一种园艺花卉营养基质及其制备方法与流程

本发明涉及花卉栽培，具体涉及一种园艺花卉营养基质及其制备方法。

背景技术：

1、很多人认为花卉栽培所需的营养都来源于肥料，其实不然，植物所需的营养有来自空气、水和自土壤，无需施肥也能生存。花卉生长于其生长介质（栽培基质）有着密切的关系，选择最优的栽培营养基质是花卉生长优劣的关键。

2、城市废水污泥是无水处理厂进行污水处理过程中产生的无产品，含有难降解的有机物、重金属以及病原微生物等物质，但同时其中也含有n、p、k等营养元素，污泥中含有植物生长所需的营养物质，可以促进树木、花卉、草坪等的生长，植物的观赏品质，达到变废为宝。但是污泥中含水量较高，达到80%以上，性状胶粘、还伴随恶臭，需要进行处理后才能使用，但是处理后的污泥面临的问题是其肥效流失较快，很难满足花卉长期生长过程过程中的营养需求，且污泥中的金属离子在基质中的过快积累，还会抑制花卉植物的正常生长。

技术实现思路

1、基于以上问题，本发明目的在于提供一种以污泥为主要成分的园艺花卉营养基质。

2、本发明另一目的在于提供上述园艺花卉营养基质的制备方法。通过将污泥处理后，形成缓释体系，形成的缓释结构解决了包膜包覆率低，缓释效果不理想的问题，从而对植物花卉缓慢释放营养成分。

3、本发明目的通过如下技术方案实现：

4、一种园艺花卉营养基质，其特征在于：是以泥炭、沙土、稻壳、生根剂、防腐剂和消毒剂混合发酵，发酵结束后加入包膜复合肥颗粒，得到基础基质，再调节ph至中性得到，所述包膜复合肥颗粒是以城市生活污泥和稻壳经热水解，与营养液混合干燥形成复合肥颗粒，再用聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、三氧化二铁改性的二氧化硅、磷酸铝、竹醋液加入水中形成包膜液，喷洒于复合肥颗粒表面，形成的包膜复合肥颗粒。

5、进一步，所述城市生活污泥和稻壳的质量比为90~100:2~5，热水解达到的饱和蒸气压为3.0~4.0mpa，温度为230~250℃，时间为30~40min。

6、进一步，所述营养液是尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸钙、磷矿粉、氯化钾、硫酸钾分散在水中形成。

7、进一步，所述包膜液中，聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、三氧化二铁改性的二氧化硅、磷酸铝、竹醋液质量比为6:3:0.5~1:2:0.1~0.2: 0.5~0.8，水的用量为所有组分总重的2~3倍。

8、一种园艺花卉营养基质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9、（1）以城市生活污泥和稻壳粉混合加入hps热解仓，经热水解处理得污泥湿品；

10、（2）将尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸钙、磷矿粉、氯化钾、硫酸钾分散在水中，得到营养溶液；

11、（3）将营养液与污泥湿品混合，干燥、粉碎得到颗粒状的复合肥颗粒；

12、（4）采用三氯化铁和介孔二氧化硅加入无水乙醇中加热制备改性二氧化硅；

13、（5）将聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、改性二氧化硅、磷酸铝、竹醋液加入水中形成包膜液，喷洒于复合肥颗粒表面，形成包膜复合肥颗粒；

14、（6）将泥炭、沙土、稻壳、生根剂、防腐剂和消毒剂混合发酵，发酵结束后加入包膜复合肥颗粒，得到基础基质；

15、（7）向基础基质中加入草木灰或者硫酸亚铁调节ph至中性，干燥即可。

16、进一步，所述步骤（1）中城市生活污泥和稻壳粉的质量比为90~100:2~5，热水解达到的饱和蒸气压为3.0~4.0mpa，温度为230~250℃，时间为30~40min，热水解结束后自然冷却，离心得到污泥湿品。

17、进一步，所述步骤（2）营养液中，尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸钙、磷矿粉、氯化钾、硫酸钾和水的质量比为1~1.5:2:0.5:2:1:2:1~1.5：30~40。

18、进一步，所述步骤（3）中营养液和污泥湿品的用量比为重量比为1:20~30。

19、污泥水解制备湿品后，附着营养成分时发现，营养物质不易附着，很难固定在污泥湿品中。为了解决这一难题，在水解污泥过程中加入了稻壳，起到了一定的骨架作用，为后续提高包膜包覆率提供了有利条件，在污泥处理过程中加入特定的生物质稻壳，在特定的水解条件下，能促进污泥含水量降得比较低，且在水解过程中污泥促进了稻壳熟化，稻壳熟化增加了污泥湿品的孔隙率和表面官能团，在与营养液混合过程中，提高了营养物质在污泥湿品中的附着能力，形成了稳定的结构，在后期起到了缓释调节作用。

20、进一步，所述步骤（4）中三氯化铁、介孔二氧化硅和无水乙醇的质量比为1:3~5:4~6，在30~40℃下搅拌2~3h，然后将至室温，过滤得固体，在350~400℃下煅烧4~6h，得改性二氧化硅。

21、进一步，所述步骤（5）包膜液中，聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、改性二氧化硅、磷酸铝、竹醋液质量比为6:3:0.5~1:2:0.1~0.2: 0.5~0.8，水的用量为所有组分总重的2~3倍，常温下搅拌30~40min。

22、进一步，所述包膜液和复合肥颗粒的重量比1:4~5。

23、在制备包膜过程中，包膜稳定性差，容易破裂，导致肥效缓释效果不理想。

24、本发明在制备包膜液时，竹醋液有效提高了三氯化铁改性的二氧化硅的催化活性，聚乙二醇和醋酸乙烯-乙烯共聚乳液混合在三氯化铁改性二氧化硅的作用下会形成更加稳定的膜包裹在复合肥合理表面，一来提高了复合肥与基质土壤的融合性，二来提高了形成的包膜的机械性能。通过营养成分在污泥湿品表面的有效附着，以及薄膜的完整包裹，形成了对肥料的双层缓释，有效调整了基质中花卉生长的长期肥效的稳定释放。

25、此外，在缓慢释放中，包膜缓慢分解，改性二氧化硅作为花卉生长过程中的不断分解释放，fe3+在有机质的还原作用下转化为fe2+，为植物生长提供了铁元素，以及适量的硅肥，提高了植物的抗蒸腾和抗倒伏能力。

26、进一步，所述步骤（6）中按照重量份数计，泥炭45份、沙土20份、稻壳25份、包膜复合肥颗粒3~5份、生根剂1~2份、防腐剂0.2~0.5份和消毒剂0.5~1份，发酵周期为50~65天。

27、最具体地，一种园艺花卉营养基质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

28、（1）以城市生活污泥和稻壳粉按照质量比为90~100:2~5混合加入hps热解仓，经热水解处理，热水解达到的饱和蒸气压为3.0~4.0mpa，温度为230~250℃，时间为30~40min，热水解结束后自然冷却，离心得到污泥湿品；

29、（2）将尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸钙、磷矿粉、氯化钾、硫酸钾分散在水中，得到营养溶液，尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸钙、磷矿粉、氯化钾、硫酸钾和水的重量比为1~1.5:2:0.5:2:1:2:1~1.5：30~40；

30、（3）将营养液与污泥湿品混合，干燥、粉碎得到颗粒状的复合肥颗粒，营养液和污泥湿品的重量比为1:20~30；

31、（4）采用三氯化铁和介孔二氧化硅加入无水乙醇中加热制备改性二氧化硅，三氯化铁、介孔二氧化硅和无水乙醇的质量比为1:3~5:4~6，在30~40℃下搅拌2~3h，然后将至室温，过滤得固体，在350~400℃下煅烧4~6h，得改性二氧化硅；

32、（5）将聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、改性二氧化硅、磷酸铝、竹醋液加入水中形成包膜液，喷洒于复合肥颗粒表面，形成包膜复合肥颗粒，聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、改性二氧化硅、磷酸铝、竹醋液质量比为6:3:0.5~1:2:0.1~0.2:0.5~0.8，水的用量为所有组分总重的2~3倍，常温下搅拌30~40min，包膜液和复合肥颗粒的重量比为1:4~5；

33、（6）按照重量份数计，将泥炭45~50份、沙土20~30份、稻壳25~30份、生根剂1~2份、防腐剂0.2~0.5份和消毒剂0.5~1份混合进行发酵发酵，发酵周期为50~65天，发酵结束后加入包膜复合肥颗粒3~5份混合均匀得基础基质；

34、（7）向基础基质中加入草木灰或者硫酸亚铁调节ph至中性，干燥即可。

35、本发明具有如下技术效果：

36、本发明通过以污泥和稻壳混合，热水解处理后与营养物混合，形成对营养成分的第一层缓释调控，再通过表面包膜形成第二层缓释调控，提高了包膜的包裹率，达到98.5%，同时提升了复合肥表面包膜的机械性能，使其在土壤基质中结构稳定，通过形成双层缓释调控的包膜复合肥颗粒，在基质中形成肥效缓释，30天时营养成分释放率仅为53.7%，对于花卉植物、种苗培育有更好的适应性，解决了污泥处理后其肥效流失较快，很难满足花卉长期生长过程过程中的营养需求，且污泥中的金属离子在基质中的过快积累，还会抑制花卉植物的正常生长的问题。

技术特征：

1.一种园艺花卉营养基质，其特征在于：是以泥炭、沙土、稻壳、生根剂、防腐剂和消毒剂混合发酵，发酵结束后加入包膜复合肥颗粒，得到基础基质，再调节ph至中性得到，所述包膜复合肥颗粒是以城市生活污泥和稻壳经热水解，与营养液混合干燥形成复合肥颗粒，再用聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、三氧化二铁改性的二氧化硅、磷酸铝、竹醋液加入水中形成包膜液，喷洒于复合肥颗粒表面，形成的包膜复合肥颗粒。

2.如权利要求1所述的一种园艺花卉营养基质，其特征在于：所述城市生活污泥和稻壳的质量比为90~100:2~5，热水解达到的饱和蒸气压为3.0~4.0mpa，温度为230~250℃，时间为30~40min。

3.如权利要求1或2所述的一种园艺花卉营养基质，其特征在于：所述包膜液中，聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、三氧化二铁改性的二氧化硅、磷酸铝、竹醋液质量比为6:3:0.5~1:2:0.1~0.2: 0.5~0.8，水的用量为所有组分总重的2~3倍。

4.一种园艺花卉营养基质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的一种园艺花卉营养基质的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中城市生活污泥和稻壳粉的质量比为90~100:2~5，热水解达到的饱和蒸气压为3.0~4.0mpa，温度为230~250℃，时间为30~40min，热水解结束后自然冷却，离心得到污泥湿品。

6.如权利要求4或5所述的一种园艺花卉营养基质的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）营养液中，尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸钙、磷矿粉、氯化钾、硫酸钾和水的质量比为1~1.5:2:0.5:2:1:2:1~1.5：30~40，所述步骤（3）中营养液和污泥湿品的用量比为重量比为1:20~30。

7.如权利要求4-6任一项所述的一种园艺花卉营养基质的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）包膜液中，聚乙二醇、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、丙三醇、改性二氧化硅、磷酸铝、竹醋液质量比为6:3:0.5~1:2:0.1~0.2: 0.5~0.8，水的用量为所有组分总重的2~3倍，常温下搅拌30~40min。

8.如权利要求7所述的一种园艺花卉营养基质的制备方法，其特征在于：所述包膜液和复合肥颗粒的重量比1:4~5。

9.如权利要求4-8任一项所述的一种园艺花卉营养基质的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）中按照重量份数计，泥炭45份、沙土20份、稻壳25份、包膜复合肥颗粒3~5份、生根剂1~2份、防腐剂0.2~0.5份和消毒剂0.5~1份，发酵周期为50~65天。

技术总结
一种园艺花卉营养基质，是以泥炭、沙土、稻壳、生根剂、防腐剂和消毒剂混合发酵，发酵结束后加入包膜复合肥颗粒，得到基础基质，再调节pH至中性得到，所述包膜复合肥颗粒是以城市生活污泥和稻壳经热水解，与营养液混合干燥形成复合肥颗粒，再用聚乙二醇、醋酸乙烯‑乙烯共聚乳液、丙三醇、三氧化二铁改性的二氧化硅、磷酸铝、竹醋液加入水中形成包膜液，喷洒于复合肥颗粒表面，形成的包膜复合肥颗粒。本发明复合肥表面包膜的包裹率达到98.5%，机械性能优异，在基质中形成营养成分缓释，30天时营养成分释放率仅为53.7%，对于花卉植物、种苗培育有更好的适应性，解决了污泥处理后其肥效流失较快，抑制花卉植物的正常生长的问题。

技术研发人员：沈志远,张楚悦,王晗宇,王鸣宇,徐涛,田耕,刘钊,江雪冰,赵春馗
受保护的技术使用者：吉林省沃亿佳生态农业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23