一种基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥及其制备方法和应用与流程

本发明有机肥，尤其涉及一种基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在现代农业生产中，肥料作为农作物生长不可或缺的物质，其质量和种类直接关系到农产品的产量和品质。随着农业科技的不断进步，对肥料的要求也日益提高，特别是针对提高肥料利用率、减少环境污染、增强作物抗逆性等方面的需求愈发迫切。

2、传统肥料在施用过程中存在诸多不足，如养分释放速度快、易流失、利用效率低等问题，这些问题不仅增加了农业生产成本，还对环境造成了不良影响。因此，如何有效提高肥料对于作物生长的促进效果以及改善土壤结构成为现代农业亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥及其制备方法和应用。

2、第一方面，本发明提供了一种基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，所述基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥包括以下原料：纳米硅酸盐和腐熟有机肥；

3、所述纳米硅酸盐是由重量比为(40～50):(13～17)的棒状纳米硅酸盐和片状纳米硅酸盐组成；

4、所述腐熟有机肥的粒度为500～600目。

5、进一步地，所述纳米硅酸盐和所述腐熟有机肥的重量比为(7～13):(87～93)。

6、进一步地，所述纳米硅酸盐和所述腐熟有机肥的重量比为11:89。

7、进一步地，所述棒状纳米硅酸盐包括晶体形态为直径20-60nm的凹凸棒石粉。

8、进一步地，所述片状纳米硅酸盐包括粒径为20～30nm的伊利石粉。

9、进一步地，所述腐熟有机肥的制备方法包括以下过程：

10、将糠醛渣、油粕、干燥鸡粪和蘑菇渣粉碎混合，得到第一混合料；

11、将所述第一混合料和过磷酸钙进行混合，得到第二混合料；

12、向所述第二混合料中加入em菌剂并加水调节水含量至58～62wt％，后进行堆积发酵，堆积发酵温度为40-45℃，连续发酵8～12天后每隔5～7天翻堆一次，翻堆3～6次后将得到的发酵产物干燥至含水量为5～10wt％，后粉碎过500～600目筛，得到所述腐熟有机肥。

13、进一步地，所述糠醛渣、所述油粕、所述干燥鸡粪和所述蘑菇渣的重量比为(6～10):(2～5):(1～3):(1～3)；所述第一混合料和所述过磷酸钙的重量比为100:(5～10)；所述所述第二混合料和所述em菌剂的重量比为100:(0.5～3)。

14、第二方面，本发明提供了一种第一方面任一项所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

15、将所述腐熟有机肥加入水中进行第一超声搅拌，后加入纳米硅酸盐进行第二超声搅拌，得到浆料；

16、将所述浆料进行干燥，得到所述纳米有机肥。

17、进一步地，所述第一超声搅拌的工作条件参数包括：超声功率为200～300w，搅拌转速为500～600rpm，搅拌时间为15～35分钟；所述第二超声搅拌的工作条件参数包括：超声功率为600～700w，搅拌转速为500～600rpm，搅拌时间为15～35分钟；以重量百分数计，所述浆料的固含量为55～65wt％。

18、第三方面，本发明提供了第一方面和第二方面任一项所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥在促进农作物生长中的应用。

19、本发明提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：

20、本发明提供了一种基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，本发明通过将不同形貌的纳米硅酸盐作为载体，同时与适宜粒度的腐熟有机肥进行搭配使用，可以充分发挥两者的优势，实现养分的互补和协同作用，从而起到促进作物的生长和改善土壤结构等作用。具体来说：

21、1)纳米硅酸盐的作为载体的独特效应与功能

22、纳米级尺寸效应：纳米硅酸盐的粒径处于纳米级范畴，赋予了其前所未有的高比表面积。这种特性极大地增强了硅酸盐颗粒与土壤介质(如水分子、养分离子)之间的相互作用面积，促进了养分的快速吸附与有效传递，为植物根系提供了更为丰富的营养供给通道。

23、形态结构协同效应：棒状与片状纳米硅酸盐的复合使用，不仅在物理形态上形成了多层次、多维度的空间结构，还在土壤中构建起一个复杂的纳米网络。这种网络结构不仅优化了土壤孔隙分布，提高了土壤的通气性和持水能力，还为土壤微生物提供了更多的栖息空间和活动界面，促进了土壤生态系统的活跃性。

24、养分缓释与控释技术：棒状与片状纳米硅酸盐作为载体，利用其独特的表面性质和纳米结构，实现了对腐熟有机肥中养分的智能调控与缓慢释放。这种缓释机制能够根据作物生长的不同阶段和土壤环境的变化，自动调节养分的释放速率，确保养分供应与作物需求之间的最佳匹配，减少了养分的无效流失和环境污染。

25、2)腐熟有机肥的补充与促进作用

26、全面营养供给：腐熟有机肥经过充分发酵和分解，富含多种有机物质和矿质元素，为作物提供了全面而均衡的营养支持。这些养分在土壤中逐渐释放，与纳米硅酸盐的缓释机制形成互补，共同维持了土壤肥力的稳定性和持久性。

27、土壤结构改良：腐熟有机肥中的有机物质能够改善土壤的物理结构，增加土壤团粒结构的稳定性和通透性。这种改良作用有助于减少土壤板结和侵蚀，提高土壤的保水保肥能力，为作物根系的生长和发育创造了更加有利的条件。

28、微生物群落激活：腐熟有机肥为土壤微生物提供了丰富的碳源和氮源，促进了微生物群落的多样性和活性。这些微生物在分解有机质的过程中，不仅释放出了对作物生长有益的养分和生长因子，还参与了土壤中有害物质的降解和转化，维护了土壤生态系统的健康和稳定。

29、因此，本发明将不同形貌的纳米硅酸盐作为载体，同时与适宜粒度的腐熟有机肥进行搭配使用，基于两者的互补协同性，纳米硅酸盐的纳米效应和缓释机制与腐熟有机肥的全面营养供给和土壤结构改良作用相互融合、相互促进，共同构建了一个高效、稳定、可持续的土壤生态系统。在这个系统中，增强了土壤对养分的保持和供应能力和提高了作物的养分吸收效率和抗逆性，作物能够充分利用土壤中的养分和水分资源，实现健康、快速、高效的生长和发育。

技术特征：

1.一种基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，其特征在于，所述基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥包括以下原料：纳米硅酸盐和腐熟有机肥；

2.根据权利要求1所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，其特征在于，所述纳米硅酸盐和所述腐熟有机肥的重量比为(7～13):(87～93)。

3.根据权利要求1所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，其特征在于，所述纳米硅酸盐和所述腐熟有机肥的重量比为11:89。

4.根据权利要求1所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，其特征在于，所述棒状纳米硅酸盐包括晶体形态为直径20-60nm的凹凸棒石粉。

5.根据权利要求1所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，其特征在于，所述片状纳米硅酸盐包括粒径为20～30nm的伊利石粉。

6.根据权利要求1所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，其特征在于，所述腐熟有机肥的制备方法包括以下过程：

7.根据权利要求6所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥，其特征在于，所述糠醛渣、所述油粕、所述干燥鸡粪和所述蘑菇渣的重量比为(6～10):(2～5):(1～3):(1～3)；所述第一混合料和所述过磷酸钙的重量比为100:(5～10)；所述所述第二混合料和所述em菌剂的重量比为100:(0.5～3)。

8.一种权利要求1～7任一项所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥的制备方法，其特征在于，所述第一超声搅拌的工作条件参数包括：超声功率为200～300w，搅拌转速为500～600rpm，搅拌时间为15～35分钟；所述第二超声搅拌的工作条件参数包括：超声功率为600～700w，搅拌转速为500～600rpm，搅拌时间为15～35分钟；以重量百分数计，所述浆料的固含量为55～65wt％。

10.权利要求1～9任一项所述的基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥在促进农作物生长中的应用。

技术总结本发明涉及一种基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥及其制备方法和应用，有机肥技术领域，所述基于纳米硅酸盐载体材料的纳米有机肥包括以下原料：纳米硅酸盐和腐熟有机肥；所述纳米硅酸盐是由重量比为(40～50):(13～17)的棒状纳米硅酸盐和片状纳米硅酸盐组成；所述腐熟有机肥的粒度为500～600目。本发明通过将不同形貌的纳米硅酸盐作为载体，同时与适宜粒度的腐熟有机肥进行搭配使用，可以充分发挥两者的优势，实现养分的互补和协同作用，从而起到促进作物的生长和改善土壤结构等作用。技术研发人员：曾洪受保护的技术使用者：西藏华丰农业发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4