本發(fā)明涉及一種小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥及其制備方法，屬于有機(jī)緩釋肥技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國(guó)是小麥生產(chǎn)大國(guó)，小麥對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著十分重要的作用，小麥的種植過(guò)程中需要施用化肥，目前多使用無(wú)機(jī)肥料，但長(zhǎng)期使用會(huì)使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，易造成土壤板結(jié)、土質(zhì)變硬，從而影響小麥生長(zhǎng)，對(duì)小麥生長(zhǎng)促進(jìn)作用不明顯，且對(duì)于有機(jī)肥來(lái)說(shuō)，雖富含有機(jī)質(zhì)，但養(yǎng)分釋放緩慢，小麥吸收慢、肥效低，各種有效養(yǎng)分之間達(dá)不到有效平衡。現(xiàn)在農(nóng)村普遍采用增施氮肥的方法來(lái)提高小麥產(chǎn)量，然而長(zhǎng)期大量施用無(wú)機(jī)氮肥會(huì)超出作物的吸收能力和土壤固持能力，導(dǎo)致土壤硝態(tài)氮隨降水和灌溉水淋入土壤深層，在根區(qū)以下土層積累，造成氮素淋失。農(nóng)田土壤中硝態(tài)氮的淋失造成了氮肥的大量損失，使地下水硝態(tài)氮濃度升高，水體中過(guò)量的硝酸鹽一方面可造成水體“藻華”現(xiàn)象，即水體富營(yíng)養(yǎng)化，另一方面，NO^3-在腸胃中可以還原為NO^2-，而NO^2-可形成致癌物質(zhì)亞硝胺，危害人畜的生命健康。

隨著人們生活水平和健康意識(shí)的提高，人們都非常重視小麥的安全性，對(duì)無(wú)公害、綠色食品的需求逐年增加。因此，開(kāi)發(fā)一種全新的小麥專(zhuān)用有機(jī)緩釋肥是當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥，具有緩釋效果好、保持土壤良性循環(huán)、顯著提高小麥產(chǎn)量和質(zhì)量的特點(diǎn)，本發(fā)明同時(shí)提供其制備方法。

本發(fā)明所述的小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥，由以下重量份數(shù)的原料制成：

其中，所述的木質(zhì)素的制備方法如下：

(1)以秸稈作為原料，先通過(guò)粉碎機(jī)進(jìn)行切斷、除塵，再于2.0～5.0MPa下汽爆2～6min，固液分離后向得到的固形物中加堿液，在78～135℃下蒸煮分離0.5～2h，得到木質(zhì)素黑液；

(2)向木質(zhì)素黑液中加入15～90ppm的Ca(OH)₂進(jìn)行絮凝沉淀，經(jīng)過(guò)濾精度為18～23μm的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，得到木質(zhì)素清液；

(3)將木質(zhì)素清液送入管式超濾膜中，控制超濾膜堆壓力為5.0～8.0MPa、溫度為30～60℃、通量為50～90m³，得到超濾濃液和超濾清液，將超濾濃液送入超濾單效蒸發(fā)分離器中，控制蒸發(fā)負(fù)壓為-0.85～-0.89MPa、溫度為70～90℃、通量為10～20m³，得到超濾濃黑液，將超濾清液通過(guò)卷式納濾膜進(jìn)行過(guò)濾分離，控制納濾膜堆壓力為15.0～20.0MPa、溫度為30～60℃、通量為10～20m³，得到納濾濃液和納濾清液，將納濾濃液送入納濾單效蒸發(fā)分離器，控制蒸發(fā)壓力為-0.85～-0.89MPa、溫度為70～90℃、通量4～10m³，得到納濾濃黑液；

(4)將超濾濃黑液和納濾濃黑液分別通過(guò)輸送裝置送入噴霧干燥器，控制干燥負(fù)壓為-0.21～-0.53MPa、進(jìn)風(fēng)溫度為200～300℃、出風(fēng)溫度90～180℃，最終得到粒度為200～230目的木質(zhì)素；

所述的高分子聚合物為聚乳酸，優(yōu)選的型號(hào)為PLA-4032D，生產(chǎn)廠家為美國(guó)NatureWorks。

所述的纖維素泥餅是由造紙廠產(chǎn)生的木質(zhì)素黑液經(jīng)板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾后而制得。

所述的酸性半纖維素液為秸稈經(jīng)粉碎機(jī)切斷后，于2.0～5.0MPa下汽爆2～6min，固液分離后向得到的固形物中加酸液，于78～135℃下蒸煮0.5～2h而產(chǎn)生的發(fā)酵廢液。

所述的堿性半纖維素液為秸稈經(jīng)粉碎機(jī)切斷后，于2.0～5.0MPa下汽爆2～6min，固液分離后向得到的固形物中加堿液，于78～135℃下蒸煮0.5～2h而產(chǎn)生的發(fā)酵廢液。

所述的氮肥為碳酸氫銨、硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸銨、硝酸銨鈣、硫酸銨、氯化銨、尿素中的任意一種。

所述的磷肥為磷酸鈣、重過(guò)磷酸鈣、磷酸銨、鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥、氨化過(guò)磷酸鈣、偏磷酸鈣中的任意一種或多種。

所述的鉀肥為草木灰、碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀、鉀瀉鹽中的任意一種或多種。

所述的植物細(xì)胞分裂素的主要成分是玉米素、玉米素核苷、芐氨基嘌呤和激動(dòng)素，細(xì)胞分裂素原粉是純天然、無(wú)公害、多組份發(fā)酵代謝產(chǎn)物。

本發(fā)明所述的小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥的制備方法是先將堿性半纖維素液、酸性半纖維素液、纖維素泥餅與木質(zhì)素混合均勻，再依次加入沸石粉、植物細(xì)胞分裂素、高分子聚合物、活性炭、氮肥、磷肥和鉀肥進(jìn)行攪拌，然后加入硝酸調(diào)節(jié)pH值為8.5～10，放入桶內(nèi)發(fā)酵10～15天，最后加入有機(jī)阿維菌素，得到小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥。

本發(fā)明中：

木質(zhì)素、氮肥、磷肥、鉀肥及硝酸作為主料來(lái)補(bǔ)充N(xiāo)、P、K元素，堿性半纖維素液和酸性半纖維素液與木質(zhì)素相結(jié)合，并加入纖維素泥餅、高子聚合物、有機(jī)阿維菌素、細(xì)胞分裂素作為為填料，其中木質(zhì)素中含有羥甲基、酚羥基、腐植酸，木質(zhì)素里的腐植酸與氮肥反應(yīng)，腐植酸分子解離后的主要官能團(tuán)是羧基COO-，而氨態(tài)氮屬于陽(yáng)離子(NH4+)，這兩種相反電荷的粒子會(huì)相互吸引，發(fā)生典型的中和反應(yīng)，形成的腐植酸銨非常穩(wěn)定，故有效地防止了氨態(tài)氮的揮發(fā)損失，具有促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育、增強(qiáng)抗逆性、改善土壤狀況和提高作物產(chǎn)量的作用，可以平衡營(yíng)養(yǎng)，改善土壤質(zhì)量，提高化肥利用率，減少環(huán)境污染。腐殖酸增強(qiáng)活性炭結(jié)構(gòu)疏松、孔隙大、有很強(qiáng)的吸附作用，腐殖酸具備對(duì)活性炭里的離子交換性、吸附分離性、催化性、熱穩(wěn)定性、耐酸性、可逆脫水性、導(dǎo)電性以及包膠氣體特性提高利用率。腐殖酸使得沸石粉含水的架狀鋁硅酸鹽礦物增多，加強(qiáng)沸石粉里的離子交換性、吸附分離性、催化性、熱穩(wěn)定性、耐酸性、可逆脫水性、導(dǎo)電性以及包膠氣體特性利用率，腐殖酸可吸附肥料中的氨、氮等氣體和銨離子等，可提高土壤的鹽基交換容量，增加土壤中的鉀、鈉、鈣、鎂等陽(yáng)離子，從而提高土壤肥力，還可控制氮素硝酸化，較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換能力。

腐植酸與磷反應(yīng)，大量實(shí)驗(yàn)表明，腐植酸肥料與磷肥混合施用，可以減少無(wú)磷的固定，活化土壤固定態(tài)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，磷在土壤中垂直移動(dòng)2-3cm，添加腐植酸可增加4-6cm，增加近一倍。腐植酸對(duì)磷礦的分解有明顯的效果，并且對(duì)速效磷的保護(hù)、減少速效磷的固定、促進(jìn)作物根部對(duì)磷吸收以及提高磷肥的利用率方面均有極高的價(jià)值。

磷肥的當(dāng)季節(jié)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。土壤對(duì)磷的固定作用主要原因是因?yàn)榱追适┤胪寥篮筮M(jìn)行著兩個(gè)重要作用：一是磷化合物沉淀作用，二是土壤對(duì)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顆粒表面或者與土壤中一些物質(zhì)(Fe、Al、Ca等)生成不同形態(tài)的難溶態(tài)磷酸鹽，從而在很大程度上影響磷的釋放和對(duì)植物的有效性，腐殖酸能使土壤中的無(wú)效磷轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Я祝沟昧追十?dāng)季節(jié)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，且其含有鈣、鈉、鉀、磷等離子，這些成分容易被置換出來(lái)，有助于改變土壤營(yíng)養(yǎng)的結(jié)構(gòu)。

腐植酸與磷反應(yīng)能使土壤中的無(wú)效磷轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Я?，可以減少無(wú)磷的固定，活化土壤固定態(tài)磷，增加土壤速效磷含量，有助于作物根系吸收，使得磷肥當(dāng)季節(jié)的利用率提高70％-80％。提高土壤地力，且其含有鈣、鈉、鉀、磷等離子，這些成分容易被置換出來(lái)，有助于改變土壤營(yíng)養(yǎng)的結(jié)構(gòu)，不添加腐植酸，磷在土壤中垂直移動(dòng)2-3cm，添加腐植酸可增加4-6cm，增加近一倍。腐植酸對(duì)磷礦的分解有明顯的效果，并且對(duì)速效磷的保護(hù)、減少速效磷的固定、促進(jìn)作物根部對(duì)磷吸收以及提高磷肥的利用率方面均有極高的價(jià)值，可達(dá)到有效地粘結(jié)、攜載肥料養(yǎng)分，減緩肥料養(yǎng)分釋放速度，提高養(yǎng)分利用率，減少肥料損失，減輕施肥帶來(lái)的環(huán)境壓力，具有良好的生態(tài)環(huán)境效益，且含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，營(yíng)養(yǎng)全面，肥料成本較低，解決了現(xiàn)有控釋肥料生產(chǎn)技術(shù)中因?yàn)楣に噺?fù)雜、成本較高的難題，且原料均為天然或半天然材料，且加入全芽孢微生物菌劑可降解肥料中的組分，解決了某些控釋材料難于降解的問(wèn)題，也可降解土壤中的農(nóng)藥等有毒物質(zhì)，對(duì)病蟲(chóng)有抑制作用，是一種綠色環(huán)保小麥有機(jī)緩釋專(zhuān)用液肥。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)本發(fā)明的小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥中的各原料成分相互配合，協(xié)同作用，原料養(yǎng)分配比考慮了小麥全生育期總的養(yǎng)分需求，能夠全面供給冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)元素，是一種營(yíng)養(yǎng)全、功能多、綜合肥力高、增產(chǎn)潛力大的小麥專(zhuān)用有機(jī)緩釋液肥，同時(shí)，本發(fā)明產(chǎn)品有緩釋長(zhǎng)效作用，能提高肥料利用率，減少肥料用量和施用次數(shù)，減輕對(duì)環(huán)境的污染；

(2)能夠改良土壤，均衡釋放養(yǎng)分，兼具無(wú)機(jī)肥的速效和有機(jī)肥的長(zhǎng)效、緩效雙重優(yōu)勢(shì)，明顯提高了冬小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，從而提高冬小麥的經(jīng)濟(jì)效益；

(3)能殺菌除蟲(chóng)，有效減少土壤病蟲(chóng)害，預(yù)防小麥易產(chǎn)生的各種生理性病害，作物抗性增強(qiáng)，且不產(chǎn)生農(nóng)殘現(xiàn)象，不產(chǎn)生抗藥性。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1

小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥，其特征在于：由以下重量份數(shù)的原料制成：

其中，木質(zhì)素的制備方法如下：

(1)以玉米秸稈作為原料，先通過(guò)粉碎機(jī)進(jìn)行切斷、除塵，再于3.0MPa下汽爆5min，固液分離后向得到的固形物中加堿液，在90℃下蒸煮分離1h，得到木質(zhì)素黑液；

(2)向木質(zhì)素黑液中加入40ppm的Ca(OH)₂進(jìn)行絮凝沉淀，經(jīng)過(guò)濾精度為20μm的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，得到木質(zhì)素清液；

(3)將木質(zhì)素清液送入管式超濾膜中，控制超濾膜堆壓力為8.0MPa、溫度為30℃、通量為50m³，得到超濾濃液和超濾清液，將超濾濃液送入超濾單效蒸發(fā)分離器中，控制蒸發(fā)負(fù)壓為-0.85MPa、溫度為70℃、通量為10m³，得到超濾濃黑液，將超濾清液通過(guò)卷式納濾膜進(jìn)行過(guò)濾分離，控制納濾膜堆壓力為15.0MPa、溫度為30℃、通量為10m³，得到納濾濃液和納濾清液，將納濾濃液送入納濾單效蒸發(fā)分離器，控制蒸發(fā)壓力為-0.85MPa、溫度為70℃、通量4m³，得到納濾濃黑液；

(4)將超濾濃黑液和納濾濃黑液分別通過(guò)輸送裝置送入噴霧干燥器，控制干燥負(fù)壓為-0.21MPa、進(jìn)風(fēng)溫度為200℃、出風(fēng)溫度90℃，最終得到粒度為200目的木質(zhì)素。

小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥的制備方法如下：先將堿性半纖維素液、酸性半纖維素液、纖維素泥餅與木質(zhì)素混合均勻，再依次加入沸石粉、植物細(xì)胞分裂素、PLA-4032D、活性炭、尿素、氨化過(guò)磷酸和碳酸鉀進(jìn)行攪拌，然后加入硝酸調(diào)節(jié)pH值為8.5～10，放入桶內(nèi)發(fā)酵12天，最后加入有機(jī)阿維菌素，得到小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥。

應(yīng)用例1

試驗(yàn)地點(diǎn)：安徽省淮南市壽縣炎劉鎮(zhèn)新橋國(guó)際產(chǎn)業(yè)園安徽格義循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園有限公司

小麥品種：百農(nóng)207

采用實(shí)施例1得到的小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥與普通的肥料做對(duì)比試驗(yàn)，總種植面積14畝，隨機(jī)均分成4個(gè)種植區(qū)域。種植區(qū)域1：空白；種植區(qū)域2：30wt％小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥灌溉；種植區(qū)域3：純小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥灌溉；種植區(qū)域4：普通肥料。

基肥于播種前整田時(shí)期施入，蘗肥于播種后11天施用，拔節(jié)肥于小麥幼穗分化第一期施用(始穗期)，穗肥于小麥幼穗分化第二期施用(抽穗期)，粒肥于小麥幼穗分化第三期施用(齊穗期)。

試驗(yàn)過(guò)程中觀察記錄禾苗生長(zhǎng)情況，收獲時(shí)按區(qū)域?qū)嵭腥杖Q(chēng)，并用直尺測(cè)量株高(子葉節(jié)至生長(zhǎng)點(diǎn))。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1各種植區(qū)域小麥不同生長(zhǎng)期株高

由表1可知：

(1)不同施肥處理對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育影響較大，其中施用小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥的小麥在分蘗數(shù)、株高、葉綠素含量等指標(biāo)較為突出。

(2)成熟期不同施肥處理對(duì)小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)有影響，施用小麥用木質(zhì)素有機(jī)緩釋液肥的小麥有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重相對(duì)于普通化肥處理較高。