CN110622715B - 利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,包括:缓释生物肥料的制备;将用于扦插慈竹的土地施用缓释生物肥料,然后施用生物炭颗粒,深耕;起垄形成排水沟,夯实垄的土壤和排水沟;选母竹,将枝条从与主干连接位切下,将枝条浸泡到营养液中培养生根;扦插时先在垄上挖坑穴,等竹子枝条生根移栽,插入坑穴中,然后覆上泥土压紧固定,再用营养液浇灌根部;扦插后进行常规田间管理,包括及时浇水、除草、追肥。本发明利用缓释生物肥料种植慈竹的成活率高、病虫害发生率低,且慈竹的纤维长宽比高、卷曲指数和扭结指数适宜、木质素含量低、纤维素含量高,该慈竹作为造纸的原材料,优势明显。

Description

利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法
技术领域
本发明属于慈竹种植领域,具体涉及一种利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法。
背景技术
随着经济与社会的发展,环保意识日渐提高,面对逐渐严峻的环境污染和土地荒漠化等问题,利用其他资源来代替木材作为造纸原材料势在必行。非木材纤维资源的有效利用对环境的保护、森林资源维护以及减轻造纸工业对木材的依赖等都有重大的影响。竹类植物成材快,适应性强,其纤维长度虽略低于木材,但比草类植物长,且纸张的强度和纤维的长度成正比,因而竹类植物可以作为造纸的优良原材料;竹子是重要的非木材可再生资源,其具有生长速度快、产量高、用途广泛、经济价值高等特点,且综合纤维含量很高,可达到70%左右,高于芦苇和麦草等,是良好的造纸原材料。用于制浆造纸的竹子主要分为两大类,即薄壁类和厚壁类;其中慈竹属于薄壁类,而毛竹则属于厚壁类。目前关于竹类制浆造纸方面的研究主要集中在制浆工艺的改良与优化,分析不同竹种的竹材结构和造纸性能等,而关于如何优化提高竹材的产量以及改善竹材的纤维素含量等方面的研究则鲜见报道。同时现有的用于慈竹的肥料不能够有效的提高慈竹的产量及纤维素含量。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,包括以下步骤:
步骤一、缓释生物肥料的制备:将包膜液均匀喷涂于生物肥料颗粒表面,待溶剂挥发后,在60~80℃下保温3~5h,形成包膜层,得到缓释生物肥料;
步骤二、将用于扦插慈竹的土地按每亩施用800~1000kg缓释生物肥料,将土壤深耕至少30cm,然后按每亩施用200~250kg生物炭颗粒,再次将土壤深耕至少30cm;起垄形成排水沟,夯实垄的土壤和排水沟;
步骤三、在慈竹林中选1~2年生、无病虫害的壮竹作母竹,母竹枝条长度不小于80cm,将枝条从与主干连接位切下,去除竹子上离切口0.5m以内的叶片,且需保证枝条剩余部分至少有6片,然后将枝条浸泡到营养液中培养生根;
步骤四、扦插时先在垄上挖坑穴,坑穴深18~25cm,等竹子枝条生根长至10~15cm时进行移栽,插入坑穴中,然后覆上泥土压紧固定,再用营养液浇灌根部,每棵浇80~100mL;
步骤五、扦插后进行常规田间管理,包括及时浇水、除草,在当年6月下旬至7月上旬进行追肥,追肥肥料为尿素,施肥时,在竹苗靠上坡的一侧,距竹苗25cm左右开挖深度约15cm的施肥穴,每株施肥0.01~0.03kg,并用土覆盖;第二年的除草追肥,分别安排在4~5月份和7~8月份为宜,追肥量每株40~60g(NH4)2HPO4
所述包膜液的制备方法为:按重量份,将10~15份卡拉胶、3~5份明胶和5~8份乙酸加入50~80份水中,搅拌,然后加入真空包装袋进行真空包装,控制真空度为0.1MPa;将真空包装袋放入高静压处理设备中,将加压腔体密封,加压进行高静压处理;将处理后的物料过滤、干燥,得到预处理混合物料;向反应釜中加入30~50份水、5~10份聚乙烯醇和3~5份聚丙烯酰胺,边搅拌边升温至80~85℃,再加入8~12份预处理混合物料,保温反应90~120min,再加入1~3份氧化石墨烯和3~5份磷酸铵镁,保温反应30~60min,得到包膜液。
优选的是,所述高静压处理的参数为:以2~5MPa/s的升压速度升至300~500MPa,在35~55℃下保压处理10~15min;所述真空包装袋为尼龙-聚乙烯复合袋。
优选的是,所述生物肥料颗粒包括以下重量份的成分:
竹粉60~80份、复合生物菌3~5份、聚谷氨酸3~5份、改性绿泥石粉20~25份、腐植酸锌3~5份、畜禽粪便15~20份、腐植酸镁1~4份、玉米粉5~10份、糠醛渣5~10份、硫酸铵1~3份、尿素12~18份、硫酸钴1~3份;
所述生物肥料颗粒的制备方法包括以下步骤:
步骤Ⅰ、按重量份,将竹粉、聚谷氨酸、改性绿泥石粉、腐植酸锌、畜禽粪便、腐植酸镁、玉米粉、糠醛渣、尿素混合,加入混合物重量3~8倍的水,搅拌均匀;
步骤Ⅱ、将步骤Ⅰ搅拌均匀的混合物加入发酵桶,加入复合生物菌,在30-60℃发酵3-7天;
步骤Ⅲ、将发酵好的物料在40~80℃烘干,加入硫酸铵和硫酸钴,搅拌混合,得到的混合肥料投入造粒机,喷入造粒粘结剂,造粒,得到生物肥料颗粒;所述造粒粘结剂为浓度为0.5~1.5wt%的硅酸钠。
优选的是,所述复合生物菌为枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EM菌、胶质芽孢杆菌中的两种以上的混合。
优选的是,所述改性绿泥石粉的制备方法为:按重量份,将10~20份绿泥石粉加入超临界装置中,在温度为350~370℃,压强为10~14MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡60~90min,过滤,烘干;所述的超临界丙酮-水体系中丙酮与水的体积比为3:1;将烘干的产物与稀土盐球磨混合,得到改性绿泥石粉。
优选的是,所述球磨混合的过程为:将烘干的产物、稀土盐和不锈钢磨球加入到球磨罐中;向球磨罐中通入液氮,使烘干的产物、稀土盐和不锈钢磨球全部浸没在液氮中,温度为-160℃~-185℃,并保持液氮的挥发量与通入量平衡以使液面稳定;恒温30~60min后开始球磨,球磨3~5小时;球磨完毕,将球磨罐转移至真空手套箱中,放置12~24小时;所述烘干的产物与稀土盐的重量比为3~5:1;所述烘干的产物与不锈钢磨球重量比为1:15~25。
优选的是,所述稀土盐为丙烯酸稀土盐、油酸稀土盐、富马酸稀土盐、对乙烯基苯磺酸稀土盐中的任意一种。
优选的是,所述生物炭颗粒为花生壳炭颗粒、秸秆炭颗粒、核桃壳炭颗粒中的任意一种。
优选的是,所述营养液包括重量份的成分:硝酸钾25~40份、钼酸铵12~16份、磷酸二氢铵8~12份、硫酸铜3~6份、尿素8~10份、叶酸2~4份、苏氨酸0.1~0.3份、氯化钴0.1~0.3份、肌醇0.1~0.3份、茶多酚1~3份、乙二胺四乙酸二钠1~3份、盐酸吡哆醇0.2~0.4份、富马酸糠醇甲酯2~4份、吲哚丁酸0.3~0.5份、水150~300份。
本发明至少包括以下有益效果:本发明利用缓释生物肥料种植慈竹,采用的缓释生物肥料具有良好的缓释效果,且采用该缓释生物肥料种植的慈竹的成活率高、病虫害发生率低,且生长情况良好,且慈竹的纤维长宽比高、卷曲指数和扭结指数适宜、木质素含量低、纤维素含量高,说明该慈竹作为造纸的原材料,优势明显。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式:
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是,在本发明慈竹的栽培方法中,既下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,包括但不限于除草、浇水、灌溉等过程;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例1:
一种利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,包括以下步骤:
步骤一、缓释生物肥料的制备:将包膜液均匀喷涂于生物肥料颗粒表面,待溶剂挥发后,在80℃下保温5h,形成包膜层,得到缓释生物肥料;
步骤二、将用于扦插慈竹的土地按每亩施用1000kg缓释生物肥料,将土壤深耕至少30cm,然后按每亩施用250kg生物炭颗粒,再次将土壤深耕至少30cm;起垄形成排水沟,夯实垄的土壤和排水沟;所述生物炭颗粒为花生壳炭颗粒;
步骤三、在慈竹林中选2年生、无病虫害的壮竹作母竹,母竹枝条长度不小于80cm,将枝条从与主干连接位切下,去除竹子上离切口0.5m以内的叶片,且需保证枝条剩余部分至少有6片,然后将枝条浸泡到营养液中培养生根;
步骤四、扦插时先在垄上挖坑穴,坑穴深25cm,等竹子枝条生根长至15cm时进行移栽,插入坑穴中,然后覆上泥土压紧固定,再用营养液浇灌根部,每棵浇100mL;
步骤五、扦插后进行常规田间管理,包括及时浇水、除草,在当年6月下旬至7月上旬进行追肥,追肥肥料为尿素,施肥时,在竹苗靠上坡的一侧,距竹苗25cm左右开挖深度约15cm的施肥穴,每株施肥0.03kg,并用土覆盖;第二年的除草追肥,分别安排在4~5月份和7~8月份为宜,追肥量每株60g(NH4)2HPO4
所述包膜液的制备方法为:按重量份,将10份卡拉胶、3份明胶和5份乙酸加入80份水中,搅拌,然后加入真空包装袋进行真空包装,控制真空度为0.1MPa;将真空包装袋放入高静压处理设备中,将加压腔体密封,加压进行高静压处理;将处理后的物料过滤、干燥,得到预处理混合物料;向反应釜中加入30份水、5份聚乙烯醇和3份聚丙烯酰胺,边搅拌边升温至85℃,再加入12份预处理混合物料,保温反应120min,再加入3份氧化石墨烯和3份磷酸铵镁,保温反应60min,得到包膜液;所述高静压处理的参数为:以5MPa/s的升压速度升至500MPa,在55℃下保压处理15min;所述真空包装袋为尼龙-聚乙烯复合袋;
所述生物肥料颗粒包括以下重量份的成分:
竹粉80份、复合生物菌5份、聚谷氨酸5份、绿泥石粉25份、腐植酸锌5份、畜禽粪便20份、腐植酸镁4份、玉米粉10份、糠醛渣10份、硫酸铵3份、尿素5份、硫酸钴3份;
所述生物肥料颗粒的制备方法包括以下步骤:
步骤Ⅰ、按重量份,将竹粉、聚谷氨酸、改性绿泥石粉、腐植酸锌、畜禽粪便、腐植酸镁、玉米粉、糠醛渣、尿素混合,加入混合物重量3~8倍的水,搅拌均匀;
步骤Ⅱ、将步骤Ⅰ搅拌均匀的混合物加入发酵桶,加入复合生物菌,在60℃发酵7天;所述复合生物菌为枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌;
步骤Ⅲ、将发酵好的物料在80℃烘干,加入硫酸铵和硫酸钴,搅拌混合,得到的混合肥料投入造粒机,喷入造粒粘结剂,造粒,得到生物肥料颗粒;所述造粒粘结剂为浓度为1.5wt%的硅酸钠;
所述营养液包括重量份的成分:硝酸钾40份、钼酸铵12份、磷酸二氢铵8份、硫酸铜3份、尿素8份、叶酸2份、苏氨酸0.1份、氯化钴0.1份、肌醇0.1份、茶多酚1份、乙二胺四乙酸二钠1份、盐酸吡哆醇0.2份、富马酸糠醇甲酯2份、吲哚丁酸0.3份、水150份。
实施例2:
一种利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,包括以下步骤:
步骤一、缓释生物肥料的制备:将包膜液均匀喷涂于生物肥料颗粒表面,待溶剂挥发后,在60℃下保温3h,形成包膜层,得到缓释生物肥料;
步骤二、将用于扦插慈竹的土地按每亩施用800kg缓释生物肥料,将土壤深耕至少30cm,然后按每亩施用200kg生物炭颗粒,再次将土壤深耕至少30cm;起垄形成排水沟,夯实垄的土壤和排水沟;所述生物炭颗粒为花生壳炭颗粒;
步骤三、在慈竹林中选2年生、无病虫害的壮竹作母竹,母竹枝条长度不小于80cm,将枝条从与主干连接位切下,去除竹子上离切口0.5m以内的叶片,且需保证枝条剩余部分至少有6片,然后将枝条浸泡到营养液中培养生根;
步骤四、扦插时先在垄上挖坑穴,坑穴深20cm,等竹子枝条生根长至12cm时进行移栽,插入坑穴中,然后覆上泥土压紧固定,再用营养液浇灌根部,每棵浇100mL;
步骤五、扦插后进行常规田间管理,包括及时浇水、除草,在当年6月下旬至7月上旬进行追肥,追肥肥料为尿素,施肥时,在竹苗靠上坡的一侧,距竹苗25cm左右开挖深度约15cm的施肥穴,每株施肥0.02kg,并用土覆盖;第二年的除草追肥,分别安排在4~5月份和7~8月份为宜,追肥量每株50g(NH4)2HPO4
所述包膜液的制备方法为:按重量份,将15份卡拉胶、5份明胶和8份乙酸加入60份水中,搅拌,然后加入真空包装袋进行真空包装,控制真空度为0.1MPa;将真空包装袋放入高静压处理设备中,将加压腔体密封,加压进行高静压处理;将处理后的物料过滤、干燥,得到预处理混合物料;向反应釜中加入50份水、10份聚乙烯醇和5份聚丙烯酰胺,边搅拌边升温至80℃,再加入8份预处理混合物料,保温反应90min,再加入2份氧化石墨烯和3份磷酸铵镁,保温反应45min,得到包膜液;所述高静压处理的参数为:以3MPa/s的升压速度升至400MPa,在55℃下保压处理12min;所述真空包装袋为尼龙-聚乙烯复合袋;
所述生物肥料颗粒包括以下重量份的成分:
竹粉70份、复合生物菌4份、聚谷氨酸4份、绿泥石粉20份、腐植酸锌3份、畜禽粪便18份、腐植酸镁2份、玉米粉8份、糠醛渣8份、硫酸铵2份、尿素3份、硫酸钴2份;
所述生物肥料颗粒的制备方法包括以下步骤:
步骤Ⅰ、按重量份,将竹粉、聚谷氨酸、改性绿泥石粉、腐植酸锌、畜禽粪便、腐植酸镁、玉米粉、糠醛渣、尿素混合,加入混合物重量3~8倍的水,搅拌均匀;
步骤Ⅱ、将步骤Ⅰ搅拌均匀的混合物加入发酵桶,加入复合生物菌,在60℃发酵7天;所述复合生物菌为枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌;
步骤Ⅲ、将发酵好的物料在60℃烘干,加入硫酸铵和硫酸钴,搅拌混合,得到的混合肥料投入造粒机,喷入造粒粘结剂,造粒,得到生物肥料颗粒;所述造粒粘结剂为浓度为1wt%的硅酸钠;
所述营养液包括重量份的成分:硝酸钾30份、钼酸铵15份、磷酸二氢铵10份、硫酸铜4份、尿素10份、叶酸3份、苏氨酸0.3份、氯化钴0.3份、肌醇0.2份、茶多酚2份、乙二胺四乙酸二钠2份、盐酸吡哆醇0.3份、富马酸糠醇甲酯3份、吲哚丁酸0.5份、水200份。
实施例3:
一种利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,包括以下步骤:
步骤一、缓释生物肥料的制备:将包膜液均匀喷涂于生物肥料颗粒表面,待溶剂挥发后,在80℃下保温5h,形成包膜层,得到缓释生物肥料;
步骤二、将用于扦插慈竹的土地按每亩施用1000kg缓释生物肥料,将土壤深耕至少30cm,然后按每亩施用250kg生物炭颗粒,再次将土壤深耕至少30cm;起垄形成排水沟,夯实垄的土壤和排水沟;所述生物炭颗粒为花生壳炭颗粒;
步骤三、在慈竹林中选2年生、无病虫害的壮竹作母竹,母竹枝条长度不小于80cm,将枝条从与主干连接位切下,去除竹子上离切口0.5m以内的叶片,且需保证枝条剩余部分至少有6片,然后将枝条浸泡到营养液中培养生根;
步骤四、扦插时先在垄上挖坑穴,坑穴深25cm,等竹子枝条生根长至15cm时进行移栽,插入坑穴中,然后覆上泥土压紧固定,再用营养液浇灌根部,每棵浇100mL;
步骤五、扦插后进行常规田间管理,包括及时浇水、除草,在当年6月下旬至7月上旬进行追肥,追肥肥料为尿素,施肥时,在竹苗靠上坡的一侧,距竹苗25cm左右开挖深度约15cm的施肥穴,每株施肥0.03kg,并用土覆盖;第二年的除草追肥,分别安排在4~5月份和7~8月份为宜,追肥量每株60g(NH4)2HPO4
所述包膜液的制备方法为:按重量份,将10份卡拉胶、3份明胶和5份乙酸加入80份水中,搅拌,然后加入真空包装袋进行真空包装,控制真空度为0.1MPa;将真空包装袋放入高静压处理设备中,将加压腔体密封,加压进行高静压处理;将处理后的物料过滤、干燥,得到预处理混合物料;向反应釜中加入30份水、5份聚乙烯醇和3份聚丙烯酰胺,边搅拌边升温至85℃,再加入12份预处理混合物料,保温反应120min,再加入3份氧化石墨烯和3份磷酸铵镁,保温反应60min,得到包膜液;所述高静压处理的参数为:以5MPa/s的升压速度升至500MPa,在55℃下保压处理15min;所述真空包装袋为尼龙-聚乙烯复合袋;
所述生物肥料颗粒包括以下重量份的成分:
竹粉80份、复合生物菌5份、聚谷氨酸5份、改性绿泥石粉25份、腐植酸锌5份、畜禽粪便20份、腐植酸镁4份、玉米粉10份、糠醛渣10份、硫酸铵3份、尿素5份、硫酸钴3份;
所述生物肥料颗粒的制备方法包括以下步骤:
步骤Ⅰ、按重量份,将竹粉、聚谷氨酸、改性绿泥石粉、腐植酸锌、畜禽粪便、腐植酸镁、玉米粉、糠醛渣、尿素混合,加入混合物重量3~8倍的水,搅拌均匀;
步骤Ⅱ、将步骤Ⅰ搅拌均匀的混合物加入发酵桶,加入复合生物菌,在60℃发酵7天;所述复合生物菌为枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌;
步骤Ⅲ、将发酵好的物料在80℃烘干,加入硫酸铵和硫酸钴,搅拌混合,得到的混合肥料投入造粒机,喷入造粒粘结剂,造粒,得到生物肥料颗粒;所述造粒粘结剂为浓度为1.5wt%的硅酸钠;
所述营养液包括重量份的成分:硝酸钾40份、钼酸铵12份、磷酸二氢铵8份、硫酸铜3份、尿素8份、叶酸2份、苏氨酸0.1份、氯化钴0.1份、肌醇0.1份、茶多酚1份、乙二胺四乙酸二钠1份、盐酸吡哆醇0.2份、富马酸糠醇甲酯2份、吲哚丁酸0.3份、水150份;
所述改性绿泥石粉的制备方法为:按重量份,将15份绿泥石粉加入超临界装置中,在温度为360℃,压强为12MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡60min,过滤,烘干;所述的超临界丙酮-水体系中丙酮与水的体积比为3:1;将烘干的产物与稀土盐球磨混合,得到改性绿泥石粉;所述球磨混合的过程为:将烘干的产物、稀土盐和不锈钢磨球加入到球磨罐中;向球磨罐中通入液氮,使烘干的产物、稀土盐和不锈钢磨球全部浸没在液氮中,温度为-170℃,并保持液氮的挥发量与通入量平衡以使液面稳定;恒温30~60min后开始球磨,球磨3小时;球磨完毕,将球磨罐转移至真空手套箱中,放置12小时;所述烘干的产物与稀土盐的重量比为5:1;所述烘干的产物与不锈钢磨球重量比为1:25;所述稀土盐为丙烯酸稀土盐。
实施例4:
一种利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,包括以下步骤:
步骤一、缓释生物肥料的制备:将包膜液均匀喷涂于生物肥料颗粒表面,待溶剂挥发后,在60℃下保温3h,形成包膜层,得到缓释生物肥料;
步骤二、将用于扦插慈竹的土地按每亩施用800kg缓释生物肥料,将土壤深耕至少30cm,然后按每亩施用200kg生物炭颗粒,再次将土壤深耕至少30cm;起垄形成排水沟,夯实垄的土壤和排水沟;所述生物炭颗粒为花生壳炭颗粒;
步骤三、在慈竹林中选2年生、无病虫害的壮竹作母竹,母竹枝条长度不小于80cm,将枝条从与主干连接位切下,去除竹子上离切口0.5m以内的叶片,且需保证枝条剩余部分至少有6片,然后将枝条浸泡到营养液中培养生根;
步骤四、扦插时先在垄上挖坑穴,坑穴深20cm,等竹子枝条生根长至12cm时进行移栽,插入坑穴中,然后覆上泥土压紧固定,再用营养液浇灌根部,每棵浇100mL;
步骤五、扦插后进行常规田间管理,包括及时浇水、除草,在当年6月下旬至7月上旬进行追肥,追肥肥料为尿素,施肥时,在竹苗靠上坡的一侧,距竹苗25cm左右开挖深度约15cm的施肥穴,每株施肥0.02kg,并用土覆盖;第二年的除草追肥,分别安排在4~5月份和7~8月份为宜,追肥量每株50g(NH4)2HPO4
所述包膜液的制备方法为:按重量份,将15份卡拉胶、5份明胶和8份乙酸加入60份水中,搅拌,然后加入真空包装袋进行真空包装,控制真空度为0.1MPa;将真空包装袋放入高静压处理设备中,将加压腔体密封,加压进行高静压处理;将处理后的物料过滤、干燥,得到预处理混合物料;向反应釜中加入50份水、10份聚乙烯醇和5份聚丙烯酰胺,边搅拌边升温至80℃,再加入8份预处理混合物料,保温反应90min,再加入2份氧化石墨烯和3份磷酸铵镁,保温反应45min,得到包膜液;所述高静压处理的参数为:以3MPa/s的升压速度升至400MPa,在55℃下保压处理12min;所述真空包装袋为尼龙-聚乙烯复合袋;
所述生物肥料颗粒包括以下重量份的成分:
竹粉70份、复合生物菌4份、聚谷氨酸4份、改性绿泥石粉20份、腐植酸锌3份、畜禽粪便18份、腐植酸镁2份、玉米粉8份、糠醛渣8份、硫酸铵2份、尿素3份、硫酸钴2份;
所述生物肥料颗粒的制备方法包括以下步骤:
步骤Ⅰ、按重量份,将竹粉、聚谷氨酸、改性绿泥石粉、腐植酸锌、畜禽粪便、腐植酸镁、玉米粉、糠醛渣、尿素混合,加入混合物重量3~8倍的水,搅拌均匀;
步骤Ⅱ、将步骤Ⅰ搅拌均匀的混合物加入发酵桶,加入复合生物菌,在60℃发酵7天;所述复合生物菌为枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌;
步骤Ⅲ、将发酵好的物料在60℃烘干,加入硫酸铵和硫酸钴,搅拌混合,得到的混合肥料投入造粒机,喷入造粒粘结剂,造粒,得到生物肥料颗粒;所述造粒粘结剂为浓度为1wt%的硅酸钠;
所述营养液包括重量份的成分:硝酸钾30份、钼酸铵15份、磷酸二氢铵10份、硫酸铜4份、尿素10份、叶酸3份、苏氨酸0.3份、氯化钴0.3份、肌醇0.2份、茶多酚2份、乙二胺四乙酸二钠2份、盐酸吡哆醇0.3份、富马酸糠醇甲酯3份、吲哚丁酸0.5份、水200份;
所述改性绿泥石粉的制备方法为:按重量份,将20份绿泥石粉加入超临界装置中,在温度为370℃,压强为14MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡90min,过滤,烘干;所述的超临界丙酮-水体系中丙酮与水的体积比为3:1;将烘干的产物与稀土盐球磨混合,得到改性绿泥石粉;所述球磨混合的过程为:将烘干的产物、稀土盐和不锈钢磨球加入到球磨罐中;向球磨罐中通入液氮,使烘干的产物、稀土盐和不锈钢磨球全部浸没在液氮中,温度为-160℃,并保持液氮的挥发量与通入量平衡以使液面稳定;恒温60min后开始球磨,球磨3小时;球磨完毕,将球磨罐转移至真空手套箱中,放置24小时;所述烘干的产物与稀土盐的重量比为5:1;所述烘干的产物与不锈钢磨球重量比为1:15;所述稀土盐为丙烯酸稀土盐。
对比例1:
一种利用缓释尿素种植慈竹的方法,包括以下步骤:
步骤一、缓释尿素的制备:将包膜液均匀喷涂于尿素颗粒表面,待溶剂挥发后,在80℃下保温5h,形成包膜层,得到缓释尿素;
步骤二、将用于扦插慈竹的土地按每亩施用28.6kg缓释尿素,将土壤深耕至少30cm,然后按每亩施用250kg生物炭颗粒,再次将土壤深耕至少30cm;起垄形成排水沟,夯实垄的土壤和排水沟;所述生物炭颗粒为花生壳炭颗粒;
步骤三、在慈竹林中选2年生、无病虫害的壮竹作母竹,母竹枝条长度不小于80cm,将枝条从与主干连接位切下,去除竹子上离切口0.5m以内的叶片,且需保证枝条剩余部分至少有6片,然后将枝条浸泡到营养液中培养生根;
步骤四、扦插时先在垄上挖坑穴,坑穴深25cm,等竹子枝条生根长至15cm时进行移栽,插入坑穴中,然后覆上泥土压紧固定,再用营养液浇灌根部,每棵浇100mL;
步骤五、扦插后进行常规田间管理,包括及时浇水、除草,在当年6月下旬至7月上旬进行追肥,追肥肥料为尿素,施肥时,在竹苗靠上坡的一侧,距竹苗25cm左右开挖深度约15cm的施肥穴,每株施肥0.03kg,并用土覆盖;第二年的除草追肥,分别安排在4~5月份和7~8月份为宜,追肥量每株60g(NH4)2HPO4
所述包膜液的制备方法为:按重量份,将10份卡拉胶、3份明胶和5份乙酸加入80份水中,搅拌,然后加入真空包装袋进行真空包装,控制真空度为0.1MPa;将真空包装袋放入高静压处理设备中,将加压腔体密封,加压进行高静压处理;将处理后的物料过滤、干燥,得到预处理混合物料;向反应釜中加入30份水、5份聚乙烯醇和3份聚丙烯酰胺,边搅拌边升温至85℃,再加入12份预处理混合物料,保温反应120min,再加入3份氧化石墨烯和3份磷酸铵镁,保温反应60min,得到包膜液;所述高静压处理的参数为:以5MPa/s的升压速度升至500MPa,在55℃下保压处理15min;所述真空包装袋为尼龙-聚乙烯复合袋;
所述营养液包括重量份的成分:硝酸钾40份、钼酸铵12份、磷酸二氢铵8份、硫酸铜3份、尿素8份、叶酸2份、苏氨酸0.1份、氯化钴0.1份、肌醇0.1份、茶多酚1份、乙二胺四乙酸二钠1份、盐酸吡哆醇0.2份、富马酸糠醇甲酯2份、吲哚丁酸0.3份、水150份。
在西南科技大学资源圃内同一样地采用实施例1~4和对比例1的方法种植慈竹各200株,观测慈竹的成活率、病虫害发生率、生长情况,并及时记录,如表1所示;
表1
Figure BDA0002249479810000131
在西南科技大学资源圃内同一样地采用实施例1~4和对比例1的方法种植慈竹各200株,在种植后的第二年年末对慈竹进行茎秆纤维形态测定;测定方法:选取慈竹中部茎秆,将取好的茎秆一部分切成火柴秆大小,置于25mL离心管中,每个离心管中放入3~4根,用10%硝酸和10%铬酸等比例混合的离析液浸没样品,室温放置2-3d,每天更换一次离析液,将离析后的样品置于平皿中用纯水清洗至无色,然后进行纤维形态(纤维长度、宽度、长宽比等)测定,测定方法参考Fiber Quality Analyzer(code LDA02)高精度纤维形态分析仪的操作规程进行。具体如下:
打开仪器总电源开关,打开气泵阀门,使罐内压强达到0.4-0.6Mpa。启动仪器,待显示器正常显示程序初始界面。向仪器储水箱中加入蒸馏水,直至加到水位刻度线,在之后的测量中也确保储水箱中有足够的蒸馏水用于测试,且确保压强稳定在0.4-0.6Mpa。
第一次启动仪器,需要对仪器进行自检。将仪器自带的烧杯加满蒸馏水至500ml刻度线,放在烧杯支架上,选择“检查”按钮,待仪器自检完毕后方可进行后续测量。
将清洗好的离析后样品放入打样器中,加入适量蒸馏水,均匀的将样品打散,再转入仪器自带的烧杯中,加入蒸馏水稀释至500ml。将烧杯放在支架上,选择“测量”按钮,录入样品名称并按照设置向导设定参数,一般选择默认,纤维数量选择5000根。选择“Start”按钮,开始测量样品纤维形态。测量时应确保纤维频率不超过60根/s,否则会导致测试数据误差较大。每个样品重复测量3次。
样品测试结束后,选择“Result”按钮即可显示测试结果,将结果保存为文档后,把空烧杯置于烧杯支架上,选择“Purge”按钮对仪器测试单元进行清洗,待清洗完成后再进行下一个样品的测试。
所有样品测试完毕后,在支架上放入空烧杯,选择“Purge”按钮,直至将水箱中剩余的蒸馏水完全排出。放空储气罐内的空气,直至压力表数值归零。关闭仪器电源开关。关闭总电源开关。结果如表2所示:
在西南科技大学资源圃内同一样地采用实施例1~4和对比例1的方法种植慈竹各200株,在种植后的第二年年末对慈竹进行茎秆纤维素和木质素测定:
选取慈竹中部茎秆,取已经烘干至恒重的待测慈竹茎秆,选择0.2mm孔径的筛网,用粉碎机粉碎样品,纤维素与木质素含量的分析参考FOSS公司FibertecTM 1020型纤维素测定仪操作说明书的步骤进行。通过酸性洗涤纤维(ADF)和酸性洗涤木质素(ADL)法,得到待测样品的纤维素含量和木质素含量,每个样品生物重复3次,每组样品运行一个空白对照。具体如下:
称取0.5g粉碎后的样品记为W0,放入事先干燥的坩埚中,每一批次确保一个空白样作为对照。
将坩埚放入冷浸提单元中,确保仪器阀门已经关闭。向每个坩埚中加入25ml丙酮,浸提5min,再将阀门打开至“vacuum”档,打开真空泵,将丙酮抽滤完全。此步骤重复三次。
将坩埚转移至坩埚架上,待丙酮挥发完全后转入热浸提单元。向每个浸提柱中加入100ml已预热的酸性洗涤剂(ADS)。打开仪器冷凝水开关。打开加热控制器,并调节至4档进行加热。待所有浸提柱中的试剂都开始沸腾时,调节加热控制器来控制沸腾速度,保持沸腾的状态,计时10 min。之后关闭加热器与冷凝水,并将阀门置于“vacuum”档,打开真空泵完成抽滤。向浸提柱中加入预热的蒸馏水,冲洗样品,直至样品为中性。将坩埚转移至坩埚架上,待冷却后转入冷浸提单元中,用丙酮冲洗3次。待所有有机溶剂挥发完全后,将坩埚置于120℃烘箱中烘干2 h,再将坩埚转移至干燥器中冷却至室温,称重并记为W1,空白样记为W1`。
将坩埚移至冷浸提单元,向坩埚中加入72%硫酸,于室温下浸泡3 h,之后打开真空泵,并将阀门置于“vacuum”档完成抽滤,最后用蒸馏水冲洗至中性。再将坩埚置于120℃烘箱中烘干2 h,将坩埚转移至干燥器中冷却至室温,称重并记为W2,空白样记为W2`。
最后加坩埚转入马弗炉中以525℃灰化3 h,再将坩埚转移至干燥器中冷却至室温,称重并记为W3,空白样记为W3`。
按照公式计算出样品中纤维素、木质素含量。
Figure BDA0002249479810000151
Figure BDA0002249479810000152
测定统计结果如表2所示:
表2
Figure BDA0002249479810000153
对实施例1制备的缓释生物肥料和对比例1制备的缓释尿素进行缓释效果测试,采用《缓释肥料》标准GB/T 23348-2009,根据试验结果,计算测量24小时内肥料核心中溶出的肥料的初期溶出率,28、60和90天时的累积溶出率;结果如表3所示;
表3
Figure BDA0002249479810000161
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (3)

1.一种利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、缓释生物肥料的制备:将包膜液均匀喷涂于生物肥料颗粒表面,待溶剂挥发后,在60~80℃下保温3~5h,形成包膜层,得到缓释生物肥料;
步骤二、将用于扦插慈竹的土地按每亩施用800~1000kg缓释生物肥料,将土壤深耕至少30cm,然后按每亩施用200~250kg生物炭颗粒,再次将土壤深耕至少30cm;起垄形成排水沟,夯实垄的土壤和排水沟;所述生物炭颗粒为花生壳炭颗粒、秸秆炭颗粒、核桃壳炭颗粒中的任意一种;
步骤三、在慈竹林中选1~2年生、无病虫害的壮竹作母竹,母竹枝条长度不小于80cm,将枝条从与主干连接位切下,去除竹子上离切口0.5m以内的叶片,且需保证枝条剩余部分至少有6片,然后将枝条浸泡到营养液中培养生根;
步骤四、扦插时先在垄上挖坑穴,坑穴深18~25cm,等竹子枝条生根长至10~15cm时进行移栽,插入坑穴中,然后覆上泥土压紧固定,再用营养液浇灌根部,每棵浇80~100mL;
步骤五、扦插后进行常规田间管理,包括及时浇水、除草,在当年6月下旬至7月上旬进行追肥,追肥肥料为尿素,施肥时,在竹苗靠上坡的一侧,距竹苗25cm左右开挖深度约15cm的施肥穴,每株施肥0.01~0.03kg,并用土覆盖;第二年的除草追肥,分别安排在4~5月份和7~8月份为宜,追肥量每株40~60g(NH4)2HPO4
其中,所述包膜液的制备方法为:按重量份,将10~15份卡拉胶、3~5份明胶和5~8份乙酸加入50~80份水中,搅拌,然后加入真空包装袋进行真空包装,控制真空度为0.1MPa;将真空包装袋放入高静压处理设备中,将加压腔体密封,加压进行高静压处理;将处理后的物料过滤、干燥,得到预处理混合物料;向反应釜中加入30~50份水、5~10份聚乙烯醇和3~5份聚丙烯酰胺,边搅拌边升温至80~85℃,再加入8~12份预处理混合物料,保温反应90~120min,再加入1~3份氧化石墨烯和3~5份磷酸铵镁,保温反应30~60min,得到包膜液;
所述高静压处理的参数为:以2~5MPa/s的升压速度升至300~500MPa,在35~55℃下保压处理10~15min;所述真空包装袋为尼龙-聚乙烯复合袋;
所述生物肥料颗粒包括以下重量份的成分:
竹粉60~80份、复合生物菌3~5份、聚谷氨酸3~5份、改性绿泥石粉20~25份、腐植酸锌3~5份、畜禽粪便15~20份、腐植酸镁1~4份、玉米粉5~10份、糠醛渣5~10份、硫酸铵1~3份、尿素3~5份、硫酸钴1~3份;
所述生物肥料颗粒的制备方法包括以下步骤:
步骤Ⅰ、按重量份,将竹粉、聚谷氨酸、改性绿泥石粉、腐植酸锌、畜禽粪便、腐植酸镁、玉米粉、糠醛渣、尿素混合,加入混合物重量3~8倍的水,搅拌均匀;
步骤Ⅱ、将步骤Ⅰ搅拌均匀的混合物加入发酵桶,加入复合生物菌,在30-60℃发酵3-7天;
步骤Ⅲ、将发酵好的物料在40~80℃烘干,加入硫酸铵和硫酸钴,搅拌混合,得到的混合肥料投入造粒机,喷入造粒粘结剂,造粒,得到生物肥料颗粒;所述造粒粘结剂为浓度为0.5~1.5wt%的硅酸钠;
所述改性绿泥石粉的制备方法为:按重量份,将10~20份绿泥石粉加入超临界装置中,在温度为350~370℃,压强为10~14MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡60~90min,过滤,烘干;所述的超临界丙酮-水体系中丙酮与水的体积比为3:1;将烘干的产物与稀土盐球磨混合,得到改性绿泥石粉;
所述球磨混合的过程为:将烘干的产物、稀土盐和不锈钢磨球加入到球磨罐中;向球磨罐中通入液氮,使烘干的产物、稀土盐和不锈钢磨球全部浸没在液氮中,温度为-160℃~-185℃,并保持液氮的挥发量与通入量平衡以使液面稳定;恒温30~60min后开始球磨,球磨3~5小时;球磨完毕,将球磨罐转移至真空手套箱中,放置12~24小时;所述烘干的产物与稀土盐的重量比为3~5:1;所述烘干的产物与不锈钢磨球重量比为1:15~25;
所述稀土盐为丙烯酸稀土盐、油酸稀土盐、富马酸稀土盐、对乙烯基苯磺酸稀土盐中的任意一种。
2.如权利要求1所述的利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,其特征在于,所述复合生物菌为枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EM菌、胶质芽孢杆菌中的两种以上的混合。
3.如权利要求1所述的利用缓释生物肥料提高慈竹纤维素含量的慈竹种植方法,其特征在于,所述营养液包括重量份的成分:硝酸钾25~40份、钼酸铵12~16份、磷酸二氢铵8~12份、硫酸铜3~6份、尿素8~10份、叶酸2~4份、苏氨酸0.1~0.3份、氯化钴0.1~0.3份、肌醇0.1~0.3份、茶多酚1~3份、乙二胺四乙酸二钠1~3份、盐酸吡哆醇0.2~0.4份、富马酸糠醇甲酯2~4份、吲哚丁酸0.3~0.5份、水150~300份。
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生物磷肥对普通白菜生长、品质及土壤养分的影响;曹翠玲等;《中国蔬菜》;20161201(第12期);第30-37页 *

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