本發(fā)明屬于有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種海藻發(fā)酵復(fù)合改性硫酸鹽有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土的制備方法。
背景技術(shù):
海藻是海洋有機(jī)物的原始生產(chǎn)者,具有強(qiáng)大的吸附能力,可以濃縮相當(dāng)于自身44萬(wàn)倍的海洋物質(zhì),營(yíng)養(yǎng)極其豐富均衡。海藻中含有蛋白質(zhì)、多糖、食物纖維、維他命、無(wú)機(jī)元素、氨基酸、脂肪酸等物質(zhì),在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、藥品、美容等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,還具有很高的食療價(jià)值。
甲殼素是由蝦、蟹或昆蟲(chóng)外殼經(jīng)過(guò)酸堿加工處理而得到的天然高分子材料,而殼聚糖是甲殼素的衍生物,因此,利用小龍蝦的副產(chǎn)物—蝦殼制備殼聚糖基的復(fù)合生物吸附材料,可實(shí)現(xiàn)變廢為寶、廢物利用,體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。
近年來(lái),隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,農(nóng)業(yè)復(fù)種指數(shù)不斷提高,農(nóng)作物產(chǎn)量的增加,我國(guó)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件、作物布局、種植制度、施肥結(jié)構(gòu)、耕作等發(fā)生了較大改變,土壤營(yíng)養(yǎng)和耕地質(zhì)量亦發(fā)生較大改變。由于土壤底子不清,盲目施肥導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)降低,施肥效益下降,耕地質(zhì)量退化,農(nóng)作物病害普遍發(fā)生,大量氮、磷流失造成農(nóng)業(yè)面源污染加劇,部分地區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)度加快,生態(tài)環(huán)境惡化,農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力降低,嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展和提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種海藻發(fā)酵復(fù)合改性硫酸鹽有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土的制備方法,本發(fā)明制備的產(chǎn)物能夠大大增加生產(chǎn)效率,并且可以殺滅原材料中有害微生物、病蟲(chóng)卵等,同時(shí)具有蓄水保水作用,可被生物降解。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種海藻發(fā)酵復(fù)合改性硫酸鹽有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)海藻降解
將30-40重量份海藻粉碎后,加入10-20重量份10-40%的氫氧化鈉進(jìn)行蒸煮后20-30分鐘后,再加熱30-50℃保持0.5-3小時(shí)后,冷卻至室溫后,然后加入適量10-40%的鹽酸進(jìn)行中和至中性后,過(guò)濾收集濾渣,待用;
(2)改性硫酸鹽
將10-15重量份蝦殼粉溶解于50-100重量份2wt%的乙酸溶液中,加入溶解有1-3重量份馬來(lái)酸酐和1-5重量份丙烯酸的丙酮溶液,將5-15重量份硫酸鹽加入水中,控制溶液ph值為4.5-5.5,加入2-5重量份二氧化硅超細(xì)粉,攪拌30-50分鐘,調(diào)節(jié)溶液ph值為10-12,過(guò)濾干燥6-12小時(shí)后,通過(guò)研磨機(jī)研磨成粉狀,得改性硫酸鋇,待用;
(3)溫室發(fā)酵
向步驟(1)所得物加入2-10重量份膨潤(rùn)土并強(qiáng)力攪拌使其混合均勻后,然后加入1-3重量份活性炭和步驟(2)所得物,拌勻后溫室發(fā)酵5-7天,發(fā)酵溫度控制在55-65℃,發(fā)酵完成后,進(jìn)行滅菌后,待用;
(4)營(yíng)養(yǎng)土的制備
將步驟(3)所得的發(fā)酵產(chǎn)物與、5-10重量份過(guò)磷酸鈣、1-5重量份膨脹蛭石、1-5重量份膨脹珍珠巖、10-25重量份水輸入至攪拌機(jī)中攪拌,攪拌均勻后輸送到對(duì)輥機(jī)中擠壓成顆粒,將顆粒進(jìn)行低溫滅菌和干燥,冷卻后包裝,既得海藻發(fā)酵復(fù)合改性硫酸鹽有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土。
所述的硫酸鹽選自:硫酸鉀、硫酸銨、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅和硫酸銅的一種或多種,所述的調(diào)節(jié)ph為使用20-40%的鹽酸或氫氧化鈉溶液。
所述步驟(3)滅菌為溫度控制在80-130℃,對(duì)發(fā)酵原料進(jìn)行10-60分鐘的高溫滅菌。
所述的發(fā)酵采用錐形發(fā)酵,堆置形狀為錐形,時(shí)間間隔為2-3天進(jìn)行翻動(dòng)一次。
所述步驟(4)滅菌為在回轉(zhuǎn)式滅菌爐中,溫度控制在60-100℃,時(shí)間控制在30-90分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)本發(fā)明首先利用海藻粉碎后加入氫氧化鈉進(jìn)行蒸煮后,保溫一段時(shí)間后使用鹽酸進(jìn)行中和后過(guò)濾,然后將蝦殼粉溶解于乙酸中加入馬來(lái)酸酐和丙烯酸進(jìn)行反應(yīng)后,將硫酸鹽分散與在溶液中調(diào)節(jié)ph分散二氧化硅超細(xì)粉后,得改性硫酸鋇,然后與海藻濾渣等進(jìn)行溫室發(fā)酵后與其他配料進(jìn)行攪拌混合擠壓滅菌處理后既得,海藻在氫氧化鈉溶液中進(jìn)行蒸煮后,加速了海藻的降解,濾渣和膨潤(rùn)土,殼粉中的甲殼素可與馬來(lái)酸酐和丙烯酸進(jìn)行接枝,蝦殼粉中的甲殼素接枝后?;?,在堿性條件下可形成凝膠狀包裹在硫酸鹽和二氧化硅超細(xì)粉的表面,形成穩(wěn)定的微膠囊結(jié)構(gòu),二氧化硅超細(xì)粉表面的表面活性中心多,能夠與聚合物緊密結(jié)合,形成穩(wěn)定的微膠囊結(jié)構(gòu),促進(jìn)交聯(lián)結(jié)構(gòu),硫酸鹽緩慢釋放可以殺滅有害微生物、病蟲(chóng)卵,和海藻降解濾渣混合均勻后發(fā)酵而成的發(fā)酵產(chǎn)物的品質(zhì)和腐熟度高,富含作物需要的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,可使有機(jī)質(zhì)含量大大增加,擠壓后,形成了一個(gè)整體的顆粒,保持營(yíng)養(yǎng)土中的營(yíng)養(yǎng)成分不流失,有利于營(yíng)養(yǎng)土中的氮、磷、鉀、微量元素和有機(jī)物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)緩慢釋放,確保作物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng),這樣使重金屬離子在進(jìn)入作物體內(nèi)時(shí),被集中在作物的根部和莖部,可以被生物進(jìn)行降解,可以增強(qiáng)土壤的保水能力,減少土壤水分的蒸發(fā)和流失。
(2)本發(fā)明制備的產(chǎn)物能夠大大增加生產(chǎn)效率,并且可以殺滅原材料中有害微生物、病蟲(chóng)卵等,同時(shí)具有蓄水保水作用,可被生物降解。
具體實(shí)施方式
一種海藻發(fā)酵復(fù)合改性硫酸鹽有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)海藻降解
將35重量份海藻粉碎后,加入15重量份20%的氫氧化鈉進(jìn)行蒸煮后25分鐘后,再加熱35℃保持1小時(shí)后,冷卻至室溫后,然后加入適量20%的鹽酸進(jìn)行中和至中性后,過(guò)濾收集濾渣,待用;
(2)改性硫酸鹽
將12重量份蝦殼粉溶解于80重量份2wt%的乙酸溶液中,加入溶解有2重量份馬來(lái)酸酐和2重量份丙烯酸的丙酮溶液,將10重量份硫酸鹽加入水中,控制溶液ph值為4.5-5.5,加入3重量份二氧化硅超細(xì)粉,攪拌40分鐘,調(diào)節(jié)溶液ph值為10-12,過(guò)濾干燥8小時(shí)后,通過(guò)研磨機(jī)研磨成粉狀,得改性硫酸鋇,待用;
(3)溫室發(fā)酵
向步驟(1)所得物加入5重量份膨潤(rùn)土并強(qiáng)力攪拌使其混合均勻后,然后加入2重量份活性炭和步驟(2)所得物,拌勻后溫室發(fā)酵6天,發(fā)酵溫度控制在60℃,發(fā)酵完成后,進(jìn)行滅菌后,待用;
(4)營(yíng)養(yǎng)土的制備
將步驟(3)所得的發(fā)酵產(chǎn)物與、8重量份過(guò)磷酸鈣、2重量份膨脹蛭石、3重量份膨脹珍珠巖、13重量份水輸入至攪拌機(jī)中攪拌,攪拌均勻后輸送到對(duì)輥機(jī)中擠壓成顆粒,將顆粒進(jìn)行低溫滅菌和干燥,冷卻后包裝,既得海藻發(fā)酵復(fù)合改性硫酸鹽有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土。
所述的硫酸鹽選自:硫酸鉀、硫酸銨、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅和硫酸銅的一種或多種,所述的調(diào)節(jié)ph為使用30%的鹽酸或氫氧化鈉溶液。
所述步驟(3)滅菌為溫度控制在1000℃,對(duì)發(fā)酵原料進(jìn)行30分鐘的高溫滅菌。
所述的發(fā)酵采用錐形發(fā)酵,堆置形狀為錐形,時(shí)間間隔為1天進(jìn)行翻動(dòng)一次。
所述步驟(4)滅菌為在回轉(zhuǎn)式滅菌爐中,溫度控制在80℃,時(shí)間控制在60分鐘。