本發(fā)明涉及緩釋肥料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種菠菜高效肥料及其制備方法。

背景技術(shù)：

化肥作為重要的農(nóng)業(yè)資料, 在提高糧食產(chǎn)量方面起到了舉足輕重的作用，盡管我國肥量總量大，但肥料利用效率遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國家水平。我國傳統(tǒng)的肥料施肥中氮肥利用率為30%～35%、磷肥當(dāng)季利用率8%～20%、鉀肥利用率約50%，大部分營養(yǎng)分隨著滲漏和蒸發(fā)流失在空氣和地下水中，不但浪費(fèi)嚴(yán)重，而且會造成土壤、空氣、地下水等環(huán)境污染。因此，對肥料進(jìn)行改性，提高肥效是降低肥料用，提高利用率的有效途徑。例如目前緩控釋肥就是提高化肥利用率的有效措施之一，緩控釋肥能有效地控制養(yǎng)分的釋放、延長肥效期、滿足作物整個生育期對肥料養(yǎng)分的需要、可最大限度地提高肥料的利用率、減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，對促進(jìn)農(nóng)林業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要作用，是21世紀(jì)肥料產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。

牡蠣殼的由粒細(xì)胞不斷分泌無機(jī)鹽堆積而形成的。在牡蠣殼的形成中，有機(jī)生物大分子作為框架，誘導(dǎo)晶體形成，使得碳酸鈣分子不斷有次序的堆積，逐漸形成具有較高密度的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。牡蠣殼主要是有三層結(jié)構(gòu)組成，最外層是厚度極薄的硬化蛋白角質(zhì)層，中間是鈣質(zhì)纖維交織，含有較多天然氣孔的棱柱層，主要是由方解石構(gòu)成，內(nèi)層是珍珠層，主要是由文石構(gòu)成。在牡蠣的三層結(jié)構(gòu)中，最主要的棱柱層，呈葉片狀結(jié)構(gòu)，含有大量微孔，經(jīng)過煅燒后，CO2排除，剩余主要成分是氧化鈣，物質(zhì)發(fā)生分解，原來的孔道發(fā)生改變，形成復(fù)雜的多孔型結(jié)構(gòu)，牡蠣殼的物質(zhì)組成分為無機(jī)質(zhì)和有機(jī)質(zhì)兩部分，無機(jī)質(zhì)部分碳酸鈣為主，占牡蠣殼質(zhì)量90%以上，其中，鈣元素約占39.78%，此外，還包含銅、鐵、鋅、錳、鍶等20多種微量元素；牡蠣殼的有機(jī)成分約占牡蠣殼質(zhì)量的3-5%，含有甘氨酸、胱氨酸、蛋氨酸等17中氨基酸。

過氧化鈣，化學(xué)分子式CaO2，是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，白色至淡黃色無臭，在水及潮濕空氣中緩慢釋放氧氣、可用作殺菌劑、防腐劑、發(fā)酵劑、油類漂白劑和封閉泥膠快干劑以及增氧供氧劑。但是過氧化鈣直接使用時，面臨著遇水遇潮氣過于快速釋放氧氣的缺陷和不足。由于可以通過氧化鈣結(jié)合雙氧水以及適量的水生成穩(wěn)定過氧化鈣晶體，如化學(xué)式所示， CaO+H2O2+7H2O→CaO2?8H2O，在該反應(yīng)體系中，需要對生成的過氧化鈣晶體進(jìn)行過濾、沖洗、加熱干燥等一系列程序才能得到穩(wěn)定的過氧化鈣。

牡蠣殼來源廣泛，借助牡蠣殼開發(fā)高效廉價的緩釋肥，對提高肥料的利用率具有重大的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種菠菜高效肥料及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種菠菜高效肥料，包括以下重量份組分：牡蠣殼81-82、微晶纖維素33-34、納米沸石44-45、粘性納米陶土43-44、海泡石粉50-60、棉籽粕100-120、苔蘚160-170、茶葉渣190-200、生物發(fā)酵菌8-9、茶籽提取物10-11、氨基酸12-13、鈦素6-7、甘氨酸鋅9-10、甘氨酸硼7-8、甘氨酸錳6-7、磷脂粉11-12、核苷酸6-7、小分子可溶性殼聚糖9-10、氧化淀粉12-13、β-環(huán)糊精6-7、適量的雙氧水、適量的氨水、適量的水。

所述的一種菠菜高效肥料制備方法，包括以下步驟：

(1)將牡蠣殼放入粉碎器中粉碎20-30min，過300目，之后放入馬沸爐中，在900-950℃下煅燒3-4h，得煅燒牡蠣殼粉，將煅燒牡蠣殼粉中加入總重量3-5倍的氨水以及10-12倍的水，在室溫下超聲并機(jī)械攪拌20-40min，形成反應(yīng)底液；將雙氧水在室溫以滴加到不斷攪拌的反應(yīng)底液中進(jìn)行反應(yīng)，雙氧水滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)10-20min，形成包含過氧化鈣晶體沉淀的反應(yīng)液，其中雙氧水與煅燒牡蠣殼粉的摩爾比為7-10:1；將反應(yīng)液上層澄清和下層沉淀分開，得復(fù)合液和沉淀備用；將沉淀中加入微晶纖維素，高壓均質(zhì)攪拌均勻，然后冷卻在室溫室壓加入納米沸石、粘性納米陶土、以及總重量4-5倍的水混合攪拌均勻，得包膜液備用；

(2)將茶籽提取物、氨基酸、鈦素、甘氨酸鋅、甘氨酸硼、甘氨酸錳、磷脂粉、核苷酸混合，并加入總重量3-5倍的水混合攪拌均勻，得營養(yǎng)液備用；

(3)將海泡石粉、棉籽粕、苔蘚、茶葉渣混合粉碎，過300目，之后加入營養(yǎng)液、生物發(fā)酵菌以及總重量0.34-0.35倍的水?dāng)嚢杈鶆蛑螅阎贸擅呵蛐螤畹膸Э字鶢疃逊?，?5-40℃下堆置發(fā)酵26-38d，將堆肥發(fā)酵按時間均分成2個階段，在第2個階段開始時加入步驟（1）得到的復(fù)合液，待發(fā)酵結(jié)束，粉碎帶孔柱狀堆肥，加入小分子可溶性殼聚糖、氧化淀粉、β-環(huán)糊精混合攪拌均勻之后，調(diào)整水分含量為總重量48-50%，之后采用圓形造粒機(jī)制造直徑1.25-1.45mm的球型肥料顆粒備用；

(4)將球型肥料顆粒放置帶高壓噴頭和熱風(fēng)烘烤的在高溫滾動流化床上，將步驟（1）得到的包膜液通過高壓噴頭重復(fù)3-5次均勻的噴灑在球型肥料顆粒，每次噴灑時配合134.5-140℃的熱風(fēng)烘烤，待操作完畢，在采用44.5-50℃干燥1.6-2h，冷卻，袋裝即得。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明采用海泡石粉、棉籽粕、苔蘚、茶葉渣配合茶籽提取物、氨基酸、鈦素、甘氨酸鋅、甘氨酸硼、甘氨酸錳、磷脂粉、核苷酸等營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)生物發(fā)酵菌發(fā)酵后制備了一種包膜緩釋肥料，肥料本身富含有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)，營養(yǎng)豐富，采用可以供氧并動態(tài)調(diào)整孔隙的包膜層，肥效時間長，能夠長時間的釋放有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分，能夠滿足菠菜的生長發(fā)育需求，提高其微量元素含量，防治菠菜枯萎病、青枯病、黃萎病，使其翠綠具有高賣相和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)其高效栽培；所采用的包膜層采用牡蠣殼、納米膨潤土、活化納米粘性土制備而成，牡蠣殼經(jīng)過煅燒、堿性環(huán)境下與雙氧水反應(yīng)生成穩(wěn)定過氧化鈣晶體和堿液，穩(wěn)定過氧化鈣晶體經(jīng)聚乳酸包膜后與納米沸石、粘性納米陶土直接結(jié)合制備包膜層，并經(jīng)過肥料顆粒的整體干燥去除過氧化鈣晶體的水分，實(shí)現(xiàn)加載穩(wěn)定過氧化鈣的肥料包膜層，系統(tǒng)的克服了過氧化鈣易溶于水快速釋放氧氣不便直接利用在長效緩釋肥中的缺陷和不足；同時，發(fā)酵過程成充分利用堿液，提高了原料利用效率，并克服了發(fā)酵酸性環(huán)境對發(fā)酵菌的抑制，提高了發(fā)酵效率，豐富了肥料的營養(yǎng)和可吸收利用的小分子物質(zhì)含量；

該包膜肥料的使用過程中，富含過氧化鈣包膜層在水的作用下，過氧化鈣與水反應(yīng)，一部分釋放氧氣同時生成具有粘結(jié)性能的氫氧化鈣，一方面動態(tài)調(diào)控包膜層的孔隙，調(diào)整肥料的釋放效率，減緩包膜層的崩解速率，另一方面促進(jìn)植物的新陳代謝，具體表現(xiàn)如下:一是可打破城區(qū)土壤板結(jié)、疏松土壤、提高土壤透氣性，從而使受約束的營養(yǎng)物和水分在土壤中更加有效的運(yùn)動，能提高土壤微生物群體總數(shù)和種類多樣性、增強(qiáng)土壤肥水滲透力、減少病蟲害發(fā)生，二是能持續(xù)穩(wěn)定的提供氧改善植物根部的缺氧狀態(tài)促進(jìn)種根系的生長發(fā)育，具有一箭雙雕的效果，可以一定程度上取代高代價包膜材料。

本發(fā)明的包膜肥料材料來源廣泛，價格成本低，制備工藝操作簡單，功效顯著、能夠廣泛應(yīng)用和推廣。

具體實(shí)施方式

一種菠菜高效肥料，包括以下重量份組分：牡蠣殼81、微晶纖維素33、納米沸石44、粘性納米陶土43、海泡石粉50、棉籽粕100、苔蘚160、茶葉渣190、生物發(fā)酵菌8、茶籽提取物10、氨基酸12、鈦素6、甘氨酸鋅9、甘氨酸硼7、甘氨酸錳6、磷脂粉11、核苷酸6、小分子可溶性殼聚糖9、氧化淀粉12、β環(huán)糊精6、適量的雙氧水、適量的氨水、適量的水。

所述的一種菠菜高效肥料制備方法，包括以下步驟：

(1)將牡蠣殼放入粉碎器中粉碎20min，過300目，之后放入馬沸爐中，在900℃下煅燒3h，得煅燒牡蠣殼粉，將煅燒牡蠣殼粉中加入總重量3倍的氨水以及10倍的水，在室溫下超聲并機(jī)械攪拌20min，形成反應(yīng)底液；將雙氧水在室溫以滴加到不斷攪拌的反應(yīng)底液中進(jìn)行反應(yīng)，雙氧水滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)10min，形成包含過氧化鈣晶體沉淀的反應(yīng)液，其中雙氧水與煅燒牡蠣殼粉的摩爾比為7:1；將反應(yīng)液上層澄清和下層沉淀分開，得復(fù)合液和沉淀備用；將沉淀中加入微晶纖維素，高壓均質(zhì)攪拌均勻，然后冷卻在室溫室壓加入納米沸石、粘性納米陶土、以及總重量4倍的水混合攪拌均勻，得包膜液備用；

(2)將茶籽提取物、氨基酸、鈦素、甘氨酸鋅、甘氨酸硼、甘氨酸錳、磷脂粉、核苷酸混合，并加入總重量3倍的水混合攪拌均勻，得營養(yǎng)液備用；

(3)將海泡石粉、棉籽粕、苔蘚、茶葉渣混合粉碎，過300目，之后加入營養(yǎng)液、生物發(fā)酵菌以及總重量0.34倍的水?dāng)嚢杈鶆蛑?，堆置成煤球形狀的帶孔柱狀堆肥，?5℃下堆置發(fā)酵26d，將堆肥發(fā)酵按時間均分成2個階段，在第2個階段開始時加入步驟（1）得到的復(fù)合液，待發(fā)酵結(jié)束，粉碎帶孔柱狀堆肥，加入小分子可溶性殼聚糖、氧化淀粉、β環(huán)糊精混合攪拌均勻之后，調(diào)整水分含量為總重量48%，之后采用圓形造粒機(jī)制造直徑1.25mm的球型肥料顆粒備用；

(4)將球型肥料顆粒放置帶高壓噴頭和熱風(fēng)烘烤的在高溫滾動流化床上，將步驟（1）得到的包膜液通過高壓噴頭重復(fù)3次均勻的噴灑在球型肥料顆粒，每次噴灑時配合134.5℃的熱風(fēng)烘烤，待操作完畢，在采用44.5℃干燥1.6h，冷卻，袋裝即得。

取兩塊面積均為18畝的菠菜基地，分為對照組和實(shí)驗(yàn)組。對照組使用市售普通肥，每畝用肥料32kg，實(shí)驗(yàn)組使用本發(fā)明制得的高效肥，每畝用肥料32kg。兩塊菠菜基地相鄰，日照和田間照料一致，成熟后分別采摘，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)對照組發(fā)病率為13%，實(shí)驗(yàn)組發(fā)病率為6%，對照組平均畝產(chǎn)1816kg，實(shí)驗(yàn)組平均畝產(chǎn)2320kg。同時使用本發(fā)明肥料的實(shí)驗(yàn)組，土壤結(jié)塊明顯減少。說明實(shí)驗(yàn)組使用本發(fā)明的肥料后抗逆性和畝產(chǎn)量都得到提高了，發(fā)病率減少了7%，平均畝產(chǎn)量提高了504kg，土壤結(jié)塊減少。