本发明涉及一种多营养元素化缓释肥的制备方法，属于缓释肥制备技术领域。
背景技术：
纵观肥料国内外肥料的发展状况可知缓释肥是发展可持续生态农业、提高肥料利用率同时对环境污染较小的理想肥料。目前国内关于缓释肥的研究已取得一定的进展，但是仍然存在着一些问题，主要有以下几点：（1）缓释肥价格普遍较高，限制了其推广应用，目前主要用于花卉、草坪、高尔夫球场等市场；（2）目前市场上使用的缓释肥大多是包膜缓释肥，该肥不仅价格昂贵，而且包膜材料多数难降解，在肥料养分释放完全后残留在土壤中的包膜材料会对土壤造成污染；（3）植物生长必需的营养元素有包含大量营养元素和微量营养元素在内的 17 种，但是缓释肥所含营养元素单一，报道较多的均是含氮缓释肥，无法满足作物对除氮之外的磷、钾及微量元素的需求。而微肥虽然在近年来发展很快，但是在施用中也存在一些问题：（1）微量元素复混肥中微量元素以金属离子形式存在，易被土壤所固化，使微量元素的肥效得不到正常发挥；（2）水溶性金属螯合物作为微肥被利用可获得明显的增产效果，但成本较高使其应用受到了限制。
综上所述，合成一种同时含有植物所需的大量营养元素和微量营养元素的缓释肥是很有必要的，这样既可保证作物所需的多种营养需求，又可使微量元素具有缓释性，减少其被土壤的固定量。本研究的目的就是合成同时含有作物所需的大量元素和微量元素的高分子缓释肥，同时解决“多营养元素化”和“缓控释化”两个难题。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前常见缓释肥所含营养元素单一，较多的均是含氮缓释肥，无法满足作物对除氮之外的磷、钾及微量元素的需求，而且目前市场上使用的缓释肥大多是包膜缓释肥，该肥不仅价格昂贵，而且包膜材料多数难降解，在肥料养分释放完全后残留在土壤中的包膜材料会对土壤造成污染的缺陷，提供了一种将水蛇骨和芦苇秸秆煅烧得灰分，将灰分和柚子皮瓤混合发酵，再用姜汁和牛奶对发酵物进行一次固化包膜，用鱼皮胶二次包膜，最终制得缓释肥的方法。本发明利用水蛇骨和芦苇灰分中分别富含磷、钾元素作为磷肥和钾肥来源，用柚子皮发酵提取有机果酸，将含磷、钾元素和有机果酸的发酵物混入姜汁，再冲入热奶，利用生姜蛋白酶和牛奶中的酪蛋白发生反应，短时间内凝固，锁住磷、钾和有机果酸，同时姜汁和牛奶形成的凝固物又富含铁锌钙等微量元素，有机果酸可与微量元素发生络合，提高肥料微量元素的牢固度，不易流失，最后利用鱼皮胶对肥料进行最终固化，锁住多营养元素的同时又赋予肥料缓释功能，本发明制得的缓释肥，营养成分多元化，氮磷钾及微量元素齐全，缓释效果优异，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）按质量比为1:10收集水蛇骨和芦苇秸秆，将两者混合后放入气流粉碎机中粉碎1～2h得到混合粉碎物，再将混合粉碎物放入马弗炉中，煅烧3～5h得到混合灰分；
（2）取肥厚的白色柚子皮瓤，用刀切成粒径5～10cm的小块，将柚子皮瓤块放在炭火上熏烤10～15min，保证柚子皮与炭火间距为3～5cm并不断转动避免烤焦，将熏烤后的柚子皮瓤块和上述混合灰分按质量比为1:10混合后放入发酵罐中作为发酵底物；
（3）向上述发酵罐中加入发酵底物等质量的去离子水，再按接种量为8%向上述发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后置于30～35℃的条件下发酵14～20天，将发酵物喷雾干燥后转入球磨机研磨1～2h后过200目筛，得到配料粉末，备用；
（4）将鱼皮用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液浸泡1～2天后换成去离子水继续浸泡1～2天，将浸泡后的鱼皮和水按质量比为1:5混合后加热升温至70～80℃，保温加热12～14h后过滤，得到鱼皮胶原液，于40～50℃下保存备用；
（5）取新鲜生姜打磨成汁，滤去残渣得到姜汁，将姜汁和步骤（3）备用的配料粉末按质量比为3:1混合后得到底液，再取姜汁总质量10～15倍过期的全脂牛奶加热煮沸后待其冷却至80～85℃时，立即冲入底液中，静置60～90s后凝固成块，得到肥料粗品；
（6）将上述肥料粗品放入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入肥料粗品总质量3～5倍步骤（4）备用的鱼皮胶原液，用磁力搅拌器以200～300r/min转速搅拌20～30min后于15℃下静置1～2h，二次固化，最后用真空冻干机将二次固化后的肥料冷冻干燥，出料后即得多营养元素化缓释肥。
本发明的应用方法是：将本发明制得的多营养元素化缓释肥用作一次性底肥，施用量为35～40kg/亩，播种时机械施于种子下12～15cm处或两穴之间5～10cm深处，本发明制得的肥料养分可持续释放长达4～5个月，是普通肥料肥效期的2～3倍，具有优异的缓释性能，被施肥作物的产量可增加30～40%。
（1）本发明制得的多营养元素化缓释肥肥料养分可持续释放长达4～5个月，是普通肥料肥效期的2～3倍，具有优异的缓释性能；
（2）本发明制得的多营养元素化缓释肥原材料易得，制备步骤简单易操作，成本低廉，缓释包膜层纯天然，可完全生物降解，对人体和环境无任何危害，具有广阔的应用前景。
具体实施方式：
按质量比为1:10收集水蛇骨和芦苇秸秆，将两者混合后放入气流粉碎机中粉碎1～2h得到混合粉碎物，再将混合粉碎物放入马弗炉中，煅烧3～5h得到混合灰分；取肥厚的白色柚子皮瓤，用刀切成粒径5～10cm的小块，将柚子皮瓤块放在炭火上熏烤10～15min，保证柚子皮与炭火间距为3～5cm并不断转动避免烤焦，将熏烤后的柚子皮瓤块和上述混合灰分按质量比为1:10混合后放入发酵罐中作为发酵底物；向上述发酵罐中加入发酵底物等质量的去离子水，再按接种量为8%向上述发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后置于30～35℃的条件下发酵14～20天，将发酵物喷雾干燥后转入球磨机研磨1～2h后过200目筛，得到配料粉末，备用；将鱼皮用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液浸泡1～2天后换成去离子水继续浸泡1～2天，将浸泡后的鱼皮和水按质量比为1:5混合后加热升温至70～80℃，保温加热12～14h后过滤，得到鱼皮胶原液，于40～50℃下保存备用；取新鲜生姜打磨成汁，滤去残渣得到姜汁，将姜汁和备用的配料粉末按质量比为3:1混合后得到底液，再取姜汁总质量10～15倍过期的全脂牛奶加热煮沸后待其冷却至80～85℃时，立即冲入底液中，静置60～90s后凝固成块，得到肥料粗品；将上述肥料粗品放入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入肥料粗品总质量3～5倍备用的鱼皮胶原液，用磁力搅拌器以200～300r/min转速搅拌20～30min后于15℃下静置1～2h，二次固化，最后用真空冻干机将二次固化后的肥料冷冻干燥，出料后即得多营养元素化缓释肥。
实例1
按质量比为1:10收集水蛇骨和芦苇秸秆，将两者混合后放入气流粉碎机中粉碎1h得到混合粉碎物，再将混合粉碎物放入马弗炉中，煅烧3h得到混合灰分；取肥厚的白色柚子皮瓤，用刀切成粒径5cm的小块，将柚子皮瓤块放在炭火上熏烤10min，保证柚子皮与炭火间距为3cm并不断转动避免烤焦，将熏烤后的柚子皮瓤块和上述混合灰分按质量比为1:10混合后放入发酵罐中作为发酵底物；向上述发酵罐中加入发酵底物等质量的去离子水，再按接种量为8%向上述发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后置于30℃的条件下发酵14天，将发酵物喷雾干燥后转入球磨机研磨1h后过200目筛，得到配料粉末，备用；将鱼皮用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液浸泡1天后换成去离子水继续浸泡1天，将浸泡后的鱼皮和水按质量比为1:5混合后加热升温至70℃，保温加热12h后过滤，得到鱼皮胶原液，于40℃下保存备用；取新鲜生姜打磨成汁，滤去残渣得到姜汁，将姜汁和备用的配料粉末按质量比为3:1混合后得到底液，再取姜汁总质量10倍过期的全脂牛奶加热煮沸后待其冷却至80℃时，立即冲入底液中，静置60s后凝固成块，得到肥料粗品；将上述肥料粗品放入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入肥料粗品总质量3倍备用的鱼皮胶原液，用磁力搅拌器以200r/min转速搅拌20min后于15℃下静置1h，二次固化，最后用真空冻干机将二次固化后的肥料冷冻干燥，出料后即得多营养元素化缓释肥。
将本发明制得的多营养元素化缓释肥用作一次性底肥，施用量为35kg/亩，播种时机械施于种子下12cm处或两穴之间5cm深处，本发明制得的肥料养分可持续释放长达4个月，是普通肥料肥效期的2倍，具有优异的缓释性能，被施肥作物的产量可增加30%。
实例2
按质量比为1:10收集水蛇骨和芦苇秸秆，将两者混合后放入气流粉碎机中粉碎2h得到混合粉碎物，再将混合粉碎物放入马弗炉中，煅烧4h得到混合灰分；取肥厚的白色柚子皮瓤，用刀切成粒径8cm的小块，将柚子皮瓤块放在炭火上熏烤13min，保证柚子皮与炭火间距为4cm并不断转动避免烤焦，将熏烤后的柚子皮瓤块和上述混合灰分按质量比为1:10混合后放入发酵罐中作为发酵底物；向上述发酵罐中加入发酵底物等质量的去离子水，再按接种量为8%向上述发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后置于33℃的条件下发酵16天，将发酵物喷雾干燥后转入球磨机研磨1h后过200目筛，得到配料粉末，备用；将鱼皮用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液浸泡1天后换成去离子水继续浸泡1天，将浸泡后的鱼皮和水按质量比为1:5混合后加热升温至75℃，保温加热13h后过滤，得到鱼皮胶原液，于45℃下保存备用；取新鲜生姜打磨成汁，滤去残渣得到姜汁，将姜汁和备用的配料粉末按质量比为3:1混合后得到底液，再取姜汁总质量13倍过期的全脂牛奶加热煮沸后待其冷却至83℃时，立即冲入底液中，静置75s后凝固成块，得到肥料粗品；将上述肥料粗品放入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入肥料粗品总质量4倍备用的鱼皮胶原液，用磁力搅拌器以250r/min转速搅拌25min后于15℃下静置1h，二次固化，最后用真空冻干机将二次固化后的肥料冷冻干燥，出料后即得多营养元素化缓释肥。
将本发明制得的多营养元素化缓释肥用作一次性底肥，施用量为38kg/亩，播种时机械施于种子下13cm处或两穴之间8cm深处，本发明制得的肥料养分可持续释放长达5个月，是普通肥料肥效期的2倍，具有优异的缓释性能，被施肥作物的产量可增加35%。
实例3
按质量比为1:10收集水蛇骨和芦苇秸秆，将两者混合后放入气流粉碎机中粉碎2h得到混合粉碎物，再将混合粉碎物放入马弗炉中，煅烧5h得到混合灰分；取肥厚的白色柚子皮瓤，用刀切成粒径10cm的小块，将柚子皮瓤块放在炭火上熏烤15min，保证柚子皮与炭火间距为5cm并不断转动避免烤焦，将熏烤后的柚子皮瓤块和上述混合灰分按质量比为1:10混合后放入发酵罐中作为发酵底物；向上述发酵罐中加入发酵底物等质量的去离子水，再按接种量为8%向上述发酵底物中接入枯草芽孢杆菌，密封罐口后置于35℃的条件下发酵20天，将发酵物喷雾干燥后转入球磨机研磨2h后过200目筛，得到配料粉末，备用；将鱼皮用浓度为1mol/L氢氧化钠溶液浸泡2天后换成去离子水继续浸泡2天，将浸泡后的鱼皮和水按质量比为1:5混合后加热升温至80℃，保温加热14h后过滤，得到鱼皮胶原液，于50℃下保存备用；取新鲜生姜打磨成汁，滤去残渣得到姜汁，将姜汁和备用的配料粉末按质量比为3:1混合后得到底液，再取姜汁总质量15倍过期的全脂牛奶加热煮沸后待其冷却至85℃时，立即冲入底液中，静置90s后凝固成块，得到肥料粗品；将上述肥料粗品放入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入肥料粗品总质量5倍备用的鱼皮胶原液，用磁力搅拌器以300r/min转速搅拌30min后于15℃下静置2h，二次固化，最后用真空冻干机将二次固化后的肥料冷冻干燥，出料后即得多营养元素化缓释肥。
将本发明制得的多营养元素化缓释肥用作一次性底肥，施用量为40kg/亩，播种时机械施于种子下15cm处或两穴之间10cm深处，本发明制得的肥料养分可持续释放长达5个月，是普通肥料肥效期的3倍，具有优异的缓释性能，被施肥作物的产量可增加40%。