CN105330420A - 一种含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料及其制备方法。通过原料的预处理，pH值至6～7，水分含量45～60%；加入发酵菌混合均匀后堆垛进行发酵得有机肥；取数磷酸一铵，尿素，氯化钾，硝酸铵，氯化铵，普通过磷酸钙，碳酸氢铵，钙镁磷肥，微量元素，均匀混合得无机肥；按重量份数有机肥25.0～55.0份与无机肥45.0～75.0份混合后，再加入功能菌剂，进行挤压造粒，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料。其富含有机质、氨基酸和腐植酸，且添加功能菌剂，并含有大量无机养分，有机、无机与生物相互配合，可以达到肥效迅速，肥力持久的效果。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，具体是一种含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料及其制备方法。
背景技术
生产无公害、无污染的农产品是当今世界的发展方向，然而随着大量无机养分的施用，作物赖以生存的土壤环境发生了较大变化，养分供给失衡。突出地表现在土壤中有机质下降，养分失调，盐碱化，板结严重，土壤微生物区系失衡，活性分子减少，土传病害增加。另外，为了防治植物病虫害，大量化学农药被喷洒到自然环境中，实际发挥效能的仅1％，其余99％都散逸于土壤、空气及水体之中。我国是世界农药生产和使用大国，且以使用杀虫剂为主，致使不少地区土壤、水体及粮食、蔬菜、水果中农药的残留量大大超过国家安全标准，对环境、生物及人体健康构成了严重威胁。
目前云南广泛种植烟草，每年产生大量的烟草废弃物，因为烟草废弃物中含有大量的氨基酸、烟碱等物质，可以被用于生产有机肥料及生物农药，通过检测分析，以氨基酸、腐植酸类产品作为有机氮的主要来源，在为土壤提供有机质的同时，有机养分能够以小分子态存在，更易作物吸收。对于作物而言，添加氨基酸和腐植酸能够协调作物的营养供应，作物田间表现清秀，抗逆性增加，作物的内在品质得到完善和提高。烟碱类具有高杀虫活性,而对哺乳动物低毒，将烟草废弃物在农业上进行加工再利用，对于农业病虫害的生物防治具有很大的作用。
为了增加生物活性物质的施用，减少农药的使用，以有利于农业的可持续发展，云南云之叶生物科技有限公司结合云南农业生产的实际，以烟草废弃物为主要原料，应用高效生物发酵技术，生产有机-无机复混肥料，使肥料中含有一定量的氨基酸、腐植酸和烟碱成分，并添加具有溶磷解钾功能的生物菌剂，田间试验结果表明，该产品对于作物的早生快发、病虫害预防以及土壤物理结构的改善有积极影响。
发明内容
本发明目的在于充分利用烟草废弃物中的一些固有成分，采用好氧发酵的工艺，并添加功能菌剂，制备含有氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料及其制备方法。
本发明的技术方案为：
1）原料的预处理：将富含氨基酸、腐植酸、烟碱的烟草废弃物原料粉碎成20～40目的粉末，然后利用米糠及锯末将原料的碳氮比调节为25～30:1，再用CaCO3调节pH值至6～7，水分含量调节至(重量百分比)45～60%；
2）混料发酵：将上述预处理的物料加入物料总重量0.3～0.5%的发酵菌混合均匀后堆垛进行发酵；所述的发酵菌是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机物料腐熟剂，发酵过程中进行翻堆，每天至少一次翻堆，当堆内温度降至室温时发酵结束，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥；
3）无机肥配制：取重量份数磷酸一铵1.5～15.0份，尿素5.0～40.0份，氯化钾1.5～16.0份，硝酸铵0～11.0份，氯化铵1.0～25.0份，普通过磷酸钙0～18.0分，碳酸氢铵0～2.0份，钙镁磷肥0～5.0份，微量元素0～5.0份，均匀混合；
4）按重量份数将含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥25.0～55.0份与无机肥45.0～75.0份混合后，再加入混合后物料总重量1%～5%的功能菌剂，进行挤压造粒，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料。
所述的功能菌剂是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供，由溶磷菌和解钾菌构成，溶磷菌为一株臭曲霉，其保藏登记号为CGMCCNo.5857；解钾菌为一株单球菌，其保藏登记号为CGMCCNo.5856，两组菌株添加比例为1：1。
所述的微量元素是含有硼、镁、锌的微量元素肥料，包括硫酸镁、硫酸锌、硼砂中的一种或者几种。
本发明产品与现有产品比较具以下积极效果：
本发明产品与现有常规有机-无机复混肥料相比，氨基酸、腐殖酸及烟碱的含量为5%～25%，有机质含量为65％～75%。以此原料制成的有机-无机复混肥料富含有机质、氨基酸和腐植酸，并含有大量无机养分，有机与无机相互配合，可以达到肥效迅速，肥力持久的效果。另外，烟草废弃物发酵后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。同时，肥料中的氨基酸、腐植酸具有缓效、迟效和持续改良土壤的优势，对于蔬菜等生育期短的作物，本季施用的肥料肥效可以在下一季继续利用，配合功能菌株的作用，对于土壤养分的保持和培肥有积极影响。施用含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料后，有效的改良培肥了土壤，并提高了农产品品质，增强了作物的抗逆性，并在一定程度上降低了农药的施用量，目前国家对于化学肥料和化学农药的管控措施越来越严格，本产品的推出正顺应了这一政策的实施，对于现代农业的绿色、有机、无公害化发展具有很大的意义。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
1）原料的预处理：将富含氨基酸、腐植酸、烟碱的烟草废弃物原料粉碎成20～40目的粉末，然后利用米糠及锯末将原料的碳氮比调节为25:1，再用CaCO3调节pH值至6，水分含量调节至(重量百分比)45%；
2）混料发酵：将上述预处理的物料加入物料总重量0.3%的发酵菌，混合均匀后堆垛进行发酵，所述的发酵菌是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机物料腐熟剂在发酵过程中进行翻堆，每天至少一次翻堆，促进固体发酵中水分蒸发和供氧，当堆内温度降至室温时发酵结束，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥料；
3）无机肥制备：取重量份数磷酸一铵5.5份，尿素5.0份，氯化钾1.5份，氯化铵25.0份，普通过磷酸钙4.5份，微量元素3.5份（其中硼砂2.0份，硫酸锌1.5份），均匀混合；
4）按重量份数将含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥料55.0份与无机肥45.0份混合后，再加入混合后物料总重量1%的功能菌剂，进行挤压造粒，即得配方为10-4-4的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料。
实施例2：
1）原料的预处理：将富含氨基酸、腐植酸、烟碱的烟草废弃物原料粉碎成20～40目的粉末，然后利用米糠及锯末将原料的碳氮比调节为30:1，再用CaCO3调节pH值至7，水分含量调节至(重量百分比)50%；
2）混料发酵：将上述预处理的物料加入物料总重量0.4%的发酵菌，所述的发酵菌是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机物料腐熟剂，混合均匀后堆垛进行发酵，在发酵过程中进行翻堆，每天至少一次翻堆，促进固体发酵中水分蒸发和供氧，当堆内温度降至室温时发酵结束，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥料；
3）无机肥制备：取重量份数磷酸一铵12.5份，尿素11.0份，氯化铵24.5份，氯化钾11.0份，硝酸铵11.0份，均匀混合；
4）按重量份数将含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥料30.0份与无机肥70.0份混合后，再加入混合后物料总重量5%的功能菌剂，进行挤压造粒，即得配方为16-6-8的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料。
实施例3：
1）原料的预处理：将富含氨基酸、腐植酸、烟碱的烟草废弃物原料粉碎成20～40目的粉末，然后利用米糠及锯末将原料的碳氮比调节为28:1，再用CaCO3调节pH值至6.5，水分含量调节至(重量百分比)55%；
2）混料发酵：将上述预处理的物料加入物料总重量0.5%的发酵菌，所述的发酵菌是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机物料腐熟剂，混合均匀后堆垛进行发酵，在发酵过程中进行翻堆，每天至少一次翻堆，促进固体发酵中水分蒸发和供氧，当堆内温度降至室温时发酵结束，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥料；
3）无机肥制备：取重量份数磷酸一铵8.5份，尿素40.0份，氯化铵2.0份，氯化钾16.0份，普通过磷酸钙3.0份，钙镁磷肥2.0份，均匀混合；
4）按重量份数将含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥料28.5份与无机肥71.5份混合后，再加入混合后物料总重量3%的功能菌剂，进行挤压造粒，即得配方为20-6-10的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料。
实施例4：
1）原料的预处理：将富含氨基酸、腐植酸、烟碱的烟草废弃物原料粉碎成20～40目的粉末，然后利用米糠及锯末将原料的碳氮比调节为26:1，再用CaCO3调节pH值至6.3，水分含量调节至(重量百分比)60%；
2）混料发酵：将上述预处理的物料加入物料总重量0.4%的发酵菌，所述的发酵菌是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机物料腐熟剂，混合均匀后堆垛进行发酵，在发酵过程中进行翻堆，每天至少一次翻堆，促进固体发酵中水分蒸发和供氧，当堆内温度降至室温时发酵结束，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥料；
3）无机肥制备：取重量份数磷酸一铵1.5份，尿素19.5份，氯化钾8.0份，氯化铵1.0份，普通过磷酸钙18.0分，碳酸氢铵2.0份，钙镁磷肥5.0份，均匀混合；
4）按重量份数将含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥料45.0份与无机肥55.0份混合后，再加入混合后物料总重量4%的功能菌剂，进行挤压造粒，即得配方为10-5-7的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料。
对本发明的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料进行测试：
测试一本发明16-6-8、20-6-10含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料对安宁禄脿油麦菜产生的影响
1材料与方法
1.1试验时间、地点
本试验于2015年6月30日-8月18日在安宁市禄脿镇老街村、朱家箐、白邑村三个的蔬菜种植基地进行。示范区海拔1780-1870米，土壤肥力中等，偏酸。
1.2供试肥料
16-6-8、20-6-10含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料以及“新云叶”16-8-22水溶型复混肥料。
1.3试验设计
1.3.1试验设计
设2个处理，3次重复，每处理面积333m2，处理1为常规施肥，各处理的肥料施用如下表：
表1各处理肥料施用量
1.3.2田间管理
基肥要求翻地前撒施，随翻地进入土层；追肥溶解后进行喷施，要求先喷5min清水，再喷肥水，再喷5-10min清水，以免喷淋管道长青苔堵塞。所有处理均按照当地常规管理方式统一管理。
2结果与分析
表2不同处理油麦菜经济性状及产量统计
2.1生物学性状
由表2可知，施用16-6-8处理油麦菜株高平均为43.23cm，比常规处理油麦菜平均高7.99cm；平均茎围为33.43cm，比常规处理油麦菜平均长0.31cm；平均单株重量为0.31kg，比常规处理平均重0.03kg。施用20-6-10处理油麦菜株高平均为43.56cm，比常规处理油麦菜平均高8.32cm；平均茎围为34.81cm，比常规处理油麦菜平均长1.69cm；平均单株重量为0.36kg，比常规处理平均重0.08kg。
表3示范产量及产投比
2.2产量
由表3可知，总体来说，施用含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料处理油麦菜产量都有一定增加，产量最高的是处理2，比常规处理每亩增产0.39吨；处理1比常规处理产量增加的量是0.32吨。在总氮量相同的条件下，不同配方的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料对油麦菜产量的影响略有差异。
2.3产投比
由表3可知，产投比最高的是处理2，产投比为4.55:1；处理1的产投比为3.98:1。在今后的试验中，应继续探索油麦菜最合理的施肥配方及最佳施肥量，以获得最佳经济效益。
2.4病虫害
种植期间未发生大规模病虫害，从田间表现来看，施用含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料的处理土壤中的虫害明显降低，因虫害造成的田间作物死棵数目较常规降低。
3结论
油麦菜生长前期，施用含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料的处理，在株高、叶色和整体长势上和常规施肥处理一致或稍弱。生长后期，含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料的处理油麦菜在株高茎围等方面明显优于常规施肥，反映含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料养分释放速度较慢，能起到肥效迅速、肥力持久的作用。同时，因肥料中烟碱成分的影响，对土壤中的虫害发生起到了一定的防治作用。
测试二本发明10-4-4、10-5-7含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料对嵩明杨桥生菜产生的影响
1、试验目的
通过常规小区试验和同田对比试验，明确我公司生产的含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机-无机复混肥料以及“新云叶”水溶肥料在意大利生菜上的肥效，以评定增产效果和经济效益，为公司的新产品研发提供科学依据。
2、试验材料与方法
2.1试验地点
嵩明县杨桥乡太平龙村杨华家蔬菜种植基地。
2.2供试肥料
10-5-7、10-4-4含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料以及新云叶22-8-12水溶肥。
2.3供试作物
意大利生菜。
2.4示范设计与方法
试验地蔬菜为大棚种植，共有9个棚，每个棚1亩地，每个处理各种植1个棚，各处理同时种植进行同田对比，除施肥的种类不同外，其他措施一致。肥料施用情况如下表4：
表4各处理的基肥和追肥时间和施肥量
| 处理 | 基肥 | 追肥 | 二次追肥 |
| CK | 移栽前3d施用15-15-15复混肥料100kg/棚 | 移栽后10d施用22-8-12水溶肥25kg/棚 | 移栽后25d施用22-8-12水溶肥25kg/棚 |
| 处理1 | 移栽前3d施用10-4-4有机-无机复混肥料150kg/棚 | 移栽后10d施用22-8-12水溶肥25kg/棚 | 移栽后25d施用22-8-12水溶肥25kg/棚 |
| 处理2 | 移栽前3d施用10-5-7有机-无机复混肥料150kg/棚 | 移栽后10d施用22-8-12水溶肥25kg/棚 | 移栽后25d施用22-8-12水溶肥25kg/棚 |
3、田间数据调查
8月23日移栽，因持续下雨，9月1日进行第一次追肥，调查各处理移栽16d后的田间农艺性状，包括株高和冠幅，并取土样；9月15日第二次追肥，9月27日采收，总生育期36d。未发生明显病虫害，只有少数常规种植生菜因田间害虫产生死棵，具体见下表5：
表5各处理虫害发生情况
| 处理 | 虫害发生率 |
| CK | 2% |
| 处理1 | 0.5% |
| 处理2 | 0.3% |
4、数据分析
4.1移栽16天时各处理农艺性状
在生菜移栽16天时测量一次小区试验和同田对比试验中生菜的株高和冠幅，每处理随机测量15株，以此观察生菜的生长速度和长势。具体见表6：
表6生菜移栽16天后各处理平均株高和冠幅
| 处理 | 株高 | 方差 | 冠幅 | 方差 |
| CK | 9.75 | 1.83 | 17.91 | 4.29 |
| 处理1 | 10.57 | 2.84 | 18.34 | 9.43 |
| 处理2 | 10.30 | 2.45 | 18.47 | 7.36 |
由表6可以看出：生菜移栽16天时小区试验中平均株高最高的是处理1的10.57cm，CK的平均株高最低，只有9.75cm，但是长势最整齐；平均冠幅最大的是处理2的18.47cm，CK的冠幅最小，但是方差最小，最为整齐。整体来说，处理1和处理2长势都较CK更好。
4.2采收时各处理农艺性状
表7采收时各处理农艺性状
| 处理 | 株高 | 方差 | 冠幅 | 方差 |
| CK | 22.62 | 2.44 | 27.02 | 7.34 |
| 处理1 | 24.09 | 3.59 | 27.88 | 4.27 |
| 处理2 | 23.43 | 2.00 | 28.20 | 5.05 |
由表7可以看出：采收时试验小区中平均株高最高的是处理1，平均株高为24.09cm，CK，平均株高为22.62；冠幅最大的是处理2的28.20cm，最小的是CK，平均冠幅为27.02cm。处理2无论平均株高或冠幅都较为整齐。这和移栽16天时测量的数据相吻合。
4.3各处理产量产值
表8各处理产量产值
| 处理 | 平均单株重量（kg） | 方差 | 产量（吨/亩） | 产值（元/亩） |
| CK | 0.296 | 0.006 | 2.66 | 3996.00 |
| 处理1 | 0.313 | 0.004 | 2.82 | 4225.50 |
| 处理2 | 0.349 | 0.005 | 3.14 | 4711.50 |
由表8可以看出：平均单株重量和亩产最高的是处理2，平均单株重量为0.349kg，平均亩产3.14吨，平均单株重量和亩产最低的是CK，平均单株重量是0.296kg，平均亩产2.66吨。小区试验中长势最整齐的是处理1。
5示范结论及施肥建议
（1）综合长势、产量、产值来看，处理2效果最好，长势整齐，亩产量高，处理1次之，CK效果最不好，产量最低。处理1产量低的原因是10-4-4有机-无机复混肥料含钾量低于10-5-7，但是两种肥料都含有氨基酸、腐植酸、烟碱，且含有大量的有机质，对作物增产增收、品质改善有很大的影响，且添加了功能菌剂，能有效改良土壤品质，减少田间病虫害，增加土壤保肥能力，对于农业的可持续发展有益。
（2）各处理的施肥成本和纯收入见下表9：
表9各处理的经济效益
| 处理 | 产值（元/亩） | 施肥成本（元/亩） | 纯收入（元/亩） |
| CK | 3996.00 | 300.00 | 3696.00 |
| 处理1 | 4225.50 | 230.00 | 3995.50 |
| 处理2 | 4711.50 | 260.00 | 4451.50 |
综合考虑产值、施肥成本和纯收入可以看出，收益最好的是处理2，每亩纯收入4451.50元，其次为处理1，每亩纯收入3995.50元。
（3）对嵩明生菜种植的推荐施肥方案一：移栽前3天每亩施用10-5-7含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料150kg，移栽后10天和25天每亩追施22-8-12水溶肥50kg。方案二：移栽前3天每亩施用10-4-4含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料150kg，移栽后10天和25天每亩追施22-8-12水溶肥25kg。
所述的有机物料腐熟剂产品主要由芽孢杆菌、酵母菌等多株菌复合而成，含有糖化酶、蛋白质分解酶、纤维分解酶、氧化还原酶、淀粉酶、尿素酶等农用酶。该产品为有机肥的发酵提供酵素菌（包括低温菌、中温菌、高温菌），促使发酵过程中温度的升高，蛋白质、纤维素、半纤维素、木质素等有机质的降解。添加有机物料腐熟剂后发酵原料能够快速升温至60-65℃，维持高温7-10天，即可有效杀灭发酵物中的有害病原菌、寄生虫卵、杂草种子等，消除恶臭；能使发酵物中含氮、磷的有机物在本品微生物的作用下，迅速转化为有利于作物吸收的速效养分，并形成大量的腐殖质和微量元素，生产出富含有机质、速效养分含量高的有机肥。本品适用于作物秸杆、饼粕、糠壳等富含纤维素的工农业废料。该有机物料腐熟剂是一种由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的市售产品。
所述的功能菌剂是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供，由溶磷菌和解钾菌构成，溶磷菌为一株臭曲霉，其保藏登记号为CGMCCNo.5857；解钾菌为一株单球菌，其保藏登记号为CGMCCNo.5856，两组菌株添加比例为1：1。
Claims (4)
1.一种含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
1）原料的预处理：将富含氨基酸、腐植酸、烟碱的烟草废弃物原料粉碎成粉末，然后利用米糠及锯末将原料的碳氮比调节为25～30:1，再用CaCO3调节pH值至6～7，水分含量调节至重量百分比45～60%；
2）混料发酵：将上述预处理的物料加入物料总重量0.3～0.5%的发酵菌混合均匀后堆垛进行发酵；所述的发酵菌是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司生产的有机物料腐熟剂，发酵过程中进行翻堆，每天至少一次翻堆，当堆内温度降至室温时发酵结束，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥；
3）无机肥配制：取重量份数磷酸一铵1.5～15.0份，尿素5.0～40.0份，氯化钾1.5～16.0份，硝酸铵0～11.0份，氯化铵1.0～25.0份，普通过磷酸钙00～18.0分，碳酸氢铵0～2.0份，钙镁磷肥0～5.0份，微量元素0～5.0份，均匀混合；
4）按重量份数将含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机肥25.0～55.0份与无机肥45.0～75.0份混合后，再加入混合后物料总重量1%～5%的功能菌剂，进行挤压造粒，即得含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料；所述的功能菌剂是由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供，由溶磷菌和解钾菌构成，溶磷菌为一株臭曲霉，其保藏登记号为CGMCCNo.5857；解钾菌为一株单球菌，其保藏登记号为CGMCCNo.5856，两组菌株添加比例为1：1。
2.根据权利要求1所述的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料的制备方法，其特征在于所述的微量元素是含有硼、镁、锌的微量元素肥料，包括硫酸镁、硫酸锌、硼砂中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料的制备方法，其特征在于所述的富含氨基酸、腐植酸、烟碱的烟草废弃物原料粉碎成20～40目的粉末。
4.一种如权利要求1所述的含氨基酸、腐植酸、烟碱的有机-无机复混肥料的制备方法制备的含氨基酸、腐植酸、烟碱的生物功能有机-无机复混肥料。
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