本發明涉及一種生化木質素有機水溶肥及其制備方法，屬于有機肥料技術領域。
背景技術：
從70年代左右開始，在農業林業方面的施用化肥量逐年上升，化學肥料具有成分單純、養分含量高、肥效快、肥勁猛的特點，可在短時間內滿足作物的生長需要，因此受到廣大農戶的歡迎，但長期使用會使土壤團粒結構遭到破壞，易造成土壤板結、土質變硬，從而影響作物生長；同時由于長期使用大量農藥，致使害蟲產生耐藥性，對水源土壤和農作物造成污染，農產品質量下降，農藥殘留超標嚴重。
當前的化肥施用量是80年代的10倍以上，長期使用會產生以下幾個嚴重問題：
(1)浪費資源，因目前的常規氮磷鉀復合肥的制備工藝較粗曠，其利用率低；
(2)畝用量大，一般常規化肥用量在每畝110公斤左右，從而增加農民成本；
(3)由于用量大，實際植物吸收不完全，所以造成會不同程度的土壤污染。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種生化木質素有機水溶肥，解決了傳統化學肥料存在的利用率低、易造成土壤板結、土質變硬的問題，具有施用方便、容易被植物吸收、能夠改良土壤結構的特點，本發明同時提供其制備方法。
本發明所述的生化木質素有機水溶肥，由以下重量份數的原料制成：
其中：
所述的生化木質素的制備方法如下：
(1)以秸稈作為原料，先通過粉碎機進行切斷、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，得到生化木質素黑液；
(2)向木質素黑液中加入15～90ppm的Ca(OH)2進行絮凝沉淀，經過濾精度為18～23μm的過濾器進行過濾，得到生化木質素清液；
(3)將生化木質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分離器中，控制蒸發負壓為-0.85～-0.89MPa、溫度為70～90℃、通量為10～20m3，得到超濾濃黑液，將超濾清液通過卷式納濾膜進行過濾分離，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分離器，控制蒸發壓力為-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輸送裝置送入噴霧干燥器，控制干燥負壓為-0.21～-0.53MPa、進風溫度為200～300℃、出風溫度90～180℃，最終得到粒度為200～300目的生化木質素，顏色為棕褐色或黑色；
所述的纖維素泥餅是由造紙廠產生的木質素黑液經板框壓濾機進行壓濾后而制得。
所述的硝酸溶液的濃度為0.1～0.3mol/L。
所述的生物促生劑優選的型號為XZ8809，生產廠家為廣州小眾環保科技有限公司，生物促生劑能給微生物提供碳源及氮源，同時含有各種酶及有機酸，能有效的促進微生物的生長與繁殖，同時提高尿素、磷酸氫二鉀使用效率去除土壤中的部分殘留的農藥。
本發明所述的生化木質素有機水溶肥的制備方法，是先將生化木質素用水進行溶解，再加入硝酸溶液調節pH值至8.5～10，然后依次加入磷酸氫二鉀、尿素、纖維素泥餅、生物促生素，最終得到生化木質素有機水溶肥。
在施用本發明的生化木質素有機水溶肥時，每畝農田的用量為50～100mL，稀釋300～400倍時采用噴施方式，稀釋1000倍時采用沖施澆灌方式，稀釋至3000～4000倍時需采用滴灌的方式。
本發明中：
生化木質素有機水溶肥是一種能夠完全溶解于水的多元素肥料，相對于傳統的過磷酸鈣、造粒復合肥等非全水溶肥料和緩釋品種，具有速溶、吸收率高、見效快、無殘渣、施用方便等顯著優點。同時，水溶性肥料作為目前灌溉施肥的主流，能夠節水、節肥、節省工時。
纖維素泥餅中含有羧甲基纖維素鈉，隨著羧甲基纖維素鈉含量的增大，土壤水穩性團聚體含量增大，土壤分形維數減小，土壤黏粒和粉粒比例減少，砂粒比例增多，黏粒和粉粒均與土壤分形維數呈正相關關系，砂粒與分形維數呈負相關關系，黏粒含量對土壤分形維數影響最為顯著，土壤中＜0.1mm的顆粒含量減少，而≥0.1mm的顆粒含量均有不同程度的增加，隨著羧甲基纖維素鈉含量的增大，土壤的持水能力增強，土壤滯留含水率、飽和含水率及與進氣值相關的系數均有所增大。
本發明的有益效果如下：
(1)本發明的生化木質素有機水溶肥能夠直接施用，方便省事，容易被植物吸收，相對于無機肥料，既改良了土壤結構，又提高了作物抗病蟲害的能力，還能保護植物根系，刺激植物生長，具有肥效快、營養均衡、施用簡便的特點。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明做進一步描述。
實施例1
生化木質素有機水溶肥由以下重量份數的原料制成：
其中：
所述的生化木質素的制備方法如下：
(1)以秸稈作為原料，先通過粉碎機進行切斷、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，得到生化木質素黑液；
(2)向木質素黑液中加入15～90ppm的Ca(OH)2進行絮凝沉淀，經過濾精度為20μm的過濾器進行過濾，得到生化木質素清液；
(3)將生化木質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分離器中，控制蒸發負壓為-0.85～-0.89MPa、溫度為70～90℃、通量為10～20m3，得到超濾濃黑液，將超濾清液通過卷式納濾膜進行過濾分離，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分離器，控制蒸發壓力為-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輸送裝置送入噴霧干燥器，控制干燥負壓為-0.21～-0.53MPa、進風溫度為200～300℃、出風溫度90～180℃，最終得到粒度為210目的生化木質素，顏色為棕褐色或黑色。
生化木質素有機水溶肥的制備方法如下：先將生化木質素用水進行溶解，再加入硝酸溶液調節pH值至8.5～10，然后依次加入磷酸氫二鉀、尿素、纖維素泥餅、生物促生素，最終得到生化木質素有機水溶肥。
應用例1
試驗地點：安徽省淮南市壽縣炎劉鎮新橋國際產業園安徽格義循環經濟產業園有限公司。
種植環境：智能溫室大棚，總面積5000m2；
西紅柿品種：金輝1號小湯山
采用實施例1中得到的生化木質素有機水溶肥與普通的肥料做對比試驗，種植面積1500m2，隨機均分成3個番茄種植區域。種植區域1作為空白試驗；種植區域2施用生化木質素有機水溶肥；種植區域3施用普通肥料。試驗方法如下：
開花前，每周對種植區域2的根部土壤施用生化木質素有機水溶肥8mL，葉面噴灑生化木質素有機水溶肥3～6mL；對種植區域3的根部土壤施用普通肥料9mL(濃度0.2％～0.5％)，葉面噴灑清水2～16mL。
開花后每七日對種植區域2的根部土壤施用生化木質素有機水溶肥15mL，葉面噴灑秸稈有機液5～15mL；對種植區域3的根部土壤施用濃度為0.2％～0.4％的普通肥料20mL，葉面噴灑清水5～15mL。
對番茄生長指標進行如下測定：
(1)用直尺測量株高(子葉節至生長點)；
(2)用游標卡尺測量與子葉展開方向平行的子葉節粗度；
(3)用臺式掃描儀及圖像分析軟件分析葉面積；
(4)植株用去離子水沖洗干凈，吸干表面水分，在根莖相連處剪斷分為地上部和地下部，用萬分之一電子天平(廠家：上海菁海儀器有限公司，型號：FA2004N)測定鮮重，在電熱恒溫鼓風干燥箱(廠家：上海三發科學儀器有限公司，型號：DHG-9070)中105℃下殺青20min后降溫到70℃下烘干到恒重，用萬分之一電子天平測定干重。壯苗指數按以下公式計算：
壯苗指數＝(莖粗/株高+地下部干重/地上部干重)×全株干重。
得到的實驗數據見表1。
表1施肥種類對番茄幼苗數量性狀的影響
由表1可知：施用生化木質素有機水溶肥的番茄對比其它施肥類型，通風透光好，葉面積大，根系發達；果面光澤好，成熟度整齊，口感好；抗臍腐病能力強；施用生化木質素有機水溶肥比施用普通肥料增產38.8％。