一種提高氮素利用率的大豆專用肥料的製作方法
2023-05-17 14:20:41
本發明涉及肥料技術領域，尤其涉及一種提高氮素利用率的大豆專用肥料。
背景技術：
我國是農業大國，肥料的使用量極高，而當前的肥料及其相應的施肥技術，使得我國肥料利用率長期處於較低水平，嚴重的影響了農民種植的積極性，並對環境產生嚴重的汙染，不利於構建我國可持續發展的高效高產的現代化業技術體系。基於國家食品安全要求以及高產目標，導致化肥使用量不斷增加，一些農民盲目的施肥導致土壤、水質、農作物汙染，肥料效率下降，食品成本增加。因此，提供新型肥料，控制農田養分流失，提高肥料利用率，具有重要的現實意義。
黃粉蟲是一種人工養殖技術較為成熟的資源昆蟲，已有數十年的人工養殖歷史，在特種養殖、食品、化妝品等行業具有較好的應用前景。但在黃粉蟲養殖過程中，會產生大量糞便。據測定，每1kg幼蟲成長為成蟲約產生3kg的蟲糞。這些蟲糞若處理不當，不僅造成資源浪費，而且汙染環境，如何利用好蟲糞，已引起人們的關注。目前，已有將蟲糞用作有機肥、動物飼料和栽培食用菌等，但是，這些應用僅為蟲糞的簡單應用，附加值不高。黃粉蟲糞顆粒均勻、細如沙、乾燥、無異味，這些特點是其他原料所不具備的。若用蟲糞為原料通過深加工製成高吸附性的肥料內芯骨架，不僅能有效提高肥料的利用價值，同時，可減少蟲糞對環境的汙染，實現蟲糞的資源化利用。
纖維素是自然界含量最豐富的天然高分子化合物，來源豐富、價格低廉，是可再生和環境友好的高分子材料。由於纖維素是纖維狀多毛細管、規整性高分子聚合物，具有多孔和比表面積大的特性，同時其表面的羥基易形成氫鍵，難以溶解在水中，因此，通過適當改性將其應用於肥料顆粒的包覆，能有效防止肥料過快水解，提高肥效的持續時間。
本發明人基於對以上所述材料的深入研究，通過深加工黃粉蟲糞為肥料內芯骨架，並以改性纖維素作為包覆材料，提供了一種新型功能型肥料。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種提高氮素利用率的大豆專用肥料。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種提高氮素利用率的大豆專用肥料，由下列重量份的原料製成：根瘤菌劑2-3、捲菸菸絲6-8、酒糟44-48、風化煤6-7、木糖醇0.6-0.8、鉬酸銨3-4、碳酸鈣粉4-5、石英石粉1-2、廢報紙20-22、過硫酸鉀2-3、黃粉蟲糞30-33、六水三氯化鐵0.7-1.0、六水硫酸亞鐵銨0.5-0.6、25%磷酸溶液適量、水適量。
所述的提高氮素利用率的大豆專用肥料製備方法的具體步驟如下：
（1）將廢報紙和捲菸菸絲混合送入發酵罐中，加水至物料含水量達到43-45%，發酵13-15天後取出，經壓榨過濾分別收集濾渣和濾液備用；
（2）取黃粉蟲糞與等體積的25%磷酸溶液充分混合，浸泡12-15分鐘後過濾，去除濾液後將物料送入高溫爐中，升溫至400-450℃並反應50-60分鐘，完成後取出冷卻至室溫，用水洗淨後烘乾粉碎得粉末備用；
（3）將步驟1所得濾渣、步驟2所得粉末以及酒糟、根瘤菌劑、風化煤混合後先於水中浸漬4-6小時，之後取出並投入發酵池中，室溫下發酵25-28天，期間每隔7-8天進行一次翻堆，發酵完成後將所得發酵料烘乾粉碎備用；
（4）將六水三氯化鐵和六水硫酸亞鐵銨混合後溶於30倍於混合物質量的水中，加熱至40-42℃，同時調節溶液pH至9.0-9.5，之後升溫至75-80℃，攪拌2小時後過濾收集沉澱，用水將沉澱洗至中性，烘乾後投入步驟1所得濾液中，同時再向濾液中加入過硫酸鉀、木糖醇，加熱至62-65℃後不斷攪拌反應7-8小時，之後冷卻至室溫，得到改性複合液備用；
（5）將步驟3所得粉料與鉬酸銨、碳酸鈣粉、石英石粉混合後通過傳送帶送入造粒機中，並於造粒過程中不斷向造粒機內霧化噴施步驟4所得複合液直至造粒完成，所得顆粒經冷凍乾燥後稱重包裝，即得本發明肥料。
本發明的優點是：
本發明通過對黃粉蟲糞多步加工，令其表面形成了較為均勻的大量小空隙，這些空隙的存在，能大大增加其與剩餘內芯原料的結合，提高肥料顆粒強度，而自身作為天然有機原料隨著顆粒的逐步瓦解，能夠提供可觀的養分，同時利用磁性鐵對纖維素改性，不僅提高了肥料在土壤中的水解穩定性，附帶的磁場效應還能活化土壤養分元素，刺激根系的生理活動，提高肥料的使用附加價值。
本發明肥料根據大豆的需肥規律合理配置原料組成，通過根瘤菌劑的添加以實現大豆根系共生根瘤的產生，並適當添加鉬酸銨等氮素成分，既能補足前期根瘤菌數量較少時對氮素的需求，又避免了後期根瘤菌大量固氮造成養分的過量浪費，協同調控大豆的氮素需要，提高氮素的利用效率。
具體實施方式
一種提高氮素利用率的大豆專用肥料，由下列重量份(kg)的原料製成：根瘤菌劑2、捲菸菸絲6、酒糟44、風化煤6、木糖醇0.6、鉬酸銨3、碳酸鈣粉4、石英石粉1、廢報紙20、過硫酸鉀2、黃粉蟲糞30、六水三氯化鐵0.7、六水硫酸亞鐵銨0.5、25%磷酸溶液適量、水適量。
所述的提高氮素利用率的大豆專用肥料製備方法的具體步驟如下：
（1）將廢報紙和捲菸菸絲混合送入發酵罐中，加水至物料含水量達到43%，發酵13天後取出，經壓榨過濾分別收集濾渣和濾液備用；
（2）取黃粉蟲糞與等體積的25%磷酸溶液充分混合，浸泡12分鐘後過濾，去除濾液後將物料送入高溫爐中，升溫至400℃並反應50分鐘，完成後取出冷卻至室溫，用水洗淨後烘乾粉碎得粉末備用；
（3）將步驟1所得濾渣、步驟2所得粉末以及酒糟、根瘤菌劑、風化煤混合後先於水中浸漬4小時，之後取出並投入發酵池中，室溫下發酵25天，期間每隔7天進行一次翻堆，發酵完成後將所得發酵料烘乾粉碎備用；
（4）將六水三氯化鐵和六水硫酸亞鐵銨混合後溶於30倍於混合物質量的水中，加熱至40℃，同時調節溶液pH至9.0，之後升溫至75℃，攪拌2小時後過濾收集沉澱，用水將沉澱洗至中性，烘乾後投入步驟1所得濾液中，同時再向濾液中加入過硫酸鉀、木糖醇，加熱至62℃後不斷攪拌反應7小時，之後冷卻至室溫，得到改性複合液備用；
（5）將步驟3所得粉料與鉬酸銨、碳酸鈣粉、石英石粉混合後通過傳送帶送入造粒機中，並於造粒過程中不斷向造粒機內霧化噴施步驟4所得複合液直至造粒完成，所得顆粒經冷凍乾燥後稱重包裝，即得本發明肥料。
為了進一步說明本發明的應用價值，發明人分別使用本發明肥料和市售普通肥料作為實驗組和對照組進行大豆種植試驗，大豆收穫後對產量和土壤理化性質進行檢測，實驗組大豆畝產平均達到155.4kg，而對照組為138.7kg，同時實驗組土壤氮、磷、鉀有效含量分別較對照組提高了58.2%、21.2%、14.6%，可見本發明肥料對大豆種植具有較好的促進作用。