一种节水保水有机肥及其制备方法与流程

本发明属于肥料领域，具体涉及一种节水保水有机肥及其制备方法。

背景技术：

1、目前，我国有机肥已有很大的发展，有机肥可以为植物的生长提供大量的养分，但对于干旱半干旱缺水地区，除了需要可以为作物提供养分有机肥，更需要能保水、保墒，延长作物抗旱能力的有机肥。

2、保水剂是一种能够吸水膨胀的高分子树脂，含有羧基、氨基等各种亲水基团，这些官能团通过与大分子碳链之间的适度交联而形成三维网络结构，吸水能力超强，且可以反复吸水、放水，绝大部分水分都可被植物所利用，具有调水、节水和改善土壤结构的作用。

3、可降解保水树脂作为环境友好型材料，近年来引起人们越来越多的关注，开发与肥料组成相匹配的可降解高吸水树脂已成为肥料领域研究热点。目前肥料领域已研究的高吸水树脂有淀粉类、纤维素类、海藻酸类、聚乳酸类等均具有较好的降解性。

4、经检索，在肥料领域添加高保水性树脂等保水性剂已经有较多的报道，cn102432397a公开了具有缓释作用的农用保水肥，包含可降解保水剂淀粉接枝丙烯酸盐等；cn 116947572 a公开了一种盐碱地用吸水保水微生物复合菌肥及其制备方法，包含丙烯酸、丙烯酰胺等不易降解的保水剂；cn 117447267 a公开了一种保水保肥生物炭基缓释肥的制备方法及应用，包含可降解的聚丙烯酰胺嫁接的生物质炭保水剂；cn 115784804 a公开了高吸水保水有机肥及蔬菜专用肥，包含不易降解的交联聚丙烯酸钠保水剂；cn115353888 b公开了一种盐渍化耕地功能型保水剂及其制备方法与应用，包含不易降解的聚丙烯酰胺保水剂。

5、可见，现有肥料中虽然存在添加可降解或不可降解保水剂，但现有肥料一般仅是将保水剂与肥料简单的混合，没有针对有机肥特殊的组成，筛选与有机肥组成相匹配的保水剂。由于有机肥需要发酵，存在微生物等发酵剂，微生物发酵本身以及发酵产酶等代谢产物会影响保水剂的结构和稳定性，从而影响保水剂的保水效果，同时有机肥发酵时，由于微发酵需要适宜的温度、湿度、氧气量等发酵条件，因此，保水剂的种类和添加时机对有机肥的发酵效果存在较大影响；另外有机肥发酵时间一般很长，在发酵湿度较大情况下，发酵时渗滤会导致总磷、总钾等活性成分随水流失，如何选择合适的保水剂，在抑制总磷、总钾等活性成分流失的同时，不影响发酵的进行，同时达到节水、保水的效果，现有技术并无相关的报道和研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种节水保水有机肥制备方法，通过有机肥的组成，筛选与之匹配的可降解天然高分子保水剂和合成高分子保水剂即合成高分子保水树脂，通过研究不同保水剂的添加时机，达到了在发酵时抑制总磷、总钾等活性成分流失，同时不影响发酵的进行，有机肥具有较好的节水、保水的效果。

2、本发明一方面提供一种节水保水有机肥制备方法，包括如下步骤：

3、1）混合：取牛羊粪有机质50-100重量份、粉碎的植物秸秆15-50重量份，腐殖酸15-25重量份，红糖0.5-3重量份，淀粉8-20重量份，尿素1-5重量份、磷酸钙2-7重量份、氯化钾0.5-4重量份，水混合均匀，得到混合物，其中控制混合物c/n= 20:1-35:1，混合物料的含水量45-60％；

4、2）二次发酵：添加混合物质量1-2.5%的em菌液，在30-40℃下好氧发酵1-2天，每天上下翻动一次，添加可降解天然高分子保水剂马铃薯羟丙基淀粉1-7重量份，渥堆厌氧发酵15-25天；

5、3）发酵结束后，向发酵产物添加可降解合成高分子保水树脂-淀粉接枝丙烯酸钾3-10重量份、海藻糖2-5重量份，混合均匀后进行冻干粉碎，获得节水保水有机肥。

6、进一步的，所述步骤1）中优选取牛羊粪有机质50重量份、粉碎的植物秸秆15重量份，腐殖酸15重量份，红糖0.5重量份，淀粉8重量份，尿素1重量份、磷酸钙2重量份、氯化钾0.5重量份；更优选取牛羊粪有机质100重量份、粉碎的植物秸秆50重量份，腐殖酸25重量份，红糖3重量份，淀粉20重量份，尿素5重量份、磷酸钙7重量份、氯化钾4重量份；最优选取牛羊粪有机质75重量份、粉碎的植物秸秆25重量份，腐殖酸25重量份，红糖1重量份，淀粉10重量份，尿素2重量份、磷酸钙4重量份、氯化钾1重量份。

7、进一步的，步骤1）中优选控制混合物c/n= 20:1，混合物料的含水量为45%，更优选控制混合物c/n= 35:1，混合物料的含水量为60%，最优选控制混合物c/n= 30:1，混合物料的含水量为55%。

8、进一步的，步骤2）中优选添加混合物质量2.5%的em菌液，在40℃下好氧发酵1天，每天上下翻动一次，添加可降解天然高分子保水剂马铃薯羟丙基淀粉7重量份，渥堆厌氧发酵15天；更优选添加混合物质量1%的em菌液，在30℃下好氧发酵2天，每天上下翻动一次，添加可降解天然高分子保水剂马铃薯羟丙基淀粉1重量份，渥堆厌氧发酵7天；最优选添加混合物质量1.5%的em菌液，在35℃下好氧发酵1.5天，每天上下翻动一次，添加可降解天然高分子保水剂马铃薯羟丙基淀粉2重量份，渥堆厌氧发酵20天。

9、进一步的步骤3）中优选发酵结束后，向发酵产物添加可降解合成高分子保水树脂-淀粉接枝丙烯酸钾3重量份、海藻糖2重量份，混合均匀后进行冻干粉碎，获得节水保水有机肥；更优选步骤3）中发酵结束后，向发酵产物添加可降解合成高分子保水树脂-淀粉接枝丙烯酸钾10重量份、海藻糖5重量份，混合均匀后进行冻干粉碎，获得节水保水有机肥；最优选步骤3）中发酵结束后，向发酵产物添加可降解合成高分子保水树脂-淀粉接枝丙烯酸钾5重量份、海藻糖3重量份，混合均匀后进行冻干粉碎，获得节水保水有机肥。

10、本发明一方面提供上述任一所述方法制备得到的节水保水有机肥。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

12、（1） 本发明从有机肥组成出发，从天然高分子保水剂壳聚糖、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、魔芋胶、琼脂、阿拉伯胶、黄原胶、马铃薯羟丙基淀粉、羧甲基淀粉钠中，筛选出天然高分子保水剂马铃薯羟丙基淀粉，其不仅能增加em菌的含量，同时由于马铃薯羟丙基淀粉的增稠和成膜等特性，可抑制有机肥长时间发酵时水分的迁移，从而减少总磷、总钾在发酵时随水分渗滤流失。

13、（2） 本发明有机肥采用二次发酵工艺，先进行好氧短时发酵，且发酵时不添加天然高分子保水剂，仅添加淀粉，由于淀粉本身具有较弱的吸水性和粘性，也是em菌的碳源，且好氧发酵用时短，因此，短时好氧发酵阶段添加淀粉不仅可缓解总磷、总钾的流失，同时对好氧发酵时em菌的快速增值并无影响；厌氧发酵时，添加马铃薯羟丙基淀粉，由于马铃薯羟丙基淀粉的成模性，可增加厌氧发酵的密闭性。

14、（3）本发明在有机肥中添加适量的粉碎的植物秸秆，粉碎的植物秸秆本身富含纤维等吸水保水物质，且粉碎的植物秸秆能改善有机肥整体的透气性，便于发酵的进行。

15、（4）由于天然高分子保水剂不稳定，容易降解，因此，在发酵结束后进一步在发酵产物中添加不同可降解合成高分子保水剂即可降解合成高分子保水树脂，探究有机肥的吸水倍率和保水能力，并筛选出与有机肥相匹配的淀粉接枝丙烯酸钾高分子保水树脂，其不仅具有较好的吸水倍率，同时保水能力也较好。

16、（5）本发明采用可降解天然高分子保水剂和可降解合成高分子保水剂相结合，在厌氧发酵阶段添加可降解天然高分子保水剂，发酵结束后添加可降解合成高分子保水剂，通过保水剂的不同添加时机，达到了既不影响有机肥的堆肥发酵，同时具有节水和保水的效果。