本发明涉及农业废料
技术领域：
，特别涉及一种秸秆有机肥及其制备方法。
背景技术：
：我国作为农业大国，每年约产生7亿吨左右农作物秸秆。农作物秸秆是非常丰富的可再生资源，秸秆富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分，也是一项重要的生物质资源，可用作肥料、饲料、燃料及工业生产的原料等。但是目前农作物秸秆除了用于造纸、制作饲料或饲料原料、造肥还田等，每年还有大量秸秆被直接焚烧，既污染环境又产生了浪费。随着国家禁止露天焚烧秸秆政策的实施，大量秸秆亟待处理，应大力发展新的技术来资源化利用农作物秸秆。现阶段我国通过不同形式的还田的秸秆超过1亿吨，主要是秸秆覆盖还田、秸秆粉碎还田、秸秆堆肥还田和秸秆过腹还田，其中，前两种还田方式属于直接还田，但直接还田容易引发作物病虫害，且腐熟速度缓慢；后两种还田方式属于间接还田，但处理速度慢，难以在短时间内处理大量秸秆用于还田。秸秆作为废料进行还田处理，最主要受限于秸秆中纤维素的降解和处理技术。当前，国内有用化学方法预处理秸秆后，用于生物乙醇的生产，但因成本高于粮食乙醇而不能大规模推广。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供了一种秸秆有机肥及其制备方法，其目的是为了在快速处理秸秆的同时，产生一种有机质含量高，富含多种营养元素的有机肥料，形成一种秸秆还田的新模式。为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种秸秆有机肥的制备方法，包括如下步骤：(1)将秸秆粉碎后过10-120目筛，将过筛后的秸秆以1:8-25的质量比加入浓度为1-5％的碱溶液中，搅拌均匀后在80-121℃下加热1-10min，得到预处理秸秆；(2)将腐殖酸原粉按质量比为1:6-20的比例加入步骤(1)所得预处理秸秆中，搅拌均匀后加热至沸腾，得到混合物a；(3)向步骤(2)所得混合物a中加入氯化钙至无沉淀产生，得到混合物b；(4)将糠醛渣按质量比为0.1-3:10的比例加入步骤(3)所得混合物b中，搅拌均匀后烘干，得到混合物c；(5)将磷酸二氢钾按质量比为1-2:10的比例加入步骤(4)所得混合物c中，混合均匀后得到秸秆有机肥。优选地，步骤(1)中所述秸秆包括水稻秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、小麦秸秆、花生秸秆和高粱秸秆中的一种或多种。优选地，步骤(1)中所述碱溶液包括氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。优选地，步骤(1)中所述加热所用时间为30-60min。优选地，步骤(3)所述腐殖酸原粉中腐殖酸含量≥30％。优选地，步骤(4)中所述烘干温度为60-90℃，烘干时间为6-10h。优选地，步骤(5)中所述磷酸二氢钾的总养分含量≥60％。作为一个总的发明构思，本发明还提供一种秸秆有机肥，所述有机肥是由上述方法制备而成的。在秸秆植物体纤维素的晶型构架之间充满了半纤维素和具有三维网状结构的木质素大分子，它们将纤维素包裹在内，妨碍了微生物菌群对纤维素的降解。通过预处理一方面可以打破木质素和半纤维素对纤维素的束缚，另一方面能够降低纤维素大分子本身的结晶度，提高纤维素降解酶系对纤维素底物的可及性。本发明通过稀碱高温处理秸秆后，秸秆结构被改变，易被腐熟，无有害生物，并以有机酸性材料腐殖酸与糠醛渣调节ph(5.5-8.5)，在快速处理秸秆的同时，产生一种有机质含量高，富含多种营养元素的有机肥料，形成一种秸秆还田的新模式。本发明提供的制备秸秆有机肥的制备方法中，步骤(1)将粉碎过筛后的秸秆以1:8-25的质量比加入碱液中，秸秆与碱液的质量比高于该比例可能导致秸秆不能被碱液充分浸润。碱液的浓度为1-5％，当碱液浓度低于1％时，效果变差；高于5％时会增加成本以及后续处理难度。然后将浸有秸秆的碱液搅拌均匀后进行加热处理，得到预处理秸秆；加热处理可以加快反应，有利于进行快速处理秸秆。步骤(2)中将腐殖酸原粉按质量比为1:6-20的比例加入步骤(1)所得预处理秸秆中，搅拌均匀后加热至沸腾。加入的腐殖酸会与步骤(1)所得预处理秸秆中残留的预处理碱在加热条件下反应，形成水溶性腐殖酸。步骤(3)中向步骤(2)所得混合物a中加入氯化钙至无沉淀产生，得到混合物b。加入氯化钙产生的沉淀有木质素钙、腐殖酸钙等。步骤(4)中将糠醛渣按质量比为0.1-3:10的比例加入步骤(3)所得混合物b中，搅拌均匀后烘干。糠醛渣酸性较强，可中和秸秆中的残碱，另外糠醛渣的有机质高，可作堆肥原料。步骤(5)将将磷酸二氢钾按质量比为1-2:10的比例加入步骤(4)所得混合物c中，混合均匀后得到秸秆有机肥。本发明的上述方案有如下的有益效果：本发明提供的秸秆有机肥的制备方法中秸秆经过碱液加热处理，将大部分木质素从秸秆中分离，使秸秆结构遭到破坏，使秸秆中的纤维素更容易被环境中的微生物分解。本发明提供的秸秆有机肥的制备方法以不同比例的有机酸性材料调节ph，最终获得的有机肥有机质含量高且易降解，并含有多种营养元素，是一种优质的有机肥料。本发明中预处理废液中的残碱通过与腐殖酸原粉进行中和，得到水溶性的木质素盐与腐殖酸盐混合溶液，再通过添加氯化钙形成不溶性的木质素钙盐与腐殖酸钙盐，将无机碱性成分转变为有机碱性成分，能缓冲土壤ph，防止土壤酸化、板结。糠醛渣呈酸性，可中和混合物中的碱，且糠醛渣富含维生素、纤维素、半纤维素、木质素、腐殖酸，有机质含量高，在去除酸性后是很好的堆肥原料。磷酸二氢钾是一种全水溶的复合肥料，可为作物提供速效养分。本发明提供的秸秆有机肥有机成分高，是一种绿色有机肥，秸秆生成物中具有氨基酸、维生素、促进植物生长的各类激素和多肽物质，还含有多种作物所需的营养元素，可有效改善土壤的理化性质，同时可以增加土壤有机质，促进土壤团粒结构形成，增强土壤的通透性，促进植物生长。本发明提供的秸秆有机肥是一种粉状有机肥，其中含木质素钙盐与腐殖酸钙盐，可调节土壤ph，降低盐类物质与连作的危害，提高植株免疫力，遏制病虫害的发生。具体实施方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。实施例1(1)水稻秸秆粉碎后过10目筛，将过筛后的秸秆以1:8的质量比加入浓度为1％的氢氧化钠溶液中，搅拌均匀后在100℃下加热10min，得到预处理秸秆；(2)将腐殖酸原粉按质量比为1：20的比例加入步骤(1)所得预处理秸秆中，搅拌均匀后加热至沸腾，得到混合物a；其中，加热时间为30min；(3)向步骤(2)所得混合物a中加入氯化钙至无沉淀产生，得混合物b；(4)将糠醛渣按质量比为0.5:10的比例加入步骤(3)所得混合物b中，调节ph至7，经烘干后得到混合物c；其中，烘干温度为60℃，烘干时间为10h；(5)将磷酸二氢钾按质量比为1：10的比例加入步骤(4)所得混合物c中，混合均匀后得到秸秆有机肥。实施例2(1)玉米秸秆粉碎后过50目筛，将过筛后的秸秆以1:15的质量比加入浓度为2％的氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后在80℃下加热5min，得到预处理秸秆；(2)将腐殖酸原粉按质量比为1:6的比例加入步骤(1)所得预处理秸秆中，搅拌均匀后加热至沸腾，得到混合物a；其中，加热时间为45min；(3)向步骤(2)所得混合物a中加入氯化钙至无沉淀产生，得混合物b；(4)将糠醛渣按质量比为3:10的比例加入步骤(3)所得混合物b中，调节ph至8，经烘干后得到混合物c；其中，烘干温度为90℃，烘干时间为6h；(5)将磷酸二氢钾按质量比为1：10的比例加入步骤(4)所得混合物c中，混合均匀后得到秸秆有机肥。实施例3(1)小麦秸秆粉碎后过120目筛，将过筛后的秸秆以1:25的质量比加入浓度为5％的氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后在121℃下加热1min，得到预处理秸秆；(2)将腐殖酸原粉按质量比为1:10的比例加入步骤(1)所得预处理秸秆中，搅拌均匀后加热至沸腾，得到混合物a；其中，加热时间为60min；(3)向步骤(2)所得混合物a中加入氯化钙至无沉淀产生，得混合物b；(4)将糠醛渣按质量比为1.5:10的比例加入步骤(3)所得混合物b中，调节ph至8，经烘干后得到混合物c；其中，烘干温度为80℃，烘干时间为8h；(5)将磷酸二氢钾按质量比为2：10的比例加入步骤(4)所得混合物c中，混合均匀后得到秸秆有机肥。对比例(1)小麦秸秆粉碎后过120目筛，将过筛后的秸秆以1:3的质量比加入浓度为0.1％的氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后在40℃下加热1min，得到预处理秸秆；(2)将腐殖酸原粉按质量比为1:10的比例加入步骤(1)所得预处理秸秆中，搅拌均匀后加热至沸腾，得到混合物a；其中，加热时间为60min；(3)向步骤(2)所得混合物a中加入氯化钙至无沉淀产生，得混合物b；(4)将糠醛渣按质量比为1.5:10的比例加入步骤(3)所得混合物b中，调节ph至8，经烘干后得到混合物c；其中，烘干温度为80℃，烘干时间为8h；(5)将磷酸二氢钾按质量比为2：10的比例加入步骤(4)所得混合物c中，混合均匀后得到秸秆有机肥。本发明以碱热条件处理秸秆，并以不同比例的有机酸性材料调节ph，最终获得的有机肥有机质含量高且易降解，并含有多种营养元素，是一种优质的有机肥料。在连续种植小白菜1年的土壤上分别取实施例1-4所得碱性有机肥以300kg/亩作基肥施用，以撒施生石灰100kg/亩后施用猪粪有机肥300kg作为基肥为ck1，另以新开土常规施肥为ck2，在其它条件相同的环境下平行种植小白菜；小白菜生长期间不施追肥。表1：小白菜产量处理产量(kg/亩)实施例11473实施例21416实施例31325对比例1069ck11129ck21258由上表，用本发明提供的秸秆有机肥施加后的土壤种植小白菜的产量高于对比例与对照组ck1与ck1。对比例中步骤(1)预处理阶段与实施例3不同，其他步骤均相同，由结果可知，实施例3的效果明显优于对比例。这是因为预处理中秸秆与碱液的质量比、碱液的浓度和加热处理条件对预处理的效果有明显影响，而对比例中步骤(1)达不到充分预处理的条件。实施例1-3中充分的预处理能将大部分木质素从秸秆中分离出来，秸秆结构遭到破坏后，其中的纤维素更容易被环境中的微生物分解，堆肥中有机成分分解更为彻底，碱性有机肥的质量得到提高。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
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的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12