本發(fā)明涉及有機肥料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種植被恢復(fù)用生物質(zhì)有機肥料。
背景技術(shù):
隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;陌l(fā)展,農(nóng)業(yè)對于肥料、土壤肥力的要求不斷升級,而傳統(tǒng)無機肥的大量使用又導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)惡化,農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗性下降,制約了農(nóng)業(yè)種植的可持續(xù)發(fā)展。針對以上問題不少農(nóng)業(yè)種植戶選擇使用有機肥來改善種植條件,但有機肥制備過程中的關(guān)鍵步驟是對難分解的纖維素類物質(zhì)的分解,在植物秸稈的結(jié)構(gòu)中,纖維素是秸稈細胞壁的重要組成成分,起著支持和固定植物體的主要功能,難于被生物分解,阻礙了細胞內(nèi)容物的釋放和礦化。
為此,使用生物酶對植物纖維進行降解是一種較好的方法,但游離的生物酶在高溫、強酸、強堿、高離子濃度等條件下不夠穩(wěn)定,容易失活而降低其催化能力,造成了在應(yīng)用上的很大限制。
裸露土壤因土地貧瘠,土壤板結(jié),不適宜植物的生長,而又沒有較好的治理方法,為此,本發(fā)明人提供一種生物質(zhì)炭固載生物酶的方法,以提高酶的穩(wěn)定性和抗抑制性,并針對無植被裸露土壤的低肥力特點,提供了一種植被恢復(fù)用生物質(zhì)有機肥料,用以實現(xiàn)低成本的綠化覆蓋率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種植被恢復(fù)用生物質(zhì)有機肥料。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種植被恢復(fù)用生物質(zhì)有機肥料,由下列重量份的原料制成:甲酸鈣2-3、茶麩27-29、氧化淀粉3-4、海藻酸鈉7-8、魚骨粉6-7、甲殼素2-3、氯化鉀4-5、農(nóng)作物秸稈100-120、伊樂藻75-80、纖維素酶制劑5-6、蛋白酶制劑3-4、酸豆果19-21、水適量。
所述的生物質(zhì)有機肥料的制備方法的具體步驟如下:
(1)將酸豆果壓榨出汁后過濾,將濾液與甲酸鈣、海藻酸鈉混合并加熱至64-66℃,攪拌20分鐘后烘干,得粉末備用;
(2)將伊樂藻烘干后置于密封高溫爐中,以5-7℃/分的速度升溫至450℃,達到最終溫度后繼續(xù)加熱保溫90-120分鐘,冷卻后取出,將所得生物炭粉碎后過篩,取粒徑在0.15-0.25mm的顆粒備用;
(3)將生物炭與水按質(zhì)量比1:9混合后浸泡18-24小時,離心去除上清液后繼續(xù)重復(fù)浸泡,至上清液無色后將所得生物炭在55-60℃下烘干備用;
(4)將步驟3所得生物炭與0.2mol/L的高錳酸鉀溶液按質(zhì)量比1:12混合后,使用頻率為30-40kHz,功率為15W的超聲波超聲60-80分鐘以混勻,加熱蒸干后在放入高溫爐中在500-550℃下無氧熱解40-45分鐘,得到固載了錳氧化物的生物炭材料,備用;
(5)向步驟4所得生物炭材料中加入5-6倍質(zhì)量水,再加入纖維素酶制劑和蛋白酶制劑,調(diào)節(jié)液體PH為5.0-5.5,在室溫下緩慢攪拌10-20分鐘后浸漬7小時,過濾并在48-52℃下烘干,得到外源酶固定的生物炭復(fù)合材料;
(6)將步驟1所得酸豆果渣以及農(nóng)作物秸稈、魚骨粉、茶麩混合后進行堆肥發(fā)酵,待20天后堆肥溫度降低,加入氧化淀粉、甲殼素以及步驟5所得生物炭復(fù)合材料,繼續(xù)發(fā)酵12-15天;
(7)將步驟6所得發(fā)酵料在45-50℃低溫下烘干后粉碎,并與氯化鉀、步驟1所得粉末以及其他剩余物料混合置于造粒機中制粒,即得本發(fā)明生物質(zhì)肥料。
本發(fā)明的優(yōu)點是:
伊樂藻經(jīng)熱解后所得生物炭表面會被熱解過程中產(chǎn)生的無機鹽、醋液、焦油等副產(chǎn)物附著,因此采用與水混合浸泡離心洗脫以除去雜質(zhì),既提高了生物炭的吸附性能,又能防止雜質(zhì)進入土壤后造成的二次污染。
將錳氧化物固載在生物炭上可以大大提高其對重金屬的吸附效果,增強肥料顆粒對土壤重金屬污染的約束力,提高土壤安全性。
采用纖維素酶和蛋白酶協(xié)同作用對堆肥進行降解發(fā)酵,通過纖維素酶促進秸稈纖維素的降解,破壞秸稈細胞壁的骨架結(jié)構(gòu),再由蛋白酶分解秸稈細胞壁上的粗蛋白,在細胞壁上形成通道并提高氮含量,最終完全分解發(fā)酵料,顯著提高了肥料顆粒的養(yǎng)分含量。
本發(fā)明的生物質(zhì)有機肥適用于土壤裸露地帶植被恢復(fù)時的使用,主要提供了大量有效養(yǎng)分的同時提高土壤有機含量,提高土壤肥力水平,肥料中還添加了海藻酸鈉、甲殼素等多種根生長促進養(yǎng)分,保證了恢復(fù)植被的快速生長,對土地的綠化以及生態(tài)的改善具有極高的實用價值。
具體實施方式
一種植被恢復(fù)用生物質(zhì)有機肥料,由下列重量份(kg)的原料制成:甲酸鈣2、茶麩27、氧化淀粉3、海藻酸鈉7、魚骨粉6、甲殼素2、氯化鉀4、農(nóng)作物秸稈100、伊樂藻75、纖維素酶制劑5、蛋白酶制劑3、酸豆果19、水適量。
所述的生物質(zhì)有機肥料的制備方法的具體步驟如下:
(1)將酸豆果壓榨出汁后過濾,將濾液與甲酸鈣、海藻酸鈉混合并加熱至64℃,攪拌20分鐘后烘干,得粉末備用;
(2)將伊樂藻烘干后置于密封高溫爐中,以5℃/分的速度升溫至450℃,達到最終溫度后繼續(xù)加熱保溫90分鐘,冷卻后取出,將所得生物炭粉碎后過篩,取粒徑在0.15mm的顆粒備用;
(3)將生物炭與水按質(zhì)量比1:9混合后浸泡18小時,離心去除上清液后繼續(xù)重復(fù)浸泡,至上清液無色后將所得生物炭在55℃下烘干備用;
(4)將步驟3所得生物炭與0.2mol/L的高錳酸鉀溶液按質(zhì)量比1:12混合后,使用頻率為30kHz,功率為15W的超聲波超聲60分鐘以混勻,加熱蒸干后在放入高溫爐中在500℃下無氧熱解40分鐘,得到固載了錳氧化物的生物炭材料,備用;
(5)向步驟4所得生物炭材料中加入5倍質(zhì)量水,再加入纖維素酶制劑和蛋白酶制劑,調(diào)節(jié)液體PH為5.0,在室溫下緩慢攪拌10分鐘后浸漬7小時,過濾并在48℃下烘干,得到外源酶固定的生物炭復(fù)合材料;
(6)將步驟1所得酸豆果渣以及農(nóng)作物秸稈、魚骨粉、茶麩混合后進行堆肥發(fā)酵,待20天后堆肥溫度降低,加入氧化淀粉、甲殼素以及步驟5所得生物炭復(fù)合材料,繼續(xù)發(fā)酵12天;
(7)將步驟6所得發(fā)酵料在45℃低溫下烘干后粉碎,并與氯化鉀、步驟1所得粉末以及其他剩余物料混合置于造粒機中制粒,即得本發(fā)明生物質(zhì)肥料。
通過使用本發(fā)明生物質(zhì)有機肥,土壤肥力得到較大幅度的改善,其中有效氮、磷、鉀以及多種微量元素含量都得到提高,同時土壤的理化性質(zhì)也有所改善,具體表現(xiàn)在土壤干濕平衡,有機質(zhì)含量增加,土壤內(nèi)有益菌群數(shù)量增加,同時土壤中有機碳水平和土壤陽離子交換量都得到提高,最終實現(xiàn)了植被的快速繁育,達到生態(tài)綠化的目的,可以看出本發(fā)明有機肥具有極高的使用價值。