一種高活性土壤微生物緩釋肥料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高活性土壤微生物緩釋肥料及其制備方法，由以下重量份的原料制成：稻殼、20wt%NaOH溶液、土壤有益微生物菌劑、蚯蚓土、秸稈粉、麥芽糖精、瓊脂、骨粉、多肽酶、磷酸一銨、稀土元素、硝酸鉀和適量的水；本發明充分對稻殼進行利用，主要利用的是稻殼炭化的稻殼灰有效成分，通過過程的不同，使得顆粒狀炭化的稻殼炭化產物具備一定的吸附能力，加入土壤有益微生物菌進行攪拌吸附，再加入秸稈粉、麥芽糖精等作為營養物質，炭化顆粒可以吸附細菌，提供細菌依附點，不易被雨水沖刷等受環境的影響，生命活力更強，與燒堿溶液供熱得到可溶性的硅酸鹽，有利于作物發芽生根劑促進幼苗的生長。
【專利說明】
一種高活性土壤微生物緩釋肥料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于肥料的工藝技術領域，具體涉及到一種高活性土壤微生物緩釋肥料及其制備方法。【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展，化肥在農業上的使用量越來越大。而農作物對化肥的利用率低， N肥的利用率在30~35%，P肥的利用率為10?20%，這樣就不可避免的造成化肥的環境污染，另夕卜，使用化肥所帶類的土壤結構破壞和土壤肥力下降，以及水體富營養化的問題是不可逆的。
[0003]硅元素是作物生長發育所必須的重要元素之一，人們對硅元素的研究也越來越重視，研究引進證實:硅元素具有增強作物植株莖桿粗壯、抗倒伏、提高抗病性、抗土壤土壤營養性生理脅迫、增加產量等特性。而稻殼在水稻的生長發育過程中從土壤中吸收了大量硅， 其二氧化硅含量可達20%以上之多，在我國，稻殼是一種非常豐富的植物原料，工業采用磷酸法、堿浸提法制備活性炭、硅酸鈉均取得了一定的成功。[〇〇〇4]目前已有很多學者就稻殼灰的問題作過深入的研究，根據稻殼焚燒程度的不同， 稻殼灰的成分也不盡相同。稻殼經過完全燃燒后，其中的碳元素以二氧化碳的形式釋放出來，其中的硅轉變為二氧化硅，所以產生的碳元素沒有完全轉變為二氧化碳，因此呈黑色顆粒狀，綜合稻殼灰的研究現狀來看，這些研究的切入點為稻殼灰的高硅含量和大比表面積。 利用稻殼灰與燒堿反應制取泡花堿，與硫酸銨反應制取白炭黑，與酸煮沸后合成碳化硅，提取其中的二氧化硅以及利用稻殼灰制取混凝土高活性摻和料等研究便是基于稻殼灰的高硅含量這一特性。
【發明內容】
[0005]為了提高作物種子的發芽率，促進作物幼苗的生長和根系的發育，本發明肥料作為作物種植前施用的一種含有硅酸鹽類肥料具備以上所有特點，具體是通過以下方法實現的:一種高活性土壤微生物緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:稻殼40?50、 20wt%Na0H溶液120?150、土壤有益微生物菌劑4?6、蚯蚓土 30?45、秸桿粉10?14、麥芽糖精3? 5、瓊脂粉0.5?1、骨粉10?14、多肽酶2?3、磷酸一銨10?16、稀土元素3?5、硝酸鉀8?14和適量的水；一種高活性土壤微生物緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:(1)對稻殼先進行粉碎，粉碎成10?20目篩的顆粒，放入馬弗爐中，密閉條件下加熱至溫度600?800 °C，持續炭化6?8h得炭化產物；(2)將(1)所述的炭化產物混合20wt%Na0H溶液，放入反應釜中，加熱至100?120°C，保溫反應4?5h，得富含硅酸鹽的炭化產物溶液；(3)將土壤有益微生物菌劑加入(2)所述的炭化產物溶液中，升溫至30?40°C，攪拌30?40min進行吸附過程，然后加入秸桿粉、瓊脂粉、麥芽糖精和多肽酶，保溫攪拌至粘稠的糊料；(4)混合磷酸一銨、稀土元素、硝酸鉀，加入2?3倍其重量份的水，攪拌至溶解，然后混合其它剩余成分，加入到(3)所述的糊料中，鼓熱風控制含水量40?45%，通過圓盤造粒機造粒即可。
[0006]本發明將重點對稻殼灰進行利用，關鍵在于采用堿溶酸析技術將稻殼灰中的非晶態硅轉化為易溶態的硅酸鹽，然后測試不同濃度硅預處理對種子活力，根系吸收能力及幼嫩葉片葉綠素含量的影響，測試最優的硅酸鹽溶度。
[0007]稻殼經熱解或燃燒以后，所含的硅以Si〇2的形式存在于稻殼灰中，經光譜分析，含硅28%，換算成Si02含量為60%，含碳量為39%，稻殼中的Si02在加溫加壓條件下能與燒堿溶液反應生成娃酸鹽制品:Si02+2Na0H^Na3Si0 2+H2O活性炭是具有發達的孔隙結構，有很大的比表面積和吸附能力的炭，稻殼灰也就是稻殼經過炭化以后的產物，含碳量提高至90%以上，碳質疏松多孔，是制造活性炭的優良材料。 本發明先是將稻殼干燥粉碎，得到一定粒徑的稻殼顆粒，然后整體放入高溫的馬弗爐內，調整溫度進行炭化，得具有一定吸附能力的活性炭結構物質，然后再加入質量分數為20%的 NaOH溶液，在一定的溫度條件下反應一定的時間得到含有一定硅酸鹽含量的稻殼灰產品， 同時，稻殼灰中還具有很多的顆粒狀活性炭顆粒，具有一定的吸附改性作用，作為肥料的添加料，給予肥料多樣化無線的可能性。
[0008]由于馬弗爐的高溫炭化制備活性炭顆粒的過程，在密閉隔絕氧氣的條件下進行， 在隨后與燒堿溶液的反應過程中又消耗了一定的Si02,在消耗Si02的過程中又在顆粒上留下孔隙，增加了顆粒的比表面積和空間結構，更加有利于吸附過程，通過反復的試驗證明: NaOH溶液與稻殼灰物料比為3:1，反應時間4h左右，反應溫度為100 °C時，得到硅酸鹽的最優溶出率達到90.47%。
[0009]本發明的有益效果:本發明充分對稻殼進行利用，主要利用的是稻殼炭化的稻殼灰有效成分，通過過程的不同，使得顆粒狀炭化的稻殼炭化產物具備一定的吸附能力，加入土壤有益微生物菌進行攪拌吸附，再加入秸桿粉、麥芽糖精等作為營養物質，炭化顆粒可以吸附細菌，提供細菌依附點，不易被雨水沖刷等受環境的影響，生命活力更強，與燒堿溶液供熱得到可溶性的硅酸鹽，有利于作物發芽生根劑促進幼苗的生長。【具體實施方式】
[0010]實施例1:一種高活性土壤微生物緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份(Kg)的原料制成:稻殼 40、20wt%Na0H溶液135、土壤有益微生物菌劑4、蚯蚓土 30、秸桿粉10、麥芽糖精3、瓊脂粉 0.5、骨粉10、多肽酶3、磷酸一銨16、稀土元素3、硝酸鉀14和適量的水；一種高活性土壤微生物緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:(1)對稻殼先進行粉碎，粉碎成10?20目篩的顆粒，放入馬弗爐中，密閉條件下加熱至溫度600?800 °C，持續炭化6?8h得炭化產物；(2)將(1)所述的炭化產物混合20wt%Na0H溶液，放入反應釜中，加熱至100?120°C，保溫反應4?5h，得富含硅酸鹽的炭化產物溶液；(3)將土壤有益微生物菌劑加入(2)所述的炭化產物溶液中，升溫至30?40°C，攪拌30? 40min進行吸附過程，然后加入秸桿粉、瓊脂粉、麥芽糖精和多肽酶，保溫攪拌至粘稠的糊料；(4)混合磷酸一銨、稀土元素、硝酸鉀，加入2?3倍其重量份的水，攪拌至溶解，然后混合其它剩余成分，加入到(3)所述的糊料中，鼓熱風控制含水量40?45%，通過圓盤造粒機造粒即可。
[0011]采用本發明的一種高活性土壤微生物緩釋肥料用于大豆的種植試驗，將本發明肥料與大田底土1:3比例混合用于做畦，對照組的5畝大豆大田不做任何處理，后期水肥管理均保持一致，結果證明:實驗組的大豆發芽率、發芽速度和幼苗的生長都要優于對照組，后期的人工管理和各方面開支也相對降低，大大節約成本。
【主權項】
1.一種高活性土壤微生物緩釋肥料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:稻殼40? 50、20wt%Na0H溶液120?150、土壤有益微生物菌劑4?6、蚯蚓土 30?45、秸桿粉10?14、麥芽糖 精3?5、瓊脂粉0.5?1、骨粉10?14、多肽酶2?3、磷酸一銨10?16、稀土元素3?5、硝酸鉀8?14和 適量的水。2.根據權利要求1所述一種高活性土壤微生物緩釋肥料的制備方法，其特征在于，包括 以下幾個步驟:(1)對稻殼先進行粉碎，粉碎成10?20目篩的顆粒，放入馬弗爐中，密閉條件下加熱至溫 度600?800 °C，持續炭化6?8h得炭化產物；(2)將(1)所述的炭化產物混合20wt%Na0H溶液，放入反應釜中，加熱至100?120°C，保溫 反應4?5h，得富含硅酸鹽的炭化產物溶液；(3)將土壤有益微生物菌劑加入(2)所述的炭化產物溶液中，升溫至30?40°C，攪拌30? 40min進行吸附過程，然后加入秸桿粉、瓊脂粉、麥芽糖精和多肽酶，保溫攪拌至粘稠的糊 料；(4)混合磷酸一銨、稀土元素、硝酸鉀，加入2?3倍其重量份的水，攪拌至溶解，然后混合 其它剩余成分，加入到(3)所述的糊料中，鼓熱風控制含水量40?45%，通過圓盤造粒機造粒 即可。
【文檔編號】C05G3/04GK106045748SQ201610334629
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】程曉
【申請人】鳳臺曉禾農業發展有限公司