CN105906388A - 一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法。该方法包括：按质量份将木质化有机物40～50份、纤维化有机物20～30份、有机物的工业生产废渣10～20份、禽畜粪便5～15份、油脂工业下脚料3～8份混合均匀，得有机物混合料；将有机物混合料分别进行有氧发酵和半有氧发酵，通过控制通气状况、温度及发酵时间，制得粉末状有机肥或颗粒状有机肥。所制得的有机肥的有效成分更稳定，抗分解能力更强，提高土壤肥力。经过砂土地田间试验，取得了明显增加作物产量的效果。

Description

一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法

技术领域

本发明涉及一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法，属于有机肥料生产技术领域。

背景技术

所谓的砂性土壤是指土壤颗粒中砂粒(粒径0.05-1毫米)含量大于50％的一类土壤，该类土壤广泛分布于我国的新疆、青海、甘肃、内蒙、华北平原及沿江、河、海等地，这类土壤颗粒之间空隙大，通气性好，土壤有机质容易分解。因此使用普通有机肥，分解速度快，提高土壤肥力的效果差。CN105152746A公开了一种用于砂土质地的小麦秸秆生物炭肥，由下列原料制成：橘核粉、硼酸、碳酸氢钠、豆饼粉、碎骨粉、枫糖浆、硫酸硅、新鲜浒苔、复合微生物菌剂、小麦秸秆、新鲜尿液、水适量；该发明以有机质为原料，配合了高吸附性生物炭，具有保肥保水能力；添加微生物促进肥料中有机质的分解。但是，该发明对砂性土壤中不断积累有机质数量和持续提高土壤肥力的作用有限，没有关注有机肥中稳定有机质含量的提高，同时该方法生产工艺相对复杂。

土壤有机质主要有胡敏酸、富里酸和胡敏素组分组成，它们均具有防沙治沙、改良土壤的独特作用。在有机质中不易被分解的有效成分是胡敏素(HMr)，因此有机肥中胡敏素的含量对砂性土壤的改良作用和肥力的提高具有重要意义。目前，虽然有机肥的研制很受关注，也有不少有机肥专利文件公开，但尚未有对胡敏素成分的成因及提高其含量的研究报道。本发明人研究发现，有机肥中胡敏素成分含量的高低既与原料有关，也与发酵过程有关，因此有机肥制备要从原料选用、发酵过程等多方面考虑适用于砂性土壤的特殊要求，为此提出本发明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法。

本发明还提供制得的有机肥的应用。

发明概述：

本发明的要旨在于：原料选用和发酵制备两个方面。原料选用以富含木质素的有机物为主，配合适量的其它有机原料；制备方法分成有氧发酵和半有氧发酵，并根据不同的特点，通过控制通气状况、温度及发酵时间，使所生产有机肥的有效成分更稳定，胡敏素含量明显提高，抗分解能力更强。经过田间试验，取得了良好增加作物产量的效果。

术语说明：

木质化有机物，含木质素较多的有机原料，如锯末、树枝、棉花秸杆。

纤维化有机物，含纤维素较多的有机原料，如禾本科作物秸杆或壳。

有氧发酵，在有氧条件下，利用好氧微生物将有机物进行分解、转化的过程。

半有氧发酵，在有一定量的氧离子存在的条件下，通过好氧微生物和厌氧微生物的共同作用使有机物进行分解转化的过程。

发明详述：

本发明的技术方案如下：

一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法，包括步骤：

1、原料

按质量份，木质化有机物40～50份，纤维化有机物20～30份，有机物的工业生产废渣10～20份，禽畜粪便5～15份，油脂工业下脚料3～8份，混合均匀，得有机物混合料；

2、有氧发酵

取步骤(1)制备的有机物混合料，调节水分含量至55～63％wt.，覆盖塑料薄膜堆置发酵，待温度升至50℃～60℃，保持6～10天；翻堆，等温度升至50℃～60℃，再保持6～10天。期间，每天揭开薄膜通气一次，每次通气8～15分钟；发酵结束，得一次发酵物料A；

3、半有氧发酵。

将发酵物料A补足水分至55～65％wt.，覆盖塑料薄膜，抽出薄膜内的空气，保持薄膜内部气压在0.3～0.6个标准大气压(0.03～0.06MPa)，堆置发酵，待温度升至30℃～37℃，保持20～30天；翻堆，等温度升至30℃～37℃，再保持25～35天；得二次发酵物料B；

4、将发酵物料B烘干，即得粉末状有机肥；或者继续造粒，得颗粒状有机肥。

根据本发明，

所述木质化有机物选自：锯末、树枝、棉花秸杆之一或组合；

所述纤维化有机物选自：玉米芯，稻壳，蘑菇、杏鲍菇栽培废弃料棒之一或组合；

所述含有机物的工业生产废渣选自：糠醛渣、甘蔗渣、木糖醇渣之一或组合；

所述禽畜粪便选自：牛粪、羊粪、鸡粪、猪粪之一或组合；

所述油脂工业下脚料选自：豆油油渣、油菜籽油渣、玉米油渣之一或组合。

上述各种原料使用时，需粉碎过2厘米孔筛，或者打碎至粒度2厘米以下。

根据本发明优选的，所述锯末、树枝来源于阔叶树；进一步优选的，锯末和/或树枝在自然环境下放置6个月以上。

根据本发明优选的，所述木质化有机物是锯末，或锯末与棉花秸杆0.5～1.5∶1质量比的组合。

根据本发明优选的，所述纤维化有机物是稻壳，或蘑菇栽培废弃料与稻壳1～1.5∶1质量比的组合。

根据本发明优选的，所述含有机物的工业生产废渣是糠醛渣，或糠醛渣与木糖醇渣0.5～1∶1质量比的组合，或者甘蔗渣与木糖醇渣1.5～2∶1质量比的组合。

根据本发明优选的，所述禽畜粪便是牛粪，或牛粪与马粪2～2.5∶1质量比的组合。

根据本发明优选的，所述油脂工业下脚料是豆油油渣，或豆油油渣与油菜籽油渣0.5～1∶1质量比的组合，或者玉米油渣与豆油油渣1∶1.5～2组合。

根据本发明优选的，有机物原料按质量份为木质化有机物45份、纤维化有机物25份、工业生产废渣15份、禽畜粪便10份、油脂工业下脚料5份；

进一步优选的，所述有机物原料按质量份为锯末45份、稻壳25份、糠醛渣和木糖醇渣1∶1质量比组合物15份、牛粪10份、豆油油渣与油菜籽油渣1∶1质量比组合物5份。

根据本发明优选的，所述有氧发酵过程，将有机物原料调节水分含量至60％wt.，发酵温度55℃，保持8天；翻堆后温度升至55℃，再保持8天；每次揭开薄膜通气时间为10分钟；

根据本发明优选的，所述半有氧发酵过程，发酵物料A补足水分至60％wt.，塑料薄膜内空气保持0.5个标准大气压，堆置发酵温度35℃，保持25天；翻堆后温度升至33℃，再保持30天。

上述制备方法中未详细限定的均按现有技术。

根据本发明方法制备的有机肥的应用，用于在砂性土壤上种植的作物；尤其适用于种植在砂性土壤上的块根类作物以及收获地下果实类的作物，如花生等。

本发明方法制备的有机肥的施用方法，优选采用撒施方式，将本发明的有机肥料在作物种植前均匀撒施于土壤表面翻耕入土。

本发明有机肥肥料用量：每亩800～1200公斤。

本发明的优良效果如下：

1、有机肥成分施入土壤不易分解

本发明方法所选用的木质化有机物原料与其它有机原料结合，再配以本发酵工艺，比常规方法生产的有机肥中含有更多的胡敏素(HMr)，抗分解能力强，能在砂性土壤中保留更长时间，持续保持土壤的高肥力环境。

2、工艺简单

本发明有机物的分解、合成特点，特别限定有氧发酵与半有氧发酵结合，并与原料选择、温度调节相结合。工艺简单，操作方便，效果好。

3、提高砂性土壤肥力

砂性土壤颗粒之间空隙大，通气性好，施入土壤的有机肥容易分解，使得有机肥提高土壤肥力的效果不够好。本方法制备的有机肥难分解的成分含量高，能提高土壤肥力效果好。

4、增产效果好

本发明制备的有机肥能显著提高有机肥中胡敏素含量，提高约在15.6～27.2％。因此有机肥能更好的改善砂性土壤结构，增加土壤肥力，提高作物产量。试验结果显示，与对比例相比本发明肥料在砂性土壤种植花生试验增产5.3～7.1％，红薯增产6.4～8.9％。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。以下实施例中所用原料：锯末、棉花秸杆、树枝粉碎过2厘米孔筛，蘑菇栽培废弃料、油渣打碎至粒度2厘米以下。如无特别说明，水分含量％为质量百分比，原料用量均为质量份，原料用量比例均为质量比。

实施例1：一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法，步骤如下：

1、原料选用

锯末45份，稻壳25份，糠醛渣与木糖醇渣1∶1组合物15份，牛粪10份，豆油油渣与油菜籽油渣1∶1组合物5份，将所有原料混合均匀，得有机物混合料；

2、有氧发酵

取上述有机物混合料，调节水分含量至60％wt.，覆盖塑料薄膜堆置发酵，待温度升至55℃，保持8天；翻堆，等温度升至55℃，再保持8天。期间，每天揭开薄膜通气一次，每次通气10分钟。发酵结束，得一次发酵物料A；

3、半有氧发酵

将发酵物料A补足水分至60％wt.，覆盖塑料薄膜，抽出薄膜内的空气，保持薄膜内部气压在0.5个标准大气压(0.05MPa)，堆置发酵，待温度升至35℃，保持25天；翻堆，等温度升至33℃，再保持30天。得二次发酵物料B；

4、将发酵物料B烘干，造粒，得颗粒状有机肥。

实施例2：一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法，步骤如下：

1、原料选用

粉碎的棉花秸杆50份，玉米芯20份，甘蔗渣与木糖醇渣2∶1组合物10份，鸡粪13份，玉米油渣与豆油油渣1∶2组合物7份，将所有原料混合均匀，得有机物混合料；

2、有氧发酵

取上述有机物混合料，调节水分含量至58％wt.，覆盖塑料薄膜堆置发酵，待温度升至58℃，保持7天；翻堆，等温度升至50℃，再保持10天。期间，每天揭开薄膜通气一次，每次通气8分钟。发酵结束，得一次发酵物料A；

3、半有氧发酵。

将发酵物料A补足水分至58％wt.，覆盖塑料薄膜，抽出薄膜内的空气，保持薄膜内部气压在0.4个标准大气压(0.04MPa)，堆置发酵，待温度升至37℃，保持20天；翻堆，等温度升至30℃，再保持35天。得二次发酵物料B；

4、将发酵物料B烘干，得粉末状有机肥。

实施例3：一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法，步骤如下：

1、原料选用

锯末与棉花秸杆1∶1组合物47份，蘑菇栽培废弃料与稻壳1∶1组合物23份，糠醛渣12份，牛粪与马粪2∶1组合物15份，豆油油渣3份，将所有原料混合均匀，得有机物混合料；

2、有氧发酵

取上述有机物混合料，调节水分含量至55％wt.，覆盖塑料薄膜堆置发酵，待温度升至50℃，保持10天；翻堆，等温度升至60℃，再保持6天。期间，每天揭开薄膜通气一次，每次通气15分钟。发酵结束，得一次发酵物料A；

3、半有氧发酵。

将发酵物料A补足水分至63％wt.，覆盖塑料薄膜，抽出薄膜内的空气，保持薄膜内部气压在0.6个标准大气压(0.06MPa)，堆置发酵，待温度升至30℃，保持30天；翻堆，等温度升至35℃，再保持28天。得二次发酵物料B；

4、将发酵物料B烘干，造粒，得颗粒状有机肥。

实施例4：一种适用于砂性土壤的有机肥的制备方法，步骤如下：

1、原料选用

粉碎的杨树树枝与锯末1∶1组合物40份，杏鲍菇栽培废弃料与玉米芯1∶1组合物30份，木糖醇渣18份，猪粪与鸡粪1∶1组合物8份，油菜籽油渣4份，将所有原料混合均匀，得有机物混合料；

2、有氧发酵

取上述有机物混合料，调节水分含量至62％wt.，覆盖塑料薄膜堆置发酵，待温度升至60℃，保持6天；翻堆，等温度升至53℃，再保持7天。期间，每天揭开薄膜通气一次，每次通气12分钟。发酵结束，得一次发酵物料A；

3、半有氧发酵。

将发酵物料A补足水分至55％wt.，覆盖塑料薄膜，抽出薄膜内的空气，保持薄膜内部气压在0.3个标准大气压(0.03MPa)，堆置发酵，待温度升至33℃，保持28天；翻堆，等温度升至37℃，再保持33天。得二次发酵物料B；

4、将发酵物料B烘干，得粉末状有机肥。

对比例：山东佐田氏生物科技有限公司按常规方法生产的有机肥，其原料为糠醛渣、稻壳、猪粪以5∶3.5∶1.5的比例的混合有机物，采用条垛式堆置发酵，水分调至约60％wt.，每7天翻堆1次，发酵时间49天。

实施例1～4和对比例的大田应用试验：

试验时间：2015年5月至2015年10月；

试验土壤：均为砂壤土；

一、试验地点：山东省莱阳市，作物：花生；

二、试验地点：山东省泰安市，作物：红薯；

两处试验均设实施例1～4和对比例共5个处理，花生试验每个小区面积30平方米，实施例1～4的有机肥用量每亩900公斤；红薯试验小区面积50平方米，实施例1～4的有机肥用量每亩1000公斤。本发明实施例制备的肥料和对比例肥料用量相同，施用方法是在作物种植前均匀撒施于土壤表面翻耕入土，其它肥料施用按农民习惯统一进行，所有的管理措施一致。应用效果见表1。

表1.与对比例相比实施例1～4的应用

本发明肥料	有机肥胡敏素增加％	花生增产效率％	红薯增产效率％
				实施例1	27.2	7.1	8.2
实施例2	19.3	6.2	7.3
				实施例3	25.6	5.9	8.9
实施例4	15.6	5.3	6.4

Claims (10)

1.一种用于砂性土壤的有机肥的制备方法，包括步骤：

(1)、原料

按质量份，木质化有机物40～50份，纤维化有机物20～30份，有机物的工业生产废渣10～20份，禽畜粪便5～15份，油脂工业下脚料3～8份，混合均匀，得有机物混合料；

(2)、有氧发酵

取步骤(1)制备的有机物混合料，调节水分含量至55～63％wt.，覆盖塑料薄膜堆置发酵，待温度升至50℃～60℃，保持6～10天；翻堆，等温度升至50℃～60℃，再保持6～10天；期间，每天揭开薄膜通气一次，每次通气8～15分钟；发酵结束，得一次发酵物料A；

(3)、半有氧发酵；

将发酵物料A补足水分至55～65％wt.，覆盖塑料薄膜，抽出薄膜内的空气，保持薄膜内部气压在0.3～0.6个标准大气压，堆置发酵，待温度升至30℃～37℃，保持20～30天；翻堆，等温度升至30℃～37℃，再保持25～35天；得二次发酵物料B；

(4)、将发酵物料B烘干，即得粉末状有机肥；或者继续造粒，得颗粒状有机肥。

2.如权利要求1所述的用于砂性土壤的有机肥的制备方法，其特征在于，

所述木质化有机物选自：锯末、树枝、棉花秸杆之一或组合；

所述纤维化有机物选自：玉米芯，稻壳，蘑菇、杏鲍菇栽培废弃料棒之一或组合；

所述含有机物的工业生产废渣选自：糠醛渣、甘蔗渣、木糖醇渣之一或组合；

所述禽畜粪便选自：牛粪、羊粪、鸡粪、猪粪之一或组合；

所述油脂工业下脚料选自：豆油油渣、油菜籽油渣、玉米油渣之一或组合。

3.如权利要求2所述的用于砂性土壤的有机肥的制备方法，其特征在于，所述锯末、树枝来源于阔叶树；优选的，所述木质化有机物是锯末或锯末与棉花秸杆0.5～1.5∶1质量比的组合。

4.如权利要求2所述的用于砂性土壤的有机肥的制备方法，其特征在于，所述含有机物的工业生产废渣是糠醛渣与木糖醇渣0.5～1∶1质量比的组合，或者，甘蔗渣与木糖醇渣1.5～2∶1质量比的组合。

5.如权利要求2所述的用于砂性土壤的有机肥的制备方法，其特征在于，所述油脂工业下脚料是豆油油渣与油菜籽油渣0.5～1∶1组合，或者，玉米油渣与豆油油渣1∶1.5～2组合。

6.如权利要求1或2所述的用于砂性土壤的有机肥的制备方法，其特征在于，所述原料按质量份为：木质化有机物45份、纤维化有机物25份、工业生产废渣15份、禽畜粪便10份、油脂工业下脚料5份。

7.如权利要求1或2所述的用于砂性土壤的有机肥的制备方法，其特征在于，所述原料按质量份为锯末45份、稻壳25份、糠醛渣和木糖醇渣1∶1质量比组合物15份、牛粪10份、豆油油渣与油菜籽油渣1∶1质量比组合物5份。

8.如权利要求1-7任一项所述的用于砂性土壤的有机肥的制备方法，其特征在于，所述有氧发酵过程，将有机物原料调节水分含量至60％wt.，发酵温度55℃，保持8天；翻堆后温度升至55℃，再保持8天；每次揭开薄膜通气时间为10分钟；

所述半有氧发酵过程，发酵物料A补足水分至60％wt.，塑料薄膜内空气保持0.5个标准大气压，堆置发酵温度35℃，保持25天；翻堆后温度升至33℃，再保持30天。

9.权利要求1-8任一项方法制备的有机肥的应用，用于在砂性土壤上的种植的作物；尤其适用于种植在砂性土壤上的块根类作物以及收获地下果实类的作物。

10.权利要求9所述的有机肥的应用，其特征在于，采用撒施方式，将所述有机肥在作物种植前均匀撒施于土壤表面翻耕入土，所述有机肥用量为每亩800～1200公斤。