一种盐碱地改良用秸秆腐植酸复合肥及其制备方法与流程

本发明涉及盐碱地土壤改良与复合肥料，具体为一种盐碱地改良用秸秆腐植酸复合肥及其制备方法。

背景技术：

1、目前黄河中下游引黄灌区耕地存在较为突出的次生盐渍化问题，区域内多数农资生产企业推出的盐碱地改良类复合肥，多采用普通矿物源腐植酸复配脱硫石膏的基础配方，主要作为基肥应用于中度盐碱耕地。这类产品依托腐植酸的络合吸附作用与石膏的离子置换作用，可在施用初期降低土壤表层含盐量与碱化度，是当前盐碱地改良用肥的主流产品形态，区域内年应用规模较大。但从企业长期的田间跟踪与售后反馈数据来看，现有产品的改良效果持续性不足，雨季集中降水或大水漫灌后返盐现象明显，无法从根源上破解盐碱地的土壤结构障碍。

2、现有同类产品存在多处明确的技术短板。改良机制单一，仅依靠化学离子置换降低土壤碱度，未针对盐碱地黏重板结的物理结构进行靶向改善，土壤毛细管作用始终处于较强水平，地下水盐分随蒸发持续向表层聚集，停用改良剂后3~6个月表层土壤返盐率可达40%以上，改良效果难以长期维持。普通腐植酸组分仅能粘结细土粒形成微团聚体，无法构建连续的大孔隙网络，土壤透水性提升幅度有限，盐分淋洗效率偏低，且腐植酸在高钙盐碱环境下易结合沉降，胶结作用快速衰减。部分产品添加未改性秸秆纤维辅助改良，但秸秆纤维在盐碱土壤中腐解速率快，纤维结构易破碎坍塌，无法形成稳定的三维骨架支撑，还会在腐解初期与作物争夺氮素，抑制作物苗期长势。

3、综上，现有盐碱地改良用复合肥普遍存在结构改良作用弱、返盐风险高、效果持续性差的缺陷，缺乏能够同步实现土壤团聚体诱导、物理结构改善与长效抑盐的产品配方与制备工艺，难以满足盐碱耕地长效治理与作物稳产增产的生产需求。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种盐碱地改良用秸秆腐植酸复合肥及其制备方法，它能够通过以秸秆源腐植酸为有机胶结组分、双氧水氧化改性的秸秆粗纤维为三维骨架组分，复配氮磷钾基础养分、钙基改良剂与分散助剂，经秸秆纤维氧化改性、碱溶酸沉提取腐植酸、物料混合圆盘造粒、低温烘干筛分工序制备复合肥；施入土壤后，腐植酸粘结土壤细颗粒形成初级团聚体，改性纤维穿插支撑构建连续孔隙结构，二者协同诱导水稳性大团聚体生成，配合钙基组分置换土壤钠离子，实现土壤结构优化、盐分淋洗加速、返盐通道阻断与作物养分持续供给的一体化效果。

2、本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种盐碱地改良用秸秆腐植酸复合肥，由以下原料按重量份制成：

3、包括秸秆源腐植酸20~35份、改性秸秆纤维10~20份、氮源15~25份、磷源8~15份、钾源10~18份、钙基改良剂5~12份、分散助剂2~5份，所述改性秸秆纤维为长度2~5mm、直径0.1~0.3mm的秸秆粗纤维，纤维表面经氧化处理负载含氧官能团。

4、进一步地，所述秸秆源腐植酸由玉米秸秆、小麦秸秆或水稻秸秆中的一种或多种经碱溶酸沉工艺制得，成品中游离腐植酸含量不低于60%，阳离子交换量为350~420cmol/kg。

5、更进一步地，所述改性秸秆纤维由农作物秸秆粗纤维经双氧水溶液氧化制得，氧化处理温度为40~60℃，处理时间为2~4h，双氧水溶液质量浓度为5%~10%，处理体系固液质量比为1:10~1:15。

6、更进一步地，所述氮源为尿素、硫酸铵中的一种或两种，原料总氮含量不低于20%，所述磷源为磷酸一铵、过磷酸钙中的一种或两种，原料有效五氧化二磷含量不低于12%，所述钾源为硫酸钾、氯化钾中的一种或两种，原料有效氧化钾含量不低于50%。

7、更进一步地，所述钙基改良剂为脱硫石膏、磷石膏中的一种或两种，粒径为0.1~0.25mm，原料中硫酸钙含量不低于85%。

8、更进一步地，所述分散助剂为木质素磺酸钠、腐植酸钠中的一种或两种，复合肥中还添加有1~3份螯合态中微量元素，所述螯合态中微量元素为螯合铁、螯合锌、螯合锰中的一种或多种。

9、更进一步地，所述秸秆源腐植酸与改性秸秆纤维的质量比为(2~3):1。

10、更进一步地，复合肥成品为球形颗粒，粒径为2~4mm，颗粒水分含量为8%~10%，抗压强度不低于15n。

11、另一方面，一种盐碱地改良用秸秆腐植酸复合肥的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

12、步骤一：改性秸秆纤维制备：将农作物秸秆剪切粉碎后筛分，得到长度2~5mm、直径0.1~0.3mm的粗纤维，将粗纤维置入质量浓度5%~10%的双氧水溶液中，控制固液质量比为1:10~1:15，在40~60℃条件下恒温搅拌处理2~4h，过滤后用水洗涤纤维至出水呈中性，于50~60℃烘干至水分含量低于8%，得到改性秸秆纤维；

13、步骤二：秸秆源腐植酸制备：将秸秆原料粉碎至20~40目，按固液质量比1:8~1:12加入质量浓度2%~4%的氢氧化钠溶液，在60~80℃条件下恒温浸提2~3h，离心分离后取上清液，用1mol/l盐酸调节上清液ph至1.5~2.0进行酸沉，静置6~8h后过滤取滤渣，水洗滤渣至滤液呈中性，于60~70℃干燥后粉碎至80~100目，得到秸秆源腐植酸；

14、步骤三：混合造粒：按配比称取所有原料送入混料机，混合20~25min至物料均匀，加入占总物料质量15%~18%的去离子水作为粘结水，送入圆盘造粒机制备湿颗粒；

15、步骤四：后处理：将湿颗粒在60~80℃条件下烘干，筛分收集粒径2~4mm的颗粒，冷却后得到成品复合肥。

16、更进一步地，步骤三中圆盘造粒机的倾角为40~50°，转速为15~25r/min，步骤四中烘干后成品颗粒的水分含量控制为8%~10%。

17、与现有技术相比，该一种盐碱地改良用秸秆腐植酸复合肥及其制备方法具备如下有益效果：

18、一、本发明采用氧化改性秸秆纤维与秸秆源腐植酸复配构建协同体系，腐植酸通过表面含氧官能团粘结土壤细颗粒形成初级微团聚体，改性秸秆纤维以刚性骨架形态穿插于团聚体之间，支撑形成连续大孔隙结构，可显著提升0~20cm土层中大于0.25mm水稳性团聚体的占比，降低土壤容重，提升土壤透水与保水性能。该体系既能够加速灌溉、降雨对表层盐分的淋洗效率，又可以阻断毛细管水携带盐分上行的路径，从物理结构层面降低改良后的返盐风险，长效抑盐能力远优于普通腐植酸复合肥。

19、二、本发明所用秸秆类原料均取自农业生产废弃物，纤维改性采用双氧水低温氧化工艺，腐植酸提取采用常规碱溶酸沉工艺，制备全程无需高温高压设备与有毒化学试剂，可直接在现有复合肥圆盘造粒生产线上改造投产，设备投入低，生产能耗小。产品同时兼具盐碱改良、土壤培肥与养分供给功能，一次基施即可同步完成改土、降盐与施肥作业，减少田间作业频次，降低农业生产成本，适配大面积盐碱耕地的规模化改良需求。

20、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。