CN102079669A

CN102079669A - 一种高效有机复合肥及制备方法

Info

Publication number: CN102079669A
Application number: CN2009102201983A
Authority: CN
Inventors: 张玉兰; 武志杰; 陈利军; 王俊宇
Original assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Current assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2029-11-27
Also published as: CN102079669B

Abstract

本发明涉及有机肥料，具体地说是一种高效有机复合肥及其制备方法，按重量份数计，其具体成份为：添加了有机肥干基重量1-3％的脲酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺NBPT的腐熟的有机肥15～35份，尿素10～22份，脲酶抑制剂NBPT 0.05～0.10份，磷酸一铵18～30份，氯化钾0～25份或硫酸钾0～25份，微量元素0～3份，镁砂0～1份，粘土8～12份；本发明原理是调控堆肥氮含量，同时对土壤脲酶进行一定的调控作用、稳定氨离子、提高氮素利用率，在土壤中保持氮磷钾三要素的配比相对稳定，从而实现平衡施肥的应用效果。本发明肥料能显著提高肥料养分利用率，能满足和供应植物生长所需的多种养分，改良土壤，保护生态环境，调理植物生长，提高作物产量和质量。

Description

一种高效有机复合肥及制备方法

技术领域

本发明涉及有机肥料，具体地说是一种高效有机复合肥及其制备方法。

背景技术

传统化学肥料，尤其是氮肥，由于挥发、淋失和土壤固定等因素的影响，利用率一直不高，氮肥当季利用率只有30％～40％，磷肥当季利用率只有10％～20％左右；微量元素更低，施入当季也难以充分发挥作用。肥料利用率不高，不但对农作物的增产增质效果差，经济效益低，还可能会引起一系列的生态环境问题。尿素由于具有含N量高，使用方便，用后不会导致土质变坏等优点，20世纪80年代以来已经成为我国农业应用的主要N肥之一。一般情况下，尿素在土壤中很快被脲酶分解成氨，高浓度的氨易于损伤作物和挥发损失，致使尿素的利用率通常只有30％～40％，且肥效期只有50天左右。脲酶抑制剂是能够抑制土壤脲酶活性的一类物质的总称，在尿素中加入脲酶抑制剂是近10年来研究出来的新技术。使用土壤脲酶抑制剂可有效地减缓尿素分解成氨的酶解过程，延长施肥点处尿素的扩散时间，由此降低土壤中NH₄ ⁺和NH₃的浓度，使土壤供肥和作物需肥同步。因此，应用土壤脲酶抑制剂对节省尿素肥料施用量、提高作物产量、减少环境污染等均有好处，是一种可持续的农业生产技术。正丁基硫代磷酰三胺(N一(n-buty1)tiophosphoric triamide，NBPT)是目前最有效的土壤脲酶抑制剂之一。

堆肥是有机固体废物资源化的主要方法，堆肥产品因富含腐殖质和矿质养分而作为良好的土壤调理剂和有机肥料。然而，由于畜禽粪便C/N比较低，在堆肥过程中氮素以氨(NH₃)的形式挥发而进入大气中，成为酸雨的催化物质和臭气排放的主要成分，威胁生态环境和人类健康。酸或酸性盐等化学改良剂在降低堆肥氮素损失、促进氮素更多地以铵态氮(氨和铵)的形式贮存是十分有效的。而基于经济成本和环境安全方面的考虑，成本较低的可溶性盐类又是优选的化学改良剂。在有机物料堆制过程中添加脲酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺(N一(n-buty1)triophosphoric triamide，NBPT)是原位保氮的一种有效措施。

通过工业途径，生产以高利用率、高环境安全性为特征的高效有机复合肥，对于推动我国肥料工业和无公害农业的发展意义重大。然而，综合利用有机肥和脲酶抑制剂来提高各种肥料养分的利用率尚未见报道。

发明内容

针对现有化学肥料养分利用率低的问题，本发明提供一种既能提高肥料利用率、又能改良土壤提高农产品品质的高效有机复合肥及其制备方法。

本发明技术方案如下：

一种高效有机复合肥，由腐熟的添加了脲酶抑制剂NBPT的禽畜粪便、草炭和玉米秸秆堆腐而成的有机肥、化学肥料和粘土组成，按重量份数计，其具体成份为：添加了有机肥干基重量1-3％的脲酶抑制剂NBPT的腐熟的有机肥15～35份，尿素10～22份，脲酶抑制剂NBPT 0.05～0.10份，磷酸一铵18～30份，氯化钾0～25份或硫酸钾0～25份，微量元素0～3份，镁砂0～1份，粘土8～12份。

所述微量元素为Zn、B、Mn、Fe、Mo之一或其组合。

所述高效复合肥的制备方法：将有机肥与其它原料粉碎并按比例混合后造粒，粉碎后的原料按如下重量份数比例混合：添加了有机肥干基重量1-3％的脲酶抑制剂NBPT的腐熟的有机肥15～35份，尿素10～22份，脲酶抑制剂NBPT 0.05～0.10份，磷酸一铵18～30份，氯化钾0～25份，微量元素0～3份，镁砂0～1份，粘土8～12份；

其中，混合堆腐保氮堆肥的过程为：

将含水20-35wt％玉米秸秆粉碎至≤40目，将60～70份玉米秸秆、含水20-30wt％10～20份草炭与10～25份含水60-85wt％禽畜粪便均匀混合处理，在一木箱中堆成三角条垛形式进行露天堆腐，露天温度控制在15-35℃；

调节混合物料含水率在55-65wt％之间，碳氮比为30∶1-25∶1之间，添加微生物复合菌剂“301”菌剂，其为禽畜粪便、玉米秸秆和草炭三种物质干基重量的万分之一-万分之三，采用露天好氧发酵，对上述物料混合物进行翻抛处理，为其创造最好的反应环境，使物料充分与氧接触，从而使生产出的有机肥达到最佳肥效；

在第一次翻堆时添加禽畜粪便、玉米秸秆和草炭三种物质干基重量1-3％的脲酶抑制剂进行保氮除臭；

发酵周期为25-40天，前两周每周翻抛2-4次，以后每周翻抛1-3次，大约共翻抛10-15次；可以根据堆垛温度而改变翻抛次数，当堆垛温度低于60℃或高于65℃时，应适当的增加翻抛次数；

最终物料混合物的含水率为25-30％左右；采用筛分机把没有完全腐熟的直径大于20毫米的大颗粒物料筛分出来，进行再次的堆腐翻抛处理；将完全腐熟的直径≤20毫米颗粒加入搅拌机内，搅拌均匀(6min左右)，送入滚筒干燥机内烘干，冷却，得到含高量氮素的黑色高效有机肥，干燥要求有机肥含水量≥5wt％-≤20wt％，干燥温度60-120℃；

筛分使有机肥密度达到40～60目，将尿素、NBPT、磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾、微量元素、镁砂、和粘土有机肥按比例加入搅拌机内，搅拌均匀(6min左右)，输入圆盘造粒机造粒，粒度3～4mm之间，然后再送入滚筒干燥机内烘干至水分10％以下，烘干温度一般≤120℃，冷却、筛分、包装。

上述所制备的高效复合肥重量份比例为：高氮有机肥15～35份，尿素10～22份，脲酶抑制剂NBPT 0.2～1.15份，磷酸一铵18～30份，氯化钾0～25份，微量元素0～3份，镁砂0～1份，粘土8～12份。

所述高效有机肥干固物的含水量最好≥5wt％-≤10％，干燥温度最好80-120℃；所述脲酶抑制剂NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)磨碎过筛，粒径≤60目；所述微量元素为Zn、B、Mn、Fe、Mo之一或其组合。

发明原理

有机肥中草炭的活性基团对肥料养分有较强的吸附螯合能力，使被吸附螯合的养分缓慢释放，减少其在土壤中的固定损失和淋失，增加其作物吸收率，脲酶抑制剂NBPT在有机物料堆制过程中起到减少氮素损失的作用；同时脲酶抑制剂NBPT能抑制土壤脲酶活性，因而能有效延缓复合肥料中尿素水解成铵态氮过程，降低氨挥发损失。

利用脲酶抑制剂NBPT和草炭对禽畜粪便进行保氮处理，减少了氮素损失，使有机肥不仅本身能提供作物生长所需养分，促进作物生长，而且也提高了对粪便及化肥的增效作用。同时在复合肥中添加脲酶抑制剂，使得复合肥中的尿素缓慢释放，有机肥对化肥的磷、钾元素释放也起到了保持作用。

与其它普通复合肥相比，本发明的主要优点是：

1.显著提高肥料养分利用率。可提高氮利用率8％～25％，提高磷利用率3％～8％，提高钾利用率4％左右，并能显著提高中微量元素利用率。

2.可满足和供应植物生长所需的多种养分，调理植物生长，提高作物产量和质量。本发明含有作物生长所需的氮、磷、钾和多种中微量元素，并含有蛋白质、氨基酸以及各种其它小分子有机酸和多糖等生理活性物质；同时NBPT自身能加速作物新陈代谢，调理植物生长。

3.改良土壤物理性状，提高土壤保肥、保水、保温性能，改良土壤，培肥地力，能促进健康土壤生物链的形成，降低及防止病虫害的衍生，为植物生长建立优良的有机生态条件。

具体实施方式

下面通过实施例详述本发明。

实施例1(以重量份数比计，下同)

制备高氮有机肥：将5kg粉碎至≤40目的玉米秸秆(含水25％左右)和1kg草炭(含水约25％)，与5kg禽畜粪便(含水80％左右)均匀混合处理，在一木箱中堆成三角条垛形式进行露天堆腐。

调节混合物料含水率在55％-65％之间，碳氮比约为30∶1-25∶1之间，添加微生物复合菌剂“301”菌剂(有机肥干基重量的万分之一至万分之三)，采用露天好氧发酵工艺，对畜禽粪便混合物进行翻抛处理，为其创造最好的反应环境，使物料充分与氧接触，从而使生产出的有机肥达到最佳肥效。发酵周期为25天，前两周每周翻抛3次，后两周每周翻抛2次，大约共翻抛10-12次。也可以根据堆垛温度而改变翻抛次数，当堆垛温度低于60℃或高于65℃时，应适当的增加翻抛次数，同时室内温度控制在15℃以上。在第一次翻堆时添加禽畜粪便、玉米秸秆和草炭三种物质干基重量1-3％的脲酶抑制剂进行保氮除臭。最终畜禽粪便混合物成有机肥含水率为25-30％左右。采用筛分机把没有完全腐熟的大颗粒(直径大于20毫米)有机肥筛分出来，进行二次翻抛处理；将完全腐熟的颗粒送入滚筒干燥机内烘干，冷却，得到含高量氮素的黑色高效有机肥，干燥要求含水量≤20％，干燥温度低于120℃。

将脲酶抑制剂粉碎至≤60目，将粘土粉碎至≤(小于或等于)100目，同时将粒状化学肥料粉碎，最后将25份的保氮堆肥，0.1份的脲酶抑制剂，15份的尿素，20份的磷酸一铵，19份的硫酸钾，3份的微量元素(ZnSO₄∶硼砂∶MnSO₄∶FeSO₄∶(NH₄)₂MoO₄＝50∶5∶14∶30∶1)，1份的镁砂，12份的粘土加入转鼓造粒设备混合造粒，即得到N∶P₂O₅∶K₂O＝11∶10∶10，N+P₂O₅+K₂O≥31％的颗粒状产品。

实施例2

制备高氮有机肥：将5.35kg粉碎至≤40目的玉米秸秆(含水30％左右)和0.94kg草炭(含水约20％)，与3.6kg禽畜粪便(含水65％左右)均匀混合处理，在一木箱中堆成三角条垛形式进行露天堆腐。

调节混合物料含水率在55％-65％之间，碳氮比约为30∶1-25∶1之间，添加微生物复合菌剂“301”菌剂(有机肥干基重量的万分之一-万分之三)，采用露天好氧发酵工艺，对畜禽粪便混合物进行翻抛处理，为其创造最好的反应环境，使物料充分与氧接触，从而使生产出的有机肥达到最佳肥效。发酵周期为25天，前两周每周翻抛3次，后两周每周翻抛2次，大约共翻抛10-12次。也可以根据堆垛温度而改变翻抛次数，当堆垛温度低于60℃或高于65℃时，应适当的增加翻抛次数，同时室内温度控制在15℃以上。在第一次翻堆时添加禽畜粪便、玉米秸秆和草炭三种物质干基重量1-3％的脲酶抑制剂进行保氮除臭。最终畜禽粪便混合物成有机肥含水率为25-30％左右。采用筛分机把没有完全腐熟的大颗粒(直径大于20毫米)有机肥筛分出来，进行二次翻抛处理；将完全腐熟的颗粒送入滚筒干燥机内烘干，冷却，得到含高量氮素的黑色高效有机肥，干燥要求含水量≤20％，干燥温度低于120℃。

将脲酶抑制剂粉碎至≤40目，将粘土粉碎至≤(小于或等于)100目，同时将粒状化学肥料粉碎，最后将15.92份的保氮堆肥，0.08份的脲酶抑制剂，22份的尿素，30份的磷酸一铵，11份的硫酸钾，13份的氯化钾，8份的粘土加入圆盘造粒设备混合造粒，即得到N∶P₂O₅∶K₂O＝15∶15∶15，N+P₂O₅+K₂O≥45％的颗粒状产品。

实施例3

制备高氮有机肥：将5.35kg粉碎至≤40目的玉米秸秆(含水30％左右)和0.94kg草炭(含水约20％)，与3.6kg禽畜粪便(含水65％左右)均匀混合处理，在一木箱中堆成三角条垛形式进行露天堆腐。调节混合物料含水率在55％-65％之间，碳氮比约为30∶1-25∶1之间，添加微生物复合菌剂“301”菌剂(有机肥干基重量的万分之一-万分之三)，采用露天好氧发酵工艺，对畜禽粪便混合物进行翻抛处理，为其创造最好的反应环境，使物料充分与氧接触，从而使生产出的有机肥达到最佳肥效。发酵周期为25天，前两周每周翻抛3次，后两周每周翻抛2次，大约共翻抛10-12次。也可以根据堆垛温度而改变翻抛次数，当堆垛温度低于60℃或高于65℃时，应适当的增加翻抛次数，同时室内温度控制在15℃以上。在第一次翻堆时添加禽畜粪便、玉米秸秆和草炭三种物质干基重量1-3％的脲酶抑制剂进行保氮除臭。最终畜禽粪便混合物成有机肥含水率为25-30％左右。采用筛分机把没有完全腐熟的大颗粒(直径大于20毫米)有机肥筛分出来，进行二次翻抛处理；将完全腐熟的颗粒送入滚筒干燥机内烘干，冷却，得到含高量氮素的黑色高效有机肥，干燥要求含水量≤20％，干燥温度低于120℃。

将脲酶抑制剂粉碎至≤50目，将粘土粉碎至≤(小于或等于)100目，同时将粒状化学肥料粉碎，最后将24.95份的保氮堆肥，0.05份的脲酶抑制剂，18份的尿素，22份的磷酸一铵，23份的硫酸钾，1份的微量元素(ZnSO4)，0.5份的镁砂，10.5份的粘土加入圆盘造粒设备混合造粒，即得到N∶P₂O₅∶K₂O＝11∶11∶15，N+P₂O₅+K₂O≥37％的颗粒状产品。

本发明原理是调控堆肥氮含量，同时对土壤脲酶进行一定的调控作用、稳定氨离子、提高氮素利用率，在土壤中保持氮磷钾三要素的配比相对稳定，从而实现平衡施肥的应用效果。本发明肥料能显著提高肥料养分利用率，能满足和供应植物生长所需的多种养分，改良土壤，保护生态环境，调理植物生长，提高作物产量和质量。

Claims

1.一种高效有机复合肥，其特征在于：由腐熟的添加了脲酶抑制剂NBPT的禽畜粪便、草炭和玉米秸秆堆腐而成的有机肥、化学肥料和粘土组成，按重量份数计，其具体成份为：添加了有机肥干基重量1-3％的脲酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺NBPT的腐熟的有机肥15～35份，尿素10～22份，脲酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺NBPT 0.05～0.10份，磷酸一铵18～30份，氯化钾0～25份或硫酸钾0～25份，微量元素0～3份，镁砂0～1份，粘土8～12份。

2.根据权利要求1所述高效复合肥，其特征在于：所述微量元素为Zn、B、Mn、Fe、Mo之一或其组合。

3.一种权利要求1所述高效复合肥的制备方法，其特征在于：将有机肥与其它原料粉碎并按比例混合后造粒，粉碎后的原料按如下重量份数比例混合：添加了有机肥干基重量1-3％的脲酶抑制剂NBPT的腐熟的有机肥15～35份，尿素10～22份，脲酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺NBPT 0.05～0.10份，磷酸一铵18～30份，氯化钾0～25份，微量元素0～3份，镁砂0～1份，粘土8～12份；

其中，混合堆腐保氮堆肥的过程为：

发酵周期为25-40天，前两周每周翻抛2-4次，以后每周翻抛1-3次，大约共翻抛10-15次；

最终物料混合物的含水率为25-30％左右；采用筛分机把没有完全腐熟的直径大于20毫米的大颗粒物料筛分出来，进行再次的堆腐翻抛处理；将完全腐熟的直径≤20毫米颗粒加入搅拌机内，搅拌均匀，送入滚筒干燥机内烘干，冷却，得到含高量氮素的黑色高效有机肥，干燥要求有机肥含水量≥5wt％-≤20wt％，干燥温度60-120℃；

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：可以根据堆垛温度而改变翻抛次数，当堆垛温度低于60℃或高于65℃时，应适当的增加翻抛次数。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述高效有机肥干固物的含水量≥5wt％-≤10％，干燥温度80-120℃。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述脲酶抑制剂NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)磨碎过筛，粒径≤60目。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述微量元素为Zn、B、Mn、Fe、Mo之一或其组合。