CN104086336A - 一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥 - Google Patents
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Abstract
一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥，由以下重量份组成：秸秆碎屑100土壤改良用复合微生物菌剂0.03-0.04磷酸盐0.5-2.0 粉煤灰6-12海泡石5-10 泥炭5-15 膨润土5-12。技术效果：（1）本发明采用碱性物质预处理秸秆原料，使秸秆原料更容易后续的发酵，提高了发酵的效率；（2）本发明采用特殊的微生物菌群配伍，提高了发酵的效率，一次发酵就可以完成全部发酵过程，无需传统的二次甚至三次发酵，取得了预料不到的技术效果和显著的进步。因此，大大节约了时间和成本，简化了工艺过程，方便推广和使用，提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机肥的制备工艺，尤其涉及一种秸秆综合利用制造有机肥的工艺，属于肥料领域。
背景技术
有机肥养分全面, 肥效持久,可改善土壤结构, 培肥地力, 促进土壤养分的释放, 对提高农产品质量, 生产无公害、绿色及有机农产品具有重要意义。然而未经充分发酵腐解的有机肥料直接施用, 通常引起很大危害: ①传染病虫害。容易滋生病菌和虫害, 导致作物病虫害的发生；②烧苗或烧根。未发酵的有机物料施到地里后, 当发酵条件具备时, 发酵产生的热量会烧伤作物根系, 严重时导致植株死亡。另外在分解过程中产生甲烷、氨等有害气体, 损伤根系。③土壤缺氧。有机质在分解过程中消耗土壤中的氧气, 使土壤暂时性处于缺氧状态, 会使作物生长受到抑制。④肥效迟缓。未发酵的有机肥料中养分多为有机态或缓效态, 不能被作物直接吸收利用, 只有分解转化为速效态才能被作物吸收利用。
农作物秸秆发酵是一个错综复杂的微生物代谢过程，研究发现，在这个过程中，对秸秆进行预处理，能够提高厌氧消化产气率。传统的处理方法一般通过机械粉碎进行物理处理，这种处理的效果有限，仅能缩小秸秆的尺寸；本发明通过添加化学制剂进行化学处理，之后通过添加生物菌剂进行生物发酵处理来降解秸秆内的木质纤维素含量，大大加快了秸秆的降解速度。
发明内容
一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥，其特征在于，制备所需原料由以下重量份组成：
秸秆碎屑100 土壤改良用复合微生物菌剂0.03-0.04
磷酸盐0.5-2.0 粉煤灰6-12
海泡石5-10 泥炭 5-15 膨润土5-12
其中，所述的土壤改良用复合微生物菌剂是由固氮菌、枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌、乳杆菌和JT微生物菌种组成的复合菌种。
上述有机功能肥的原料优化配比具体为：秸秆碎屑100 土壤改良用复合微生物菌剂0.035 磷酸盐0.65 粉煤灰7 海泡石9 泥炭 12 膨润土 12。
所述的土壤改良用复合微生物菌剂的活性为：固氮菌（2-3）×108个/mL、枯草芽孢杆菌（2-3）×108个/mL、苏云金杆菌（1-3）×108个/mL、乳杆菌（3-4）×108个/mL。
固氮菌、枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌、乳杆菌和JT微生物菌种的体积比为（10-15）：（20-25）：（5-10）：（5-10）：（40-60）。
一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
A、预处理：将秸秆实行两次粉碎，一次粉碎成长度为0.5-2cm碎屑，将秸秆碎屑装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入2-5%的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10-15%的水，保证原料充分混匀，室温下保持2-4个小时；
B、发酵：向预处理后的秸秆碎屑原料容器中加入发酵用复合微生物菌剂，将原料混合均匀，封闭好，在10-55℃的温度条件下，进行发酵；
C、配料：将上述发酵的碎屑经高温消毒灭菌后和泥炭、粉煤灰、膨润土、磷酸盐、海泡石混合均匀，烘干，磨碎成粒度为40目的粉末备用；
D、在粉末基料中加入可溶性氮肥、氨基酸肥、土壤改良用复合微生物菌剂混匀制成原料；
E、造粒：加入适量膨润土，滚筒造粒；
所述的发酵用复合微生物菌剂是由解淀粉芽孢杆菌、木霉菌、乳杆菌、米曲菌、多粘孢杆菌组成的复合菌种。
所述步骤A预处理步骤采用的NaOH溶液替换为氨水、KOH或Ca(OH)2溶液中的一种或几种混合溶液。
所述步骤B的发酵温度为10-30℃，发酵时间为3-5天。
所述步骤C的磷酸盐为磷酸氢二铵、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠中的一种或几种的混合物。
所述步骤E的造粒步骤中，采用可降解的高分子树脂作为包膜剂，制备得到具有缓释效果的肥料颗粒或胶囊。
本发明的有机肥具备解磷解钾固氮等功能，具有如下有益的技术效果：
（1）本发明采用碱性物质预处理秸秆原料，使秸秆原料更容易后续的发酵，提高了发酵的效率；
（2）本发明采用特殊的微生物菌群配伍，提高了发酵的效率，一次发酵就可以完成全部发酵过程，无需传统的二次甚至三次发酵，取得了预料不到的技术效果和显著的进步。因此，大大节约了时间和成本，简化了工艺过程，方便推广和使用，提高了经济效益。
（3）本发明在原料配伍中引入了粉煤灰，粉煤灰中含有多种微量元素Si、Ca、Zn、Mg、Mn等，这些微量元素有利于丰富土壤的营养成分结构，能够起到很好的土壤改良作用，有利于作物的生长。
（4）本发明在原料中引入了磷酸盐，磷酸盐能够降低土壤中重金属元素的含量，达到修复土壤的效果。
（5）本发明中的微生物复合菌剂可不断释放出植物生长所需的营养物质，肥效持久。丰富的有机质还可以改善土壤物理性状，增加土壤团粒结构，从而使土壤疏松，减少土壤板结，有利于保水、保肥、通气和促进根系发展，为农作物提供舒适的生长环璄。
具体实施方式
实施例1
将秸秆实行两次粉碎，一次粉碎成长度为0.5-2cm碎屑，将秸秆碎屑装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入2%的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10%的水，保证原料充分混匀，室温下保持3个小时；向预处理后的秸秆碎屑原料容器中加入发酵用复合微生物菌剂，将原料混合均匀，封闭好，在10℃的温度条件下，进行发酵；将上述发酵的碎屑经高温消毒灭菌后和泥炭、粉煤灰、膨润土、磷酸氢二铵、海泡石混合均匀，烘干，磨碎成粒度为40目的粉末备用；在粉末基料中加入碳酸氢铵、氨基酸肥、土壤改良用复合微生物菌剂混匀制成原料；加入适量膨润土，滚筒造粒。
实施例2
将秸秆实行两次粉碎，一次粉碎成长度为0.5-2cm碎屑，将秸秆碎屑装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入3.5%的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入15%的水，保证原料充分混匀，室温下保持3个小时；向预处理后的秸秆碎屑原料容器中加入发酵用复合微生物菌剂，将原料混合均匀，封闭好，在30℃的温度条件下，进行发酵；将上述发酵的碎屑经高温消毒灭菌后和泥炭、粉煤灰、膨润土、磷酸氢二铵、海泡石混合均匀，烘干，磨碎成粒度为40目的粉末备用；在粉末基料中加入尿素、氨基酸肥、土壤改良用复合微生物菌剂混匀制成原料；加入适量膨润土，滚筒造粒。
实施例3
将秸秆实行两次粉碎，一次粉碎成长度为0.5-2cm碎屑，将秸秆碎屑装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入3.5%的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入15%的水，保证原料充分混匀，室温下保持3个小时；向预处理后的秸秆碎屑原料容器中加入发酵用复合微生物菌剂，将原料混合均匀，封闭好，在30℃的温度条件下，进行发酵；将上述发酵的碎屑经高温消毒灭菌后和泥炭、粉煤灰、膨润土、磷酸氢二铵、海泡石混合均匀，烘干，磨碎成粒度为40目的粉末备用；在粉末基料中加入尿素、氨基酸肥、土壤改良用复合微生物菌剂混匀制成原料；加入适量膨润土，滚筒造粒。
实施例4
将秸秆实行两次粉碎，一次粉碎成长度为0.5-2cm碎屑，将秸秆碎屑装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入4%的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入15%的水，保证原料充分混匀，室温下保持2个小时；向预处理后的秸秆碎屑原料容器中加入发酵用复合微生物菌剂，将原料混合均匀，封闭好，在45℃的温度条件下，进行发酵；将上述发酵的碎屑经高温消毒灭菌后和泥炭、粉煤灰、膨润土、磷酸氢二钾、海泡石混合均匀，烘干，磨碎成粒度为40目的粉末备用；在粉末基料中加入尿素、氨基酸肥、土壤改良用复合微生物菌剂混匀制成原料；加入适量膨润土，滚筒造粒。
实施例5
将秸秆实行两次粉碎，一次粉碎成长度为0.5-2cm碎屑，将秸秆碎屑装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入4%的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10%的水，保证原料充分混匀，室温下保持2个小时；向预处理后的秸秆碎屑原料容器中加入发酵用复合微生物菌剂，将原料混合均匀，封闭好，在55℃的温度条件下，进行发酵；将上述发酵的碎屑经高温消毒灭菌后和泥炭、粉煤灰、膨润土、磷酸氢二钾、海泡石混合均匀，烘干，磨碎成粒度为40目的粉末备用；在粉末基料中加入尿素、氨基酸肥、土壤改良用复合微生物菌剂混匀制成原料；加入适量膨润土，滚筒造粒。
Claims (9)
1.一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥，其特征在于，制备所需原料由以下重量份组成：
秸秆碎屑100 土壤改良用复合微生物菌剂0.03-0.04
磷酸盐0.5-2.0 粉煤灰6-12 海泡石5-10
泥炭 5-15 膨润土5-12；
其中，所述的土壤改良用复合微生物菌剂是由固氮菌、枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌、乳杆菌和JT微生物菌种组成的复合菌种。
2.根据权利要求1所述的一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥，其特征在于，原料配比具体为：秸秆碎屑100 土壤改良用复合微生物菌剂0.035 磷酸盐0.65 粉煤灰7 海泡石9 泥炭 12 膨润土 12。
3.根据权利要求1所述的一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥，其特征在于，所述的土壤改良用复合微生物菌剂的活性为：固氮菌（2-3）×108个/mL、枯草芽孢杆菌（2-3）×108个/mL、苏云金杆菌（1-3）×108个/mL、乳杆菌（3-4）×108个/mL。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥，其特征在于，固氮菌、枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌、乳杆菌和JT微生物菌种的体积比为（10-15）：（20-25）：（5-10）：（5-10）：（40-60）。
5.如权利要求1-5任一项所述的一种利用秸秆发酵得到的解磷解钾固氮有机功能肥的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
A、预处理：将秸秆实行两次粉碎，一次粉碎成长度为0.5-2cm碎屑，将秸秆碎屑装入耐腐蚀容器中，按照每1吨秸秆碎屑计算加入2-5%的0.5mol/L的NaOH溶液，同时加入10-15%的水，保证原料充分混匀，室温下保持2-4个小时；
B、发酵：向预处理后的秸秆碎屑原料容器中加入发酵用复合微生物菌剂，将原料混合均匀，封闭好，在10-55℃的温度条件下，进行发酵；
C、配料：将上述发酵的碎屑经高温消毒灭菌后和泥炭、粉煤灰、膨润土、磷酸盐、海泡石混合均匀，烘干，磨碎成粒度为40目的粉末备用；
D、在粉末基料中加入可溶性氮肥、氨基酸肥、土壤改良用复合微生物菌剂混匀制成原料；
E、造粒：加入适量膨润土，滚筒造粒；
所述的发酵用复合微生物菌剂是由解淀粉芽孢杆菌、木霉菌、乳杆菌、米曲菌、多粘孢杆菌组成的复合菌种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A预处理步骤采用的NaOH溶液替换为氨水、KOH或Ca(OH)2溶液中的一种或几种混合溶液。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B的发酵温度为10-30℃，发酵时间为3-5天。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C的磷酸盐为磷酸氢二铵、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤E的造粒步骤中，采用可降解的高分子树脂作为包膜剂，制备得到具有缓释效果的肥料颗粒或胶囊。
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