CN115304418B - 一种用于花生种植土壤的调节剂制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法及其应用。所述方法包括:(1)将从山楂去核得到的废料中分离出的果核碳化,将得到的产物酸洗、清水洗涤、烘干,得碳球。(2)使碳球吸收植物营养液,得改性碳球。(3)在所述改性碳球表面包覆控释膜;然后包覆疏水膜,得控释内核。(4)将将从山楂去核得到的废料中分离出的果肉粉、草木灰与水混匀后静置,然后干燥、研磨,将所得混合物粉体与微生物菌剂粉混匀,然后加入糖蜜稀释液和所述控释内核进行造粒,然后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后干燥,即得所述调节剂。本发明的调节剂不仅能快速向土壤中补充营养物质,而且能更长效地为花生生长提供营养,促进花生产量。
Description
技术领域
本发明涉及花生种植技术领域,尤其涉及一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法及其应用。
背景技术
花生属于我国重要的经济作物,种植面积大,种植地域广泛,在我国山东、四川、山西、河南、河北、陕西、辽宁、吉林等地均有大面积种植。由花生加工而成的各类食品也深受消费者喜爱。为此,有的地区长期以花生为种植作物。然而,花生的连续种植容易引起很多问题,如土壤肥力下降,病虫害增加等,因为产期种植同一种作物容易导致土壤中的有益微生物减少,导致花生生长不良,病虫害增加,土壤中可利用的大量元素和微量元素减少。虽然通过施加化肥可以增加土壤肥力,但也带来了很多问题,例如:(1)见效快但持续时间短,导致后续营养供给不足,作物生长受限。(2)化肥中不含有机质、腐殖质等物质,因此大量使用化肥会导致土壤团粒结构遭到破坏,容易引起土壤板结问题。这些问题都导致花生的产量受到很大影响。除此之外,化肥的直接大量使用还容易造成地下水、河流污染,使地下水、河流、湖泊等富营养化的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法及其应用,该调节剂不仅能够快速向土壤中补充营养物质,而且能够更加长效地为花生生长提供营养物质,促进花生产量。具体地,本发明公开如下技术方案。
首先,提供一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括如下步骤:
(1)将山楂去核得到的废料进行果肉分离,将得到的果肉烘干后制成果肉粉。将分离出来的山楂果核进行碳化处理,然后将得到的产物依次进行酸洗、清水洗涤、烘干,即得碳球,备用。
(2)将所述碳球浸入植物营养液中,使碳球充分吸收营养液,将得到的碳球干燥,得改性碳球,备用。
(3)在所述改性碳球表面施加聚氨酯树脂的醇溶液进行包膜,然后加热固化形成控释膜。然后在所述控释膜表面再施加含有疏水剂的聚氨酯树脂的醇溶液进行包膜,完成后加热固化形成疏水膜,即得控释内核,备用。
(4)将所述果肉粉、草木灰与水混匀后静置,然后干燥、研磨,得到混合物粉体。将该混合物粉体与微生物菌剂粉混匀,然后加入糖蜜稀释液和所述控释内核进行造粒,将所述控释内核包覆在所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成的基体中,完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后干燥,即得所述调节剂。
优选地,步骤(1)中,所述碳化处理的温度为450~600℃,时间为1~2h,所述碳化处理在保护气氛(如惰性气体、氮气等)中进行。
优选地,步骤(1)中,所述果肉的烘干温度为70~85℃,时间为2~3.5h,通过烘干处理可去除果肉中的水分,便于进行研磨成果肉粉,以便和其他原料混合均匀。
优选地,步骤(1)中,将所述产物浸入稀盐酸或稀硫酸中保持30~50min,完成后用清水洗涤酸洗后的所述产物至中性,然后将所述产物在100~120℃下干燥40~90min,即得所述碳球。通过上述处理有助于对碳球进行扩孔,增加碳球的吸附能力。
优选地,步骤(2)中,将所述碳球浸入植物营养液中静置30min以上,如35min、40min、45min等。通过碳球可使营养液充分保持导其中,便于后续逐渐释放到土壤中。
优选地,步骤(2)中,所述干燥温度为60~80℃,时间为1~2h。通过干燥处理使植物营养液中的营养元素填充到碳球的孔隙中形成干燥的改性碳球,不仅便于在后期缓释到土壤中提供营养,而且有助于增加碳球的体积稳定性。
优选地,步骤(2)中,先加热将所述植物营养液浓缩至其体积的60~75%形成浓缩营养液,然后将所述碳球浸入该浓缩营养液中。通过浓缩有助于增加碳球中营养成分含量,同时有助于增加碳球的体积稳定性,在后续使用过程中减小破损率。
优选地,步骤(3)中,所述聚氨酯树脂醇溶液为聚氨酯树脂超声分散在乙醇中形成的粘性乳液,其喷射在所述改性碳球表面后形成具有控制改性碳球中的营养物质释放速率的作用,同时还具有良好的可降解性。
优选地,步骤(3)中,所述聚氨酯树脂醇溶液的固含量为25~40%。
优选地,步骤(3)中,所述含有疏水剂的聚氨酯树脂醇溶液中固含量为20~40%,且所述聚氨酯树脂醇溶液中疏水剂质量分数为6~8.5%。可选地,所述疏水剂包括十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、二甲基硅氧烷、正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷等中的任意一种。
优选地,步骤(3)中,所述加热温度为60~75℃,时间为15~20min,通过加热固化可以大幅度缩短成膜时间。
优选地,步骤(3)中,所述包膜的次数为3~5次,以增加包膜率,使包膜对象保证能够被膜层全面地覆盖。
优选地,步骤(4)中,所述果肉粉、草木灰、水的重量份比为32~40:20~26:35~38。通过在水的作用下所述果肉粉中的酸性物质溶出,一方面可对碱性草木灰进行中和降低草木灰的碱性;另一方面起到激活草木灰活性,扩大其营养效力的作用。
优选地,步骤(4)中,将所述果肉粉、草木灰与水混匀后静置50~70min,然后在75~85℃干燥至含水率4%以下(如3~4%),然后研磨至400~550目,即得所述混合物粉体。
优选地,步骤(4)中,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为30~35:4~6.5:20~25。可选地,所述微生物菌剂包括蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂等中的至少一种。所述微生物菌剂不限于上述列举的几种,也可以根据实际需要选择其他种类的微生物菌剂。上述各微生物菌剂之间的比例也可以根据实际需要选择,因此本发明不进行具体限定。
优选地,步骤(4)中,所述糖蜜稀释液的制备方法为:将糖蜜与水按照1:2.3~2.8的体积比混合后搅拌均匀,即得。糖蜜为制造果脯产生的废弃物,其中含有大量的糖类、矿物质等营养物质,且具有良好的粘结性,能够在本发明中发挥多种作用。
优选地,步骤(4)中,所述糖蜜稀释液的添加比例为所述混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的15~18%。
优选地,步骤(4)中,所述草木灰是由农作物废弃物、中药渣等经过烧制而成。所述草木灰施加到土壤中不仅可以为土壤提供丰富的矿物质元素,而且有助于降低花生病虫害。
优选地,步骤(4)中,所述干燥的方式为:采用温度40~45℃的空气流干燥20~30min,使基体成型硬化。
优选地,步骤(4)中,所述调节剂表面的基体层厚度为2~5mm,也可以根据实际需要调节基体层厚度。
其次,提供所述用于花生连作土壤的调节剂制备方法得到的调节剂在农业、林业、环境工程等领域中的应用。
与现有技术相比,本发明具有以下方面的有益效果:
本发明制备的调节剂不仅具有控释内核,而且还具有包覆在所述控释内核外部的易于解体的基体,从而在所述调节剂施加到土壤中后,所述基体能够快速解体释放营养物质和微生物,提高土壤肥力,降低土壤病虫害,而控释内核则能够在保留一段时间后再逐渐释放营养物质,从而更加长效地为花生生长提供营养物质,促进花生产量。其原因主要包括如下几方面:
首先,本发明以山楂去核得到的废料为原料,进行果肉分离后将其中的果肉制成果肉粉,将所述果肉粉、草木灰与水制成混合物粉体的过程中,在水的作用下所述果肉粉中的酸性物质溶出,一方面可对碱性草木灰进行中和降低草木灰碱性,缓解草木灰不宜与氮肥共同使用的问题,同时也有助于降低草木灰对基体中微生物的影响。另一方面,草木灰中的部分不溶金属盐在酸性条件下释放形成自由金属离子,便于后续进入土壤中,即起到激活草木灰活性,扩大其营养效力的作用。再一方面,所述果肉粉中含有大量的营养物质作为所述基体中微生物的营养基,便于微生物繁殖。
其次,本发明将上述的混合物粉体、微生物菌剂粉、糖蜜稀释液共同制成基质。一方面,所述基质不仅能够通过经活化和中和处理的草木灰为土壤提供丰富的营养元素,而且其中的果肉粉成为所述微生物的营养基,便于为微生物提供繁殖条件。另一方面,本发明利用蜜糖的特点在不同的阶段发挥了粘结剂、崩解剂、营养基的作用。当所述基质制备过程中利用蜜糖良好的粘结作用使各组分粘结后包覆在控释内核表面。当所述基质进入土壤中后,所述糖蜜在水分作用下溶解导致粘性降低使基质解体,从而将其中的微生物菌剂释放出来,便于进入土壤中繁殖。而被释放的微生物可利用所述果肉粉和糖蜜构成的营养基快速繁殖,改善土壤菌落环境。
再次,本发明还利用废弃的山楂果核具有粒状形态制备了碳球。进一步地,本发明利用该碳球吸收植物营养液形成改性碳球,然后在改性碳球表面先包覆了控释膜,然后在该控释膜表面包覆了疏水膜,从而得到可以在前期不释放改性碳球中的营养物质,而在保留一段时间后再进行释放的控释内核。这是因为在前期所述基质中的草木灰等物质可以为土壤补充营养物质,而在后期这些营养物质被消耗后会导致土壤营养物质下降,影响花生后期生长。为此,本发明将所述改性碳球进一步制备成了控释内核,其具有的疏水膜导致所述控释内核不易与土壤中水分接触,一方面,使疏水膜不易被微生物分解,即通过疏水剂抑制聚氨酯树脂形成的疏水膜的生物降解性。另一方面,土壤中水分难以进入控释内核中,使得其中的营养物质无法迁移释放出来,使所述控释内核在前期可以保持相对稳定的状态。随着时间的增长,所述疏水膜逐渐被土壤中微生物分解,使所述控释膜暴露,土壤中水分通过控释膜进入改性碳球中后其中的营养物质逐渐向外迁移,为花生的后期生长提供营养。最后所述控释膜也被降解使碳球暴露在土壤中,而这种建立在果核原始的形态基础上的碳球具有整体性好,体积结构稳定的特点,便于在土壤中长期保存增强土壤的透气性、保水性,防止土壤板结,有助于提高花生产量。
具体实施方式
需要说明的是,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同,除非另行定义。本发明所使用的试剂或原料均可通过常规途径购买获得,如无特殊说明,本发明所使用的试剂或原料均按照本领域常规方式使用或者按照产品说明书使用。
下列实施例中,所述糖蜜为果脯生产企业产生的黑褐色的粘稠液体。所述微生物菌剂为市售产品。所述聚氨酯为山东豪耀新材料有限公司的HY-065型聚氨酯粉末。
下列实施例中,所述植物营养液既可以采用市售的植物营养液,也可自行配置,例如:KNO3 0.73g/L、H3BO3 0.0005g/L、Ca(NO3)2,0.75g/L、MnSO4 0.0006g/L、Ca(H2PO4)20.7g/L、ZnSO4 0.00065g/L、MgSO4 0.32g/L、CuSO4 0.0005g/L、FeSO4 0.14g/L、(NH4)2MoO40.0008g/L。
实施例1
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料的果核、果肉剥离开来,将得到的果肉在烘箱中于80℃烘干3小时,然后置于研磨机中研磨,完成后过400目筛,得到果肉粉。将分离出来的山楂果核在氮气气氛中进行碳化处理,碳化温度为550℃,时间为1.5h。完成后将得到的粒状碳化产物先浸入稀盐酸中保持40min,然后取出所述碳化产物用清水洗涤至洗涤液为中性,最后将碳化产物在110℃烘干60min,即得碳球。
(2)将所述碳球浸入按照上述配方配置的植物营养液中保持35min,使营养液吸附在碳球中,将得到的碳球在80℃干燥1小时,得改性碳球。
(3)将所述HY-065型聚氨酯粉末和无水乙醇混合后超声搅拌30min得到固含量32%的内包膜乳液,备用。在采用相同方法制备的所述粘性乳液中加入7wt.%的十三氟辛基三乙氧基硅烷,然后超声搅拌25min,得外包膜乳液,备用。
(4)在包膜机中向所述改性碳球表面施加内包膜乳液进行包膜,然后在烘箱中于70℃保温15min,使所述内包膜乳液固化形成控释膜。重复上述包膜工序4次。然后在包膜机中继续在所述控释膜表面外包膜乳液进行包膜,完成后在烘箱中于70℃保温15min,使所述外包膜乳液固化形成疏水膜,重复上述包膜工序4次,即得控释内核,备用。
(5)将所述果肉粉、玉米秸秆草木灰与水按照重量份比36:24:38混合后机械搅拌5min,然后静置55min,完成后将反应产物在烘箱中于80℃干燥至含水率3%,然后在研磨机中研磨后过500目筛,即得混合物粉体。
(6)将所述混合物粉体与微生物菌剂粉(由蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂按照3:1.5:1.4:1:2.0的质量比组成)混合后机械搅拌10min。然后在加入糖蜜稀释液(由所述糖蜜和清水按1:2.5的体积比混合而成)和所述控释内核进行造粒,所述糖蜜稀释液为混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的16%,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为32:6:23。将所述控释内核包覆在所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成的基体中,完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后采用45℃的空气流吹扫干燥25min,得基体层平均厚度约为4.2mm的调节剂。
实施例2
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料的果核、果肉剥离开来,将得到的果肉在烘箱中于70℃烘干3.5小时,然后置于研磨机中研磨,完成后过400目筛,得到果肉粉。将分离出来的山楂果核在氮气气氛中进行碳化处理,碳化温度为450℃,时间为2h。完成后将得到的粒状碳化产物先浸入稀硫酸中保持30min,然后取出所述碳化产物用清水洗涤至洗涤液为中性,最后将碳化产物在120℃烘干40min,即得碳球。
(2)通过90℃的水浴加热将按照上述配方配置的植物营养液浓缩至其体积的75%形成浓缩营养液,然后将所述碳球浸入该浓缩营养液中保持35min,使营养液吸附在碳球中,将得到的碳球在70℃干燥1.5小时,得改性碳球。
(3)将所述HY-065型聚氨酯粉末和无水乙醇混合后超声搅拌30min得到固含量40%的内包膜乳液,备用。在采用相同方法制备的所述粘性乳液中加入6wt.%的十七氟癸基三乙氧基硅烷,然后超声搅拌25min,得外包膜乳液,备用。
(4)在包膜机中向所述改性碳球表面施加内包膜乳液进行包膜,然后在烘箱中于75℃保温15min,使所述内包膜乳液固化形成控释膜。重复上述包膜工序3次。然后在包膜机中继续在所述控释膜表面外包膜乳液进行包膜,完成后在烘箱中于70℃保温15min,使所述外包膜乳液固化形成疏水膜,重复上述包膜工序3次,即得控释内核,备用。
(5)将所述果肉粉、水稻秸秆草木灰与水按照重量份比32:20:35混合后机械搅拌5min,然后静置50min,完成后将反应产物在烘箱中于75℃干燥至含水率4%,然后在研磨机中研磨后过550目筛,即得混合物粉体。
(6)将所述混合物粉体与微生物菌剂粉(由蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂按照2.8:1.6:1.5:1:2.2的质量比组成)混合后机械搅拌10min。然后在加入糖蜜稀释液(由所述糖蜜和清水按1:2.8的体积比混合而成)和所述控释内核进行造粒,所述糖蜜稀释液为混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的18%,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为30:4:20。将所述控释内核包覆在所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成的基体中,完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后采用45℃的空气流吹扫干燥20min,得基体层平均厚度约为2mm的调节剂。
实施例3
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料的果核、果肉剥离开来,将得到的果肉在烘箱中于85℃烘干2小时,然后置于研磨机中研磨,完成后过500目筛,得到果肉粉。将分离出来的山楂果核在氮气气氛中进行碳化处理,碳化温度为600℃,时间为1h。完成后将得到的粒状碳化产物先浸入稀盐酸中保持50min,然后取出所述碳化产物用清水洗涤至洗涤液为中性,最后将碳化产物在100℃烘干90min,即得碳球。
(2)通过90℃的水浴加热将按照上述配方配置的植物营养液浓缩至其体积的60%形成浓缩营养液,然后将所述碳球浸入该浓缩营养液中保持45min,使营养液吸附在碳球中,将得到的碳球在60℃干燥2小时,得改性碳球。
(3)将所述HY-065型聚氨酯粉末和无水乙醇混合后超声搅拌30min得到固含量25%的内包膜乳液,备用。在采用相同方法制备的固含量20%的粘性乳液中加入8.5wt.%的正辛基三乙氧基硅烷,然后超声搅拌30min,得外包膜乳液,备用。
(4)在包膜机中向所述改性碳球表面施加内包膜乳液进行包膜,然后在烘箱中于60℃保温20min,使所述内包膜乳液固化形成控释膜。重复上述包膜工序5次。然后在包膜机中继续在所述控释膜表面外包膜乳液进行包膜,完成后在烘箱中于60℃保温20min,使所述外包膜乳液固化形成疏水膜,重复上述包膜工序5次,即得控释内核,备用。
(5)将所述果肉粉、中药渣草木灰与水按照重量份比40:26:38混合后机械搅拌5min,然后静置70min,完成后将反应产物在烘箱中于75℃干燥至含水率3.5%,然后在研磨机中研磨后过400目筛,即得混合物粉体。
(6)将所述混合物粉体与微生物菌剂粉(由蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂按照3:1.5:1.4:1:2.0的质量比组成)混合后机械搅拌10min。然后在加入糖蜜稀释液(由所述糖蜜和清水按1:2.3的体积比混合而成)和所述控释内核进行造粒,所述糖蜜稀释液为混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的15%,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为35:6.5:25。将所述控释内核包覆在所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成的基体中,完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后采用40℃的空气流吹扫干燥30min,得基体层平均厚度约为5mm的调节剂。
实施例4
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料的果核、果肉剥离开来,将分离出来的山楂果核在氮气气氛中进行碳化处理,碳化温度为550℃,时间为1.5h。完成后将得到的粒状碳化产物先浸入稀盐酸中保持40min,然后取出所述碳化产物用清水洗涤至洗涤液为中性,最后将碳化产物在110℃烘干60min,即得碳球。
(2)将所述碳球浸入按照上述配方配置的植物营养液中保持35min,使营养液吸附在碳球中,将得到的碳球在80℃干燥1小时,得改性碳球。
(3)将所述HY-065型聚氨酯粉末和无水乙醇混合后超声搅拌30min得到固含量32%的内包膜乳液,备用。在采用相同方法制备的所述粘性乳液中加入7wt.%的十三氟辛基三乙氧基硅烷,然后超声搅拌25min,得外包膜乳液,备用。
(4)在包膜机中向所述改性碳球表面施加内包膜乳液进行包膜,然后在烘箱中于70℃保温15min,使所述内包膜乳液固化形成控释膜。重复上述包膜工序4次。然后在包膜机中继续在所述控释膜表面外包膜乳液进行包膜,完成后在烘箱中于70℃保温15min,使所述外包膜乳液固化形成疏水膜,重复上述包膜工序4次,即得控释内核,将其作为调节剂。
实施例5
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料的果核、果肉剥离开来,将得到的果肉在烘箱中于80℃烘干3小时,然后置于研磨机中研磨,完成后过400目筛,得到果肉粉。
(2)将所述果肉粉、玉米秸秆草木灰与水按照重量份比36:24:38混合后机械搅拌5min,然后静置55min,完成后将反应产物在烘箱中于80℃干燥至含水率3%,然后在研磨机中研磨后过500目筛,即得混合物粉体。
(3)将所述混合物粉体与微生物菌剂粉(由蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂按照3:1.5:1.4:1:2.0的质量比组成)混合后机械搅拌10min。然后在加入糖蜜稀释液(由所述糖蜜和清水按1:2.5的体积比混合而成)进行造粒使所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成基体,所述糖蜜稀释液为混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的16%,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为32:6:23。完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后采用45℃的空气流吹扫干燥25min,得调节剂。
实施例6
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料的果核、果肉剥离开来,将得到的果肉在烘箱中于70℃烘干3.5小时,然后置于研磨机中研磨,完成后过400目筛,得到果肉粉。将分离出来的山楂果核在氮气气氛中进行碳化处理,碳化温度为450℃,时间为2h。完成后将得到的粒状碳化产物先浸入稀硫酸中保持30min,然后取出所述碳化产物用清水洗涤至洗涤液为中性,最后将碳化产物在120℃烘干40min,即得碳球。
(2)通过90℃的水浴加热将按照上述配方配置的植物营养液浓缩至其体积的75%形成浓缩营养液,然后将所述碳球浸入该浓缩营养液中保持35min,使营养液吸附在碳球中,将得到的碳球在70℃干燥1.5小时,得改性碳球。
(3)将所述HY-065型聚氨酯粉末和无水乙醇混合后超声搅拌30min得到固含量40%的内包膜乳液,备用。
(4)在包膜机中向所述改性碳球表面施加内包膜乳液进行包膜,然后在烘箱中于75℃保温15min,使所述内包膜乳液固化形成控释膜。重复上述包膜工序3次,即得控释内核,备用。
(5)将所述果肉粉、水稻秸秆草木灰与水按照重量份比32:20:35混合后机械搅拌5min,然后静置50min,完成后将反应产物在烘箱中于75℃干燥至含水率4%,然后在研磨机中研磨后过550目筛,即得混合物粉体。
(6)将所述混合物粉体与微生物菌剂粉(由蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂按照2.8:1.6:1.5:1:2.2的质量比组成)混合后机械搅拌10min。然后在加入糖蜜稀释液(由所述糖蜜和清水按1:2.8的体积比混合而成)和所述控释内核进行造粒,所述糖蜜稀释液为混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的18%,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为30:4:20。将所述控释内核包覆在所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成的基体中,完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后采用45℃的空气流吹扫干燥20min,得基体层平均厚度约为2mm的调节剂。
实施例7
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料的果核、果肉剥离开来,将得到的果肉在烘箱中于70℃烘干3.5小时,然后置于研磨机中研磨,完成后过400目筛,得到果肉粉。将分离出来的山楂果核在氮气气氛中进行碳化处理,碳化温度为450℃,时间为2h。完成后将得到的粒状碳化产物先浸入稀硫酸中保持30min,然后取出所述碳化产物用清水洗涤至洗涤液为中性,最后将碳化产物在120℃烘干40min,即得碳球。
(2)通过90℃的水浴加热将按照上述配方配置的植物营养液浓缩至其体积的75%形成浓缩营养液,然后将所述碳球浸入该浓缩营养液中保持35min,使营养液吸附在碳球中,将得到的碳球在70℃干燥1.5小时,得改性碳球。
(3)将所述HY-065型聚氨酯粉末和无水乙醇混合后超声搅拌30min得到固含量40%的包膜乳液,并加入6wt.%的十七氟癸基三乙氧基硅烷,然后超声搅拌25min,得外包膜乳液,备用。
(4)在包膜机中向所述改性碳球表面施加外包膜乳液进行包膜,然后在烘箱中于75℃保温15min,使所述内包膜乳液固化形成控释膜。重复上述包膜工序3次,即得控释内核,备用。
(5)将所述果肉粉、水稻秸秆草木灰与水按照重量份比32:20:35混合后机械搅拌5min,然后静置50min,完成后将反应产物在烘箱中于75℃干燥至含水率4%,然后在研磨机中研磨后过550目筛,即得混合物粉体。
(6)将所述混合物粉体与微生物菌剂粉(由蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂按照2.8:1.6:1.5:1:2.2的质量比组成)混合后机械搅拌10min。然后在加入糖蜜稀释液(由所述糖蜜和清水按1:2.8的体积比混合而成)和所述控释内核进行造粒,所述糖蜜稀释液为混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的18%,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为30:4:20。将所述控释内核包覆在所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成的基体中,完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后采用45℃的空气流吹扫干燥20min,得基体层平均厚度约为2mm的调节剂。
实施例8
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其步骤(1)~(5)同实施例3,区别在于步骤(6)为:将所述混合物粉体与微生物菌剂粉(由蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂按照3:1.5:1.4:1:2.0的质量比组成)混合后机械搅拌10min。然后在加入普通硅酸盐水泥粉和所述控释内核进行喷水造粒,所述水泥粉为混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的15%,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为30:4:20。完成后在常温下放置三天即得调节剂。
实施例9
一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料的果核、果肉剥离开来,将分离出来的山楂果核在氮气气氛中进行碳化处理,碳化温度为600℃,时间为1h。完成后将得到的粒状碳化产物先浸入稀盐酸中保持50min,然后取出所述碳化产物用清水洗涤至洗涤液为中性,最后将碳化产物在100℃烘干90min,即得碳球。
(2)通过90℃的水浴加热将按照上述配方配置的植物营养液浓缩至其体积的60%形成浓缩营养液,然后将所述碳球浸入该浓缩营养液中保持45min,使营养液吸附在碳球中,将得到的碳球在60℃干燥2小时,得改性碳球。
(3)将所述HY-065型聚氨酯粉末和无水乙醇混合后超声搅拌30min得到固含量25%的内包膜乳液,备用。在采用相同方法制备的固含量20%的粘性乳液中加入8.5wt.%的正辛基三乙氧基硅烷,然后超声搅拌30min,得外包膜乳液,备用。
(4)在包膜机中向所述改性碳球表面施加内包膜乳液进行包膜,然后在烘箱中于60℃保温20min,使所述内包膜乳液固化形成控释膜。重复上述包膜工序5次。然后在包膜机中继续在所述控释膜表面外包膜乳液进行包膜,完成后在烘箱中于60℃保温20min,使所述外包膜乳液固化形成疏水膜,重复上述包膜工序5次,即得控释内核,备用。
(5)将中药渣草木灰与水按照重量份比26:38混合后机械搅拌5min,然后静置70min,完成后将反应产物在烘箱中于75℃干燥至含水率3.5%,然后在研磨机中研磨后过400目筛,即得混合物粉体。
(6)将所述混合物粉体与微生物菌剂粉(由蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂按照3:1.5:1.4:1:2.0的质量比组成)混合后机械搅拌10min。然后在加入糖蜜稀释液(由所述糖蜜和清水按1:2.3的体积比混合而成)和所述控释内核进行造粒,所述糖蜜稀释液为混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的15%,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为30:4:20。将所述控释内核包覆在所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成的基体中,完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后采用40℃的空气流吹扫干燥30min,得基体层平均厚度约为5mm的调节剂。
效果测试:
按照0.3kg/m2的施加比例,将上述各实施例制备的调节剂施加到试验区土壤中,并在所述调节剂上覆盖大约10cm厚的土壤层。然后给试验区土壤洒水便于所述调节剂基体吸水解体,将各组分释放到土壤中,15天后在所述试验区土壤中种植花生。在花生成熟后计算各实施例对应的试验区花生相对应空白试验区的亩产花生增产率(%)以及亩产荚果增长率(%),所述空白试验区为上述试验区所在区域的没有加入调节剂的区域。计算结果如下表,可以看出,实施例1~3相对于其他实施例对生亩花产增产率和亩产荚果增长率的提升幅度更为明显,提高了花生产量。
实施例序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
荚果增长率 | 13.36 | 13.85 | 14.51 | 3.90 | 3.46 | 6.09 | 5.24 | 0.42 | 10.67 |
增产率 | 21.41 | 23.74 | 24.29 | 8.52 | 6.33 | 12.04 | 10.63 | 1.29 | 17.18 |
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。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 (20)
1.一种用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,包括步骤:
(1)将山楂去核得到的废料进行果肉分离,将得到的果肉烘干后制成果肉粉;将分离出来的山楂果核进行碳化处理,然后将得到的产物依次进行酸洗、清水洗涤、烘干,即得碳球;
(2)使所述碳球吸收营养液,将得到的碳球干燥,得改性碳球;
(3)在所述改性碳球表面施加聚氨酯树脂的醇溶液进行包膜,然后加热固化形成控释膜;然后在所述控释膜表面再施加含有疏水剂的聚氨酯树脂的醇溶液进行包膜,完成后加热固化形成疏水膜,即得控释内核;
(4)将所述果肉粉、草木灰与水混匀后静置,然后干燥、研磨,得到混合物粉体;将该混合物粉体与微生物菌剂粉混匀,然后加入糖蜜稀释液和所述控释内核进行造粒,将所述控释内核包覆在所述混合物粉体、微生物菌剂粉与糖蜜形成的基体中,完成后在得到的颗粒物表面再粘附一层所述混合物粉体,然后干燥,即得所述调节剂;
所述微生物菌剂包括蜡样芽孢杆菌剂、胶质芽孢杆菌剂、淡紫拟青霉菌剂、沼泽红假单胞菌剂、细黄链霉菌剂中至少一种。
2.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述碳化处理的温度为450~600℃,时间为1~2h,所述碳化处理在保护气氛中进行。
3.根据权利要求2所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,所述保护气氛为惰性气体或氮气。
4.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(1)中,将所述产物浸入稀盐酸或稀硫酸中保持30~50min,完成后用清水洗涤酸洗后的所述产物至中性,然后将所述产物在100~120℃下干燥40~90min,即得所述碳球。
5.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述果肉的烘干温度为70~85℃,时间为2~3.5h。
6.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将所述碳球浸入植物营养液中静置30min以上;
或者,步骤(2)中,所述干燥温度为60~80℃,时间为1~2h。
7.根据权利要求6所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(2)中,先加热将所述植物营养液浓缩至其体积的60~75%形成浓缩营养液,然后将所述碳球浸入该浓缩营养液中。
8.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述聚氨酯树脂醇溶液为聚氨酯树脂超声分散在乙醇中形成的粘性乳液。
9.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,所述聚氨酯树脂醇溶液的固含量为25~40%。
10.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述含有疏水剂的聚氨酯树脂醇溶液中固含量为20~40%,且所述聚氨酯树脂醇溶液中疏水剂质量分数为6~8.5%;
或者,步骤(3)中,所述加热温度为60~75℃,时间为15~20min。
11.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,所述疏水剂包括十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、二甲基硅氧烷、正辛基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷中的任意一种。
12.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述包膜的次数为3~5次。
13.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述果肉粉、草木灰、水的重量份比为32~40:20~26:35~38;
或者,步骤(4)中,将所述果肉粉、草木灰与水混匀后静置50~70min,然后在75~85℃干燥至含水率4%以下,然后研磨至400~550目,即得所述混合物粉体。
14.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述混合物粉体、微生物菌剂粉、控释内核的重量份比为30~35:4~6.5:20~25。
15.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述糖蜜稀释液的制备方法为:将糖蜜与水按照1:2.3~2.8的体积比混合后搅拌均匀,即得。
16.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述糖蜜稀释液的添加比例为所述混合物粉体与微生物菌剂粉总质量的15~18%。
17.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述草木灰是由农作物废弃物、中药渣中的至少一种经过烧制而成。
18.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述干燥的方式为:采用温度40~45℃的空气流干燥20~30min。
19.根据权利要求1所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述调节剂表面的基体层厚度为2~5mm。
20.权利要求1-19任一项所述的用于花生连作土壤的调节剂制备方法得到的调节剂在农业、林业或环境工程领域中的应用。
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