菊芋秸稈肥料及其製備方法與流程
2023-07-30 03:50:31
本發明涉及秸稈造肥
技術領域：
，特別是涉及一種菊芋秸稈肥料及其製備方法。
背景技術：
：植物秸稈資源豐富，但是目前大量的秸稈被焚燒或者廢棄，不但造成嚴重的環境汙染，而且還浪費了寶貴的可再生資源。因此，研究植物秸稈的綜合利用具有深遠的意義。植物秸稈因含有大量氮、磷、鉀等營養元素與纖維元素，傳統上作為一種肥源，經常通過堆肥的方式做成肥料，增加土壤養分，改善土壤物理性質，提高土壤肥力從而促進作物生長。菊芋(Helianthustuberosus)是菊科向日葵屬的多年生草本植物，又稱洋姜、鬼子姜、洋芋頭等。菊芋原產北美，後經歐洲傳人我國，由於適應性強而在我國各地均有栽培。菊芋植株高大、生長迅速，地上秸稈產量巨大，同時菊芋秸稈中含有大量的氮、磷、鉀等營養元素，可成為理想的肥料來源。技術實現要素：有鑑於此，本發明的目的在於提出一種菊芋秸稈肥料及其製備方法，以提高秸稈資源的利用率，促進菊芋產業鏈的延伸及產業化發展。基於上述目的，本發明提供的菊芋秸稈肥料由以下原料按重量配比組成：在本發明的又一些實施例中，所述菊芋秸稈肥料由以下原料按重量配比組成：在本發明的又一些實施例中，所述土壤活化劑由以下原料按重量配比組成：在本發明的又一些實施例中，所述土壤活化劑由以下原料按重量配比組成：本發明還提供一種製備上述菊芋秸稈肥料的方法，包括以下步驟：將菊芋秸稈晾曬乾燥，控制秸稈含水量在13～15％以下；將乾燥後的菊芋秸稈碎成碎料；將所述菊芋秸稈碎料、草炭、硅藻土、石膏和腐植酸攪拌均勻，得到混合物料；向所述混合物料加入有益微生物菌群，然後將所述物料密封堆放數天；將尿素、硫酸鉀、磷酸二銨和水攪拌混合，得到混合溶液，將所述混合溶液加入到堆放物料中，然後進行造粒，得到肥料顆粒；將造粒後的肥料顆粒與土壤活化劑混合，得到所述菊芋秸稈肥料。在本發明的又一些實施例中，所述土壤活化劑的製備方法包括以下步驟：將烘乾後的泥炭腐植酸與亞硒酸鈉、硫酸鋅、硫酸鎂、抗壞血酸混合研磨，得到20～40目粉末；繼續加入紅糖和聚乙烯醇，研磨得20～40目粉末；將所述粉末在1200～1500轉/分下攪拌30～45分鐘。在本發明的又一些實施例中，將乾燥後的菊芋秸稈碎成20～40目的碎料。在本發明的又一些實施例中，所述有益微生物菌群加入量為混合物料質量的0.3～0.7％。在本發明的又一些實施例中，所述有益微生物菌群選自光合菌、乳酸菌及酵母菌中的一種或幾種混合而成。在本發明的又一些實施例中，將所述物料密封堆放數天的步驟包括：在混合物料上蓋上塑料薄膜，堆放30～45天，每隔7～10天翻堆一次。由此可見，本發明創新採用菊芋秸稈這種可再生資源作為肥料來源，增加了肥料的品種，擴大了肥料的來源，一方面利用了菊芋來源廣、資源量大的優勢，另一方面利用植物性肥料源對土壤養分，土壤理化性質及土壤肥力具有改良作用的顯著特點，替代部分化學複合肥料，在土壤中起到保溼及疏鬆土質的功效，改變土壤板結、硬化等現象，實現農業可持續發展，降低土壤汙染。具體實施方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進一步詳細說明。發明人對菊芋秸稈的組成及其礦物質元素的含量進行了分析，結果如下：表1菊芋秸稈主要組成成分項目菊芋秸稈乾物質(％)88.94總能(MJ/Kg)10.70粗蛋白(％)14.76粗纖維(％)20.87酸性洗滌纖維(％)34.10中性洗滌纖維(％)38.81表2菊芋秸稈礦物質元素分析結果(wt％)礦物質元素名稱菊芋秸稈錳0.009銅0.12鐵1.1鋅0.38鎂1.3從表1及表2數據可知，菊芋秸稈中纖維素含量豐富，且其中酸性洗滌纖維含量較高，另外還含有一定量的粗蛋白，礦物質元素中，鐵元素及鎂元素含量較高。而鎂元素是植物生長的必須元素，因此利用菊芋製作肥料，可以起到補鎂的作用。本發明充分利用生物質原料，主要採用菊芋秸稈製備一種秸稈肥料，可廣泛應用於農作物種植上。實施例1(1)原料的收集：待田間菊芋塊莖成熟後，菊芋地上部葉片及莖杆枯黃後，利用秸稈收穫機收割菊芋莖杆；(2)乾燥及去雜：將收割後的菊芋秸稈晾曬乾燥，控制秸稈含水量在15％以下，將秸稈通過振動篩去除秸稈上夾雜的塵土等雜質；(3)原料粉碎：將去除塵土及雜質的菊芋秸稈用粉碎機粉碎成20目的碎料，備用；(4)混料：按重量份計，取菊芋秸稈粉50份，加入草炭25份、硅藻土20份、石膏11份、腐植酸3份，攪拌均勻，得到混合物料；再向所述混合物料繼續加入有益微生物菌群，有益微生物菌群的加入量為混合物料的0.4％；在混合物料上蓋上塑料薄膜，堆放40天，每隔8天翻堆一次；將尿素10份、硫酸鉀9份和磷酸二銨8.5份放入容器中，加12份水充分攪拌，使之溶解，得到混合溶液；將所述混合溶液加入到堆放物料中，並攪拌混勻；其中，所述有益微生物菌群選自光合菌；(5)造粒：將混勻的物料送入乾燥機中乾燥，造粒，形成肥料顆粒；(6)配製土壤活化劑：稱取烘乾後的泥炭腐植酸40份、亞硒酸鈉4份、硫酸鋅3.3份、硫酸鎂2份和抗壞血酸1.5份，混合研磨，得到30目粉末；再繼續加入紅糖2份，聚乙烯醇1.8份，研磨得30目細粉；將所述粉末在1200～1300轉/分下攪拌40分鐘，得到土壤活化劑；(7)混合包裝：將所述土壤活化劑與肥料顆粒混合均勻，然後按照25kg/袋進行裝袋包裝，完成肥料製作。實施例2(1)原料的收集：待田間菊芋塊莖成熟後，菊芋地上部葉片及莖杆枯黃後，利用秸稈收穫機收割菊芋莖杆；(2)乾燥及去雜：將收割後的菊芋秸稈晾曬乾燥，控制秸稈含水量在13％以下，將秸稈通過振動篩去除秸稈上夾雜的塵土等雜質；(3)原料粉碎：將去除塵土及雜質的菊芋秸稈用粉碎機粉碎成40目的碎料，備用；(4)混料：按重量份計，取菊芋秸稈粉35份，加入草炭30份、硅藻土15份、石膏10份、腐植酸6份，攪拌均勻，得到混合物料；再向所述混合物料繼續加入有益微生物菌群，有益微生物菌群的加入量為混合物料的0.55％；在混合物料上蓋上塑料薄膜，堆放38天，每隔7天翻堆一次；將尿素12份、硫酸鉀13份和磷酸二銨7份放入容器中，加15份水充分攪拌，使之溶解，得到混合溶液；將所述混合溶液加入到堆放物料中，並攪拌混勻；所述有益微生物菌群選自乳酸菌和酵母菌；(5)造粒：將混勻的物料送入乾燥機中乾燥，造粒，形成肥料顆粒；(6)配製土壤活化劑：稱取烘乾後的泥炭腐植酸25份、亞硒酸鈉4份、硫酸鋅2.8份、硫酸鎂2份和抗壞血酸1.5份，混合研磨，得到20目粉末；再繼續加入紅糖1.4份，聚乙烯醇1份，研磨得20目細粉；將所述粉末在1300～1400轉/分下攪拌43分鐘，得到土壤活化劑；(7)混合包裝：將所述土壤活化劑與肥料顆粒混合均勻，然後按照30kg/袋進行裝袋包裝，完成肥料製作。實施例3(1)原料的收集：待田間菊芋塊莖成熟後，菊芋地上部葉片及莖杆枯黃後，利用秸稈收穫機收割菊芋莖杆；(2)乾燥及去雜：將收割後的菊芋秸稈晾曬乾燥，控制秸稈含水量在14％以下，將秸稈通過振動篩去除秸稈上夾雜的塵土等雜質；(3)原料粉碎：將去除塵土及雜質的菊芋秸稈用粉碎機粉碎成30目的碎料，備用；(4)混料：按重量份計，取菊芋秸稈粉55份，加入草炭26份、硅藻土22.5份、石膏10.8份、腐植酸2.6份，攪拌均勻，得到混合物料；再向所述混合物料繼續加入有益微生物菌群，有益微生物菌群的加入量為混合物料的0.7％；在混合物料上蓋上塑料薄膜，堆放45天，每隔10天翻堆一次；將尿素12份、硫酸鉀8份和磷酸二銨10份放入容器中，加18份水充分攪拌，使之溶解，得到混合溶液；將所述混合溶液加入到堆放物料中，並攪拌混勻；其中，所述有益微生物菌群選自酵母菌；(5)造粒：將混勻的物料送入乾燥機中乾燥，造粒，形成肥料顆粒；(6)配製土壤活化劑：稱取烘乾後的泥炭腐植酸50份、亞硒酸鈉3.3份、硫酸鋅3.8份、硫酸鎂1.7份和抗壞血酸2份，混合研磨，得到30目粉末；再繼續加入紅糖2.2份，聚乙烯醇1份，研磨得30目細粉；將所述粉末在1350～1450轉/分下攪拌35分鐘，得到土壤活化劑；(7)混合包裝：將所述土壤活化劑與肥料顆粒混合均勻，然後按照28kg/袋進行裝袋包裝，完成肥料製作。實施例4(1)原料的收集：待田間菊芋塊莖成熟後，菊芋地上部葉片及莖杆枯黃後，利用秸稈收穫機收割菊芋莖杆；(2)乾燥及去雜：將收割後的菊芋秸稈晾曬乾燥，控制秸稈含水量在13.5％以下，將秸稈通過振動篩去除秸稈上夾雜的塵土等雜質；(3)原料粉碎：將去除塵土及雜質的菊芋秸稈用粉碎機粉碎成20目的碎料，備用；(4)混料：按重量份計，取菊芋秸稈粉60份，加入草炭20份、硅藻土23份、石膏11份、腐植酸2份，攪拌均勻，得到混合物料；再向所述混合物料繼續加入有益微生物菌群，有益微生物菌群的加入量為混合物料的0.3％；在混合物料上蓋上塑料薄膜，堆放30天，每隔8天翻堆一次；將尿素10份、硫酸鉀7份和磷酸二銨9份放入容器中，加20份水充分攪拌，使之溶解，得到混合溶液；將所述混合溶液加入到堆放物料中，並攪拌混勻；其中，所述有益微生物菌群選自乳酸菌和酵母菌；(5)造粒：將混勻的物料送入乾燥機中乾燥，造粒，形成肥料顆粒；(6)配製土壤活化劑：稱取烘乾後的泥炭腐植酸45份、亞硒酸鈉3份、硫酸鋅2份、硫酸鎂2份和抗壞血酸1份，混合研磨，得到30目粉末；再繼續加入紅糖4份，聚乙烯醇1份，研磨得30目細粉；將所述粉末在1400～1500轉/分下攪拌30分鐘，得到土壤活化劑；(7)混合包裝：將所述土壤活化劑與肥料顆粒混合均勻，然後按照25kg/袋進行裝袋包裝，完成肥料製作。為進一步說明本發明的應用價值，將具有同等肥力的小麥田地平均分成18塊，其中12塊施用本發明的肥料，另外6塊施用同等重量的普通肥料，對各實驗組小麥收穫後的的產量、土壤的有機質變化、土壤pH值變化進行了測量、試驗結果如表3、表4和表5。其中，市場常見肥料1配方：複合肥(總養分≥35％，N-P-K:15-15-5)；市場常見肥料2配方：複合肥(總養分≥37％，N-P-K:16-18-8)。表3各試驗組產量情況統計通過表3可以看出，與對照組相比，施用本發明生產的菊芋秸稈肥料的小麥田，畝產量有明顯的增加。表4各試驗組土壤有機質變化比較從表4可知，施用肥料均可以不同程度的提高土壤有機質含量，通過對比可知，採用本發明製作的肥料，其提高土壤有機質含量的效果更為顯著，土壤有機質在農業生產上的作用很大，它通過影響土壤的物理、化學及生物學性質而改善和調節土壤的肥力狀況，並可以消除或緩解某些逆境條件對作物的不利影響。由此可知，本發明肥料可極大的提高土壤的肥沃性、保墒性及通氣性。表5各試驗組土壤pH值變化比較從表5可知，施用肥料對土壤酸鹼性具有影響，這體現在土壤pH值的變化上，通過對比可知，採用本發明製作的肥料，土壤pH值呈降低趨勢，即土壤酸鹼度具有降低趨勢，分析出現此現象的主要原因是，本肥料施入土壤中，在微生物作用下，分解可產生有機酸，有機酸不斷的積累並被作物利用，因此土壤鹼性降低，而市場常見的肥料則沒有該功能，土壤鹼性略有升高。由此可知，本發明肥料可起到改良鹽鹼地鹽漬土壤的作用。本發明充分利用菊芋秸稈，生產菊芋秸稈肥料，應用於農業種植，提高菊芋秸稈資源的利用率，促進菊芋產業鏈的延伸及產業化發展。菊芋秸稈中纖維素含量豐富，且其中酸性洗滌纖維含量較高，另外還含有一定量的粗蛋白，礦物質元素中，鐵元素及鎂元素含量較高。而鎂元素時植物生長的必須元素，因此利用菊芋製作肥料，可以起到補鎂的作用。與現有技術相比，本發明的有益效果是：1)本發明在肥料中添加草炭，主要是為了利用草炭含有大量機質，同時具有疏鬆透水透氣性能，保水保肥能力較強的特點；添加硅藻土，則主要是起到肥料控釋作用，延長肥料有效時間，同時利用其吸附特性，降低所做菊芋秸稈肥料異味；添加石膏土，主要用途是作為土壤改良劑，起到改良鹼土；加入尿素、硫酸鉀及磷酸二銨，目的是為了使所製作菊芋秸稈肥料，氮、磷、鉀等營養物質均衡，選用硫酸鉀作為鉀肥來源，還可起到改良鹽鹼土壤的作用；肥料中添加腐植酸作，一方面為腐殖酸可做為有機肥料，不但能夠自身提供植物所需養分，另一方面，還可以對其他肥料、農藥等起到緩釋作用，提高肥料利用率，減少對環境的汙染。2)在土壤活化劑中，添加泥炭腐植酸的主要作用是培肥改良土壤，提高化肥利用率；加入紅糖，主要是為土壤中的各類細菌提供營養物質，使其有快速繁殖的營養來源；加入聚乙烯醇，主要利用其高分子的特性，粘結很多小的土壤顆粒形成大的，並且水穩定的聚集體，對土壤結構起到改變作用；添加亞硒酸鈉、硫酸鋅及硫酸鎂，主要是起到提供微量元素硒、鋅及鎂的作用，從而達到促進土壤營養物質豐富的作用；添加抗壞血酸，主要是將其用作還原劑，降低土壤對植物的脅迫。3)本發明創新採用菊芋秸稈這種可再生資源作為肥料來源，增加了肥料的品種，擴大了肥料的來源，一方面利用了菊芋來源廣、資源量大的優勢，另一方面利用植物性肥料源對土壤養分，土壤理化性質及土壤肥力具有改良作用的顯著特點，替代部分化學複合肥料，在土壤中起到保溼及疏鬆土質的功效，改變土壤板結、硬化等現象，實現農業可持續發展，降低土壤汙染。4)本發明所製備的菊芋秸稈肥料，添加了硫酸鉀、腐殖酸等有效成分，這使得所做肥料具有改良鹽漬土壤的功效；添加了諸如亞硒酸鈉、硫酸鋅、硫酸鎂等物料，極大了提高了該肥料營養的全面性，對改良土壤，培肥土地具有積極作用。5)菊芋秸稈中富含纖維素，經過簡單的發酵處理即可獲得豐富的營養物質，同時菊芋秸稈內還有豐富的礦物質元素鎂、鋅等，對土壤營養物質也可起到很好的補充作用。所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，並非旨在暗示本公開的範圍(包括權利要求)被限於這些例子；在本發明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特徵之間也可以進行組合，並存在如上所述的本發明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。因此，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何省略、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