CN106565342A - 甜叶菊有机碳肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明甜叶菊有机碳肥及其制备方法，涉及一种用废物制成的肥料，特别是涉及一种用于甜叶菊的有机碳肥。其目的是为了提供一种集营养、改土、保水、环保为一体的一种甜叶菊有机碳肥。本发明有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆24～30份，牛粪16～20份，糠醛渣11～14份，草碳9～12份，菇渣7～10份，羊粪6～8份，甜叶菊渣2～3.8份，生物有机肥1.6～1.95份，玉米秸秆发酵剂0.1～0.2份，耐滴奈乐菌0.04～0.05份。本发明的制备方法包括：物料预处理；物料发酵处理；风干处理；粉碎处理。本发明的甜叶菊有机碳肥解决了甘肃河西走廊甜叶菊种植田氮磷比例失衡的疑难问题。本发明用于农业化肥技术领域。

Description

甜叶菊有机碳肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用废物制成的肥料，特别是涉及一种用于甜叶菊的有机碳肥。
背景技术
甘肃省甜叶菊栽培面积已发展为60万亩，目前日益凸显的主要问题是：甜叶菊种植年面积大，传统化肥超施用，导致甜叶菊种植田有机质含量低，土壤板结，土壤贮水能力差，甜叶菊品质差，产量低的瓶颈问题。
传统的利用发酵技术制造有机肥的堆肥方法是将农作物秸秆、树叶、及稻壳、果渣、酒糟、蘑菇菌棒渣、茶渣、饼粕等农产品加工废弃物组成的生物物料与泥土交替地逐层堆放，每层厚度15-20厘米的生物物料上均匀泼洒好氧高温发酵菌的稀释液后加盖一层薄土；其中好氧高温发酵菌剂的使用量约为生物物料重量的0.2％；堆高到1.2米左右在堆的外面糊一层泥土或用塑料薄膜包裹。为了保证生物物料充分发酵转化，需要反复多次翻堆(摊开和重建发酵堆)。最后使用滚筒在80℃以上的高温烘干，制成便于运输的商业化产品。由于传统有机肥只关注氮、磷、钾含量的定位的错误，这类有机肥料的生产工艺不考虑制造和保存有效碳，生物有机物料经好氧高温发酵和多次翻堆，其中大量的生物有机质分解为H2O和CO2气体排掉，又经滚筒高温烘干，不但更多地排掉CO2，残存的小分子水溶有机碳也因80℃以上的高温而缩合成大分子，生产出来的有机肥料成了一堆缺少精髓的空壳。
发明内容
本发明是为了解决以上技术问题，将玉米秸秆、牛粪、糠醛渣、草碳、菇渣、羊粪、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌按比例混合，采用生物化学发酵技术合成一种集营养、改土、保水、环保为一体的一种甜叶菊有机碳肥。
本发明涉及一种甜叶菊有机碳肥，所述有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆24～30份，牛粪16～20份，糠醛渣11～14份，草碳9～12份，菇渣7～10份，羊粪6～8份，甜叶菊渣2～3.8份，生物有机肥1.6～1.95份，玉米秸秆发酵剂0.1～0.2份，耐滴奈乐菌0.04～0.05份。
优选地，所述有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆25～29份，牛粪17～19份，糠醛渣11.5～13.5份，草碳9.5～11.5份，菇渣7.5～9.5份，羊粪6.3～7.8份，甜叶菊渣2.3～3.6份，生物有机肥1.65～1.9份，玉米秸秆发酵剂0.12～0.18份，耐滴奈乐菌0.041～0.048份。
优选地，所述有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆26～28份，牛粪17.5～18.5份，糠醛渣12～13份，草碳10～11份，菇渣8～9份，羊粪6.7～7.3份，甜叶菊渣2.7～3.3份，生物有机肥1.7～1.8份，玉米秸秆发酵剂0.14～0.17份，耐滴奈乐菌0.043～0.046份。
优选地，所述有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆27份，牛粪18份，糠醛渣12.5份，草碳10.5份，菇渣8.5份，羊粪7份，甜叶菊渣3份，生物有机肥1.75份，玉米秸秆发酵剂0.15份，耐滴奈乐菌0.045份。
优选地，所述玉米秸秆，粒径为2～5mm；
所述牛粪，粒径为2～5mm；
所述糠醛渣，粒径为2～5mm；
所述草碳，粒径为2～5mm；
所述菇渣，粒径为2～5mm；
所述羊粪，粒径为2～5mm；
所述甜叶菊渣，粒径为2～5mm；
所述生物有机肥，粒径为2～5mm；
所述玉米秸秆发酵剂，粒径为1～2mm；
所述耐滴奈乐菌，粒径为1～2mm。
本发明还涉及一种甜叶菊有机碳肥的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)物料预处理：将玉米秸秆切成长度为2～5cm节段；将牛粪、菇渣、羊粪分别碾成粒径为1～3cm颗粒；糠醛渣、草碳、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌过孔径为0.50～1cm的筛备用；
(2)物料发酵处理：将玉米秸秆、牛粪、糠醛渣、草碳、菇渣、羊粪、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌混合均匀，调整混合物的含水量为按50～60％，堆成高度为2.50～3m的梯形，每隔30天倒翻1次，每次倒翻后喷水使其湿度为50～60％，连续发酵150～180天，得到发酵后的有机碳肥；
(3)风干处理：将步骤(2)得到的发酵后的有机碳肥放在阴凉干燥处风干至含水量小于5％；
(4)粉碎处理：将步骤(3)风干后的有机碳肥粉碎，过5mm筛，即制得甜叶菊有机碳肥。
本发明的甜叶菊有机碳肥及其制备方法与现有技术不同之处在于：
(1)本发明的甜叶菊有机碳肥中各组份配方比例是根据甘肃河西走廊土壤养分丰缺指标和甜叶菊对氮磷钾的吸收比例而专门设计的，解决了甘肃河西走廊甜叶菊种植田氮磷比例失衡的疑难问题。
(2)本发明的甜叶菊有机碳肥，可以替代传统化肥，解决了甜叶菊施用传统化肥品质差和农业面源污染的瓶颈问题。
(3)本发明选用的牛粪、菇渣、羊粪和甜叶菊渣是一种含碳量高的农业有机废弃物，采用牛粪、菇渣、羊粪和甜叶菊渣做原料不但增加了土壤有机碳的投入量，而且促进了牛粪、菇渣、羊粪和甜叶菊渣资源的循环利用，解决了土壤有机碳含量低的瓶颈问题。
(4)本发明选用的玉米秸秆含有机碳87.10％，采用玉米秸秆做原料不但增加了土壤有机碳的投入量，而且减轻了玉米秸秆的焚烧，促进了玉米秸秆的循环利用，解决了玉米秸秆的焚烧对空气的污染问题。
(5)本发明选用的玉米秸秆、牛粪、草炭、菇渣、羊粪和甜叶菊渣含有丰富的有机质，这些有机质在土壤中合成腐殖质，腐殖质的吸水倍率很大，平均吸水倍率为500％，在提高土壤持水性能方面具有重要的作用，解决了甘肃河西走廊土壤保水能力差的问题；腐殖质的官能团羧基解离后将羧酸根带负电荷，吸附河西走廊土壤种的钙离子，形成团粒结构，协调了土壤的水、肥、气、热。解决了甜叶菊种植田土壤板结的问题。
(6)本发明选用的生物有机肥，具有疏松土壤和抗重茬作用，解决了甘肃河西走廊甜叶菊种植田连作障碍的问题。
(7)本发明选用的耐滴奈乐菌能够分解玉米秸秆纤维素、半纤维素、木质素，能迅速将秸秆堆料中的碳、氮、磷、钾、硫等分解矿化，形成简单有机物，从而进一步分解为作物可吸收的无机物，解决了玉米秸秆纤维素、半纤维素、木质素含量高，分解时间长和分解不彻底的问题。
(8)本发明选用的耐滴奈乐菌，可以促进土壤中有益微生物的大量繁殖，改善土壤生态质量，解决土壤中有益微生物数量少的问题。
(9)本发明的混合堆置发酵方式使得本发明制得的甜叶菊有机碳肥速效氮磷钾含量高，施用后土壤中有益菌的含量显著提高，且氮磷钾的植物利用率高、肥效长，从而提高甜叶菊的质量和产量。
具体实施方式
通过以下实施例和验证试验对本发明的甜叶菊有机碳肥及其制备方法作进一步的说明。
实施例1
本实施例的甜叶菊有机碳肥按以下步骤制备，具体原料使用量如表1所示：
(1)物料预处理：将玉米秸秆切成长度为2～5cm节段；将牛粪、菇渣、羊粪分别碾成粒径为1～3cm颗粒；糠醛渣、草碳、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌过孔径为0.5cm的筛备用；
(2)物料发酵处理：将玉米秸秆、牛粪、糠醛渣、草碳、菇渣、羊粪、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌混合均匀，调整混合物的含水量为按50％，堆成高度为2.5m的梯形，每隔30天倒翻1次，每次倒翻后喷水使其湿度为50％，连续发酵150天，得到发酵后的有机碳肥；
(3)风干处理：将步骤(2)得到的发酵后的有机碳肥放在阴凉干燥处风干至含水量为4.95％；
(4)粉碎处理：将步骤(3)风干后的有机碳肥粉碎，过5mm筛，即制得甜叶菊有机碳肥。
实施例2
本实施例的甜叶菊有机碳肥按以下步骤制备，具体原料使用量如表1所示：
(1)物料预处理：将玉米秸秆切成长度为2～5cm节段；将牛粪、菇渣、羊粪分别碾成粒径为1～3cm颗粒；糠醛渣、草碳、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌过孔径为1cm的筛备用；
(2)物料发酵处理：将玉米秸秆、牛粪、糠醛渣、草碳、菇渣、羊粪、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌混合均匀，调整混合物的含水量为按55％，堆成高度为2.8m的梯形，每隔30天倒翻1次，每次倒翻后喷水使其湿度为55％，连续发酵160天，得到发酵后的有机碳肥；
(3)风干处理：将步骤(2)得到的发酵后的有机碳肥放在阴凉干燥处风干至含水量为4％；
(4)粉碎处理：将步骤(3)风干后的有机碳肥粉碎，过5mm筛，即制得甜叶菊有机碳肥。
实施例3
本实施例的甜叶菊有机碳肥按以下步骤制备，具体原料使用量如表1所示：
(1)物料预处理：将玉米秸秆切成长度为2～5cm节段；将牛粪、菇渣、羊粪分别碾成粒径为1～3cm颗粒；糠醛渣、草碳、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌过孔径为0.8cm的筛备用；
(2)物料发酵处理：将玉米秸秆、牛粪、糠醛渣、草碳、菇渣、羊粪、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌混合均匀，调整混合物的含水量为按60％，堆成高度为3m的梯形，每隔30天倒翻1次，每次倒翻后喷水使其湿度为60％，连续发酵180天，得到发酵后的有机碳肥；
(3)风干处理：将步骤(2)得到的发酵后的有机碳肥放在阴凉干燥处风干至含水量小于2％；
(4)粉碎处理：将步骤(3)风干后的有机碳肥粉碎，过5mm筛，即制得甜叶菊有机碳肥。
以上实施例中涉及的原料来源如下：
(1)玉米秸秆，取自制种玉米和大田玉米种植田，含有机碳87.10％，全N 0.48％，全P 0.45％，全K 0.23％。
(2)牛粪，购自牛养殖场，含有机碳34.94％，全N 0.38％，全P 0.10％，全K0.23％。
(3)菇渣，购自食用菌生产基地，含有机碳36.84％，全N 1.02％，全P 0.25％，全K1.11％。
(4)羊粪，购自羊养殖场，含有机碳34.03％，全N0.79％，全P 0.46％，全K 0.43％。
(5)糠醛渣，购自糠醛生产厂家(甘肃临泽县汇隆化工有限责任公司)，含有机质66～70％，C 49～64％，全N 0.50～0.61％，全P 0.30～0.36％，全K 1.10～1.18％，pH为3.1，粒径为2～5mm。
(6)草炭，取自扶顺清原县草市镇，含有机质45～50％，全N 0.30～0.51％，全P0.20～0.26％，全K 0.82～0.96％，pH为4.50，粒径为2～5mm。
(7)甜叶菊渣，购自甜叶菊加工厂，含有机碳23.65％，全N 0.45％，全P 0.36％，全K 0.61％。
(8)生物有机肥，购自北京金必来裕丰力多金肥业有限公司，生产厂家为北京金必来裕丰力多金肥业有限公司，含有机碳45％，腐殖酸5.0％，N 5.25％，P205 3.80％，全K202.95％，枯草芽孢杆菌≥2.0亿/g，粒径为2～5mm。
(9)玉米秸秆发酵剂，购自郑州乐贝丰生物厂，含有效活菌数10亿/g，能够分解纤维素、半纤维素、木质素，能迅速将秸秆堆料中的碳、氮、磷、钾、硫等分解矿化，形成简单有机物，从而进一步分解为作物可吸收的营养成分。
(10)耐滴奈乐菌，购自北京裕丰力多金肥业有限公司，含巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌10亿/g，粒径为0.2～2mm。
表1 实施例1-3中各原料的量及配比(单位：kg)
验证试验1
对实施例1-3中序号1-7生产的产品进行测定，所得结果均符合表2要求。
表2 本发明产品的质量指标
验证试验2
对本发明制得产品的施用效果进行大田验证
试验地点：试验于2011～2013年在甘肃省酒泉市肃州区上坝镇旧沟村进行。参试土壤类型是灌漠土，0～20cm土层理化性质是：有机碳含量11.64g/kg,碱解氮(N)66.32mg/kg,速效磷(P2O5)8.41mg/kg,速效钾(K2O)145.24mg/kg,pH 8.15，参试甜叶菊品种是“江甜一号”，由江苏省东台市农业技术推广中心选育。
试验方法：试验小区面积40m2(8×5)，3次重复，随机区组排列,每个小区四周筑埂，埂宽40cm,埂高30cm,定植时间2013、2014、2015年4月中旬，株距16cm，行距30cm。甜叶菊有机碳肥定植前全部做底肥施入耕作层。甜叶菊收获时分别在试验小区内按S形布点，每个小区采30株样品进行室内测定株高及鲜叶重和干叶重。资料统计方法，取试验结果的平均数统计分析，并进行多重比较，LSR检验。
试验处理：在纯N、P2O5、K2O、投入量相等的条件下(纯N44.53kg/亩，纯P2O5为25.19kg/亩，纯K2O为16.06kg/亩)，试验共设计3组处理——第1组：对照组，不施肥；第2组：传统化肥，尿素75.40kg/亩+磷酸二铵54.76kg/亩+硫酸钾32.12kg/亩；第3组：一种甜叶菊有机碳肥(本发明的甜叶菊有机碳肥，实施例1-4)，一种甜叶菊有机碳肥3650kg/亩。以上每组均3次重复，每组试验结果的各值是取3次的平均值。
数据处理方法：甜叶菊株高及鲜叶重和干叶重，采用DPS V13.0软件分析。
试验结果：参见表3。
表3 本发明甜叶菊有机碳肥与对照组、传统化肥的效果比较
通过表3可以看出，施用本发明一种甜叶菊有机碳肥与传统化肥比较，甜叶菊株高及鲜叶重和干叶重都有明显增加。
对施用本发明产品前后土壤中菌群含量进行检测，所得结果如表4所示。
表4 本发明产品对土壤中菌群含量的影响
由表4可知，施用本发明一种甜叶菊有机碳肥与传统化肥比较，土壤中微生物(真菌、细菌和放线菌)明显增加，微生物数量增加后，促进了土壤中有机态养分和难溶性养分的分解和转化，提高了土壤有效养分的利用率，同时也提高了土壤酶的活性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种甜叶菊有机碳肥，其特征在于，所述有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆24～30份，牛粪16～20份，糠醛渣11～14份，草碳9～12份，菇渣7～10份，羊粪6～8份，甜叶菊渣2～3.8份，生物有机肥1.6～1.95份，玉米秸秆发酵剂0.1～0.2份，耐滴奈乐菌0.04～0.05份。
2.根据权利要求1所述的甜叶菊有机碳肥，其特征在于，所述有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆25～29份，牛粪17～19份，糠醛渣11.5～13.5份，草碳9.5～11.5份，菇渣7.5～9.5份，羊粪6.3～7.8份，甜叶菊渣2.3～3.6份，生物有机肥1.65～1.9份，玉米秸秆发酵剂0.12～0.18份，耐滴奈乐菌0.041～0.048份。
3.根据权利要求2所述的甜叶菊有机碳肥，其特征在于，所述有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆26～28份，牛粪17.5～18.5份，糠醛渣12～13份，草碳10～11份，菇渣8～9份，羊粪6.7～7.3份，甜叶菊渣2.7～3.3份，生物有机肥1.7～1.8份，玉米秸秆发酵剂0.14～0.17份，耐滴奈乐菌0.043～0.046份。
4.根据权利要求3所述的甜叶菊有机碳肥，其特征在于，所述有机碳肥按重量份数包括：玉米秸秆27份，牛粪18份，糠醛渣12.5份，草碳10.5份，菇渣8.5份，羊粪7份，甜叶菊渣3份，生物有机肥1.75份，玉米秸秆发酵剂0.15份，耐滴奈乐菌0.045份。
5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的甜叶菊有机碳肥，其特征在于：
所述玉米秸秆，粒径为2～5mm；
所述牛粪，粒径为2～5mm；
所述糠醛渣，粒径为2～5mm；
所述草碳，粒径为2～5mm；
所述菇渣，粒径为2～5mm；
所述羊粪，粒径为2～5mm；
所述甜叶菊渣，粒径为2～5mm；
所述生物有机肥，粒径为2～5mm；
所述玉米秸秆发酵剂，粒径为1～2mm；
所述耐滴奈乐菌，粒径为1～2mm。
6.一种甜叶菊有机碳肥的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)物料预处理：将玉米秸秆切成长度为2～5cm节段；将牛粪、菇渣、羊粪分别碾成粒径为1～3cm颗粒；糠醛渣、草碳、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌过孔径为0.50～1cm的筛备用；
(2)物料发酵处理：将玉米秸秆、牛粪、糠醛渣、草碳、菇渣、羊粪、甜叶菊渣、生物有机肥、玉米秸秆发酵剂、耐滴奈乐菌混合均匀，调整混合物的含水量为按50～60％，堆成高度为2.50～3m的梯形，每隔30天倒翻1次，每次倒翻后喷水使其湿度为50～60％，连续发酵150～180天，得到发酵后的有机碳肥；
(3)风干处理：将步骤(2)得到的发酵后的有机碳肥放在阴凉干燥处风干至含水量小于5％；
(4)粉碎处理：将步骤(3)风干后的有机碳肥粉碎，过5mm筛，即制得甜叶菊有机碳肥。
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