CN110452071A - 一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法 - Google Patents

一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法 Download PDF

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王胜
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Abstract

本发明公开了一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将植物秸秆、粪肥、酒糟、腐殖酸干燥后进行粉碎处理，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合进行发酵，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；步骤二、将上述步骤制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术进行粉碎处理，制得细化的有机肥料颗粒；步骤三、将上述步骤制得的细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、保水剂混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料。本发明公开制备方法操作简单，成本低，将本发明制得的复合肥料用于盐碱地改良时脱盐效果好。

Description

一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备 方法
技术领域
本发明涉及盐碱地改良技术领域，具体涉及一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法。
背景技术
盐碱地是指土壤表层积聚过多的可溶性盐、对农作物生长有害的土地，根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.54亿公顷，其中我国为9913万公顷。各种盐碱地都是在一定的自然条件下形成的，其形成的实质主要是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新分配，从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来。盐碱地通常具有易滞水、透气性、透水性差，有机质转化慢、土壤肥力差、易板结等缺点。其中，我国碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。盐碱地的存在不仅破坏生态环境，还会影响林业生产，给环境、经济和社会造成严重的损失。
目前，改良盐碱地的方法主要有水利改良、物理改良、化学改良、生物改良等。其中，由于生物改良具有成本低、工程量小、持久性强等特点得到了广泛应用。生物改良一般包括增施有机肥、种植耐盐植物、微生物改良。利用植物修复等。中国发明专利(申请号：201510603623.2，公开日：2016.05.25)公开了一种盐碱地改良肥，由以下重量份的原料组成：可溶性腐植酸20～40份、氨基酸5～15份、有机质5～10份、复合微生物7～15份、粉煤灰10～15份及混合草粉13～27份，其中，所述复合微生物由固氮菌、枯草杆菌和地衣芽孢杆菌组成。该发明提供的盐碱地改良肥虽然能在一定程度上改善盐碱地的理化性质，降低盐碱地的PH，但是效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，该制备方法操作简单，成本低，将本发明制得的复合肥料用于盐碱地改良时脱盐效果好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将植物秸秆、粪肥、酒糟、腐植酸干燥后进行粉碎处理，过100目筛，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合，密封进行发酵10-15天，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；
(2)将步骤(1)制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术进行粉碎处理，制得细化的有机肥料颗粒；
(3)将步骤(2)的细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、保水剂混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料。
作为一种优选的技术方案，步骤(1)中，所述植物秸秆为玉米秸秆、高粱秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆中的一种或多种混合。
作为一种优选的技术方案，步骤(1)中，所述粪肥为牛粪、羊粪中的一种或两种混合。
作为一种优选的技术方案，步骤(1)中，所述发酵菌液为枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌的混合水溶液，所述发酵菌液中枯草芽孢杆菌的质量浓度为13～15％、醋化醋杆菌的质量浓度为5～9％，所述地衣芽孢杆菌的质量浓度为10～15％。
作为一种优选的技术方案，步骤(1)中，所述植物秸秆、粪肥、酒糟、腐植酸、发酵菌液的质量比为(30～40)：20：(3～6)：50：(5～10)。
作为一种改进的技术方案，步骤(2)中，所述粉碎处理的温度为30～60℃。
作为一种改进的技术方案，步骤(2)中，所述细化的有机肥料颗粒的平均粒径大小为1～2μm。
作为一种优选的技术方案，步骤(3)中，所述保水剂为聚丙烯酸铵。
作为一种优选的技术方案，步骤(3)中，所述微生物菌肥为嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌的混合物，所述嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌的质量比为5：(0.1～0.5)：3:1:1。
作为一种改进的技术方案，步骤(3)中，所述细化的有机肥料颗粒、微生物菌肥、保水剂的质量比为(20～60)：10：(1～3)。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的盐碱地改良用复合肥料主要包括植物秸秆、粪肥、酒糟、腐植酸、微生物菌肥、保水剂；在制备过程中本发明首先将植物秸秆、粪肥、酒糟、腐植酸混合干燥粉碎后与发酵菌液混合进行常规发酵处理，发酵结束后干燥；之后采用超细微粉碎技术进行粉碎处理，制得了1-2μm的有机肥料颗粒，粉碎处理后的有机肥料颗粒活性大，能有效提高土壤孔隙度和透水速率，有利于盐分淋洗；而且该有机肥料颗粒在分解过程中还能产生大量的有机酸，一方面可以中和土壤的碱性，另一方面还可以促进养分分解，提高土壤肥力。
本发明采用的微生物菌肥由嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌，能促进土壤中有机质分解，提高土壤肥力；而且本发明采用的微生物耐盐性好，能有效改善土壤结构。本发明将微生物菌肥和采用超细微粉碎技术处理的有机肥料颗粒混合，有机肥料颗粒改良后的土壤为微生物的繁殖生长提供了良好的环境，大大提高了肥效，进一步提高了盐碱地土壤的改良效果。此外，本发明还在复合肥料中加入一定量的聚丙烯酸铵作为保水剂，提高了盐碱地土壤的保水性能，避免返盐现象的发生。本发明提供的盐碱地改良用复合肥料的制备方法简单，成本低。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将玉米秸秆、牛粪、酒糟、腐植酸以质量比为30：20：3：50的比例混合干燥，然后进行粉碎处理，过100目筛，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合，密封进行发酵10天，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；其中，所述发酵菌液与粪肥的质量比为4：1；所述发酵菌液为枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌的混合水溶液，所述发酵菌液中枯草芽孢杆菌的质量浓度为13％、醋化醋杆菌的质量浓度为5％，所述地衣芽孢杆菌的质量浓度为10％；
(2)将步骤(1)制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术在30℃下进行粉碎处理，制得平均粒径为1μm的细化的有机肥料颗粒；
(3)将步骤(2)的细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、聚丙烯酸铵以质量比为20：10：1的比例混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料；其中，所述微生物菌肥为嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌以质量比为5：0.1：3:1:1混合制得的混合物。
实施例2
一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高粱秸秆、牛粪酒糟、腐植酸以质量比为40：20：6：50的比例混合干燥，然后进行粉碎处理，过100目筛，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合，密封进行发酵15天，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；其中，所述发酵菌液与粪肥的质量比为2：1；所述发酵菌液为枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌的混合水溶液，所述发酵菌液中枯草芽孢杆菌的质量浓度为15％、醋化醋杆菌的质量浓度为9％，所述地衣芽孢杆菌的质量浓度为15％；
(2)将步骤(1)制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术在60℃下进行粉碎处理，制得平均粒径为2μm的细化的有机肥料颗粒；
(3)将步骤(2)的细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、聚丙烯酸铵以质量比为60：10：3的比例混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料；其中，所述微生物菌肥为嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌以质量比为5：0.5：3:1:1混合制得的混合物。
实施例3
一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将小麦秸秆、羊粪、酒糟、腐植酸以质量比为35：20：4：50的比例混合干燥，然后进行粉碎处理，过100目筛，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合，密封进行发酵11天，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；其中，所述发酵菌液与粪肥的质量比为4：1.5；所述发酵菌液为枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌的混合水溶液，所述发酵菌液中枯草芽孢杆菌的质量浓度为13.5％、醋化醋杆菌的质量浓度为6％，所述地衣芽孢杆菌的质量浓度为12％；
(2)将步骤(1)制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术在40℃下进行粉碎处理，制得平均粒径为1.5μm的细化的有机肥料颗粒；
(3)将步骤(2)的细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、聚丙烯酸铵以质量比为30：10：1.5的比例混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料；其中，所述微生物菌肥为嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌以质量比为5：0.2：3:1:1混合制得的混合物。
实施例4
一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将大豆秸秆、羊粪、酒糟、腐植酸以质量比为33：20：5：50的比例混合干燥，然后进行粉碎处理，过100目筛，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合，密封进行发酵13天，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；其中，所述发酵菌液与粪肥的质量比为4：1.3；所述发酵菌液为枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌的混合水溶液，所述发酵菌液中枯草芽孢杆菌的质量浓度为14％、醋化醋杆菌的质量浓度为7％，所述地衣芽孢杆菌的质量浓度为12％；
(2)将步骤(1)制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术在50℃下进行粉碎处理，制得平均粒径为2μm的细化的有机肥料颗粒；
(3)将步骤(2)的细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、聚丙烯酸铵以质量比为40：10：3的比例混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料；其中，所述微生物菌肥为嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌以质量比为5：0.3：3:1:1混合制得的混合物。
实施例5
一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高粱秸秆、小麦秸秆、牛粪、羊粪、酒糟、腐植酸以质量比为30:10：5:15：4：50的比例混合干燥，然后进行粉碎处理，过100目筛，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合，密封进行发酵14天，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；其中，所述发酵菌液与粪肥的质量比为4：1；所述发酵菌液为枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌的混合水溶液，所述发酵菌液中枯草芽孢杆菌的质量浓度为14.5％、醋化醋杆菌的质量浓度为8％，所述地衣芽孢杆菌的质量浓度为13％；
(2)将步骤(1)制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术在50℃下进行粉碎处理，制得平均粒径为1μm的细化的有机肥料颗粒；
(3)将步骤(2)细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、聚丙烯酸铵以质量比为45：10：2的比例混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料；其中，所述微生物菌肥为嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌以质量比为5：0.25：3:1:1混合制得的混合物。
实施例6
一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将小麦秸秆、大豆秸秆、牛粪、酒糟、腐植酸以质量比为25：15：20：4：50的比例混合干燥，然后进行粉碎处理，过100目筛，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合，密封进行发酵15天，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；其中，所述发酵菌液与粪肥的质量比为4：2；所述发酵菌液为枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌的混合水溶液，所述发酵菌液中枯草芽孢杆菌的质量浓度为14.5％、醋化醋杆菌的质量浓度为8.5％，所述地衣芽孢杆菌的质量浓度为14％；
(2)将步骤(1)制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术在55℃下进行粉碎处理，制得平均粒径为2μm的细化的有机肥料颗粒；
(3)将步骤(2)细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、聚丙烯酸铵以质量比为55：10：3的比例混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料；其中，所述微生物菌肥为嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌以质量比为5：0.45：3:1:1混合制得的混合物。
对比例1
对比例1和实施例6的不同之处在于，没有经过步骤(2)的超细微粉碎处理，直接将步骤(1)制备得到的有机肥料颗粒与微生物菌肥、聚丙烯酸铵混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料。
采用上述制得的盐碱地改良用复合肥料对黄河三角洲入海口附近的东营市利津县毛坨村的重盐碱地棉田试验田的土壤进行改良，土壤为盐碱土，土壤盐分离子组成为：Cl-0.314g/kg、SO4 2-g/kg、Ca2+2.386g/kg、Na+4.979g/kg。
选定多块面积为667m2的田地作为试验田，将本发明实施例1-实施例6和对比例1制得的盐碱地改良用复合肥料分别均匀撒入试验田内，施用量为每667m2撒入1500±5kg，然后耕翻入土，在棉田播种前对不同深度的土壤进行采样，并对采样的土壤进行测试。测试方法及测试结果如下：Cl-采用硝酸银滴定法测定；Ca2+、SO4 2-含量采用EDTA容量法测定、Na+含量采用火焰光度计法测定。
测试结果如表1所示，其中对照组为未改良的盐碱地。
表1
从表1测试结果来看，采用本发明制得的盐碱地改良用复合肥料处理的土壤，Na+和Cl-含量显著降低，Na+含量降低了57.6％～62.6％，Cl-含量降低了54.4％～64.8％；随着土壤深度的增加，Na+含量和Cl-含量降低的程度有所减少。从表1测试结果还可以看出，本发明制得的盐碱地改良用复合肥料能在一定程度上提高土壤中Ca2+和SO4 2-的含量，Ca2+的含量提高了27.5％～78.9％，，SO4 2-的含量提高了59.4％～83.3％，随着土壤深度的增加，Ca2+和SO4 2-含量增加的程度也在提高。对比例1制得的有机肥料颗粒改良的盐碱地，0～5cm深度的土壤，Na+含量降低了36.9％，Cl-含量最高降低了57.2％，Ca2+的含量提高了4.0％，SO4 2-的含量提高了50.5％，相比之下，本发明将有机肥料颗粒采用超细微粉碎技术处理后，活性更大，尤其是在盐害离子的去除方面效果更佳，对盐碱地改良的效果更明显。由上述测试结果可以看出，本发明制得的盐碱地改良用复合肥料的脱盐效果好，能有效改善土壤肥力。
此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将植物秸秆、粪肥、酒糟、腐殖酸干燥后进行粉碎处理，过100目筛，制得混合颗粒；将混合颗粒与发酵菌液混合，密封进行发酵10-15天，发酵结束后，干燥，制得有机肥料颗粒；
(2)将步骤(1)制得的有机肥料颗粒加入到超细微粉机中采用超细微粉碎技术进行粉碎处理，制得细化的有机肥料颗粒；
(3)将步骤(2)细化的有机肥料颗粒与微生物菌肥、保水剂混合搅拌均匀制得盐碱地改良用复合肥料。
2.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述植物秸秆为玉米秸秆、高粱秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆中的一种或多种混合。
3.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述粪肥为牛粪、羊粪中的一种或两种混合。
4.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述发酵菌液为枯草芽孢杆菌、醋化醋杆菌、地衣芽孢杆菌的混合水溶液，所述发酵菌液中枯草芽孢杆菌的质量浓度为13～15％、醋化醋杆菌的质量浓度为5～9％，所述地衣芽孢杆菌的质量浓度为10～15％。
5.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述植物秸秆、粪肥、酒糟、腐殖酸、发酵菌液的质量比为30～40：20：3～6：50：5～10。
6.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述粉碎处理的温度为30～60℃。
7.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述细化的有机肥料颗粒的平均粒径大小为1～2μm。
8.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述保水剂为聚丙烯酸铵。
9.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述微生物菌肥为嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌的混合物，所述嗜盐菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌的质量比为5：0.1～0.5：3:1:1。
10.如权利要求1所述的一种基于超细微粉碎技术的盐碱地改良用复合肥料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述细化的有机肥料颗粒、微生物菌肥、保水剂的质量比为20～60：10：1～3。
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