CN101445405B

CN101445405B - 一种复合生物有机肥及其生产方法

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Publication number: CN101445405B
Application number: CN2008102365014A
Authority: CN
Inventors: 梁德俊; 寇军芳; 张向东; 张惠全
Original assignee: SHAANXI YAFENG FUNGUS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHAANXI YAFENG FUNGUS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2028-12-29
Also published as: CN101445405A

Abstract

本发明公开了一种复合生物有机肥及其生产方法，制得的该生物有机肥由以下原料及其重量百分比组成，油页岩粉：40％～50％；腐殖酸：10％～20％；尿素：8％～10％；过磷酸钙：10％～15％；氯化钾：5％～10％；菌糠：5％～10％；草粉：5％～10％；红糖：0.4％～1.8％；微生物制剂：1％～1.2％；微量元素：0.5％～1％，上述原料的百分比之和为100％。本发明制备的复合生物有机肥，利用了多种废弃物，通过添加微生物复合菌剂，经升温发酵工艺，制成富含有机物质、有益微生物的生物有机肥料。能充分补充土壤中的有机质，促使土壤微生物区系形成，达到改良土壤，达到提高产量的效果，尤其适用于果园、蔬菜、瓜果等生产使用。

Description

一种复合生物有机肥及其生产方法

技术领域

本发明属于一种生物有机肥的制备方法，特别是关于一种利用天然矿物质油页岩为主要原料的复合生物有机肥及其生产方法。

背景技术

在二十世纪末，我国在农业生产中为达到增产增收的目的，耕地大量施用化肥，使土壤理化性状不断恶化。导致土壤有机质下降板结，农作作物病虫害频繁发生，危害农作物生长，农产品产量减少质量下降。为了防治病害，在农业生产中，频繁使用农药杀虫剂。导致农产品农药残留，危害人体健康。同时，也污染了生态环境。用有机肥料配合无机化肥，补充土壤有机质，改良土壤，促使土壤益微生物区系形成。提高化肥利用率，是增加土壤中营养成分的有效途径。这样才能保持农业持续发展。我国当前有机肥料产品数量少，满足不了农业生产的实际需求。

油页岩，它同石油一样，是由生物的残体混同泥沙变成的，所以可以用来炼油。又称油母页岩，一种高矿物质的腐泥煤，为低热值固态化石燃料。色浅灰至深褐，含有机质和矿物质；有机质的绝大部分不溶于溶剂，称油母。油页岩是人造石油的重要原料。经低温干馏可得页岩油、干馏气和页岩半焦。油页岩产油率低于6％者属贫矿，高于10％的属富矿。世界已探明的产油率在4％以上的油页岩储量，折合页岩油约470Gt，超过已探明的石油储量。美国西部格林河流域拥有世界上储量最大的油页岩矿藏；中国的油页岩资源也较丰富，仅次于美国、巴西、苏联等国，其中最负盛名的为抚顺矿区，与煤共生，探明油页岩储量3.6Gt，平均产油率约5.5％；茂名油页岩矿，可采储量4Gt，平均产油率6.0％。

油页岩主要是由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成。一些微小动物、高等水生或陆生植物的残体，如孢子、花粉、角质等植物组织碎片，也参与油页岩的生成。

页岩油很像石油，除了液态的碳、氢物质外，还含有少量氧、氮和硫的化合物。页岩油经过进一步加工提炼，可以制得汽油、煤油、柴油等液体燃料，具有与石油相同的作用。

在油页岩炼油过成中还能得到许许多多副产品，如硫酸铵可作肥料；酚类和吡啶可用作生产合成纤维、塑料、染料、药物的化工原料；排出的气体，如同煤气一样，可作气体燃料；留下的页岩灰渣，可用来制造水泥熟料、陶瓷纤维、陶粒等建筑用材。油页岩可谓“全身是宝”。

据调查，全世界油页岩的储量要比煤、石油或天然气多得多。我国是世界上油页岩储量最丰富的国家之一。以吉林的农安与桦甸、广东的茂名和辽宁的抚顺为最多，广东茂名地区已探明的油页岩储量就有70多亿吨。

油页岩外观多呈褐色泥岩状，其相对密度为1.4～2.7。油页岩中的矿物质常与有机质均匀细密地混合，难以用一般选煤的方法进行选矿。含有大量粘土矿物的油页岩，往往形成明显的片理。

主要包括油母、水分和矿物质。

①油母：含量约10％～50％(干基)，是复杂的高分子有机化合物，富含脂肪烃结构，而较少芳烃结构。油母的元素组成主要为碳、氢，以及少量的氧、氮、硫；其氢碳原子比为1.25～1.75。油母含量高，氢碳原子比大，则油页岩产油率高。

②水分：为4％～25％不等，与矿物质颗粒间的微孔结构有关。茂名油页岩的水分含量较高，热加工过程中消耗较多的热量，且在干燥时易崩碎。

③矿物质：主要有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等。含量通常高于有机质。

目前，油页岩的应用主要有两方面：

①干馏制取页岩油，进一步加工成轻质油品以及多种化工产品；

②直接用作锅炉燃料，产生蒸汽，并进一步用于发电。油页岩干馏和燃烧后的页岩灰可用于生产水泥等建筑材料。

申请人通过检测证明，油页岩含有的有机活性物质含量在30％～40％，有效氧化硅含量40％以上，并含有多种微量元素，是作为有机肥料生产的优质资源。已经有将油页岩用于生物有机肥的制备的例子，如中国专利CN101284741(申请号200810095247.0)公开了一种农业用生物有机肥料，由如下按重量百分比配制的原料构成：腐植酸10～45％；有机质10～50％；植物秸秆10～45％；麦饭石10～20％；油页岩10～20％；生物菌0.5～5％；烟碱水0.5～2％；苦参0.2～3％；醋酸0.5～5％。它对土壤具有抑盐改土作用，可以有效的改变土壤，促进植物的生长，但没有充分的数据证明能够利于农业增产。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种复合生物有机肥及其生产方法，本发明生产的生物有机肥，能够促使土壤微生物生态环境形成，消除病虫害根源和农产品中的农药残留，以及钝化和分解土壤中的有毒重金属物质，增强了植物的抗逆功能，改善农产品的品质，尤其适用于果园、蔬菜、瓜果等生产使用。

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：

一种复合生物有机肥，其特征在于，制得的该生物有机肥由以下原料及其重量百分比组成，油页岩粉：40％～50％；腐殖酸：10％～20％；尿素：8％～10％；过磷酸钙：10％～15％；氯化钾：5％～10％；菌糠：5％～10％；草粉：5％～10％；红糖：0.4％～1.8％；微生物制剂：1％～1.2％；微量元素：0.5％～1％，上述原料的百分比之和为100％。

上述由天然油页岩为主要原料的生物有机肥的制备方法，其特征在于，具体包括下列步骤：

步骤一，将油页岩粉碎球磨成粉剂，过80～120目筛；

步骤二，将配方量的油页岩粉、腐殖酸、菌糠、草粉和微生物制剂混合，搅拌均匀后建堆发酵，发酵温度控制在45℃～70℃之间，水分含量控制在40％～50％，保持48小时，然后进行第一次翻堆，翻堆时从底部向上、由内至外均匀翻动，使堆内氧气流通充分，然后再重新堆积发酵；经过24小时发酵或堆内温度达到45℃～60℃时，应及时进行第二次翻堆，翻堆方法均同第一次；以后每隔24小时翻堆一次，再连续进行四次，翻堆方法均同第一次；即可得发酵料；

步骤三，在发酵料内加入配方量的尿素、过磷酸钙、氯化钾、红糖和微量元素，混合均匀后按常规的方法造粒、烘干、包装后即得复合生物有机肥料成品。

本发明制备的复合生物有机肥，利用了多种废弃物，通过添加微生物复合菌剂，经升温发酵工艺，制成富含有机物质、有益微生物的生物有机肥料。能充分补充土壤中的有机质，促使土壤微生物区系形成，达到改良土壤，尤其适用于果园、蔬菜、瓜果等生产使用，达到提高产量的技术效果。

具体实施方式

按照上述技术方案，本发明制得的复合生物有机肥由以下原料及其重量百分比组成，油页岩粉：40％～50％；腐殖酸：10％～20％；尿素：8％～10％；过磷酸钙：10％～15％；氯化钾：5％～10％；菌糠：5％～10％；草粉：5％～10％；红糖：0.4％～1.8％；微生物制剂：1％～1.2％；微量元素：0.5％～1％，上述原料的百分比之和为100％。

微量元素是锌、硼、钼、铜、铁的混合物，其重量比为均匀配制或者按需要调整。草粉为农作物秸秆粉或田间野生的杂草粉。微生物制剂可以选择芽孢菌、乳酸菌、酵素菌、放线菌或光合菌其中的一种或几种复合菌剂。过磷酸钙可以由磷酸一铵代替，氯化钾可以由硫酸钾代替，原料来源广泛。

在上述配方中加入的菌糠，又称菌渣、下脚料、废菌筒，是栽培食用菌后的培养料，含有大量菌丝体、蛋白质及其它营养物质，被称为“菌糠蛋白”。我国菌糠总量约80～100万吨，其主要基质是棉籽壳、锯木屑、麦草、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农业秸秆。这些基质经过多种微生物的发酵作用，纤维素、半纤维素和木质等均已被不同程度的降解，粗蛋白、粗脂肪均比不经过发酵的基质提高一倍以上，粗纤维素降低50％，木质素降低30％。菌糠中所含氨基酸、菌类多糠及铁、钙、锌、锰等微量元素都较丰富。菌糠的营养价值比较丰富，大多用于做成饲料、饵料或其添加剂，也可以菌糠制作成营养较丰富的有机肥料。肥料中N、P、K养分含量高于稻草和鲜粪。土壤中施用该肥料后，可形成具有良好通气蓄水能力的腐殖质。对改良土壤，提高土壤肥力具有重要意义。深施在果园里，可改良土壤，提高水果品质，具体表现为增产增收的效果。施在蔬菜上，可使蔬菜的抗旱力明显增强，植株生长旺盛，外观品质好。在花卉种植中，可用作花卉苗圃、花盆的养花基肥，可改善土壤结构，提高通气性及持水保水能力，使长出的花草枝繁叶茂，花量大，花色艳丽，并且成本极低。

本发明生产的复合生物有机肥，有机质超过35％，氮、磷、钾的总含量为15％～25％，并含有各种微生物和微量元素，是一种无公害、无污染的绿色的有机无机生物复合肥料产品。

以下是发明人给出的实施例，本发明不限于这些实施例。

制备实施例1：

取油页岩矿粉400公斤、腐殖酸200公斤、尿素100公斤、过磷酸钙100公斤、氯化钾50公斤，草粉70公斤、菌糠60公斤、芽孢菌10公斤、红糖5公斤、微量元素5公斤。

其中微量元素为锌、硼、钼、铜、铁各1公斤。

其生产工艺是：

1、首先将油页岩、腐殖酸粉碎，球磨加工成粉状作为原料，粒度为80-120目，同时将草粉过80-120目筛；

2、将油页岩粉、腐殖酸粉、菌糠、草粉和芽孢菌按配方的比例混合，搅拌均匀后堆成1.5米的料堆进行发酵，发酵时的温度控制在45℃～70℃之间，最佳为50℃～60℃；水分含量控制在40％～50％，保持48h，然后进行第一次翻堆，给发酵料补充氧气，翻堆时注意对料堆底部、中心部氧气流通不足部分进行上下翻动，里外均匀翻动均匀，然后再重新堆积；经过24小时发酵或温度达到45℃～60℃时，应及时进行第二次翻堆，以后每隔24小时翻堆一次，再连续四次翻堆，其翻堆的方法均同第一次；按上述步骤发酵7～8天后即得发酵料。发酵料无气味，其颜色为黑色、棕色或灰色。

注意：发酵应在厂房内进行，要求水泥地面。

3、在发酵料内加入配方量的尿素、过磷酸钙、氯化钾、红糖和微量元素，混合均匀后按常规的方法造粒、烘干、包装后即得复合生物有机肥料成品。

制备实施例2：

本实施例与实施例1所不同的是配方有所改变，其配方为：油页岩粉450公斤、腐殖酸100公斤、菌糠100公斤、尿素100公斤、草粉63公斤，过磷酸钙100公斤、氯化钾60公斤，乳酸菌12公斤，红糖8公斤、微量元素7公斤(锌2公斤，硼1.5公斤，钼1.5公斤，铜和铁各1公斤)。制备方法同实施例1。

制备实施例3：

本实施例与实施例1所不同的是配方有所改变，其配方为：油页岩粉500公斤、腐殖酸100公斤、菌糠50公斤、尿素80公斤、草粉55公斤，过磷酸钙100公斤、氯化钾80公斤，酵素菌5公斤，放线菌5公斤，红糖15公斤、微量元素10公斤(锌、硼、钼、铜、铁各2公斤)。制备方法同实施例1。

制备实施例4：

本实施例与实施例3所不同的是用过磷酸钙由磷酸一铵代替，用硫酸钾代替氯化钾。其余同实施例3。

制备实施例5：

上述实施例还可以例举，如，微生物制剂还可以选择光合菌或芽孢菌、乳酸菌、酵素菌和放线菌的组合，均可以制备合格的复合生物有机肥。

上述实施例均可以放大生产，所制得的该复合生物有机肥含有的有机质≥30％，N+P₂O₅+K₂O＞15％，并含有各种微生物和微量元素。能改良土壤，增加土壤有机质含量、解磷、解钾、固氮、活化微量元素养分，增强植物抗逆性，通过物化发酵改善物料性状，使肥料水溶性提高，便于作物吸收，提高农产品产量。而且是一次性发酵工艺，操作简单，生产成本低，使用效果好。

以下是发明人采用本发明的复合生物有机肥料进行的苹果田间实验。

实验例1：在苹果上的田间试验报告(I)

为了观察验证陕西雅枫菌业科技有限公司研制生产的复合生物有机肥料(雅枫牌有机肥料)，主要技术指标：有机质≥30％、N+P₂O₅+K₂O＞15％，在果园的增产效果，陕西省白水县按照省土肥站要求的试验技术规程，于2007年在苹果园进行了田间试验，现将试验结果报告如下：

1、试验目的

验证该公司研制生产的雅枫牌有机肥料与当地常用同类型肥料对苹果生长发育的作用及增产效果进行比较，为在苹果园大面积推广应用提供科学依据。

2、试验时间与地点

试验于2007年3-10月份安排在冯雷镇耀卓村进行实施。

3、试验地概况

试验果园海拔838m，地势平坦，土壤类型：黄绵土，地力等级2级。面积5亩，品种：红富士，树龄14年，试验处理前采集0-40cm土样，化验测得土壤养分状况如下：

供试果园土壤基本养分状况

项目	有机质(％)	碱解氮(ppm)	速效磷(ppm)	速效钾(ppm)	PH值
						含量	1.4	72.1	18.3	138.4	7.5

4、试验设计与处理

4.1试验设计：

试验设三个处理，采用随机排列，三次重复，每个处理5棵树。

4.2试验处理：

①施用雅枫牌有机肥料120公斤/亩

②施用同类型肥料120公斤/亩

③(CK)不施肥

5、试验实施及田间管理

5.1试验实施：

试验雅枫牌有机肥料于今年3月份果树萌芽前环状开沟一次施入。

5.2田间管理：

试验果园4-8月份喷药防治病虫害6次，中耕除草3次，灌水1次。

6、本年度气候特点与苹果生长发育

6.1降水：

2007年在苹果生育期共降水545.8mm，较历年同期369.6mm多176.2mm，4-6月份降雨量少，7、8、9三个月降水偏多。

6.2光照：

2007年4月-10月份光照时数为2362小时，比历年同期2540.6小时减少178.6小时。总之，苹果生育期降雨量偏多，温度适中，光照适宜，气候有利于苹果的生长发育和试验肥料效果的发挥。

7、试验结果分析

7.1对产量的影响

从表1看：对照(CK)亩产量为2434.6公斤，施用雅枫牌有机肥料亩产量为2852.6公斤，较对照增产17.2％；施用同类型肥料亩产量为2664.0公斤，较对照增产9.4％。从方差分析看，不同处理均有增产效果，尤以雅枫牌有机肥料增产效果最佳。

7.2对果品品质的影响

从表5、6看：苹果施用雅枫牌有机肥料后，单果重量较对照增加40克，着色度较对照提高19.2％，含糖量较对照增加1.6％。

7.3对果树生物学性状的影响

从表7看：苹果施用雅枫牌有机肥料后，百叶鲜重较对照增加12.4克，叶面积比对照增加4.25cm²，花芽形成数较对照增加11个。

8、结论与建议

8.1结论：

苹果施用雅枫牌有机肥料后，树势生长健壮，叶片深绿，抗旱、抗逆性强，没发生早期落叶病，没有发生生理缺素症，而且果面光洁，着色好，含糖量提高。能改善苹果的外观质量和内在品质，增产效果显著。

该产品在苹果上试验效果证明，增产效果显著，下年可扩大示范果园并大面积推广应用。

附表：

表1：各处理产量结果表

表2：方差分析表

变异来源	平方和	自由度	均方差	F	5％	1％
							处理间	262912.88	2	131456.44	334.11**	6.94	18.00
重复间	3053.55	2	1526.77	3.88
							误差	1573.77	4	393.44

总变异

267540.22

8

表3：新复极差测验最小显著极差表

P	2	3
			SSR0.05	3.93	4.01
LSR0.05	44.99	45.91
			SSR0.01	6.51	6.80
LSR0.01	74.53	77.86

表4：产量差异表

表5：苹果品质调查表

表6：苹果单果重量调查表

表7：果树生长变化调查表

实施例2：在苹果上的田间试验报告(II)

为了观察验证陕西雅枫菌业科技有限公司研制生产的复合生物有机肥料(雅枫牌有机肥料)，其主要技术指标：有机质≥30％，N+P₂O₅+K₂O＞15％。在苹果上的增产效果，陕西省白水县按照省土肥站要求的试验技术规程，于2008年在苹果上进行了田间试验，现将试验结果报告如下：

1、试验目的

2、试验时间与地点

试验于2008年3-10月份安排在杜康镇后洼村进行实施。

3、试验地概况

试验果园海拔852m，地势平坦，土壤类型：黄绵土，地力等级2级。面积8亩，品种：红富士，树龄15年，试验处理前采集0-40cm土样，化验测得土壤养分状况如下：

供试果园土壤基本养分状况

项目	有机质(％)	碱解氮(ppm)	速效磷(ppm)	速效钾(ppm)	PH值
						含量	1.5	69.2	19.5	145.3	7.4

4、试验设计与处理

4.1试验设计：

4.2试验处理：

①施用雅枫牌有机肥料120公斤/亩；

②施用同类型料120公斤/亩；

③(CK)不施肥。

5、试验实施及田间管理

5.1试验实施：

试验雅枫牌有机肥料于2008年3月份果树萌芽前环状开沟一次施入。

5.2田间管理：

试验果园4-8月份喷药防治病虫害5次，中耕除草3次，灌水1次。

6、本年度气候特点与苹果生长发育

6.1降水：

2008年在苹果生育期共降水419.2mm，较历年同期369.6mm多.49.6mm，4-6月份降雨量少，7、8、9三个月降水偏多。

6.2光照：

2008年4月-10月份光照时数为2387小时，比历年同期2540.6小时减少153.6小时。总之，苹果生育期降雨量偏多，温度适中，光照适宜，气候有利于苹果的生长发育和试验肥料效果的发挥。

7、试验结果分析

7.1对产量的影响

从表1看：对照(CK)亩产量为2351.3公斤，施用雅枫牌有机肥料亩产量为2764.3公斤，较对照增产17.6％；施用同类型肥料亩产量为2557.0公斤，较对照增产8.7％。从方差分析看，不同处理均有增产效果，尤以雅枫牌有机肥料增产效果最佳。

7.2对果品品质的影响

从表5、6看：苹果施用雅枫牌有机肥料后，单果重量较对照增加40.7克，着色度较对照提高20.6％，含糖量较对照增加1.5％。

7.3对果树生物学性状的影响

从表7看：苹果施用雅枫牌有机肥料后，百叶鲜重较对照增加11.3克，叶面积比对照增加4.10cm²，花芽形成数较对照增加12个。

8、结论与建议

8.1结论：

苹果施用雅枫牌有机肥料后，树势生长健壮，叶片深绿，抗旱、抗逆性强，没发生早期落叶病，没有发生生理缺素症，且果面光洁，着色好，含糖量提高。能改善苹果的外观质量和内在品质，增产效果显著。

该产品在苹果园的试验效果证明，增产效果显著，下年可扩大示范果园并大面积推广应用。

附表：

表1：各处理产量结果表

表2：方差分析表

变异来源	平方和	自由度	均方差	F	5％	1％
							处理间	255854.88	2	127927.44	604.06**	6.94	18.00
重复间	1736.22	2	868.11	4.09
							误差	847.11	4	211.77
总变异	258438.22	8

表3：新复极差测验最小显著极差表

P	2	3
			SSR0.05	3.93	4.01
LSR0.05	33.01	33.68
			SSR0.01	6.51	6.80
LSR0.01	54.68	57.12

表4：产量差异表

表5：苹果品质调查表

表6：苹果单果重量调查表

表7：果树生长变化调查表

Claims

1.一种复合生物有机肥，其特征在于，制得的该复合生物有机肥由以下原料及其重量百分比组成，油页岩粉：40％～50％；腐殖酸：10％～20％；尿素：8％～10％；过磷酸钙：10％～15％；氯化钾：5％～10％；菌糠：5％～10％；草粉：5％～10％；红糖：0.4％～1.8％；微生物制剂：1％～1.2％；微量元素：0.5％～1％，上述原料的百分比之和为100％；所述的微生物制剂是酵素菌。

2.如权利要求1所述的复合生物有机肥，其特征在于，所述的微量元素是锌、硼、钼、铜、铁的混合物，其重量比为均匀配制。

3.如权利要求1所述的复合生物有机肥，其特征在于，所述的草粉为农作物秸秆粉或田间野生的杂草粉。

4.权利要求1所述的复合生物有机肥的制备方法，其特征在于，具体包括下列步骤：

步骤一，将油页岩、腐殖酸粉碎，球磨成粉剂，过80～120目筛；

步骤二，将配方量的油页岩粉、腐殖酸粉、菌糠、微生物制剂和草粉混合，所述的微生物制剂是酵素菌；搅拌均匀后建堆发酵，发酵温度控制在45℃～70℃之间，水分含量控制在40％～50％，保持48小时，然后进行第一次翻堆，翻堆时从底部向上、由内至外均匀翻动，使堆内氧气流通充分，然后再重新堆积发酵；经过24小时发酵或堆内温度达到45℃～60℃时，应及时进行第二次翻堆，翻堆方法均同第一次；以后每隔24小时翻堆一次，再连续进行四次，翻堆方法均同第一次；即可得发酵料；

5.如权利要求4所述的方法，所述的微量元素是锌、硼、钼、铜、铁的混合物，其重量比为均匀配制。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的草粉为农作物秸秆粉或田间野生的杂草粉。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的过磷酸钙由磷酸一铵代替，所述的氯化钾由硫酸钾代替。