CN110128194B - 一种多功能土墒材料的生产方法 - Google Patents

一种多功能土墒材料的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多功能土墒材料的生产方法，包括如下步骤：(1)破碎：对木条进行机械破碎，形成木片；(2)挤压：将木片放入挤压机中进行强力挤压，挤压出的液体为生物液，挤压后的固体为多孔状的压缩纤维；(3)抽真空:将压缩纤维置入真空箱中，对真空箱进行抽真空处理；(4)喷液：持续向填有压缩纤维的真空箱雾化喷洒吸附液，得到多功能土墒材料。采用该方法生产的多功能土墒材料,具有生态覆盖地表、超长肥效、改善土壤、吸附重金属的作用，不仅具有较好的保水、保温和抑制杂草的效果；且能够向园艺植物、经济林木、普通农作物和果树等持续供肥；同时还对土壤具有很好的改良作用。

Description

一种多功能土墒材料的生产方法
技术领域
本发明属于特种肥料的技术领域，具体地说，涉及一种多功能土墒材料的生产方法。
背景技术
园林绿化和经济林木修枝、剪枝产生的废弃物，也称为园林与经济林木垃圾或绿色垃圾。这些废弃物含有丰富的有机物和营养物，因此对这些废弃物资源的再利用是极具生态价值及经济价值的。
园林与经济林木废弃物资源再利用的其中一项很重要的方向就是生产土墒材料，将园林与经济林木废弃物通过各种生产工艺加工处理后铺设于园艺植物或树木周围土壤表面，起保持土壤水分、吸附扬尘、调节土壤温度、抑制杂草、促进植栽生长、减少土壤侵蚀和紧实度、装饰美观等作用，还可以增加土壤肥力、改良土壤性质等。
然而，现有的土墒材料，由于其只经过简单的破碎处理，只能应用于园艺植物和树木周围，主要起到保水保墒、吸附扬尘和抑制杂草的作用，对于土壤肥力的促进作用，土壤的改良作用以及作物的养分吸收作用几乎没有，使得其应用范围受限，不能有效的消耗园林与经济林木废弃物，且不能充分的发挥园林与经济林木废弃物的作用，造成资源浪费。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明的目的在于提供一种多功能土墒材料的生产方法，采用该方法生产的多功能土墒材料,具有生态覆盖地表、超长肥效、改善土壤、吸附重金属的作用，不仅具有较好的保水、保温和抑制杂草的效果；且能够向园艺植物、经济林木、普通农作物和果树等持续供肥；同时还对土壤具有很好的改良作用。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种多功能土墒材料的生产方法，包括如下步骤：
(1)破碎：以木条作为原料，对木条进行机械破碎，形成木片；
(2)挤压：将木片放入挤压机中进行强力挤压，挤压出的液体为生物液，挤压后的固体为多孔状的压缩纤维；
(3)抽真空:将所述压缩纤维置入真空箱中，对真空箱进行抽真空处理；
(4)喷液：持续向填有压缩纤维的真空箱雾化喷洒吸附液，得到多功能土墒材料；所述吸附液包括用于分解木片的生物菌剂，以及用以提供生物菌剂新陈代谢所需营养物质的营养剂。
通过挤压机的强力挤压作用，排除木片中的液体、淀粉、植物蛋白物质等，使得木片形成一种多孔状的压缩纤维，在真空状态时，压缩纤维的细小孔洞张开，此时，雾化喷入真空箱内的吸附液进入细小孔洞中，从而均布在压缩纤维的各个角落，形成的土墒材料铺设在土壤表面后，吸附液中的生物菌剂对压缩纤维进行缓慢分解，从而向土壤持续供肥，并且能够有效的改良土壤,而且此压缩纤维是未经腐烂的,其保水、保温和抑制杂草的效果好且作用时间长；此外，木片挤压形成的生物液是一种天然的生物有机液，可以作为液体肥和生物刺激素使用，具有很好的促进植物生长的作用。
作为优选的，该土墒材料的生产方法还包括阻燃处理：将步骤(4)所得的土墒材料置于搅拌装置中，向搅拌装置中喷入阻燃剂溶液。
该多功能土墒材料作为园林植物或树木的覆盖物时，为了防止其出现燃烧的情况，会在该土墒材料表面喷洒阻燃剂，阻燃剂溶液通过搅拌分布在土墒材料表面，避免该土墒材料在使用时出现燃烧的现象；该土墒材料作为农作物的肥料使用时，则无需进行阻燃处理。
作为优选的，挤压机为双螺旋挤压机、高压挤压机或螺旋压榨机中的一种。本发明选择的挤压机均具有较强的挤压作用力，能够将植物细胞破坏，将细胞中的液体挤出。
作为优选的，生物菌剂为复合菌剂，复合菌剂包括光合菌、乳酸菌、酵母菌和丝状真菌中的一种或多种；营养剂包括尿素，营养剂还包括磷酸二氢钾、氯化钠、碳酸钙和硫酸镁中的一种或多种。
复合菌剂的生物活性较容易保持较高水平，对压缩纤维的分解能力强；吸附液中的尿素是为了提供复合菌剂新陈代谢所需氮源，磷酸二氢钾、氯化钠、碳酸钙和硫酸镁等是为了提供复合生物菌剂生存需要的其他营养元素。
作为优选的，吸附剂还包括有用以供给作物生长所需营养的肥料物质，肥料物质包括大量元素类肥料、有机类肥料、中微量元素类肥料以及其他生物刺激素类。
这些肥料物质可以供给植物生长所需营养，甚至可以使得植物在生长过程中无需额外补充其他营养物质，这些肥料物质被吸附于压缩纤维的孔洞中，会随着压缩纤维的分解逐步释放，持续的供给植物所需的营养物质，起到对养分的缓释作用,保证植物的正常生长。此处的肥料物质还可以是本发明中挤压产生的生物液。
作为优选的，吸附液与压缩纤维的重量比满足：0.4-0.8：0.2-0.6。
吸附液占总重的40％-80％，在此湿度条件下，生物菌剂的生长繁殖速度较快，能够使得微生物的活性较高。
作为优选的，木条为园林与经济林木修剪产生的废弃枝条
使用园林和经济林木修剪产生的废弃枝条作为原料，能够使得园林废弃物资源有效利用，具有较高的经济价值和生态价值。
作为优选的，木片的体积≤200cm3。
作为优选的，压缩纤维平铺在真空箱底部，压缩纤维的铺设厚度小于等于10cm。
将压缩纤维平铺在真空箱底部，从真空箱顶部向压缩纤维表面均匀喷洒吸附液，能够保证吸附液均匀的吸附于压缩纤维各个位置的孔洞中，保证吸附液的分布均匀。
作为优选的，步骤(3)中真空箱的真空度不小于200mm水柱。
试验表明，真空度高于等于200mm水柱时，压缩纤维的表面孔洞才能达到较佳的张开程度，才能保证吸附液进入压缩纤维的孔洞中。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的多功能土墒材料的生产方法，将木片制成多孔状的压缩纤维，并向压缩纤维的孔洞中喷入微生物菌剂和营养剂，微生物菌剂可以持续的分解压缩纤维，分解后的压缩纤维向土壤缓慢持续的供应有机肥，采用这种方法生产的多功能土墒材料，木片未经发酵腐烂，不仅能够实现普通土墒材料长期保水、保温和抑制杂草的作用，还能够持续的供给园林植物和树木有机营养，并且能够对土壤起到很好的改良作用；
(2)本发明的土墒材料的生产方法生产的多功能土墒材料，由于添加了肥料物质，提供了植物生长所需的其他营养物质，这些肥料物质被吸附于压缩纤维的孔洞中，会随着压缩纤维的分解逐步释放，持续的供给植物所需的营养物质，保证植物的正常生长，通过调整肥料物质的添加量和添加比例，甚至可以在植物生长过程中无需补充其他营养物质，减少了施肥所需劳动力；
(3)本发明的多功能土墒材料的生产方法生产的多功能土墒材料，微生物菌剂分散于压缩纤维孔洞中，对压缩纤维进行缓慢分解，吸附于孔洞中的其他营养物质也会随着微生物的缓慢分解而释放，使得该土墒材料具有超长肥效，达到了较强的缓释效果；
(4)本发明的多功能土墒材料的生产方法生产的土墒材料可以作为一种绿色肥料甚至是有机肥料，将其应用于绿色产品和有机产品的生产过程中，具有较高的经济价值；
(5)本发明的多功能土墒材料的生产方法生产的土墒材料，因其具有丰富的有机质和微生物，可以改善土壤的酸化、盐碱化等情况，有效释放土壤中的养分，还能够吸附土壤重金属，对土壤具有较强的改良作用；
(6)本发明的多功能土墒材料的生产方法，所需生产装置包括挤压机和真空箱以及用以向真空箱内喷液的液体装置，这些装置结构简单，使用方便，可实现机械化操作，无需过多人工操作，且操作过程简单，设备投资低，易于实现工业化；
(7)本发明的多功能土墒材料的生产方法，采用园林和经济林木修剪废枝作为原料，能够有效的使得废物资源综合化利用，具有较好的经济价值和生态价值；
(8)本发明的多功能土墒材料的生产方法，产生的副产物生物液是一种天然的有机液体肥及一种天然的生物刺激素，将其作为液体肥料应用于作物，能够很好的促进作物生长，且其可以应用于有机产品的种植生产过程中，具有较高的经济价值，另外，该生物液还可以作为肥料物质直接喷射于压缩纤维的孔洞中，具有较好的应用效果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例提供一种多功能土墒材料的生产方法，包括如下步骤：
(1)破碎：以园林和经济林木修剪的废枝条作为原料，对废枝条进行机械破碎，将废枝条破碎成长度≤5cm的木片；
(2)挤压：将木片放入双轨螺旋挤压机中进行强力挤压，排除木片中的液体、淀粉、植物蛋白物质等物质，使得木片形成一种多孔状的压缩纤维，挤压出的液体收集起来作为生物液；
(3)抽真空:将压缩纤维平铺在真空箱底部，铺设厚度为8cm，对真空箱进行抽真空，抽真空结束后，真空箱内的真空度为200mm水柱；
(4)喷液：真空箱的顶部设置有与真空箱之间密封连接的喷头，喷头导通连接有供液箱，吸附液装在供液箱内，供液箱与喷头之间的管路上设置有阀门，抽真空结束后，打开阀门，向真空箱内的压缩纤维表面喷洒雾化的吸附液；本实施例中，吸附液包括复合生物菌剂和营养剂，复合生物菌剂包括酵母菌、乳酸菌、丝状真菌和光合细菌，且酵母菌：乳酸菌：丝状真菌：光合细菌＝1500:1000:300:50；营养剂包括尿素、磷酸二氢钾、硫酸镁和碳酸钙：尿素的添加量满足C/N＝20:1。吸附液喷洒完成后形成的多功能土墒材料的含水量为60％。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例的吸附液还包括肥料物质，肥料物质包括配置好的10-5-20(S)的大量元素水溶肥，并添加3％重量份的本发明挤压产生的生物液。
实验例1
将实施例1得到的多功能土墒材料记为产品A，将园林废弃物直接粉碎后得到的土墒材料记为产品B，将园林废弃物破碎并腐熟后得到的土墒材料记为产品C，将实施例2得到的多功能土墒材料记为产品D；分别以产品A、产品B和产品C作为土墒材料进行对比试验，具体试验安排如下：
试验时间：2017.12.13；
试验地点：四川省成都市资阳市安岳县柠檬树果园；
试验设计：设计4组试验，分别为空白组、对照组、实验组A、实验组B、实验组C和实验组D，其中每组试验选择长势相同的5棵树作为平行实验，空白组不覆盖土墒材料且不施肥，对照组只按照常规施肥，不覆盖土墒材料，实验组A按照常规施肥且果树周围的土壤表面覆盖产品A，实验组B按照常规施肥且果树周围的土壤表面覆盖产品B,实验组C按照常规施肥且果树周围的土壤表面覆盖产品C，实验组D不施肥只在果树周围的土壤表面覆盖产品D,所有实验组果树的覆盖区域面积相同，覆盖厚度为10cm；
(1)土壤检测：于2018.12.13取覆盖区域土壤表层10-20cm的土壤进行检测，检测数据包括：含水量、温度、pH值、有机质含量、速效氮含量、有效磷含量和速效钾含量；
(2)杂草覆盖率检测：于2018.7月进行杂草覆盖率检测；
(3)产量检测：于2018.11-12月进行测产。
检测结果如表1所示：
表1不同土墒材料产品覆盖下的土壤性质及杂草覆盖率检测结果
Figure GDA0003308109130000081
从表1的数据可以得出以下结论：
(1)采用本发明的多功能土墒材料的生产方法产出的土墒材料，覆盖1年后，其覆盖区域的杂草覆盖率和土壤温度明显低于采用发酵腐熟方法产出的土墒材料，土壤含水量明显高于采用发酵腐熟方法产出的土墒材料，从而使得树木的生长不受杂草的影响，能够保证夏季土壤温度不至于过高而造成根系烧伤而影响其对营养物质的吸收，同时还能够保证土壤水分充足。
(2)采用本发明的多功能土墒材料的生产方法产出的土墒材料，覆盖1年后，其覆盖区域土壤pH值、有机质含量、速效氮含量、有效磷含量和速效钾含量均明显高于采用直接破碎方法产出的土墒材料，说明本发明的生产方法生产的多功能土墒材料较直接破碎方法生产的土墒材料具有更好的肥效和更好的土壤改良作用。
(3)采用本发明的多功能土墒材料的生产方法产出的土墒材料D覆盖的果树较按照常规方式施肥的果树产量高，说明本发明的土墒材料具有较好的肥效，超强的缓释性能，能够一次施肥满足整个生育期的肥料需求，节省施肥劳动力。
综上，本发明的土墒材料的生产方法产出的土墒材料，具有生态覆盖地表、超长肥效、改善土壤、吸附重金属的作用，不仅具有较好的保水、保温和抑制杂草的效果；且能够向园艺植物、经济林木、普通农作物和果树等持续供肥；同时还对土壤具有很好的改良作用。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能土墒材料的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)破碎：以木条作为原料，对木条进行机械破碎，形成木片；
(2)挤压：将木片放入挤压机中进行强力挤压，挤压出的液体为生物液，挤压后的固体为多孔状的压缩纤维；
(3)抽真空：将所述压缩纤维置入真空箱中，对真空箱进行抽真空处理；
(4)喷液：持续向填有压缩纤维的真空箱雾化喷洒吸附液，得到多功能土墒材料；所述吸附液包括用于分解木片的生物菌剂，以及用以提供生物菌剂新陈代谢所需营养物质的营养剂；所述生物菌剂为复合菌剂，所述复合菌剂包括光合菌、乳酸菌、酵母菌和丝状真菌；所述营养剂包括尿素，所述营养剂还包括磷酸二氢钾、氯化钠、碳酸钙和硫酸镁中的一种或多种；
所述吸附液与所述压缩纤维的重量比满足：0.4-0.8：0.2-0.6。
2.根据权利要求1所述的多功能土墒材料的生产方法，其特征在于，还包括阻燃处理：将步骤(4)所得的土墒材料置于搅拌装置中，向搅拌装置中喷入阻燃剂溶液。
3.根据权利要求1所述的多功能土墒材料的生产方法，其特征在于，所述挤压机为双螺旋挤压机、高压挤压机或螺旋压榨机中的一种。
4.根据权利要求1所述的多功能土墒材料的生产方法，其特征在于，所述吸附剂还包括有用以供给作物生长所需营养的肥料物质，所述肥料物质包括大量元素类肥料、有机类肥料、中微量元素类肥料以及其他生物刺激素类。
5.根据权利要求1所述的多功能土墒材料的生产方法，其特征在于，所述木条为园林与经济林木修剪产生的废弃枝条。
6.根据权利要求1所述的多功能土墒材料的生产方法，其特征在于，所述木片的体积≤200cm3。
7.根据权利要求1所述的多功能土墒材料的生产方法，其特征在于，所述压缩纤维平铺在所述真空箱底部，所述压缩纤维的铺设厚度小于等于10cm。
8.根据权利要求1所述的多功能土墒材料的生产方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述真空箱的真空度不小于200mm水柱。
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