專利名稱：含有多種活性基團(tuán)的腐植酸有機(jī)肥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥及其制備方法。
背景技術(shù)：
畜禽糞有機(jī)肥的積制，一直沿用著傳統(tǒng)的方法，在處理畜禽糞過程中仍存在著臟、臭、用量大、運(yùn)輸不便的缺點(diǎn)，很大程度上制約了畜禽糞有機(jī)肥的使用。近十年來利用工廠化方式處理畜禽糞生產(chǎn)商品有機(jī)肥是一條行之有效的路子。推廣應(yīng)用商品有機(jī)肥肥料不僅可以解決畜禽糞便污染問題，而且可以有效減少化肥施用量，提高耕地土壤質(zhì)量，對改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展均具有重要意義。近年來商品有機(jī)肥企業(yè)不斷增加，生產(chǎn)規(guī)模大小不一，由于受價(jià)格因素制約，商品有機(jī)肥產(chǎn)品質(zhì)量難以得到有效保證，加上飼料添加劑應(yīng)用廣泛，并含有一定量的重金屬，這些重金屬隨糞便排出，生產(chǎn)的有機(jī)肥重金屬可能超標(biāo)，被作物吸收，影響人的身體健康，另外商品有機(jī)肥養(yǎng)分含量低、見效慢、用量大、用工大、使用不方便。1990年到2013年I月的在肥料方面的專利中有很多涉及到在傳統(tǒng)的有機(jī)肥料中添加腐植酸，說明腐植酸有機(jī)肥是未來的一個(gè)發(fā)展方向。在有機(jī)肥中添加腐植酸，這是一個(gè)進(jìn)步，但是現(xiàn)有專利中的腐植酸的制取方法大多數(shù)是利用風(fēng)化煤、泥炭、褐煤或者秸桿等用“堿溶酸析”方法來提煉制取，以提取腐植酸的含量、水分和水不溶物，PH值為表征，腐植酸的優(yōu)點(diǎn)沒有充分發(fā)揮，腐植酸中的“活性中心”也就是腐植酸中的多種功能團(tuán)沒有充分打開，腐植酸的活性基團(tuán)的功效未能真正展現(xiàn)，沒有達(dá)到應(yīng)有的效果。因此它的肥料效應(yīng)很大程度上是依賴于腐植酸數(shù)量上的增加及添加了各種營養(yǎng)元素(氮磷鉀以及各種微量元素等)，也就是以提高肥料的營養(yǎng)成分和其數(shù)量而提高肥料效應(yīng)的，受其影響的限制因素較為復(fù)雜，所以其相應(yīng)有時(shí)也會表現(xiàn)出不夠理想與完善。而本發(fā)明中含有多種活性基團(tuán)的腐植酸是來自天然的，是采用物理方法在一定的溫度與壓力下提取出來的，使腐植酸中的“活性中心”，也就是其多種功能團(tuán)充分打開。腐植酸含有酚羥基、羥基、醇羥基、醌羥基、烯醇基、磺酸基、胺基、游離的醌基、半醌基、醌氧基、甲氧基等多種功能團(tuán)。各組成間通過鍵合、氫鍵、吸附等化學(xué)、物理作用糾結(jié)在一起。由于這些活性基團(tuán)的存在，決定了腐植酸的酸性、親水性、離子交換性，絡(luò)合性和較高的吸附能力、緩沖、催化能力。被活化后的腐植酸成為高效生物活性物質(zhì)，對作物生長發(fā)育及體內(nèi)生理代謝有刺激作用，這種特性是一般肥料所不具備的。本發(fā)明就是要?jiǎng)?chuàng)造一種能充分發(fā)揮腐植酸優(yōu)點(diǎn)的，同時(shí)又保留了有機(jī)肥特長的一種新型的含有多種活性基團(tuán)的腐植酸有機(jī)肥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要 創(chuàng)造一種能充分發(fā)揮腐植酸優(yōu)點(diǎn)的，同時(shí)又保留了有機(jī)肥特長的一種新型的含有多種活性基團(tuán)的腐植酸有機(jī)肥，而且這種含有多種活性基團(tuán)的腐植酸是來自天然的，是采用物理方法在一定的溫度與壓力下提取出來的，可以使腐植酸的“活性中心”，也就是其多種功能團(tuán)充分打開。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥，其特征在于，由秸桿10-15重量份、廢菌苞20-25重量份、雞糞10-15重量份、豬糞10-15重量份、牛糞30-40重量份和活性腐植酸5-10重量份制成；其中，所述的活性腐植酸的提取方法為:將游離腐植酸重量百分比大于等于10%的年輕褐煤粉碎過60-200目篩，以重量比I: 5-15與水混合；持續(xù)通入空氣，在200-240°C、常壓的條件下以轉(zhuǎn)速2000-3000rpm攪拌反應(yīng)4 8小時(shí)；再在溫度為70-175°C、壓力為5-6個(gè)大氣壓的條件下，反應(yīng)5_19小時(shí)；用60-100目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清液即為活性腐植酸。本發(fā)明還提供了上述含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥的制備方法，其特征在于，具體步驟為:按重量配比稱取秸桿、廢菌苞、雞糞、豬糞和牛糞，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā)酵25-30天，每隔I 3天用行走式翻堆機(jī)進(jìn)行翻拌，將完成發(fā)酵的物料粉碎成60-100目，即為有機(jī)肥物料；將有機(jī)肥物料與活性腐植酸按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設(shè)備輸送到造粒設(shè)備進(jìn)行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩得到含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥。本發(fā)明的使用方法為:對草莓、西瓜、蔬菜、果樹等經(jīng)濟(jì)作物作基肥一次性施入，平均每畝用量150-200公斤，生長期間一般不使用追肥，每畝減少追肥用工費(fèi)250-300元。在水稻上一般畝施200公斤左右，其中基肥100公斤，分蘗長粗肥60公斤，拔節(jié)孕穗肥40公斤。本發(fā)明的原理為:一、由于有機(jī)肥中添加了活性腐植酸，更好的發(fā)揮了有機(jī)肥的各種特性:(I)養(yǎng)分全，提高土壤養(yǎng)分的有效性，增強(qiáng)土壤肥力。本發(fā)明的腐殖酸有機(jī)肥包括必需的大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、錳、硼、鋅、鑰、銅等無機(jī)養(yǎng)分；氨基酸、酰胺、核酸等有機(jī)養(yǎng)分和活性物質(zhì)如維生素B1、B6等。保持養(yǎng)分的相對平衡。廄肥中含大量微生物及各種酶(蛋白酶、脲酶、磷酸化酶)，促使有機(jī)態(tài)氮、磷變?yōu)闊o機(jī)態(tài)，供作物吸收。并能使土壤中鈣、鎂、鐵、鋁等形成穩(wěn)定絡(luò)合物，減少對磷的固定，提高有效磷含量。(2)增強(qiáng)土壤中的微生物活動(dòng)能力，提高土壤的酶活性。施用有機(jī)肥料，還可使土壤中的微生物大量繁殖，特別是許多有益的微生物，如固氮菌、氨化菌、纖維素分解菌、硝化菌等。有機(jī)肥料中有動(dòng)物消化道分泌的各種活性酶，以及微生物產(chǎn)生的各種酶，這些物質(zhì)施到土壤后，可大大提高土壤的酶活性。(3)改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的緩沖性。腐殖質(zhì)膠體促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，降低容重，提高土壤的通透性，協(xié)調(diào)水、氣矛盾。多施有機(jī)肥料，可以提高土壤活性和生物繁殖轉(zhuǎn)化能力，從而提高土壤的吸收性能、緩沖性能和抗逆性能。二，腐植酸活性高，功能多，能改良土壤，增加肥效，刺激作物生長發(fā)育。腐植酸含有多種功能團(tuán)，被活化后的腐植酸成為高效生物活性物質(zhì)，對作物生長發(fā)育及體內(nèi)生理代謝有刺激作用，這種特性是一般肥料所不具備的，活化后的腐植酸高效生物活性物質(zhì)對各種作物都有明顯的刺激效果。綜合表現(xiàn)在對根系發(fā)育的促進(jìn)，對作物產(chǎn)量、質(zhì)量因素的良好影響。腐植酸可以對土壤進(jìn)行改良。腐殖酸可以促進(jìn)作物提早發(fā)芽，出苗率高，根系發(fā)達(dá)，吸收力強(qiáng)，提高作物抗旱能力，增強(qiáng)作物的抗寒性，防治植 物病蟲害，提高作物免疫力；腐植酸的刺激作用可使植株地上部分營養(yǎng)體生長旺盛，表現(xiàn)在株高、莖粗、葉片數(shù)、干物質(zhì)積累等方面；腐植酸對不同作物的產(chǎn)量、構(gòu)成因素是不同的，對糧食作物，穗多、粒多、千粒重等起到增產(chǎn)作用；腐植酸進(jìn)入植物體內(nèi)后，對植物起到刺激作用，主要表現(xiàn)在，呼吸強(qiáng)度的增加，光合作用的增加，各種酶的活動(dòng)增強(qiáng)，從而使果實(shí)提前著色成熟，取得高產(chǎn)、高值；腐植酸被活化后成為高效生物活性物質(zhì)，被植物根部和葉片吸收以后，可促進(jìn)無機(jī)養(yǎng)份的吸收，對水份的吸收也相應(yīng)增加。尤其對植物呼吸作用是比較突出的；施用腐植酸，不僅有明顯的增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益，而且腐植酸作為一種無公害的有機(jī)肥料，可以改善提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，是綠色基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品；腐殖酸可以促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，疏松耕層土壤，破壞鹽分的積累，提高土壤交換容量，腐植酸具有較高的陽離子變換量，比一般土壤高10倍以上，有利于土壤中水、肥、氣、熱狀況的調(diào)節(jié)，對貧瘠土壤、鹽堿地、白漿土、紅壤土有很好的改良作用，促進(jìn)土壤微生物的活性，增加土壤微生物的數(shù)量。施用腐植酸使好氣性細(xì)菌、放線菌、纖維分解菌的數(shù)量增加較多。對加速有機(jī)物的礦化，促進(jìn)營養(yǎng)元素的釋放有利；活性腐植酸有機(jī)肥比普通有機(jī)肥增廣7品質(zhì)提聞。三，活性腐植酸有較強(qiáng)的緩沖性，能減輕重金屬對土壤的污染，對土壤、肥料、微生物人體無害，是健康安全的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明的含有多種活性基團(tuán)的腐植酸有機(jī)肥，既充分發(fā)揮了腐植酸的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又保留了有機(jī)肥的特長，本產(chǎn)品活性強(qiáng)，肥效“緩、穩(wěn)、久”，能使土壤環(huán)境不退化，土壤保有持久生產(chǎn)力，能恢復(fù)土壤微生物活力，加快對土壤養(yǎng)分礦化、轉(zhuǎn)化，能對重金屬離子有很好的絡(luò)合吸附作用，有效地減輕重金屬離子對作物的毒害，生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無污染的、安全、衛(wèi)生、綠色食品的新型腐植酸有機(jī)肥，對發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)起到重要的特殊作用。2、本發(fā)明中的活性腐植酸是采用物理方法在一定的溫度與壓力下提取的，這樣的提取方式可以把腐植酸中的“活性中心”，也就是其多種功能團(tuán)充分打開，充分發(fā)揮腐殖酸的作用。3、本產(chǎn)品是由天然原料組成的生物活性物質(zhì)，是對生態(tài)、環(huán)境無毒害的環(huán)保產(chǎn)品。本產(chǎn)品無害、無毒、 無殘留，對土壤、植物、人體無毒副作用。本發(fā)明利用秸桿、廢菌苞等農(nóng)業(yè)廢棄物當(dāng)做填充料來制作生物有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶和資源的循環(huán)再利用。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并作詳細(xì)說明如下。實(shí)施例1一種含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥，由秸桿10kg、廢菌苞25kg、雞糞10kg、豬糞15kg、牛糞30kg和活性腐植酸5kg制成。其制備方法為:(I)提取活性腐植酸:將游離腐植酸重量百分比為10%的年輕褐煤粉碎過100目篩，以重量比1: 10與水混合；持續(xù)通入空氣，在240°C、常壓的條件下以轉(zhuǎn)速2000rpm攪拌反應(yīng)6小時(shí)；再在溫度為70°C、壓力為5個(gè)大氣壓的條件下，反應(yīng)15小時(shí)；用60目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清液即為活性腐植酸。(2)按重量配比稱取秸桿10kg、廢菌苞25kg、雞糞10kg、豬糞15kg、牛糞30kg，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā)酵25天，每隔2天用行走式翻堆機(jī)進(jìn)行翻拌，發(fā)酵溫度可以達(dá)到50°C，將完成發(fā)酵的物料粉碎成80目，即為有機(jī)肥物料；(3)將有機(jī)肥物料與活性腐植酸5kg按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設(shè)備輸送到造粒設(shè)備進(jìn)行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩后包裝得到含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥。實(shí)施例2一種含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥，由秸桿15kg、廢菌苞20kg、雞糞15kg、豬糞10kg、牛糞40kg和活性腐植酸IOkg制成。其制備方法為:(I)提取活性腐植酸:將游離腐植酸重量百分比為10%的年輕褐煤粉碎過200目篩，以重量比1: 10與水混合；持續(xù)通入空氣，在240°C、常壓的條件下以轉(zhuǎn)速3000rpm攪拌反應(yīng)6小時(shí)；再在溫度為175°C、壓力為6個(gè)大氣壓的條件下，反應(yīng)19小時(shí)；用100目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清液即為活性腐植酸。(2)按重量配比稱取秸桿15kg、廢菌苞20kg、雞糞15kg、豬糞10kg、牛糞40kg，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā)酵30天，每隔2天用行走式翻堆機(jī)進(jìn)行翻拌，發(fā)酵溫度可以達(dá)到70°C，將完成發(fā)酵的物料粉碎成100目，即為有機(jī)肥物料；(3)將有機(jī)肥物料與活性腐植酸IOkg按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設(shè)備輸送到造粒設(shè)備進(jìn)行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩后包裝得到含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥。實(shí)施例3一種含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥，由秸桿12kg、廢菌苞23kg、雞糞15kg、豬糞15kg、牛糞35kg和活性腐植酸8kg制成。其制備方法為:(I)提取活性腐植酸:將游離腐植酸重量百分比為10%的年輕褐煤粉碎過150目篩，以重量比1: 10與水混合；持續(xù)通入空氣，在220°C、常壓的條件下以轉(zhuǎn)速1500rpm攪拌反應(yīng)6小時(shí)；再在溫度為120°C、壓力為6個(gè)大氣壓的條件下，反應(yīng)18小時(shí)；用80目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清 液即為活性腐植酸。(2)按重量配比稱取秸桿12kg、廢菌苞23kg、雞糞15kg、豬糞15kg、牛糞35kg，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā)酵28天，每隔2天用行走式翻堆機(jī)進(jìn)行翻拌，發(fā)酵溫度可以達(dá)到65°C，將完成發(fā)酵的物料粉碎成60目，即為有機(jī)肥物料；(3)將有機(jī)肥物料與活性腐植酸8kg按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設(shè)備輸送到造粒設(shè)備進(jìn)行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩后包裝得到含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥。采用下列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥的使用效果:實(shí)驗(yàn)1:在上海，在黃瓜、番茄、茄子和甜椒各200畝上施用活性腐植酸有機(jī)肥，施用方法為:一次性做基肥使用平均每畝用量200公斤，生長期間不使用追肥。四種作物植株生長勢好，植株表現(xiàn)為比照(每種作物各200畝，常規(guī)用肥)高4.4-10.9%，葉色分別比對照深1-2級，其中黃瓜表現(xiàn)最明顯。分枝分別比對照多0.8-1.2個(gè)，座果分別比對照提早3-6天，產(chǎn)量分別比對照增產(chǎn)10.5-14.2%，增產(chǎn)達(dá)到顯著水平。實(shí)驗(yàn)2:在趙屯草莓研究所200畝大棚草莓上施用，施用方法為:一次性做基肥使用平均每畝用量200公斤，生長期間不使用追肥。與當(dāng)?shù)爻Ｓ玫某笊镉袡C(jī)肥、匯仁生物有機(jī)肥進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)，各施用在200畝大棚草莓上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比超大生物有機(jī)肥畝產(chǎn)增10.2%，平均單果重增I克，增長6.1%，糖度提高0.8度，比匯仁生物有機(jī)肥畝產(chǎn)增17.0%，平均單果重增0.3克，糖度提高0.7度。
實(shí)驗(yàn)3:在青浦朱家角巷農(nóng)經(jīng)貿(mào)有限公司在200畝大棚西瓜、200畝大棚黃瓜上實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，施用方法為:一次性做基肥使用平均每畝用量200公斤，生長期間不使用追肥。另選200畝大棚西瓜、200畝大棚黃瓜，施用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)用進(jìn)口復(fù)合肥，在畝成本基本相同的情況下，大棚西瓜比對照增產(chǎn)達(dá)10.8%，糖 度比對照提高1.2度，大棚黃瓜比對照增產(chǎn)6.2%。
權(quán)利要求
1.一種含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥，其特征在于，由秸桿10-15重量份、廢菌苞20-25重量份、雞糞10-15重量份、豬糞10-15重量份、牛糞30-40重量份和活性腐植酸5-10重量份制成；其中，所述的活性腐植酸的提取方法為:將游離腐植酸重量百分比大于等于10%的年輕褐煤粉碎過60-200目篩，以重量比1: 5-15與水混合；持續(xù)通入空氣，在200-240°C、常壓的條件下以轉(zhuǎn)速2000-3000rpm攪拌反應(yīng)4 8小時(shí)；再在溫度為70-175°C、壓力為5-6個(gè)大氣壓的條件下，反應(yīng)5-19小時(shí)；用60-100目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清液即為活性腐植酸。
2.權(quán)利要求1所述的含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥的制備方法，其特征在于，具體步驟為:按重量配比稱取秸桿、廢菌苞、雞糞、豬糞和牛糞，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā) 酵25-30天，每隔I 3天用行走式翻堆機(jī)進(jìn)行翻拌，將完成發(fā)酵的物料粉碎成60-100目，即為有機(jī)肥物料；將有機(jī)肥物料與活性腐植酸按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設(shè)備輸送到造粒設(shè)備進(jìn)行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩得到含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含有多種活性基團(tuán)的腐殖酸有機(jī)肥，其特征在于，由秸稈10-15重量份、廢菌苞20-25重量份、雞糞10-15重量份、豬糞10-15重量份、牛糞30-40重量份和活性腐植酸5-10重量份制成。本發(fā)明能使土壤環(huán)境不退化，土壤保持持久生產(chǎn)力，能恢復(fù)土壤微生物活力，加快對土壤養(yǎng)分礦化、轉(zhuǎn)化，無害、無毒、無殘留，對土壤、植物、人體無毒副作用。
文檔編號C05F17/00GK103073338SQ20131004590
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者居生舒, 邵建明, 姚乃華, 王希林 申請人:上海禾綠生物有機(jī)肥有限公司, 上海新禾綠生物有機(jī)肥有限公司