一種高效玉米秸稈有機肥及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于肥料的工藝技術領域，具體涉及到一種高效玉米秸桿有機肥及其制備方法。
【背景技術】
[0002]對于秸桿的處理:化學處理的一般方法是采用酸、堿、氨及氧等試劑，通過發生化學反應來破壞桿中三素的交聯結構，降低消化難度，從而提升發酵效率。酸化處理是一個水解程，可分為濃酸處理和烯酸處理兩類，但由于濃酸具有強腐蝕性，考慮到污染問題，處理后必須進行回收，因此烯酸處理更為常用；堿化處理常用的試NaOH、Ca(OH)2,似!10)3等，其作用就是破壞木質素的醚鍵，將半纖維素與木質素之間的酯鍵皂化，從削弱內部氫鍵作用，使原料水解膨脹，降低聚合度和結晶度，并伴隨著部分碳水化合的溶解，采用NaOH溶液實行浸泡處理，能夠引發秸中木質素形態結構的顯著變化，木質素的網狀結構遭到破壞使纖維素得以釋放，這是導致稻厭氧發酵產氣提高的根本內在因素。氨化處理采用的氨類試劑為堿性，亦可起到堿化用，但一般氨溶于水后與秸桿中的有機物發生氨解反應，形成銨鹽，能為微生物生長供必須的氮源。此外，氨化處理還可中和秸桿中的有機酸，使微生物的活性增強。
【發明內容】
[0003]為了提高富含木質素秸桿的利用率，通過微波的輻射作用及加入氨類堿液進行氨化作用，一方面提高秸桿表面的粗糙程度，擴大其與菌劑、化學元素、基質及其他成分的接觸面積，另一方面提高其親水性，改善秸桿表面對于水的極性，提高秸桿表面粘滯性，用做肥料后可提高土壤的膠質性能，調高土壤保水、保肥能力，提高土壤有機質等多項好處。
[0004]一種高效玉米秸桿有機肥，其特征在于，由以下重量份的原料制成:玉米秸桿50?70、碳酸氫銨5?8、尿素12?16、硫酸鉀15?20、鈣鎂磷肥10?15、干牛糞20?30、荷塘淤泥5?10、EM菌劑2?3、添加劑3?5和適量的水；
[0005]添加劑由以下重量份的原料制成:十二烷基硫酸鈉I?2、麥飯石粉6?8、醋酸乙烯7?10、乙醇6?9、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺2?3和適量的水30 ;制備方法是:于反應Il中將乙醇與水混合稀釋，然后加入醋酸乙稀及N, N-亞甲基雙丙稀酰胺，150?200r/min攪拌5?lOmin，最后依次加入十二燒基硫酸鈉和麥飯石粉，在250?400r/min的轉速下攪拌復配0.5?Ih后形成均勻的乳劑即得。
[0006]一種高效玉米秸桿有機肥的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
[0007](I)將玉米稻桿統一用破碎機破碎成長寬3?4cm的塊狀，加入2?3倍其重量份的水，然后加入碳酸氫銨，攪拌溶解后，于30?35°C環境條件下氨化處理15?18天，然后過濾多余水分得殘渣；
[0008](2)將(I)所述殘渣放入微波處理機中，功率230?250w，微波輻射作用5?1min ；
[0009](3)將(2)所述處理過后的秸桿渣與EM菌劑、干牛糞及荷塘淤泥混合，調整含水量60%,混勻后堆積發酵6?10天；
[0010](4)將⑶所述發酵料進行二次粉碎，先加入添加劑混勻，然后加入尿素、硫酸鉀、鈣鎂磷肥及其它剩余成分，混勻后適量加水控制含水量20%，造粒即可。
[0011]通過正交試驗證明:選用尿素、碳酸氫銨、氯化銨等溶于水后產生銨根離子的堿性溶液，濃度為5%左右(占秸桿干物質質量)，于30?35°C溫度條件下浸泡事先粉碎的秸桿15?20天，然后濾干水分，放入微波處理器中，調整功率200?250w作用5?lOmin，完成后的秸桿通過原力學顯微鏡下的照片顯示:
[0012]如圖la)、lb)分別為處理前后秸桿表面形態圖；
[0013]照片可以看出:未經處理的秸桿表面平滑，纖維排列緊有序，結構堅硬；經過處理后，秸桿表面遭到一定程度的破壞變得較為粗糙，形許多凹凸不平的溝槽，出現大量斷裂分層現象。
[0014]如圖lc)、ld)分別為處理前后秸桿截面形態圖；
[0015]從小麥秸桿的橫切面圖來看，由于裁的剪切力作用，未處理秸桿的表皮組織受到擠壓向內壓縮致使秸桿變形；氨化處理后小麥秸桿的薄壁細胞蓬松，維管束發生變形，秸桿形態恢復，對氨化作用機理進行分析表明，經過處理過后，麥秸桿中木質素與纖維素、半纖維素間的酯鍵被打斷，鑲嵌結構被破壞，使得維素從包裹結構中被釋放出來，加速了秸桿水解。
[0016]未處理的小麥秸桿接觸角(氣液界面切線與固液界線所形成的夾角，親水界定為90° )為98°，屬不親水表面；而處理后的小麥秸桿接觸角變為72.6°，面即呈現親水性。親水性能發生改變的原因在于:由于麥秸表層中含有硅細胞與栓質細胞，所形的表面礦質化和栓質化結構使表皮易形成角質層，從而影響基體的親水性能，使其易濕潤，從而轉變為親水性表面。
[0017]添加劑由以下重量份的原料制成:十二烷基硫酸鈉I?2、麥飯石粉6?8、醋酸乙烯7?10、乙醇6?9、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺2?3和適量的水30 ;制備方法是:于反應Il中將乙醇與水混合稀釋，然后加入醋酸乙稀及N, N-亞甲基雙丙稀酰胺，150?200r/min攪拌5?lOmin，最后依次加入十二燒基硫酸鈉和麥飯石粉，在250?400r/min的轉速下攪拌復配0.5?Ih后形成均勻的乳劑即得。
[0018]本發明的有益效果:通過將玉米秸桿粉碎，然后利用堿性的銨根離子水溶液浸泡，然后再經過微波輻射的處理，有利于提高秸桿表面親水性，增大秸桿表面與水的接觸面積，有利于半發酵的秸桿產生粘滯的表面，有利于吸附化學原料，增加土壤膠質程度，有效提高肥料利用率。
【附圖說明】
[0019]圖1a)為處理前秸桿表面形態圖；
[0020]圖1b)為處理后秸桿表面形態圖；
[0021]圖1c)為處理前秸桿截面形態圖；
[0022]圖1d)為處理后秸桿截面形態圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:
[0024]一種高效玉米秸桿有機肥，其特征在于，由以下重量份(Kg)的原料制成:玉米秸桿60、碳酸氫銨6、尿素16、硫酸鉀15、鈣鎂磷肥15、干牛糞30、荷塘淤泥5、EM菌劑2、添加劑5和適量的水；
[0025]添加劑由以下重量份的原料制成:十二烷基硫酸鈉1、麥飯石粉8、醋酸乙烯8、乙醇6、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺3和適量的水30 ;制備方法是:于反應釜中將乙醇與水混合稀釋，然后加入醋酸乙稀及N, N-亞甲基雙丙稀酰胺，150?200r/min攪拌5?lOmin，最后依次加入十二燒基硫酸鈉和麥飯石粉，在250?400r/min的轉速下攪拌復配0.5?Ih后形成均勻的乳劑即得。
[0026]一種高效玉米秸桿有機肥的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
[0027](I)將玉米稻桿統一用破碎機破碎成長寬3?4cm的塊狀，加入2?3倍其重量份的水，然后加入碳酸氫銨，攪拌溶解后，于30?35°C環境條件下氨化處理15?18天，然后過濾多余水分得殘渣；
[0028](2)將(I)所述殘渣放入微波處理機中，功率230?250w，微波輻射作用5?1min ；
[0029](3)將(2)所述處理過后的秸桿渣與EM菌劑、干牛糞及荷塘淤泥混合，調整含水量60%,混勻后堆積發酵6?10天；
[0030](4)將⑶所述發酵料進行二次粉碎，先加入添加劑混勻，然后加入尿素、硫酸鉀、鈣鎂磷肥及其它剩余成分，混勻后適量加水控制含水量20%，造粒即可。
[0031]將本發明的高效玉米秸桿有機肥用于種植普通農作物實驗，選擇5畝種植基地，施用本發明的肥料，作為實驗組，對照組的5畝基地按常規種植要求施常規肥料，其它條件相同，實驗證明，在使用相同量肥料的情況下，實驗組種植的農作物，其秸桿和枝葉更加粗壯，長勢明顯優于對照組，產量明顯提升，同時檢測土壤，實驗組土壤土質疏松透氣，有機質含量高出對照組2.1倍左右，經濟較往年提高23.4%。
【主權項】
1.一種高效玉米秸桿有機肥，其特征在于，由以下重量份的原料制成:玉米秸桿50~70、碳酸氫銨5~8、尿素12~16、硫酸鉀15~20、鈣鎂磷肥10~15、干牛糞20~30、荷塘淤泥5-10, EM菌劑2~3、添加劑3~5和適量的水； 添加劑由以下重量份的原料制成:十二烷基硫酸鈉1~2、麥飯石粉6~8、醋酸乙烯7~10、乙醇6~9、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺2~3和適量的水30 ;制備方法是:于反應釜中將乙醇與水混合稀釋，然后加入醋酸乙稀及N, N-亞甲基雙丙稀酰胺，150~200r/min攪拌5~10min，最后依次加入十二烷基硫酸鈉和麥飯石粉，在250~400r/min的轉速下攪拌復配0.5~lh后形成均勻的乳劑即得。2.根據權利要求1所述一種高效玉米秸桿有機肥的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: (1)將玉米秸桿統一用破碎機破碎成長寬3~4cm的塊狀，加入2~3倍其重量份的水，然后加入碳酸氫銨，攪拌溶解后，于30~35°C環境條件下氨化處理15~18天，然后過濾多余水分得殘渣； (2)將(I)所述殘渣放入微波處理機中，功率230~250w，微波輻射作用5~10min； (3)將(2)所述處理過后的秸桿渣與EM菌劑、干牛糞及荷塘淤泥混合，調整含水量60%,混勻后堆積發酵6~10天； (4)將(3)所述發酵料進行二次粉碎，先加入添加劑混勻，然后加入尿素、硫酸鉀、鈣鎂磷肥及其它剩余成分，混勻后適量加水控制含水量20%，造粒即可。
【專利摘要】本發明公開了一種高效玉米秸稈有機肥及其制備方法，由以下重量份的原料制成：玉米秸稈50~70、碳酸氫銨5~8、尿素12~16、硫酸鉀15~20、鈣鎂磷肥10~15、干牛糞20~30、荷塘淤泥5~10、EM菌劑2~3、添加劑3~5和適量的水；具體是通過將玉米秸稈粉碎，然后利用堿性的銨根離子水溶液浸泡，然后再經過微波輻射的處理，有利于提高秸稈表面親水性，增大秸稈表面與水的接觸面積，有利于半發酵的秸稈產生粘滯的表面，有利于吸附化學原料，增加土壤膠質程度，有效提高肥料利用率。
【IPC分類】C05F17/00, C05G3/00
【公開號】CN104973924
【申請號】CN201510174351
【發明人】宋克文
【申請人】安徽綠園肥業有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年4月14日