CN101913957B - 烟草废弃物生产的驱虫功能有机-无机复混肥及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种烟草废弃物生产的驱虫功能有机-无机复混肥及其制备方法。由有机组份和无机组份组成，有机组份按重量百分比30-35％，无机组份65-70％，其中：1)有机组份：按重量百分比：烟草废弃物80-90％，草炭8-20％，硫酸铵1-2％，钙镁磷1-2％；2)无机组份：按重量百分比：磷酸铵5-40％，含磷防爆型硝酸铵10-25％，硝酸钾10-20％，尿素4-20％，微量原素1-5％，氯化钾5-15％，普通过磷酸钙0-20％，硫酸钾0-20％。本发明的肥料中富含的植物源氨基酸活性成分增强了肥料的营养效果。烟草废弃物中含有的蛋白质经处理之后，很大一部分转换为氨基酸，弥补了有机肥肥效缓慢，而且氨基酸类物质对于提高作物营养抗性、改善农作物品质有积极影响。

Description

烟草废弃物生产的驱虫功能有机-无机复混肥及制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体是一种烟草废弃物生产的驱虫功能有机-无机复混肥及制备方法。

背景技术

烟草废弃物指的是在烟草生产环节中产生的不能被烟草行业所利用和消化的田间烟杆；烟草加工中产生的烟末、烟梗、烟灰、罚没烟叶；以及无法形成商品烟叶的不列级烟叶等一系列产品。在每年收购的烟叶中，仅在复烤环节，有接近30％的烟末、烟梗以及一些下脚料，不能用于卷烟生产，初步统计云南省每年烟草废弃物的数量约为60万吨以上。

目前对烟草废弃物的处理是烟草生产的一大难题。首先田间的烟草废弃物是烟草黑胫病、赤星病、根腐病、根结线虫病等烟草主要病害传播流行和侵染循环中的重要组成部分。其次采用传统的焚烧和填埋方式，既浪费资源又污染环境。更为严重的是近年来不法分子利用烟叶废料制造假冒卷烟，扰乱了整个烟草产业的正常生产、经营秩序，增加了烟草专卖工作的难度。

烟草废弃物的处理是保证烟草行业正常生产经营的重要环节之一。目前对烟草废弃物的利用主要有以下几种途径：提取茄尼醇、烟碱、植物蛋白质和烟酸衍生物等有用成分以及制造烟草薄片。尽管从烟草废弃物中提取的这些有效成分和开发的烟叶薄片附加值高于生物有机肥，但由于受到提取得率和利用率较低，综合经济效益低等原因，无法实现烟草废弃物的全部资源化利用且新增其它废弃物。

为杜绝这些废弃物的非法外流和确保无害化处理，目前国内烟草行业对烟草废弃物的处理主要思路是将其提供给热电厂做替代煤的燃料，对云南来说，首先是无热电厂。但由于烟草制品特殊的内在成分在作为燃料燃烧的过程产生大量的焦油等黑色膏状物，黏着燃烧设备，无法大量采用此办法处理。因此，烟草废弃物综合处理已经成为烟草产业可持续发展中的重大课题。

我国人多地少，依靠化肥的大量投入增加单产，是我国必须长期面临的问题。目前，我国农业施用的大多是无机态化肥，随着化肥的大量施用，农作物所赖以生存的土壤-植物-水体系统之间发生了巨大的变化，集中表现出一系列的农业生态环境问题，表现在土壤方面的有土壤板结、通透性下降、盐碱化；在植物方面表现出农作物品质难以提高；在环境方面则有硝酸盐淋失、水体富营养化、臭氧层破坏、酸雨、重金属毒害……

中国的化肥施用量一直很高，但其中真正能被农作物吸收的仅三成左右，也就意味着近七成的化肥被雨水、溪水冲刷进入河流湖泊里，滇池和太湖的蓝藻暴发让我们沉重的体会到了不合理施肥带来的严重危机，施肥不当不仅会使农产品品质变差、产量降低，而且会造成土壤、水源、大气和农产品的污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟草废弃物生产驱虫功能有机-无机复混肥料及制备方法。利用烟草废弃物固有成分烟碱对虫害的趋避作用，增加氨基酸、腐植酸等活性有机成分，有效的活化改善土壤，并将有机养分的缓效与无机养分的速效相结合，使农作物的生产提质增效。

本发明以烟草废弃物为有机部分来源，引入高温好氧发酵工艺，使有机部分中富含有氨基酸、腐植酸等活性有机载体，而且尽量的保留了烟草废弃物中的烟碱含量，将含有烟碱的生物有机肥与无机养分科学配制，使制得的有机-无机复混肥料在能够烟草废弃物固有成分烟碱对虫害的趋避作用，增加氨基酸、腐植酸等活性有机成分，有效的活化改善土壤，并将有机养分的缓效与无机养分的速效相结合，使农作物的生产提质增效。

本发明的技术方案为：

1、有机-无机复混肥料的原料组成：

1)有机组份：

烟草废弃物80-90％，草炭8-20％，硫酸铵1-2％，钙镁磷1-2％；

2)无机组份：

按重量百分比：磷酸铵5-40％，含磷防爆型硝酸铵10-25％，硝酸钾10-20％，尿素4-20％，微量原素1-5％，氯化钾5-15％，普通过磷酸钙0-20％，硫酸钾0-20％。

所述的微量元素为硼砂、硫酸锌、硫酸镁中的一种或几种。

2、制备方法：

1)将有机组份按比例混合和无机组份除尿素外混合后，再按混合后的有机组份35-40％，混合后的无机组份60-65％进行混合，再加入经90-95℃熔融尿素；

2)喷浆造粒，50-55℃低温干燥20-25分钟，2-5mm筛分，45℃以下冷却，包装。

表1：驱虫功能有机-无机复混肥料质量指标

本发明的有机肥配入无机肥料，使肥料中N-P₂O₅-K₂O达到GB18877-2002的要求，加入了镁、硼等中微量元素，使肥料更加能够满足农作物生长发育需要，这种高配比，低成本的有机-无机复混肥料达到了国内较好水平。本发明的有机-无机复混肥料是一种高效、无污染的新型肥料，即提高肥料利用率，又在保证增产的同时减少肥料损失造成的污染。可以有效提高土壤中有机质含量，改善土壤团粒结构，提供土壤微生物的养分从而平衡微生物菌群数量，能够有效恢复由于多年来大量施用化肥所造成的土壤板结、肥力下降等问题。

本发明的肥料中保留了烟碱含量，而烟碱在农业生产上是生物无害化农药的主要研究方向之一，该产品在运用中表现出对虫害的趋避作用，降低了杀虫类农药的使用，对于保护环境和生态平衡有一定的意义。

本发明的肥料中富含的植物源氨基酸活性成分增强了肥料的营养效果。烟草废弃物中含有的蛋白质在经过该工艺的处理之后，很大一部分转换为氨基酸，以小分子有机态氮的方式存在，弥补了有机肥肥效缓慢的不足，而且氨基酸类物质对于提高作物营养抗性、改善农作物品质方面也有积极影响。

附图说明

图1是本发明的原料组配框图；

图2是本发明的制备方法工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

1、有机-无机复混肥料的原料组成：

1)有机组份：

按重量百分比：烟草废弃物80％，草炭16％，硫酸铵2％，钙镁磷2％；

2)无机组份：

按重量百分比：磷酸铵40％，含磷防爆型硝酸铵10％，硝酸钾10％，尿素20％，微量原素硼砂3％、硫酸锌1％、硫酸镁1％，氯化钾15％；

2、制备方法：

1)将有机组份和无机组份各按比例混合后，再按混合后的有机组份35％，混合后的无机组份65％进行混合，加入质量浓度≥85％熔融90℃的尿素；

2)喷浆造粒，50-55℃低温干燥20-25分钟，2-5mm筛分，45℃以下冷却，包装。得到N-P₂O₅-K₂O配方为11-13-8，有机质含量20％，烟碱含量0.35％的有机-无机复混肥料。

实施例2：

1、有机-无机复混肥料的原料组成：

1)有机组份：

按重量百分比：烟草废弃物90％，草炭8％，硫酸铵1％，钙镁磷1％；

2)无机组份：

按重量百分比：磷酸铵5％，含磷防爆型硝酸铵25％，硝酸钾20％，尿素4％，微量原素硼砂1％，氯化钾5％，普通过磷酸钙20％，硫酸钾20％。

2、制备方法：

1)将有机组份和无机组份各按比例混合后，再按混合后的有机组份40％，混合后的无机组份60％进行混合，加入质量浓度≥85％熔融95℃的尿素；

2)喷浆造粒，50-55℃低温干燥20-25分钟，2-5mm筛分，45℃以下冷却，包装。得到N-P₂O₅-K₂O配方为6-9-13，有机质含量22％，烟碱含量0.40％的有机-无机复混肥料。

本发明的肥料在茶叶上的应用

1、试验地选择

试验示范区安排在临沧市耿马县勐撒农场1所10队推广站，海拔1349米，地势平坦，肥力均匀，交通便利，土壤类型为轻质红壤，土层深厚，土壤pH值为微酸性，有机质、速效氮、速效磷、速效铜、速效铁、交换性钙含量处于较高肥力水平；速效钾处于中等肥力水平；土壤交换性镁、速效硼和速效锌含量偏低，水溶性氯离子处于适宜范围，施肥调控原则：以氮为主的基础上，以有机无机结合为主，增施钾、硼、镁、锌肥。

种植品种：云南凤庆大叶种茶，树龄20年。

试验示范面积：示范区面积47亩，对照区面积4亩。

2、试验设计

示范区：基肥为本发明的驱虫功能有机-无机复混肥料。

对照区：基肥配方为复合肥N-P₂O₅-K₂O＝10-10-5。

于2月21日、22日每亩肥40公斤，追肥分别在6月、7月、8月、9月分别施用尿素10公斤/亩。

施肥采用开沟条施的方法集中施用，遵循“深施严盖，边施边盖”的原则，施肥沟深3-4厘米；施基肥时，要注意施肥的深度和位置，一方面要考虑有利茶树根系的吸收和利用，另一方面要考虑较少对茶树根系的伤害，结合土壤深耕，在树冠边缘垂直向下开沟，深25-30厘米，施追肥时，根据降雨时间，在雨前撒施到树冠边缘垂直线附近，或挖浅沟施入后盖土。

在示范区的两块茶园范围内，选取地势平整，茶叶生长正常，能代表示范区茶园整体长势的地块，分别划出4亩茶地作为对照区，施肥及田间管理等农事操作按照非示范地块的要求进行，作为示范区田间观察记录的对照区。

3、结果及分析

测土施肥试验田间观察记录主要围绕着影响茶叶产量、产值和品质的农艺性状、经济性状、产量产值调查和农事操作，从调查结果中可以看出，试验示范项目取得了较满意的效果。

田间农艺性状调查通过对叶色、叶片厚度、主要病虫害和危害程度的调查，了解肥料配方对茶叶的生长及病虫害抵抗力有无改善。通过调查看出，示范区的驱虫功能有机-无机复混肥料产品对采摘时间没有影响，而病虫害的程度都低于对照区，一方面是驱虫功能有机-无机复混肥料新型肥料产品中含有一定的烟碱，而烟碱对于害虫尤其是田间害虫具有一定趋避作用，另一方面可能与植株营养改善，提高了作物的营养抗性有关，示范区叶色和叶片厚度都比对照区有所提高。

表2：田间农艺性状调查表

【注】叶色等级分：浓绿、深绿、绿、浅绿、黄绿；叶片厚度等级分：厚、较厚、中、较薄、薄

4.经济性状调查

经济性状调查通过对百芽重、芽头密度、单位茶叶重和100克鲜茶干重等指标的测定，我们可以看出虽然示范区茶园芽头密度小于对照区，但是示范区百芽鲜重、单位茶叶鲜重、百克鲜叶干重都比对照区有明显的提高(见表3)，由百克鲜叶干重得出示范区干鲜比为1∶3.92，对照区为1∶4.17，说明驱虫功能有机-无机复混肥料更能促进茶叶内在干物质的积累，提高干茶产量和品质。

表3：经济性状调查表

5.产量、产值调查

示范区面积47亩，对照区面积4亩，产值、产量调查统计因为各茶农采摘时间不统一，所以调查数据以每个月20日以前的交售数量为准。

表4：示范区与对照区产量产值统计表

从表4的统计数据我们可以看出，示范区的亩产鲜茶1072.86公斤，亩产值2340.94元，均价2.18元/公斤，明显高于对照区。其中鲜茶产量增加82.56公斤/亩，增产率为8.34％，用干鲜茶比1/3.92和1/4.17换算成干茶产量为示范区273.69公斤/亩，对照区237.28公斤/亩，干茶增产36.41公斤，增产率为15.34％；亩产值示范区比对照区增加237.66元/亩，产值提高11.30％。说明示范区驱虫功能有机-无机复混肥料对茶叶产量、产值及茶叶品质的提高具有明显作用。

6.施肥成本比较

从施肥成本上看，示范区和对照区施肥成本仅相差4.4元/亩，然而收入增加237.66元/亩，增加产值与增加投入的比例为54倍，整体上示范区产投比为约14.36∶1，对照区产投比为13.26∶1，充分说明了合理有机无机结合施用对于茶叶产质量的提高和收入增加的重要作用，也充分说明了驱虫功能有机-无机复混肥料更适合勐撒农场茶园的养分需求。

表5：单位面积(亩)试验示范区施肥成本对照表

7.小结

通过对试验示范区田间数据的调查统计和分析比较可以看出，该试验示范项目的驱虫功能有机-无机复混肥料较适合勐撒产区茶树的需肥规律，对于茶叶叶色、叶片厚度、百芽重、单位面积茶叶重、茶叶鲜干重、平均亩产量、亩产值、均价、产投比等都有明显的提高。

通过对勐撒农场50亩茶园地全年生育期的调查统计和分析，我们得出如下结论，新型驱虫功能有机-无机复混肥料比氯化钾型复合肥配方更加适宜当地茶园的需肥规律，从农艺性状、经济性状、产量、产值等多方面表现出明显的差异，增加产值与增加投入的比例达到54倍，体现了良好的经济效益。

本发明的驱虫功能有机-无机复混肥在苹果上的应用

1.材料与方法

试验地点：昭阳区洒渔乡大桥村11社农户朱明朗的果园内。

供施品种：红富士108

2.试验设计

本试验共设三个处理，每处理果树5亩。果树选用10年龄果树，密度为60株/亩。

A：当地常规施肥，配方为15-15-15

B：驱虫功能有机-无机复混肥料

C：有机肥

3.施肥量与施肥方法

基肥十月底施入，追肥3次，分别为花前肥、花芽分化肥、采果肥

表6：各处理株施肥量(单位：kg)

4.田间观察记载：施肥、追肥施用时间，施肥方式，施用农药的品种、时间，果树开花期，落花期，壮果期，采摘期，采摘结束期。

各处理生育期进展如表6所示：整体上增施了活性有机成分的有机无机复混肥处理B和有机肥处理C在萌芽、初花、盛花灯时期上要比当地仅有无机盐投入的施肥模式提前，估计与有机无机结合以及有机肥对磷肥的吸收有促进作用，而且增加了有机活性成分的处理在成熟方面也有提前趋势。

表7：苹果施肥试验生育期记载表

各处理农药施用情况见表7所示：处理A的田间用药的数量和品种最多，总共用了18次农药，品种达到13种之多，处理B一共用了12次农药，品种8种，处理C的实际农药用量最少，为施用农药9次，农药品种涉及6种，是因为处理B和C中都含有一定的烟碱，而且有机肥处理C中的烟碱含量高于有机无机复混肥的处理B，而烟碱对于虫害尤其是地下虫害有一定的趋避作用，明显的降低了虫害的发生。

表8：苹果施肥试验药物使用记载表

5.产值量测定：试验区产量、产值、优质苹果比例等。

从产量和产值记录表来看，在产量方面两个增加了活性有机成分的处理一致，增产率达到11.1％，以驱虫功能有机-无机复混肥料的处理B的产值表现最高，而且大于85mm的果实数量最高，产值增加612元/亩，亩产值增长率达到9.20％；处理C的产值高于常规施肥配方，产值增加360元/亩，亩产值增长率达到5.41％。

表9：苹果施肥试验产量记载表

6.施肥效益比较

施肥效益比较按照15-15-15复混肥市场价格2400元/吨，10-8-20复混肥产品2200元/吨，有机肥560元/吨的成本估算，从产投比的计算结果来看，以施用驱虫功能有机-无机复混肥料处理的效益最高，施用纯有机肥的处理低于常规施肥处理，表明增加有机活性成分对于提高苹果的经济效益具有积极的影响，而且有机无机结合的方式更有助于苹果对养分的吸收和利用。

表10：不同处理的肥料产投比比较

肥料的纯量如表所示：从总养分的投入来看，以驱虫功能有机-无机复混肥料的处理总养分投入最低，纯无机养分处理(当地常规施肥)的处理总养分投入最大，表明增加了活性有机成分的肥料产品通过协调作物营养，提高了苹果对肥料的利用率，使肥料的总投入降低，表现出较好的经济效益，尤其是处理B投入57公斤纯养分，获得的经济效益高于投入总养分67.5公斤的处理，节约肥料用量15.5％，处理C节约肥料用量13.6％，表现出良好的肥料整体效应，这对于充分利用肥料产品的养分，降低施肥和农业生产对无机养分的需求和依赖有重要意义。

表11：各处肥料总养分投入量

7.试验小结

从生育期的进展来看，与常规施肥比较，施用增加了活性有机成分的处理进入萌芽、初花、盛花等时期提前，活性有机质的施用对于生育期的提前具有积极影响。

由于驱虫功能有机-无机复混肥料中含有一定数量的烟碱，而烟碱对虫害尤其是地下虫害具有一定的趋避作用，在生产中出现了降低农药的使用数量和次数的良好趋势。

从施肥效益的比较结果来看，驱虫功能有机-无机复混肥料的产量增加为11％，产值增加分别为5.4％。

从肥料的纯量来看，有机无机结合的施肥模式节约肥料纯用量15.5％。

8.运用推广前景

通过2006-2008年在茶叶、苹果等经济作物上的田间试验结果表明：驱虫功能有机-无机复混肥料由于增加了活性有机成分，采用有机无机结合的方式，提高了养分的利用率，改善了农作物的营养，产值和产量提高较明显，表现出良好的施肥效益。

驱虫功能有机-无机复混肥料产品最大限度的保留了原料中的烟碱，田间试验中表现出虫害程度减轻，农药的使用数量和次数降低，有效减少了农药的施用，对于农作物的无公害、绿色生产方式具有重要意义。

采用驱虫功能有机-无机复混肥料的施肥方式肥料和土壤养分的利用率得到提高，对于降低肥料投入，减少无机养分的投入，土壤保育等方面都具有重要意义，新型有机肥产品在肥效方面的表现虽然弱于有机无机肥的处理，但是由于有机肥具有缓效、迟效和持续改良土壤的优势，建议将其运用到有机质含量低的坡地、山地，尤其是降雨集中的区域，对于土壤养分的保持和培肥有积极影响。

新型驱虫功能有机-无机复混肥料具有提高农产品品质、增加农业施肥效益、降低施肥成本、有效改良和培肥土壤、降低农药施用等优势，在新的形势下具有良好的发展空间。2008年在前两年的基础上，将驱虫功能有机-无机复混肥料产品的运用扩大到桉树、甘蔗、蔬菜、大蒜等农作物区域，取得了良好的环境效益和农业经济效益。

Claims (3)

1.一种烟草废弃物生产的驱虫功能有机-无机复混肥，其特征在于由有机组份和无机组份组成，有机组份按重量百分比30-35％，无机组份65-70％，其中：

1)有机组份：按重量百分比：烟草废弃物80-90％，草炭8-20％，硫酸铵1-2％，钙镁磷1-2％，该组份含量之和为100％；

2)无机组份：按重量百分比：磷酸铵5-40％，含磷防爆型硝酸铵10-25％，硝酸钾10-20％，尿素4-20％，微量元素1-5％，氯化钾5-15％，普通过磷酸钙0-20％，硫酸钾0-20％。

2.根据权利要求1所述的烟草废弃物生产的驱虫功能有机-无机复混肥，其特征在于所述的微量元素为硼砂、硫酸锌、硫酸镁中的一种或几种。

3.权利要求1所述的烟草废弃物生产的驱虫功能有机-无机复混肥的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行：

1)将有机组份按比例混合和无机组份除尿素外混合后，再按混合后的有机组份35-40％，混合后的无机组份60-65％进行混合，再加入经90-95℃熔融尿素；

2)喷浆造粒，50-55℃低温干燥20-25分钟，2-5mm筛分，45℃以下冷却，包装。

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