一种蔗渣基缓释有机肥的制备方法技术

本发明专利技术提供一种蔗渣基缓释有机肥的制备方法，涉及农业肥料制备领域。包括以下步骤：蔗渣预处理、吸水树脂制备、肥芯制备和包膜，工艺简单，无污染，易于工业化生产。以蔗渣吸水树脂为膜材料，以有机肥为肥芯，制备的缓释有机肥同时具有高吸水性和对肥料的缓释性双重功能。利用蔗渣制备吸水树脂，不仅降低了成本，且降解后可以改良土壤理化性质，可以降低土壤密度，提高土壤通透性。具有保水、保肥、节肥、改良土壤、显著增产、低本高效的多重功效。

A preparation method of bagasse based slow-release organic manure

The invention provides a preparation method of bagasse based slow release organic fertilizer, which relates to the field of agricultural fertilizer preparation. It includes the following steps: pretreatment of bagasse, preparation of absorbent resin, preparation and coating of fertilizer core, simple process, no pollution, and easy industrial production. The slow release organic fertilizer made from bagasse absorbent resin and organic fertilizer as fertilizer core has the function of high water absorption and slow release of fertilizer. The use of bagasse to prepare absorbent resin not only reduces the cost, but also improves the physical and chemical properties of soil after degradation, which can reduce soil density and improve soil permeability. It has multiple functions such as water holding, fertilizer saving, fertilizer saving, soil improvement, yield increase and low efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种蔗渣基缓释有机肥的制备方法
本专利技术涉及农业肥料制备领域，具体涉及一种蔗渣基缓释有机肥的制备方法。
技术介绍
我国是农业大国，但人多地少，耕地面积仅为土地总面积10％左右，人均耕地平均只有0.08公顷。化肥作为一种重要的农资产品对提高作物产量起到显著的作用，是现代农业不可缺少的生产要素。据全国化肥网资料统计，国外氮肥在当季利用率60％-70％，而我国氮肥当季利用率为30％-35％，磷肥为10％-25％，钾肥为35％-50％，但其中以氮的挥发损失最为严重。氮肥的利用率低，阻碍了我国农业生产发展。人们长期大量使用无机化肥，加上使用方式不当，肥料利率用不高，导致肥料大量的流失，对土壤及水体造成污染，农作物抗逆性下降，严重的威胁了农业的可持续发展。有机肥不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。同时，通过在肥料中添加长效缓释剂，抑制土壤中某些酶的活性来减缓氮的分解转化也是提高肥料利用率的一项有效途径。包膜缓释肥料作为新一代肥料产品的代表，通过在肥料中添加长效缓释剂，抑制土壤中某些酶的活性来减缓氮的分解转化是提高肥料利用率的一项有效途径。很多人在缓释肥料的基本理论(如缓/控释机理，影响因素和缓释材料的选择及研制等)、缓释肥料的生产制造等方面做了很多工作，并且取得了很大的进展。然而，包膜肥料的生产成本比较高，价格还不能被广泛接受，限制了其应用范围。目前主要用于草坪，高尔夫球场、果树、花卉苗圃、蔬菜等，仅有7％用于农作物市场，寻求一种新的缓释复合肥载体势在必行。甘蔗产业是广西主要的经济作物，也是广西的支柱产业，是农民的主要经济来源。甘蔗是制糖的主要原料之一。经过榨糖之后剩下的甘蔗渣，约占甘蔗的24％～27％(其中含水分约50％)，每生产出一吨的蔗糖，就会产生2～3吨的蔗渣。长期以来，大批量的甘蔗渣主要供糖厂本身作为燃料烧掉或废弃，这种利用方法的经济价值非常低。开发利用蔗渣资源，不但可以提高糖厂的经济效益，还可为其他行业提供大量的资源，这对广西的经济发展和资源再利用均具有重大意义。因此，开发一种低成本的高效的蔗渣基缓释有机肥的制备方法，具有较高的市场价值。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是，针对上述问题，提供一种蔗渣基缓释有机肥的制备方法，不仅可显著降低土壤水分流失，贮水、保水性能优异，还可改善土壤结构并为植物生长提供必要的养分和微量元素。具有保水、保肥、节肥、改良土壤、显著增产、低本高效的多重功效。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种蔗渣基缓释有机肥的制备方法，包括以下步骤：S1.蔗渣预处理1)称取蔗渣，然后破碎、过80～100目筛得蔗渣粉；2)向所述蔗渣粉加入H2O2和NaOH的混合液，在80～88℃下搅拌反应3～5h，然后抽滤，干燥；3)向经过2)处理的蔗渣粉中加入CH3COOH和NaCLO2混合液，在70～80℃下搅拌反应0.5～2h，蒸馏水洗涤至中性，烘干，得到蔗渣纤维。S2.吸水树脂制备1)将质量分数为15％的NaOH溶液，缓慢地加入丙烯酸中，搅拌使之中和，冷却备用；2)向步骤S1制备的蔗渣纤维依次加入中和后的丙烯酸、高岭土、引发剂、交联剂和聚乙烯醇，在60～70℃恒温水浴中搅拌反应2～4h，然后依次用蒸馏水、乙醇洗涤，烘干，得到蔗渣吸水树脂。S3.肥芯制备将蔗渣生物炭、沼渣、氮肥、磷肥、钾肥和复合微生物菌剂混合均匀，然后过50～80目筛，得到肥芯。S4.包膜将所述肥芯加热至65～75℃，预热15～25min，然后加入所占肥芯质量分数1％～2％的聚乙烯醇和5％～10％的蔗渣吸水树脂，将温度降低至55～60℃搅拌20～40min，形成均匀颗粒,降温即得蔗渣基缓释有机肥成品。优选的，步骤S1中，向所述蔗渣粉加入0.5％～0.8％H2O2和3％～5％NaOH的混合液，所述混合液与蔗渣的液料比25～30：1。优选的，步骤S1中，向经过2)处理的蔗渣粉中加入30～35ml/LCH3COOH和9～10g/LNaCLO2的混合液，所述混合液与蔗渣的料液比为25～30：1。优选的，步骤S2中，NaOH加入丙烯酸中至中和度为60％～70％。优选的，步骤S2中，所述加入的蔗渣纤维、丙烯酸、高岭土、引发剂、交联剂和聚乙烯醇的重量比为1:9～12:0.5～1:0.1～0.2:0.02～0.05:1～2。优选的，步骤S3中，所述蔗渣生物炭的制备方法为：将甘蔗渣烘干、粉碎，然后在400～600℃下炭化2～4h，冷却至室温制得。优选的，所述炭化过程采用分段保温方式，先以5℃/min的速率升温到400～450℃，保温30～60min，然后再以1℃/min的速率升温到500～600℃，保温1.5～3h，最后冷却至室温。优选的，步骤S3中，所述肥芯按照重量份包括以下组分：蔗渣生物炭20～30份、沼渣20～50份、氮肥3～7份、磷肥2～3份、钾肥1～4份和复合微生物菌剂0.3～1份。优选的，步骤S3中，所述复合微生物菌剂为EM复合微生物菌剂。优选的，步骤S4中，所述交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术的蔗渣基缓释有机肥的制备方法，以蔗渣吸水树脂为膜材料，以有机肥为肥芯，制备的缓释有机肥同时具有高吸水性和对肥料的缓释性双重功能。利用蔗渣制备吸水树脂，不仅降低了成本，且降解后可以改良土壤理化性质，可以降低土壤密度，提高土壤通透性。具有保水、保肥、节肥、改良土壤、显著增产、低本高效的多重功效。所述蔗渣吸水树脂是将甘蔗渣预处理后，以高岭土、丙烯酸作为原料单体，以N,N亚甲基双丙基酰胺(MBA)为交联剂，过硫酸铵和亚硫酸氢钠水溶液为还原引发剂，采用溶液聚合方法制备而成，具有半互穿网络结构。其既保持了吸水树脂的吸水和保水性能，又可利用吸水树脂对肥料缓慢释放，提高了肥料的利用率，并且价格较低，经济效益与环保作用俱佳。高岭土具有优异的微生物分解性能，不污染环境，并且价格低廉，产品易于推广。2.本专利技术的蔗渣基缓释有机肥的制备方法，采用来源广泛，价格低廉的可生物降解的甘蔗渣作为原料，有效降低了有机肥的成本，为甘蔗渣的应用寻求了一个新的途径。甘蔗渣先经过预处理，可以降低木质素和半纤维素，有力增强了蔗渣纤维的活性，从而更好地与高岭土、丙烯酸聚合，反应效率高，形成网状结构，制备的吸水树脂，吸水和缓释效果好。3.本专利技术的蔗渣基缓释有机肥制备方法，肥芯中含有蔗渣生物炭、沼渣、氮肥、磷肥、钾肥和复合微生物菌剂，能够满足植物不同的营养需求，并可改善土壤结构和增强土壤保水、保肥的能力。蔗渣生物质炭具有较强的吸附能力，从而与蔗渣吸水树脂协同作用，提高肥料的缓释能力，减少肥料流失，提高利用率；另一方面，也为甘蔗渣的应用寻求了一个新的途径，提高了甘蔗渣的利用率。沼渣是一种含有肥料、生物农药和饲料添加剂功能的特殊物质，含有很多营养成分和生物活性物质，不仅能够改善土壤理化性状、增加肥力，还能显著提高作物产量，从而提高蔗渣基缓释有机肥的肥力。4.本专利技术蔗渣基缓释有机肥的制备方法的制备方法，工艺简单，效果明显，易于工业化生产，具有良好的市场前景。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蔗渣基缓释有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.蔗渣预处理1)称取蔗渣，然后破碎、过80～100目筛得蔗渣粉；2)向所述蔗渣粉加入H2O2和NaOH的混合液，在80～88℃下搅拌反应3～5h，然后抽滤，干燥；3)向经过2)处理的蔗渣粉中加入CH3COOH和NaCLO2混合液，在70～80℃下搅拌反应0.5～2h，蒸馏水洗涤至中性，烘干，得到蔗渣纤维；S2.吸水树脂制备1)将质量分数为15％的NaOH溶液，缓慢地加入丙烯酸中，搅拌使之中和，冷却备用；2)向步骤S1制备的蔗渣纤维依次加入中和后的丙烯酸、高岭土、引发剂、交联剂和聚乙烯醇，在60～70℃恒温水浴中搅拌反应2～4h，然后依次用蒸馏水、乙醇洗涤，烘干，得到蔗渣吸水树脂；S3.肥芯制备将蔗渣生物炭、沼渣、氮肥、磷肥、钾肥和复合微生物菌剂混合均匀，然后过50～80目筛，得到肥芯；S4.包膜将所述肥芯加热至65～75℃，预热15～25min，然后加入所占肥芯质量分数1％～2％的聚乙烯醇和5％～10％的蔗渣吸水树脂，将温度降低至55～60℃搅拌20～40min，形成均匀颗粒,降温即得蔗渣基缓释有机肥成品。

【技术特征摘要】
1.一种蔗渣基缓释有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.蔗渣预处理1)称取蔗渣，然后破碎、过80～100目筛得蔗渣粉；2)向所述蔗渣粉加入H2O2和NaOH的混合液，在80～88℃下搅拌反应3～5h，然后抽滤，干燥；3)向经过2)处理的蔗渣粉中加入CH3COOH和NaCLO2混合液，在70～80℃下搅拌反应0.5～2h，蒸馏水洗涤至中性，烘干，得到蔗渣纤维；S2.吸水树脂制备1)将质量分数为15％的NaOH溶液，缓慢地加入丙烯酸中，搅拌使之中和，冷却备用；2)向步骤S1制备的蔗渣纤维依次加入中和后的丙烯酸、高岭土、引发剂、交联剂和聚乙烯醇，在60～70℃恒温水浴中搅拌反应2～4h，然后依次用蒸馏水、乙醇洗涤，烘干，得到蔗渣吸水树脂；S3.肥芯制备将蔗渣生物炭、沼渣、氮肥、磷肥、钾肥和复合微生物菌剂混合均匀，然后过50～80目筛，得到肥芯；S4.包膜将所述肥芯加热至65～75℃，预热15～25min，然后加入所占肥芯质量分数1％～2％的聚乙烯醇和5％～10％的蔗渣吸水树脂，将温度降低至55～60℃搅拌20～40min，形成均匀颗粒,降温即得蔗渣基缓释有机肥成品。2.根据权利要求1所述的蔗渣基缓释有机肥的制备方法,其特征在于，步骤S1中，向所述蔗渣粉加入0.5％～0.8％H2O2和3％～5％NaOH的混合液，所述混合液与蔗渣的液料比25～30：1。3.根据权利要求1所述的蔗渣基缓释有机肥的制备方法,其特征在于，步骤S1中，向经过2)处理的蔗渣粉中加入30～35ml/LCH3COOH和9～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆登俊，梁欣泉，杨晓光，李坚斌，邓立高，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45