有电磁阀,电磁阀通过控制器控制,电磁阀连接有压力调节器,压力调节器连用有若干个支管,支管上设置有喷头;喷头为旋转式喷头,喷头的射程为2m,每根支管上相邻两个喷头之间的距离为7m,相邻两个支管之间的距离为7m;
土地翻整;并用质量浓度为5%呋喃丹5kg/亩、质量浓度为80%敌克松可湿性粉剂2kg/亩均匀撒施到土壤中进行消毒,在种植行内深耕56cm,并将土壤细碎均匀;开挖宽25厘米,深40厘米的种植沟,行距20cm,在种植沟内由下到上依次铺设8cm砾石层、3cm细砂层17cm的复合土壤和16cm的原土层;复合土壤与原土层形成种植层;在种植层上起土垄,土垄之间设置行沟,土垄和行沟的高度差为18cm,土垄上种植种子;所述复合土壤为取挖取的经过细碎均匀的土壤与污泥按照1:7的重量份配比配置而成。
施基肥,施基肥时间在深耕前14天,施肥量为每亩20kg,所述基肥为含有酶柠檬酸的生物肥。
表1施用生物肥对水稻产量的影响
处理 | 穗粒数(粒/穗) | 千粒重(g) | 产量(kg/亩) |
对照 | 110.2 | 25.1 | 700 |
生物肥 | 140 | 31 | 900 |
本发明的生物肥料对植物的增产作用
在水稻上的实验报告
1材料与方法
1.1材料
试验于在黑龙江省庆安县平安镇太平村王维良的承包田内,土类为黑土,质地为中壤,肥力中等,地力均匀,排灌方便。该田块耕层土壤养分为有机质35g/kg,碱解氮含量150mg/kg,速效磷(P2O5)含量为12.6mg/kg,速效钾(K2O)的含量为130mg/kg。供试作物水稻,品种为“绥粳18”。供试肥料为本发明的“生物肥”。
1.2方法
试验共设两个处理,每处理重复四次,小区面积30m2。
处理1:为当地农民习惯施肥。肥料用量为纯N 8kg/亩,P2O54kg/亩,K2O 4kg/亩。水稻氮肥用尿素,比例:基肥:蘖肥:穗肥=5:3:2,磷钾一次性基施。水稻分蘖期和孕穗期喷施清水做对照)
处理2:试验地水稻插秧密度9×4寸。试验在当地习惯施肥的基础上进行,底肥每亩施有机肥1600kg,硫酸钾复合肥25kg(15-15-15),氮肥为发明的“生物肥”,所有肥料均一次性基施。于水稻分蘖期和孕穗期分别进行2次喷施肥液。试验地水稻收获,以小区为单位单收单称分别计产。试验除按施肥方案要求的喷施肥液或清水外,其他田间管理措施同一般大田。施用生物肥的处理较施用普通尿素的出力水稻增产10%左右即可,因为,该生物肥在黑龙江应用的主要目的是节约人力物力,增产在10%左右也相对比较符合生产实际。)
2结果与分析
2.1生物肥对水稻经济性状的影响
施用生物肥改善了水稻经济性状。从表3可知:生物肥处理较对照平均单株叶片数基本一致,平均每穴重增加11.8g。这说明该生物肥增加了水稻单株重,为水稻增产打下良好基础,对叶片数影响不明显。
表3试验调查与考种记载表
处理 | 叶片数(片/株) | 每穴重(g) |
生物肥 | 12 | 77.5 |
对照组 | 12 | 64.4 |
2.2生物肥对水稻产量的影响
施用生物肥增加了水稻产量。从表4可以看出,施用生物肥处理较对照平均每亩增加产量150kg,增产率为22%。对水稻各处理产量结果进行t检验,统计分析表明处理间增产差异达到极显著水平。由此可见,施用“生物肥”能够显著增加水稻产量。
表4不同处理水稻产量结果亩产(kg)
处理 | 平均亩产(kg) |
生物肥 | 850 |
对照组 | 700 |
实验情况:2017年以来,先后进行了大量的实验和示范,累计面积达10万亩。实验结果表明,农作物增产幅度达50-60%,产品的养分含量和口感显著增强,经有关部门检测,未见任何农药残留。2017年以来,3万亩示范田产品达到绿色农产品标准,占实验面积的93%。1万亩示范田产品达有机农产品标准,占实验面积的96%。
本发明充分利用本省资源和结合农情,多孔颗粒肥改善了肥料的物理性状,加之有机质的介入提高土壤胶体复合度,有利土壤团粒结构的形成,这都有利于提高保肥缓释性能;同时加入生物肥增强土壤微生物的活性,增加肥效的强度,提高肥料的利用率。可见本发明实施增加肥效,改良土壤,有利于农业向低投入,低污染,高效益的方向发展。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种含有酶柠檬酸的生物肥,其特征在于,所述生物肥的原料组份及重量配比为:复合酶25-40份、柠檬酸70-90份、有机物料150-200份、无机物料300-450份、微量元素20-30份、添加剂30-45份、纤维素10-20份、废液500-700份、化学肥料100-150份。
2.根据权利要求1所述的一种含有酶柠檬酸的生物肥,其特征在于,所述生物肥的原料组份及重量配比优选为:复合酶30-35份、柠檬酸75-80份、有机物料160-180份、无机物料350-400份、微量元素25-30份、添加剂35-40份、纤维素10-15份、废液550-600份、化学肥料120-130份。
3.一种权利要求1所述含有酶柠檬酸的生物肥的制备方法,其特征在于,所述制备方法步骤如下:
步骤(1)原料预处理;所述原料预处理具体步骤为,将有机物料中的植物秸秆经55-60℃烘干至恒重,用切割机进行切割处理为长度1cm,将切割后的植物秸秆连同其它有机物料一同去除杂质,在远红外线灭菌机里进行90-120秒灭菌,然后再进行高温灭菌,设定灭菌温度范围为100℃,压力为3-4MPa,灭菌时长范围为10-20分钟;投入连续热解装置中,在惰性气体氛围下,升温至120-150℃加热炭化3-5h,然后粉碎、过250目筛,冷却至室温,制得有机物生物质炭A;将有机物生物质炭A加入乙醇中浸泡,料溶重量比为1∶(6-8),浸泡10-30小时,使其含乙醇达到10-20wt%,然后进行真空干燥10-15min,真空干燥后的有机物料,加入搅拌球磨机中,转速为100-150r/min,球磨时间10-15min,得到有机物料粉末再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到干燥有机物料细粉A;所述真空干燥为在干燥腔内进行热风-红外-微波干燥,热风温度40-50℃,远红外辐射强度0.3-0.4W/cm2,微波加热第一阶段功率为100-150W,第二阶段功率为200-300W,第三阶段功率为350-400W,传送带速度1-2m/min,循环9-10次;
无机物料的处理:将无机物料放入粉碎器中粉碎20-30min,过400目,之后放入马沸炉中,在1000℃下煅烧5-6h,得煅烧无机物料粉,将无机物料粉加入搅拌球磨机中,转速为200-250r/min,球磨时间3-5min,得到无机物料粉末,再在超微破壁粉碎机粉碎至400目以上,得到无机物料细粉A,将无机物料细粉A中加入总重量3-5倍的水,在室温下超声并机械搅拌20-40min,形成反应底液A,备用;
步骤(2)复合酶的制备,具体包括向陶瓷发酵罐中按照复合酶的原料组份及重量配比,加入酶,混合得到混合物a;边搅拌,边向混合物a中加入水及干燥有机物料细粉A得到混合物b;
将混合物b经微滤生物陶瓷薄膜过滤,分别收集截留物和滤过液;然后将滤过液继续进行超滤膜过滤,得到超滤膜过滤液A即复合酶,备用;所述生物陶瓷薄膜为氧化锆基纳米无机薄膜,截留分子量为1500MW,微滤温度为20-25℃;超滤膜截留分子量为400MW,超滤温度为40℃;所述纳米无机薄膜的厚度为10-15微米;所述纳米无机薄膜的原料组份及重量配比为:二氧化硅8-10份、氧化镁5-8份、氧化钇稳定的氧化锆15-20份、碳化钛5-15份、碳纤维1-4份、氧化铝8-10份、氮化镁5-8份、氮化硅3-4份、碳化硅5-10份;
步骤(3)制备生物肥,向步骤(1)中的反应底液A中加入化学肥料、微量元素、添加剂、柠檬酸、纤维素、干燥有机物料细粉A、复合酶和废液,在搅拌机中以1000转/min,搅拌25-35min,停止搅拌,然后加入到双螺杆挤出造粒机中造粒,干燥,得到粒状物A,将粒状物A放置带高压喷头和热风烘烤的在高温滚动流化床上,将复合液C通过高压喷头重复7-8次均匀的喷洒在粒状物A上,每次喷洒时配合120-130℃的热风烘烤,待操作完毕,采用35-45℃干燥2-3h,冷却,袋装即得。
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