本发明涉及一种秸秆成膜的缓释颗粒复合肥及其制备方法，属于农业领域中的土壤质量调节技术领域。
背景技术：
我国是世界上化肥用量最多的国家之一(高祥照，2001)，建国以来，化肥使用量的增加带来了粮食产量的大幅度增加，为解决我国人民的温饱问题做出了巨大的贡献。但是，近年来化肥使用量逐年增加，但同期粮食产量增加不多，化肥使用和粮食产出出现了严重的反差。作为改良土壤结构，提高农产品质量的有效途径，我国有机肥的发展和应用相对滞后(李光生，2014)。我国是一个农业大国，农作物秸秆是农业生产的最大副产品，资源量十分丰富，是来源最为丰富的有机肥加工原料，具有成本低廉、简便易得等优点。我国主要作物秸秆种类有近20种，年产量在8亿吨以上，约占世界秸秆资源产量的25％。目前我国秸秆利用率仅50％左右，其中积肥、还田(包括收集损失)约占15％，每年不到一亿吨，用作饲料的约占15～25％，用作工业原料的不到10％，尚有50％以上的秸秆资源被烧掉或丢弃，转换效率仅为10％～20％左右，未利用的秸秆不仅造成了资源的浪费，同时也污染了环境。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种秸秆成膜的缓释颗粒复合肥及其制备方法，本发明利用化肥与秸秆，层层包裹，实现肥料的缓释和有机质的还田，生产成本低，缓释效果好。
本发明提供的一种秸秆成膜的缓释颗粒复合肥，它包括肥料内芯和秸秆包膜；
所述秸秆包膜包覆于所述肥料内芯的外层；所述肥料内芯与所述秸秆包膜的质量比为1：2～4；
所述肥料内芯包括如下质量份的组分制成：尿素20～45份；磷酸二铵25～50份；硫酸钾20份；
所述秸秆包膜包括如下质量份的组分制成：秸秆粉40～55份；秸秆生物碳粉3～5份；花生壳粉5～8份；豆荚粉5～8份；向日葵花盘粉5～15份；甘蔗渣5～15份；沸石粉5～8份；褐煤粉3份：
所述秸秆粉和所述秸秆生物碳粉采用的秸秆均选自水稻、玉米、小麦、大豆、葵花、棉花、花生和高粱中的至少一种。
上述的缓释颗粒复合肥中，所述秸秆粉、所述花生壳、所述豆荚粉、所述向日葵花盘粉、所述甘蔗渣的粒径均为1～2mm，所述秸秆碳粉、所述沸石粉、所述褐煤粉分别粉碎至细粉状，具体可为经原料粉碎后的粒径均低于1mm；
所述秸秆生物碳粉由所述秸秆经400～500℃碳化后粉碎制成；
所述肥料内芯还包括微量元素肥；所述微量元素肥的质量与所述尿素、所述磷酸二铵和所述硫酸钾总质量的比为1～2：100。
上述的缓释颗粒复合肥中，所述微量元素肥包括如下质量份的组分：硫酸锌35～45份；硫酸锰35～45份；硼砂5～10份；硫酸铁3～5份；硫酸铜3～5份；钼酸铵1份。
上述的缓释颗粒复合肥中，所述缓释颗粒复合肥还包括聚氨酯包膜层，包膜量占总化肥内芯质量百分含量一般在0.8～1％，但可能根据实际情况调整涂层次数，起到包裹、缓释化肥的作用；
所述肥料内芯依次包覆所述聚氨酯包膜层和所述秸秆包膜。
上述的缓释颗粒复合肥中，所述缓释颗粒复合肥还包括海藻酸钠外包膜，所述海藻酸钠外包膜包覆于所述秸秆包膜的外层；具体制备时海藻酸钠加入水，分次加入，不停搅拌，适当小火间断加热，形成质量百分浓度为0.5～0.8％的溶液，喷涂在外层形成所述海藻酸钠外包膜；
所述缓释颗粒复合肥还包括将其肥料颗粒表面加工若干小孔，然后在其表面喷洒0.01％复硝酚钠溶液与EM的菌液，干燥后形成的外膜。
上述的缓释颗粒复合肥中，包覆所述秸秆包膜时，采用滤液与淀粉的混合液进行所述缓释颗粒复合肥的造粒；
制备所述滤液包括如下步骤：将所述秸秆、兔子粪便、羊粪，加入牛尿和水，密闭发酵，抽取液体即得所述滤液。
本发明中，所述淀粉为本领公知的常用淀粉，具体可为木薯淀粉。
上述的缓释颗粒复合肥中，所述秸秆、所述兔子粪便、所述羊粪的质量比为75～80：10：10～15；
所述秸秆、所述兔子粪便、所述羊粪的总质量与所述牛尿和所述水的质量比为100：10～20：30～40；
所述密闭发酵的时间可为15～20d。
本发明还提供了一种秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备方法，包括如下步骤：1)将所述尿素、所述磷酸二铵、所述硫酸钾混合经圆盘造粒，制成所述肥料内芯；
2)所述肥料内芯与所述秸秆包膜的各个组分混合经圆盘造粒，即得到所述秸秆成膜的缓释颗粒复合肥。
上述的制备方法中，步骤1)中还包括加入所述微量元素肥混合的步骤；
步骤1)之后还包括将所述肥料内芯包覆所述聚氨酯包膜层的步骤；
步骤2)中还包括经圆盘造粒之后加入海藻酸钠，喷水，所述秸秆包膜形成所述海藻酸钠外包膜的步骤；
步骤2)之后还包括将所述秸秆成膜的缓释颗粒复合肥颗粒表面加工若干小孔，然后在其表面喷洒0.01％复硝酚钠溶液与EM的菌液，干燥后形成的外膜的步骤。
上述的制备方法中，步骤2)中经圆盘造粒时采用滤液与淀粉的混合液进行所述缓释颗粒复合肥的造粒；
制备所述滤液包括如下步骤：将所述秸秆、兔子粪便、羊粪，加入牛尿和水，密闭发酵，抽取液体即得所述滤液。
上述的制备方法中，所述秸秆、所述兔子粪便、所述羊粪的质量比可为75～80：10：10～15；
所述秸秆、所述兔子粪便、所述羊粪的总质量与所述牛尿和所述水的质量比可为100：10～20：30～40；
所述密闭发酵的时间可为15～20d。
本发明制备方法中，所述秸秆粉、所述花生壳、所述豆荚粉、所述向日葵花盘粉、所述甘蔗渣的粒径均可为1～2mm；
所述秸秆生物碳粉由所述秸秆经400～500℃碳化后粉碎制成。
本发明所述秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备方法，具体包括如下步骤：1)将所述尿素、所述磷酸二铵、所述硫酸钾和所述微量元素肥混合经圆盘造粒，制成所述肥料内芯；
2)将所述肥料内芯喷洒聚氨酯，包覆所述聚氨酯包膜层；
3)将包覆聚氨酯包膜层的所述肥料内芯与所述秸秆包膜的各个组分混合喷洒滤液与淀粉的混合液经圆盘造粒，得到化肥颗粒；
制备所述滤液包括如下步骤：将所述秸秆、兔子粪便、羊粪，加入牛尿和水，密闭发酵，抽取液体即得所述滤液；
4)将所述化肥颗粒加入海藻酸钠，喷入水，在所述秸秆包膜外层形成所述海藻酸钠外包膜；
5)将步骤4)表面包覆所述海藻酸钠外包膜的化肥颗粒表面加工若干小孔，然后在其表面喷洒0.01％复硝酚钠溶液与EM的菌液，干燥后形成的外膜，即得到所述秸秆成膜的缓释颗粒复合肥。
本发明所述秸秆成膜的缓释颗粒复合肥作为种植玉米、苹果和白菜的肥料，还可根据作物种类调节配方，适用于其他多作物。
本发明所述秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的使用量为100～200kg/亩，具体可根据作物需求，主要是对氮磷钾肥的需求量计算，具体可为100kg/亩、150kg/亩或200kg/亩、150～200kg/亩或100～150kg/亩。
本发明具有以下优点：
1、具有分层结构，是良好的可实现肥料长期与即刻见效相结合的缓释肥料。化肥包裹聚氨酯包膜，具有多层缓释膜，肥效释放缓慢，提高肥料利用率；
2、混合秸秆粉可提供多种营养，且成本低廉，丰富易得。是一种生态安全高效的土壤改良物质。
3、尿素、磷酸二铵、硫酸钾等可为作物生长提供营养元素。
4、微量元素肥可为作物生长提供微量元素。
5、秸秆制生物炭可短期内大量提高土壤有机碳，改善土壤结构。
6、秸秆与兔粪羊粪等混合滤液，含有大量可溶性营养元素与微生物，可促进秸秆腐解，提高养分有效性。
7、花生壳粉(5～8％)、豆荚粉(5～8％)、向日葵花盘粉(5～15％)、甘蔗渣(5～15％)等含有多种养分元素；
8、沸石粉(5～8％)、褐煤粉(3％)等不但可提供养分，还是吸附剂，可提高土壤团聚体含量，存蓄土壤水分；
9、颗粒表层喷洒EM菌，可快速改善土壤生态环境。
10、颗粒表面含有复合型植物生长调节剂复硝酚钠，具有促长作用。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、用于玉米的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备
肥料配方：尿素、磷酸二铵、硫酸钾按照43％、39％、18％的比例混合均匀，按照质量比1％添加微量元素肥，微量元素肥包括硫酸锌45％、硫酸锰38％、硼砂5％、硫酸铁5％、硫酸铜5％、钼酸铵2％。
滤液配方：将秸秆(包括玉米、小麦、大豆、花生、高粱，其质量比1:1:1:1:1)80％、兔子粪便10％、羊粪10％，加入固体质量比20％的牛尿，加入固体物质质量比40％的水，密闭发酵15～20d，抽取滤液；
秸秆包膜配方：秸秆粉(55％)、秸秆碳粉(5％)、花生壳粉(5％)、豆荚粉(7％)、向日葵花盘粉(10％)、甘蔗渣(10％)、沸石粉(5％)、褐煤粉(3％)。
用于玉米的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备方法，具体包括如下步骤：
1、将尿素、磷酸二铵、硫酸钾按照比例混合均匀，按照质量比添加微量元素肥，微量元素肥。将化肥经圆盘造粒，制成粗糙的圆形小粒1。
2、在粗糙的圆形小粒表层喷洒材料，形成聚氨酯包膜层，包膜量占总化肥内芯质量百分含量一般在0.8～1％，制成有聚氨酯包膜的肥料小颗粒。
3、将秸秆(玉米、小麦、大豆、花生、高粱，其质量比1:1:1:1:1)、兔子粪便、羊粪，加入固体质量比牛尿，加入固体物质质量比40％的水，密闭发酵20d，抽取液体备用，称为滤液；
4、将秸秆粉碎至1～2mm备用；
5、农作物秸秆(水稻、玉米、小麦、大豆、棉花、花生，其质量比1:1:1:1:1:1)经500℃碳化后粉碎，得秸秆生物碳，粉碎备用。
6、将秸秆粉(经玉米、小麦、大豆、花生、高粱，其质量比1:1:1:1:1，粉碎后粒径为1～2mm)、秸秆碳粉、花生壳粉、豆荚粉、向日葵花盘粉、甘蔗渣、沸石粉、褐煤粉，充分混合。其中花生壳、豆荚粉、向日葵花盘粉、甘蔗渣的粒径均为1～2mm
7、将第3步骤中所得滤液，加入木薯淀粉稀液(浆糊状)。
8、在有聚氨酯包膜的肥料小颗粒外加入混合粉末，喷入滤液与淀粉稀液的混合液，圆盘造粒制成粗糙的圆形小粒2。
9、将圆形小粒2加入海藻酸钠，喷水，形成质量百分浓度为0.7％的溶液，形成外包膜，制成颗粒，烘干；
10、最后在所得颗粒的表面加工多个小孔，将0.01％复硝酚钠溶液与EM的菌液雾化喷洒在颗粒的表面，常温干燥，即得用于玉米的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥。
播前本发明缓释颗粒复合肥基施。共计施入100kg/亩。对照组正常施肥(玉米用复合肥(25-10-10)，利奥肥业生产商品肥)，施肥量100kg/亩。与对照相比，本发明例玉米穗长平均提高2.1cm，穗重提高8.5％，产量增加12.5～18.6％。
实施例2、用于苹果的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备
肥料配方：将尿素、磷酸二铵、硫酸钾按照35％、40％、25％的比例混合均匀，按照质量比2％添加微量元素肥，微量元素肥包括硫酸锌45％、硫酸锰35％、硼砂10％、硫酸铁5％、硫酸铜3％、钼酸铵2％。
滤液配方：将秸秆(玉米、小麦、大豆、花生、高粱，质量比为1:1:1:1:1)75％、兔子粪便15％、羊粪10％，加入固体质量比15％的牛尿，加入固体物质质量比30％的水，密闭发酵15～20d，抽取滤液；
秸秆包膜配方：将秸秆粉(43％)、秸秆碳粉(3％)、花生壳粉(8％)、豆荚粉(8％)、向日葵花盘粉(15％)、甘蔗渣(10％)、沸石粉(8％)、褐煤粉(5％)。
用于苹果的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备方法同本发明实施例1中用于玉米的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备方法。
九月下旬至十月底施入，成龄树采用“放射沟”施肥法，沟宽30～40cm，沟深30～40cm，本发明缓释颗粒复合肥施肥后覆土，每亩施150kg。对照组正常施肥施(苹果专用复合肥(15-14-16)，洋丰肥业生产商品肥)，施肥量150kg/亩。
与对照组相比，本发明例，苹果产量增加9.5～14.7％、座果率增加7.4～9.2％以上，果形增大，香味增加，果实中Vc和矿物质含量提升，可食率提高，口感香甜，品质改善。
实施例3、用于白菜的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备
肥料配方：尿素、磷酸二铵、硫酸钾按照45％、35％、20％的比例混合均匀，按照质量比1.5％添加微量元素肥，微量元素肥包括硫酸锌40％、硫酸锰40％、硼砂13％、硫酸铁3％、硫酸铜3％、钼酸铵1％。
滤液配方：将秸秆(玉米、小麦、大豆、花生、高粱，质量比为1:1:1:1:1)80％、兔子粪便5％、羊粪15％，加入固体质量比20％的牛尿，加入固体物质质量比30％的水，密闭发酵15～20d，抽取滤液；
秸秆包膜配方：将秸秆粉(41％)、秸秆碳粉(5％)、花生壳粉(8％)、豆荚粉(8％)、向日葵花盘粉(15％)、甘蔗渣(15％)、沸石粉(5％)、褐煤粉(3％)。
用于白菜的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备方法同本发明实施例1中用于玉米的秸秆成膜的缓释颗粒复合肥的制备方法。
白菜播种前，结合翻耕，将本发明缓释颗粒复合肥深施入20cm土层，施入量100kg/亩，莲座期每亩追施50kg。对照组耕地前每亩施入复合肥(三元复合肥15-15-15)100kg/亩，莲座期每亩追施50kg。与对照组相比，本发明例，白菜增产15.1～23.2％。外观改善，口味多汁爽口，可溶性糖含量增加，品质提高。