本发明涉及一种小麦用木质素有机缓释液肥及其制备方法，属于有机缓释肥技术领域。
背景技术：
我国是小麦生产大国，小麦对国民经济有着十分重要的作用，小麦的种植过程中需要施用化肥，目前多使用无机肥料，但长期使用会使土壤团粒结构遭到破坏，易造成土壤板结、土质变硬，从而影响小麦生长，对小麦生长促进作用不明显，且对于有机肥来说，虽富含有机质，但养分释放缓慢，小麦吸收慢、肥效低，各种有效养分之间达不到有效平衡。现在农村普遍采用增施氮肥的方法来提高小麦产量，然而长期大量施用无机氮肥会超出作物的吸收能力和土壤固持能力，导致土壤硝态氮随降水和灌溉水淋入土壤深层，在根区以下土层积累，造成氮素淋失。农田土壤中硝态氮的淋失造成了氮肥的大量损失，使地下水硝态氮浓度升高，水体中过量的硝酸盐一方面可造成水体“藻华”现象，即水体富营养化，另一方面，NO3-在肠胃中可以还原为NO2-，而NO2-可形成致癌物质亚硝胺，危害人畜的生命健康。
随着人们生活水平和健康意识的提高，人们都非常重视小麦的安全性，对无公害、绿色食品的需求逐年增加。因此，开发一种全新的小麦专用有机缓释肥是当务之急。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种小麦用木质素有机缓释液肥，具有缓释效果好、保持土壤良性循环、显著提高小麦产量和质量的特点，本发明同时提供其制备方法。
本发明所述的小麦用木质素有机缓释液肥，由以下重量份数的原料制成：
其中，所述的木质素的制备方法如下：
(1)以秸秆作为原料，先通过粉碎机进行切断、除尘，再于2.0～5.0MPa下汽爆2～6min，固液分离后向得到的固形物中加碱液，在78～135℃下蒸煮分离0.5～2h，得到木质素黑液；
(2)向木质素黑液中加入15～90ppm的Ca(OH)2进行絮凝沉淀，经过滤精度为18～23μm的过滤器进行过滤，得到木质素清液；
(3)将木质素清液送入管式超滤膜中，控制超滤膜堆压力为5.0～8.0MPa、温度为30～60℃、通量为50～90m3，得到超滤浓液和超滤清液，将超滤浓液送入超滤单效蒸发分离器中，控制蒸发负压为-0.85～-0.89MPa、温度为70～90℃、通量为10～20m3，得到超滤浓黑液，将超滤清液通过卷式纳滤膜进行过滤分离，控制纳滤膜堆压力为15.0～20.0MPa、温度为30～60℃、通量为10～20m3，得到纳滤浓液和纳滤清液，将纳滤浓液送入纳滤单效蒸发分离器，控制蒸发压力为-0.85～-0.89MPa、温度为70～90℃、通量4～10m3，得到纳滤浓黑液；
(4)将超滤浓黑液和纳滤浓黑液分别通过输送装置送入喷雾干燥器，控制干燥负压为-0.21～-0.53MPa、进风温度为200～300℃、出风温度90～180℃，最终得到粒度为200～230目的木质素；
所述的高分子聚合物为聚乳酸，优选的型号为PLA-4032D，生产厂家为美国NatureWorks。
所述的纤维素泥饼是由造纸厂产生的木质素黑液经板框压滤机进行压滤后而制得。
所述的酸性半纤维素液为秸秆经粉碎机切断后，于2.0～5.0MPa下汽爆2～6min，固液分离后向得到的固形物中加酸液，于78～135℃下蒸煮0.5～2h而产生的发酵废液。
所述的碱性半纤维素液为秸秆经粉碎机切断后，于2.0～5.0MPa下汽爆2～6min，固液分离后向得到的固形物中加碱液，于78～135℃下蒸煮0.5～2h而产生的发酵废液。
所述的氮肥为碳酸氢铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵、硝酸铵钙、硫酸铵、氯化铵、尿素中的任意一种。
所述的磷肥为磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸铵、钙镁磷肥、钢渣磷肥、氨化过磷酸钙、偏磷酸钙中的任意一种或多种。
所述的钾肥为草木灰、碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、钾泻盐中的任意一种或多种。
所述的植物细胞分裂素的主要成分是玉米素、玉米素核苷、苄氨基嘌呤和激动素，细胞分裂素原粉是纯天然、无公害、多组份发酵代谢产物。
本发明所述的小麦用木质素有机缓释液肥的制备方法是先将碱性半纤维素液、酸性半纤维素液、纤维素泥饼与木质素混合均匀，再依次加入沸石粉、植物细胞分裂素、高分子聚合物、活性炭、氮肥、磷肥和钾肥进行搅拌，然后加入硝酸调节pH值为8.5～10，放入桶内发酵10～15天，最后加入有机阿维菌素，得到小麦用木质素有机缓释液肥。
本发明中：
木质素、氮肥、磷肥、钾肥及硝酸作为主料来补充N、P、K元素，碱性半纤维素液和酸性半纤维素液与木质素相结合，并加入纤维素泥饼、高子聚合物、有机阿维菌素、细胞分裂素作为为填料，其中木质素中含有羟甲基、酚羟基、腐植酸，木质素里的腐植酸与氮肥反应，腐植酸分子解离后的主要官能团是羧基COO-，而氨态氮属于阳离子(NH4+)，这两种相反电荷的粒子会相互吸引，发生典型的中和反应，形成的腐植酸铵非常稳定，故有效地防止了氨态氮的挥发损失，具有促进植株生长发育、增强抗逆性、改善土壤状况和提高作物产量的作用，可以平衡营养，改善土壤质量，提高化肥利用率，减少环境污染。腐殖酸增强活性炭结构疏松、孔隙大、有很强的吸附作用，腐殖酸具备对活性炭里的离子交换性、吸附分离性、催化性、热稳定性、耐酸性、可逆脱水性、导电性以及包胶气体特性提高利用率。腐殖酸使得沸石粉含水的架状铝硅酸盐矿物增多，加强沸石粉里的离子交换性、吸附分离性、催化性、热稳定性、耐酸性、可逆脱水性、导电性以及包胶气体特性利用率，腐殖酸可吸附肥料中的氨、氮等气体和铵离子等，可提高土壤的盐基交换容量，增加土壤中的钾、钠、钙、镁等阳离子，从而提高土壤肥力，还可控制氮素硝酸化，较强的阳离子交换能力。
腐植酸与磷反应，大量实验表明，腐植酸肥料与磷肥混合施用，可以减少无磷的固定，活化土壤固定态磷，增加土壤速效磷含量，有助于作物根系吸收，不添加腐植酸，磷在土壤中垂直移动2-3cm，添加腐植酸可增加4-6cm，增加近一倍。腐植酸对磷矿的分解有明显的效果，并且对速效磷的保护、减少速效磷的固定、促进作物根部对磷吸收以及提高磷肥的利用率方面均有极高的价值。
磷肥的当季节的利用率很低，一般是10％-20％，施入土壤中的有效磷80％-90％，被土壤固定而失去活性。土壤对磷的固定作用主要原因是因为磷肥施入土壤后进行着两个重要作用：一是磷化合物沉淀作用，二是土壤对磷的吸附固定作用。大量研究表明，磷肥施入土壤后很快被吸附到土壤颗粒表面或者与土壤中一些物质(Fe、Al、Ca等)生成不同形态的难溶态磷酸盐，从而在很大程度上影响磷的释放和对植物的有效性，腐殖酸能使土壤中的无效磷转变为有效磷，使得磷肥当季节的利用率提高70％-80％，激活土壤里的有效磷的活性。提高土壤地力，且其含有钙、钠、钾、磷等离子，这些成分容易被置换出来，有助于改变土壤营养的结构。
腐植酸与磷反应能使土壤中的无效磷转变为有效磷，可以减少无磷的固定，活化土壤固定态磷，增加土壤速效磷含量，有助于作物根系吸收，使得磷肥当季节的利用率提高70％-80％。提高土壤地力，且其含有钙、钠、钾、磷等离子，这些成分容易被置换出来，有助于改变土壤营养的结构，不添加腐植酸，磷在土壤中垂直移动2-3cm，添加腐植酸可增加4-6cm，增加近一倍。腐植酸对磷矿的分解有明显的效果，并且对速效磷的保护、减少速效磷的固定、促进作物根部对磷吸收以及提高磷肥的利用率方面均有极高的价值，可达到有效地粘结、携载肥料养分，减缓肥料养分释放速度，提高养分利用率，减少肥料损失，减轻施肥带来的环境压力，具有良好的生态环境效益，且含有的营养物质丰富，营养全面，肥料成本较低，解决了现有控释肥料生产技术中因为工艺复杂、成本较高的难题，且原料均为天然或半天然材料，且加入全芽孢微生物菌剂可降解肥料中的组分，解决了某些控释材料难于降解的问题，也可降解土壤中的农药等有毒物质，对病虫有抑制作用，是一种绿色环保小麦有机缓释专用液肥。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的小麦用木质素有机缓释液肥中的各原料成分相互配合，协同作用，原料养分配比考虑了小麦全生育期总的养分需求，能够全面供给冬小麦生长发育所需营养元素，是一种营养全、功能多、综合肥力高、增产潜力大的小麦专用有机缓释液肥，同时，本发明产品有缓释长效作用，能提高肥料利用率，减少肥料用量和施用次数，减轻对环境的污染；
(2)能够改良土壤，均衡释放养分，兼具无机肥的速效和有机肥的长效、缓效双重优势，明显提高了冬小麦的产量和品质，从而提高冬小麦的经济效益；
(3)能杀菌除虫，有效减少土壤病虫害，预防小麦易产生的各种生理性病害，作物抗性增强，且不产生农残现象，不产生抗药性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
小麦用木质素有机缓释液肥，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：
其中，木质素的制备方法如下：
(1)以玉米秸秆作为原料，先通过粉碎机进行切断、除尘，再于3.0MPa下汽爆5min，固液分离后向得到的固形物中加碱液，在90℃下蒸煮分离1h，得到木质素黑液；
(2)向木质素黑液中加入40ppm的Ca(OH)2进行絮凝沉淀，经过滤精度为20μm的过滤器进行过滤，得到木质素清液；
(3)将木质素清液送入管式超滤膜中，控制超滤膜堆压力为8.0MPa、温度为30℃、通量为50m3，得到超滤浓液和超滤清液，将超滤浓液送入超滤单效蒸发分离器中，控制蒸发负压为-0.85MPa、温度为70℃、通量为10m3，得到超滤浓黑液，将超滤清液通过卷式纳滤膜进行过滤分离，控制纳滤膜堆压力为15.0MPa、温度为30℃、通量为10m3，得到纳滤浓液和纳滤清液，将纳滤浓液送入纳滤单效蒸发分离器，控制蒸发压力为-0.85MPa、温度为70℃、通量4m3，得到纳滤浓黑液；
(4)将超滤浓黑液和纳滤浓黑液分别通过输送装置送入喷雾干燥器，控制干燥负压为-0.21MPa、进风温度为200℃、出风温度90℃，最终得到粒度为200目的木质素。
小麦用木质素有机缓释液肥的制备方法如下：先将碱性半纤维素液、酸性半纤维素液、纤维素泥饼与木质素混合均匀，再依次加入沸石粉、植物细胞分裂素、PLA-4032D、活性炭、尿素、氨化过磷酸和碳酸钾进行搅拌，然后加入硝酸调节pH值为8.5～10，放入桶内发酵12天，最后加入有机阿维菌素，得到小麦用木质素有机缓释液肥。
应用例1
试验地点：安徽省淮南市寿县炎刘镇新桥国际产业园安徽格义循环经济产业园有限公司
小麦品种：百农207
采用实施例1得到的小麦用木质素有机缓释液肥与普通的肥料做对比试验，总种植面积14亩，随机均分成4个种植区域。种植区域1：空白；种植区域2：30wt％小麦用木质素有机缓释液肥灌溉；种植区域3：纯小麦用木质素有机缓释液肥灌溉；种植区域4：普通肥料。
基肥于播种前整田时期施入，蘖肥于播种后11天施用，拔节肥于小麦幼穗分化第一期施用(始穗期)，穗肥于小麦幼穗分化第二期施用(抽穗期)，粒肥于小麦幼穗分化第三期施用(齐穗期)。
试验过程中观察记录禾苗生长情况，收获时按区域实行全收全称，并用直尺测量株高(子叶节至生长点)。实验结果见表1。
表1各种植区域小麦不同生长期株高
由表1可知：
(1)不同施肥处理对小麦生长发育影响较大，其中施用小麦用木质素有机缓释液肥的小麦在分蘖数、株高、叶绿素含量等指标较为突出。
(2)成熟期不同施肥处理对小麦的产量和品质有影响，施用小麦用木质素有机缓释液肥的小麦有效穗数、穗长、穗粒数、结实率、千粒重相对于普通化肥处理较高。