本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)肥料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種生態(tài)有機(jī)肥及其制備方法。
背景技術(shù):
改革開放以來,我國農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量增長幅度很大,化肥的貢獻(xiàn)功不可沒。然而隨著時間積累,化肥的副作用日益凸顯:化肥造成土壤板結(jié),影響土壤的透氣性,長期施用降低土壤生產(chǎn)力;化肥的殘留物對環(huán)境的影響不可估量,例如氮肥會以硝酸鹽的形式長期污染地下水,多余的氮肥磷肥鉀肥隨著降雨徑流進(jìn)入水體造成水體富營養(yǎng)化。此外隨著生活水平的提高,廣大群眾喜歡有機(jī)食品,化肥種植的作物,其品質(zhì)與有機(jī)食品相去甚遠(yuǎn):硝酸鹽含量高,維生素等含量低,口感差,長期食用對人體健康不利。因此亟需發(fā)展生態(tài)有機(jī)肥。
幾十年來我國政府大力推廣沼氣,農(nóng)村沼氣工程普及率較高,產(chǎn)生了大量的沼液、沼渣,如果這些沼液、沼渣得不到充分的利用處理,不但會影響沼氣工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn),而且會造成新的環(huán)境污染。沼渣營養(yǎng)成分齊全:含有30-50%左右的有機(jī)質(zhì)、10-20%左右的腐質(zhì)酸、1-2%左右的全氮、0.8%左右的全磷、1.2%左右的全鉀;并且還含有硼、銅、鋅等微量元素,是生產(chǎn)高效(生物)有機(jī)復(fù)合肥的優(yōu)良基礎(chǔ)原料。另外植物根莖,木屑和秸稈等可提高土壤涵養(yǎng)水分及保存養(yǎng)分的能力,最終達(dá)到增加作物產(chǎn)量并且改良土壤的效果,但是往往在在收獲季節(jié)所產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈,直接被浪費(fèi)掉或被焚燒掉,不僅不能得到有效的利用而且還會造成嚴(yán)重的空氣污染。
申請?zhí)枮镃N201410254165.1的專利公開了一種以生物碳為載體的沼渣有機(jī)肥制備方法,將固液分離后的沼渣摻合切碎的秸稈,攪拌均勻后,添加草木灰或生石灰進(jìn)行二次發(fā)酵,得到沼渣發(fā)酵產(chǎn)物;將沼渣發(fā)酵產(chǎn)物與生物碳摻混,添加粘合劑;經(jīng)過造粒烘干,后得到沼渣-生物碳有機(jī)肥。該專利可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,減少肥料對環(huán)境的負(fù)面影響,對于土壤的改良和土地的持續(xù)利用也有裨益,但是由該專利所得到的生態(tài)肥肥效有待進(jìn)一步提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種生態(tài)有機(jī)肥及其制備方法,本發(fā)明的生態(tài)有機(jī)肥。
為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種生態(tài)有機(jī)肥,包括以下重量份的原料:
農(nóng)作物莖稈28.5-33份、腐殖酸28.5-33份、沼渣29-33份、磷礦粉4.75-5.5份、鉀礦粉4.75-5.5份、復(fù)合生物酶0.047-0.048份。
本發(fā)明以農(nóng)作物莖稈、沼渣和腐殖酸作為主料,以磷礦粉、鉀礦粉和復(fù)合生物酶作為輔料,不僅可以為植物提供包括必需的大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、錳、硼、鋅、鉬、銅等無機(jī)養(yǎng)分;還可以提供氨基酸、酰胺、核酸等有機(jī)養(yǎng)分和活性物質(zhì)如維生素B1、B6等養(yǎng)分,保持養(yǎng)分的相對平衡,提高土壤養(yǎng)分的有效性;
其中腐殖質(zhì)的膠體狀態(tài)可促進(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,還能提高土壤的緩沖性和改良礦毒田;沼渣富含有機(jī)質(zhì)和必需的營養(yǎng)元素,沼氣發(fā)酵慢,有機(jī)質(zhì)消耗較少,氮、磷、鉀損失少,氮素回收率達(dá)95%、鉀在90%以上;本發(fā)明采用復(fù)合生物酶而不是草木灰或生石灰等進(jìn)行二次發(fā)酵,可有針對性的將主料中不能直接被植物吸收的成分進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化,不僅進(jìn)一步增加本發(fā)明生態(tài)有機(jī)肥的養(yǎng)分和肥效還能對土壤進(jìn)行有效改良;
除此之外,本發(fā)明所用到的農(nóng)作物莖稈和沼渣的原料均為農(nóng)牧產(chǎn)品廢物,通常不僅不能得到有效的利用而且還會造成嚴(yán)重的空氣污染,因此本發(fā)明有效的解決農(nóng)牧產(chǎn)品廢物利用問題,并帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。
優(yōu)選地:一種生態(tài)有機(jī)肥,包括以下重量份的原料:
農(nóng)作物莖稈30份、腐殖酸30份、沼渣25份、磷礦粉5份、鉀礦粉5份、復(fù)合生物酶0.0475份。
優(yōu)選地:所述農(nóng)作物莖稈為秸稈、稻草或玉米莖稈中的一種或幾種。
優(yōu)選地:所述沼渣的制備方法包括步驟:將動物畜禽養(yǎng)殖糞便在35-55℃的溫度下發(fā)酵30-45d,得沼渣和沼氣,分離所述沼氣即得沼渣。
進(jìn)一步地:所述動物畜禽養(yǎng)殖糞便為雞糞、牛糞、羊糞、馬糞或兔糞中的一種或幾種。
本發(fā)明的沼渣為動物畜禽養(yǎng)殖糞便經(jīng)微生物發(fā)酵制取沼氣后的殘留物,由于動物畜禽養(yǎng)殖糞便中帶有動物消化道分泌的各種活性酶,以及微生物產(chǎn)生的各種酶,因此由動物畜禽養(yǎng)殖糞便經(jīng)一次發(fā)酵得到的沼渣被添加到原料中可大大提高土壤的酶活性,有利于提高土壤的吸收性能、緩沖性能和抗逆性能。
優(yōu)選地:所述復(fù)合生物酶包括纖維素酶和木聚糖酶,所述纖維素酶與所述木聚糖酶的質(zhì)量比為1:0.9-1.1。
纖維素酶(英文:cellulase)是酶的一種,在分解纖維素時起生物催化作用,可以將纖維素分解成寡糖或單糖的蛋白質(zhì)。木聚糖酶可以分解釀造或飼料工業(yè)中的原料細(xì)胞壁以及β-葡聚糖,降低釀造中物料的粘度,促進(jìn)有效物質(zhì)的釋放,以及降低飼料用糧中的非淀粉多糖,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用,并因而更易取可溶性脂類成分。
一種制備所述生態(tài)有機(jī)肥的方法,包括以下步驟:
(1)將所述農(nóng)作物莖稈進(jìn)行粉碎,得到農(nóng)作物莖稈屑;
(2)將所述沼渣、農(nóng)作物莖稈屑、腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉和復(fù)合生物酶混合攪拌均勻,得混合物料,將所述混合物料先進(jìn)行密封堆放發(fā)酵,直至含水量為20-30wt%,然后再進(jìn)行翻堆發(fā)酵,得生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆;
(3)將所述生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆進(jìn)行風(fēng)干,直至含水量小于10wt%,即可得到生態(tài)有機(jī)肥。
優(yōu)選地:步驟(1)中所述農(nóng)作物莖稈的粒徑小于2mm。
優(yōu)選地:步驟(2)中所述堆放發(fā)酵的時間為20-30d。
優(yōu)選地:步驟(3)中所述翻堆發(fā)酵為將所述混合物料在封閉狀態(tài)下每隔2-3d翻堆一次進(jìn)行發(fā)酵。
本發(fā)明為在堆放后的混合物料上覆蓋加厚塑料膜進(jìn)行封閉,如此可提高發(fā)酵溫度,減少異味發(fā)生,加速發(fā)酵。
優(yōu)選地:步驟(3)中所述生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆造粒后再進(jìn)行風(fēng)干,所述風(fēng)干時間為時間為10-20天。
本發(fā)明在風(fēng)干步驟之前先對生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆進(jìn)行造粒,如此可以提高干燥效果。
本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明以農(nóng)作物莖稈、沼渣和腐殖酸作為主料,以磷礦粉、鉀礦粉和復(fù)合生物酶作為輔料,不僅可以為植物提供包括必需的大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、錳、硼、鋅、鉬、銅等無機(jī)養(yǎng)分;還可以提供氨基酸、酰胺、核酸等有機(jī)養(yǎng)分和活性物質(zhì)如維生素B1、B6等養(yǎng)分,保持養(yǎng)分的相對平衡,提高土壤養(yǎng)分的有效性;
其中腐殖質(zhì)的膠體狀態(tài)可促進(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,還能提高土壤的緩沖性和改良礦毒田;沼渣富含有機(jī)質(zhì)和必需的營養(yǎng)元素,沼氣發(fā)酵慢,有機(jī)質(zhì)消耗較少,氮、磷、鉀損失少,氮素回收率達(dá)95%、鉀在90%以上;本發(fā)明采用復(fù)合生物酶而不是草木灰或生石灰等進(jìn)行二次發(fā)酵,可有針對性的將主料中不能直接被植物吸收的成分進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化,不僅進(jìn)一步增加本發(fā)明生態(tài)有機(jī)肥的養(yǎng)分和肥效還能對土壤進(jìn)行有效改良;
除此之外,本發(fā)明所用到的農(nóng)作物莖稈和沼渣的原料均為農(nóng)牧產(chǎn)品廢物,通常不僅不能得到有效的利用而且還會造成嚴(yán)重的空氣污染,因此本發(fā)明有效的解決農(nóng)牧產(chǎn)品廢物利用問題,并帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。
2、本發(fā)明首先利用動物畜禽養(yǎng)殖糞便進(jìn)行一次發(fā)酵得到沼渣,所得到的沼渣中含有動物消化道分泌的各種活性酶,以及微生物產(chǎn)生的各種酶,被添加到原料中可大大提高土壤的酶活性,有利于提高土壤的吸收性能、緩沖性能和抗逆性能;然后再將沼渣、農(nóng)作物莖稈屑、腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉進(jìn)行混合,添加復(fù)合生物酶進(jìn)行二次發(fā)酵,從而將纖維素分解成寡糖或單糖的蛋白質(zhì)等物質(zhì),降低釀造中物料的粘度,促進(jìn)有效物質(zhì)的釋放,以及降低飼料用糧中的非淀粉多糖,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用,提高生態(tài)有機(jī)肥的肥力。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式,都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。下述實(shí)施例1-3中所采用的纖維素酶的酶活為4-6wU/g,由夏盛生物科技有限公司提供,木聚糖酶的酶活為4-6wU/g,由諾維信(中國)生物技術(shù)有限公司提供。
實(shí)施例1
一種生態(tài)有機(jī)肥,其包括以下重量份的原料:
秸稈28.5份、腐殖酸28.5份、沼渣29份、磷礦粉4.75份、鉀礦粉4.75份、質(zhì)量比為1:0.9的纖維素酶和木聚糖酶復(fù)合酶0.047份。
所述生態(tài)有機(jī)肥的制備方法,包括以下步驟:
(1)將雞糞在35-55℃的溫度下發(fā)酵30d,得沼渣和沼氣,分離所述沼氣,得沼渣以備用;
(2)將所述秸稈進(jìn)行粉碎,得到粒徑為2mm的秸稈屑;
(3)將所述沼渣、農(nóng)作物莖稈屑、腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉和質(zhì)量比為1:0.9的纖維素酶和木聚糖酶復(fù)合酶混合攪拌均勻,得混合物料,將所述混合物料先進(jìn)行密封堆放發(fā)酵20d,直至含水量為20wt%,然后再在封閉狀態(tài)下每隔2d翻堆一次進(jìn)行翻堆發(fā)酵,得生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆;
(4)將所述生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆風(fēng)干10天,直至含水量為10wt%,即可得到生態(tài)有機(jī)肥。
實(shí)施例2
一種生態(tài)有機(jī)肥,包括以下重量份的原料:
稻草30份、腐殖酸30份、沼渣25份、磷礦粉5份、鉀礦粉5份、質(zhì)量比為1:1的纖維素酶和木聚糖酶復(fù)合酶0.0475份。
所述生態(tài)有機(jī)肥的制備方法,包括以下步驟:
(1)將牛糞在40℃的溫度下發(fā)酵38d,得沼渣和沼氣,分離所述沼氣,得沼渣以備用;
(2)將所述稻草進(jìn)行粉碎,得到粒徑為1.8mm的稻草屑;
(3)將所述沼渣、稻草屑、腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉和質(zhì)量比為1:1的纖維素酶和木聚糖酶復(fù)合酶混合攪拌均勻,得混合物料,將所述混合物料先進(jìn)行密封堆放發(fā)酵25d,直至含水量為25wt%,然后再在封閉狀態(tài)下每隔2d翻堆一次進(jìn)行翻堆發(fā)酵,得生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆;
(4)將所述生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆造粒后再風(fēng)干15天,直至含水量為8wt%,即可得到生態(tài)有機(jī)肥。
實(shí)施例3
一種生態(tài)有機(jī)肥,其包括以下重量份的原料:
以等質(zhì)量比混合的秸稈、稻草和玉米莖稈33份、腐殖酸33份、沼渣33份、磷礦粉5.5份、鉀礦粉5.5份、質(zhì)量比為1:1.1的纖維素酶和木聚糖酶復(fù)合酶0.048份。
所述生態(tài)有機(jī)肥的制備方法,包括以下步驟:
(1)將等質(zhì)量比混合的雞糞、牛糞、羊糞、馬糞和兔糞在55℃的溫度下發(fā)酵45d,得沼渣和沼氣,分離所述沼氣,得沼渣以備用;
(2)將所述以等質(zhì)量比混合的秸稈、稻草和玉米莖稈進(jìn)行粉碎,得到粒徑小于2mm的農(nóng)作物莖稈屑;
(3)將所述沼渣、農(nóng)作物莖稈屑、腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉和質(zhì)量比為1:1.1的纖維素酶和木聚糖酶復(fù)合酶混合攪拌均勻,得混合物料,將所述混合物料先進(jìn)行密封堆放發(fā)酵30d,直至含水量為30wt%,然后再在封閉狀態(tài)下每隔3d翻堆一次進(jìn)行翻堆發(fā)酵,得生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆;
(4)將所述生態(tài)有機(jī)肥發(fā)酵堆造粒后再風(fēng)干20天,直至含水量小于10wt%,即可得到生態(tài)有機(jī)肥。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。