本發(fā)明涉及一種生化木質(zhì)素有機水溶肥及其制備方法，屬于有機肥料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
從70年代左右開始，在農(nóng)業(yè)林業(yè)方面的施用化肥量逐年上升，化學(xué)肥料具有成分單純、養(yǎng)分含量高、肥效快、肥勁猛的特點，可在短時間內(nèi)滿足作物的生長需要，因此受到廣大農(nóng)戶的歡迎，但長期使用會使土壤團粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，易造成土壤板結(jié)、土質(zhì)變硬，從而影響作物生長；同時由于長期使用大量農(nóng)藥，致使害蟲產(chǎn)生耐藥性，對水源土壤和農(nóng)作物造成污染，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，農(nóng)藥殘留超標(biāo)嚴(yán)重。
當(dāng)前的化肥施用量是80年代的10倍以上，長期使用會產(chǎn)生以下幾個嚴(yán)重問題：
(1)浪費資源，因目前的常規(guī)氮磷鉀復(fù)合肥的制備工藝較粗曠，其利用率低；
(2)畝用量大，一般常規(guī)化肥用量在每畝110公斤左右，從而增加農(nóng)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(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種生化木質(zhì)素有機水溶肥，解決了傳統(tǒng)化學(xué)肥料存在的利用率低、易造成土壤板結(jié)、土質(zhì)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(jié)構(gòu)的特點，本發(fā)明同時提供其制備方法。
本發(fā)明所述的生化木質(zhì)素有機水溶肥，由以下重量份數(shù)的原料制成：
其中：
所述的生化木質(zhì)素的制備方法如下：
(1)以秸稈作為原料，先通過粉碎機進(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，得到生化木質(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)過濾精度為18～23μm的過濾器進(jìn)行過濾，得到生化木質(zhì)素清液；
(3)將生化木質(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，將超濾清液通過卷式納濾膜進(jìn)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(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200～300目的生化木質(zhì)素，顏色為棕褐色或黑色；
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)板框壓濾機進(jìn)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(yōu)選的型號為XZ8809，生產(chǎn)廠家為廣州小眾環(huán)?？萍加邢薰荆锎偕鷦┠芙o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(jìn)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(nóng)藥。
本發(fā)明所述的生化木質(zhì)素有機水溶肥的制備方法，是先將生化木質(zhì)素用水進(jìn)行溶解，再加入硝酸溶液調(diào)節(jié)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(zhì)素有機水溶肥。
在施用本發(fā)明的生化木質(zhì)素有機水溶肥時，每畝農(nóng)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(fā)明中：
生化木質(zhì)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(tǒng)的過磷酸鈣、造粒復(fù)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(yōu)點。同時，水溶性肥料作為目前灌溉施肥的主流，能夠節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)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(wěn)性團聚體含量增大，土壤分形維數(shù)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(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，砂粒與分形維數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，黏粒含量對土壤分形維數(shù)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(jìn)氣值相關(guān)的系數(shù)均有所增大。
本發(fā)明的有益效果如下：
(1)本發(fā)明的生化木質(zhì)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(jié)構(gòu)，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(yǎng)均衡、施用簡便的特點。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實施例1
生化木質(zhì)素有機水溶肥由以下重量份數(shù)的原料制成：
其中：
所述的生化木質(zhì)素的制備方法如下：
(1)以秸稈作為原料，先通過粉碎機進(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，得到生化木質(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)過濾精度為20μm的過濾器進(jìn)行過濾，得到生化木質(zhì)素清液；
(3)將生化木質(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，將超濾清液通過卷式納濾膜進(jìn)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(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210目的生化木質(zhì)素，顏色為棕褐色或黑色。
生化木質(zhì)素有機水溶肥的制備方法如下：先將生化木質(zhì)素用水進(jìn)行溶解，再加入硝酸溶液調(diào)節(jié)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(zhì)素有機水溶肥。
應(yīng)用例1
試驗地點：安徽省淮南市壽縣炎劉鎮(zhèn)新橋國際產(chǎn)業(yè)園安徽格義循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園有限公司。
種植環(huán)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(zhì)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(qū)域。種植區(qū)域1作為空白試驗；種植區(qū)域2施用生化木質(zhì)素有機水溶肥；種植區(qū)域3施用普通肥料。試驗方法如下：
開花前，每周對種植區(qū)域2的根部土壤施用生化木質(zhì)素有機水溶肥8mL，葉面噴灑生化木質(zhì)素有機水溶肥3～6mL；對種植區(qū)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(qū)域2的根部土壤施用生化木質(zhì)素有機水溶肥15mL，葉面噴灑秸稈有機液5～15mL；對種植區(qū)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(biāo)進(jìn)行如下測定：
(1)用直尺測量株高(子葉節(jié)至生長點)；
(2)用游標(biāo)卡尺測量與子葉展開方向平行的子葉節(jié)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(fēng)干燥箱(廠家：上海三發(fā)科學(xué)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(shù)按以下公式計算：
壯苗指數(shù)＝(莖粗/株高+地下部干重/地上部干重)×全株干重。
得到的實驗數(shù)據(jù)見表1。
表1施肥種類對番茄幼苗數(shù)量性狀的影響
由表1可知：施用生化木質(zhì)素有機水溶肥的番茄對比其它施肥類型，通風(fēng)透光好，葉面積大，根系發(fā)達(dá)；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(zhì)素有機水溶肥比施用普通肥料增產(chǎn)38.8％。