本发明属于秸秆肥料制备
技术领域：
，具体涉及一种玉米秸秆颗粒肥及其制备方法。
背景技术：
秸秆中含有丰富的有机质、氮磷钾以及作物所需的中微量元素，如若实现安全、有效还田，将能显著提升农田土壤中有效养分含量，有利于实现化肥减施与藏粮于地的目标。目前我国农业秸秆数量多、体积大，土壤容纳量有限，无法完全消纳；秸秆还田质量差，影响后茬作物生长，甚至造成减产；秸秆直接还田，腐解缓慢，无法快速培肥；还田量大的时候，影响田间机械操作；农民还田操作复杂，积极性差。因此，将秸秆高值化利用是解决秸秆量多、难消纳的有效途径。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玉米秸秆颗粒肥及其制备方法，既能满足作物生长需要的养分，尤其是中微量元素，又能利用秸秆颗粒化提高秸秆还田效果和腐解速率。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种玉米秸秆颗粒肥，包括以下重量份的原料：玉米秸秆77～90份、尿素20～36份、磷矿粉4～8份、硫酸钾10～25份、磷酸二氢钾4～10份、石灰石粉1～5份、氯化镁1～5份、硫磺粉1～5份、螯合态微量元素1～4份、粘合剂0.3～0.8份、缓释剂0.1～0.5份和水10～20份。优选的，包括以下重量份的原料：玉米秸秆80～88份、尿素22～30份、磷矿粉5～7份、硫酸钾15～22份、磷酸二氢钾5～8份、石灰石粉2～4份、氯化镁2～4份、硫磺粉2～4份、螯合态微量元素2～3.5份、粘合剂0.5～0.7份、缓释剂0.35～0.5份和水12～18份。优选的，所述玉米秸秆的粒径小于5mm。优选的，所述玉米秸秆的含水量为10～16％。优选的，所述螯合态微量元素包括氨基酸螯合态微量元素。优选的，所述粘合剂包括植物聚合物淀粉胶。优选的，所述缓释剂包括硝化抑制剂。本发明还提供了上述玉米秸秆颗粒肥的制备方法，包括以下步骤：将所述原料混合后挤压造粒，经冷却后干燥得玉米秸秆颗粒肥。优选的，所述混合为热混合，所述热混合的温度为90～130℃。优选的，所述玉米秸秆颗粒肥的含水量小于20wt％。本发明提供了一种玉米秸秆颗粒肥，以玉米秸秆为主要原料，将秸秆与其它肥料混合造粒，制作成秸秆颗粒肥，不仅能够加快秸秆腐解速率，而且能够促进作物对养分的吸收，提高肥料利用率，减少施肥次数。在本发明的实施例中，利用制备得到的玉米秸秆颗粒肥，能够使设施西红柿增产7.2％，可溶性总糖提高8.6％，可溶性固形物提高6.8％，vc含量提高11.4％，显著提高设施西红柿的产量和品质；能够使小白菜增产19.8％，显著改善小白菜品质，可溶性总糖提高28.9％，vc含量提高8.0％。附图说明图1为本发明实施例1提供的的番茄产量对比图；图2为本申请实施例2提供的的小白菜产量对比图。具体实施方式本发明提供了一种玉米秸秆颗粒肥，包括以下重量份的原料：玉米秸秆77～90份、尿素20～36份、磷矿粉4～8份、硫酸钾10～25份、磷酸二氢钾4～10份、石灰石粉1～5份、氯化镁1～5份、硫磺粉1～5份、螯合态微量元素1～4份、粘合剂0.3～0.8份、缓释剂0.1～0.5份和水10～20份。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括玉米秸秆，所述玉米秸秆的重量份优选为80～88份，更优选为82～86份，最优选为85份。本发明所述玉米秸秆优选包括粉碎后的秸秆，所述粉碎的粒径应小于5mm，便于挤压形成玉米秸秆颗粒肥形态和提高颗粒肥料成品率。本发明所述玉米秸秆的含水量优选为10～16％，当含水量高于16％时，应可通过烘干机烘干或自然晾晒、风干降低水分；当含水量低于10％时，应加少量水浸湿，适宜的秸秆含水量有利于秸秆一次性粉碎成小于5mm粒径，避免二次粉碎，减少工时。本发明对所述玉米秸秆的来源并没有特殊限定。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括尿素，所述尿素的重量份优选为22～30份，更优选为24～28份，最优选为25份。尿素为作物提供所需的氮肥，调节土壤碳氮比。本发明对所述尿素的来源并没有特殊限定，本领域的常见尿素种类即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括磷矿粉，所述磷矿粉的重量份优选为5～7份，更优选为6份。磷矿粉为作物提供所需的磷肥，并延长磷肥肥效。本发明对所述磷矿粉的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规磷矿粉即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括硫酸钾，所述硫酸钾的重量份优选为15～22份，更优选为18～21份，最优选为20份。硫酸钾为作物提供所需的钾肥。本发明对所述硫酸钾的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规硫酸钾即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括磷酸二氢钾，所述磷酸二氢钾的重量份优选为5～8份，更优选为5.5～7份，最优选为6份。磷酸二氢钾为作物提供所需的磷肥和钾肥。本发明对所述磷酸二氢钾的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规磷酸二氢钾即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括石灰石粉，所述石灰石粉的重量份优选为2～4份，更优选为2.8～3.5份，最优选为3份。石灰石粉为作物提供所需的钙肥。本发明对所述石灰石粉的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规石灰石粉即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括氯化镁，所述氯化镁的重量份优选为2～4份，更优选为2.8～3.5份，最优选为3份。氯化镁为作物提供所需的镁肥。本发明对所述氯化镁的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规氯化镁即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括硫磺粉，所述硫磺粉的量份优选为2～4份，更优选为2.8～3.5份，最优选为3份。硫磺粉为作物提供所需的硫肥。本发明对所述硫磺粉的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规硫磺粉即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括螯合态微量元素，所述螯合态微量元素的的重量份优选为2～3.5份，更优选为2.8～3.2份，最优选为3份。本发明所述螯合态微量元素优选的包括氨基酸螯合态微量元素，更优选的包括锌、铜、铁、锰、钼和硼。本发明所述锌为优选所述螯合态微量元素重量的0.18～0.3％，更优选为0.2～0.25％，最优选为0.24％。本发明所述铜为所述螯合态微量元素重量的0.12～0.25％，更优选为0.15～0.2％，最优选为0.18％。本发明所述铁为所述螯合态微量元素重量的0.38～0.56％，更优选为0.4～0.48％，最优选为0.43％。本发明所述锰为螯合态微量元素重量的0.18～0.3％，更优选为0.2～0.25％，最优选为0.22％。本发明所述钼为所述螯合态微量元素重量的0.01～0.08％，更优选为0.02～0.05％，最优选为0.03％。本发明所述硼为所述螯合态微量元素重量的0.05～0.2％，更优选为0.08～0.14％，最优选为0.11％。螯合态微量元素为作物提供所需的锌、铜、铁、锰、钼和硼元素。本发明对上述螯合态微量元素的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规螯合态微量元素即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括粘合剂，所述粘合剂的重量份优选为0.5～0.7，更优选0.52～0.64份，最优选为0.6份。本发明所述粘合剂优选的包括植物聚合物淀粉胶，所述植物聚合物淀粉胶的有效成分含量优选为3.0～8.0％。植物聚合物淀粉胶起到物理性粘合作用，有利于形成颗粒形态，对肥料本身化学性质无影响。本发明对上述粘合剂的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规粘合剂即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括缓释剂，所述缓释剂的重量份优选为0.35～0.5份，更优选为0.38～0.45份，最优选为0.4份。本发明所述缓释剂优选包括硝化抑制剂，所述硝化抑制剂中的有效成分含量优选为1.0～5.0％。硝化抑制剂可抑制土壤中铵态氮转化为硝态氮，延缓氮素转化，减少氮肥损失，提高氮肥利用率。本发明中硝化抑制剂的添加可有效提高本颗粒肥的氮肥利用率，延长氮肥肥效。本发明对上述缓释剂的来源并没有特殊限定，利用本领域的常规缓释剂即可。本发明所述玉米秸秆颗粒肥，包括水，所述水的重量份优选为12～18份，更优选为14～16份，最优选为15份。水分调节混合物料含水量，本发明所述水分添加量可使上述混合物料达到最优化造粒条件，直接造粒成型，提高生产效率。本发明还提供了上述玉米秸秆颗粒肥的制备方法，包括以下步骤：将所述原料混合后挤压造粒，经冷却后干燥得玉米秸秆颗粒肥。在本发明的制备方法中，所述混合优选为热混合，所述热混合优选在卧式掺混机中混合。本发明所述混合的时间优选为5～10min，温度范围为90～130℃。本发明中优选的热混合时间和温度可进一步提高肥料造粒效率。在本发明的制备方法中，对所述挤压造粒的方法并没有特殊限定，利用常规造粒机即可，优选的利用35rpm的转速将原料压制成直径5mm的肥料颗粒。在本发明的制备方法中，所述冷却优选为对流冷却。本发明对所述对流冷却的方法并没有特殊限定，利用本领域的常规冷却干燥机即可。本发明所述冷却的温度优选为40℃以下。本发明对所述干燥的方法并没有特殊限定，利用本领域的常规方法干燥即可。本发明所述干燥后得玉米秸秆颗粒肥的含水量优选小于20wt％。本发明制备得到玉米秸秆颗粒肥后，优选的包括装袋和称重过程，制成商品颗粒肥料。下面结合实施例对本发明提供的玉米秸秆颗粒肥及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。实施例1将水分小于30wt％的玉米秸秆用刀片式粉碎机粉碎成长度为5毫米以下的粉状物料，即秸秆粉，以便于混配。秸秆粉的含水量控制在10～16％左右。称取玉米秸秆85kg、尿素25kg、磷矿粉6kg、硫酸钾20kg、磷酸二氢钾6kg、石灰石粉3kg、氯化镁3kg、硫磺粉3kg、螯合态微量元素3kg、粘合剂0.6kg、缓释剂0.4kg、水15kg，通过卧式掺混机充分搅拌8分钟，得混合物料。将混合物料均匀输送到挤压造粒机，按35rpm的转速压制成直径5mm的肥料颗粒。将肥料颗粒输送至冷却干燥机进行对流冷却、干燥，冷却温度至40℃以下，干燥至水分小于20wt％，得玉米秸秆颗粒肥。实施例2将水分小于30wt％的玉米秸秆用刀片式粉碎机粉碎成长度为5毫米以下的粉状物料，即秸秆粉，以便于混配。秸秆粉的含水量控制在10～16％左右。称取玉米秸秆77kg、尿素20kg、磷矿粉4kg、硫酸钾10kg、磷酸二氢钾4kg、石灰石粉1kg、氯化镁1kg、硫磺粉1kg、螯合态微量元素1kg、粘合剂0.3kg、缓释剂0.1kg、水10kg，通过卧式掺混机充分搅拌10分钟，得混合物料。将混合物料均匀输送到挤压造粒机，按35rpm的转速压制成直径5mm的肥料颗粒。将肥料颗粒输送至冷却干燥机进行对流冷却、干燥，冷却温度至40℃以下，干燥至水分小于20wt％，得玉米秸秆颗粒肥。实施例3将水分小于30wt％的玉米秸秆用刀片式粉碎机粉碎成长度为5毫米以下的粉状物料，即秸秆粉，以便于混配。秸秆粉的含水量控制在10～16％左右。称取玉米秸秆90kg、尿素36kg、磷矿粉8kg、硫酸钾25kg、磷酸二氢钾10kg、石灰石粉5kg、氯化镁5kg、硫磺粉5kg、螯合态微量元素4kg、粘合剂0.8kg、缓释剂0.5kg、水20kg，通过卧式掺混机充分搅拌6分钟，得混合物料。将混合物料均匀输送到挤压造粒机，按35rpm的转速压制成直径5mm的肥料颗粒。将肥料颗粒输送至冷却干燥机进行对流冷却、干燥，冷却温度至40℃以下，干燥至水分小于20wt％，得玉米秸秆颗粒肥。实施例4将水分小于30wt％的玉米秸秆用刀片式粉碎机粉碎成长度为5毫米以下的粉状物料，即秸秆粉，以便于混配。秸秆粉的含水量控制在10～16％左右。称取玉米秸秆85kg、尿素30kg、磷矿粉4kg、硫酸钾15kg、磷酸二氢钾8kg、石灰石粉2kg、氯化镁4kg、硫磺粉4kg、螯合态微量元素3.5kg、粘合剂0.5kg、缓释剂0.35kg、水15kg，通过卧式掺混机充分搅拌8分钟，得混合物料。将混合物料均匀输送到挤压造粒机，按35rpm的转速压制成直径5mm的肥料颗粒。将肥料颗粒输送至冷却干燥机进行对流冷却、干燥，冷却温度至40℃以下，干燥至水分小于20wt％，得玉米秸秆颗粒肥。利用实施例1～4制备得到的玉米秸秆颗粒肥进行试验，以实施例1～4制备得到的玉米秸秆颗粒肥为实验组，以农田常用施肥为对照组：1、番茄产量及品质实验在济南章丘的设施西红柿中进行番茄产量测试，除施肥量外，其余条件均相同，施肥量分别如下：对照组：施肥量为定植前每亩施用有机无机复合肥100kg，尿素50kg，过磷酸钙50kg，硫酸钾50千克，硫酸锌1.5kg，硫酸镁0.5kg，硼肥0.5kg；实验组：施肥量为定植前每亩施用有机无机复合肥100kg，玉米秸秆颗粒肥200kg。经过2017～2018两年两季实验，实验组的番茄平均产量为5600kg/亩，对照组产量约5200kg/亩，产量柱形图如图1所示；且分别测定对照组和实验组中番茄的vc含量(mg/kg)、还原糖含量(以葡萄糖计，％)、可滴定总糖(以葡萄糖计，％)、可滴定酸(％)及可溶性固形物含量(％)，结果如表1所示：表1.番茄品质对比表处理vc还原糖可溶性总糖可滴定酸可溶性固形物对照组280.4b2.74b4.58b0.31a4.53b实验组312.6a2.78a5.18a0.30a4.84a可见，利用本发明的玉米秸秆颗粒肥种植番茄，不仅增产7.2％，还能提高番茄品质：可溶性总糖提高13.1％，可溶性固形物提高6.8％，vc含量提高11.4％。2、盆栽小白菜产量及品质实验在山东省济南市山东农科院温室大棚进行了秸秆颗粒肥的盆栽小白菜试验，除施肥量外，其余条件均相同，施肥量分别如下：对照组：施肥量为基施有机无机复合肥200kg/亩；实验组：施肥量为基施有机无机复合肥100kg/亩，玉米秸秆颗粒肥100kg/亩。测定2018年盆栽小白菜的产量及品质：实验组的小白菜平均产量为550g/盆，对照组为440g/盆，实验组相比于对照组增产19.8％，产量柱形图如图2所示。分别测定对照组和实验组中小白菜的vc含量(mg/kg)、还原糖含量(以葡萄糖计，％)、可滴定总糖(以葡萄糖计，％)、可滴定酸(mmol/100g)，结果如表2所示：表2.小白菜品质对比表可见，利用本发明的玉米秸秆颗粒肥种植小白菜，不仅增产19.8％，还能提高小白菜品质：可溶性总糖提高28.9％，vc含量提高8.0％。综上所述，本发明提供了一种玉米秸秆颗粒肥，利用本发明的玉米秸秆颗粒肥，可增产7.2～19.8％，还能提高蔬菜品质。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12