专利名称：：一种油菜秸秆制备的小麦专用土壤扩蓄增容肥及生产方法
技术领域：
：本发明涉及一种小麦土壤扩蓄增容专用肥的制备方法。特别是一种利用油菜秸秆为原料的小麦土壤扩蓄增容专用肥及其制备方法，为合理利用农业生物资源开辟了一条新途径。
背景技术：
：1.我国油菜秸秆利用现状油菜原产我国西部，分布于我国的西北、华北、内蒙古及长江流域各省(区)世界各地也广泛分布。油菜有很高的营养价值和食用价值。中国是世界第一油菜种植大国，其种植面积和总产量均已接近世界1/3。1998年中国油菜种植面积666.9万公顷，每公顷单产1240.5千克，总产达827.0万吨。油菜秸秆作为一种宝贵的可再生资源，如果可以搞好合理开发利用可以转换为巨大的财富，帮助中国广大的农民增加收入，否则不但造成资源浪费，还给生态环境和交通安全造成严重危害。近些年来由于环保意识提高，广大农业工作者对秸秆的利用进行了大量的试验研究，现在人们已经掌握了很多利用油菜秸秆的实用技术。2.国内油菜秸秆综合利用现状目前国内关于油菜秸秆的推广利用技术大致分为四大类(1)、秸秆饲料油菜秸秆中含有很多营养物质，可以用作牛、羊的粗饲料。为了提高油菜秸秆饲料的消化率、改善适口性和方便贮存管理，对用作饲料的作物秸秆都要进行加工处理。常用处理技术①氨化。在油菜秸秆中加入氨源物质(如液氨、尿素、碳铵、氨水)密封堆制，可处理油菜、玉米、小麦、水稻等干黄秸秆。②青贮。青玉米秸切碎、装窖、压实、封埋，进行乳酸发酵。③微贮。在油菜秸秆中加入微生物制剂，密封发酵。常用微生物制剂为秸秆快速微贮生物添加剂，可处理油菜、玉米、小麦、水稻等干黄秸秆。(2)、秸秆肥料油菜秸秆中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素，将油菜秸秆作为肥料返还土壤既可以补充土壤养分又可以增加土壤的团粒结构，使土壤疏松通透、蓄水保肥。施用技术有两种①直接还田。在作物收获时将油菜秸秆粉碎抛洒在田间，然后耕耙混土或覆盖免耕播种。直接还田必须使用机械，常用机械有谷物联合收割机(带秸秆粉碎装置)、联合收获机(带油菜秸秆粉碎装置)、油菜秸秆粉碎还田机。②油菜秸秆快速腐熟。油菜秸秆收获后加入微生物制剂和其它辅助物料堆积发酵，在短时间内制成优质有机肥料。常用微生物制剂有酵素菌、301菌剂。(3)、秸秆燃料油菜秸秆除了可以直接作烧柴之外，还可以加工成类似天然气一样方便无污染的燃料。①沼气。将新鲜猪粪和风干油菜秸秆装入沼气池，浸水进行厌氧发酵，产生可燃烧的沼气。产气后的粪水残渣可作肥料。②热解气化。风干油菜秸秆在气化炉中进行不完全燃烧，使油菜秸秆中的碳、氢元素转变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气。现在，燃烧油菜秸秆已经落伍，综合利用油菜秸秆已提到议事日程。(4)、秸秆工业原料。用油菜作物秸秆作培养基可栽培多种食用菌。如用油菜、小麦秸秆栽培草菇、用玉米秸秆栽培草菇和平菇。油菜作物秸秆还可以成为很好的工业原料，如造纸、纤维板、一次性餐具等。但是目前还没有关于利用油菜秸秆做原料生产小麦土壤扩蓄增容专用肥的研究报道。3.国外油菜秸秆综合利用现状目前国外对于秸秆的综合利用和国内基本相同，主要都是集中在以上陈述的四个方面油菜秸秆饲料，油菜秸秆肥料，油菜秸秆燃料，油菜秸秆工业原料。而且由于受种植面积等因素的影响国外关于油菜秸秆的研究不太多，只有一些在作为燃料和肥料方面以及一些试验方法的研究。目前，利用其生产小麦土壤扩蓄增容专用肥的报道还不多见。
发明内容本发明目的在于，提供一种利用油菜秸秆生产的小麦土壤扩蓄增容专用肥及其制备方法，主要原料采用油菜秸秆和粘土等，能够洁净生产出有利生态农业的新型油菜秸秆小麦专用土壤水库扩蓄增容肥产品，这些产品可广泛应用于生态农业节水工程中，有利于充分利用天然降水，保水保肥，增产增收。为实现上述任务，本发明采取如下技术方案—种油菜秸秆制备的小麦土壤扩蓄增容专用肥，其特征在于，制得的该小麦专用土壤扩蓄增容肥由以下原料及其重量百分比组成油菜秸秆30%40%，粘土10%20%，磷酸二氢钾10%20%，磷酸二铵10%20%，油菜渣10%15%，尿素10%20%，胶原蛋白1%2%，上述原料的百分比之和为100%。上述油菜秸秆制备的小麦土壤扩蓄增容专用肥的生产方法，其特征在于，该方法选用经筛选分级的油菜秸秆为主要原料，并加入磷酸二氢钾、磷酸二铵、油菜渣、尿素、胶原蛋白等，具体包括下列步骤首先将油菜秸秆去杂，分级；对油菜秸秆和油菜渣分别进行氨化处理，氨化处理的方法是，以每百斤需要氨化的原料为单位，用5斤尿素融入50斤水中，用喷雾器均匀地喷洒在原料上，然后用塑料薄膜覆盖至少7天；氨化处理后的油菜秸秆和油菜渣烘干，粉碎研磨至lmm以下，过20目筛，得到油菜秸秆和油菜渣粉末；将辅料粘土，磷酸二氢钾，磷酸二铵和尿素分别粉碎并研磨至lmm以下，过20目筛备用；取油菜秸秆粉末30%40%、粘土粉末10%20%，磷酸二氢钾粉末10%20%、磷酸二铵粉末10%20%、油菜渣粉末10%15%、尿素粉末10%20%，胶原蛋白1%2%，混合，搅拌均匀，经制粒、烘干、包装即得。采用本发明制备的小麦专用土壤扩蓄增容肥，可充分提高农田油菜秸秆的综合利用效率，变废为宝。可提高土壤水分利用率10%以上，更能增产增收。经实验研究证明，本发明制备的小麦专用土壤扩蓄增容肥，施用于小麦等作物，地表下20cm-30cm的土壤层含水量增高2%，每公顷节水900m31000m3，可增产12%以上，农民节约投资2250元/hm23000元/hm2。日产100吨的企业，年可生产30000余吨油菜秸秆小麦土壤扩蓄增容专用肥扩蓄增容产品，产值3000余万元，节约天然雨水1800万m33000万m3。可安排农村剩余劳动力300-500人，农民增收300-500万元，每年产品可施用土地面积200万公顷，增产增收7500万元。因此具有良好的社会效益，环境效益和生态效益。图1是本发明的制备方法工艺流程图；图2是基础材料吸水效果图；图3是基础材料保水效果图；图4是扩蓄增容剂对苗干重的影响图。以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。具体实施例方式以下是发明人给出的实施例，需要说明的是这些实施例均为本发明较优的实例，本发明并不限于这些实施例，本领域的技术人员按照本发明公开的方案，对其中的技术特征所作的等效替换、添加，均包含在本发明的保护范围。—、土壤扩蓄增容剂及专用土壤扩蓄增容肥的研究2007年，申请人开始进行土壤扩蓄增容剂的研究，并将一批有关土壤扩蓄增容剂的技术方案申请了中国专利，包括一种小麦秸秆制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法，一种玉米秸秆制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法，一种煤矸石制备的扩蓄增容剂及其生产方法，一种油菜渣制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法，一种油菜秸秆制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法，一种活性炭制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法，一种生活炉渣制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法，一种建筑垃圾制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法。这些土壤扩蓄增容剂是指能有效改善土壤团粒结构、增加土壤有效孔隙的扩蓄增容肥，抑制土壤表面无效蒸发、有效改善土壤持水保水能力的复合材料。上述这些研究均是对不同土壤的扩蓄增容的前期研究，并没有针对具体的农作物进行研究，本申请是上述已经申请专利的土壤扩蓄增容剂的进一步深入，在上述土壤扩蓄增容剂研究的基础上，申请人针对西北地区的主要粮食作物为小麦、玉米和果蔬类作物进行了专用土壤扩蓄增溶肥的研究，以期能够用于各种农作物，利于农作物的生产，并针对不同的农作物生长需要，大幅度调整了配方，并有针对性的进行了大田试验，取得了良好的效果，并进一步进行大面积推广应用，以实现产业化，该项目得到了国家863计划的支持。二、制备实施例参见图1，图1是本发明的工艺流程图，包括下列步骤本发明采用油菜秸秆生产小麦土壤扩蓄增容专用肥，以油菜秸秆为主要原料，并加入粘土、磷酸二氢钾、磷酸二铵、油菜渣、尿素、胶原蛋白，具体包括下列步骤首先将油菜秸秆去杂，分级；对油菜秸秆和油菜渣分别进行氨化处理，氨化处理的方法是，以每百斤需要氨化的原料为单位，用5斤尿素融入50斤水中，用喷雾器均匀地喷洒在原料上，然后用塑料薄膜覆盖至少7天；氨化处理后的油菜秸秆和油菜渣烘干，粉碎研磨至lmm以下，过20目筛，得到油菜秸秆和油菜渣粉末；将辅料粘土，磷酸二氢钾，磷酸二铵和尿素分别粉碎并研磨至lmm以下，过20目筛备用；取油菜秸秆粉末30%40%、粘土粉末10%20%，磷酸二氢钾粉末10%20%、磷酸二铵粉末10%20%、油菜渣粉末10%15%、尿素粉末10%20%，胶原蛋白1%2%，混合，搅拌均匀，经制粒、烘干、包装即得。以下是发明人给出的实施例，需要说明的是，这些实施例为本发明较优的实例，本发明并不限于这些实施例，本领域的技术人员按照本发明公开的方案，对其中的技术特征所作的等效替换、添加，均属于本发明的保护范围。实施例1:本实施例的小麦土壤扩蓄增容专用肥，由以下原料及其重量百分比组成原料及其重量百分比组成为油菜秸秆35%、粘土10%、磷酸二氢钾10%、磷酸二铵20%、油菜渣10%、尿素14%，胶原蛋白1%。制作上述环保小麦土壤扩蓄增容专用肥方法，具体包括下列步骤(1)首先将原料油菜秸秆去杂，分级；(2)对油菜秸秆和油菜渣分别进行氨化处理，氨化处理的方法是，以每百斤需要氨化的原料为单位，用5斤尿素融入50斤水中，用喷雾器均匀地喷洒在原料上，然后用塑料薄膜覆盖至少7天；氨化处理后的油菜秸秆和油菜渣烘干，粉碎研磨至lmm以下，过20目筛，得到油菜秸秆和油菜渣粉末；(3)将辅料粘土，磷酸二氢钾，磷酸二铵和尿素分别粉碎并研磨至lmm以下，过20目筛备用；(4)将油菜秸秆粉末35%、粘土粉末10%、磷酸二氢钾粉末10%、磷酸二铵粉末20%、油菜渣粉末10%、尿素粉末14%，胶原蛋白1%，混合搅拌均匀，经常规的制粒机制粒(采用山东青山市制粒机)、包装(25公斤/袋)即可得到小麦专用土壤扩蓄增容肥。实施例2:本实施例与实施例1所不同的是原料的成分有所不同，其制备方法与实施例1相同。原料及其重量百分比组成为油菜秸秆30%、粘土15%、磷酸二氢钾15%、磷酸二铵10%、油菜渣13.5%、尿素15%，胶原蛋白；1.5%。实施例3:本实施例与实施例1所不同的是原料的成分有所不同，其制备方法与实施例1相同。原料及其重量百分比组成为油菜秸秆40%、粘土10%、磷酸二氢钾10%、磷酸二铵15%、油菜渣10%、尿素14%，胶原蛋白1%。实施例4:本实施例与实施例1所不同的是原料的成分有所不同，其制备方法与实施例1相同。原料及其重量百分比组成为油菜秸秆30%、粘土15%、磷酸二氢钾15%、磷酸二铵10%、油菜渣10%、尿素18%，胶原蛋白2%。实施例5:本实施例与实施例1所不同的是原料的成分有所不同，其制备方法与实施例1相同。原料及其重量百分比组成为油菜秸秆30%、粘土20%、磷酸二氢钾10%、磷酸二铵10%、油菜渣12%、尿素17%，胶原蛋白1%。实施例6:本实施例与实施例1所不同的是原料的成分有所不同，其制备方法与实施例1相同。原料及其重量百分比组成为油菜秸秆粉末40%、粘土10%、磷酸二氢钾15%、磷酸二铵10%、油菜渣12%、尿素12%，胶原蛋白1%。上述实施例中的胶原蛋白可以选择市售的产品。本实施例所用胶原蛋白为陕西三原县大程东周胶原蛋白厂生产，利用动物废弃物为原料制成。胶原蛋白是一种油、粘性物质，胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质，其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。分子量为300ku，其分子结构非常稳定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。胶原蛋白存在于动物皮肤与骨胳中，如猪皮、牛筋、鸡及鸟的皮肤及骨骼中也含有大量的胶原蛋白，胶原蛋白的结构的多样性和复杂性决定其在许多领域的重要地位，具有良好的应用前景。目前大多应用于食品中用作功能物质和营养成分。经申请人的实验证明，在小麦专用土壤扩蓄增溶肥中加入适量的胶原蛋白，对小麦的保水保墒有一定的促进作用。对原材料油菜秸秆、油菜渣进行氨化，使油菜秸秆和油菜渣中的木质化纤维膨胀，增大了空隙度，提高了渗透性。油菜秸秆表面积和持水力一般都能提高2-3倍，有效地提高各种养分消化利用率。实践证明，氨化后的油菜秸秆、油菜渣对于提高小麦专用土壤扩蓄增溶肥的综合肥力有显著的促进作用。本发明采用油菜秸秆为主要原料生产的小麦专用土壤扩蓄增溶肥，每公顷用量为750kg1500kg。经实验表明，可增产12%以上，提高水分利用效率10%以上，在干旱半干旱地区，能充分利用天然降雨，保水保肥提高土壤肥力，有利于生态保护。三、保水、失水实验实施例油菜秸秆小麦土壤扩蓄增容专用肥基础材料的选择最重要，所有合成肥所使用的原料及辅料均有吸水、保水、失水等功能。据此，发明人设计了不同质地基础材料的吸水保水失水实验，实验结果见表1、表2、图1、图2。表1:基础材料吸水效果表(g)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表1、表2、图2、图3可知小麦和玉米秸秆吸水性最强，为本身重量的20倍以上；油菜秸秆平均吸水量相当于土壤(对照)的2倍以上；经六天(温度5(TC、湿度30%)失水后，含水量比对照高6个百分点，因此，具有一定保水性；且是磷酸二铵、磷酸二氢钾的良好载体；油菜渣吸水性明显高于土壤(对照)。因此，以上基础材料是合成扩蓄增容剂的优质材料。四、小麦土壤扩蓄增容专用肥的实验研究结果利用基础材料合成扩蓄增容剂后，经实验研究，对作物(小麦等)苗期鲜、干重具有良好的促进作用，详见表3、图4。表3小麦土壤扩蓄增容专用肥对小麦干重的影响(g/株)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注表中，配方1是指申请人2007年的专利申请"一种小麦秸秆制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法"(申请号200710017802.3)，配方2是指申请人2007年的专利申请"一种玉米秸秆制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法"(申请号200710017795.7)，配方3是指申请人的另一配方(锯末配方，另外申请专利)，配方4是指申请人2007年的专利申请"一种生活炉渣制备的土壤扩蓄增容剂及其生产方法"200710017801.9)，配方5是指申请人2007年的专利申请"一种建筑垃圾制备的土壤扩蓄增容剂"(申请号200710017798.0)，配方6是指本发明(油菜秸秆配方)。由表3、图4可知，利用油菜秸秆生产小麦土壤扩蓄增容专用肥，在小麦苗期实验结果显示，比土壤(对照)高近2个百分点，说明本发明的小麦土壤扩蓄增容专用肥不仅节水保墒，而且能提高土壤肥力，促进小麦生长，增加干物质积累，因此，利用油菜秸秆生产小麦土壤扩蓄增容专用肥，无疑是节水农业，生态农业的一项创新技术。表4:2008年本发明的小麦土壤扩需增容专用肥示范田测产结果表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由表4、表5，表明20082009年采用本发明的小麦专用土壤扩蓄增容肥，大面积示范田测产结果证明，2008年比常规对照(50斤尿素/亩+50斤二胺/亩)增产31.77%，2009年比常规对照增产17.31以上％。表5:2009年小麦试验测产结果表实验1:试验采取对比法排列，常规施肥为CK，重复3次，小区0.3亩<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实验2:试验采取对比法排列，重复3次，常规施肥为CK，小区0.5亩<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根据表5的两个试验可以看出，两个试验一致，试验表现为本发明的油菜秸秆配方与对照相比，有较大幅度的增产。本发明带来的技术效果是(1)环境效益利用油菜秸秆、粘土、油菜渣为主要原料生产小麦土壤扩蓄增容专用肥，大大减少蚊蝇等的滋生机会，降低病原菌存活时间，切断了病原菌传播到人类的途径，避免了城市污水污泥二次污染和城市垃圾的潜在威胁。将城市固体废物回用到自然中，在保护城市环境的同时，又解决了农业上造成的偏施无机肥，使土壤养分比例失调、土壤退化等问题，有利于农业生态环境良性循环和农业经济的可持续发展。(2)社会效益把油菜秸秆充分综合利用，生产农用小麦土壤扩蓄增容专用肥，为农业部门提供了优质、价廉、高效的生态肥料，也使作物增产增收，同时将秸秆还田变废为宝，既发展了环保产业，同时也为城市、乡村增加了新的就业机会。(3)经济效益按照本研究的方法生产出的小麦专用土壤扩蓄增容肥，成本价为26003000元/吨，而市售高效三元复合肥市场售价一般为32003600元/吨，每年可给国家增加3000万元利税。因此本发明研究的利用油菜秸秆生产小麦专用土壤扩蓄增容肥有较好的经济效益，市场应用前景广泛。权利要求一种油菜秸秆制备的小麦土壤扩蓄增容专用肥，其特征在于，制得的该小麦专用土壤扩蓄增容肥由以下原料及其重量百分比组成油菜秸秆30％～40％，粘土10％～20％，磷酸二氢钾10％～20％，磷酸二铵10％～20％，油菜渣10％～15％，尿素10％～20％，胶原蛋白1％～2％，上述原料的百分比之和为100％。2.权利要求1所述的油菜秸秆制备的小麦土壤扩蓄增容专用肥的生产方法，其特征在于，该方法选用油菜秸秆为主要原料，并加入粘土、磷酸二氢钾、磷酸二铵、油菜渣、尿素、胶原蛋白，具体包括下列步骤首先将油菜秸秆去杂，分级；对油菜秸秆和油菜渣分别进行氨化处理，氨化处理的方法是，以每百斤需要氨化的原料为单位，用5斤尿素融入50斤水中，用喷雾器均匀地喷洒在原料上，然后用塑料薄膜覆盖至少7天；氨化处理后的油菜秸秆和油菜渣烘干，粉碎研磨至lmm以下，过20目筛，得到油菜秸秆和油菜渣粉末；将辅料粘土，磷酸二氢钾，磷酸二铵和尿素分别粉碎并研磨至lmm以下，过20目筛备用；取油菜秸秆粉末30%40%、粘土粉末10%20%，磷酸二氢钾粉末10%20%、磷酸二铵粉末10%20%、油菜渣粉末10%15%、尿素粉末10%20%，胶原蛋白1%2%，混合，搅拌均匀，经制粒、烘干、包装即得。全文摘要本发明公开了一种利用油菜秸秆生产小麦专用土壤扩蓄增容肥及其方法，制得的该小麦专用土壤扩蓄增容肥由以下原料及重量百分比组成油菜秸秆30％～40％，粘土10％～20％，磷酸二氢钾10％～20％，磷酸二铵10％～20％，油菜渣10％～15％，尿素10％～20％，胶原蛋白1％～2％，上述原料的百分比之和为100％。其制备先将油菜秸秆去杂，分级，对油菜秸秆和油菜渣分别进行氨化处理，经粉碎后研磨至1mm以下，过20目筛，将辅料粘土、磷酸二氢钾，磷酸二铵和尿素分别粉碎研磨至1mm以下，过20目筛，然后混合，搅拌均匀，经制粒、包装即得。每公顷施用750kg-1500kg。小麦等作物可增产10％以上，提高水分利用效率10％以上，在干旱半干旱地区，能充分利用天然降雨，保水保肥提高土壤肥力。文档编号C05B17/00GK101698626SQ20091021868公开日2010年4月28日申请日期2009年10月30日优先权日2009年10月30日发明者冯浩,杜健,杜璇,王姮,王新宽,王炳荣申请人:西北农林科技大学