一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂，所述保水剂，包括动物粪便、丙烯酸、沸石粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉。本发明还提供上述保水剂在盐碱地小麦种植中的应用。本发明的有益效果：本发明制备的保水剂在自来水、雨水、0.6%NaCl溶液的吸水能力强，在自来水中吸水能力可达到自身重量的700～820倍，在雨水中吸水能力可达到自身重量的630～720倍，在0.6%NaCl溶液中吸水能力可达到自身重量的350～520倍。
【专利说明】
一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂及其制备方法，属于保 水剂技术领域。
【背景技术】
[0002] 动物粪便动物的食物残渣排泄物。粪便的四分之一是水分，其余大多是蛋白质、无 机物、脂肪、未消化的食物纤维、脱了水的消化液残余、以及从肠道脱落的细胞和死掉的细 菌，还有维生素 K、维生素 B。
[0003] 动物粪便堆积会对空气的污染，畜禽饲料中的50%~70%左右的氨，以粪便形式被 排泄出来。在厌氧条件下堆积发酵时，就分解释放出氨气、硫化氢、甲基硫醇和三甲基胺等， 带有酸味、臭鸡蛋味、鱼腥味和恶臭的刺激性气味，若未及时清除，或清除后不能及时处理， 臭味成倍增加，产生甲基硫醇、二甲基二硫醚、甲硫醚、二甲胺及多种低级脂肪酸等恶臭气 体，对养殖场周边的大气环境造成严重污染。
[0004] 当进入土壤的粪便及其分解产物或携带的污染物质，超过土壤本身的净化能力 时，便会引起土壤的组成和形状改变，并破坏其原有的基本功能，给人和动物的生活及健康 造成危害。
[0005] 现有化学保水剂，对农作物均有一定程度的毒性和副作用，会不同程度的造成土 地、水源等环境污染，化学保水剂使用不当会导致农作物产生药害，导致农作物生长异常， 抑制其光合作用，影响农作物产量，并且对下茬作物也会造成一定的毒害。
[0006] 保水剂使用的是高吸水性树脂，它是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。无 毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它比喻为〃微型水库〃。同时，它还能吸收肥料、 农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑材料。
[0007] 现有的保水剂存在的缺陷如下： 1、 现有的保水剂在自来水、雨水、〇. 6%NaCl溶液的吸水能力差或者在自来水、雨水吸水 能力好，但在〇 · 6%NaCl溶液的吸水能力很差； 2、 现有的保水剂在自来水、雨水、0.6%NaCl溶液的保水能力差或者在自来水、雨水保水 能力好，但在〇 · 6%NaCl溶液的保水能力很差； 3、 现有的保水剂对不同水分条件下对土壤具有保水效果差； 4、 现有的保水剂降解性能差，易对土壤造成污染； 5、 现有的保水剂对盐碱地中土壤的保水能力差。
【发明内容】
[0008] 本发明为解决现有技术存在的不足，提供一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用 保水剂及其制备方法，以实现以下发明目的： (1) 本发明制备的保水剂在自来水、雨水、〇. 6%NaCl溶液的吸水能力强； (2) 本发明制备的保水剂在自来水、雨水、0.6%NaCl溶液的保水能力强； (3) 本发明制备的保水剂对不同水分条件下对土壤具有保水效果好； (4) 本发明制备的保水剂降解性能好，对土壤无污染； (5) 本发明制备的保水剂对盐碱地中土壤的保水效果好； (6) 本发明制备的保水剂应用于盐碱地小麦中进行保水时，对小麦无副作用，安全性 尚。
[0009] 为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下： 一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂，所述保水剂，包括动物粪便、丙烯酸、 沸石粉、高粱秸杆粉、大豆秸杆粉。
[0010] 以下是对上述技术方案的进一步限定： 所述保水剂，以重量份计，包括以下组分:动物粪便20~50份、丙烯酸110~260份、沸石 粉7~17.1份、高粱秸杆粉3.5~8.1份、大豆秸杆粉3.6~8.2份、碳酸氢铵2.2~4.8份、磷酸 铵1.4~3.5份、氯化铵2.3~5.1份、江蓠粉1.3~3.3份、固氮菌菌剂2.2~5.3份、吲噪乙酸 1.3~3.2份、玉米胚芽柏粉2.3~4.9份、菜籽饼粉1.4~3.2份、甘鹿渣粉1.4~3.2份、猜茅 粉1 · 2~3· 1份、引发剂0· 5~1 · 17份、交联剂0· 1~0· 24份、水140~340份。
[0011]所述动物粪便是干燥的目数为40~140目粉，包括发酵马粪、发酵牛粪、发酵鸡粪、 发酵羊粪、发酵猪粪，所述各成分的质量比为10:5:7:3:6。
[0012]所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为3: 2。 [0013 ]所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
[0014] 所述沸石粉的目数为120~350目；所述高粱秸杆粉和大豆秸杆粉的目数为50~ 130目，所述玉米胚芽柏粉、菜籽饼粉和甘蔗渣粉的目数为40~120目。
[0015] -种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂的制备方法，其特征在于:所述制 备方法包括动物粪便的处理，所述动物粪便的处理包括组料中和步骤、交联聚合步骤。
[0016] 所述组料中和步骤，中和时让水通过夹层锅的夹层流动来进行冷却并控制混合液 的液温为35~40 °C。
[0017] 所述交联聚合步骤，混合液的液温加热至恒温65°C来引发聚合。
[0018] -种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂及其在盐碱地小麦种植中的应用， 其特征在于:所述保水剂的用量为3.6-5.3kg/亩。
[0019]采用以上技术方案，本发明的有益效果为： 1、本发明制备的保水剂在自来水、雨水、〇. 6%NaCl溶液的吸水能力强，在自来水中吸水 能力可达到自身重量的700~820倍，在雨水中吸水能力可达到自身重量的630~720倍，在 0.6%NaCl溶液中吸水能力可达到自身重量的350~520倍。
[0020] 2、本发明制备的保水剂在自来水、雨水、0.6%NaCl溶液的保水能力强，放置10天 后，在自来水中保水能力可达到自身重量的580~710倍，在雨水中保水能力可达到自身重 量的440~590倍，在0.6%NaCl溶液中保水能力可达到自身重量的290~420倍。
[0021] 3、本发明制备的保水剂对不同水分条件下对土壤具有良好的保水效果，添加保水 剂后含水量50%的砂土完全蒸发需6~11天，添加保水剂后含水量75%的砂土完全蒸发需11 ~14天，添加保水剂后含水量50%的壤土完全蒸发需8~12天，添加保水剂后含水量75%的壤 土完全蒸发需13~18天。
[0022] 4、本发明制备的保水剂降解性能好，对土壤无污染，保水剂酶解36h的降解率为 51%~60%，保水剂酶解48h的降解率为69%~73%，保水剂酶解72h的降解率为83%~94%，保水 剂酶解96h的降解率为88%~98%， 5、本发明制备的保水剂对盐碱地中土壤的保水能力具有良好的效果。对盐碱地中土壤 的保水能力：灌溉后Id 土壤含水量为67%~71%，灌溉后3d 土壤含水量为57%~66%，灌溉后5d 土壤含水量为52%~57%，灌溉后7d 土壤含水量为41%~47%，灌溉后9d 土壤含水量为34%~ 41% 〇
[0023] 6、本发明制备的保水剂对小麦植株的病害防治具有一定效果，对小麦种植地中常 见的病害：白粉病、锈病、病毒病的防效分别达到44.5-49.5%、42.4-51.7%、44.9-47.8%。
[0024] 7、本发明制备的保水剂对小麦植株无任何副作用，安全性高，还取得意想不到的 效果，小麦植株的产量有明显的提高作用，亩产达750-880斤；小麦中钙和粗纤维含量也显 著提高，钙含量为〇. 17-0.26g/100g，粗纤维含量为2.2-2.8g/100g。
【具体实施方式】
[0025] 以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用 于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026] 实施例1 一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂 所述保水剂，各原料组分的质量比例为： 动物粪便20份、丙烯酸110份、沸石粉7份、高粱秸杆粉3.5份、大豆秸杆粉3.6份、碳酸氢 铵2.2份、磷酸铵1.4份、氯化铵2.3份、江蓠粉1.3份、固氮菌菌剂2.2份、B引噪乙酸1.3份、玉 米胚芽柏粉2.3份、菜籽饼粉1.4份、甘蔗渣粉1.4份、獐茅粉1.2份、引发剂0.5份、交联剂0.1 份、水140份。
[0027]所述动物粪便是干燥的目数为40~140目粉，包括发酵马粪、发酵牛粪、发酵鸡粪、 发酵羊粪、发酵猪粪，所述各成分的质量比为10:5:7:3:6; 所述丙烯酸有效成分含量为99%; 所述沸石粉的目数为120~350目； 所述高粱秸杆粉和大豆秸杆粉的目数为50~130目； 所述碳酸氢铵的有效成分含量为98%; 所述磷酸铵的有效成分含量为99%; 所述氯化铵的有效成分含量为99.5%; 所述的江蓠粉的目数为40~250目； 所述固氮菌菌剂采用市场上现有的产品，其中有效活菌数含量为30亿每克； 所述11引噪乙酸的有效成分含量为98%; 所述玉米胚芽柏粉、菜籽饼粉和甘蔗渣粉的目数为40~120目； 所述獐茅粉的目数为50~170目； 所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为3: 2; 所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
[0028]实施例2-种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂 所述保水剂，各原料组分的质量比例为： 动物粪便30份、丙烯酸150份、沸石粉10份、高粱秸杆粉5份、大豆秸杆粉5份、碳酸氢铵3 份、磷酸铵2份、氯化铵3份、江蓠粉2份、固氮菌菌剂3份、B引噪乙酸2份、玉米胚芽柏粉3份、菜 籽饼粉2份、甘鹿渣粉2份、猜茅粉2份、引发剂0.7份、交联剂0.14份、水200份。
[0029]所述动物粪便是干燥的目数为40~140目粉，包括发酵马粪、发酵牛粪、发酵鸡粪、 发酵羊粪、发酵猪粪，所述各成分的质量比为10:5:7:3:6; 所述丙烯酸有效成分含量为99%; 所述沸石粉的目数为120~350目； 所述高粱秸杆粉和大豆秸杆粉的目数为50~130目； 所述碳酸氢铵的有效成分含量为98%; 所述磷酸铵的有效成分含量为99%; 所述氯化铵的有效成分含量为99.5%; 所述的江蓠粉的目数为40~250目； 所述固氮菌菌剂采用市场上现有的产品，其中有效活菌数含量为30亿每克； 所述11引噪乙酸的有效成分含量为98%; 所述玉米胚芽柏粉、菜籽饼粉和甘蔗渣粉的目数为40~120目； 所述獐茅粉的目数为50~170目； 所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为3: 2; 所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
[0030]实施例3-种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂 所述保水剂，各原料组分的质量比例为： 动物粪便50份、丙烯酸260份、沸石粉17.1份、高粱秸杆粉8.1份、大豆秸杆粉8.2份、碳 酸氢铵4.8份、磷酸铵3.5份、氯化铵5.1份、江蓠粉3.3份、固氮菌菌剂5.3份、B引噪乙酸3.2 份、玉米胚芽柏粉4.9份、菜籽饼粉3.2份、甘鹿渣粉3.2份、猜茅粉3.1份、引发剂1.17份、交 联剂0.24份、水340份。
[0031]所述动物粪便是干燥的目数为40~140目粉，包括发酵马粪、发酵牛粪、发酵鸡粪、 发酵羊粪、发酵猪粪，所述各成分的质量比为10:5:7:3:6; 所述丙烯酸有效成分含量为99%; 所述沸石粉的目数为120~350目； 所述高粱秸杆粉和大豆秸杆粉的目数为50~130目； 所述碳酸氢铵的有效成分含量为98%; 所述磷酸铵的有效成分含量为99%; 所述氯化铵的有效成分含量为99.5%; 所述的江蓠粉的目数为40~250目； 所述固氮菌菌剂采用市场上现有的产品，其中有效活菌数含量为30亿每克； 所述11引噪乙酸的有效成分含量为98%; 所述玉米胚芽柏粉、菜籽饼粉和甘蔗渣粉的目数为40~120目； 所述獐茅粉的目数为50~170目； 所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为3: 2; 所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
[0032]实施例4 一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂及其制备方法 所述植物保水剂，制备方法包括： (1)动物粪便的处理： a、称取 称取实施例1~3所述的动物粪便、丙烯酸、丙烯酰胺、沸石粉、引发剂、交联剂、水。
[0033] b、组料中和 在夹层锅里先将丙烯酸和水混合，然后混入粉末状动物粪便和沸石粉并搅拌均匀成混 合液，往混合液里慢慢添加氨水，边添加边搅拌，中和时让水通过夹层锅的夹层流动来进行 冷却并控制混合液的液温为35~40°C。
[0034] c、交联聚合 往上述混合液里加入交联剂进行交联，往混合液里加入引发剂，同时对夹层锅进行加 热，将混合液的液温加热至恒温65 °C来引发聚合，得到动物粪便产物。
[0035] (2)称取各成分 按照实施例1~3所述的保水剂配方，称取高粱秸杆粉、大豆秸杆粉、碳酸氢铵、磷酸铵、 氯化铵、江蓠粉、固氮菌菌剂、吲哚乙酸、玉米胚芽柏粉、菜籽饼粉、甘蔗渣粉、獐茅粉。
[0036] (3)混合 将制得动物粪便产物、高粱秸杆粉、大豆秸杆粉、碳酸氢铵、磷酸铵、氯化铵、江蓠粉、固 氮菌菌剂、吲哚乙酸、玉米胚芽柏粉、菜籽饼粉、甘蔗渣粉、獐茅粉混合均匀，制得混合物； (4)制得粒剂 将上述混合物输送到造粒机进行干燥制粒，干燥温度为65°C~80°C，制得粒剂，然后过 50~180目的筛网，含水量控制在1%以内。
[0037]实施例5-种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂的性能测试 (1)保水剂吸水性能测定 首先准确称取实施例1至实施例3制备的保水剂样品10g放置于纱布袋中，分别置于不 同水介质（雨水、自来水)及浓度为〇. 6%的NaCl水溶液中，使保水剂样品与溶液充分接触，室 温下放置24h，吸水后过滤至30S无水滴下为准。过滤后，称取样品吸水后的重量，测定保水 剂吸水后的重量能够达到自身重量的倍数。
[0038] (2)保水剂的保水性能测定 将上述实验中吸水饱和的保水剂放置在空气中，在20~25°C下放置10天，测定保水剂 重量能够达到自身重量的倍数。
[0039] (3 )保水剂在不同水分条件下对土壤保水能力的影响 测定保水剂在不同水分条件下对土壤保水能力，在土壤达到饱和状态的不同水分条件 下，分别添加本发明的保水剂，查看土壤内水分完全蒸发所需天数。
[0040] 由此可见本发明制备的保水剂在土壤中使用后，大大提高了土壤的保水能力。
[0041] (4)保水剂的降解性能 准确称取实施例1至实施例3制备的保水剂样品lg，添加到100ml自来水中，用lmol/ LHCI调pH至4.6后，在30 °C磁力搅拌下加入淀粉酶1%，及纤维素酶4%，酶解36-96h后的残渣 用水洗净表面糊状物，50°C烦躁24h后称重。
[0042] 降解率%=[(G1-G2)/W] X 100% 其中，G1是酶解前样品的质量(g)，G2是酶解后样品的质量(g)，W为样品中海藻的质量 (g)〇
[0043] 实施例6-种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂在小麦种植地中应用 在盐碱地中开辟出四个试验小区，分别为试验小区A、试验小区B、试验小区C和试验小 区D，每个试验小区的长度大约为10-15m，四个试验小区的土壤中水含量一致，土壤中含水 量为10%，先对盐碱地用土壤调节剂进行调节，然后再种植上小麦。
[0044] 试验小区A:将实施例1中产品在水源处将保水剂干剂吸水成凝胶剂后用桶或袋装 至地里，保水剂干剂的用量为3.6-5.3kg/亩，在植株行距主茎5-20cm处挖一平行沟，深至根 部，把凝胶剂均匀撒入沟内，翻混均匀后覆土掩盖，并进行灌溉，灌溉完成后立即测定土壤 中含水量。
[0045] 试验小区B:将实施例2中产品在水源处将保水剂干剂吸水成凝胶剂后用桶或袋装 至地里，保水剂干剂的用量为3.6-5.3kg/亩，在植株行距主茎5-20cm处挖一平行沟，深至根 部，把凝胶剂均匀撒入沟内，翻混均匀后覆土掩盖，并进行灌溉，灌溉完成后立即测定土壤 中含水量。
[0046] 试验小区C:将实施例3中产品在水源处将保水剂干剂吸水成凝胶剂后用桶或袋装 至地里，保水剂干剂的用量为3.6-5.3kg/亩，在植株行距主茎5-20cm处挖一平行沟，深至根 部，把凝胶剂均匀撒入沟内，翻混均匀后覆土掩盖，并进行灌溉，灌溉完成后立即测定土壤 中含水量。
[0047] 试验小区D:作为对照试验小区，不施用本保水剂，对种植地进行灌溉，灌溉完成后 立即测定土壤中含水量。
[0048]调查与统计方法:分别在种植地灌溉后的1天、3天、5天、7天、9天。
[0049] 试验结果： (1) 本发明制备的保水剂对盐碱地中土壤的保水能力具有良好的效果。
[0050] 对盐碱地中土壤的保水能力：灌溉后Id 土壤含水量为67%-71%，灌溉后3d 土壤含水 量为57%-66%，灌溉后5d 土壤含水量为52%-57%，灌溉后7d 土壤含水量为41%-47%，灌溉后9d 土壤含水量为34%-41%。
[0051] 表1本发明制备的保水剂对盐碱地中土壤的保水效果
(2) 本发明制备的保水剂对小麦植株的病害防治具有一定效果。
[0052] 对小麦种植地中常见的病害：白粉病、锈病、病毒病的防效分别达到44.5-49.5%、 42 · 4-51 · 7%、44 · 9-47 · 8%，具体指标见表 2。
[0053] 表2本发明制备的保水剂对小麦种植地中的病害的防治效果
(3) 本发明制备的保水剂对小麦植株无任何副作用，安全性高，还取得意想不到的效 果，小麦植株的产量有明显的提高作用，亩产达750-880斤；小麦中钙和粗纤维含量也显著 提高，钙含量为〇. 17-0.26g/100g，粗纤维含量为2.2-2.8g/100g，具体见表3。
[0054] 表3小麦的产量、小麦中钙以及粗纤维含量
本发明中对照为不使用本发明所述保水剂情况。
[0055] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂，其特征在于:所述保水剂，包括动物 粪便、丙烯酸、沸石粉、高粱秸杆粉、大豆秸杆粉。2. 根据权利要求1所述的一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂，其特征在于： 所述保水剂，以重量份计，包括以下组分:动物粪便20~50份、丙烯酸110~260份、沸石粉7 ~17.1份、高粱秸杆粉3.5~8.1份、大豆秸杆粉3.6~8.2份、碳酸氢铵2.2~4.8份、磷酸铵 1.4~3.5份、氯化铵2.3~5.1份、江蓠粉1.3~3.3份、固氮菌菌剂2.2~5.3份、吲噪乙酸1.3 ~3.2份、玉米胚芽柏粉2.3~4.9份、菜籽饼粉1.4~3.2份、甘蔗渣粉1.4~3.2份、獐茅粉 1 · 2~3.1份、引发剂0· 5~1 · 17份、交联剂0· 1~0· 24份、水140~340份。3. 根据权利要求2所述的一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂，其特征在于： 所述动物粪便是干燥的目数为40~140目粉，包括发酵马粪、发酵牛粪、发酵鸡粪、发酵羊 粪、发酵猪粪，所述各成分的质量比为10:5:7:3:6。4. 根据权利要求2所述的一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂，其特征在 于:所述引发剂为过硫酸铵和亚硫酸氢钠，过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为3: 2。5. 根据权利要求2所述的一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂，其特征在于： 所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺。6. 根据权利要求2所述的一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂，其特征在于： 所述沸石粉的目数为120~350目；所述高粱秸杆粉和大豆秸杆粉的目数为50~130目，所 述玉米胚芽柏粉、菜籽饼粉和甘蔗渣粉的目数为40~120目。7. -种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂的制备方法，其特征在于:所述制备 方法包括动物粪便的处理，所述动物粪便的处理包括组料中和步骤、交联聚合步骤。8. 根据权利要求7所述的一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂的制备方法， 其特征在于:所述组料中和步骤，中和时让水通过夹层锅的夹层流动来进行冷却并控制混 合液的液温为35~40 °C。9. 根据权利要求7所述的一种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂的制备方法， 其特征在于:所述交联聚合步骤，混合液的液温加热至恒温65°C来引发聚合。10. -种含有动物粪便原料的盐碱地小麦用保水剂及其在盐碱地小麦种植中的应用， 其特征在于:所述保水剂的用量为3.6-5.3kg/亩。
【文档编号】A01N65/44GK106047359SQ201610372788
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】王胜
【申请人】山东胜伟园林科技有限公司