CN106278645A - 一种秸秆有机腐植土、制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种秸秆有机腐植土、制备方法及应用。本发明腐植土以玉米秸秆，玉米芯和/或稻谷脱粒剩余物以及有机肥料为主要原料，从而进一步发酵所得的有机腐植土具有结构疏松、营养丰富同时还具有良好的保温、保湿效果，可以用于作物育秧育苗，且无需额外使用肥料或其他有机自然土壤。同时，本发明制备方法中，通过将秸秆以及有机肥料粉碎，并堆肥，然后在特定条件下进行发酵，从而使得本发明所制得的腐植土具有丰富的作物生长必须营养物质，并适于作物育秧培苗。

Description

一种秸秆有机腐植土、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及腐植土领域，具体而言，涉及一种秸秆有机腐植土、制备方法及应用。
背景技术
农作物秸秆是农作物收获籽食的剩余部分，在现有的农业生产中，农作物秸秆基本上都在农田里直接焚烧，或者是用于取暖。然而，由于秸秆燃烧值比较低，所以取暖所用秸秆占每年所产生秸秆总量的比例较低，大部分秸秆还是会被就地焚烧致，这种秸秆处理的方法不仅会带来较为严重的空气污染，还会使得耕地土质受损，土壤结构遭到破坏，甚至还会可能引发火灾。因而，如何有效利用秸秆一致也是人们关注的重点。
现代农业中，为了提高作物产量，往往会使用大量的化肥，而化肥的使用对于土壤也是具有破坏作用的，同时大量化肥的使用也会带来一定的污染；同时，随水田面积的增加扩大以及花卉、水果等经济作物培育的不断增加，育秧土的用量也快速增长，这就使得人们只能不断地去自然中挖取肥沃的土壤，而这也会进一步导致自然地表植被的破坏，并加快了土地沙化。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种秸秆有机腐植土，所述的腐植土以玉米秸秆，玉米芯和/或稻谷脱粒剩余物以及有机肥料为主要原料，从而进一步发酵所得的有机腐植土具有结构疏松、营养丰富同时还具有良好的保温、保湿效果，可以用于作物育秧育苗，且无需额外使用肥料或其他有机自然土壤，从而也解决了现有技术中对农作物秸秆利用不充分、育秧育苗会破坏环境等的问题。
本发明的第二目的在于提供所述秸秆有机腐植土的制备方法，该方法中，通过将秸秆以及有机肥料粉碎，并堆肥，然后在特定条件下进行发酵，从而使得本发明所制得的腐植土具有丰富的作物生长必须营养物质，并适于作物育秧培苗。
本发明的第三个目的在于提供所述秸秆有机腐植土的用途。本发明腐植土营养物质丰富，因而适于作物培养生长。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种秸秆有机腐植土，按照重量份数，所述腐植土主要由以下组分制成：玉米秸秆300～600份，家畜粪便300～500份，化肥30～50份，秸秆分解剂0.5～2份，稻谷脱粒剩余物450～800份和/或玉米芯300～500份；
其中，所述家畜粪便为猪、马、牛或者羊粪中的一种或者几种粪便的混合粪便
其中，所述稻谷脱粒剩余物为300～400份稻秆以及150～400份稻壳的混合物。
本发明中，通过将玉米秸秆、玉米芯和/或稻谷脱粒剩余物、动物粪便以及其他辅料配合使用并发酵以制备的腐植土，具有所制得的有机腐植土结构疏松、营养丰富同时还具有良好的保温、保湿效果等优点。
可选的，本发明中，所述化肥为三胺、硫基机复合肥中的一种或两种的混合化肥。
可选的，按照重量份数计，本发明腐植土由以下组分制成：玉米秸秆300～600份，例如可以为，但不限于350、400、450、500或者550份；玉米芯300～500份，例如可以为，但不限于350、400或者450份；羊粪300～500份，例如可以为，但不限于350、400或者450份，秸秆分解剂0.5～2份，例如可以为，但不限于1份或者1.5份；以及三胺30～50份，例如可以为，但不限于35、40或者45份。
可选的，按照重量份数计，本发明腐植土由以下组分制成：玉米秸秆300～600份，例如可以为，但不限于350、400、450、500或者550份；玉米芯300～500份，例如可以为，但不限于350、400或者450份；稻秆300～400份，例如可以为，但不限于350份等；稻壳150～400，例如可以为，但不限于200、250、300或者350份；羊粪150～250份，例如可以为200份等；牛粪150～250份，例如可以为200份等；秸秆分解剂0.5～2份，例如可以为，但不限于1份或者1.5份；以及三胺30～50份，例如可以为，但不限于35、40或者45份。
可选的，按照重量份数计，本发明腐植土由以下组分制成：玉米秸秆300～600份，例如可以为，但不限于350、400、450、500或者550份；稻秆300～400份，例如可以为，但不限于350份等；稻壳150～400，例如可以为，但不限于200、250、300或者350份；羊粪150～250份，例如可以为200份等；猪粪150～250份，例如可以为200份等；秸秆分解剂0.5～2份，例如可以为，但不限于1份或者1.5份；以及硫基机复合肥30～50份，例如可以为，但不限于35、40或者45份。
同时，本发明还提供了所述秸秆有机腐植土的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将玉米秸秆，玉米芯和/或稻谷脱粒剩余物粉碎，得到秸秆粉料；将家畜粪便晾干粉碎，得到粪便粉料；
(2)向秸秆粉料中加入溶有秸秆分解剂的水中，并搅匀；然后，加入粪便粉料并搅匀，得到混合料；
(3)将混合料堆成梯形长堆，并得到料堆；
(4)在料堆中水平插入带孔管路，并由锅炉经带孔管路对料堆进行加热；
(5)将料堆加热至温度达到35～40℃，并保温；然后，将料堆继续加热至45～50℃后停止加热，并在18～24h后进行翻堆，并得到梯形长堆，即为翻堆后堆料；然后，在梯形长堆侧面每间隔50～60cm打通一个通气孔，并进行自然发酵；
(6)当翻堆后堆料的温度达到50～55℃后，继续自然发酵10～15h，然后进行二次翻堆，同时在翻堆过程中加入化肥并与堆料混合均匀，并得到梯形长堆，即为二次翻堆后堆料；然后，在梯形长堆侧面每间隔50～60cm打通一个通气孔，并进行自然发酵；
(7)当二次翻堆后堆料的温度达到60～65℃后，继续自然发酵6～10h，然后将堆料摊开进行凉料，即得到所述秸秆有机腐植土。
可选的，本发明中，步骤(1)中所述将玉米秸秆，玉米芯或者稻秆、稻壳粉碎为将玉米秸秆，玉米芯或者稻秆、稻壳粉碎至粒径为0.5～0.8cm，例如可以为，但不限于0.6或者0.7cm；将家畜粪便晾干粉碎为将将家畜粪便晾干粉碎粒径为0.5～1.5cm，例如可以为，但不限于0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3或者1.4cm。
可选的，本发明中，步骤(2)中还包括在加入粪便粉料并搅匀后，进一步加入水，并将所得到的混合料的湿度控制为50～60％。
可选的，本发明中，步骤(3)中，堆料的高度为1.2～1.5m，堆料的底面宽度为1.8～2m，堆料的顶面宽度为0.5～0.6m。
可选的，本发明中，步骤(4)中，带孔管路与堆料的底面的距离为0.5～0.6m。进一步的，所述带孔管路为带孔钢管。
本发明中，步骤(4)中还进一步包括在料堆中放置温度计的步骤；其中，料堆的两端以及中部均放置一个温度计，温度计插入料堆内部，并距离料堆表面25cm处。
可选的，本发明中，步骤(5)中所述步骤(5)中所述保温的时间为20～24h。
可选的，本发明中，步骤(5)中所述通气孔的直径为3～7cm；优选的，本发明中，所述通气孔的直径为5～6cm。
本发明中，步骤(5)所述翻堆为将堆料上下颠倒，将梯形长堆顶部温度较高的堆料置于梯形长堆底部，将底端温度较低的堆料置于梯形长堆顶部；并得到高度为1.2～1.5m，底面宽度为1.8～2m，顶面宽度为0.5～0.6m的梯形长堆。然后，在梯形长堆的两端以及中部均放置一个温度计，温度计插入料堆内部，并距离料堆表面25cm处。
本发明中，步骤(6)所述的二次翻堆为将保温后的堆料上下颠倒，将梯形长堆顶部温度较高的堆料置于梯形长堆底部，将底端温度较低的堆料置于梯形长堆顶部；并得到高度为1.2～1.5m，底面宽度为1.8～2m，顶面宽度为0.5～0.6m的梯形长堆。然后，在梯形长堆的两端以及中部均放置一个温度计，温度计插入料堆内部，并距离料堆表面25cm处。
进一步的，本发明还提供了所述秸秆有机腐植土在农作物培育中的应用。
可选的，本发明中，所述农作物为粮食作物、蔬菜、水果、花卉或树木。
可选的，本发明中，所述粮食作物为水稻。
可选的，本发明中，所述水果为葡萄。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明有机腐植土以玉米秸秆，玉米芯和/或稻谷脱粒剩余物以及有机肥料为主要原料，从而进一步发酵所得的有机腐植土具有结构疏松、营养丰富同时还具有良好的保温、保湿效果，并可以用于作物育秧育苗，且无需额外使用肥料或其他有机自然土壤；
(2)本发明方法通过将本发明有机腐植土原料组分在特定条件下发酵，从而使得本发明所制得的腐植土具有丰富的作物生长必须营养物质，并适于作物育秧培苗。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
按照重量份数，600份玉米秸秆，450份玉米芯300～500份，400份羊粪，1份秸秆40份三胺；分别称取各原料；
然后，按照如下步骤制备有机秸秆腐植土：
①粉料：先将玉米杆、稻草、玉米芯粉碎至0.6厘米备用，再将牛羊粪晾干，粉碎成1厘米备用。
②拌料：向秸秆粉料中加入溶有秸秆分解剂的水中，并搅匀；然后，加入粪便粉料并搅匀，得到混合料；并向混合料中加入适量的水，以保持混合料的相对湿度为55％，即可进行发酵。
③建堆：将搅拌好的料进行堆堆，并得到底宽1.8～2米、堆高1.2米以及堆顶宽0.6米的梯形长堆，即为堆料。
④预热：用事先打好孔的钢管，从料堆的一侧插入水平插向另一侧，并使得钢管距离底面0.5m；然后，由常压充气炉通过钢管对料堆进行加热；同时，在堆料的两端以及中部均放置一个温度计，温度计插入料堆内部，并距离料堆表面25cm处；
⑤翻堆：料堆温度达到40℃时开始记时，并保温发酵24小时；然后将堆料加热至50℃，并停止加热，继续发酵；然后在24h之后进行翻堆；
翻堆要求将料堆上下颠倒，即，将梯形长堆顶部温度较高的堆料置于梯形长堆底部，将底端温度较低的堆料置于梯形长堆顶部；并得到高度为1.2～1.5m，底面宽度为1.8～2m，顶面宽度为0.5～0.6m的梯形长堆；同时，在翻堆过程中加入适量的水，并使得梯形长堆的湿度达到55％；然后，在梯形长堆侧面每间隔50～60cm打通一个通气孔；
接着，在梯形长堆的两端以及中部均放置一个温度计，温度计插入料堆内部，并距离料堆表面25cm处，并继续发酵；
⑥二次翻堆:当翻堆后堆料的温度达到55℃后，保温发酵12h，然后进行二次翻堆，并翻堆过程中加入三胺20kg，并混合均匀；
然后，将二次翻堆后的堆料中加入适量的水，并使得梯形长堆的湿度达到55％；然后，在梯形长堆侧面每间隔50～60cm打通一个通气孔；
接着，在梯形长堆的两端以及中部均放置一个温度计，温度计插入料堆内部，并距离料堆表面25cm处，并继续发酵；
其中，二次翻堆为将料堆上下颠倒，即，将梯形长堆顶部温度较高的堆料置于梯形长堆底部，将底端温度较低的堆料置于梯形长堆顶部；并得到高度为1.2～1.5m，底面宽度为1.8～2m，顶面宽度为0.5～0.6m的梯形长堆；
⑦成料：二次翻堆后堆料的温度达到60℃后，继续发酵8h；然后，将堆料摊开晾凉，即为实施例1的有机秸秆腐植土；
实施例1的有机秸秆腐植土为褐色，并散发酸香味，并含有大量的放线菌的生成，可以进一步自然风干之后装袋。
实施例2
按照质量份数，300份玉米秸秆，300份玉米芯，300份稻秆，150份稻壳，200份羊粪150～250份200份牛粪150～250份，1份秸秆分解剂以及40份三胺30～50份，分别称取适量各原料。然后，按照实施例1所述的方法制备得到实施例2的有机秸秆腐植土。
实施例3
按照质量份数，350份玉米秸秆，350份稻秆,350份稻壳，200份羊粪150～250份，200份猪粪150～250份，1份秸秆分解剂以及40份硫基机复合肥，分别称取适量各原料。然后，按照实施例1所述的方法制备得到实施例3的有机秸秆腐植土。
实验例1
分别取等量实施例1、实施例2以及实施例3的有机秸秆腐植土，不经消毒或酸度调节，直接作为水稻育秧土，并以同一批次的饱满的水稻种子为实验材料，在春季塑料大棚种进行水稻育秧；每种有机秸秆腐植土播种100粒水稻种子，并在育秧过程中浇灌适量的水。然后，分别统计和并计算各组水稻种子的发芽率，结果如下所示；
实验组 发芽率(×100％)
实施例1 93
实施例2 90
实施例3 87
同时，分别对各组发芽水稻进行根系检测，结果发现实施例1发芽水稻的根系最为密集。
同时，分别取等量实施例1、实施例2以及实施例3的有机秸秆腐植土；然后，分别将丁香花种子分别放入装有实施例1、实施例2以及实施例3腐植土的营养钵中；其中，每种腐植土分别装入10个营养钵中，每个营养钵中放入2颗丁香花种子。然后，将装有丁香花种子的营养钵在光照适宜的条件下进行培养，后，分别统计和并计算各组水稻种子的发芽率，结果如下所示；
实验组 发芽率(×100％)
实施例1 71
实施例2 76
实施例3 83
同时，分别对各组发芽丁香花进行检测，结果发现实施例3发芽丁香花出苗高度最高，且长势最好。
由此可见，本发明腐植土能够有效保障花卉的发芽率，并能够使得花卉能够在春季低温条件下仍实现较高的发芽存活率。
同时，分别取等量实施例1、实施例2以及实施例3的有机秸秆腐植土，并作为树苗移栽用土，具体方法如下：
在春季荒山地表挖出一米见方的土坑，并在土坑四壁衬上塑料薄膜，然后，放入本发明有机秸秆腐植土，并将树苗栽种于腐植土中，并灌浇足量的水，然后，在不加水的情况下，培育树苗；
其中，每种腐植土中育苗20棵，并在3个月后对各组树苗存活率进行检测，结果如下：
实验组 存活率(×100％)
实施例1 85
实施例2 90
实施例3 80
由此可见，本发明腐植土具有良好的保湿性，能够适用于荒山等缺水地区树苗移栽绿化用土。
同时，分别以实施例1、实施例2以及实施例3的腐植土为培育用土，并在葡萄园中栽培葡萄苗，然后，在葡萄苗过冬后，分别对使用各组腐植土的葡萄苗进行存活率检测，结果如下：
实验组 存活率(×100％)
实施例1 90
实施例2 83
实施例3 95
由此可见，本发明腐植土具有良好的保温性能，并能够保证葡萄苗安全过冬。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种秸秆有机腐植土，其特征在于，按照重量份数，所述腐植土主要由以下组分制成：玉米秸秆300～600份，家畜粪便300～500份，化肥30～50份，秸秆分解剂0.5～2份，以及稻谷脱粒剩余物450～800份和/或玉米芯300～500份；
其中，所述家畜粪便为猪、马、牛或者羊粪中的一种或者几种粪便的混合粪便
其中，所述稻谷脱粒剩余物为300～400份稻秆以及150～400份稻壳的混合物。
2.权利要求1所述秸秆有机腐植土的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将玉米秸秆，玉米芯和/或稻谷脱粒剩余物粉碎，得到秸秆粉料；将家畜粪便晾干粉碎，得到粪便粉料；
(2)向秸秆粉料中加入溶有秸秆分解剂的水中，并搅匀；然后，加入粪便粉料并搅匀，得到混合料；
(3)将混合料堆成梯形长堆，并得到料堆；
(4)在料堆中水平插入带孔管路，并由锅炉经带孔管路对料堆进行加热；
(5)将料堆加热至温度达到35～40℃，并保温；然后，将料堆继续加热至45～50℃后停止加热，并在18～24h后进行翻堆，并得到梯形长堆，即为翻堆后堆料；然后，在梯形长堆侧面每间隔50～60cm打通一个通气孔，并进行自然发酵；
(6)当翻堆后堆料的温度达到50～55℃后，继续自然发酵10～15h，然后进行二次翻堆，同时在翻堆过程中加入化肥并与堆料混合均匀，并得到梯形长堆，即为二次翻堆后堆料；然后，在梯形长堆侧面每间隔50～60cm打通一个通气孔，并进行自然发酵；
(7)当二次翻堆后堆料的温度达到60～65℃后，继续自然发酵6～10h，然后将堆料摊开进行凉料，即得到所述秸秆有机腐植土。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述将玉米秸秆，玉米芯或者稻秆、稻壳粉碎为将玉米秸秆，玉米芯或者稻秆、稻壳粉碎至粒径为0.5～0.8cm；将家畜粪便晾干粉碎为将将家畜粪便晾干粉碎粒径为0.5～1.5cm。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中还包括在加入粪便粉料并搅匀后，进一步加入水，并将所得到的混合料的湿度控制为50～60％。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，堆料的高度为1.2～1.5m，堆料的底面宽度为1.8～2m，堆料的顶面宽度为0.5～0.6m。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，带孔管路与堆料的底面的距离为0.5～0.6m。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述保温的时间为20～24h。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述通气孔的直径为3～7cm。
9.权利要求1所述秸秆有机腐植土在农作物培育中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述农作物为粮食作物、蔬菜、水果、花卉或树木。
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