CN117185872B - 基于微量元素的营养平衡肥及其工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种土壤营养剂及其生产工艺方法，特别是一种基于微量元素的营养平衡肥及其工艺方法，采用碱性矿石粉和酸性矿石粉，其中碱性矿石粉特别增加贝壳粉，酸性矿石粉采用酸解预处理，并获得硫元素；采用软化水对两种矿石粉进行混合，期间调节酸碱度，获得矿石粉提取液；最后再进一步添加益生菌、微量元素辅料等。本发明以微量元素为核心，且含有大量有机质和有益微生物，不含化学合成物质、营养全面，能有效促进土壤有益菌繁殖，调节土壤微生物菌群关系，增强土壤活性物质的积累，调节土壤营养平衡，可进一步形成土壤生物多样化，增强土壤的透气性，农作物根系发达，从而提升土壤地力和肥力，以此提高农作物的品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤及农作物营养剂及其生产工艺方法，特别是一种基于微量元素的营养平衡肥及其工艺方法。
背景技术
目前市面上各种有机肥（或各类肥料）品种繁多，各类元素以化学合成物质为主，长期使用化肥、农药造成了土壤不同程度的酸化和板结，由此也带来土壤肥力下降，贫瘠度高，土壤生态功能恶化，破坏土壤生物菌群关系，这样，不但无法保证农作物的品质，还将导致土壤被废弃。
现有技术中采用矿物质肥来解决以上问题，然而，对于组分材料均未进行合理分配，且组分组成相对单一，配比产品的PH值单一，无法适应多样化土壤使用状态以及农作物生长的多样化营养需求，对土壤有益菌、土壤活性物质的增益有限，难以实现土壤营养平衡，对农作物品质的提高也有限。。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能有效促进土壤有益菌繁殖、调节土壤微生物菌群关系、增强土壤活性物质的积累、调节土壤营养平衡、提高农作物品质的基于微量元素的营养平衡肥及其工艺方法。
本发明所述基于微量元素的营养平衡肥是通过以下途径来实现的：
基于微量元素的营养平衡肥，其要点在于，包括如下组成：
按照酸碱度要求调配的矿石粉提取液、经由软化处理的水以及植物类发酵液，所述的矿石粉提取液是一种藉着按照酸碱度要求进行混合、搅拌并适度加热的酸性矿石粉、碱性矿石粉、软化处理的水并固液分离后的混合液，其中碱性矿石粉包括有珍珠岩、石灰岩和贝壳粉，经由酸解法获得的酸性矿石粉包括有行蛭石、麦饭石。
所述碱性矿石粉主要成分为钙化物，其中贝壳粉95%的成分是碳酸钙，以及甲壳素，还有少量氨基酸和多糖物质，碱性矿石粉能够调节土壤板结，防止农作物倒伏，控制肥效和肥度，有抗菌、抑菌作用。所述酸性矿石粉富含丰富镁、硫、铜、铁、锌、锰、钾、硒、硅等中量元素及微量元素，加上经过酸化处理后，部分硫元素会留在液体中，能充分满足不同农作物正常生长发育过程中所必须的各类营养成分，从而增强农作物的抗病性、抗逆性。
微量元素可以促进光合作用、提高植物内氧化酶的活性，提高氮的代谢水平。
植物类发酵液通常是指一些天然新鲜蔬菜、水果、糙米、菇类、药食同源中药等植物经一种或多种益生菌发酵，产生的含有丰富的酵素、维生素、矿物质、氨基酸、各种有机酸、多糖等营养成分的混合液经过滤除去杂质后得到的液体。
植物类发酵液中的有机质可以促进作物生长发育，是土壤养分的主要来源；有益菌群体包含酵母菌、乳酸菌、光合菌、放线菌。酵母菌能疏松土壤,增加土壤保水性，促进作物根系生长；乳酸菌能够分解在常温下不易分解的木质素和纤维素，并促使有机物发酵分解；光合菌可迅速激活植物细胞活性，促进根系生长，提高光合作用；放线菌有较高杀菌作用，对土壤病害与较明显的作用；腐殖酸对生物菌的有一定的培养功能，可以自动调整生物菌群的生长机理，可促进生物菌在溶解磷、钾、氮过程中有一定的调节作用。
本发明的要点在于，一是采用酸碱性矿石粉分别包装，在生产现场再根据不同的土壤、农作物性质进行加工，由此能够保留更多微量元素的成分；二是特别添加了贝壳粉，以增加甲壳素、多糖物质等微量元素，有效提升碱性矿石粉的微量元素含量；三是对酸性矿石粉进行了酸解，从而获取硫元素，增强酸性矿石粉的抗病性、抗逆性；四是腐殖酸分子量小、生物活性高、水溶性好、抗硬水能力较强，与微量元素结合，所制成的微量元素肥料，既能补充农作物所需的微量元素，又能发挥黄腐酸对植物的生长调节作用，比传统腐植酸类肥料更能提高作物微量元素吸收率、增强抗病性和抗硬水能力强等特点。因此本发明所述的微量元素肥料对农业节水及农作物质量和产量的提高均有着重要意义。另外，自来水软化处理后可以缩短生产加工的时间，能使矿石粉的微量元素分解充分，减少后期酸碱混合矿石粉在热解搅拌过程中减少膨胀、起泡。
酸、碱性矿石粉的数量匹配、软化水的数量匹配以及植物类发酵液的数量匹配，都可以用来调整本发明营养平衡肥的PH值。
由此，本发明以微量元素为核心，与植物类发酵液以及软化水有机协同作用，且含有大量有机质和有益微生物，不含化学合成物质、营养全面，能有效促进土壤有益菌繁殖，调节土壤微生物菌群关系，增强土壤活性物质的积累，调节土壤营养平衡，可进一步形成土壤生物多样化，增强土壤的透气性，农作物根系发达，从而提升土壤地力和肥力，以此提高农作物的品质。
本发明的目的还可以通过以下途径来实现。
珍珠岩、石灰岩和贝壳粉，按质量比的含量为: 珍珠岩50〜80，石灰岩50〜80, 贝壳粉50〜80；经由酸解法获得的酸性矿石粉包括有行蛭石、麦饭石，按质量比的含量为：行蛭石150，麦饭石15〜30。
所述贝壳粉是用贝类动物，包括牡蛎、蛤蜊、螺蛳，去肉后的外壳经粉碎加工而成的粉状物。该粉碎物须经300目粉碎加工而成。
所述碱性矿石粉中，珍珠岩、石灰岩、贝壳粉质量的比例为1：1：1。
该比例为优选方案，另外还可根据所适用地域的土壤以及农作物进行比例调整。
所述酸性矿石粉中，蛭石、麦饭石质量的比例为5:1。
行蛭石富含氮、磷、钾、铝、铁、镁、硅酸盐等成分；麦饭石含有动物所需的部分的K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素，按质量的比例添加的浓硫酸能够分解并提取行蛭石、麦饭石中的中量元素及微量元素；分解后的中量元素及微量元素离子转化为微量元素离子态晶体，可速速溶于水，便于后续提取液的加工，更好地保留微量元素。
所述矿石粉要求：
所选择的混合矿石粉的元素含量最好在30种元素以上；
重金属元素、放射性元素必须符合国家标准；
矿石粉粉碎必须在300目以上。
其中矿石粉提取液和软化水的质量比为1：(2〜4)；
本发明进一步具体为：
植物类发酵液占矿石粉提取液和软化水的20〜25%。
矿石粉的混合液中通过增补碱性矿石粉调节混合液的酸碱度。
由于农作物的多样化，对土壤的PH值的要求就有多种，以适应不同条件背景下的需求。比如生产茶叶肥，PH值需要调节至4-5；生产果树类肥料PH调节至3-4；生产土壤改良肥则需要根据土壤现状及种植产品的喜好调节PH值，因此本发明能提供更为适合的PH值，更好保留微量元素，使其能更有效的作用于土壤。
本发明所述基于微量元素的营养平衡肥工艺方法是通过以下途径来实现的：
基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其要点在于，包括如下步骤：
1）提供两种混合矿石粉，一种为碱性矿石粉，包括有珍珠岩、石灰岩和贝壳粉；充分搅拌均匀后，进行分包包装；另一种为酸性矿石粉，包括有行蛭石、麦饭石；
2）酸性矿石粉预处理：采用酸解法，然后通过捏合机进行加热分解，加热至60-80度，加热时间为6〜8个小时；分解完成后进行冷却，最后分包包装；
3）矿石粉提取液加工：
3.1）提供一储存罐，注入自来水，并对自来水进行软化处理；
3.2）经过软化处理后的水，加热至58-72度后进行保温；
3.3）分别投入碱性矿石粉和酸性矿石粉并搅拌形成混合液，两种矿石粉总量与软化水的质量比为1：3，其中碱性矿石粉占酸性矿石粉质量的10-15%；对加入矿石粉的混合液进行搅拌，并调节混合液的酸碱度，从而满足所适用条件土壤的需求；
3.4）将混合液通过离心机进行固液分离，获得矿石粉提取液；
4）营养平衡肥加工：矿石粉提取液中加入软化处理后的水，矿石粉提取液和水的质量比为1：(2〜4)，然后添加20〜25%植物类发酵液，混合搅拌后，获得营养平衡肥。
本发明所述基于微量元素的营养平衡肥工艺方法还可以通过以下途径来实现。
步骤1）中珍珠岩、石灰岩和贝壳粉，按质量比的含量为: 珍珠岩50〜80，石灰岩50〜80, 贝壳粉50〜80；
步骤1）中行蛭石、麦饭石，按质量比的含量为：行蛭石150，麦饭石15〜30；
步骤2）酸解法中，每一吨酸性矿石粉按质量比例添加20-25%的浓硫酸。
步骤3）中软化处理后的水，加热至70度后进行保温。
所述步骤4）中，对于环境温度较低的状况，在矿石粉提取液中加入软化处理后的水，后，加热至15〜30度。
步骤4）中添加植物类发酵液后混合搅拌30-60分钟。
所述贝壳粉是用贝类动物，包括牡蛎、蛤蜊、螺蛳，去肉后的外壳经粉碎加工而成的粉状物。该粉碎物须经300目粉碎加工而成。
所述碱性矿石粉中，珍珠岩、石灰岩、贝壳粉质量的比例为1：1：1。
该比例为优选方案，另外还可根据所适用地域的土壤以及农作物进行比例调整。
所述酸性矿石粉中，蛭石、麦饭石质量的比例为5:1。
行蛭石富含氮、磷、钾、铝、铁、镁、硅酸盐等成分；麦饭石含有动物所需的部分的K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素，按质量的比例添加的浓硫酸能够分解并提取行蛭石、麦饭石中的中量元素及微量元素；分解后的中量元素及微量元素离子转化为微量元素离子态晶体，可速速溶于水，便于后续提取液的加工，更好地保留微量元素。
所述矿石粉要求：
所选择的混合矿石粉的元素含量最好在30种元素以上；
重金属元素、放射性元素必须符合国家标准以下；
矿石粉粉碎必须在300目以上。
由此，本发明提供了一种基于微量元素的营养平衡肥及其工艺方法，以微量元素为核心，与植物类发酵液以及软化水有机协同作用，含有大量有机质和有益微生物，不含化学合成物质、营养全面，能有效促进土壤有益菌繁殖，调节土壤微生物菌群关系，增强土壤活性物质的积累，调节土壤营养平衡，可进一步形成土壤生物多样化，增强土壤的透气性，农作物根系发达，从而提升土壤地力和肥力，以此提高农作物的品质。同时，可提高农作物的抗旱、抗寒、抗逆性，改善土壤生态环境的同时有利于农作物在生长过程中养分的吸收，对于提高农产品的质量和品质效果明显，具有高度浓缩、溶解性好、吸收率高、节肥省力的优势。
实施方式
最佳实施例：
基于微量元素的营养平衡肥，包括如下组成：
矿石粉提取液、经由软化处理的水、20〜25%植物类发酵液、10%〜15%硫酸铵以及5〜8%硫酸锌+硫酸锰+硫酸亚铁+硼酸混合物；其中矿石粉提取液和水的质量比为1：(2〜4)；
矿石粉提取液中包括有碱性矿石粉和酸解法获得的酸性矿石粉，其中碱性矿石粉包括有珍珠岩、石灰岩和贝壳粉，按质量比的含量为: 珍珠岩50〜80，石灰岩50〜80, 贝壳粉50〜80；经由酸解法获得的酸性矿石粉包括有行蛭石、麦饭石，按质量比的含量为：行蛭石150，麦饭石15〜30。所述贝壳粉是用贝类动物，包括牡蛎、蛤蜊、螺蛳，去肉后的外壳经粉碎加工而成的粉状物。上述矿石粉应具备如下要求：①所选择的混合矿石粉的元素含量必须在30种元素以上。②重金属元素、放射性元素必须符合国家标准以下。③矿石粉粉碎必须在300目以上。
上述基于微量元素的营养平衡肥的工艺方法，包括如下步骤：
1）提供两种混合矿石粉，一种为碱性矿石粉，包括有珍珠岩、石灰岩和贝壳粉，按质量比的含量为: 珍珠岩50〜80，石灰岩50〜80, 贝壳粉50〜80，优选比例为1：1：1，其中贝壳粉是用贝类动物，包括牡蛎、蛤蜊、螺蛳，去肉后的外壳经粉碎加工而成的粉状物；充分搅拌均匀后，进行分包包装（30kg/包）；另一种为酸性矿石粉，包括有行蛭石、麦饭石，按质量比的含量为：行蛭石150，麦饭石15〜30，二者优选质量的比例为5:1。
2）酸性矿石粉预处理：采用酸解法，每一吨酸性矿石粉按质量比例添加20-25%的浓硫酸，然后通过捏合机进行加热分解，加热至60-80度，加热时间为6〜8个小时；分解完成后进行冷却，最后分包包装（30kg/包）；所述捏合机为现有市售的特殊混合搅拌设备。
3）矿石粉提取液加工：
3.1）提供一储存罐，注入自来水0.5吨，并对自来水进行软化处理；自来水软化处理后可以缩短生产加工的时间，能使矿石粉的微量元素分解充分，减少后期酸碱混合矿石粉在热解搅拌过程中减少膨胀、起泡；
3.2）经过软化处理后的水，加热至70度后进行保温；
3.3）分别投入碱性矿石粉和酸性矿石粉并搅拌形成混合液，两种矿石粉总量与软化水的质量比为1：3，其中碱性矿石粉占酸性矿石粉质量的10-15%；对加入矿石粉的混合液进行搅拌，搅拌1〜2小时左右，并通过增补碱性矿石粉调节混合液的酸碱度，从而满足所适用条件土壤的需求；
3.4）将混合液通过离心机进行固液分离，获得矿石粉提取液。
4）营养平衡肥加工：矿石粉提取液中加入软化处理后的水，矿石粉提取液和水的质量比为1：(2〜4)，然后添加20〜25%植物类发酵液、10%〜15%硫酸铵、5〜8%硫酸锌+硫酸锰+硫酸亚铁+硼酸混合物；混合搅拌30-60分钟后，获得营养平衡肥。所述植物类发酵液主要成分为有机质、腐殖酸、有益菌群体、酶，提取发酵过程中产生的菌种经过扩培，形成益生菌；所述10%〜15%硫酸铵也可以根据需要改为培养的益生菌，增加益生菌数量。
本发明未述部分与现有技术相同。
Claims (19)
1.基于微量元素的营养平衡肥，其特征在于，包括如下组成：
按照酸碱度要求调配的矿石粉提取液、经由软化处理的水以及植物类发酵液，所述的矿石粉提取液是一种将碱性矿石粉与适度加热的酸性矿石粉和软化处理的水按照酸碱度要求进行混合、搅拌并固液分离后的混合液，其中碱性矿石粉包括有珍珠岩、石灰岩和贝壳粉，经由酸解法获得的酸性矿石粉包括有行蛭石、麦饭石。
2.根据权利要求1所述的基于微量元素的营养平衡肥，其特征在于，珍珠岩、石灰岩和贝壳粉，按质量比的含量为: 珍珠岩50〜80，石灰岩50〜80, 贝壳粉50〜80；经由酸解法获得的酸性矿石粉包括有行蛭石、麦饭石，按质量比的含量为：行蛭石150，麦饭石15〜30。
3.根据权利要求1所述的基于微量元素的营养平衡肥，其特征在于，所述贝壳粉是用贝类动物，包括牡蛎、蛤蜊、螺蛳，去肉后的外壳经粉碎加工而成的粉状物。
4.根据权利要求1或2所述的基于微量元素的营养平衡肥，其特征在于，所述碱性矿石粉中，珍珠岩、石灰岩、贝壳粉质量的比例为1：1：1。
5.根据权利要求1或2所述的基于微量元素的营养平衡肥，其特征在于，所述酸性矿石粉中，蛭石、麦饭石质量的比例为5:1。
6.根据权利要求1所述的基于微量元素的营养平衡肥，其特征在于，矿石粉提取液和软化水的质量比为1：(2〜4)。
7.根据权利要求1所述的基于微量元素的营养平衡肥，其特征在于，植物类发酵液占矿石粉提取液和软化水的20〜25%。
8.基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）提供两种混合矿石粉，一种为碱性矿石粉，包括有珍珠岩、石灰岩和贝壳粉；充分搅拌均匀后，进行分包包装；另一种为酸性矿石粉，包括有行蛭石、麦饭石；
2）酸性矿石粉预处理：采用酸解法，然后通过捏合机进行加热分解，加热至60〜80度，加热时间为6〜8个小时；分解完成后进行冷却，最后分包包装；
3）矿石粉提取液加工：
3.1）提供一储存罐，注入自来水，并对自来水进行软化处理；
3.2）经过软化处理后的水，加热至58〜72度后进行保温；
3.3）分别投入碱性矿石粉和酸性矿石粉并搅拌形成混合液，两种矿石粉总量与软化水的质量比为1：3，其中碱性矿石粉占酸性矿石粉质量的10〜15%；对加入矿石粉的混合液进行搅拌，并调节混合液的酸碱度，从而满足所适用条件土壤的需求；
3.4）将混合液通过离心机进行固液分离，获得矿石粉提取液；
4）营养平衡肥加工：矿石粉提取液中加入软化处理后的水，矿石粉提取液和水的质量比为1：(2〜4)，然后添加20〜25%植物类发酵液，混合搅拌后，获得营养平衡肥。
9.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，步骤1）中珍珠岩、石灰岩和贝壳粉，按质量比的含量为: 珍珠岩50〜80，石灰岩50〜80, 贝壳粉50〜80。
10.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，步骤1）中行蛭石、麦饭石，按质量比的含量为：行蛭石150，麦饭石15-30度。
11.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，步骤2）酸解法中，每一吨酸性矿石粉按质量比例添加20-25%的浓硫酸。
12.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，步骤3）中软化处理后的水，加热至70度后进行保温。
13.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，所述步骤4）中，对于环境温度较低的状况，在矿石粉提取液中加入软化处理后的水后，加热至15-30度。
14.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，步骤4）中添加植物类发酵液后混合搅拌30-60分钟。
15.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，所述贝壳粉是用贝类动物，包括牡蛎、蛤蜊、螺蛳，去肉后的外壳经粉碎加工而成的粉状物。
16.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，所述碱性矿石粉中，珍珠岩、石灰岩、贝壳粉质量的比例为1：1：1。
17.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，所述酸性矿石粉中，蛭石、麦饭石质量的比例为5:1。
18.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，所述步骤3.3）中，矿石粉的混合液中通过增补碱性矿石粉调节混合液的酸碱度。
19.根据权利要求8所述的基于微量元素的营养平衡肥工艺方法，其特征在于，所述矿石粉要求：所选择的混合矿石粉的元素含量在30种元素以上；重金属元素、放射性元素必须符合国家标准；矿石粉粉碎在300目以上。
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