本发明涉及秸秆造肥
技术领域：
，特别是涉及一种菊芋秸秆肥料及其制备方法。
背景技术：
：植物秸秆资源丰富，但是目前大量的秸秆被焚烧或者废弃，不但造成严重的环境污染，而且还浪费了宝贵的可再生资源。因此，研究植物秸秆的综合利用具有深远的意义。植物秸秆因含有大量氮、磷、钾等营养元素与纤维元素，传统上作为一种肥源，经常通过堆肥的方式做成肥料，增加土壤养分，改善土壤物理性质，提高土壤肥力从而促进作物生长。菊芋(Helianthustuberosus)是菊科向日葵属的多年生草本植物，又称洋姜、鬼子姜、洋芋头等。菊芋原产北美，后经欧洲传人我国，由于适应性强而在我国各地均有栽培。菊芋植株高大、生长迅速，地上秸秆产量巨大，同时菊芋秸秆中含有大量的氮、磷、钾等营养元素，可成为理想的肥料来源。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提出一种菊芋秸秆肥料及其制备方法，以提高秸秆资源的利用率，促进菊芋产业链的延伸及产业化发展。基于上述目的，本发明提供的菊芋秸秆肥料由以下原料按重量配比组成：在本发明的又一些实施例中，所述菊芋秸秆肥料由以下原料按重量配比组成：在本发明的又一些实施例中，所述土壤活化剂由以下原料按重量配比组成：在本发明的又一些实施例中，所述土壤活化剂由以下原料按重量配比组成：本发明还提供一种制备上述菊芋秸秆肥料的方法，包括以下步骤：将菊芋秸秆晾晒干燥，控制秸秆含水量在13～15％以下；将干燥后的菊芋秸秆碎成碎料；将所述菊芋秸秆碎料、草炭、硅藻土、石膏和腐植酸搅拌均匀，得到混合物料；向所述混合物料加入有益微生物菌群，然后将所述物料密封堆放数天；将尿素、硫酸钾、磷酸二铵和水搅拌混合，得到混合溶液，将所述混合溶液加入到堆放物料中，然后进行造粒，得到肥料颗粒；将造粒后的肥料颗粒与土壤活化剂混合，得到所述菊芋秸秆肥料。在本发明的又一些实施例中，所述土壤活化剂的制备方法包括以下步骤：将烘干后的泥炭腐植酸与亚硒酸钠、硫酸锌、硫酸镁、抗坏血酸混合研磨，得到20～40目粉末；继续加入红糖和聚乙烯醇，研磨得20～40目粉末；将所述粉末在1200～1500转/分下搅拌30～45分钟。在本发明的又一些实施例中，将干燥后的菊芋秸秆碎成20～40目的碎料。在本发明的又一些实施例中，所述有益微生物菌群加入量为混合物料质量的0.3～0.7％。在本发明的又一些实施例中，所述有益微生物菌群选自光合菌、乳酸菌及酵母菌中的一种或几种混合而成。在本发明的又一些实施例中，将所述物料密封堆放数天的步骤包括：在混合物料上盖上塑料薄膜，堆放30～45天，每隔7～10天翻堆一次。由此可见，本发明创新采用菊芋秸秆这种可再生资源作为肥料来源，增加了肥料的品种，扩大了肥料的来源，一方面利用了菊芋来源广、资源量大的优势，另一方面利用植物性肥料源对土壤养分，土壤理化性质及土壤肥力具有改良作用的显著特点，替代部分化学复合肥料，在土壤中起到保湿及疏松土质的功效，改变土壤板结、硬化等现象，实现农业可持续发展，降低土壤污染。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。发明人对菊芋秸秆的组成及其矿物质元素的含量进行了分析，结果如下：表1菊芋秸秆主要组成成分项目菊芋秸秆干物质(％)88.94总能(MJ/Kg)10.70粗蛋白(％)14.76粗纤维(％)20.87酸性洗涤纤维(％)34.10中性洗涤纤维(％)38.81表2菊芋秸秆矿物质元素分析结果(wt％)矿物质元素名称菊芋秸秆锰0.009铜0.12铁1.1锌0.38镁1.3从表1及表2数据可知，菊芋秸秆中纤维素含量丰富，且其中酸性洗涤纤维含量较高，另外还含有一定量的粗蛋白，矿物质元素中，铁元素及镁元素含量较高。而镁元素是植物生长的必须元素，因此利用菊芋制作肥料，可以起到补镁的作用。本发明充分利用生物质原料，主要采用菊芋秸秆制备一种秸秆肥料，可广泛应用于农作物种植上。实施例1(1)原料的收集：待田间菊芋块茎成熟后，菊芋地上部叶片及茎杆枯黄后，利用秸秆收获机收割菊芋茎杆；(2)干燥及去杂：将收割后的菊芋秸秆晾晒干燥，控制秸秆含水量在15％以下，将秸秆通过振动筛去除秸秆上夹杂的尘土等杂质；(3)原料粉碎：将去除尘土及杂质的菊芋秸秆用粉碎机粉碎成20目的碎料，备用；(4)混料：按重量份计，取菊芋秸秆粉50份，加入草炭25份、硅藻土20份、石膏11份、腐植酸3份，搅拌均匀，得到混合物料；再向所述混合物料继续加入有益微生物菌群，有益微生物菌群的加入量为混合物料的0.4％；在混合物料上盖上塑料薄膜，堆放40天，每隔8天翻堆一次；将尿素10份、硫酸钾9份和磷酸二铵8.5份放入容器中，加12份水充分搅拌，使之溶解，得到混合溶液；将所述混合溶液加入到堆放物料中，并搅拌混匀；其中，所述有益微生物菌群选自光合菌；(5)造粒：将混匀的物料送入干燥机中干燥，造粒，形成肥料颗粒；(6)配制土壤活化剂：称取烘干后的泥炭腐植酸40份、亚硒酸钠4份、硫酸锌3.3份、硫酸镁2份和抗坏血酸1.5份，混合研磨，得到30目粉末；再继续加入红糖2份，聚乙烯醇1.8份，研磨得30目细粉；将所述粉末在1200～1300转/分下搅拌40分钟，得到土壤活化剂；(7)混合包装：将所述土壤活化剂与肥料颗粒混合均匀，然后按照25kg/袋进行装袋包装，完成肥料制作。实施例2(1)原料的收集：待田间菊芋块茎成熟后，菊芋地上部叶片及茎杆枯黄后，利用秸秆收获机收割菊芋茎杆；(2)干燥及去杂：将收割后的菊芋秸秆晾晒干燥，控制秸秆含水量在13％以下，将秸秆通过振动筛去除秸秆上夹杂的尘土等杂质；(3)原料粉碎：将去除尘土及杂质的菊芋秸秆用粉碎机粉碎成40目的碎料，备用；(4)混料：按重量份计，取菊芋秸秆粉35份，加入草炭30份、硅藻土15份、石膏10份、腐植酸6份，搅拌均匀，得到混合物料；再向所述混合物料继续加入有益微生物菌群，有益微生物菌群的加入量为混合物料的0.55％；在混合物料上盖上塑料薄膜，堆放38天，每隔7天翻堆一次；将尿素12份、硫酸钾13份和磷酸二铵7份放入容器中，加15份水充分搅拌，使之溶解，得到混合溶液；将所述混合溶液加入到堆放物料中，并搅拌混匀；所述有益微生物菌群选自乳酸菌和酵母菌；(5)造粒：将混匀的物料送入干燥机中干燥，造粒，形成肥料颗粒；(6)配制土壤活化剂：称取烘干后的泥炭腐植酸25份、亚硒酸钠4份、硫酸锌2.8份、硫酸镁2份和抗坏血酸1.5份，混合研磨，得到20目粉末；再继续加入红糖1.4份，聚乙烯醇1份，研磨得20目细粉；将所述粉末在1300～1400转/分下搅拌43分钟，得到土壤活化剂；(7)混合包装：将所述土壤活化剂与肥料颗粒混合均匀，然后按照30kg/袋进行装袋包装，完成肥料制作。实施例3(1)原料的收集：待田间菊芋块茎成熟后，菊芋地上部叶片及茎杆枯黄后，利用秸秆收获机收割菊芋茎杆；(2)干燥及去杂：将收割后的菊芋秸秆晾晒干燥，控制秸秆含水量在14％以下，将秸秆通过振动筛去除秸秆上夹杂的尘土等杂质；(3)原料粉碎：将去除尘土及杂质的菊芋秸秆用粉碎机粉碎成30目的碎料，备用；(4)混料：按重量份计，取菊芋秸秆粉55份，加入草炭26份、硅藻土22.5份、石膏10.8份、腐植酸2.6份，搅拌均匀，得到混合物料；再向所述混合物料继续加入有益微生物菌群，有益微生物菌群的加入量为混合物料的0.7％；在混合物料上盖上塑料薄膜，堆放45天，每隔10天翻堆一次；将尿素12份、硫酸钾8份和磷酸二铵10份放入容器中，加18份水充分搅拌，使之溶解，得到混合溶液；将所述混合溶液加入到堆放物料中，并搅拌混匀；其中，所述有益微生物菌群选自酵母菌；(5)造粒：将混匀的物料送入干燥机中干燥，造粒，形成肥料颗粒；(6)配制土壤活化剂：称取烘干后的泥炭腐植酸50份、亚硒酸钠3.3份、硫酸锌3.8份、硫酸镁1.7份和抗坏血酸2份，混合研磨，得到30目粉末；再继续加入红糖2.2份，聚乙烯醇1份，研磨得30目细粉；将所述粉末在1350～1450转/分下搅拌35分钟，得到土壤活化剂；(7)混合包装：将所述土壤活化剂与肥料颗粒混合均匀，然后按照28kg/袋进行装袋包装，完成肥料制作。实施例4(1)原料的收集：待田间菊芋块茎成熟后，菊芋地上部叶片及茎杆枯黄后，利用秸秆收获机收割菊芋茎杆；(2)干燥及去杂：将收割后的菊芋秸秆晾晒干燥，控制秸秆含水量在13.5％以下，将秸秆通过振动筛去除秸秆上夹杂的尘土等杂质；(3)原料粉碎：将去除尘土及杂质的菊芋秸秆用粉碎机粉碎成20目的碎料，备用；(4)混料：按重量份计，取菊芋秸秆粉60份，加入草炭20份、硅藻土23份、石膏11份、腐植酸2份，搅拌均匀，得到混合物料；再向所述混合物料继续加入有益微生物菌群，有益微生物菌群的加入量为混合物料的0.3％；在混合物料上盖上塑料薄膜，堆放30天，每隔8天翻堆一次；将尿素10份、硫酸钾7份和磷酸二铵9份放入容器中，加20份水充分搅拌，使之溶解，得到混合溶液；将所述混合溶液加入到堆放物料中，并搅拌混匀；其中，所述有益微生物菌群选自乳酸菌和酵母菌；(5)造粒：将混匀的物料送入干燥机中干燥，造粒，形成肥料颗粒；(6)配制土壤活化剂：称取烘干后的泥炭腐植酸45份、亚硒酸钠3份、硫酸锌2份、硫酸镁2份和抗坏血酸1份，混合研磨，得到30目粉末；再继续加入红糖4份，聚乙烯醇1份，研磨得30目细粉；将所述粉末在1400～1500转/分下搅拌30分钟，得到土壤活化剂；(7)混合包装：将所述土壤活化剂与肥料颗粒混合均匀，然后按照25kg/袋进行装袋包装，完成肥料制作。为进一步说明本发明的应用价值，将具有同等肥力的小麦田地平均分成18块，其中12块施用本发明的肥料，另外6块施用同等重量的普通肥料，对各实验组小麦收获后的的产量、土壤的有机质变化、土壤pH值变化进行了测量、试验结果如表3、表4和表5。其中，市场常见肥料1配方：复合肥(总养分≥35％，N-P-K:15-15-5)；市场常见肥料2配方：复合肥(总养分≥37％，N-P-K:16-18-8)。表3各试验组产量情况统计通过表3可以看出，与对照组相比，施用本发明生产的菊芋秸秆肥料的小麦田，亩产量有明显的增加。表4各试验组土壤有机质变化比较从表4可知，施用肥料均可以不同程度的提高土壤有机质含量，通过对比可知，采用本发明制作的肥料，其提高土壤有机质含量的效果更为显著，土壤有机质在农业生产上的作用很大，它通过影响土壤的物理、化学及生物学性质而改善和调节土壤的肥力状况，并可以消除或缓解某些逆境条件对作物的不利影响。由此可知，本发明肥料可极大的提高土壤的肥沃性、保墒性及通气性。表5各试验组土壤pH值变化比较从表5可知，施用肥料对土壤酸碱性具有影响，这体现在土壤pH值的变化上，通过对比可知，采用本发明制作的肥料，土壤pH值呈降低趋势，即土壤酸碱度具有降低趋势，分析出现此现象的主要原因是，本肥料施入土壤中，在微生物作用下，分解可产生有机酸，有机酸不断的积累并被作物利用，因此土壤碱性降低，而市场常见的肥料则没有该功能，土壤碱性略有升高。由此可知，本发明肥料可起到改良盐碱地盐渍土壤的作用。本发明充分利用菊芋秸秆，生产菊芋秸秆肥料，应用于农业种植，提高菊芋秸秆资源的利用率，促进菊芋产业链的延伸及产业化发展。菊芋秸秆中纤维素含量丰富，且其中酸性洗涤纤维含量较高，另外还含有一定量的粗蛋白，矿物质元素中，铁元素及镁元素含量较高。而镁元素时植物生长的必须元素，因此利用菊芋制作肥料，可以起到补镁的作用。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)本发明在肥料中添加草炭，主要是为了利用草炭含有大量机质，同时具有疏松透水透气性能，保水保肥能力较强的特点；添加硅藻土，则主要是起到肥料控释作用，延长肥料有效时间，同时利用其吸附特性，降低所做菊芋秸秆肥料异味；添加石膏土，主要用途是作为土壤改良剂，起到改良碱土；加入尿素、硫酸钾及磷酸二铵，目的是为了使所制作菊芋秸秆肥料，氮、磷、钾等营养物质均衡，选用硫酸钾作为钾肥来源，还可起到改良盐碱土壤的作用；肥料中添加腐植酸作，一方面为腐殖酸可做为有机肥料，不但能够自身提供植物所需养分，另一方面，还可以对其他肥料、农药等起到缓释作用，提高肥料利用率，减少对环境的污染。2)在土壤活化剂中，添加泥炭腐植酸的主要作用是培肥改良土壤，提高化肥利用率；加入红糖，主要是为土壤中的各类细菌提供营养物质，使其有快速繁殖的营养来源；加入聚乙烯醇，主要利用其高分子的特性，粘结很多小的土壤颗粒形成大的，并且水稳定的聚集体，对土壤结构起到改变作用；添加亚硒酸钠、硫酸锌及硫酸镁，主要是起到提供微量元素硒、锌及镁的作用，从而达到促进土壤营养物质丰富的作用；添加抗坏血酸，主要是将其用作还原剂，降低土壤对植物的胁迫。3)本发明创新采用菊芋秸秆这种可再生资源作为肥料来源，增加了肥料的品种，扩大了肥料的来源，一方面利用了菊芋来源广、资源量大的优势，另一方面利用植物性肥料源对土壤养分，土壤理化性质及土壤肥力具有改良作用的显著特点，替代部分化学复合肥料，在土壤中起到保湿及疏松土质的功效，改变土壤板结、硬化等现象，实现农业可持续发展，降低土壤污染。4)本发明所制备的菊芋秸秆肥料，添加了硫酸钾、腐殖酸等有效成分，这使得所做肥料具有改良盐渍土壤的功效；添加了诸如亚硒酸钠、硫酸锌、硫酸镁等物料，极大了提高了该肥料营养的全面性，对改良土壤，培肥土地具有积极作用。5)菊芋秸秆中富含纤维素，经过简单的发酵处理即可获得丰富的营养物质，同时菊芋秸秆内还有丰富的矿物质元素镁、锌等，对土壤营养物质也可起到很好的补充作用。所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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