本发明涉及生物肥料
技术领域：
，具体是一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法。
背景技术：
：尿素为世界用量最大的氮肥，其约占氮肥产量的85％以上。但氮肥在施用后，在脲酶的作用下极易分解为氨。一部分氨以气态挥发，特别在ph高的土壤，其损失率高达50％以上；一部分氨则被硝化细菌氧化为硝态氮，其又会遭到淋溶和反硝化作用的损失，所以植物对氮肥的利用率通常仅为40％～45％，甚至更低。为此，全世界都在研制开发用于作物氮肥的n载体和硝化抑制剂，以提高氮肥利甩率。目前使用的硝化抑制剂主要是石油醚提取物、二乙醚和硝基氮，成本都较高。同时，由于长期大量使用化肥以及化学农药会破坏和污染土壤的自然生态环境，易造成土壤板结，昆虫的抗药性增强，使土壤中的有益微生物急剧减少，土壤的渗透性、供氧能力及维持养分平衡能力降低，导致作物生长不良、品质下降。同时植物内部农药、化肥等化学物质残留的增加，严重威胁着人类的健康和安全。随着耕作技术的进步，现如今，秸秆的产量越来越多，但是由于秸秆的利用率不大，大都都被焚烧处理，导致资源的浪费，同时也引起了环境的污染。因此，本发明旨在利用废弃秸秆制备生物复合肥，从而，保护生态环境，改善农田土壤结构，推动无公害健康食品的生产，促进生态系统中生物循环，达到保持和增强土壤肥力及生物活性目的。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法，以解决现有技术中秸秆浪费，土壤板结的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥，其特征在于，所述利用废弃秸秆制备的生物复合肥主要包括以下重量份数的原料组分：12~16份预处理废弃秸秆，4~6份牛粪，2~3份混合交联剂，15~18份水和3~6份混合菌剂，利用牛粪与预处理秸秆共同发酵，可提高发酵效率，同时加入的混合菌剂可提高产品的肥力，促使植物的生长。一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥，其特征在于，所述利用废弃秸秆制备的生物复合肥还包括以下重量份数的原料组分：8~14份改性海藻酸钠，5~10份改性聚乙烯醇；改性海藻酸钠和改性聚乙烯醇的加入，可在产品制备过程中形成交联微球，从而进一步提高产品的肥力和对肥料的固定作用，提高产品的使用效果。作为优化，所述预处理废弃秸秆有废弃秸秆经蒸汽爆破处理制得；所述混合菌剂由枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株混合制得；所述废弃秸秆为水稻秸秆，玉米秸秆或小麦秸秆中任意一种，废弃秸秆在经过蒸汽爆破处理后，秸秆纤维细化，促进发酵的速率。作为优化，所述混合交联剂为环氧氯丙烷和氯化钙；所述改性海藻酸钠由海藻酸钠和胺基化介孔二氧化硅制得，所述改性聚乙烯醇由聚乙烯醇，壳聚糖和木醋杆菌制得，混合交联剂的加入，可使改性海藻酸钠和改性聚乙烯醇在加入产品中后形成交联，从而提高改性海藻酸钠对肥料的固定能力。作为优化，所述利用废弃秸秆制备的生物复合肥包括以下重量份数的原料组分：15份预处理废弃秸秆，4份牛粪，2份环氧氯丙烷，18份水，5份混合菌剂，10份改性海藻酸钠和8份改性聚乙烯醇。作为优化，一种利用废弃秸秆制备生物复合肥的制备方法主要包括以下步骤：（1）将废弃秸秆粉碎后进行蒸汽爆破处理；（2）将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株经培养后，混合；（3）将海藻酸钠与水混合，并加入三嵌段共聚物，正硅酸乙酯，搅拌反应后，再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应后，过滤，提纯，干燥；（4）将聚乙烯醇溶液与壳聚糖溶液混合，并加入木醋杆菌和交联剂，搅拌反应后，滴落成球；（5）将步骤（1）所得物质与牛粪和水混合发酵，再加入步骤（2）所得物质，步骤（3）所得物质，步骤（4）所得物质和混合交联剂，搅拌反应后，干燥，造粒；（6）对步骤（5）所得物质进行指标分析；作为优化，一种利用废弃秸秆制备生物复合肥的制备方法主要包括以下步骤：（1）将废旧秸秆置于蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中以30~60ml/min的速率通入蒸汽，控制罐内压力为2.5~6.0mpa，保压2~8min后，瞬间打开罐底阀门，出料；（2）将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株分别于固体培养基培养7~10天后，将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株按质量比1：1混合；（3）将海藻酸钠与水按质量比1：15~1：25混合，并加入海藻酸钠质量0.2~0.3倍的三嵌段共聚物，海藻酸钠质量0.5~0.8倍的正硅酸乙酯，搅拌混合后，再加入海藻酸钠质量1~2倍的氨水，搅拌反应后，过滤，得滤饼，将滤饼于索氏提取器中萃取24h后，洗涤，干燥；（4）将聚乙烯醇与水按质量比1：8~1：10混合，搅拌溶解，得聚乙烯醇溶液，将壳聚糖与质量分数为2%的醋酸溶液按质量比1：8~1：10混合，搅拌溶解，得壳聚糖溶液，将聚乙烯醇溶液与壳聚糖溶液按质量比1：1~2：1混合，并加入聚乙烯醇溶液质量0.1~0.3倍的木醋杆菌，搅拌混合后，得混合溶液，将混合溶液以1~2ml/min的速率滴入10~20%的硼酸溶液中，过滤；（5）将步骤（1）所得物质与牛粪按质量比3：1~4：1混合，并加入步骤（1）所得物质质量1~2倍的水，于室温条件下，混合发酵7~10天后，得混合料，将混合料与步骤（2）所得物质按质量比7：1~9：1混合，并加入混合料质量0.2~0.3倍的步骤（3）所得物质，混合料质量0.1~0.3倍的步骤（4）所得物质和混合料质量0.04~0.14倍的混合交联剂，搅拌反应后，干燥，造粒；（6）对步骤（5）所得物质进行指标分析。作为优化，步骤（2）所述固体培养基为将牛肉膏与蛋白胨按质量比1：3混合，并加入牛肉膏质量2倍的氯化钠，牛肉膏质量7倍的琼脂和牛肉膏质量330倍的水，搅拌混合后，调节ph至7.0~7.5后，凝固，得固体培养基。作为优化，步骤（3）所述三嵌段共聚物为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。作为优化，步骤（5）所述混合交联剂为将环氧氯丙烷与氯化钙按质量比1：1混合，得混合交联剂。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在制备利用废弃秸秆制备生物复合肥时加入改性海藻酸钠和改性聚乙烯醇，首先，改性海藻酸钠中的海藻酸钠可在混合交联剂的作用下，交联形成微球，从而将预处理废弃秸秆与牛粪发酵后的产物固定于交联微球中，提高产品的肥力，并且，交联的海藻酸钠微球可作为微生物的固定场所，从而可进一步提高产品的肥力，其次，加入的改聚乙烯醇中含有聚乙烯醇与壳聚糖的穿插凝胶网络，并且固定有木醋杆菌，在加入产品中后，可在混合交联剂的作用下，在交联海藻酸钠微球表面形成包覆层，从而提高海藻酸钠微球的孔隙率，提高微球的吸附有机肥料和固定微生物的能力，进而在使用产品后进一步提高产品使用后土壤的肥力，同时由于在发酵过程中，发酵体系呈现弱酸性，进而促进木醋杆菌在交联海藻酸钠微球表面形成细菌纤维素，在产品使用后，提高土壤的保水性，防止板结，再者，由于改性海藻酸钠中含有氨基化介孔二氧化硅，在加入产品中后，可提高产品对正离子的吸附性能，从而提高产品的肥效，进而进一步促进植物的生长。具体实施方式面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的利用废弃秸秆制备的生物复合肥的各指标测试方法如下：增效性：将各实施例所得的利用废弃秸秆制备的生物复合肥与对比例产品以60kg/亩的使用量对保水玉米田进行施肥处理，同时设置未施肥的玉米田作为对照组，观察玉米的产量。板结性，将各实施例所得的利用废弃秸秆制备的生物复合肥与对比例产品以60kg/亩的使用量对田进行施肥，以70kg/亩的灌溉量进行灌溉后，观察3个月后土地状况。实施例1：一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥，按重量份数计，主要包括5、以下重量份数的原料组分：15份预处理废弃秸秆，4份牛粪，2份环氧氯丙烷，18份水，5份混合菌剂，10份改性海藻酸钠和8份改性聚乙烯醇。一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法，所述利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法主要包括以下步骤：（1）将废旧秸秆置于蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中以40ml/min的速率通入蒸汽，控制罐内压力为3.5mpa，保压6min后，瞬间打开罐底阀门，出料；（2）将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株分别于固体培养基培养7天后，将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株按质量比1：1混合；（3）将海藻酸钠与水按质量比1：25混合与烧杯中，并向烧杯中加入海藻酸钠质量0.3倍的三嵌段共聚物，海藻酸钠质量0.7倍的正硅酸乙酯，于温度为45℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合2h后，再向烧杯中加入海藻酸钠质量2倍的质量分数为15%的氨水，于温度为50℃，转速为320r/min的条件下搅拌反应6h后，过滤，得滤饼，将滤饼于索氏提取器中萃取24h后，得预处理滤饼，将预处理滤饼用水和无水乙醇各洗涤3次后，并于70℃的条件下干燥2h；（4）将聚乙烯醇与水按质量比1：10混合，于温度为40℃，转速为300r/min的条件下搅拌溶解2h后，得聚乙烯醇溶液，将壳聚糖与质量分数为2%的醋酸溶液按质量比1：10混合，于温度为50℃，转速为280r/min的条件下搅拌溶解30min后，得壳聚糖溶液，将聚乙烯醇溶液与壳聚糖溶液按质量比2：1混合，并向聚乙烯醇溶液与壳聚糖溶液的混合物中加入聚乙烯醇溶液质量0.3倍的木醋杆菌，于温度为35℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合50min后，得混合溶液，将混合溶液以1ml/min的速率滴入18%的硼酸溶液中，过滤；（5）将步骤（1）所得物质与牛粪按质量比4：1混合于发酵罐中，并向发酵罐中加入步骤（1）所得物质质量2倍的水，于室温条件下，混合发酵8天后，得混合料，将混合料与步骤（2）所得物质按质量比9：1混合反应釜中，并向反应釜中加入混合料质量0.3倍的步骤（3）所得物质，混合料质量0.3倍的步骤（4）所得物质和混合料质量0.08倍的混合交联剂，于温度为38℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应5h后，干燥，造粒；（6）对步骤（5）所得物质进行指标分析。作为优化，步骤（2）所述固体培养基为将牛肉膏与蛋白胨按质量比1：3混合，并加入牛肉膏质量2倍的氯化钠，牛肉膏质量7倍的琼脂和牛肉膏质量330倍的水，搅拌混合后，调节ph至7.0后，凝固，得固体培养基。作为优化，步骤（3）所述三嵌段共聚物为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。作为优化，步骤（5）所述混合交联剂为将环氧氯丙烷与氯化钙按质量比1：1混合，得混合交联剂。实施例2：一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥，按重量份数计，主要包括5、以下重量份数的原料组分：15份废弃秸秆，4份牛粪，2份环氧氯丙烷，18份水，5份混合菌剂，10份改性海藻酸钠和8份改性聚乙烯醇。一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法，所述利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法主要包括以下步骤：（1）将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株分别于固体培养基培养7天后，将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株按质量比1：1混合；（2）将海藻酸钠与水按质量比1：25混合与烧杯中，并向烧杯中加入海藻酸钠质量0.3倍的三嵌段共聚物，海藻酸钠质量0.7倍的正硅酸乙酯，于温度为45℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合2h后，再向烧杯中加入海藻酸钠质量2倍的质量分数为15%的氨水，于温度为50℃，转速为320r/min的条件下搅拌反应6h后，过滤，得滤饼，将滤饼于索氏提取器中萃取24h后，得预处理滤饼，将预处理滤饼用水和无水乙醇各洗涤3次后，并于70℃的条件下干燥2h；（3）将聚乙烯醇与水按质量比1：10混合，于温度为40℃，转速为300r/min的条件下搅拌溶解2h后，得聚乙烯醇溶液，将壳聚糖与质量分数为2%的醋酸溶液按质量比1：10混合，于温度为50℃，转速为280r/min的条件下搅拌溶解30min后，得壳聚糖溶液，将聚乙烯醇溶液与壳聚糖溶液按质量比2：1混合，并向聚乙烯醇溶液与壳聚糖溶液的混合物中加入聚乙烯醇溶液质量0.3倍的木醋杆菌，于温度为35℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合50min后，得混合溶液，将混合溶液以1ml/min的速率滴入18%的硼酸溶液中，过滤；（4）将废弃秸秆与牛粪按质量比4：1混合于发酵罐中，并向发酵罐中加入废弃秸秆质量2倍的水，于室温条件下，混合发酵8天后，得混合料，将混合料与步骤（1）所得物质按质量比9：1混合反应釜中，并向反应釜中加入混合料质量0.3倍的步骤（2）所得物质，混合料质量0.3倍的步骤（3）所得物质和混合料质量0.08倍的混合交联剂，于温度为38℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应5h后，干燥，造粒；（5）对步骤（4）所得物质进行指标分析。作为优化，步骤（1）所述固体培养基为将牛肉膏与蛋白胨按质量比1：3混合，并加入牛肉膏质量2倍的氯化钠，牛肉膏质量7倍的琼脂和牛肉膏质量330倍的水，搅拌混合后，调节ph至7.0后，凝固，得固体培养基。作为优化，步骤（2）所述三嵌段共聚物为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。作为优化，步骤（4）所述混合交联剂为将环氧氯丙烷与氯化钙按质量比1：1混合，得混合交联剂。实施例3：一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥，按重量份数计，主要包括5、以下重量份数的原料组分：15份预处理废弃秸秆，4份牛粪，2份环氧氯丙烷，18份水，5份混合菌剂，10份海藻酸钠和8份改性聚乙烯醇。一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法，所述利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法主要包括以下步骤：（1）将废旧秸秆置于蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中以40ml/min的速率通入蒸汽，控制罐内压力为3.5mpa，保压6min后，瞬间打开罐底阀门，出料；（2）将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株分别于固体培养基培养7天后，将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株按质量比1：1混合；（3）将聚乙烯醇与水按质量比1：10混合，于温度为40℃，转速为300r/min的条件下搅拌溶解2h后，得聚乙烯醇溶液，将壳聚糖与质量分数为2%的醋酸溶液按质量比1：10混合，于温度为50℃，转速为280r/min的条件下搅拌溶解30min后，得壳聚糖溶液，将聚乙烯醇溶液与壳聚糖溶液按质量比2：1混合，并向聚乙烯醇溶液与壳聚糖溶液的混合物中加入聚乙烯醇溶液质量0.3倍的木醋杆菌，于温度为35℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合50min后，得混合溶液，将混合溶液以1ml/min的速率滴入18%的硼酸溶液中，过滤；（4）将步骤（1）所得物质与牛粪按质量比4：1混合于发酵罐中，并向发酵罐中加入步骤（1）所得物质质量2倍的水，于室温条件下，混合发酵8天后，得混合料，将混合料与步骤（2）所得物质按质量比9：1混合反应釜中，并向反应釜中加入混合料质量0.3倍的海藻酸钠，混合料质量0.3倍的步骤（3）所得物质和混合料质量0.08倍的混合交联剂，于温度为38℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应5h后，干燥，造粒；（5）对步骤（4）所得物质进行指标分析。作为优化，步骤（2）所述固体培养基为将牛肉膏与蛋白胨按质量比1：3混合，并加入牛肉膏质量2倍的氯化钠，牛肉膏质量7倍的琼脂和牛肉膏质量330倍的水，搅拌混合后，调节ph至7.0后，凝固，得固体培养基。作为优化，步骤（4）所述混合交联剂为将环氧氯丙烷与氯化钙按质量比1：1混合，得混合交联剂。实施例4：一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥，按重量份数计，主要包括5、以下重量份数的原料组分：15份预处理废弃秸秆，4份牛粪，2份环氧氯丙烷，18份水，5份混合菌剂，10份改性海藻酸钠和8份聚乙烯醇。一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法，所述利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法主要包括以下步骤：（1）将废旧秸秆置于蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中以40ml/min的速率通入蒸汽，控制罐内压力为3.5mpa，保压6min后，瞬间打开罐底阀门，出料；（2）将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株分别于固体培养基培养7天后，将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株按质量比1：1混合；（3）将海藻酸钠与水按质量比1：25混合与烧杯中，并向烧杯中加入海藻酸钠质量0.3倍的三嵌段共聚物，海藻酸钠质量0.7倍的正硅酸乙酯，于温度为45℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合2h后，再向烧杯中加入海藻酸钠质量2倍的质量分数为15%的氨水，于温度为50℃，转速为320r/min的条件下搅拌反应6h后，过滤，得滤饼，将滤饼于索氏提取器中萃取24h后，得预处理滤饼，将预处理滤饼用水和无水乙醇各洗涤3次后，并于70℃的条件下干燥2h；（4）将步骤（1）所得物质与牛粪按质量比4：1混合于发酵罐中，并向发酵罐中加入步骤（1）所得物质质量2倍的水，于室温条件下，混合发酵8天后，得混合料，将混合料与步骤（2）所得物质按质量比9：1混合反应釜中，并向反应釜中加入混合料质量0.3倍的步骤（3）所得物质，混合料质量0.3倍的聚乙烯醇和混合料质量0.08倍的混合交联剂，于温度为38℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应5h后，干燥，造粒；（5）对步骤（4）所得物质进行指标分析。作为优化，步骤（2）所述固体培养基为将牛肉膏与蛋白胨按质量比1：3混合，并加入牛肉膏质量2倍的氯化钠，牛肉膏质量7倍的琼脂和牛肉膏质量330倍的水，搅拌混合后，调节ph至7.0后，凝固，得固体培养基。作为优化，步骤（3）所述三嵌段共聚物为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。作为优化，步骤（4）所述混合交联剂为将环氧氯丙烷与氯化钙按质量比1：1混合，得混合交联剂。对比例：一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥，按重量份数计，主要包括5、以下重量份数的原料组分：15份废弃秸秆，4份牛粪，2份环氧氯丙烷，18份水，5份混合菌剂，10份海藻酸钠和8份聚乙烯醇。一种利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法，所述利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法主要包括以下步骤：（1）将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株分别于固体培养基培养7天后，将枯草芽孢杆菌和泡盛曲霉菌株按质量比1：1混合；（2）将废弃秸秆与牛粪按质量比4：1混合于发酵罐中，并向发酵罐中加入废弃秸秆质量2倍的水，于室温条件下，混合发酵8天后，得混合料，将混合料与步骤（2）所得物质按质量比9：1混合反应釜中，并向反应釜中加入混合料质量0.3倍的海藻酸钠，混合料质量0.3倍的聚乙烯醇和混合料质量0.08倍的混合交联剂，于温度为38℃，转速为300r/min的条件下搅拌反应5h后，干燥，造粒；（3）对步骤（2）所得物质进行指标分析。作为优化，步骤（2）所述固体培养基为将牛肉膏与蛋白胨按质量比1：3混合，并加入牛肉膏质量2倍的氯化钠，牛肉膏质量7倍的琼脂和牛肉膏质量330倍的水，搅拌混合后，调节ph至7.0后，凝固，得固体培养基。效果例：下表1给出了实施例1至4与对比例的利用废弃秸秆制备的生物复合肥及其制备方法的指标分析结果。表1实施例1实施例2实施例3实施例4对比例对照组玉米产量（kg）890820725700680520土地状态无裂纹无裂纹少许裂纹较多裂纹大量裂纹大量裂纹从表1中实施例1与对照组的比较可发现，使用本发明制备的利用废弃秸秆制备的生物复合肥对土地玉米产量有明显的的增效作用，并且可有效防止土壤板结，从实施例1与对比例的比较可发现，在产品中加入改性海藻酸钠，改性聚乙烯醇和预处理废弃秸秆都对产品的肥效有促进作用，从实施例1与实施例2的比较可发现，当产品中废弃秸秆为经过蒸汽爆破处理时，废弃秸秆在短时间的发酵效果不佳，无法被改性海藻酸钠和改性聚乙烯醇所吸附，导致产品的肥效下降，从实施例1与实施例3的比较可发现，当产品中加入的海藻酸钠未经过改性时，产品中的氨基化介孔二氧化硅消失，导致产品对正离子的吸附性降低，同时对微生物的固着性能也随之降低，降低了产品的肥效，同时氨基化介孔二氧化硅的消失，也降低了产品的保水性；从实施例1和实施例4的比较可发现，当加入的聚乙烯醇改性时，无法在产品内部和表面形成细菌纤维素，导致产品使用后，无法很好保持土壤中的水分，并且，聚乙烯醇在未改性与海藻酸钠混合后，交联密度不够，导致对有机物的吸附性不佳，导致肥料的流失，从而影响产品的肥效。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。当前第1页12