CN102795900A

CN102795900A - 利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法

Info

Publication number: CN102795900A
Application number: CN2012103114927A
Authority: CN
Inventors: 曹建华; 郑伟
Original assignee: PANZHIHUA XIYU BIOLOGICAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: PANZHIHUA XIYU BIOLOGICAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2032-08-29
Also published as: CN102795900B

Abstract

本发明公开了一种利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，尤其是提供了一种能杀死紫茎泽兰种子、消除有毒成份、以紫茎泽兰为主要原料的生物有机肥制备方法，步骤包括：（1）将紫茎泽兰秸秆粉碎成碎末；（2）将粉碎后的碎末与高温微生物菌种混合，加入清水，然后将配好的混合物料搅拌均匀；（3）将搅拌好的混合物料堆成长条状，进行好氧发酵，促进混合物料的腐熟；每间隔一段时间翻堆一次，改善堆体内的通气状况；（4）维持混合物料堆体的温度处于58℃以上；（5）待混合物料堆体发酵至设定时间后，将混合物料干燥。本发明控制了紫茎泽兰原料中的化感作用活性成份、杀死了原料中的紫茎泽兰种子，生产的肥料无毒性、肥效良好、生产成本低。

Description

利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法

技术领域

本发明涉及一种生物有机肥的方法，尤其是一种利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法。

背景技术

紫茎泽兰（Ageratina adenophora）是菊科多年生亚灌木，原产美洲的墨西哥至哥斯达黎加一带。紫茎泽兰的繁殖力、适应力极强，可在干旱贫瘠的荒坡隙地、墙头、岩坎、石缝等地生长，扩散速度极快。而且，紫茎泽兰所到之处寸草不生，牛羊中毒，严重破坏了当地的植被群落结构，影响了当地的生态环境、园林景观及农业生产，是植物界的“杀手”、“头号入侵植物”。紫茎泽兰于上世纪40年代由缅甸传入云南省临沧地区，现已在我国西南地区各省区广泛分布，并不断向东、北蔓延。截至目前，西南地区有80%的土地都有紫茎泽兰分布，仅云南省的面积就达250万公顷以上。

展开紫茎泽兰的综合利用，可实现变恶为宝，能在一定程度上控制紫茎泽兰的肆意蔓延，缓解紫茎泽兰对生态环境的破坏。近年来，国内外学者对紫茎泽兰的开发潜力进行了探索，例如以紫茎泽兰为原料，研制刨花板、活性炭、饲料、染料、杀虫剂等产品。但目前，还没有关于紫茎泽兰制备颗粒有机肥的报道。

有机肥是现代农业生产的重要肥源，对生态农业的发展至关重要。利用微生物发酵制成的有机肥，与普通的农家肥相比，含有大量的有益微生物，能改善土壤理化性状，抑制有害微生物的生长，促进作物生长；而且，利用微生物发酵所需的发酵时间短，腐熟彻底，养分损失少，基本消灭了畜禽粪便中原有的对作物生长有害的病虫危害，不会出现烧苗、烧根等现象。颗粒有机肥具有运输和施用方便（粉状有机肥易造成浪费和空气污染）、添加无机成份后不会跟粉状有机肥一样会吸潮结块、生产工艺中可不用第二次粉碎和彻底干燥等优点，是目前市场上开发潜力最广的有机肥。由于紫茎泽兰的野生资源相当充足、成本低廉，利用微生物菌种制备颗粒有机肥的潜在经济效益和生态效益十分巨大。

公开日为2003年1月8日，公开号为CN1389437A的中国专利就介绍了紫茎泽兰生物有机肥的制备方法，其利用微生物对紫茎泽兰进行发酵，然后干燥后制成有机肥。

（1）上述方法所采用的微生物菌种主要为固氮菌、解磷细菌和解钾细菌，发酵的最高温度为40-50℃。而实验表明，紫茎泽兰种子的致死温度为58℃，高于这些低温菌的发酵温度，因此，上述方法通过发酵的温度不能杀死紫茎泽兰物料中的种子。而在采收紫茎泽兰物料时，完全避免种子的掺入是有一定难度的，那么，成品有机肥中就有可能含有具有萌发活性的紫茎泽兰种子，若大量施用，势必造成严重的后果。

（2）上述方法并没有对成品中的有毒成份进行检测，那么，成品有机肥中是否含有化感作用活性成份，是否会抑制作物的生长，还是个未知数。

（3）上述方法发酵物料主要为紫茎泽兰秸秆，有机质及氮素含量偏低，实验证明，有机质及氮素含量偏低的物料发酵腐熟程度低于有机质及氮素含量较高的混合物料，那么，在有机质和氮素含量较低、腐熟程度较低的情况下，成品有机肥的肥效也可能不会太理想。

（4）上述方法得到的成品为粉状有机肥，在粉碎、运输和施用过程中，易产生粉尘，造成空气污染，若成品中残留有毒成分，则产生的粉尘为有毒粉尘，对空气的污染程度更大。而且，在生产工艺上，需要二次粉碎，空气污染较为严重，成本也会升高。另外，在添加无机成份后，易吸潮结块，影响肥效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能杀死紫茎泽兰种子、消除紫茎泽兰有毒成份、以紫茎泽兰为主要原料的生物有机肥制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法,包括以下步骤：

（1）将紫茎泽兰秸秆粉碎成碎末；碎末最好堆放于平整的水泥地上，以便于收集；

（2）将粉碎后的紫茎泽兰碎末与高温微生物菌种混合，加入清水，然后将配好的混合物料搅拌均匀；搅拌可采用搅拌机实现，以节约人力；

（3）将搅拌好的混合物料堆成长条状，进行好氧发酵，促进混合物料的腐熟；每间隔一段时间翻堆一次，改善堆体内的通气状况；

（4）维持混合物料堆体的温度处于58～70℃；该过程既能有效分解物料中的化感作用活性成份，又能杀死物料中的紫茎泽兰种子，实验结果显示，紫茎泽兰种子的致死温度为58℃；

（5）待混合物料堆体发酵到设定时间后，将混合物料干燥。15天后，堆体温度下降至40℃以下，可将堆体摊开，干燥物料。

进一步的是，在步骤（2）中，以重量比计，所述的紫茎泽兰碎末还与0～4%的尿素、10～40%的畜禽粪便、0～20%的废菌包、0～0.5%熟石灰粉混合，保证混合物料中具有较高的氮素或有机质含量，从而确保微生物菌种在发酵腐熟过程中能发挥较大的活性。

具体的，在步骤（2）中，所述高温微生物菌种为固体粉末，其主要成份为枯草芽孢杆菌76亿/克和曲霉菌0.07亿/克，附加纤维素酶95U/g和蛋白酶52U/g，其重量含水量为15%，pH为6.7，使用时，将微生物菌种与玉米面按照1:10的比例混合均匀，确保微生物的活性。

进一步的是，在步骤（4）中，通过以下方式监测温度：每天上午12点、下午2点测量堆体温度，在混合物料堆体高度的1/2位置水平插入三支温度计，深度为15cm，测定结果取三支温度计读数的平均数。

进一步的是，在步骤（3）中，发酵堆制期间，在混合物料堆体上面覆盖麻袋片或在混合物料堆体两侧覆盖薄膜，使堆体内的废气散发，促进混合物料堆体的好氧发酵。

具体的，在步骤（4）中，混合物料堆制3天后，维持混合物料堆体的温度处于58～70℃，维持时间在5～10天。

具体的，在步骤（3）中，每间隔4～5天翻堆一次，在翻堆的时候，将混合物料堆体表面的物料置于堆体中间部位，促其充分腐熟。

进一步的是，在步骤（5）后，还包括步骤（6），以重量比计，将干燥的腐熟物料与5～15%粘土粉混合均匀，然后投入有机肥颗粒机压制成颗粒，颗粒为直径0.5～1.0cm的球形，或长1.0～2.0cm、直径0.5-0.8cm的圆柱形，颗粒机打压过程中，通过机器的挤压和散热，将颗粒的重量含水量降至30%以下，所出颗粒直接入袋包装，完成颗粒有机肥的制作。

具体的，在步骤（1）中，将紫茎泽兰秸秆粉碎至长度在1cm以内的碎末；在步骤（2）中，加入清水使混合物料的重量含水量为55～65%，然后将配好的混合物料投入搅拌机，搅拌均匀；在步骤（3）中，长条状的混合物料堆宽1.5～2.0米、高1.0～1.5米。

具体的，在步骤（5）中，设定时间为半个月后，并采用以下干燥方法：将物料平铺，厚度13～16cm，保持通风，促其自然干燥至重量含水量为20～40%。

本发明的有益效果是：本发明以“头号入侵植物”紫茎泽兰为主要原料，采用高温微生物菌种在较高温度下进行发酵腐熟，最后制成颗粒有机肥。分析测试表明，本方法有效的控制了紫茎泽兰原料中的化感作用活性成份（邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二丁酯、羟基泽兰酮、总黄酮）、保持了紫茎泽兰原料中的肥力成份（有机质、总N、P₂O₅、K₂O）、杀死了紫茎泽兰种子。栽培试验显示，本发明方法所研制的颗粒有机肥无毒害、肥效良好、生产成本低。因此，将紫茎泽兰制备成颗粒有机肥是紫茎泽兰综合利用的一种有效方法，应用潜力大，可实现变恶为宝。投入生产后，能在一定程度上控制紫茎泽兰的肆意扩散，从而缓解该入侵生物对生态环境的破坏。

具体实施方式

本发明包括以下步骤：

（1）将紫茎泽兰秸秆粉碎成碎末；（2）将粉碎后的紫茎泽兰碎末与高温微生物菌种混合，加入清水，然后将配好的混合物料搅拌均匀；（3）将搅拌好的混合物料堆成长条状，进行好氧发酵，促进混合物料的腐熟；每隔一段时间翻堆一次，改善堆体内的通气状况；（4）维持混合物料堆体的温度处于58～70℃；（5）待混合物料堆体发酵到设定时间后，将混合物料干燥。维持混合物料堆体温度的方法，一般利用其自身发酵的热量即可实现，控制温度过高的方法最好是采用自然的方法，即翻堆进行散热，从而保持混合物料堆体的温度，这个温度优选在65℃。当然也可以采用一些通风之类的辅助降温，包裹薄膜进行保温，通过综合的手段使混合物料堆体温度在65℃。混合物料干燥的方法可以采用烘干机进行，最好还是采用自然风干，这样避免混合物料中的有机质分解。由于混合物料堆体的温度处于58℃以上，这超过了紫茎泽兰种子的耐温极限，从而在发酵的过程中紫茎泽兰种子全部被杀死，避免了在投放有机肥后反而为紫茎泽兰播种的危险，同时，58℃以上的较高温度配合高温菌种有效的控制了紫茎泽兰原料中的化感作用活性成份（邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二丁酯、羟基泽兰酮、总黄酮）、保持了紫茎泽兰原料中的肥力成份（有机质、总N、P₂O₅、K₂O），这样就保证了有机肥的安全性和实用性。

为了提高发酵的腐熟程度，在步骤（2）中，所述的紫茎泽兰碎末还与0～4%的尿素、10～40%的畜禽粪便、0～20%的废菌包、0～0.5%熟石灰粉混合，均为混合后的重量比，这样保证混合物料中具有较高的氮素和有机质含量，从而确保微生物菌种在发酵腐熟过程中能发挥较大的活性，提高了发酵腐熟程度。

高温菌种可以采用各种耐58℃以上的发酵菌种，优选的是，在步骤（2）中，所述高温微生物菌种为固体粉末，其主要成份为枯草芽孢杆菌76亿/克和曲霉菌0.07亿/克，附加纤维素酶95U/g和蛋白酶52U/g，其重量含水量为15%，pH为6.7，使用时，将微生物菌种与玉米面按照1:10的比例混合均匀，确保微生物的活性。

为了进行保温并散发废气，在步骤（3）中，发酵堆制期间，在混合物料堆体上面覆盖麻袋片或在混合物料堆体两侧覆盖薄膜，这样既能保温，又能散发废气。

以下结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明不限于以下所述范围。以下实施例的比例均以重量比计。

实施例1：

步骤如下：

（1）将紫茎泽兰秸秆粉碎至长度在1cm以内的碎末，堆放于平整的水泥地上。

（2）将700kg紫茎泽兰粉碎物料与250kg畜禽粪便混合，然后称量100g微生物菌种与1000g玉米面混合，掺入混合物料中。然后加入清水50kg左右，使混合物料的重量含水量达到60%左右（掌握，手捏成团，手指缝见水，但不滴水，松手后，一触即散）。最后，将配好的混合物料喂入搅拌机搅拌均匀。

（3）将搅拌好的混合物料堆成宽1.5米、高1.2米左右的长条，上面覆盖麻袋片进行好氧发酵堆制。

（4）每天上午12点、下午2点测量并记录堆体温度。堆制3天后，堆体的温度可升高至68℃并持续7天。

（5）堆制第5天，进行第1次翻堆，以改善堆体内的通气状况，散发废气，确保堆体内微生物的活性，同时防止温度过高，有机质被分解，肥效减弱。此后每隔4天翻堆1次。翻堆的时候，将堆体表面的物料置于堆体中间部位，促其充分腐熟。

（6）堆制15天后，堆体温度下降至40℃，将堆体摊开，厚度为15cm左右，期间翻堆一次，保持通风，使其干燥至重量含水量为30%左右。

（7）将干燥的腐熟物料与10%粘土粉混合均匀，然后投入有机肥颗粒机压制成直径为0.6cm的圆球形颗粒，制成的颗粒直接装袋。

分析测试表明，本实例有效的分解了紫茎泽兰原料中的化感作用活性成份（邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二丁酯、羟基泽兰酮、黄酮类等成份）、保持了紫茎泽兰原料中的肥力成份（有机质、总N、P₂O₅、K₂O）、杀死了原料中的紫茎泽兰种子。栽培试验显示，本实例所研制的颗粒有机肥无毒性、肥效良好、生产成本低，可实现变恶为宝，具有极大的开发潜力。

实施例2：

步骤如下：

（2）将650kg紫茎泽兰粉碎物料、200kg畜禽粪便与100kg废菌包混合，然后称量100g微生物菌种与1000g玉米面混合，掺入混合物料中。然后加入清水50kg左右，使混合物料的重量含水量达到60%左右。最后，将配好的混合物料喂入搅拌机搅拌均匀。

（3）将搅拌好的混合物料堆成宽1.5米、高1.2米左右的长条，堆体两侧覆盖薄膜，进行好氧发酵堆制。

（4）每天上午12点、下午2点测量并记录堆体温度。堆制3天后，堆体的温度可升高至70℃并持续7天。

（7）将干燥的腐熟物料与5%粘土粉混合均匀，然后投入有机肥颗粒机压制成直径为0.6cm、长度为1.2cm的圆柱形颗粒，制成的颗粒直接装袋。

通过分析测试验证，本实例有效的分解了紫茎泽兰原料中的化感作用活性成份（邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二丁酯、羟基泽兰酮、黄酮类化合物等）、保持了紫茎泽兰原料中的肥力成份（有机质、总N、P₂O₅、K₂O）、杀死了原料中的紫茎泽兰种子。栽培试验显示，本实例所研制的颗粒有机肥无毒性、肥效良好、生产成本低，可实现变恶为宝，具有极大的开发潜力。

实施例3：

步骤如下：

（2）将750kg紫茎泽兰粉碎物料、200kg畜禽粪便与10kg尿素混合，然后称量100g微生物菌种与1000g玉米面混合，掺入混合物料中。然后，加入清水40kg左右，使混合物料的重量含水量达到60%左右。最后，将配好的混合物料喂入搅拌机搅拌均匀。

（3）将搅拌好的混合物料堆成宽2.0米、高1.5米左右的长条，上面覆盖麻袋片进行好氧发酵堆制。

（4）每天上午12点、下午2点测量并记录堆体温度。堆制3天后，堆体的温度可升高至69℃并持续7天。

通过分析测试验证，本实例有效的分解了紫茎泽兰原料中的化感作用活性成份（邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二丁酯、羟基泽兰酮、黄酮类化合物等）、保持了紫茎泽兰原料中的肥力成份（有机质、总N、P₂O₅、K₂O）、杀死了原料中的紫茎泽兰种子。栽培试验显示，本实例所研制的颗粒有机肥无毒性、肥效较好、生产成本低，可实现变恶为宝，具有极大的开发潜力。

Claims

1.利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将紫茎泽兰秸秆粉碎成碎末；

（2）将粉碎后的紫茎泽兰碎末与高温微生物菌种混合，加入清水，然后将配好的混合物料搅拌均匀；

（3）将搅拌好的混合物料堆成长条状，进行好氧发酵，促进混合物料的腐熟；每隔一段时间翻堆一次，改善堆体内的通气状况；

（4）维持混合物料堆体的温度处于58～70℃；

（5）待混合物料堆体发酵到设定时间后，将混合物料干燥。

2.如权利要求1所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（2）中，以重量比计，所述的紫茎泽兰碎末还与0～4%的尿素、10～40%的畜禽粪便、0～20%的废菌包、0～0.5%熟石灰粉混合。

3.如权利要求1所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述高温微生物菌种为固体粉末，其主要成份为枯草芽孢杆菌76亿/克和曲霉菌0.07亿/克，附加纤维素酶95U/g和蛋白酶52U/g，其重量含水量为15%，pH为6.7，使用时，将高温微生物菌种与玉米面按照1:10的比例混合均匀，确保微生物的活性。

4.如权利要求1所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（4）中，通过以下方式监测温度：每天上午12点、下午2点测量堆体温度，在混合物料堆体高度的1/2位置水平插入三支温度计，深度为15cm，测定结果取三支温度计读数的平均数。

5.如权利要求1所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（3）中，发酵堆制期间，在混合物料堆体上面覆盖麻袋片或在混合物料堆体两侧覆盖薄膜。

6.如权利要求1所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（4）中，混合物料堆制3天后，维持混合物料堆体的温度处于58～70℃，维持时间在5～10天。

7.如权利要求1所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（3）中，每隔4～5天翻堆一次，在翻堆的时候，将混合物料堆体表面的物料置于堆体中间部位，促其充分腐熟。

8.如权利要求1至7任一权利要求所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（5）后，还包括步骤（6），以重量比计，将干燥的腐熟物料与5～15%粘土粉混合均匀，然后投入有机肥颗粒机压制成颗粒，颗粒为直径0.5～1.0cm的球形，或长1.0～2.0cm、直径0.5～0.8cm的圆柱形，颗粒机打压过程中，通过机器的挤压和散热，将颗粒的重量含水量降至30%以下，所出颗粒直接入袋包装，完成颗粒有机肥的制作。

9.如权利要求1至7任一权利要求所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（1）中，将紫茎泽兰秸秆粉碎至长度在1cm以内的碎末；在步骤（2）中，加入清水使混合物料的重量含水量为55～65%，然后将配好的混合物料投入搅拌机，搅拌均匀；在步骤（3）中，长条状的混合物料堆宽1.5～2.0米、高1.0～1.5米。

10.如权利要求1至7任一权利要求所述的利用紫茎泽兰制备生物有机肥的方法，其特征在于：在步骤（5）中，设定时间为半个月后，并采用以下干燥方法：将物料平铺，厚度13～16cm，保持通风，促其自然干燥至重量含水量为20～40%。