一種供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土及其製備方法與流程
2023-12-08 13:12:16
本發明涉及營養土，尤其是涉及一種供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土及其製備方法。
背景技術：
：農作物幼苗的前期發育狀況，對農作物後期的生長成熟起到至關重要的意義，甚至影響到其收成及品質，例如：農業蔬菜類、穀類農作物中水稻、小麥及玉米等等。在幼苗培養過程中，選擇適宜的營養土對幼苗後期發育至關重要，直接關係到幼苗的生長。而所述的營養土是為了滿足幼苗生長發育而專門配製的含有多種礦質營養，疏鬆通氣，保水保肥能力強，無病蟲害的床土。營養土一般由肥沃的土與腐蝕物、糞等原料均勻混合配製而成。而在營養土的配置過程中，應當保證營養土中各部分混合均勻，來保證幼苗的生產均勻。現有的幼苗使用的營養土原料大多是由山泥、園土、塘泥、泥炭土、河沙、草木灰、木屑、農作物秸稈、菌類栽培廢棄料和腐殖質等材料混合配製而成，這些營養土並沒有經過合理的配料和消毒滅菌，保水保肥能力差，透氣性能不好，容易板結，營養土內的礦物質營養很難被幼苗吸收。科學地配製出營養土應該遵循以下原則：(1)具有良好的物理化學性狀，保證培養土中水、氣、熱狀況的協調，通常以疏鬆透氣、保肥保水為好；(2)要有一定的酸鹼度，為了滿足幼苗生長發育的需要，必須人工配製養分充足、富含腐殖質、保肥蓄水和通透性能良好的營養土。凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石(Attapulgite)為主要組分的一種粘土礦物。凹凸棒石為一種晶質水合鎂鋁矽酸鹽礦物，具有獨特的層鏈狀結構特徵，在其結構中存在晶格置換，晶體中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+。凹凸棒石具有獨特的分散、耐高溫、抗鹽鹼等良好的膠體性質和較高的吸附能力，並具有一定的可塑性及粘結力，可以吸附營養土中的異臭味、重金屬離子和致癌物質，保持營養土中的營養成分不流失，有利於植物的生長發育，但是，未經過預處理（提純、改性及活化等）的凹凸棒粘土的上述各方面性能是很低的，只是一種填料，直接用來作為營養土的一部分利用率不高。因此，在營養土中加入預處理後的凹凸棒粘土主要起到以下作用：1、補充土壤中微量元素：天然高矽含碘硒鋅等19種中微量元素；2、防止土壤板結：由於它多孔道針狀結構和陰陽離子作用，能改良土壤疏鬆；3、能對肥料起到緩釋作用：1克凹凸棒比表面積是120-200平方的房子面積那麼大，它具有吸附性能將土壤裡多餘的肥料吸收到分子表面，當土壤肥料缺少時再慢慢釋放的作用；4、具很強滅菌、除臭、去毒、殺蟲能力：其細小針狀顆粒對昆蟲表面磨蝕及對昆蟲類脂化合物吸附，導致昆蟲快速死亡。中國專利授權公告號：CN100559932C，授權公告日：2009年11月18日，名稱為「壓縮型植物栽培基質」公開了一種專用於屋頂綠化、容器植物栽培的基質，其各物質的組成配比為：木質營養素40～50，有機肥20～35，凹凸棒土25～30，複合菌種0.2～0.3，稀土添加劑0.2～0.3；其工藝步驟是將5～50目的木質營養素，與有機肥和複合菌種、凹凸棒土，混合攪拌，壓製成塊。上述專利的不足之處凹凸棒土是沒有經過提純、改性及活化預處理的含有雜質的凹凸棒土混合物，普通凹凸棒土混合物各方面性能較差，其粘性不能起到粘結劑作用，抗衝刷和保水耐旱效果也並不好，最多只是一種填料，作為營養土的一部分不利於農作物的生長發育。技術實現要素：本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土及其製備方法，本發明的凹凸棒營養土疏鬆透氣能力強、保肥保水效果佳，養分充足，利於多種農作物幼苗生長發育。凹凸棒石粘土是一種粘土礦物，它能補充土壤中微量元素，具有的多孔道針狀結構和陰陽離子作用，能改良土壤疏鬆，防止土壤板結，其超大的比表面積和較強的吸附性能將土壤裡多餘的肥料吸收到分子表面，當土壤肥料缺少時再慢慢釋放，能對肥料起到緩釋作用，並且還具很強滅菌、除臭、去毒、殺蟲能力，其細小針狀顆粒對昆蟲表面磨蝕及對昆蟲類脂化合物吸附，導致昆蟲快速死亡，保證植物的健康生長發育。泥炭是一種天然沼澤地產物，具有無菌、無毒、無汙染，通氣性能好，質輕、持水、保肥等性能，且有利於微生物活動，增強生物性能，營養豐富，既是栽培基質，又是良好的土壤調解劑，並含有很高的有機質，腐殖酸及營養成份。秸稈是成熟農作物莖葉（穗）部分的總稱，通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農作物（通常為粗糧）在收穫籽實後的剩餘部分。農作物光合作用的產物有一半以上存在於秸稈中，秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質等，是一種具有多用途的可再生的生物資源，作為土壤基質的一部分不僅利於農作物生長，還能提高秸稈的利用率，防止其浪費焚燒汙染環境，綠色環保。鋸末是指在進行木材加工時因為切割而從樹木上散落下來的樹木本身的沫狀木屑，是最佳的發酵床墊料，在所有墊料中鋸末的碳氮比最高，最耐發酵，且營養全面，無偏氮缺磷鉀之虞，質地疏鬆，乾濕適中。因此，鋸末在保水性、透氣性及保暖性等各方面性能都非常優秀。稻殼是很好的發酵床墊料原料，透氣性能比鋸末好，吸附性能稍次於鋸末。含碳水化合物比例比鋸末低，灰分比鋸末高，使用效果和壽命次於鋸末。可以單獨使用，也可與鋸末混合使用。稻殼比鋸末的優點在於品種單一、質量穩定，一般不用擔心過溼和黴變。在鋸末中混雜稻殼有利於提高了純鋸末的透氣性能，降低了純鋸末溼潤後的易粘結性。牛糞含有粗蛋白10%--20%，粗脂肪1%--3%，無氮浸出物20%--30%，粗纖維15%--30%，因此具有很高的養分，發酵後做農作物的基肥，能蓬鬆土壤，改善土地板結情況，螯合土地裡的微量元素，提升土壤肥力等，同時做到了變糞為寶，加工成有機肥，從而獲取較高的效益。細陶粒具有多孔、質輕、表面強度高的特殊構造，用在農作物土壤上即滿足了植物含水的需要，同時也滿足了透氣的要求，尤其是其無粉塵、質輕的特點已經越來越多地應用到各個領域中。為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：一種供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土，包括有以下組份組成：預處理後的凹凸棒石粘土、泥炭土、秸稈、鋸末、稻殼、牛糞、細陶粒。進一步地，所述供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土包括以下按重量份的組分：預處理後的凹凸棒石粘土80-100份、泥炭土40-60份、秸稈10-20份、鋸末10-20份、稻殼10-20份、牛糞5-15份、細陶粒1-5份。更進一步地，所述供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土包括以下按重量份的組分：預處理後的凹凸棒石粘土90份、泥炭土50份、秸稈15份、鋸末15份、稻殼15份、牛糞10份、細陶粒3份。進一步地，所述秸稈由紅薯秸稈、玉米秸稈、水稻秸稈和棉花秸稈組成。上述供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土的製備方法，按照以下步驟進行：（1）將所述秸稈、鋸末、稻殼、牛糞輸送至高速攪拌制粒機中攪拌均勻並製成顆粒，顆粒直徑控制在4-8mm，顆粒長度控制在6-12mm，然後將製成的配料顆粒中加入人類尿液後置於42～52℃條件下堆漚發酵10-20天；（2）將所述預處理後的凹凸棒石粘土和泥炭土輸送到電動攪拌機中攪拌，攪拌均勻後輸送至對輥機中擠壓成不規則的片狀顆粒，片狀顆粒的厚度≤6mm；（3）將細陶粒浸泡於沼液池或人類尿液中，靜置2-4天；（4）將步驟（1）至步驟（3）處理過的顆粒及陶粒配料共同輸送至電動攪拌機中均勻攪拌混合，然後放置於太陽光下暴曬1-3天進行殺菌乾燥處理，並控制其含水量在15%～35%；（5）將滅菌乾燥處理後的配料顆粒裝袋封存即得本發明的供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土成品。作為本發明的另一種優化方案，所述步驟（4）中對凹凸棒營養土顆粒的滅菌乾燥處理也可以通過以下方法進行：將步驟（1）至步驟（3）處理過的顆粒及陶粒配料共同輸送到微波帶式乾燥滅菌機中進行低溫滅菌和乾燥，溫度控制在85～95℃，時間控制在1-2小時，滅菌乾燥後的所述凹凸棒營養土顆粒含水量控制在15%～35%。作為本發明的進一步的優化方案，所述預處理後的凹凸棒石粘土的製備方法如下：（1）凹凸棒石粘土混合物的提純與改性：將凹凸棒石粘土混合物粉碎至顆粒大小為2～6目，然後浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌1-3小時，轉速設定為600-800r/min，然後過濾，將混合物浸沒到濃度為5%鹽酸溶液中水浴熱處理1-3小時，溫度設定在70～90℃之間，再向酸化後的懸浮液中加入分散劑六偏磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理2-4小時後，最後對其進行離心處理，離心之後，取上層懸浮液經過過濾、乾燥步驟得到提純與改性後的凹凸棒石粘土；（2）凹凸棒石粘土的初成品的活化：將提純與改性後的凹凸棒石粘土輸送到迴轉式烘乾爐內焙燒，焙燒時間為1～3小時，焙燒溫度控制在250～350℃，最終得預處理後的凹凸棒石粘土。進一步地，所述分散劑也可以為焦磷酸鈉。進一步地，所述分散劑的加入量與懸浮液的體積比=1:(8-10)。進一步地，所述凹凸棒石粘土混合物的提純與改性中，離心處理的轉速設定為1600～2000r/min。本發明具有如下的有益效果：本發明採用凹凸棒土為主要原料，以泥炭土、秸稈、鋸末、稻殼、牛糞、細陶粒為配料製成的營養土，含有大量的有機礦物質、多種微量元素及特有多種性能，是一種營養成份齊全、肥效高、無毒、無菌、無害、保肥性和保水性能好的優質營養土，還能防止土壤板結以及細菌病蟲對幼苗根部的侵害，為農作物幼苗的發育提供所必須的營養元素和生存條件，有利於多種農作物幼苗的健康茁壯快速生長。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。實施例１一、配料的製備：（1）預處理後的凹凸棒石粘土的製備：將適量的凹凸棒石粘土混合物粉碎至顆粒大小為2目，然後浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌3小時，轉速設定為600r/min，然後過濾，將混合物浸沒到濃度為5%鹽酸溶液中水浴熱處理1小時，溫度設定在90℃之間，再向酸化後的懸浮液中加入分散劑六偏磷酸鈉充分攪拌，分散劑六偏磷酸鈉的加入量與懸浮液的體積比=1:8，協同超聲水熱法處理4小時後，對其進行離心處理，轉速設定為1600r/min，離心之後，取上層懸浮液經過過濾、乾燥步驟得到提純與改性後的凹凸棒石粘土，最終將提純與改性後的凹凸棒石粘土輸送到迴轉式烘乾爐內焙燒，焙燒時間為1小時，焙燒溫度控制在350℃，得預處理後的凹凸棒石粘土。（2）秸稈的選取：取紅薯秸稈3kg、玉米秸稈3kg、水稻秸稈3kg以及棉花秸稈3kg混合備用。二、配料的稱取：取預處理後的凹凸棒石粘土80kg、泥炭土40kg、秸稈10kg、鋸末10kg、稻殼10kg、牛糞5kg、細陶粒1kg。三、供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土的製備：（1）將所述秸稈、鋸末、稻殼、牛糞輸送至高速攪拌制粒機中攪拌均勻並製成顆粒，顆粒直徑為4mm，顆粒長度為6mm，然後將製成的配料顆粒中加入人類尿液後置於42℃條件下堆漚發酵20天；（2）將所述預處理後的凹凸棒石粘土和泥炭土輸送到電動攪拌機中攪拌，攪拌均勻後輸送至對輥機中擠壓成不規則的片狀顆粒，片狀顆粒的厚度≤6mm；（3）將細陶粒浸泡於沼液池或人類尿液中，靜置2天；（4）將步驟（1）至步驟（3）處理過的顆粒及陶粒配料共同輸送至電動攪拌機中均勻攪拌混合，然後放置於太陽光下暴曬1天進行殺菌乾燥處理，並控制其含水量在15%～35%；（5）將滅菌乾燥處理後的配料顆粒裝袋封存即得本發明的供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土成品。實施例2在實施例1對預處理後的凹凸棒石粘土的製備工藝中，將分散劑換成焦磷酸鈉。需要說明的是，實施例2除了上述改變，其他步驟過程同實施例1。實施例3將實施例1中對供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土製備的滅菌乾燥處理採用如下的另一種優化方案：將步驟（1）至步驟（3）處理過的顆粒及陶粒配料共同輸送到微波帶式乾燥滅菌機中進行低溫滅菌和乾燥，溫度控制在85℃，時間控制在2小時，滅菌乾燥後的所述凹凸棒營養土顆粒含水量控制在15%～35%。需要說明的是，實施例3除了上述改變，其他步驟過程同實施例1。實施例4一、配料的製備：（1）預處理後的凹凸棒石粘土的製備：將適量的凹凸棒石粘土混合物粉碎至顆粒大小為4目，然後浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌2小時，轉速設定為700r/min，然後過濾，將混合物浸沒到濃度為5%鹽酸溶液中水浴熱處理2小時，溫度設定在80℃之間，再向酸化後的懸浮液中加入分散劑六偏磷酸鈉充分攪拌，分散劑六偏磷酸鈉的加入量與懸浮液的體積比=1:9，協同超聲水熱法處理3小時後，對其進行離心處理，轉速設定為1800r/min，離心之後，取上層懸浮液經過過濾、乾燥步驟得到提純與改性後的凹凸棒石粘土，最終將提純與改性後的凹凸棒石粘土輸送到迴轉式烘乾爐內焙燒，焙燒時間為2小時，焙燒溫度控制在300℃，得預處理後的凹凸棒石粘土。（2）秸稈的選取：取紅薯秸稈4kg、玉米秸稈4kg、水稻秸稈4kg以及棉花秸稈4kg混合備用。二、配料的稱取：取預處理後的凹凸棒石粘土90kg、泥炭土50kg、秸稈15kg、鋸末15kg、稻殼15kg、牛糞10kg、細陶粒3kg。三、供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土的製備：（1）將所述秸稈、鋸末、稻殼、牛糞輸送至高速攪拌制粒機中攪拌均勻並製成顆粒，顆粒直徑為6mm，顆粒長度為9mm，然後將製成的配料顆粒中加入人類尿液後置於47℃條件下堆漚發酵15天；（2）將所述預處理後的凹凸棒石粘土和泥炭土輸送到電動攪拌機中攪拌，攪拌均勻後輸送至對輥機中擠壓成不規則的片狀顆粒，片狀顆粒的厚度≤6mm；（3）將細陶粒浸泡於沼液池或人類尿液中，靜置3天；（4）將步驟（1）至步驟（3）處理過的顆粒及陶粒配料共同輸送至電動攪拌機中均勻攪拌混合，然後放置於太陽光下暴曬2天進行殺菌乾燥處理，並控制其含水量在15%～35%；（5）將滅菌乾燥處理後的配料顆粒裝袋封存即得本發明的供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土成品。實施例5在實施例4對預處理後的凹凸棒石粘土的製備工藝中，將分散劑換成焦磷酸鈉。需要說明的是，實施例5除了上述改變，其他步驟過程同實施例4。實施例6將實施例4中對供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土製備的滅菌乾燥處理採用如下的另一種優化方案：將步驟（1）至步驟（3）處理過的顆粒及陶粒配料共同輸送到微波帶式乾燥滅菌機中進行低溫滅菌和乾燥，溫度控制在90℃，時間控制在1.5小時，滅菌乾燥後的所述凹凸棒營養土顆粒含水量控制在15%～35%。需要說明的是，實施例6除了上述改變，其他步驟過程同實施例4。實施例7一、配料的製備：（1）預處理後的凹凸棒石粘土的製備：將適量的凹凸棒石粘土混合物粉碎至顆粒大小為6目，然後浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌1小時，轉速設定為800r/min，然後過濾，將混合物浸沒到濃度為5%鹽酸溶液中水浴熱處理3小時，溫度設定在70℃之間，再向酸化後的懸浮液中加入分散劑六偏磷酸鈉充分攪拌，分散劑六偏磷酸鈉的加入量與懸浮液的體積比=1:10，協同超聲水熱法處理2小時後，對其進行離心處理，轉速設定為2000r/min，離心之後，取上層懸浮液經過過濾、乾燥步驟得到提純與改性後的凹凸棒石粘土，最終將提純與改性後的凹凸棒石粘土輸送到迴轉式烘乾爐內焙燒，焙燒時間為3時，焙燒溫度控制在250℃，得預處理後的凹凸棒石粘土。（2）秸稈的選取：取紅薯秸稈6kg、玉米秸稈6kg、水稻秸稈6kg以及棉花秸稈6kg混合備用。二、配料的稱取：取預處理後的凹凸棒石粘土100kg、泥炭土60kg、秸稈20kg、鋸末20kg、稻殼20kg、牛糞15kg、細陶粒5kg。三、供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土的製備：（1）將所述秸稈、鋸末、稻殼、牛糞輸送至高速攪拌制粒機中攪拌均勻並製成顆粒，顆粒直徑為8mm，顆粒長度為12mm，然後將製成的配料顆粒中加入人類尿液後置於52℃條件下堆漚發酵10天；（2）將所述預處理後的凹凸棒石粘土和泥炭土輸送到電動攪拌機中攪拌，攪拌均勻後輸送至對輥機中擠壓成不規則的片狀顆粒，片狀顆粒的厚度≤6mm；（3）將細陶粒浸泡於沼液池或人類尿液中，靜置4天；（4）將步驟（1）至步驟（3）處理過的顆粒及陶粒配料共同輸送至電動攪拌機中均勻攪拌混合，然後放置於太陽光下暴曬3天進行殺菌乾燥處理，並控制其含水量在15%～35%；（5）將滅菌乾燥處理後的配料顆粒裝袋封存即得本發明的供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土成品。實施例8在實施例7對預處理後的凹凸棒石粘土的製備工藝中，將分散劑換成焦磷酸鈉。需要說明的是，實施例8除了上述改變，其他步驟過程同實施例7。實施例9將實施例7中對供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土製備的滅菌乾燥處理採用如下的另一種優化方案：將步驟（1）至步驟（3）處理過的顆粒及陶粒配料共同輸送到微波帶式乾燥滅菌機中進行低溫滅菌和乾燥，溫度控制在95℃，時間控制在1小時，滅菌乾燥後的所述凹凸棒營養土顆粒含水量控制在15%～35%。需要說明的是，實施例9除了上述改變，其他步驟過程同實施例7。應用實施例取實施例1-9製備的供農作物幼苗發育的凹凸棒營養土以及普通壤土作為花生的栽培土壤，每組種植面積100平方米，待花生收成時，記錄各組花生果實的生長情況及病蟲害於下表1中。表1組別平均每株結實數（個）平均每粒去殼果實重量（g）病蟲害（%）實施例15712.40實施例24811.15.6實施例36213.70實施例46513.50實施例57014.30實施例65612.80實施例74711.90實施例85212.68.3實施例96412.50普通壤土378.418.7以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3