CN111018608A - 利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,包括以下步骤:A、收集植物的废弃物并进行初步处理;B、将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,然后通过筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;C、将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料;D、将步骤C中的混合料加入发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料;E、将完成步骤D的缓释肥料置于通风处后进行装袋。通过将植物废弃物粉碎为废弃物颗粒,然后与无机肥料和有机肥料进行混合至均匀,经过密封发酵制成缓释肥料,使植物废弃物得到有效的利用,而不至于被浪费,解决植物废弃物被遗弃造成浪费的问题。
Description
【技术领域】
本发明涉及生物缓释肥制作技术领域,具体涉及一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法。
【背景技术】
目前,我国化肥当季利用率平均为30%。以氮肥为例,20世纪90年代利用率平均约为35%,现今已降至27%左右。此外,化肥过量投入、盲目施用、作物利用率不高,都会引起土壤、水体、大气和农产品的污染,化肥已被视为仅次于农药的污染源,造成的危害也与农药旗鼓相当。生物缓释肥是解决这一问题的良好措施,国内外均在大力发展氮肥的缓释技术。用于肥料养分缓释的控释材料种类较多,然而目前的控释材料缺少补充土壤有机碳的功能,且大部分材料受资源制约、不可再生。生物质是可再生的,因而生物炭是可再生的,生物炭资源可持续利用。生物炭具有土壤改良和土壤固碳的作用,还可吸附和负载肥料养分,延缓肥料养分在土壤中释放和降低淋洗损失,是有益功能更多的肥料缓释绿色控释材料。
现今的农村生产生活中,大量的植物废弃物都被直接作为肥料使用,直接使用会使土壤变的虚浮,不利于种植的植株根部扎根,容易被风吹倒或者被水冲淤倒;或者将植物废弃物直接遗弃,这样会造成资源的严重浪费,因此,有必要设计一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,解决植物废弃物被遗弃造成浪费的问题,使缓释肥的材料可再生,能够为土壤补充缺少的土壤有机碳。
为解决上述问题,本发明提供技术方案如下:利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,包括以下步骤:
A、初步处理:收集植物的废弃物并进行初步处理;
B、粉碎筛选:将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,然后通过筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;
C、混料:将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料;
D、密封发酵:将步骤C中的混合料加入发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料;
E、通风装袋:将完成步骤D的缓释肥料置于通风处后进行装袋。
所述步骤A中的初步处理为将植物废弃物使用清水反复冲洗多遍后干燥。
优选的,所述步骤B中粉碎机粉碎时的转速为400~600r/min粉碎时间14min~60min。
优选的,所述步骤C中的无机肥料包括氮肥、天然富营养矿石粉以及纳米包膜缓释材料。
优选的,所述氮肥由磷酸铵、磷酸氢二铵、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、尿素中的一种或多种的混合制成;所述天然富营养矿石粉由磷矿石粉、钾长石份、煤矸石粉混合制成;所述纳米包膜缓释材料由高岭土、风化煤、风化砂岩以及可降解乳胶颗粒混合制成。
优选的,所述步骤C中的有机肥料为动物粪便。
优选的,所述步骤C中混料机的转速为2000~3000r/min,混料时长为25~60min。
优选的,所述步骤D中发酵菌剂按按发酵菌剂质量百分比计,由20%的地衣芽孢杆菌、20%的黑曲霉、20%的灰色联袂菌色木霉、15%的多粘芽孢杆菌、25%的白腐真菌混合制成。
优选的,所述步骤E中通风时长为6~12h。
优选的,所述步骤E通风之前还包括以下步骤:将完成所述步骤D的缓释肥料造粒,制成粒径为100微米至2500微米的颗粒。
与现有技术相比,本发明的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法有以下优点:
1、本发明的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,通过将植物废弃物粉碎为废弃物颗粒,然后与无机肥料和有机肥料进行混合至均匀,经过密封发酵制成缓释肥料,使植物废弃物得到有效的利用,而不至于被浪费,解决植物废弃物被遗弃造成浪费的问题;
2、本发明的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,将植物废弃物制成的废弃物颗粒与有机肥料混合到一起,在生物缓释肥中提供充足的生物质,以为土壤补充充足的有机碳,便于种植于其上的植物有足够的有机碳可以利用;
3、本发明的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,将无机肥料中的氮肥、天然富营养矿石粉混合到植物废弃物制成的废弃物颗粒与纳米包膜缓释材料中,使得氮肥均匀分散到废弃物颗粒表面和纳米包膜缓释材料颗粒间,使氮肥在缓释肥料中的释放时间延长,达到缓释的作用,减小了淋洗损失,使得植物在生长过程中可以缓慢、有效地吸收氮肥;而天然富营养矿石粉中的肥料成分如钾、磷等在矿石中的其他成分如碳酸钙、硫酸钙的阻碍下缓慢释放到土壤中,延缓释放时间,以便有效地营养成分能够被植物尽可能的充分吸收,提高肥料利用率;
4、本发明的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,通过将缓释肥料造粒制成100微米至2500微米不等的颗粒,使得生物缓释肥料由较小粒径的生物缓释肥料先释放肥料的有效成分,然后随着时间的进行,粒径逐渐增大的生物缓释肥料的表层也逐渐消融,慢慢释放出肥料的有效成分,这样,在植物生长的不同阶段,都有不同粒径的生物缓释肥料提供有效的营养成分,以利植物的生长,提高肥料的利用率;
5、本发明的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,采用发酵菌剂能够使废弃物颗粒与氮肥的混合物进行发酵、陈化,发酵速度快,腐熟效果好;可高效分解植物废弃物如作物秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素,有效的提升土壤肥力。
【具体实施方式】
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
实施例1:本实施例提供一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,包括以下步骤:
A、初步处理:收集植物的废弃物使用清水反复冲洗多遍后干燥;
B、粉碎筛选:将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,粉碎机粉碎时的转速为400r/min,粉碎时间15min,然后通过100目的筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;
C、混料:将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料,所述废弃物颗粒、无机肥料、有机肥料的质量份比为30:35:30;所述无机肥料包括氮肥、天然富营养矿石粉以及纳米包膜缓释材料,其质量份比为20:5:10。所述氮肥由磷酸铵、尿素按1:1的质量份比混合制成,所述天然富营养矿石粉由磷矿石粉、钾长石份、煤矸石粉按2:2:1的比例混合制成,所述纳米包膜缓释材料由高岭土、风化煤、风化砂岩以及可降解乳胶颗粒以1:1:1:1的比例混合制成,所述有机肥料为动物粪便,所述混料机的转速为2100r/min,混料时长为25min;
D、密封发酵:将步骤C中的混合料加入5份发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料,所述发酵菌剂按按发酵菌剂质量百分比计,由20%的地衣芽孢杆菌、20%的黑曲霉、20%的灰色联袂菌色木霉、15%的多粘芽孢杆菌、25%的白腐真菌以及余量菌剂培养基混合制成;
E、通风装袋:将完成步骤D的缓释肥料造粒,制成粒径为100微米至2500微米的颗粒,然后置于通风处通风8h后进行装袋备用。
实施例2:本实施例提供一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,包括以下步骤:
A、初步处理:收集植物的废弃物使用清水反复冲洗多遍后干燥;
B、粉碎筛选:将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,粉碎机粉碎时的转速为450r/min,粉碎时间15min,然后通过150目的筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;
C、混料:将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料,所述废弃物颗粒、无机肥料、有机肥料的质量份比为30:35:30;所述无机肥料包括氮肥、天然富营养矿石粉以及纳米包膜缓释材料,其质量份比为20:5:10。所述氮肥由硫酸铵、尿素按1:1.5的质量份比混合制成,所述天然富营养矿石粉由磷矿石粉、钾长石份、煤矸石粉按2:2:1的比例混合制成,所述纳米包膜缓释材料由高岭土、风化煤、风化砂岩以及可降解乳胶颗粒以1:1:1:1的比例混合制成,所述有机肥料为动物粪便,所述混料机的转速为2100r/min,混料时长为25min;
D、密封发酵:将步骤C中的混合料加入发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料,所述发酵菌剂按按发酵菌剂质量百分比计,由20%的地衣芽孢杆菌、20%的黑曲霉、20%的灰色联袂菌色木霉、15%的多粘芽孢杆菌、25%的白腐真菌混合制成;
E、通风装袋:将完成步骤D的缓释肥料造粒,制成粒径为100微米至2500微米的颗粒,然后置于通风处通风8h后进行装袋备用。
实施例3:本实施例提供一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,包括以下步骤:
A、初步处理:收集植物的废弃物使用清水反复冲洗多遍后干燥;
B、粉碎筛选:将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,粉碎机粉碎时的转速为400r/min粉碎时间15min然后通过180目的筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;
C、混料:将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料,所述废弃物颗粒、无机肥料、有机肥料的质量份比为30:35:30;所述无机肥料包括氮肥、天然富营养矿石粉以及纳米包膜缓释材料,其质量份比为20:5:10。所述氮肥由磷酸氢二铵、硝酸钠、尿素按1:1:1的比例混合制成,所述天然富营养矿石粉由磷矿石粉、钾长石份、煤矸石粉按2:2:1的比例混合制成,所述纳米包膜缓释材料由高岭土、风化煤、风化砂岩以及可降解乳胶颗粒以1:1:1:1的比例混合制成,所述有机肥料为动物粪便,所述混料机的转速为2300r/min,混料时长为30min;
D、密封发酵:将步骤C中的混合料加入发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料,所述发酵菌剂按按发酵菌剂质量百分比计,由20%的地衣芽孢杆菌、20%的黑曲霉、20%的灰色联袂菌色木霉、15%的多粘芽孢杆菌、25%的白腐真菌混合制成;
E、通风装袋:将完成步骤D的缓释肥料造粒,制成粒径为100微米至2500微米的颗粒,然后置于通风处通风8h后进行装袋备用。
实施例4:本实施例提供一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,包括以下步骤:
A、初步处理:收集植物的废弃物使用清水反复冲洗多遍后干燥;
B、粉碎筛选:将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,粉碎机粉碎时的转速为500r/min粉碎时间20min然后通过200目的筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;
C、混料:将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料,所述废弃物颗粒、无机肥料、有机肥料的质量份比为30:35:30;所述无机肥料包括氮肥、天然富营养矿石粉以及纳米包膜缓释材料,其质量份比为20:5:10。所述氮肥由硝酸铵、硝酸钙、尿素按1:1:1的比例混合制成,所述天然富营养矿石粉由磷矿石粉、钾长石份、煤矸石粉按2:2:1的比例混合制成,所述纳米包膜缓释材料由高岭土、风化煤、风化砂岩以及可降解乳胶颗粒以1:1:1:1的比例混合制成,所述混料机的转速为2400r/min,混料时长为30min;
D、密封发酵:将步骤C中的混合料加入发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料,所述发酵菌剂按按发酵菌剂质量百分比计,由20%的地衣芽孢杆菌、20%的黑曲霉、20%的灰色联袂菌色木霉、15%的多粘芽孢杆菌、25%的白腐真菌混合制成;
E、通风装袋:将完成步骤D的缓释肥料造粒,制成粒径为100微米至2500微米的颗粒,然后置于通风处通风8h后进行装袋备用。
实施例5:本实施例提供一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,包括以下步骤:
A、初步处理:收集植物的废弃物使用清水反复冲洗多遍后干燥;
B、粉碎筛选:将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,粉碎机粉碎时的转速为550r/min粉碎时间40min然后通过250目的筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;
C、混料:将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料,所述废弃物颗粒、无机肥料、有机肥料的质量份比为30:35:30;所述无机肥料包括氮肥、天然富营养矿石粉以及纳米包膜缓释材料,其质量份比为20:5:10。所述氮肥由磷酸铵、硝酸钠、硝酸钙按1:1:1的质量份比混合制成,所述天然富营养矿石粉由磷矿石粉、钾长石份、煤矸石粉按2:2:1的质量份比混合制成,所述纳米包膜缓释材料由高岭土、风化煤、风化砂岩以及可降解乳胶颗粒以1:1:1:1的质量份比混合制成,所述有机肥料为动物粪便,所述混料机的转速为2600r/min,混料时长为40min;
D、密封发酵:将步骤C中的混合料加入发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料,所述发酵菌剂按按发酵菌剂质量百分比计,由20%的地衣芽孢杆菌、20%的黑曲霉、20%的灰色联袂菌色木霉、15%的多粘芽孢杆菌、25%的白腐真菌混合制成;
E、通风装袋:将完成步骤D的缓释肥料造粒,制成粒径为100微米至2500微米的颗粒,然后置于通风处通风8h后进行装袋备用。
实施例6:本实施例提供一种利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,包括以下步骤:
A、初步处理:收集植物的废弃物使用清水反复冲洗多遍后干燥;
B、粉碎筛选:将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,粉碎机粉碎时的转速为580r/min粉碎时间55min然后通过190目的筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;
C、混料:将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料,所述废弃物颗粒、无机肥料、有机肥料的质量份比为30:35:30;所述无机肥料包括氮肥、天然富营养矿石粉以及纳米包膜缓释材料,其质量份比为20:5:10。所述氮肥由硝酸铵、尿素、磷酸氢二铵按1:1:1的质量份比例混合制成,所述天然富营养矿石粉由磷矿石粉、钾长石份、煤矸石粉按2:2:1的质量份比例混合制成,所述纳米包膜缓释材料由高岭土、风化煤、风化砂岩以及可降解乳胶颗粒以1:1:1:1的质量份比例混合制成,所述有机肥料为动物粪便,所述混料机的转速为2900r/min,混料时长为60min;
D、密封发酵:将步骤C中的混合料加入发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料,所述发酵菌剂按按发酵菌剂质量百分比计,由20%的地衣芽孢杆菌、20%的黑曲霉、20%的灰色联袂菌色木霉、15%的多粘芽孢杆菌、25%的白腐真菌混合制成;
E、通风装袋:将完成步骤D的缓释肥料造粒,制成粒径为100微米至2500微米的颗粒,然后置于通风处通风8h后进行装袋备用。
表1:实施例1-6的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法制作的生物缓释肥成分表
将表1中的成分按照实施例1-6的方法选用相同的植物原料制作生物缓释肥,然后选取同一地块的土壤划分为6块,分别施加实施例1至6制得的生物缓释肥,记录施加前后土壤的有机碳的含量以及施加生物缓释肥后每块土壤的肥料利用率,如表2。其中,有机碳含量采用干烧法测定,肥料利用率按如下式(1)计算:
肥料利用率(%)=[施肥区农作物吸收养分量(公斤/亩)-缺素区农作物吸收养分量(公斤/亩)]/[肥料施用量(公斤/亩)×肥料中养分含量(%)]×100%(1)
表2:实施例1-6利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法制作的生物缓释肥性能表
结合表1和表2,可以明显的看出,与不施加本申请的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法制备的生物缓释肥之前的土壤相比,通过施加本申请的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法制备的生物缓释肥能够有效地提高土壤中的有机碳的含量,随着土壤中的有机碳和无机肥料的增加,超过植物可吸收的量,使土壤中剩余部分肥料的有效成分,降低了生物缓释肥的肥料利用率,造成一定程度上肥料的浪费,但是,相较于未施用本申请的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法制备的生物缓释肥的土壤相比,施用本申请的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法制备的生物缓释肥的土壤还是提高了平均肥料利用率约5%。
本发明的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,通过将植物废弃物粉碎为废弃物颗粒,然后与无机肥料和有机肥料进行混合至均匀,经过密封发酵制成缓释肥料,使植物废弃物得到有效的利用,而不至于被浪费,解决植物废弃物被遗弃造成浪费的问题;通过将植物废弃物制成的废弃物颗粒与有机肥料混合到一起,在生物缓释肥中提供充足的生物质,以为土壤补充充足的有机碳,便于种植于其上的植物有足够的有机碳可以利用;通过将无机肥料中的氮肥、天然富营养矿石粉混合到植物废弃物制成的废弃物颗粒与纳米包膜缓释材料中,使得氮肥均匀分散到废弃物颗粒表面和纳米包膜缓释材料颗粒间,使氮肥在缓释肥料中的释放时间延长,达到缓释的作用,减小了淋洗损失,使得植物在生长过程中可以缓慢、有效地吸收氮肥;而天然富营养矿石粉中的肥料成分如钾、磷等在矿石中的其他成分如碳酸钙、硫酸钙的阻碍下缓慢释放到土壤中,延缓释放时间,以便有效地营养成分能够被植物尽可能的充分吸收,提高肥料利用率;通过将缓释肥料造粒制成100微米至2500微米不等的颗粒,使得生物缓释肥料由较小粒径的生物缓释肥料先释放肥料的有效成分,然后随着时间的进行,粒径逐渐增大的生物缓释肥料的表层也逐渐消融,慢慢释放出肥料的有效成分,这样,在植物生长的不同阶段,都有不同粒径的生物缓释肥料提供有效的营养成分,以利植物的生长,提高肥料的利用率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、初步处理:收集植物的废弃物并进行初步处理;
B、粉碎筛选:将完成步骤A的植物废弃物加入粉碎机中进行粉碎,然后通过筛网滤除粒径大于筛网筛孔的杂质,得到废弃物颗粒;
C、混料:将步骤B中的废弃物颗粒与无机肥料进行初步混合,然后再加入有机肥料于混料机中混合均匀,得到混合料;
D、密封发酵:将步骤C中的混合料加入发酵菌剂,然后密封发酵成缓释肥料;
E、通风装袋:将完成步骤D的缓释肥料置于通风处后进行装袋。
2.根据权利要求1所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于:所述步骤A中的初步处理为将植物废弃物使用清水反复冲洗多遍后干燥。
3.根据权利要求1所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于:所述步骤B中粉碎机粉碎时的转速为400~600r/min粉碎时间14min~60min。
4.根据权利要求1所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于:所述步骤C中的无机肥料包括氮肥、天然富营养矿石粉以及纳米包膜缓释材料。
5.根据权利要求4所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于:所述氮肥由磷酸铵、磷酸氢二铵、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、尿素中的一种或多种的混合制成;所述天然富营养矿石粉由磷矿石粉、钾长石份、煤矸石粉混合制成;所述纳米包膜缓释材料由高岭土、风化煤、风化砂岩以及可降解乳胶颗粒混合制成。
6.根据权利要求1所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于:所述步骤C中的有机肥料为动物粪便。
7.根据权利要求1所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于:所述步骤C中混料机的转速为2000~3000r/min,混料时长为25~60min。
8.根据权利要求1所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于:所述步骤D中发酵菌剂按发酵菌剂质量百分比计,由20%的地衣芽孢杆菌、20%的黑曲霉、20%的灰色联袂菌色木霉、15%的多粘芽孢杆菌、25%的白腐真菌混合制成。
9.根据权利要求1所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于:所述步骤E中通风时长为6~12h。
10.根据权利要求1所述的利用植物废弃物制作生物缓释肥的方法,其特征在于,所述步骤E通风之前还包括以下步骤:将完成所述步骤D的缓释肥料造粒,制成粒径为100微米至2500微米的颗粒。
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