CN113024308A - 一种含中微量元素水溶性有机肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含中微量元素水溶性有机肥料及其制备方法,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质20‑30份、微生物菌1‑5份、菌种保护剂3‑4份、腐殖煤5‑10份、蚕沙2‑4份、增稠剂0.05‑0.1份、壳聚糖2‑4份、复合稻壳硅粉20‑30份、硅藻土0.08‑0.1份、柠檬酸钠0.2‑0.5份、明胶2‑4份,所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。申请使用的矿物主要的成分是风化煤、泥炭、褐煤中的一种或多种的混合物,其中含有较多对土壤有益的微量元素和腐殖酸,将腐殖煤进行脱矿物质处理,能够提高土壤的肥效,施肥后能够提高土壤团聚结构,增加土壤中微量元素含量的效果。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥料技术领域,具体为一种含中微量元素水溶性有机肥料及其制备方法。
背景技术
水溶性的有机肥料具有高活性、全吸收、见效快的特点,在农业中具有广泛的应用,中微量元素是土壤中必不可少的成分,对植物的生长、土壤微生物含量以及土壤团聚结构都有一定的影响。
中微量元素的常规补充方式是通过加入一定量的矿物质,但是矿物质中往往含有较多对土壤有益的微量元素和腐殖酸,但是也含有大量的灰分和有毒物质,灰分的加入会堵塞土壤中团粒结构,团粒结构的孔隙数目减少,造成通气性下降,重金属无法被土壤中微生物分解,易于积累,产生对环境和人体危害更大的甲基化合物,在补充土壤中中微量元素的同时还要时刻关注土壤中微生物的变化,需要保持土壤中微生物的多样性,因此发明一种含中微量元素水溶性有机肥料及其制备方法就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含中微量元素水溶性有机肥料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质20-30份、微生物菌1-5份、菌种保护剂3-4份、腐殖煤5-10份、蚕沙2-4份、增稠剂0.05-0.1份、壳聚糖2-4份、复合稻壳硅粉20-30份、硅藻土0.08-0.1份、柠檬酸钠0.2-0.5份、明胶2-4份。
进一步的,所述复合稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的23-25%。
进一步的,所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
进一步的,所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵的一种或多种混合物。
进一步的,所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
进一步的,所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤的一种或多种混合物。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为55-65℃,时间为1-1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为60-70℃,时间为30-50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为10-15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为20-40目,进行干燥除水,保证水分含量在5-6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为1-2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
在多数情况下,稻壳作为主要的碳源使用,将稻壳进行贫氧燃烧,制备成生物炭进行使用,本申请将其作为微生物的载体使用,施肥过后通过土壤中的微生物将其分解,稻壳中含有30%的硅类化合物,其中大量是以二氧化硅的无定型的形式存在,本申请加入了氢氧化钠、乙二醇和催化剂将无定型的二氧化硅进行处理,去除了部分的有机物,得到的稻壳硅粉具有更多的孔隙率,能够作为微生物的负载物质体,极大的提高了微生物的存活几率,并且还能够提高土壤中中微量元素硅的含量。
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,避光搅拌,反应时间为3-4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为50-70目,得到复合稻壳硅粉;
本申请选择使用豌豆淀粉与稻壳硅粉进行混合,原因在于豌豆淀粉经过加热后具有一定的粘性,加入豌豆淀粉后能够使稻壳硅粉更容易粘合成球体,在后续的制备过程中更方便,并且豌豆淀粉具有亲水性,本申请得到的产品固体,在使用时需要与水进行混合,混合时豌豆淀粉能够吸水,形成颗粒状,分布更加均匀,施肥的效果更好。
本申请在选择淀粉的种类时有目的选择了豌豆淀粉,原因在于在玉米、马铃薯以及豌豆淀粉中,豌豆淀粉与稻壳硅粉的相容性较低,导致其内部孔隙相对于玉米、马铃薯淀粉增多,因此经过豌豆淀粉处理的稻壳硅粉具有更好的导热性能,施撒肥料后,在土壤表面施撒草木灰,进而提高土壤的温度,进而促进农作物的根茎生长,加快种子的萌发速率,并且还需要控制豌豆淀粉的使用量,其质量占稻壳硅粉总质量的23-25%最佳,原因在于加入的豌豆淀粉量还影响硅藻土与明胶的交联,因此需要进行严格控制。
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为50-55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为20-30min,得到微生物负载体;
本申请使用豌豆淀粉作为粘合剂,原因是豌豆淀粉不仅具有亲水性还能够被微生物快速分解,能够为土壤提供碳源并为微生物提供营养物质,但是豌豆淀粉的加入会堵塞稻壳硅粉中二氧化硅的孔隙,降低了孔隙率,微生物的附着的有效面下降,海藻酸钠是天然的土壤调理剂,能够促进土壤团聚结构的形成,改善土壤的内部的孔隙空间,硅藻土中含有大量的活性二氧化硅,能够吸附氮磷钾化合物,并且还具有大量的孔隙,也能够为微生物提供负载空间,因此加入海藻酸钠和硅藻土,在稻壳硅粉和豌豆淀粉外部团聚,增加了微生物的附着空间。
本申请加入了在硅藻土的基础上加入了明胶,明胶是一种亲水性的胶体,能够与本申请加入的海藻酸钠进行交联,得到互穿网络膜,能够起到缓释的作用,能有效缓慢的释放营养物质,一方面促进农作物的生长,另一方面还能够提高土壤中微生物的生存几率,并且在制备过程中需要加入明胶后再加入水溶性有机质,原因在于水溶性有机质中的氯化钙可作为交联剂使用,并且本申请在制备过程中改性的氧化豌豆淀粉也会影响互穿网络膜的性能,本申请通过控制高碘酸钠的加入量,将加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比控制在2.24-2.29∶1000,能达到最佳的效果,进而有效的增加土壤中微生物的生存几率。
(6)将微生物菌与菌种保护剂混合,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
本申请将腐殖煤进行加工,除去了腐殖煤中亲无机的无机金属元素,能够保留亲有机的金属元素,并且在处理过程中还会脱除腐殖酸中的羟基,导致腐殖酸对重金属元素的螯合能力下降,但是本申请加入了壳聚糖弥补重金属的螯合能力下降的问题。
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶2-3进行混合,得到水溶性有机肥料。
进一步的,微生物菌在使用前需要进行冷冻保存,使用时进行活化,缓慢升温质30-35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止。
进一步的,步骤(4)中,将豌豆淀粉和稻壳硅粉进行混合后,加热温度为110-120℃,去除水分,保证水分含量在2-5%。
进一步的,步骤(4)中加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为2.24-2.29∶1000。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本申请使用的矿物主要的成分是风化煤、泥炭、褐煤中的一种或多种的混合物,其中含有较多对土壤有益的微量元素和腐殖酸,但是也含有大量的灰分和有毒物质,灰分的加入会堵塞土壤中团粒结构,团粒结构的孔隙数目减少,造成通气性下降,重金属无法被土壤中微生物分解,易于积累,产生对环境和人体危害更大的甲基化合物,因此本申请将腐殖煤进行脱矿物质处理,加入了氟化氢,能够将腐殖煤中的大量灰分、铅、砷、镉等重金属元素脱出,得到的有害杂质较少的腐殖煤,其中含有大量的腐殖酸和钙、镁、铁等中、微量元素,能够提高土壤的肥效,施肥后能够提高土壤团聚结构,增加土壤中微量元素含量。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质20份、微生物菌1份、菌种保护剂3份、腐殖煤5份、蚕沙2份、增稠剂0.05份、壳聚糖2份、复合稻壳硅粉25份、硅藻土0.08份、柠檬酸钠0.2份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的23%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为55℃,时间为1h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为60℃,时间为30min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为10μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为20目,进行干燥除水,保证水分含量在5%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为1h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为2.24∶1000,避光搅拌,反应时间为3h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为50目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为50℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为20min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质30℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶2进行混合,得到水溶性有机肥料。
实施例2
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质25份、微生物菌3份、菌种保护剂4份、腐殖煤8份、蚕沙3份、增稠剂0.08份、壳聚糖3份、复合稻壳硅粉30份、硅藻土0.09份、柠檬酸钠0.35份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的24%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为60℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为65℃,时间为40min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为30目,进行干燥除水,保证水分含量在5%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为2.26∶1000,避光搅拌,反应时间为3-4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为60目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为53℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为25min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
实施例3
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、增稠剂0.1份、壳聚糖4份、复合稻壳硅粉30份、硅藻土0.1份、柠檬酸钠0.5份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的25%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为65℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为70℃,时间为50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为2.29∶1000,避光搅拌,反应时间为4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为70目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为30min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
对比例1
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、增稠剂0.1份、壳聚糖4份、复合稻壳硅粉30份、硅藻土0.1份、柠檬酸钠0.5份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的25%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(2)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为2.29∶1000,避光搅拌,反应时间为4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为70目,得到复合稻壳硅粉;
(3)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为30min,得到微生物负载体;
(4)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(5)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
对比例2
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、增稠剂0.1份、壳聚糖4份、稻壳30份、豌豆淀粉7份、硅藻土0.1份、柠檬酸钠0.5份。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为65℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为70℃,时间为50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,贫氧燃烧,得到生物炭;
(4)将豌豆淀粉进行干燥除水,水分含量在3-5%,加入生物炭混合均匀,加热,温度为120℃,水分含量在5%,压制成型,切割成球状,球状的大小为70目;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰、混合物A和尿素,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土和柠檬酸钠,混合搅拌,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
对比例3
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、黄原胶0.1份、壳聚糖4份、复合稻壳硅粉30份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的25%。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为65℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为70℃,时间为50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为2.29∶1000,避光搅拌,反应时间为4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为70目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为30min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
对比例4
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、增稠剂0.1份、复合稻壳硅粉30份、硅藻土0.1份、柠檬酸钠0.5份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的25%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为65℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为70℃,时间为50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为2.29∶1000,避光搅拌,反应时间为4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为70目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为30min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
对比例5
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、增稠剂0.1份、壳聚糖4份、复合稻壳硅粉30份、硅藻土0.1份、柠檬酸钠0.5份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的25%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为65℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为70℃,时间为50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为5∶1000,避光搅拌,反应时间为4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为70目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为30min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
对比例6
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、增稠剂0.1份、壳聚糖4份、复合稻壳硅粉30份、硅藻土0.1份、柠檬酸钠0.5份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的25%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为65℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为70℃,时间为50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为1.3∶1000,避光搅拌,反应时间为4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为70目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为30min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
对比例7
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、增稠剂0.1份、壳聚糖4份、复合稻壳硅粉30份、硅藻土0.1份、柠檬酸钠0.5份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的25%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为65℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为70℃,时间为50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向玉米淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与玉米淀粉的质量比为2.29∶1000,避光搅拌,反应时间为4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化玉米淀粉,将氧化玉米淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为70目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为30min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
对比例8
一种含中微量元素水溶性有机肥料,所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质30份、微生物菌5份、菌种保护剂4份、腐殖煤10份、蚕沙4份、增稠剂0.1份、壳聚糖4份、复合稻壳硅粉30份、硅藻土0.1份、柠檬酸钠0.5份。
所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的25%。
所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
所述水溶性有机质包括尿素、碳酸钾和碳酸氢铵。
所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2∶2∶5。
所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤。
一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为65℃,时间为1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为70℃,时间为50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为40目,进行干燥除水,保证水分含量在6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向马铃薯淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,加入的高碘酸钠与马铃薯淀粉的质量比为2.29∶1000,避光搅拌,反应时间为4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化马铃薯淀粉,将氧化马铃薯淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为70目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为30min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌缓慢升温质35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止,加入菌种保护剂,搅拌,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1∶3进行混合,得到水溶性有机肥料。
实验
以实施例3为对照,设置对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5、对比例6,进行对照实验,其中对比例1中不对腐殖煤进行脱矿物质处理,对比例2中将稻壳制备成生物炭,对比例3中不加入海藻酸钠和硅藻土,对比例4中不加入壳聚糖,对比例5中加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为5∶1000,对比例6中加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为1.3∶1000,对比例7中不使用豌豆淀粉改为玉米淀粉,对比例8中不使用豌豆淀粉改为马铃薯淀粉使用,进行对照试验。
将实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例4进行重金属螯合能力试验,步骤如下,
在水稻田中取土壤样品(土壤样品为湖南省岳阳市水稻田土壤),加入重金属的水溶性化合物溶液,按照GB/T 15678-2018标准加入分选筛选值约5倍的汞、砷、铬、铅、镉混合均匀后放置一周,进行重金属检测,pH为6.7,使用实施例1、实施例2、实施例3、对比例4按照每平方米200克进行施撒,与土壤均匀混合,施撒100天后,进行重金属检测,结果如下,
实验组 | 汞(mg/kg) | 砷(mg/kg) | 铬(mg/kg) | 铅(mg/kg) | 镉(mg/kg) |
初始土壤 | 3.2 | 134 | 1642 | 764 | 3.4 |
实施例1 | 0.078 | 2.656 | 3.463 | 12.423 | 0.0651 |
实施例2 | 0.064 | 2.365 | 2.562 | 11.215 | 0.0423 |
实施例3 | 0.023 | 1.643 | 1.153 | 11.448 | 0.0152 |
对比例1 | 0.246 | 3.478 | 8.465 | 19.658 | 0.1468 |
对比例2 | 0.016 | 1.246 | 0.952 | 9.4684 | 0.0054 |
对比例4 | 0.468 | 5.6847 | 17.538 | 34.546 | 0.2522 |
表一
将实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5、对比例6分别与土壤样品(土壤样品为湖南省岳阳市水稻田土壤)混合,测试100天后,肥料对水稻生物量(g/pot)的影响,结果如下,
表二
将实施例1、实施例2、实施例3、对比例7、对比例8分别与土壤样品(土壤样品为湖南省岳阳市水稻田土壤)混合,将草种子播种于土壤中,播种30天后进行发芽率统计,进行对照实验,结果如下,
实验组 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例7 | 对比例8 |
发芽率 | 86 | 89 | 87 | 85 | 88 |
发芽时间 | 3天 | 3天 | 3天 | 7天 | 10天 |
表三
数据分析
对比例1中不对腐殖煤进行脱矿物质处理,导致产品中重金属和灰分的含量相对于实施例1、实施例2、实施例3较高,导致土壤中重金属的含量下降速度较慢,并且灰分的增多还导致了稻壳硅粉的孔隙堵塞,微生物的附着空间下降。
对比例2中将稻壳制备成生物炭,生物炭对重金属也有一定的吸附能力,加入壳聚糖后对重金属的螯合能力更强,更能有效的去除土壤中的重金属,但是相较于实施例1、实施例2、实施例3对水稻生物量的影响相对较差。
对比例3中不加入海藻酸钠和硅藻土,使得肥料中的活性二氧化硅的含量下降,对有机营养物的吸附能力下降,进而导致生物量较低。
对比例4中不加入壳聚糖,导致产品对重金属的螯合能力不足,使得土壤中重金属的下降趋势缓慢,进而影响到水稻生物量。
将对比例5和对比例6综合分析,对比例5和对比例6中,加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为5∶1000和1.3∶1000,在水稻生物量方面的表现上,相对于实施例1、实施例2、实施例3较差,说明本申请使用的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比是最优的。
将对比例7和对比例8综合分析,对比例7中不使用豌豆淀粉改为玉米淀粉,对比例8中不使用豌豆淀粉改为马铃薯淀粉使用,与实施例1、实施例2、实施例3相比30天的发芽率相同,但是实施例1、实施例2、实施例3在播种后3天就出现了幼苗,发芽的速度大于对比例7和对比例8.
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)
1.一种含中微量元素水溶性有机肥料,其特征在于:所述有机肥料各组分原料如下,按重量份数计,包括水溶性有机质20-30份、微生物菌1-5份、菌种保护剂3-4份、腐殖煤5-10份、蚕沙2-4份、增稠剂0.05-0.1份、壳聚糖2-4份、复合稻壳硅粉20-30份、硅藻土0.08-0.1份、柠檬酸钠0.2-0.5份、明胶2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种含中微量元素水溶性有机肥料,其特征在于:所述稻壳硅粉由稻壳硅粉、豌豆淀粉制备而成,所述豌豆淀粉占复合稻壳硅粉总质量的23-25%。
3.根据权利要求1所述的一种含中微量元素水溶性有机肥料,其特征在于:所述增稠剂为黄原胶、海藻酸钠的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种含中微量元素水溶性有机肥料,其特征在于:所述水溶性有机质包括尿素、氯化钙、碳酸钾和碳酸氢铵的多种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种含中微量元素水溶性有机肥料,其特征在于:所述菌种保护剂为甘油、海藻糖和去离子水的混合物,所述甘油与海藻糖、去离子水的质量比为2:2:5。
6.根据权利要求1所述的一种含中微量元素水溶性有机肥料,其特征在于:所述腐殖煤包括风化煤、泥炭、褐煤的一种或多种混合物。
7.一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,其特征在于:步骤如下,
(1)将腐殖煤粉碎,加入乙醇和盐酸,搅拌加热,温度为55-65℃,时间为1-1.5h,过滤,加入氟化氢,搅拌,加入乙醇和盐酸,加入,温度为60-70℃,时间为30-50min,过滤,洗涤沉淀物;
(2)将沉淀物进行干燥研磨,大小为10-15μm,得到混合物A;
(3)将稻壳进行分选除杂,粉碎,筛选,大小为20-40目,进行干燥除水,保证水分含量在5-6%,除菌,加入氢氧化钠、乙二醇和催化剂,加热,温度为200℃,时间为1-2h,加入过量的乙醇,搅拌,蒸发,得到稻壳硅粉;
(4)向豌豆淀粉中加入去离子水,加入高碘酸钠,避光搅拌,反应时间为3-4h,加入乙醇,抽滤,得到氧化豌豆淀粉,将氧化豌豆淀粉和稻壳硅粉混合均匀,加热,压制成型,切割成球,大小为50-70目,得到复合稻壳硅粉;
(5)加入增稠剂、过氧苯甲酰和混合物A,搅拌混合,加热,温度为50-55℃,加入硅藻土、明胶和柠檬酸钠,混合搅拌,加入水溶性有机质,搅拌时间为20-30min,得到微生物负载体;
(6)将微生物菌与菌种保护剂混合,加入壳聚糖,摇晃均匀,加入微生物负载体和蚕沙,混合均匀,得到肥料;
(7)将水溶性肥料和水按照质量比的1:2-3进行混合,得到水溶性有机肥料。
8.根据权利要求7所述一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,其特征在于:微生物菌在使用前需要进行冷冻保存,使用时进行活化,缓慢升温质30-35℃,快速摇晃,直至冰全部溶解为止。
9.根据权利要求7所述一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,将豌豆淀粉和稻壳硅粉进行混合后,加热温度为110-120℃,去除水分,保证水分含量在2-5%。
10.根据权利要求7所述一种含中微量元素水溶性有机肥料的制备方法,其特征在于:步骤(4)中加入的高碘酸钠与豌豆淀粉的质量比为2.24-2.29:1000。
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