CN104973897A

CN104973897A - 一种秸秆有机肥

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Publication number: CN104973897A
Application number: CN201510456832.9A
Authority: CN
Inventors: 梁华东; 杜德利; 朱端卫; 张会敏; 丁忠; 赵墨寒; 罗昭彬
Original assignee: Wuhan Lingchao Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Lingchao Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2015-10-14

Abstract

本发明提供了一种秸秆有机肥，是通过向原料中添加菌种后发酵腐熟得到的；其中所述原料包括长度为5～10mm的大秸秆段。由于大秸秆段中的粗纤维没有被破坏，其不易被微生物降解，网状多孔结构被保留。留存的粗纤维为有机肥料提供网状多孔载体，提高有机肥的成型性，并固定有机肥料，保证肥料不易流失，提高肥效，并使得肥料具有一定的缓控释效果。大秸秆段加入前进行蒸爆处理，内部不同组分间的界面开裂，利于后续的发酵处理，减少发酵时间，还可提高表面亲水性，有利于与其他原料的混合共融。采用锤片式粉碎机处理秸秆，降低了电能消耗和有机肥成本，提高了市场竞争力。施用于农作物，具有明显的增产效果，能使农作物的产量增加3％～15％。

Description

一种秸秆有机肥

技术领域

本发明涉及有机肥技术领域，尤其涉及一种秸秆有机肥。

背景技术

我国每年约有3亿吨秸秆成为废弃物，巨大的资源没有很好利用并成为环境污染。将秸秆粉碎作为原料或者辅料生产有机肥是一个非常好的资源再利用和环境保护方式。作为原料时，一般会结合其他有机废弃物共同发酵得到有机肥，将秸秆中的有机质和微量元素重复利用。作为辅料时，主要是利用其吸湿性，降低发酵后有机肥的流动性，提高有机肥的成型性。

传统秸秆粉碎方式是使用普通碾磨式粉碎机粉碎，粉碎的秸秆很细，一般在2mm以下，其内部的粗纤维组织被破坏，结晶结构发生变化，降低了微生物的降解难度，提高了发酵程度。而且粉碎消耗的电能很大，电费昂贵，粉碎成本在600～800元/吨，因此，将其折算入有机肥成本中，造成有机肥成本高，售价高。对于作为主要消费群体的农民来讲，是很难接受售价高的有机肥的，因此，在中国肥料市场，有机肥料没有市场竞争力，严重制约了采用秸秆作为原料或者辅料在有机肥料中的应用，严重制约了秸秆资源的再利用。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种秸秆有机肥。解决现有有机肥生产中，采用的秸秆粉碎成本高，导致有机肥成本高；以及秸秆的粗纤维结构没有被有效利用的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种秸秆有机肥，是通过向原料中添加菌种后发酵腐熟得到的；其中所述原料包括长度为5～10mm的大秸秆段。

优选地，所述大秸秆段的长度为6～8m。

进一步地，所述大秸秆段作为原料加入前，对大秸秆段采用水蒸气进行蒸爆处理。处理后的大秸秆段的内部不同组分间的界面开裂，利于后续的发酵处理，减少发酵时间。同时，界面开裂后，界面表面能下降，提高了其表面亲水性，有利于在发酵过程中与其他原料的混合共融。

具体地，所述蒸爆处理的具体方式为：将大秸秆段置于水蒸气中，蒸制1-2小时，然后干燥即可。

进一步地，所述大秸秆段采用新鲜湿润秸秆制备。即采用刚收割下来的秸秆即可。

进一步地，所述大秸秆段采用锤片式(即刀片式)粉碎机粉碎制备得到。保证秸秆在处理过程中，不被碾磨，保证其内部粗纤维的结构。

进一步地，所述原料还包括长度不超过4mm的小秸秆段。小秸秆段完全被发酵菌种降解，腐熟完全，完全成为有机肥料中的有效营养物质。

进一步地，所述大秸秆段和小秸秆段的重量比例为1﹕0.5～5。

进一步地，所述小秸秆段采用锤片式(即刀片式)粉碎机粉碎制备得到。

进一步地，按重量百分比，所述原料包括10％～30％的秸秆和70％～90％的畜禽粪便。所述秸秆为上述的大秸秆段或者大秸秆段和小秸秆段的混合物。当为混合物时，所述大秸秆段和小秸秆段的重量比例为1﹕0.5～5。

进一步地，按重量百分比，所述原料包括20％的秸秆和80％的畜禽粪便。

本发明中，秸秆可以选自稻草秸秆、麦秆、玉米秸秆、棉花秸秆、油菜秆、豆类植物秸秆、蔬菜瓜类秸秆等。其中，所述秸秆优选采用玉米秸秆、豆类植物秸秆和棉花秸秆等具有长粗纤维的秸秆。

本发明中，菌种采用本领域常用的发酵用菌种即可。例如，EM菌液。优选地，为了尽量降低大秸秆段的降解，使其成为网状载体，选用以嗜氮菌为主的菌种组合。

本发明的秸秆有机肥的制备方法，包括原料准备和原料混合发酵腐熟步骤，其中，所述原料准备步骤中，包括将秸秆粉碎为长度为5～10mm的大秸秆段的步骤。

本发明中，作为原料的秸秆中采用了长度为5～10mm的大秸秆段，在发酵过程中，由于大秸秆段中的粗纤维不易被微生物分解降解破坏，因此粗纤维的网状多孔的结构被保留。发酵得到的有机肥料中留存有大秸秆段中的粗纤维作为网状载体，有机肥料的营养物质固定在该粗纤维的孔隙中，增加了有机肥的成型性，能够减少为了成型而添加的辅料的量，减低了成本。同时，有机肥被固定在粗纤维的孔隙中，不易流失，而且使得有机肥料不会一次性释放出来，使得本发明的有机肥具有了一定的缓控释效果。

同时，采用锤片式粉碎机将秸秆处理为长度大于5mm的大秸秆段，降低了电能消耗，秸秆分段处理电费成本降至低于400元/吨，进而降低了有机肥的成本，提高了市场竞争力。

将本发明的秸秆有机肥施用于农作物，具有明显的增产效果，能使农作物的产量增加3％～15％。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例的秸秆有机肥，是通过向原料中加入菌种发酵腐熟得到的。其中，所述原料包括长度为5～10mm的大秸秆段。该大秸秆段采用锤片式(即刀片式)粉碎机粉碎制备得到，电能消耗小。

该长度范围的秸秆段中的粗纤维没有被破坏，在发酵腐熟中，由于粗纤维不易被分解其多孔的网状结构被保留，能够作为网状载体，将有机肥中的其他营养物质固定在其孔隙中，增加了有机肥的成型性，能够减少为了成型而添加的辅料的量，且营养成分不易流失，也不会一次性释放出来，使得本发明的有机肥具有了一定的缓控释效果。

由于大秸秆段的内部纤维结构没有破坏，其表面具有很高的表面能，与其他原料的分散混合性差，因此，为了降低表面能，增加其与其他原料的混合共融，对大秸秆段进行如下预处理：对大秸秆段采用水蒸气对大秸秆段进行蒸爆处理。具体方式为：将大秸秆段置于水蒸气中，蒸制1-2小时，然后干燥即可。处理后的大秸秆段的内部不同组分间的界面开裂，利于后续的发酵处理，减少发酵时间。同时，界面开裂后，界面表面能下降，提高了其表面亲水性，有利于在发酵过程中其他物质的混合共融。

本实施例1中，原料还包括其他常用原料，例如，常规的不超过4mm的小秸秆段、畜禽粪便等，与本实施例1中的大秸秆段配合，发酵腐熟得到秸秆有机肥。发酵腐熟采用的发酵微生物菌种采用目前有机物生产有机肥中常规采用的以嗜氮菌为主的发酵微生物菌种组合即可，发酵工艺采用常规发酵工艺即可。

当采用包括长度为5～10mm的大秸秆段和不超过4mm的小秸秆段的秸秆原料发酵制备有机肥料时，小秸秆段主要作用为提供有机肥料的有效营养成分，而大秸秆段主要作用是为有机肥料提供网状多孔载体，有机肥料的大部分营养物质固定在网状多孔载体的孔隙中，保证有机肥料不易流失，且具有一定的缓控释效果。

实施例2

本实施例2中提供了一种具体的秸秆有机肥，是通过向原料中加入菌种(例如EM菌液)发酵腐熟后得到的，其中，按重量百分比，所述原料包括10％的秸秆和90％的畜禽粪便(优选为含水量60％以下的猪粪便)。其中，所述秸秆包括长度为5～10mm的大秸秆段和长度不超过4mm的小秸秆段，所述大秸秆段和小秸秆段的重量比为1﹕0.5。

具体地，本实施例2的秸秆有机肥的制备方法如下：

步骤一、准备原料按照上述重量百分比分别准备大秸秆段、小秸秆段和含水量60％以下的猪粪便。其中，大秸秆段和小秸秆段均采用锤片式(即刀片式)粉碎机粉碎制备得到；采用干湿分离机处理分离得到含水量60％以下的猪粪便。

步骤二、发酵腐熟将上述大秸秆段、小秸秆段和猪粪放入发酵池中，并添加菌种(例如EM菌种)。然后进行发酵5-7天，腐熟，翻摊晾晒得到秸秆有机肥。

本实施例2得到的秸秆有机肥料，经过农业部肥料质量监督检验测试中心(武汉)检测，含有机质57％、氮磷钾5.6％、水分22％，符合国家标准。

将本实施例2得到的秸秆有机肥料施用于黄冈市黄州区堵城镇结球甘蓝、花椰菜，具体试验条件如下：

供试作物：结球甘蓝、花椰菜。

供试有机肥料：实施例1生产的有机肥料。

试验处理方案：

①对照(每亩施用复合肥料30kg，底施、追施各15kg)。

②对照+基施有机肥料50kg/亩；

③对照+基施有机肥料100kg/亩。

试验效果：结球甘蓝、花椰菜小区平均产量经方差分析，处理间差异性极显著，结球甘蓝施50kg有机肥料的产量比对照增加114kg/亩，3.4％；施100kg的产量比对照增加384kg/亩，11.5％。花椰菜施50kg有机肥料的产量比对照增加118kg/亩，5.7％；施100kg有机肥料的产量比对照增加344kg/亩，16.6％。详细试验结果见下表1。

表1

实施例3

本实施例3中提供了一种具体的秸秆有机肥，是通过向原料中加入菌种(例如EM菌液)发酵腐熟后得到的，其中，按重量百分比，所述原料包括30％的秸秆和70％的畜禽粪便(优选为含水量60％以下的牛粪便)。其中，所述秸秆包括长度为5～10mm的大秸秆段和长度不超过4mm的小秸秆段，所述大秸秆段和小秸秆段的重量比为1﹕1。

具体地，本实施例2的秸秆有机肥的制备方法如下：

步骤一、准备原料按照上述重量百分比分别准备大秸秆段、小秸秆段和含水量60％以下的牛粪便。其中，大秸秆段和小秸秆段均采用锤片式(即刀片式)粉碎机粉碎制备得到；采用干湿分离机处理分离得到含水量60％以下的牛粪便。

步骤二、发酵腐熟将上述大秸秆段、小秸秆段和牛粪便放入发酵池中，并添加菌种(例如EM菌种)。然后进行发酵5-7天，腐熟，翻摊晾晒得到秸秆有机肥。

本实施例3生产的秸秆有机肥料，经过农业部肥料质量监督检验测试中心(武汉)检测，含有机质67％、氮磷钾5.2％、水分16％，符合国家标准。

将本实施例3得到的秸秆有机肥料施用于孝感市孝南区杨店镇油桃，具体试验条件如下：

供试作物：油桃。

供试有机肥料：本实施例3生产的有机肥料。

试验处理方案：

①对照(每亩底施复合肥料30kg，追施四次复合肥累计40kg)。

②对照+基施有机肥料150kg/亩；

③对照+基施有机肥料200kg/亩。

试验效果：从收获产量可以看出，产量最高是施用有机肥料200公斤处理，高产2533公斤；产量第二是施用有机肥料150公斤处理，亩产2400斤；产量末位是常规施肥对照，亩产2059公斤。处理③和处理②分别比对照区增14.96％和10.75％。新复极差相互比较分析，有机肥料和常规施肥处理与对照区比较，产量有显著差异，见下表2。

表2

实施例4

本实施例4中提供了一种具体的秸秆有机肥，是通过向原料中加入菌种(例如EM菌液)发酵腐熟后得到的，其中，按重量百分比，所述原料包括20％的秸秆和80％的畜禽粪便(优选为含水量60％以下的牛粪便)。其中，所述秸秆包括长度为5～10mm的大秸秆段和长度不超过4mm的小秸秆段，所述大秸秆段和小秸秆段的重量比为1﹕1。

制备方法如实施例3中一样。

采用实施例3中记载的试验条件，将本实施例4的秸秆有机肥代替实施例3的有机肥。采用处理方案②的油桃的产量增加11.25％。采用处理方案③的油桃的产量增加15.35％。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种秸秆有机肥，是通过向原料中添加菌种后发酵腐熟得到的；其特征在于：所述原料包括长度为5～10mm的大秸秆段。

2.根据权利要求1所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：所述大秸秆段作为原料加入前，对大秸秆段采用水蒸气进行蒸爆处理。

3.根据权利要求2所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：所述蒸爆处理的具体方式为：将大秸秆段置于水蒸气中，蒸制1-2小时，然后干燥即可。

4.根据权利要求1所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：所述大秸秆段采用锤片式粉碎机粉碎制备得到。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：所述原料还包括长度不超过4mm的小秸秆段。

6.根据权利要求5所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：所述大秸秆段和小秸秆段的重量比例为1﹕0.5～5。

7.根据权利要求1所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：按重量百分比，所述原料包括10％～30％的秸秆和70％～90％的畜禽粪便；所述秸秆为权利要求1至4中任意一项所述的大秸秆段或者该大秸秆段和权利要求5所述的小秸秆段的混合物。

8.根据权利要求7所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：所述大秸秆段和小秸秆段的重量比例为1﹕0.5～1。

9.根据权利要求7所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：按重量百分比，所述原料包括10％～30％的秸秆和70％～90％的畜禽粪便。

10.根据权利要求1、2、3、4、7、8或者9所述的一种秸秆有机肥，其特征在于：所述大秸秆段采用新鲜湿润秸秆制备。