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一种提高山药抗逆性的复合型肥料及其制备方法

技术摘要:
本发明公开了一种提高山药抗逆性的复合型肥料,以重量份计,包括以下组分:植物秸秆15~25份,活性污泥5~10份,畜禽粪便颗粒5~10份,松针5~11份,锯末10~15份,微生物菌剂3~6份,无机肥料10~20份;所述无机肥料以纤维素纳米纤维接枝聚丙烯酰胺凝胶,和纳米羟基磷  全部
背景技术:
山药为薯蓣科植物薯蓣的地下块茎,是我国传统的药食同源性植物。山药中含有 维生素、蛋白质、淀粉、游离氨基酸等多种营养成分,钙、磷和铁等一些矿物质的含量也极为 丰富;其中的功能性活性成分包括多糖、多酚类化合物、皂苷、尿囊素、胆甾醇、麦角甾醇、胆 碱等,具有抗氧化、抗肿瘤、降血脂、调节肠道菌群、增强机体免疫等多种生理作用,广泛应 用于功能性食品、保健品和药品等行业。 山药在我国种植较广,品种多样,是当今发展高效农业和促进农民增收较为理想 的推广项目。但是,山药种植模式多样;且山药产量的形成受品种遗传特性、环境条件和栽 培措施等因素的共同影响,在品种遗传特性较为优化的基础上,环境条件和栽培措施对山 药产量的影响日益明显。尤其是山药种植过程中通过合理施肥,能有效促进山药生长,提高 山药的产量。 中国专利(申请号:201610870027.5,公开日:20170222)公开了一种山药种植肥料 及其制备方法,其山药种植肥料按重量份包括以下原料:农家肥20~30份,淀粉10~20份, 蛭石粉5~10份,硫酸锌5~10份,尿素5~8份,豆粕10~15份,骨粉10~15份,磷酸氢二钠5 ~9份,膨润土1~3份,硼砂3~5份,甲壳素3~5份,氯化铵2~6份,异亮氨酸1~3份、硫酸亚 铁1~3份以及硝酸钾1~2份。上述申请以有机肥为主,无机肥料为辅发挥肥效,为山药的生 长发育提供充足的养分,同时提供了丰富的微量元素,可提高土壤肥力和山药品质。但是上 述发明公开的种植肥料施入土壤以后不能充分被作物利用,从而造成肥料的损失。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题之一是:针对现有技术存在的不足,提供一种提高山 药抗逆性的复合型肥料,该复合型肥料缓释效果好,可有效提高山药的抗逆性,提供给山药 生长所需的营养,进而提高山药的产量和品质。 本发明所要解决的技术问题之二是:提供一种提高山药抗逆性的复合型肥料的制 备方法,该制备方法操作简单,条件温和,成本低,制得的复合型肥料可有效改善土壤的肥 力和保水保肥性能。 为解决上述第一个技术问题,本发明的技术方案是: 一种提高山药抗逆性的复合型肥料,以重量份计,包括以下组分: 植物秸秆15~25份,活性污泥5~10份,畜禽粪便颗粒5~10份,松针5~11份,锯末 10~15份,微生物菌剂3~6份,无机肥料10~20份; 所述无机肥料是以纤维素纳米纤维接枝聚丙烯酰胺凝胶,和纳米羟基磷灰石为一 起作为载体,以尿素、磷酸铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢钙为活性组分形成的无机混合肥料。 3 CN 111592411 A 说 明 书 2/6 页 作为上述技术方案的优选,所述植物秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆中的一 种或多种混合物。 作为上述技术方案的优选,所述微生物菌剂为酿酒酵母菌菌剂、胨冻样芽孢杆菌 菌剂、发酵乳杆菌菌剂中的一种或多种混合物。 作为上述技术方案的优选,所述锯末为松树锯末。 作为上述技术方案的优选,所述无机肥料中载体、活性组分的质量比为(6~9):4。 为解决上述第二个技术问题,本发明的技术方案是: 一种提高山药抗逆性的复合型肥料的制备方法,包括以下步骤: (1)将植物秸秆粉碎后与活性污泥混合,置于发酵仓内,采用好氧发酵,然后加入 畜禽粪便颗粒、松针、锯末,搅拌混合后继续发酵,制得混合物; (2)将尿素、磷酸铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢钙溶于水中,然后加入纤维素纳米纤维 和纳米羟基磷灰石,剧烈搅拌分散,得到的混合液通入氮气并升温至60~70℃,然后向混合 液中加入过硫酸钾,搅拌30~40min,继续加入丙烯酸和N,N-亚甲基双丙烯酰胺的混合物, 恒温反应1~2h,反应结束后,冷却至室温,将反应物置于烘箱内60~80℃下干燥,最后粉 碎,制得无机肥料; (3)将微生物菌剂和水混合,制得微生物菌剂溶液;将步骤(1)制得的混合物、步骤 (2)制得的无机肥料混合搅拌均匀,然后喷洒上述制得的微生物菌剂溶液,搅拌处理,干燥, 制得复合型肥料。 作为上述技术方案的优选,步骤(1)中,所述好氧发酵的温度控制为60±5℃。 作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述尿素、磷酸铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢 钙的质量比为5:2:1:1。 作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述纤维素纳米纤维、纳米羟基磷灰石、过 硫酸钾、丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为(0.5~1):1:0.1:(2.5~2.8):(0.2~ 0.3)。 作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述纤维素纳米纤维是从水葫芦中提取得 到,其直径为5~6nm,长度为1000nm。 由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是: 本发明提供了一种提高山药抗逆性的复合型肥料,包括活性污泥、畜禽粪便颗粒、 松针、松树锯末、微生物菌剂、无机肥料;松树锯末化学活性高、表面积大,成本低,具有很好 的吸附性能,可以提高土壤的保水保肥能力;且松木不易腐烂,使土壤中的有机质更持久。 所述无机肥料是以纤维素纳米纤维接枝聚丙烯酰胺凝胶,和纳米羟基磷灰石为一起作为载 体,以尿素、磷酸铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢钙为活性组分形成的无机混合肥料。活性污泥中 含有丰富的氮、磷、钾等营养元素和有机质,其可有效提高土壤中的有机质改良,促进山药 根系生长,进而提高山药的生长速度和产量。而且活性污泥中的氮、磷为有机态,可缓慢释 放,提高了复合型肥料的长效性。本发明将活性污泥和粉碎的植物秸秆混合发酵,使得活性 污泥中的有机物转为可以提供给植物营养的腐殖质,而且发酵过程中产生的大量热量可有 效去除污泥中的病菌、杂草种子等,使得制得的肥料能更好的促进山药的生长。 聚丙烯酰胺凝胶中具有较多的亲水基团,吸收能力高,可以被土壤中的微生物降 解,从而产生氨气或铵根离子以及羧酸根离子,提高土壤中的氮含量;羧酸根离子可进一步 4 CN 111592411 A 说 明 书 3/6 页 降解,对环境无害。纤维素纳米纤维具有很好的亲水性,比表面积大,力学性能好;所述纳米 羟基磷灰石具有良好的离子交换能力,可有效除去土壤中的重金属离子;而且纳米羟基磷 灰石表面具有大量的羟基,对有机质具有很强的亲和力。本发明首先将尿素、磷酸铵、磷酸 二氢钾、磷酸二氢钙溶于水制得活性组分溶液;然后加入纳米羟基磷灰石、纤维素纳米纤 维,剧烈搅拌分散;然后通入氮气并升温,继续加入过硫酸钾作为引发剂,加入丙烯酸作为 反应单体,加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂,进行反应;纤维素纳米纤维分子上以及 纳米羟基磷灰石表面具有大量的羟基,可与聚合的聚丙烯酰胺凝胶进行交联形成具有三维 网络结构的有机-无机复合材料;其具有较强的吸附能力,制得的有机-无机复合材料在溶 液中离子化,暴露在分子链外侧的化学功能基团可有效吸引带有异种电荷的无机离子,在 干燥过程中,有效将尿素、磷酸铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢钙吸附于其三维网络结构中,形成 包覆。缓释时,聚丙烯酰胺可以被土壤中的微生物降解,释放大量的N,纤维素分子量是有 机-无机复合材料的一部分,可为微生物提供易于降解的碳,促进聚丙烯酰胺的降解,从而 释放氮;纳米羟基磷灰石也可以被微生物降解,从而提高土壤中的磷含量和钙含量。本发明 制得的无机肥料缓释性好,可促进山药的茁壮生长。 本发明制得的复合型肥料是由无机肥料、微生物肥料和有机肥料共同作用,该复 合型肥料缓释效果好,可有效提高山药的抗逆性,提供给山药生长所需的营养,进而提高山 药的产量和品质,且制备方法简单,成本低。
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