CN116621648A - 一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料,以重量份计,包括:20‑45份凹凸棒土基复配微胶囊、40‑60份食用油油渣、1‑10份中微量元素、1‑10份腐植酸;凹凸棒土基复配微胶囊包括复配芯材和壳材;复配芯材包括经氨基硅油包覆的第一芯材和经海藻酸钠包覆的第二芯材,第一芯材和第二芯材的质量百分比为1:(2‑15);第一芯材包含哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵;第二芯材包含枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵;壳材包含接枝聚乙烯醇的改性壳聚糖。本发明通过添加复配菌种并制备为双层微胶囊结构,结合中微量元素和腐植酸的协同作用,共同改善土壤理化性质,强化根系,促进作物高产。
Description
技术领域
本发明属于含菌种生物有机肥技术领域,尤其涉及一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料及制备方法。
背景技术
有机肥料,亦称“农家肥料”,主要来源于植物和(或)动物,施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来,消除了其中的有毒有害物质,富含大量有益物质,包括:多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。不仅能为农作物提供全面营养,而且肥效长,可增加和更新土壤有机质,促进微生物繁殖,改善土壤的理化性质和生物活性,是绿色食品生产的主要养分。
目前的有机肥料种类繁多,质量良莠不齐。使用未腐熟的有机肥料以及利用劣质物料发酵的有机肥料存在巨大生产隐患,长期施用会严重破坏土壤理化性质,影响植物对养分的正常吸收,无法满足作物生长需求。即便市售的有机肥料大部分为腐熟的,但是组分相对单一,没有添加对土壤有益的微生物,无法改善土壤里面的微生物环境,改善重茬等问题。
土壤主要由矿物质、有机质和微生物三大部分组成,土壤微生态区系的微生物的活性大小,对植物根部营养非常重要,因为土壤中的有益微生物直接参与土壤肥力的形成。但纯自然状态下有益微生物数量不够,作用力也有限。因此,采用“人为方式”向土壤中增加有益微生物数量,就能够增强土壤中微生物的数量和整体活性,从而明显提高土壤的肥力。利用有益微生物制备微生物菌剂、菌肥的技术是上世纪中末期在国际上迅速发展起来的一项绿色环保的生物处理技术,该技术通过多学科的综合运用,具有经济、实用、不产生二次污染的特点,因此受到了广泛关注。
专利申请CN115353418A公开了一种采用复配微生物菌剂制备的复配微生物肥料,含有枯草芽孢杆菌XF-1、绿色木霉菌、双歧杆菌、酵母菌、乳酸菌、硝化细菌、固氮菌、EM菌、二氧化硅粉末和苏氨酸。该发明通过在制备复配微生物肥料的复配微生物菌剂中加入适量的二氧化硅粉末和苏氨酸,有助于在提高复配微生物肥料中有效活菌含量和有机质含量的同时,还能有效提高复配微生物肥料中有效活菌含量的长期稳定性。
专利申请CN115611670A公开了一种活性枯草芽孢杆菌生物菌肥,其针对微生物肥料贮存时间短,微生物活性降低较快的问题,以价格低廉、来源广泛的餐厨废弃物和污泥协同厌氧消化后的沼渣为生产生物菌肥的原材料,并选取枯草芽孢杆菌作为发酵菌种,制备得到高活性的枯草芽孢杆菌生物菌肥,发酵过程中不产生二次污染,能耗低,成本低。
专利申请CN109734537A公开了一种生物质有机肥料及其制备方法。该发明所提供的生物质有机肥料,以生物质有机肥料的总重量为100%计,包括以下重量百分比含量的组分:渣土混合物70%-90%;中微量元素1%-10%;腐植酸1%-10%;复配微生物菌剂1%-10%;其中,所述渣土混合物包括:食用油油渣,以及凹凸棒土。在具有上述重量配比的渣土混合物、中微量元素、腐植酸和复配微生物菌剂的协同作用下,能够为作物提供生长所需的有机质以及中微量元素,改善土壤理化性状,降低中微量元素在土壤中的固化程度,促进作物对养分的吸收利用,保水保肥,为作物提供了良好的生长环境,且能提高作物的抗逆性和抗病性,强化根系,全面调节作物的生长发育,促进作物高产。
然而,上述发明只是对各组分进行了简单的共混,各有效成分的利用率较低,在下雨、高温等环境下会造成菌种利用率进一步降低,进而降低了肥料的效果,且将有机肥料、无机肥料、有益微生物、微量元素一起造粒,未考虑各种物料PH值、适应温度等条件的差别,在造粒过程中容易引起有益微生物的死亡和/或其它活性物料的失活。
为提高肥料的利用率,对肥料进一步处理成为促进该技术领域发展的重点,对肥料进行包膜处理能在一定程度上减少肥料中有效菌种的灭活或者流失,提高肥料的利用率。专利申请CN113773150A公开了一种核壳隔离性包膜结构的生物功能肥料及其制备方法。所述生物功能肥料,呈颗粒状,其中,包括:核心肥料;以及,包膜层,所述包膜层形成在所述核心肥料的至少部分外表面上,其中,所述包膜层为由内向外设置的第一包膜层、第二包膜层和表面包膜层,所述第一包膜层由有机物料和黄原胶按质量比1:(0.01~0.03)混合而成,所述第二包膜层由微生物菌剂、功能助剂和海藻酶解液按质量比(2~5):(1~2):(3~5)混合而成,所述表面包膜层由粉状防结块剂和油状防结块剂按质量比(0.3~0.4):(0.2~0.3)混合而成;该生物功能肥料生物活性高、功能性优。但是,该发明包膜肥料的残膜不能降解,会对环境造成二次污染,进一步限制了其在农业领域的广泛应用。
因此,如何获得一种能够提高复配菌种利用率,保护植物根系,改善土壤理化性能,并且具有较好可降解性或者循环利用性的缓释有机肥料,成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种能够保护植物根系,最大程度提高利用率,降低雨水、高温环境的流失率和失效率,且能够降解或者组分回收利用的包含复配菌种的生物质有机缓释肥料。
具体的,本发明提供一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料,以重量份计,所述生物质有机缓释肥料的原料包括以下组分:
所述凹凸棒土基复配微胶囊包括复配芯材和包覆所述复配芯材的壳材;
所述复配芯材包括经氨基硅油包覆的第一芯材和经海藻酸钠包覆的第二芯材,第一芯材和第二芯材的质量百分比为1:(2-15);
第一芯材包含质量百分比为1:(2-5):(2-5)的哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵;
第二芯材包含质量百分比为1:(2-5):(2-5)的枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵;
所述壳材包含接枝聚乙烯醇的改性壳聚糖。
本发明制备的凹凸棒土基复配菌微胶囊以包含哈茨木霉的第一芯材和包含枯草芽孢杆菌的第二芯材主要活性成分,利用微胶囊的核壳结构提高复配菌种的稳定性,降低菌种在雨水天气的流失率,增加其在高温等恶劣环境中的存活率,包裹于内部的凹凸棒土通过缓释释放提高了其利用率。碳酸氢铵作为致孔剂可以分解出二氧化碳和氨气气泡,从而在氨基硅油、海藻酸钠和经过接枝聚乙烯醇改性的壳聚糖组成的壳材表面形成孔道,使复配菌种缓慢释放。同时,这些孔道的数量可以通过温度有效调解,壳结构中的聚乙烯醇在温度升高时溶解增加,因此可以同时实现复配菌种的控释释放。氨基硅油的疏水作用,使微胶囊在水中具有较强的稳定性,使本发明的有机缓释肥料在雨水天气能够具有较高的稳定性,提高了有机肥料的利用率。海藻肥的主要成分是从海藻中提取的有利于植物生长发育的天然生物活性物质和矿物质营养元素,其中,本发明使用的海藻酸钠,是天然土壤调理剂,它能促进土壤团粒结构的形成,改善土壤内部孔隙空间,协调土壤中固、液、气三者比例,恢复由于土壤负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡,增加土壤生物活动,能够提高肥力和减轻农药、化肥中的有害物质对土壤的污染,有利于根系生长,提高作物的抗逆性。
壳聚糖(CS)是一种由几丁质脱乙酰化得到的来源丰富的天然高分子,它具有无毒、可生物解、可吸附重金属等诸多优点,采用壳聚糖作为微胶囊的原材料,使微胶囊展现出了优异的可生物降解性能,是一种能够在环境、农业等领域长期应用的理想材料。同时,壳聚糖分子链上含有大量的-NH2和-OH,在重金属吸附方面也具有一定的效果。
凹凸棒土为一种具有多孔道针状晶体结构、且含水富镁铝硅酸盐粘土矿物,能够为土壤提供多种作物生长所需的中微量元素,协调土壤有机质和中微量元素含量,提高土壤孔隙度,进一步增强土壤的疏松程度,并通过多孔道结构的吸附作用来降低土壤中有害元素(重金属)的浓度,改良土壤,且具有良好的保水保肥的效果,减少肥料的流失。同时,本发明利用凹凸棒土的微纳米网络结构来约束、负载大量的菌种。
本发明的凹凸棒土为经过食用油吸附脱色处理后的凹凸棒土。在该凹凸棒土上吸附有部分食用油油渣和少量的食用油、有色物质、氨基酸、蛋白质、脂肪,可进一步增加土壤肥力,促进作物的营养吸收利用,且便于资源重复回收利用。
进一步的,按质量百分比计,食用油油渣包括以下组分:
有机质 45%-70%
磷脂 5%-10%
脂肪酸 5%-10%
蛋白质 15%-25%
氨基酸 5%-10%。
食用油油渣为食用油生产过程中产生的固体混合物,富含有机质,以及含有相当数量的磷脂、脂肪酸、蛋白质、氨基酸,可增强土壤微生物的繁殖代谢能力,促进分解土壤有机质,提高土壤中可被作物吸收的有机质含量并疏松土壤,增加土壤通透性,并降低中微量元素在土壤中的固化程度,改善土壤理化性质,促进作物对养分的吸收,满足作物生长需求。食用油油渣选自大豆油渣、菜籽油渣、棕榈油渣,依次为大豆、菜籽、棕榈提取大豆油、菜籽油、棕榈油后剩下的残渣。本发明中食用油油渣的所占比例可以保证本发明实施例的生物质有机肥的达标,并协调有机质与中微量元素相互平衡。
同时,本发明的凹凸棒土与食用油油渣具有协同作用,两者共同使用能够大大增强了土壤的疏松程度,提高了土壤中可被作物吸收的有机质和中微量元素的含量,并改善土壤的理化性质,且能够将土壤里多余的肥料缓释,调节土壤中有机质以及中微量元素的释放量,长期、稳定地为作物提供生长所需的养分,满足作物生长需求并促进作物高产。而且,在本发明实施例提供的渣土混合物的重量比例范围内,可使得该生物质有机肥料的综合性能最优,大大改善土壤理化性质,改良土壤,促进作物高产。
枯草芽孢杆菌能产生多种抗菌素和酶,具有拮抗能力和促生能力,可以通过活化土壤中的养分含量、优化微生物群落等来使植株更好地吸收养分,有效地促成作物生长,并提高作物产量。
哈茨木霉菌的生态适应性很强,能够提高作物种子的发芽率、幼苗的出苗率,对植物均有明显的促生反应,还对植物病害有明显的防控作用,能在作物根系周围生长并形成“保护罩”,以防止根部病原真菌的侵染。多种微生物复配及混合使用,增加了菌株的灵活性以及单一菌株对植物达不到的效果,通过本发明的组合,更好地促进植物生长,枯草芽孢杆菌与哈茨木霉菌分别作用且协同补充,可改善作物根部周围的菌落环境,增强植株的光合作用,提高作物产量。
次外,本发明将凹凸棒土基复配菌微胶囊,凹凸棒土的结构为微米级多孔针状晶体,可为微生物提供良好的栖息场所,提高微生物的活性和稳定性,不容易因温度、湿度变化发生变质。
进一步的,按质量百分比计,中微量元素包括以下组分:
硫酸锌 1.5-5.0%
硼砂 1.0-3.0%
硫酸亚铁 1.5%-3.0%
硫酸铜 2.0%-20.0%
硫酸锰 0.2%-1.5%
钼酸铵 0.1-0.5%
硅钙镁肥 67.0%-93.7%。
中微量元素指的是作物生长所需、且除了大量元素之外的其他元素,包括但不限于钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯等。长期施用氮、磷、钾等大量元素肥料,加上连年种植,会导致土壤中的中微量元素缺乏。大量施用化肥(特别是大量施用尿素)的土壤、地下水位很高的土壤、板结的土壤都很容易促使土壤中微量元素成为作物不能吸收的固化状态,限制作物生长。因而,本发明提供的生物质有机缓释肥料,通过引入中微量元素,简便有效的补充了中微量元素,减少了施肥的麻烦,又可将其他组分作为中微量元素的载体或稀释剂,减少了使用的麻烦。进一步的,该中微量元素与包含食用油油渣和凹凸棒土的渣土混合物协同作用,在降低中微量元素在土壤中的固化程度的前提下,提高了土壤中可被作物吸收的中微量元素的含量,促进作物生长。在本发明提供的中微量元素的重量比例范围内,可使得该生物质有机肥料的养分平衡,满足作物生长需求并可促进作物高产。通过合理配比,本有机缓释肥料中含有作物生长的多种营养元素,是一种高效完全肥料,既可改良土壤,又能满足作物对中微量元素的需要。
进一步的,按质量百分比计,腐植酸的组分包括70%以上的水溶性腐植酸,10%以下的水不溶物,以及20%以下的水。该腐植酸具有很强的缓冲酸碱变化的能力,可形成酸碱缓冲剂,进行酸碱调节。其中,优选水含量在10-20%之间,更优选在16-20%之间,水含量过低会造成微生物死亡,货架期不满足,因而在生产实践中,需对水含量进行严格控制。
腐植酸是动植物残体,主要是植物的残体,经过微生物的分解和转化合成,以及地球物理、化学的一系列相互作用过程形成的一类富含羧基、酚羟基、醌基、羰基、甲氧基等多种活性官能团的非均一脂肪-芳香族无定形有机高分子混合物。所述腐植酸应用于本发明实施例的生物有机肥料中,能增强作物的抗逆性抗病性,防治植物病害,并能改良土壤团粒结构,降低中微量元素在土壤中的固化程度,且螯合土壤中微量营养元素,促进作物微量元素的吸收与运转,利于作物吸收和利用,进而全面调节作物的生长发育。在本发明实施例提供的腐植酸的重量比例范围内,可使得作物对中微量元素和有机质的吸收率最高。
本发明除了在组分上的合理选料及科学配比外,针对肥料的性质做出了结构方面的设计和调配,进一步提高肥料的稳定性、利用率和可持续发展性。
进一步的,所述复配芯材的制备方法包括以下步骤:
S1:制备第一芯材和第二芯材
S1.1将哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵混合均匀,造粒得到第一芯材颗粒;
S1.2将枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵混合均匀,造粒得到第二芯材颗粒;
S2:制备复配芯材
S2.1所述第一芯材颗粒分散在氨基硅油中,过滤干燥,得到氨基硅油包覆的第一芯材;
S2.2配置海藻酸钠水溶液和CaCl2溶液,将所述第二芯材颗粒加入到海藻酸钠水溶液中形成分散液,将分散液喷射入CaCl2溶液中,形成海藻酸钠包覆的第二芯材;其中,海藻酸钠水溶液浓度为1-5wt%,CaCl2溶液浓度为1-5wt%;
S2.3将经包覆的第一芯材与第二芯材按比例混合,得到复配芯材。
在芯材的包覆处理中,区别于现有普通混合的方式,先将芯材物料分为两组分别包覆,主要是基于哈茨木霉与枯草芽孢杆菌具有不同的酸碱度需求,如将二者简单混合,则容易导致不期望的提前消耗而失活。并且,根据哈茨木霉所适宜的弱酸性相应配置了氨基硅油包覆材料,根据枯草芽孢杆菌所适宜的弱碱性环境配置了海藻酸钠包覆材料,不仅分别对芯材提供了有效保护,还有助于调节肥料整体的酸碱性。
基于上述复配芯材,进一步的,所述凹凸棒土基复配微胶囊的制备方法包括以下步骤:
步骤一:在环己烷中加入山梨糖醇酐油酸酯和十二烷基苯磺酸钠,搅拌5-15min,得到混合溶液;
步骤二:将壳聚糖/聚乙烯醇前驱体加入混合溶液,在氮气氛围下搅拌20-45min;
步骤三:加入过硫酸钾和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,升温至60-80℃,以500-800rpm的速率搅拌反应1-1.5h,得到壳材溶液;
步骤四:降温至35-45℃,将复配芯材加入壳材溶液中,搅拌0.5-1h,冷却,室温干燥,得到所述凹凸棒土基复配微胶囊。
其中的壳聚糖/聚乙烯醇前驱体可以是二者的混合溶液,也可以是二者的低交联中间产物,即有利于将二者形成均匀稳定的混合体。
优选的,壳聚糖/聚乙烯醇前驱体的制备方法为:
步骤一:配置壳聚糖醋酸水溶液,壳聚糖的质量浓度为1-5%,醋酸的质量浓度为1-6%;将聚乙烯醇溶于水,得到质量浓度3-5%的聚乙烯醇水溶液;
步骤二:将壳聚糖醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液和生物炭粉末搅拌混合,超声处理30-50min,得到共混液;其中,壳聚糖、聚乙烯醇和生物碳粉末的质量比为2:(0.5-2):(0.3-1);
步骤三:向共混液中滴加戊二醛的水溶液,戊二醛与壳聚糖的质量比为(0.1-2):100,在30-45℃中搅拌反应3-8h,得到壳聚糖/聚乙烯醇前驱体。
本发明采用反相悬浮聚合法制备凹凸棒土基复配菌微胶囊,以过硫酸钾(KPS)为引发剂,将聚乙烯醇单体接枝在壳聚糖上,并以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,形成稳定的三维网络结构。在聚合尚未完全时,加入复配芯材以将其包覆在微胶囊内部,结合生物炭的加入,一方面,高吸水性材料能够提高土壤保水性能,为作物生长提供有利环境,另一方面,具有三维网络结构的微胶囊能够减缓复配菌种和凹凸棒土的释放速率,从而提高肥料的利用率,进一步增加微胶囊的缓释性能。此外,加入复配芯材时稍作降温处理,以防高温破坏复配菌活性。
在制备壳聚糖/聚乙烯醇前驱体的过程中,将聚乙烯醇与壳聚糖形成低交联中间体,戊二醛用量无需太高,使聚乙烯醇和壳聚糖少量交联以稳定相对位置和均匀配比,有利于后续进一步接枝改性产品的均匀性;其次,戊二醛也能使生物碳粉末表面活性基团与上述交联中间体形成连接点,无需添加其他表面活性剂,即可利用已有组分将生物碳粉末进行预活化,更有利于生物碳粉末的分散和稳定。
进一步的,凹凸棒土为经过铁改性的凹凸棒土,具体改性方法为:按固液比为1:(4-6)的比例,一边搅拌一边将质量分数为8-12%的氯化铁溶液缓慢注入凹凸棒土中,加入NaOH溶液将pH值调为9-10,在80-100℃下混合反应1-3h,室温下陈化2-3天,用水冲洗后过滤,干燥研磨。
本发明经过铁改性后的凹凸棒土,表面松散,且呈现明显的凹凸状,其表面负载的铁氧化物的晶型为羟基氧化铁,能够提高凹凸棒土的敷在性能和吸附性能,并能在一定程度上提高对土壤中重金属的吸附效果。
进一步的,所述凹凸棒土为磁性凹凸棒土,其制备方法包括以下步骤:
步骤一:将凹凸棒土加入铁盐溶液搅拌20-45min,得到混合液;所述铁盐溶液中,Fe2+与Fe3+摩尔浓度比为(1-2):2;
步骤二:在氮气氛围下,向混合液中滴加摩尔浓度为0.1-0.5mol/L的NaOH溶液,搅拌0.5-2h,在凹凸棒土表面沉积纳米Fe3O4;
步骤三:磁性分离,冲洗过滤,真空干燥,研磨,得到磁性凹凸棒土。
凹凸棒土不能对包括光、温度以及磁场等因子产生响应,但其表面积较,且含有大量的羟基等活性基团,可以通过静电吸引的作用吸附铁离子,之后得到大量的均匀分布在其表面的四氧化三铁纳米颗粒。添加磁性的四氧化三铁,使凹凸棒土具有了磁回收的功能,有利于非活性材料材料的回收循环利用,避免对环境的潜在危害,具有实际应用价值。
其次,在上述制备步骤中,采用定量的三价铁离子、NaOH,以及相对过量的二价铁离子,在保证尽量与铁离子反应生成纳米四氧化三铁的基础上,凹凸棒土表面还将吸附部分二价铁离子。铁元素尤其是二价铁离子是植物生长过程中必不可少的微量元素之一,在促进叶绿素合成和一些代谢过程中起着关键作用,但其也很容易损失,导致铁肥使用效率低下,本发明的负载有二价铁离子的上述凹凸棒土将经过氨基硅油及改性壳聚糖双层壳体包覆使用,对二价铁离子具有相对严密的保护作用,在中微量元素组分中添加亚铁盐的同时,进一步提升了有机缓释肥力的补铁功效。
另一方面,提供一种包含凹凸棒土基复配菌微胶囊的生物质有机缓释肥料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备凹凸棒土基复配菌微胶囊;
(2)将食用油油渣和凹凸棒土基复配菌微胶囊混合过筛,得到渣土混合物;
(3)将渣土混合物、中微量元素和腐植酸混合均匀,得到生物质有机缓释肥料。
为了使得各组分混合得更为均匀,在步骤(2)和步骤(3)中还可加以粉碎和/或过筛。更为具体的,过50-100目筛,用于防止食用油油渣粒径过大或过小,降低土壤疏松程度以及作物对土壤中有机质和中微量元素的吸收利用率。
本发明,优点具体在于:
1)本发明制备的凹凸棒土基复配菌微胶囊分别以包含哈茨木霉和包含枯草芽孢杆菌为活性芯材,利用微胶囊的核壳结构提高菌种的利用率,降低菌种在雨水天气的流失率,增加其在高温等恶劣环境中的存活率,包裹于内部的凹凸棒土通过缓释释放提高了其利用率,碳酸氢钠铵在包覆壳体表面形成孔道,使复配菌种缓慢释放。同时,随着温度的升高,释放速率增快,可以同时实现复配菌种的控释释放。
2)本发明的有机缓释肥料能够在环境中降解,对重金属也有较好的吸附效果,同时,通过哈茨木霉菌和枯草芽孢杆菌的协同作用,可改善作物根际微生物群落微环境,促进植株生长,防控病害,提高作物产量。
3)本发明对凹凸棒土进行了充分利用。一方面,可使用经过铁改性后的凹凸棒土,提高了凹凸棒土的敷在性能和吸附性能,并能在一定程度上提高对土壤中重金属的吸附效果。另一方面,采用铁盐体系,在凹凸棒土表面均匀生成磁性四氧化三铁以赋予凹凸棒土回收循环利用性的同时,还有利于使凹凸棒土负载二价铁离子,结合复合外壳保护结构,稳定可控的为植物生长过程提供必不可少的微量元素。
4)本发明的有机缓释肥料能够为土壤提供多种作物生长所需的中微量元素,协调土壤有机质和中微量元素含量,提高土壤孔隙度,进一步增强土壤的疏松程度,并通过多孔道结构的吸附作用来降低土壤中有害元素(重金属)的浓度,改良土壤,具有良好的保水保肥的效果,减少肥料的流失,且便于资源重复回收利用,促进作物高产。
5)本发明制备方法简单,成本低廉,对环境保护具有突出的效果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明的具体实施方式及实施例中,使用的部分微生物来源信息如下:
枯草芽孢杆菌,购自中国典型培养物保藏中心,保藏编号:CCTCC NOM2015483;
哈茨木霉,购自中国典型培养物保藏中心,保藏编号:CCTCC M2018520。
一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料,包括以下组分:
所述凹凸棒土基复配微胶囊包括复配芯材和包覆所述复配芯材的壳材;所述复配芯材包括分别通过氨基硅油包覆的第一芯材和第二芯材,第一芯材和第二芯材的质量百分比为1:(2-15);第一芯材包含质量百分比为1:(2-5):(2-5)的哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵;第二芯材包含质量百分比为1:(2-5):(2-5)的枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵;所述壳材包含接枝聚乙烯醇的改性壳聚糖。
食用油油渣包括以下组分:有机质45%-70%、磷脂5%-10%、脂肪酸5%-10%、蛋白质15%-25%、氨基酸5%-10%。
中微量元素包括以下组分:硫酸锌1.5-5.0%、硼砂1.0-3.0%、硫酸亚铁1.5%-3.0%、硫酸铜2.0%-20.0%、硫酸锰0.2%-1.5%、钼酸铵0.1-0.5%、硅钙镁肥67.0%-93.7%。
腐植酸的组分包括80%以上的水溶性腐植酸,10%以下的水不溶物,以及10%以下的水;腐植酸的活性基团选自羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基中的至少一种。
制备例1
一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料的制备方法,包括以下步骤:
S1:制备凹凸棒土基复配菌微胶囊
S1.1:制备复配芯材
S1.1.1制备凹凸棒土:按固液比为1:(4-6)的比例,一边搅拌一边将质量分数为8-12%的氯化铁溶液缓慢注入凹凸棒土中,加入NaOH溶液将pH值调为9-10,在80-100℃下混合反应1-3h,室温下陈化2-3天,用水冲洗后过滤,干燥研磨;
S1.1.2将哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵混合均匀,造粒得到第一芯材颗粒;
S1.1.3将枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵混合均匀,造粒得到第二芯材颗粒;
S1.1.4所述第一芯材颗粒分散在氨基硅油中,过滤干燥,得到氨基硅油包覆的第一芯材;;
S1.1.5配置海藻酸钠水溶液和CaCl2溶液,将所述第二芯材颗粒加入到海藻酸钠水溶液中形成分散液,将分散液喷射入CaCl2溶液中,形成海藻酸钠包覆的第二芯材;
S1.1.6将经包覆的第一芯材与第二芯材按比例混合,得到复配芯材。
S1.2:微胶囊化处理
S1.2.1壳聚糖/聚乙烯醇前驱体的制备
S1.2.1.1配置壳聚糖醋酸水溶液,壳聚糖的质量浓度为1-5%,醋酸的质量浓度为1-6%;将聚乙烯醇溶于水,得到质量浓度3-5%的聚乙烯醇水溶液;
S1.2.1.2将壳聚糖醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液和生物炭粉末搅拌混合,超声处理30-50min,得到共混液;其中,壳聚糖、聚乙烯醇和生物碳粉末的质量比为2:(0.5-2):(0.3-1);
S1.2.1.3向共混液中滴加戊二醛的水溶液,戊二醛与壳聚糖的质量比为(0.1-2):100,在30-45℃中搅拌反应3-8h,得到壳聚糖/聚乙烯醇前驱体。
S1.2.2在环己烷中加入山梨糖醇酐油酸酯和十二烷基苯磺酸钠,搅拌5-15min,得到混合溶液;
S1.2.3将壳聚糖/聚乙烯醇前驱体加入混合溶液,在氮气氛围下搅拌20-45min;
S1.2.4加入过硫酸钾和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,升温至60-80℃,以500-800rpm的速率搅拌反应1-1.5h,得到壳材溶液;
S1.2.5降温至35-45℃,将复配芯材加入壳材溶液中,搅拌0.5-1h,冷却,室温干燥,得到所述凹凸棒土基复配微胶囊。
S2:将食用油油渣和凹凸棒土基复配菌微胶囊混合过筛,翻搅10分钟,过50-100目筛,得到渣土混合物;
S3:将渣土混合物、中微量元素和腐植酸混合均匀,得到生物质有机缓释肥料。
制备例2
制备例2与制备例1的主要差别在于凹凸棒土的制备方法。具体的:
S1.1.1制备磁性凹凸棒土,包括以下步骤:
S1.1.1.1将凹凸棒土加入铁盐溶液搅拌20-45min,得到混合液;所述铁盐溶液中,Fe2+与Fe3+摩尔浓度比为(1-2):2;
S1.1.1.2在氮气氛围下,向混合液中滴加摩尔浓度为0.1-0.5mol/L的NaOH溶液,搅拌0.5-2h,在凹凸棒土表面沉积纳米Fe3O4;
S1.1.1.3磁性分离,冲洗过滤,真空干燥,研磨,得到磁性凹凸棒土。
实施例1
一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料,包括以下组分:
凹凸棒土基复配菌微胶囊包括复配芯材和壳材。复配芯材包括包括经氨基硅油包覆的第一芯材和经海藻酸钠包覆的第二芯材,且第一芯材和第二芯材的质量比为1:15;第一芯材中哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵的质量比为1:3:4;第二芯材中枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵的质量比为1:3:4;凹凸棒土为经过铁改性的凹凸棒土。壳材为接枝聚乙烯醇的改性壳聚糖。
食用油油渣包括以下组分:有机质60%、磷脂7%、脂肪酸7%、蛋白质20%、氨基酸6%。
中微量元素包括以下组分:硫酸锌3.0%、硼砂2.0%、硫酸亚铁2.0%、硫酸铜10.0%、硫酸锰1.0%、钼酸铵0.3%、硅钙镁肥80.0%。
腐植酸的组分包括76%的水溶性腐植酸,8%的水不溶物,以及16%的水。
本实施例生物质有机缓释肥料的制备方法采用制备例1,包括以下步骤:
S1:制备凹凸棒土基复配菌微胶囊
S1.1:制备复配芯材
S1.1.1制备凹凸棒土:按固液比为1:5的比例,一边搅拌一边将质量分数为10%的氯化铁溶液缓慢注入凹凸棒土中,加入NaOH溶液将pH值调为9.5,在90℃下混合反应2h,室温下陈化2天,用水冲洗后过滤,干燥研磨;
S1.1.2将哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵按质量比1:3:4混合均匀,造粒得到第一芯材颗粒;
S1.1.3将枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵按质量比1:3:4混合均匀,造粒得到第二芯材颗粒;
S1.1.4将所述第一芯材颗粒分散在氨基硅油中,振荡2h后过滤干燥,得到氨基硅油包覆的第一芯材,得到氨基硅油包覆的第一芯材;
S1.1.5配置海藻酸钠水溶液和CaCl2溶液,将所述第二芯材颗粒加入到海藻酸钠水溶液中形成分散液,将分散液喷射入CaCl2溶液中,形成海藻酸钠包覆的第二芯材;其中,海藻酸钠水溶液浓度为1.5wt%,CaCl2溶液浓度为3wt%;
S1.1.6将经包覆的第一芯材与第二芯材按质量比1:15混合,得到复配芯材。
S1.2:微胶囊化处理
S1.2.1壳聚糖/聚乙烯醇前驱体的制备
S1.2.1.1配置壳聚糖醋酸水溶液,壳聚糖的质量浓度为5%,醋酸的质量浓度为3%;将聚乙烯醇溶于水,得到质量浓度3%的聚乙烯醇水溶液;
S1.2.1.2将壳聚糖醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液和生物炭粉末搅拌混合,超声处理40min,得到共混液;其中,壳聚糖、聚乙烯醇和生物碳粉末的质量比为2:1.2:0.8;
S1.2.1.3向共混液中滴加戊二醛的水溶液,戊二醛与壳聚糖的质量比为1:100,在40℃中搅拌反应4h,得到壳聚糖/聚乙烯醇前驱体。
S1.2.2在环己烷中加入山梨糖醇酐油酸酯和十二烷基苯磺酸钠,搅拌10min,得到混合溶液;
S1.2.3将壳聚糖/聚乙烯醇前驱体加入混合溶液中,在氮气氛围下搅拌30min;
S1.2.4加入过硫酸钾和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,升温至65℃,以500-800rpm的速率搅拌反应1h,得到壳材溶液;
S1.2.5降温至40℃,将复配芯材加入壳材溶液中,搅拌40min,冷却,室温干燥,得到所述凹凸棒土基复配微胶囊;
S2:将食用油油渣和凹凸棒土基复配菌微胶囊混合过筛,翻搅10分钟,过50筛,得到渣土混合物;
S3:将渣土混合物、中微量元素和腐植酸混合均匀,得到生物质有机缓释肥料。
实施例2
一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料,包括以下组分:
凹凸棒土基复配菌微胶囊包括复配芯材和壳材。复配芯材分别通过氨基硅油包覆的第一芯材和第二芯材,且第一芯材和第二芯材的质量比为1:2;第一芯材中哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵的质量比为1:2:2;第二芯材中枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵的质量比为1:2:2;凹凸棒土为经过铁改性的凹凸棒土。壳材为接枝聚乙烯醇的改性壳聚糖。
食用油油渣包括以下组分:有机质45%、磷脂10%、脂肪酸10%、蛋白质25%、氨基酸10%。
中微量元素包括以下组分:硫酸锌1.5%、硼砂1.0%、硫酸亚铁1.5%、硫酸铜2.0%、硫酸锰0.2%、钼酸铵0.1%、硅钙镁肥93.7%。
腐植酸的组分包括72%的水溶性腐植酸,8%的水不溶物,以及20%的水。
本实施例的生物质有机缓释肥料的制备方法采用制备例1,包括以下步骤:
S1:制备凹凸棒土基复配菌微胶囊
S1.1:制备复配芯材
S1.1.1制备凹凸棒土:按固液比为1:5的比例,一边搅拌一边将质量分数为10%的氯化铁溶液缓慢注入凹凸棒土中,加入NaOH溶液将pH值调为9.5,在90℃下混合反应2h,室温下陈化2天,用水冲洗后过滤,干燥研磨;
S1.1.2将哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵按质量比1:2:2混合均匀,造粒得到第一芯材颗粒;
S1.1.3将枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵按质量比1:2:2混合均匀,造粒得到第二芯材颗粒;
S1.1.4所述第一芯材颗粒分散在氨基硅油中,振荡2h后过滤干燥,得到氨基硅油包覆的第一芯材;
S1.1.5配置海藻酸钠水溶液和CaCl2溶液,将所述第二芯材颗粒加入到海藻酸钠水溶液中形成分散液,将分散液喷射入CaCl2溶液中,形成海藻酸钠包覆的第二芯材;其中,海藻酸钠水溶液浓度为1wt%,CaCl2溶液浓度为2wt%;
S1.1.6将经包覆的第一芯材与第二芯材按质量比1:2混合,得到复配芯材。
S1.2:微胶囊化处理
S1.2.1壳聚糖/聚乙烯醇前驱体的制备
S1.2.1.1配置壳聚糖醋酸水溶液,壳聚糖的质量浓度为5%,醋酸的质量浓度为3%;将聚乙烯醇溶于水,得到质量浓度3%的聚乙烯醇水溶液;
S1.2.1.2将壳聚糖醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液和生物炭粉末搅拌混合,超声处理40min,得到共混液;其中,壳聚糖、聚乙烯醇和生物碳粉末的质量比为2:1.5:0.5;
S1.2.1.3向共混液中滴加戊二醛的水溶液,戊二醛与壳聚糖的质量比为1:100,在40℃中搅拌反应4h,得到壳聚糖/聚乙烯醇前驱体。
S1.2.2在环己烷中加入山梨糖醇酐油酸酯和十二烷基苯磺酸钠,搅拌10min,得到混合溶液;
S1.2.3将壳聚糖/聚乙烯醇前驱体加入混合溶液中,在氮气氛围下搅拌30min;
S1.2.4加入过硫酸钾和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,升温至80℃,以700rpm的速率搅拌反应1h,得到壳材溶液;
步骤四:降温至40℃,将复配芯材加入壳材溶液中,搅拌1h,冷却,室温干燥,得到所述凹凸棒土基复配微胶囊;
S2:将食用油油渣和凹凸棒土基复配菌微胶囊混合过筛,翻搅10分钟,过100目筛,得到渣土混合物;
S3:将渣土混合物、中微量元素和腐植酸混合均匀,得到生物质有机缓释肥料。
实施例3
一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料,包括以下组分:
凹凸棒土基复配菌微胶囊包括复配芯材和壳材。复配芯材分别通过氨基硅油包覆的第一芯材和第二芯材,且第一芯材和第二芯材的质量比为1:10;第一芯材中哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵的质量比为1:5:4;第二芯材中枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵的质量比为1:5:4;凹凸棒土为经过铁改性的凹凸棒土。壳材为接枝聚乙烯醇的改性壳聚糖。
食用油油渣包括以下组分:有机质70%、磷脂5%、脂肪酸5%、蛋白质15%、氨基酸5%。
中微量元素包括以下组分:硫酸锌5.0%、硼砂3.0%、硫酸亚铁3.0%、硫酸铜20.0%、硫酸锰1.5%、钼酸铵0.5%、硅钙镁肥67.0%。
腐植酸的组分包括74%的水溶性腐植酸,8%的水不溶物,以及18%的水。
本实施例的生物质有机缓释肥料的制备方法采用制备例1,包括以下步骤:
S1:制备凹凸棒土基复配菌微胶囊
S1.1:制备复配芯材
S1.1.1制备凹凸棒土:按固液比为1:5的比例,一边搅拌一边将质量分数为10%的氯化铁溶液缓慢注入凹凸棒土中,加入NaOH溶液将pH值调为9.5,在90℃下混合反应2h,室温下陈化2天,用水冲洗后过滤,干燥研磨;
S1.1.2将哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵按质量比1:5:4混合均匀,造粒得到第一芯材颗粒;
S1.1.3将枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵按质量比1:5:4混合均匀,造粒得到第二芯材颗粒;
S1.1.4所述第一芯材颗粒分散在氨基硅油中,振荡2h后过滤干燥,得到氨基硅油包覆的第一芯材;
S1.1.5配置海藻酸钠水溶液和CaCl2溶液,将所述第二芯材颗粒加入到海藻酸钠水溶液中形成分散液,将分散液喷射入CaCl2溶液中,形成海藻酸钠包覆的第二芯材;其中,海藻酸钠水溶液浓度为1wt%,CaCl2溶液浓度为2wt%;
S1.1.6将经包覆的第一芯材与第二芯材按质量比1:10混合,得到复配芯材。
S1.2:微胶囊化处理
S1.2.1壳聚糖/聚乙烯醇前驱体的制备
S1.2.1.1配置壳聚糖醋酸水溶液,壳聚糖的质量浓度为5%,醋酸的质量浓度为3%;将聚乙烯醇溶于水,得到质量浓度3%的聚乙烯醇水溶液;
S1.2.1.2将壳聚糖醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液和生物炭粉末搅拌混合,超声处理40min,得到共混液;其中,壳聚糖、聚乙烯醇和生物碳粉末的质量比为2:1:1;
S1.2.1.3向共混液中滴加戊二醛的水溶液,戊二醛与壳聚糖的质量比为1:100,在40℃中搅拌反应4h,得到壳聚糖/聚乙烯醇前驱体。
S1.2.2在环己烷中加入山梨糖醇酐油酸酯和十二烷基苯磺酸钠,搅拌10min,得到混合溶液;
S1.2.3将壳聚糖/聚乙烯醇前驱体加入混合溶液中,在氮气氛围下搅拌30min;
S1.2.4加入过硫酸钾和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,升温至75℃,以600rpm的速率搅拌反应1.5h,得到壳材溶液;
步骤四:降温至40℃,将复配芯材加入壳材溶液中,搅拌1h,冷却,室温干燥,得到所述凹凸棒土基复配微胶囊;
S2:将食用油油渣和凹凸棒土基复配菌微胶囊混合过筛,翻搅10分钟,过80筛,得到渣土混合物;
S3:将渣土混合物、中微量元素和腐植酸混合均匀,得到生物质有机缓释肥料。
实施例4
本实施例与实施例3的区别主要在于,不再采用经铁改性的凹凸棒土,而是采用磁性凹凸棒土,即采用制备例2,具体的:
S1.1.1制备磁性凹凸棒土,包括以下步骤:
S1.1.1.1将凹凸棒土加入铁盐溶液搅拌30min,得到混合液;所述铁盐溶液中,Fe2+与Fe3+摩尔浓度比为1.5:2;
S1.1.1.2在氮气氛围下,向混合液中滴加摩尔浓度为0.5mol/L的NaOH溶液,使OH-与Fe3+摩尔比为4:1,搅拌1h,在凹凸棒土表面沉积纳米Fe3O4;
S1.1.1.3磁性分离,冲洗过滤,真空干燥,研磨,得到磁性凹凸棒土。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于分别单独添加凹凸棒土和复配菌种,具体如下所示:
一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料,包括以下组分:
食用油油渣包括以下组分:有机质60%、磷脂7%、脂肪酸7%、蛋白质20%、氨基酸6%。
中微量元素包括以下组分:硫酸锌3.0%、硼砂2.0%、硫酸亚铁2.0%、硫酸铜10.0%、硫酸锰1.0%、钼酸铵0.3%、硅钙镁肥80.0%。
腐植酸的组分包括74%的水溶性腐植酸,8%的水不溶物,以及18%的水。
本对比例的生物质有机缓释肥料的制备方法,包括以下步骤:
S1:制备哈茨木霉微胶囊
S1.1将哈茨木霉和碳酸氢铵按质量比1:2混合均匀,造粒;
S1.2将S1.1所得颗粒加入到氨基硅油中,振荡2h后过滤干燥,得到哈茨木霉微胶囊;
S2:制备枯草芽孢杆菌微胶囊
S2.1将枯草芽孢杆菌和碳酸氢铵按质量比1:2混合均匀,造粒;
S2.2将S2.1所得颗粒加入到氨基硅油中,振荡2h后过滤干燥,得到枯草芽孢杆菌微胶囊;
S3:将食用油油渣、凹凸棒土、哈茨木霉微胶囊和枯草芽孢杆菌微胶囊混合过筛,翻搅10分钟,过80筛,得到渣土混合物;
S4:将渣土混合物、中微量元素和腐植酸混合均匀,得到生物质有机缓释肥料。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于,该生物质有机缓释肥料仅采用凹凸棒土基复配菌微胶囊
测试方法
1、试验地点:广西南宁武鸣沃柑种植区
2、试验对象:4年沃柑挂果树,每亩平均100株
3、试验时间:8月初秋梢期
4、试验方法
选取6亩低肥力的土地,设置4个实施例、2个对比例和1个空白例;实施例1-4分别占用1亩地,分别使用实施例1-4制备的生物质有机肥料;对比例1-2分别占用1亩地,分别使用对比例1-2的生物质有机肥料;空白例占用1亩地,该空白例不使用任何有机肥料。
在每棵树距滴水线10厘米开沟均匀埋肥5斤,配合15-15-15复配肥1斤。每隔1个月记录每个各组土壤的pH值、有机质含量、平均每月秋稍长度增长量,第五个月末采摘记录各组产量。
5、试验结果
表1-3为检测结果,如结果所示,相对于空白例,实施例1-4的秋梢增长量和亩产量均显著增加;相对于对比例,实施例1-4秋梢增长量和亩产量也有明显的优势。对实施例1、对比例1和空白例的各等级果品占比情况进行统计显示,实施例1的一级果占比远大于对比例1和空白例,且三级果占比明显小于对比例1和空白例。因而,本发明实施例提供的生物质有机肥料能够显著改良土壤,优化根际环境,促根生长,提高养分利用率,提高作物产量和果实品质,具有显著的实用价值和推广价值。
表1实施例及对比例秋梢增长量检测结果
表2实施例及对比例的亩产量检测结果
表3实施例1、对比例1及空白例的各等级果品占比结果
以上介绍了本发明的较佳实施方式,旨在使得本发明的精神更加清楚和便于理解,并不是为了限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的修改、替换、改进,均应包含在本发明所附的权利要求概括的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种包含复配菌种的生物质有机缓释肥料,其特征在于,以重量份计,所述生物质有机缓释肥料的原料包括以下组分:
所述凹凸棒土基复配微胶囊包括复配芯材和包覆所述复配芯材的壳材;
所述复配芯材包括经氨基硅油包覆的第一芯材和经海藻酸钠包覆的第二芯材,第一芯材和第二芯材的质量百分比为1:(2-15);
第一芯材包含质量百分比为1:(2-5):(2-5)的哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵;
第二芯材包含质量百分比为1:(2-5):(2-5)的枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵;
所述壳材包含接枝聚乙烯醇的改性壳聚糖。
2.如权利要求1所述的生物质有机缓释肥料,其特征在于,按质量百分比计,所述食用油油渣包括以下组分:
有机质 45%-70%
磷脂 5%-10%
脂肪酸 5%-10%
蛋白质 15%-25%
氨基酸 5%-10%。
3.如权利要求1所述的生物质有机缓释肥料,其特征在于,按质量百分比计,所述中微量元素包括以下组分:
4.如权利要求1所述的生物质有机缓释肥料,其特征在于,按质量百分比计,所述腐植酸的组分包括
70%以上的水溶性腐植酸,
10%以下的水不溶物,
以及20%以下的水。
5.如权利要求1-4任一项所述的生物质有机缓释肥料,其特征在于,所述复配芯材的制备方法包括以下步骤:
S1:制备第一芯材和第二芯材
S1.1将哈茨木霉、凹凸棒土和碳酸氢铵混合均匀,造粒得到第一芯材颗粒;
S1.2将枯草芽孢杆菌、凹凸棒土和碳酸氢铵混合均匀,造粒得到第二芯材颗粒;
S2:制备复配芯材
S2.1所述第一芯材颗粒分散在氨基硅油中,过滤干燥,得到氨基硅油包覆的第一芯材;
S2.2配置海藻酸钠水溶液和CaCl2溶液,将所述第二芯材颗粒加入到海藻酸钠水溶液中形成分散液,将分散液喷射入CaCl2溶液中,形成海藻酸钠包覆的第二芯材;
S2.3将经包覆的第一芯材与第二芯材按比例混合,得到复配芯材。
6.如权利要求5所述的生物质有机缓释肥料,其特征在于,所述凹凸棒土基复配微胶囊的制备方法包括以下步骤:
步骤一:在环己烷中加入山梨糖醇酐油酸酯和十二烷基苯磺酸钠,搅拌5-15min,得到混合溶液;
步骤二:将壳聚糖/聚乙烯醇前驱体加入混合溶液,在氮气氛围下搅拌20-45min;
步骤三:加入过硫酸钾和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,升温至60-80℃,以500-800rpm的速率搅拌反应1-1.5h,降至室温,得到壳材溶液;
步骤四:将复配芯材加入壳材溶液中,升温至35-45℃,搅拌0.5-1h,冷却,室温干燥,得到所述凹凸棒土基复配微胶囊。
7.如权利要求6所述的生物质有机缓释肥料,其特征在于,所述壳聚糖/聚乙烯醇前驱体的制备方法为:
步骤一:配置壳聚糖醋酸水溶液,壳聚糖的质量浓度为1-5%,醋酸的质量浓度为1-6%;将聚乙烯醇溶于水,得到质量浓度3-5%的聚乙烯醇水溶液;
步骤二:将壳聚糖醋酸水溶液、聚乙烯醇水溶液和生物炭粉末搅拌混合,超声处理30-50min,得到共混液;
步骤三:向共混液中滴加戊二醛的水溶液,戊二醛与壳聚糖的质量比为(0.1-2):100,在30-45℃中搅拌反应3-8h,得到壳聚糖/聚乙烯醇前驱体。
8.如权利要求5所述的生物质有机缓释肥料,其特征在于,所述凹凸棒土为经过铁改性的凹凸棒土,改性方法包括:
将质量分数为8-12%的氯化铁溶液搅拌下缓慢注入凹凸棒土中,固液比1:(4-6);
加入NaOH溶液将pH值调为9-10,在80-100℃下混合反应1-3h,室温陈化2-3天,冲洗过滤,干燥研磨。
9.如权利要求5所述的生物质有机缓释肥料,其特征在于,所述凹凸棒土为磁性凹凸棒土,其制备方法包括以下步骤:
步骤一:将凹凸棒土加入铁盐溶液搅拌20-45min,得到混合液;所述铁盐溶液中,Fe2+与Fe3+摩尔浓度比为(1-2):2;
步骤二:在氮气氛围下,向混合液中滴加摩尔浓度为0.1-0.5mol/L的NaOH溶液,搅拌0.5-2h,在凹凸棒土表面沉积纳米Fe3O4;
步骤三:磁性分离,冲洗过滤,真空干燥,研磨,得到磁性凹凸棒土。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的包含复配菌种的生物质有机缓释肥料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备凹凸棒土基复配微胶囊;
(2)将食用油油渣和凹凸棒土基复配微胶囊混合过筛,得到渣土混合物;
(3)将渣土混合物、中微量元素和腐植酸混合均匀,得到所述生物质有机缓释肥料。
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