本技術(shù)涉及土壤調(diào)理,具體涉及一種用于農(nóng)作物種植的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、農(nóng)作物在人們的飲食中扮演著至關(guān)重要的角色,它們不僅美味可口,而且為人體提供豐富的營養(yǎng)素,例如農(nóng)作物是維生素的重要來源,特別是維生素c、維生素k、葉酸以及多種維生素b群,這些維生素對于維持人體正常生理功能、促進細(xì)胞修復(fù)和再生、增強免疫力等方面都起著重要作用,農(nóng)作物還富含礦物質(zhì),如鉀、鎂、鐵、鈣等,這些礦物質(zhì)對于維持心臟健康、骨骼強度、血液形成等方面至關(guān)重要,此外農(nóng)作物中富含膳食纖維,這種物質(zhì)有助于促進腸道蠕動,預(yù)防便秘,并有助于維持腸道菌群的平衡,從而保護腸道健康。
2、農(nóng)作物種植時,為了保證某種農(nóng)作物的連續(xù)供應(yīng),滿足市場需求,很多地方傾向于連作,連作是指在同一塊田地上連續(xù)種植同一種作物的種植方式,可以提高土地利用效率,對于農(nóng)民來說,農(nóng)作物連作有助于保持本地農(nóng)作物品種和技術(shù)的相對穩(wěn)定,更容易掌握和管理同一類農(nóng)作物的種植技術(shù),減少因品種更換帶來的技術(shù)學(xué)習(xí)成本,同時農(nóng)作物種植時為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量、保證農(nóng)作物美觀度,也會長期使用化肥農(nóng)藥。但是長期連作會導(dǎo)致土壤中某些營養(yǎng)元素被過度消耗,而其他元素則相對富集,造成養(yǎng)分失衡,連作使病原菌和害蟲在土壤中不斷積累,增加了病蟲害的發(fā)生幾率和嚴(yán)重程度,此外長期連作會使土壤結(jié)構(gòu)破壞、透氣性變差、保水保肥能力下降,而化肥農(nóng)藥的長期使用會進一步加劇土壤板結(jié)、土壤污染的問題。
3、為了改善農(nóng)作物種植中的土壤問題,就需要使用土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑。土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑,通常也被稱為土壤調(diào)理劑或土壤改良劑,是一種用于改善土壤物理、化學(xué)和生物性質(zhì)的產(chǎn)品,通常能夠提高土壤的透氣性,補充土壤肥力。
4、但是現(xiàn)有的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑仍然存在一些不足之處。由于原料搭配的問題,土壤中的營養(yǎng)成分釋放較快,無法長期有效,對于農(nóng)作物生長調(diào)節(jié)的作用不明顯,抗病蟲害、保水等綜合能力不足。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)旨在至少克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷之一,提供一種用于農(nóng)作物種植的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑及其制備方法,通過多種制備原料的搭配,采用特定方法進行制備,制成的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑不僅安全無污染,而且可以提高土壤的增肥、透氣、保水、抗病蟲害等綜合性能,促進農(nóng)作物的生長發(fā)育。
2、第一方面,本技術(shù)實施例提供一種用于農(nóng)作物種植的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑,通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
3、一種用于農(nóng)作物種植的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑,包括以下重量份的制備原料:
4、有機發(fā)酵液20-40份,谷氨酸鈉1-3份,吸附性填料30-50份,吸水性樹脂10-15份,粘合劑10-15份;
5、其中,所述制備原料按照重量份還含有吲哚丁酸0.01-2份、萘乙酸0.01-2份或s-誘抗素0.001-0.5份中的至少一種;
6、所述粘合劑由聚乳酸、磺化改性木質(zhì)素、聚乙烯醇、硅烷偶聯(lián)劑按照重量比(10-15):(5-8):(3-5):(0.5-2)混合而成;
7、所述磺化改性木質(zhì)素的制備方法包括以下步驟:
8、將木質(zhì)素與na2so3按重量比(3-5):(2-3)混合均勻,并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的naoh溶液,在溫度為150-200℃下反應(yīng)3-5h,得到磺化改性木質(zhì)素;
9、所述吸附性填料的制備方法包括以下步驟:
10、b1.將火山泥、al2o3粉末、活性炭粉加入硅烷偶聯(lián)劑水溶液中,超聲并攪拌,制成懸浮液;
11、b2.在所述懸浮液中加入羧乙基纖維素,調(diào)制成料漿,然后干燥、研磨,制成復(fù)合粉體;
12、b3.稱取沸石粒30-40重量份,煤矸石粉20-30重量份,粘土30-40重量份,碳酸氫銨4-8重量份,所述復(fù)合粉體35-50重量份,混合均勻,加水25-35重量份,造粒,制成顆粒;
13、b4.所述顆粒預(yù)熱至105-115℃,再在500-700℃焙燒,冷卻,制成吸附性填料。
14、根據(jù)本技術(shù)實施例的用于農(nóng)作物種植的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑,至少具有如下有益效果:
15、本技術(shù)通過將吸附性填料與有機發(fā)酵液、植物生長調(diào)節(jié)劑、谷氨酸鈉等多種原料搭配,部分營養(yǎng)成分被吸附性填料吸附到內(nèi)部,可以減緩有機發(fā)酵液中的營養(yǎng)成分和植物生長調(diào)節(jié)劑的釋放速率,各原料之間協(xié)同搭配,相互促進,充分發(fā)揮各原料的功效,補充土壤中的有機質(zhì)和營養(yǎng)元素,提高土壤肥力,促進植物生長和發(fā)育。
16、本技術(shù)的粘合劑能夠溶于水,不易堵塞吸附性填料的吸附孔,粘合劑在土壤中能夠自然降解,粘合劑原料本身及其降解產(chǎn)物對環(huán)境無污染,粘合劑富含大量羥基和羧基功能基團,施加到土壤中后其功能基團通過靜電吸附作用,能團聚和粘合土微粒,形成具有團粒結(jié)構(gòu)的大粒徑土顆粒,有效改良土壤結(jié)構(gòu),增強土顆粒的抗侵蝕、抗崩解及水穩(wěn)定性能力,提高保水固土性;粘合劑中的聚乳酸分子鏈中含有大量的酯鍵和羧基,這些官能團與水分子具有較強的相互作用,從而吸收土壤中的水分,也能幫助植物吸收水分,進一步提高保水性。
17、本技術(shù)的粘合劑中的聚乳酸和木質(zhì)素均來源于可再生資源,且聚乳酸具有生物降解性,因此粘合劑具有優(yōu)異的環(huán)保性能,木質(zhì)素具有豐富的酚羥基等活性官能團,賦予其較強的化學(xué)反應(yīng)性和粘結(jié)性能,經(jīng)過磺化改性,提高木質(zhì)素在聚乳酸乳液中的分散性和相容性,進一步增強了粘合劑的粘結(jié)性能。
18、本技術(shù)的吸水性樹脂顆粒在土壤中能夠吸水存水,減少土壤中水分的蒸發(fā),提高土壤的保水性,吸水性樹脂顆粒吸水后膨脹,便于土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑在土壤中分散,逐步釋放其中的營養(yǎng)成分和植物生長調(diào)節(jié)劑,促進農(nóng)作物的生長。
19、本技術(shù)的吸附性填料經(jīng)過燒結(jié)制備而成,具有多孔結(jié)構(gòu),可以吸附微生物,改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤透氣性,有利于植物根系的呼吸和生長。
20、本技術(shù)的谷氨酸鈉可以與土壤中的鈣離子結(jié)合形成谷氨酸鈣,這種化合物可以促進土壤膠體凝聚,使土壤變得松軟、透氣,有利于農(nóng)作物根系的生長;同時,谷氨酸鈉還可以促進土壤中微生物的繁殖和活動,增加土壤肥力,為農(nóng)作物提供充足的營養(yǎng);其次,谷氨酸鈉可以促進植物根系發(fā)育和葉綠素合成,從而加快植物的生長速度;此外,谷氨酸鈉可以抑制土壤中病原菌的繁殖,降低植物患病的風(fēng)險,預(yù)防病蟲害的發(fā)生。
21、本技術(shù)的吲哚丁酸是一種促生根類植物生長調(diào)節(jié)劑,主要作用是促進細(xì)胞伸長,誘導(dǎo)和促進細(xì)胞分化,控制頂端優(yōu)勢,促進側(cè)根和不定根生成,調(diào)節(jié)開花與性別分化,調(diào)節(jié)坐果和果實發(fā)育;s-誘抗素具有促進植物平衡吸收水、肥和協(xié)調(diào)體內(nèi)代謝的能力,可有效調(diào)控植物的根/冠和營養(yǎng)生長與生殖生長,提高農(nóng)作物的品質(zhì)、產(chǎn)量,同時可有效激活植物體內(nèi)抗逆免疫系統(tǒng),具有培源固本,增強植物綜合抗性的能力;萘乙酸具有促進生根的作用,可以明顯的刺激植物生長、促進根系發(fā)育、提高發(fā)芽率,還可以有效地防止落花落果,提高坐果率,同時能夠減少植物體內(nèi)乙烯的產(chǎn)生,從而起到延緩衰老,使植株健壯的作用,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
22、本技術(shù)的有機發(fā)酵液中含有豐富的營養(yǎng)成分和多種微量元素,同時作為谷氨酸鈉、植物生長調(diào)節(jié)劑的載體,使植物生長調(diào)節(jié)劑更容易分散均勻,避免局部濃度過高,以至于影響農(nóng)作物的生長。
23、本技術(shù)中火山泥與活性炭粉和al2o3粉末復(fù)配,充分利用火山泥的靜電吸引效應(yīng)、al2o3的多孔絮凝效應(yīng)及活性炭的吸附效應(yīng),利于微生物附著在填料表面,并提高其生物活性。復(fù)合粉體中羧乙基纖維素起粘結(jié)作用,其與硅烷偶聯(lián)劑搭配,提高活性炭與al2o3的界面結(jié)合,使兩者在后續(xù)造粒過程中不易分離,其中al2o3能提高微生物的活性,并使氧更容易富集在填料表面,因而微生物更容易在填料表面富集,活性炭用于提高吸附強度,二者搭配,可為微生物營造良好的繁殖條件,提高生物膜的致密性,進而提高對土壤污染物的處理效率。
24、本技術(shù)的磺化改性木質(zhì)素制備中反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和na2so3的用量等條件都是精心設(shè)置的,如反應(yīng)溫度過高可能導(dǎo)致木質(zhì)素降解,而na2so3用量過多則可能增加成本并降低產(chǎn)物的純度。
25、根據(jù)本技術(shù)的一些實施方式,步驟b1中所述al2o3粉末與所述火山泥、所述活性炭粉的重量比為(1-3):1:1。
26、根據(jù)本技術(shù)的一些實施方式,步驟b3中所述顆粒的粒徑為2-4mm。
27、根據(jù)本技術(shù)的一些實施方式,步驟b3中所述沸石粒的粒徑為1-2mm。
28、根據(jù)本技術(shù)的一些實施方式,所述有機發(fā)酵液的制備方法包括以下步驟:
29、a1.起始物料,包括以下重量份數(shù)的組分:糞便100-200份,漿果30-50份,大蒜秸稈10-15份,辣椒秸稈8-12份,煙葉秸稈10-15份,桃樹葉10-15份,槐樹葉12-18份,楝樹葉12-18份,波斯菊5-10份,牽?;?-8份;
30、a2.向起始物料中添加復(fù)合菌種,所述復(fù)合菌種的加入量為起始物料重量的0.6-1.2%;
31、a3.添加發(fā)酵功能增效劑,所述發(fā)酵功能增效劑包括以下重量份數(shù)的組分:餐廚發(fā)酵的生物腐植酸50-90份,生石灰5-10份,聚天冬氨酸0.01-0.1份,蛭石粉6-12份,沸石粉2-5份,硝化抑制劑10-15份;
32、a4.返混,發(fā)酵包括發(fā)酵初期、發(fā)酵中期和發(fā)酵后期,將發(fā)酵中期3-5天的物料進行返混,返混量為起始物料的10-30%,發(fā)酵物過濾,得到有機發(fā)酵液。
33、大蒜秸稈富含蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物以及煙酸等營養(yǎng)成分,發(fā)酵后可以補充植物所需營養(yǎng),也具有一定的抑菌作用,可以增強植物的抗病抗菌性;辣椒秸稈味辛、性熱,可以增強植物的抗病蟲害能力;煙葉秸稈中富含有機質(zhì)和氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素,發(fā)酵后可以降解為有機物質(zhì),不僅可以改良土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,還可以促進農(nóng)作物的生長,提高產(chǎn)量和品質(zhì);桃樹葉具有清熱解毒、殺蟲止癢的功效,能夠增強植物的抗病蟲害能力;槐樹葉含有大量的有機質(zhì)和氮、磷、鉀等元素,營養(yǎng)成分豐富,能夠增加土壤的肥力和改善土壤結(jié)構(gòu);楝樹葉含有豐富的有機質(zhì),可以提供充足的營養(yǎng),有利于植物的生長,制作成發(fā)酵物使用可以改良土壤結(jié)構(gòu),增強土壤肥力;波斯菊能夠驅(qū)趕各種飛蛾類昆蟲;迷迭香可以驅(qū)除菜蛾、胡蘿卜種蠅、豆甲等;牽?;ㄕ幸逞料?,保護依靠它的植物免受蚜蟲的危害。
34、進一步地,步驟a1所述大蒜秸稈、辣椒秸稈、煙葉秸稈、桃樹葉、槐樹葉、楝樹葉、波斯菊、牽?;ㄔ诨旌现熬M行洗、切、烘干、粉碎以及過1-10目篩的操作。
35、進一步地,步驟a1所述漿果包括蘋果、柑桔、梨、棗、柿子、葡萄、西瓜中的至少一種。
36、更進一步地,所述漿果包括重量比為(0.5-2):(0.5-2):1的柑桔、棗、西瓜。棗中含有多種維生素、礦物質(zhì)、氨基酸等成分,適合用于植物的生長,用于制作發(fā)酵液,可以提高肥效。
37、進一步地,步驟a2所述復(fù)合菌種包括放線菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌、白腐菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌、乳酸菌中的至少一種。
38、更進一步地,所述復(fù)合菌種由放線菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌、白腐菌、固氮菌按照重量比(1-2):(1-3):(1-4):(1-4):(1-4)混合而成。
39、根據(jù)本技術(shù)的一些實施方式,所述吸水性樹脂的制備方法包括以下步驟:
40、將丙烯酰胺40-50份、丙烯酸4-8份、過硫酸鉀0.4-0.6份、甲叉雙丙烯酰胺0.02-0.03份混合,滴加n,n,n',n'-四甲基乙二胺0.1-0.2份,混合均勻,反應(yīng)1-3h;將得到的凝膠聚合物進行干燥、隨后粉碎為樹脂顆粒;使用十六烷基二苯醚雙磺酸鈉對所述樹脂顆粒進行加壓噴霧處理,得到吸水性樹脂,所述十六烷基二苯醚雙磺酸鈉的用量為所述樹脂顆粒的1-2wt%。
41、進一步地,所述反應(yīng)的溫度為5-30℃,例如所述反應(yīng)的溫度為20℃。
42、進一步地,所述樹脂顆粒的平均粒徑為0.05-0.1mm,例如所述樹脂顆粒的平均粒徑為0.05mm。
43、第二方面,本技術(shù)實施例提供上述用于農(nóng)作物種植的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑的制備方法,通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
44、上述用于農(nóng)作物種植的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑的制備方法,包括以下步驟:
45、(1)按照重量份將吲哚丁酸、萘乙酸或s-誘抗素中的至少一種與有機發(fā)酵液、谷氨酸鈉和吸附性填料混合,充分吸附;
46、(2)按照重量份將吸水性樹脂加入,混合均勻,再將粘合劑均勻撒到混合原料表面,得到土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑前體;
47、(3)將步驟(2)所述土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑前體擠出造粒,調(diào)節(jié)造粒條件,使得粒徑控制在3-5mm,再干燥處理,得到土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑。
48、根據(jù)本技術(shù)實施例的用于農(nóng)作物種植的土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑的制備方法,至少具有如下有益效果:
49、本技術(shù)的制備方法步驟簡單,通過將有機發(fā)酵液、植物生長調(diào)節(jié)劑、谷氨酸鈉和吸附性填料混合充分吸附,部分營養(yǎng)成分被吸附性填料吸附到內(nèi)部,可以減緩有機發(fā)酵液中的營養(yǎng)成分和植物生長調(diào)節(jié)劑的釋放速率,通過粘合劑將吸水性樹脂與其他原料混合,粘合劑能夠溶于水,吸水性樹脂顆粒吸水后膨脹,便于土壤營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑在土壤中分散,逐步釋放其中的營養(yǎng)成分和植物生長調(diào)節(jié)劑,促進農(nóng)作物的生長;同時本技術(shù)的制備方法不需要采用復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備,成本低,制造過程無污染,無有毒物質(zhì)排放,不傷害作業(yè)員健康,適合工業(yè)化生產(chǎn)。