本发明涉及生物肥料
技术领域：
，具体为一种防治土壤板结的生物有机肥料及其制备方法。
背景技术：
：土壤中含有多种复杂的有机物和微生物，土壤的保水功能主要归功于土壤中的团粒结构，在人工施肥的过程中磷肥施撒的频率较高，导致土壤富磷，磷酸根含量增加，磷酸根与土壤中的铁、钙和镁等结合生成难溶性的磷酸盐，破坏了土壤的团粒结构，是土壤板结的原因之一，人们为了解决土壤的板结问题需要加入大量的土壤调理剂，市面上的土壤调理剂种类繁多复杂，没有针对性，为了解决土壤板结的问题，提高资源利用率，发明一种防治土壤板结的生物有机肥料及其制备方法就显得尤为重要。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种防治土壤板结的生物有机肥料及其制备方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防治土壤板结的生物有机肥料，各组分原料如下，按重量份数计，包括改性生物炭20-30份、水稻秸秆10～15份、腐殖质5～7份、聚乳酸10～13份、三氯甲烷10～15份、发酵菌0.2-0.5份。进一步的，所述改性生物炭由氯化铁、氯化亚铁、氨水和生物炭制备而成。进一步的，所述生物炭由玉米秸秆和树皮制备而成。进一步的，所述发酵菌为酵母菌、铁还原菌的混合物。一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，其特征在于：步骤如下，(1)秸秆木质素的制备；(2)改性生物炭的制备；(3)聚乳酸覆膜；(4)光气的处理；(5)肥料的制备。进一步的，一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入碱液，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入酸液离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)改性生物炭的制备：①将玉米秸秆和树皮进行粉碎，加热，研磨，得到生物炭；②将氯化铁和氯化亚铁混合，加入酸液，搅拌溶解，加入生物炭和氨水，搅拌，加热过滤，得到改性生物炭；(3)聚乳酸覆膜：将聚乳酸放入到三氯甲烷中，溶解，加热，搅拌，加入改性生物炭和秸秆木质素，干燥，得到有机肥料基体，将聚乳酸和三氯甲烷进行加热时会产生光气，将光气回收再利用；(4)光气的处理：①向回收的光气中加入乙醇，加热，得到混合物a，备用；②向l-叔亮氨醇中加入噁唑啉和碘化钾，搅拌，加入四氢呋喃，降温，加入混合物a，搅拌，加热，得到杀菌剂；(5)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、杀菌剂、发酵菌和葡萄糖，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。进一步的，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入氢氧化钠，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入盐酸离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)改性生物炭的制备：①将玉米秸秆和树皮进行粉碎，加热，温度为600～700℃，升温速率为10～15℃/min，控制通入的氧气速率，保持贫氧环境下操作，时间为1～2h，研磨，得到生物炭；土壤中磷元素富集会导致碳的含量降低，本申请通过加入生物炭的方式提高土壤中的碳含量，进而增加土壤中的碳含量，由于土壤板结，土壤的碱性较高，导致土壤中能够分解生物炭的微生物含量较低，因此本申请还加入了腐殖质和酵母菌，使用酵母菌降解腐殖质，进一步提高了腐殖质的分解效率，充分补充碳元素，增加土壤肥力。②将氯化铁和氯化亚铁混合，加入浓度为0.35～0.45mol/l氯化氢，搅拌溶解，加入生物炭和浓度为0.6～0.8mol/l的氨水，搅拌，加热，加热时间为25～35min，过滤，得到改性生物炭；单独依靠肥料中加入的发酵菌达到还原难溶性磷酸盐中的铁离子的效率较低，还是需要提高土壤中的微生物的种类及其含量，因此本申请通过加入氯化铁和氯化亚铁对生物炭进行改性，能够得到由氧化铁改性的生物炭，三价铁离子能够刺激土壤中还原微生物的繁殖，经过三价铁改性的生物炭还能够对土壤中的重金属砷等元素有较强的处理效果。(3)聚乳酸覆膜：将聚乳酸放入到三氯甲烷中，溶解，加热，搅拌，加入改性生物炭和秸秆木质素，干燥，得到有机肥料基体；由于使用的发酵菌是酵母菌和铁还原菌，为了防止发酵菌对生物炭进行分解，降低肥料的肥力，聚乳酸具有易降解的特性，因此本申请通过使用聚乳酸将木质素和改性生物炭进行包覆，经过包覆后得到肥料基体，能够将生物炭和发酵菌分离，进而保证了肥料的肥力，并且酵母菌还能够继续分解腐殖质，能够得到维持发酵菌存活的营养物质。(4)光气的处理：①向回收的光气中加入乙醇，加热，得到混合物a，备用；②向l-叔亮氨醇中加入噁唑啉和碘化钾，搅拌，加入四氢呋喃，降温，温度为-65～-75℃，加入混合物a，搅拌，缓慢加热至25～27℃，过滤，得到杀菌剂；在制备聚乳酸膜过程中加入了三氯甲烷作为主要的溶剂，制备结束后需要进行干燥，由于温度较高并且需要还是在光照的条件下进行，会导致三氯甲烷生成光气，本申请将光气进行回收，保证原有的温度下加入了乙醇、l-叔亮氨醇中、噁唑啉、碘化钾和四氢呋喃能够得到除菌剂噁唑烷酮，但是由于噁唑烷酮的杀菌能力较强、而土壤中微生物的平衡较为脆弱，而且易残留在农作物和土壤中的性质，需要控制加入的量，本申请加入的杀菌剂与有机肥料基体的质量比为1:10000，进而保证了不破坏原有的微生物平衡的基础上具有一定的杀菌性能，降低了杀菌剂的残留。噁唑烷酮对金黄色葡萄球菌具有较强的抗菌性能，由于本申请得到的噁唑烷酮中不具有氰化吡啶等基团，使其对铁还原菌的抗菌性能下降，进一步的保证了肥料的肥力和针对性的杀菌性能。(5)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、杀菌剂、发酵菌和葡萄糖，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。进一步的，步骤(2)中，氯化铁和氯化亚铁加入的质量比为1:2～3。进一步的，步骤(4)中，加入的杀菌剂与有机肥料基体的质量比为1:10000。进一步的，步骤(2)中得到生物炭的ph为8～8.5，颗粒大小为0.15～0.16mm。与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：土壤中含有多种复杂的有机物和微生物，土壤的保水功能主要归功于土壤中的团粒结构，在人工施肥的过程中磷肥施撒的频率较高，导致土壤富磷，磷酸根含量增加，磷酸根与土壤中的铁、钙和镁等结合生成难溶性的磷酸盐，破坏了土壤的团粒结构，是土壤板结的原因之一，本申请加入了发酵菌，其中发酵菌的主要是由酵母菌和铁还原菌组成，铁还原菌能够还原难溶性磷酸盐中的铁离子，使内部包裹的磷酸盐释放出来，转化成易于植物吸收的磷酸根，减少土壤中难溶性磷酸盐，进而达到缓解土壤板结的目的。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1一种防治土壤板结的生物有机肥料各组分原料如下，按重量份数计，包括改性生物炭25份、水稻秸秆15份、腐殖质6份、聚乳酸13份、三氯甲烷14份、发酵菌0.2份。所述改性生物炭由氯化铁、氯化亚铁、氨水和生物炭制备而成。所述生物炭由玉米秸秆和树皮制备而成。所述发酵菌为酵母菌、铁还原菌的混合物。一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入氢氧化钠，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入盐酸离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)改性生物炭的制备：①将玉米秸秆和树皮进行粉碎，加热，温度为650℃，升温速率为12℃/min，控制通入的氧气速率，保持贫氧环境下操作，时间为1.5h，研磨，得到生物炭，ph为8，颗粒大小为0.155mm；②将氯化铁和氯化亚铁混合，氯化铁和氯化亚铁加入的质量比为1:2，加入浓度为0.4mol/l氯化氢，搅拌溶解，加入生物炭和浓度为0.6mol/l的氨水，搅拌，加热，加热时间为30min，过滤，得到改性生物炭；(3)聚乳酸覆膜：将聚乳酸放入到三氯甲烷中，溶解，加热，搅拌，加入改性生物炭和秸秆木质素，干燥，得到有机肥料基体，将聚乳酸和三氯甲烷进行加热时会产生光气，将光气回收再利用；(4)光气的处理：①向回收的光气中加入乙醇，加热，得到混合物a，备用；②向l-叔亮氨醇中加入噁唑啉和碘化钾，搅拌，加入四氢呋喃，降温，温度为-70℃，加入混合物a，搅拌，缓慢加热至26℃，过滤，得到杀菌剂；(5)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、杀菌剂、发酵菌和葡萄糖，，加入的杀菌剂与有机肥料基体的质量比为1:10000，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。实施例2一种防治土壤板结的生物有机肥料各组分原料如下，按重量份数计，包括改性生物炭26份、水稻秸秆13份、腐殖质7份、聚乳酸13份、三氯甲烷14份、发酵菌0.4份。所述改性生物炭由氯化铁、氯化亚铁、氨水和生物炭制备而成。所述生物炭由玉米秸秆和树皮制备而成。所述发酵菌为酵母菌、铁还原菌的混合物。一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入氢氧化钠，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入盐酸离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)改性生物炭的制备：①将玉米秸秆和树皮进行粉碎，加热，温度为650℃，升温速率为13℃/min，控制通入的氧气速率，保持贫氧环境下操作，时间为1.5h，研磨，得到生物炭，ph为8.5，颗粒大小为0.155mm；②将氯化铁和氯化亚铁混合，氯化铁和氯化亚铁加入的质量比为1:2，加入浓度为0.45mol/l氯化氢，搅拌溶解，加入生物炭和浓度为0.8mol/l的氨水，搅拌，加热，加热时间为35min，过滤，得到改性生物炭；(3)聚乳酸覆膜：将聚乳酸放入到三氯甲烷中，溶解，加热，搅拌，加入改性生物炭和秸秆木质素，干燥，得到有机肥料基体，将聚乳酸和三氯甲烷进行加热时会产生光气，将光气回收再利用；(4)光气的处理：①向回收的光气中加入乙醇，加热，得到混合物a，备用；②向l-叔亮氨醇中加入噁唑啉和碘化钾，搅拌，加入四氢呋喃，降温，温度为-75℃，加入混合物a，搅拌，缓慢加热至25℃，过滤，得到杀菌剂；(5)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、杀菌剂、发酵菌和葡萄糖，，加入的杀菌剂与有机肥料基体的质量比为1:10000，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。实施例3一种防治土壤板结的生物有机肥料各组分原料如下，按重量份数计，包括改性生物炭25份、水稻秸秆15份、腐殖质6份、聚乳酸13份、三氯甲烷14份、发酵菌0.5份。所述改性生物炭由氯化铁、氯化亚铁、氨水和生物炭制备而成。所述生物炭由玉米秸秆和树皮制备而成。所述发酵菌为酵母菌、铁还原菌的混合物。一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入氢氧化钠，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入盐酸离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)改性生物炭的制备：①将玉米秸秆和树皮进行粉碎，加热，温度为700℃，升温速率为10℃/min，控制通入的氧气速率，保持贫氧环境下操作，时间为1.5h，研磨，得到生物炭，ph为8，颗粒大小为0.15mm；②将氯化铁和氯化亚铁混合，氯化铁和氯化亚铁加入的质量比为1:2.5，加入浓度为0.4mol/l氯化氢，搅拌溶解，加入生物炭和浓度为0.7mol/l的氨水，搅拌，加热，加热时间为30min，过滤，得到改性生物炭；(3)聚乳酸覆膜：将聚乳酸放入到三氯甲烷中，溶解，加热，搅拌，加入改性生物炭和秸秆木质素，干燥，得到有机肥料基体，将聚乳酸和三氯甲烷进行加热时会产生光气，将光气回收再利用；(4)光气的处理：①向回收的光气中加入乙醇，加热，得到混合物a，备用；②向l-叔亮氨醇中加入噁唑啉和碘化钾，搅拌，加入四氢呋喃，降温，温度为-65℃，加入混合物a，搅拌，缓慢加热至27℃，过滤，得到杀菌剂；(5)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、杀菌剂、发酵菌和葡萄糖，，加入的杀菌剂与有机肥料基体的质量比为1:10000，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。对比例1一种防治土壤板结的生物有机肥料各组分原料如下，按重量份数计，包括改性生物炭25份、水稻秸秆15份、腐殖质6份、聚乳酸13份、三氯甲烷14份、发酵菌0.5份。所述生物炭由玉米秸秆和树皮制备而成。所述发酵菌为酵母菌、铁还原菌的混合物。一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入氢氧化钠，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入盐酸离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)聚乳酸覆膜：将聚乳酸放入到三氯甲烷中，溶解，加热，搅拌，加入生物炭和秸秆木质素，干燥，得到有机肥料基体，将聚乳酸和三氯甲烷进行加热时会产生光气，将光气回收再利用；(3)光气的处理：①向回收的光气中加入乙醇，加热，得到混合物a，备用；②向l-叔亮氨醇中加入噁唑啉和碘化钾，搅拌，加入四氢呋喃，降温，温度为-65℃，加入混合物a，搅拌，缓慢加热至27℃，过滤，得到杀菌剂；(4)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、杀菌剂、发酵菌和葡萄糖，，加入的杀菌剂与有机肥料基体的质量比为1:10000，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。对比例2一种防治土壤板结的生物有机肥料各组分原料如下，按重量份数计，包括改性生物炭25份、水稻秸秆15份、腐殖质6份、发酵菌0.5份。所述改性生物炭由氯化铁、氯化亚铁、氨水和生物炭制备而成。所述生物炭由玉米秸秆和树皮制备而成。所述发酵菌为酵母菌、铁还原菌的混合物。一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入氢氧化钠，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入盐酸离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)改性生物炭的制备：①将玉米秸秆和树皮进行粉碎，加热，温度为700℃，升温速率为10℃/min，控制通入的氧气速率，保持贫氧环境下操作，时间为1.5h，研磨，得到生物炭，ph为8，颗粒大小为0.15mm；②将氯化铁和氯化亚铁混合，氯化铁和氯化亚铁加入的质量比为1:2.5，加入浓度为0.4mol/l氯化氢，搅拌溶解，加入生物炭和浓度为0.7mol/l的氨水，搅拌，加热，加热时间为30min，过滤，得到改性生物炭；(3)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、秸秆木质素、改性生物炭和葡萄糖，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。对比例3一种防治土壤板结的生物有机肥料各组分原料如下，按重量份数计，包括改性生物炭25份、水稻秸秆15份、腐殖质6份、聚乳酸13份、三氯甲烷14份、发酵菌0.5份。所述改性生物炭由氯化铁、氯化亚铁、氨水和生物炭制备而成。所述生物炭由玉米秸秆和树皮制备而成。所述发酵菌为酵母菌、铁还原菌的混合物。一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入氢氧化钠，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入盐酸离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)改性生物炭的制备：①将玉米秸秆和树皮进行粉碎，加热，温度为700℃，升温速率为10℃/min，控制通入的氧气速率，保持贫氧环境下操作，时间为1.5h，研磨，得到生物炭，ph为8，颗粒大小为0.15mm；②将氯化铁和氯化亚铁混合，氯化铁和氯化亚铁加入的质量比为1:2.5，加入浓度为0.4mol/l氯化氢，搅拌溶解，加入生物炭和浓度为0.7mol/l的氨水，搅拌，加热，加热时间为30min，过滤，得到改性生物炭；(3)聚乳酸覆膜：将聚乳酸放入到三氯甲烷中，溶解，加热，搅拌，加入改性生物炭和秸秆木质素，干燥，得到有机肥料基体，将聚乳酸和三氯甲烷进行加热时会产生光气，将光气回收再利用；(4)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、发酵菌和葡萄糖，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。对比例4一种防治土壤板结的生物有机肥料各组分原料如下，按重量份数计，包括改性生物炭25份、水稻秸秆15份、腐殖质6份、聚乳酸13份、三氯甲烷14份。所述改性生物炭由氯化铁、氯化亚铁、氨水和生物炭制备而成。所述生物炭由玉米秸秆和树皮制备而成。一种防治土壤板结的生物有机肥料的制备方法，步骤如下，(1)秸秆木质素的制备：将水稻秸秆进行水热处理，加入氢氧化钠，搅拌，过滤，将滤渣进行减压蒸馏，加入盐酸离心分离，冷冻干燥，得到秸秆木质素；(2)改性生物炭的制备：①将玉米秸秆和树皮进行粉碎，加热，温度为700℃，升温速率为10℃/min，控制通入的氧气速率，保持贫氧环境下操作，时间为1.5h，研磨，得到生物炭，ph为8，颗粒大小为0.15mm；②将氯化铁和氯化亚铁混合，氯化铁和氯化亚铁加入的质量比为1:2.5，加入浓度为0.4mol/l氯化氢，搅拌溶解，加入生物炭和浓度为0.7mol/l的氨水，搅拌，加热，加热时间为30min，过滤，得到改性生物炭；(3)聚乳酸覆膜：将聚乳酸放入到三氯甲烷中，溶解，加热，搅拌，加入改性生物炭和秸秆木质素，干燥，得到有机肥料基体，将聚乳酸和三氯甲烷进行加热时会产生光气，将光气回收再利用；(4)光气的处理：①向回收的光气中加入乙醇，加热，得到混合物a，备用；②向l-叔亮氨醇中加入噁唑啉和碘化钾，搅拌，加入四氢呋喃，降温，温度为-65℃，加入混合物a，搅拌，缓慢加热至27℃，过滤，得到杀菌剂；(5)肥料的制备：将腐殖质进行发酵，加入去离子水、杀菌剂、发酵菌和葡萄糖，，加入的杀菌剂与有机肥料基体的质量比为1:10000，搅拌，发酵结束后加入有机肥料基体，搅拌均匀后得到有机肥料。实验以实施例3为对照，设置对比例1、对比例2、对比例3、对比例4，其中，对比例1中不对生物炭进行改性，对比例2中不对改性生物炭覆聚乳酸膜，对比例3中不对三氯甲烷进行处理，对比例4中不加入发酵菌，进行对照实验。将实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4进行对照实验，选取14块不同的试验田，试验田位于西北甘肃地区，按照gb15618-2018进行土壤的砷含量(mk/kg)和ph值测定，结果如下，表一将实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4进行金黄色葡萄球菌的灭活实验，发酵菌培养具体步骤如下，①准备菌种将金黄色葡萄球菌菌种同接种环划线于mh固体平板，37℃培养18h，从平板挑5个发酵菌到3mlmh培养基，37℃细菌培养箱过夜培养18h；②将菌液按照10:4稀释，取100μl菌液涂布到mh固体平板，对发酵菌进行计数；③取一定质量的样品，加入灭菌水，使其浓度为20mg/ml，放入到培养皿中，在室温下培养，培养一段时间后进行计数，计算杀菌率，结果如下，时间30天12个月实施例13182实施例23586实施例33383对比例13182对比例21361对比例31662对比例42972表二注：杀菌率a-对照样品平均发酵菌数，b-被试样品平均发酵菌数。数据分析对比例1中不对生物炭进行改性，本申请通过加入氯化铁和氯化亚铁对生物炭进行改性，能够得到由氧化铁改性的生物炭，氧化铁能够刺激土壤中还原微生物的繁殖，氧化铁改性的生物炭还能够对土壤中的重金属砷等元素有较强的处理效果。对比例2中不对改性生物炭高聚乳酸膜，部分的有机肥料在内部被消耗，肥料的肥效下降。对比例3中不对三氯甲烷进行处理，使得肥料对金黄色葡萄球菌的灭活性下降。对比例4中不加入发酵菌，使得肥料对砷的降解性能下降。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12