CN108516896A - 一种生物质秸秆有机肥料及其制备方法 - Google Patents

一种生物质秸秆有机肥料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种生物质秸秆有机肥料及其制备方法，由以下成分制备而成：农作物秸秆、海藻、果皮、牛粪、硅藻土、草木灰、天然粘结液、煤矸石粉、磷矿粉、钾矿粉、发酵菌种、交联剂、纤维素酶和腐熟剂。本发明主要采用植物秸秆为原料，营养元素供给充足、反应条件温和，由其腐熟、复配，无残留、无污染，可以达到改良土壤结构的作用，具有废物利用，具有较大的绿色环保的社会效益。

Description

一种生物质秸秆有机肥料及其制备方法
技术领域
本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种生物质秸秆有机肥料及其制备方法。
背景技术
秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。是一种具有多用途的可再生的生物资源，人们现在对秸秆处理方式最直接的印象就是在田里大量焚烧，每年夏收、秋收之后，田野里火光冲天，浓烟笼罩，有时滚滚浓烟几乎使人窒息，由于焚烧秸秆而造成的机场停运、高速公路封闭的情况时有发生，损失难以计数。所以现在一般采用秸秆还田的方法对秸秆进行处理。
但是现有的秸秆还田技术通过机械方法进行翻田和粉碎耕地，将秸秆翻压进土壤之中，这种方法可以充分利用秸秆的营养物质，但是存在着许多弊端，例如秸秆还田量过大或不均匀易发生土壤微生物（即秸秆转化的微生物）与作物幼苗争夺养分的矛盾，秸秆中的虫卵、带菌体等一些病虫害，在秸秆直接粉碎过程中无法杀死，还田后留在土壤里，病虫害直接发生或者越冬来年发生，所以现有通过秸秆制作成肥料可以有效的解决此类问题。
公开号为CN104803722A，公开了一种利用秸秆制作的有机肥及其制备工艺，通过秸秆预处理，将准备的秸秆按照含水量分成进行晾晒混合、粉碎，把秸秆、辅料、发酵剂混合送入搅拌机内搅拌均匀，加入适量的水上堆发酵，将秸秆在发酵场上堆成梯形条垛并插入标示牌进行标识，在进行翻堆以便充分发酵至上堆物料应无任何异味后结束发酵，把物料进行晾晒，将发酵完成的堆肥在晾晒场地上均匀的摊开，摊晾厚度不能超过20cm，并不时的翻晒使物料均匀快速的晾干，粉碎及筛分，当堆肥晾晒至水分小于25%后就可以通过粉碎并经筛网进行筛分，将粉碎筛分后的肥料进行包装并入库。该工艺制备出的秸秆有机肥，虽然实现了秸秆的废物利用，但是气制备成分太过简单，导致制备出的肥料营养太简单，营养成分含量不高，对作物的施肥效益较小。
公开号为CN104262001A，公开了一种秸秆基树脂肥料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将农作物秸秆粉碎处理后过筛，获得秸秆粉末；步骤2，冷水浴及搅拌条件下向反应器依次加入丙烯酸溶液，丙烯酰胺，聚乙二醇双丙烯酸酯，尿素，K2S2O8，秸秆粉末；然后加水至所需体积，获得单体相；步骤3，向反应器中加入环己烷及司盘-60，缓慢加入步骤2所配好的单体相，随后加入Na2SO3，反应结束后抽滤得珠状凝胶，42-48℃下真空干燥4h后得粉状秸秆基耐盐树脂缓释肥料。该方法制备的肥料虽然具有改良土壤和对肥料缓释的双重作用，但同样有着成分太过单一，导致制成的肥料的营养成分不足，对作物的种植效益较小。
综上所述，有必要研究一种利用秸秆制作的营养成分含量高的肥料，有效实现废物利用、绿色环保的社会效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物质秸秆有机肥料及其制备方法，本发明主要采用植物秸秆为原料，营养元素供给充足、反应条件温和，由其腐熟、复配，无残留、无污染，可以达到改良土壤结构的作用，具有废物利用，具有较大的绿色环保的社会效益。
本发明提供了如下的技术方案：
一种生物质秸秆有机肥料，包括以下重量份的原料：农作物秸秆32-41份、海藻18-23份、果皮12-18份、牛粪8-12份、硅藻土5-9份、草木灰8-14份、天然粘结液10-16份、煤矸石粉5-10份、磷矿粉4-8份、钾矿粉3-7份、发酵菌种8-11份、交联剂5-9份、纤维素酶8-13份和腐熟剂10-14份。
优选的，所述肥料包括以下重量份的原料：农作物秸秆38-41份、海藻18-22份、果皮15-18份、牛粪10-12份、硅藻土7-9份、草木灰8-13份、天然粘结液12-16份、煤矸石粉6-10份、磷矿粉4-6份、钾矿粉3-6份、发酵菌种9-11份、交联剂5-8份、纤维素酶9-13份和腐熟剂10-13份。
优选的，所述肥料包括以下重量份的原料：农作物秸秆41份、海藻21份、果皮18份、牛粪12份、硅藻土7份、草木灰8份、天然粘结液16份、煤矸石粉6份、磷矿粉6份、钾矿粉5份、发酵菌种11份、交联剂5份、纤维素酶13份和腐熟剂12份。
一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将农作物秸秆、海藻和果皮置于阳光下晾晒，再导入粉碎机中粉碎、研磨，得到粉末料；
b、将粉末料与天然粘结液混合导入搅拌机中，搅拌均匀，再加入纤维素酶，升温至36-38℃，缓慢搅拌、酶解68-72min，得到酶解料；
c、将酶解料、牛粪、发酵菌种和腐熟剂混合，导入发酵罐中，在40-42℃下发酵4-5天，得到发酵料；
d、将发酵料与硅藻土、草木灰、煤矸石粉、磷矿粉、钾矿粉、交联剂混合，导入混料机中，混合搅拌均匀，再导入造粒机中造粒，即可得到成品。
优选的，所述步骤a的农作物秸秆由高粱秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆混合而成。
优选的，所述步骤a的农作物秸秆、海藻和果皮晾晒至含水量在40-50wt%以下即可。
优选的，所述步骤b的天然粘结液的制备方法为：将玉米粉和红薯粉混合，兑入3-4倍重量的水，在50-55℃下加热搅拌至粘稠状即可。
优选的，所述步骤b的天然粘结液的制备方法为：将玉米粉和红薯粉混合，兑入4倍重量的水，在52℃下加热搅拌至粘稠状即可。
优选的，所述步骤c的发酵菌种为枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉和长枝木霉按指质量比2:2:1:1组成的混合菌。
优选的，所述步骤d的交联剂为过氧化二异丙苯和2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷按质量比3:2混合而成。
本发明的有益效果是：
本发明主要采用植物秸秆为原料，辅助与海藻、果皮、牛粪的复配，使得制备的肥料营养更加充足、全面，其中采用的牛粪，因为牛粪不需要想传统的家禽粪便肥料一样添加过多，因为牛粪的能量很高、有机质含量高，只需少量添加即可获得充足的有机质，相对传统的家禽粪便原料，其减便了本发明制备方法的操作难度和制备流程。并且本发明的营养元素供给充足、反应条件温和，由其腐熟、复配，无残留、无污染，可以达到改良土壤结构的作用，具有废物利用，具有较大的绿色环保的社会效益。
本发明中添加的农作物秸秆优选的采用多种秸秆原料，有利于提高原材料的来源范围，并且可以降低原材料的成本，而多种秸秆的混合，可以使得营养成分更加充足、多样，不会造成营养的单一、不足。
本发明中优选的对农作物秸秆、海藻和果皮晾晒的含水量进行控制，有利于防止晾晒过度造成其中营养成分的流失。
本发明天然粘结液的制备采用的主要原料为玉米粉和红薯粉，其中的淀粉含量很高，因此具有很好的粘结性能，并且其天然、环保、无污染。
本发明中优选的天然粘结液的制备方法，兑水量使得制备的粘结液不会太粘稠，温度确保原料中的淀粉不会变形，保证粘结液的品质良好。
本发明发酵菌种采用多种菌种的配比混合，有利于提高发酵效率，保证有机物的分解完全，减便制备流程，使得制备的肥料养分易于吸收。
本发明中的交联剂有利于是线性分子相互连接，形成网状结构，从而提高制备的肥料更加稳定，易于储存。
具体实施方式
实施例1
一种生物质秸秆有机肥料，包括以下重量份的原料：农作物秸秆41份、海藻23份、果皮12份、牛粪12份、硅藻土5份、草木灰14份、天然粘结液16份、煤矸石粉10份、磷矿粉4份、钾矿粉3份、发酵菌种11份、交联剂5份、纤维素酶8份和腐熟剂14份。
一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将农作物秸秆、海藻和果皮置于阳光下晾晒，再导入粉碎机中粉碎、研磨，得到粉末料；
b、将粉末料与天然粘结液混合导入搅拌机中，搅拌均匀，再加入纤维素酶，升温至38℃，缓慢搅拌、酶解68min，得到酶解料；
c、将酶解料、牛粪、发酵菌种和腐熟剂混合，导入发酵罐中，在42℃下发酵5天，得到发酵料；
d、将发酵料与硅藻土、草木灰、煤矸石粉、磷矿粉、钾矿粉、交联剂混合，导入混料机中，混合搅拌均匀，再导入造粒机中造粒，即可得到成品。
步骤a的农作物秸秆由高粱秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆混合而成。
步骤a的农作物秸秆、海藻和果皮晾晒至含水量在43wt%以下即可。
步骤b的天然粘结液的制备方法为：将玉米粉和红薯粉混合，兑入3倍重量的水，在50℃下加热搅拌至粘稠状即可。
步骤c的发酵菌种为枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉和长枝木霉按指质量比2:2:1:1组成的混合菌。
步骤d的交联剂为过氧化二异丙苯和2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷按质量比3:2混合而成。
实施例2
一种生物质秸秆有机肥料，包括以下重量份的原料：农作物秸秆41份、海藻18份、果皮15份、牛粪12份、硅藻土7份、草木灰13份、天然粘结液16份、煤矸石粉6份、磷矿粉4份、钾矿粉3份、发酵菌种11份、交联剂5份、纤维素酶13份和腐熟剂13份。
一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将农作物秸秆、海藻和果皮置于阳光下晾晒，再导入粉碎机中粉碎、研磨，得到粉末料；
b、将粉末料与天然粘结液混合导入搅拌机中，搅拌均匀，再加入纤维素酶，升温至36℃，缓慢搅拌、酶解72min，得到酶解料；
c、将酶解料、牛粪、发酵菌种和腐熟剂混合，导入发酵罐中，在42℃下发酵4天，得到发酵料；
d、将发酵料与硅藻土、草木灰、煤矸石粉、磷矿粉、钾矿粉、交联剂混合，导入混料机中，混合搅拌均匀，再导入造粒机中造粒，即可得到成品。
步骤a的农作物秸秆由高粱秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆混合而成。
步骤a的农作物秸秆、海藻和果皮晾晒至含水量在40wt%以下即可。
步骤b的天然粘结液的制备方法为：将玉米粉和红薯粉混合，兑入4倍重量的水，在55℃下加热搅拌至粘稠状即可。
步骤c的发酵菌种为枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉和长枝木霉按指质量比2:2:1:1组成的混合菌。
步骤d的交联剂为过氧化二异丙苯和2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷按质量比3:2混合而成。
实施例3
一种生物质秸秆有机肥料，包括以下重量份的原料：农作物秸秆41份、海藻21份、果皮18份、牛粪12份、硅藻土7份、草木灰8份、天然粘结液16份、煤矸石粉6份、磷矿粉6份、钾矿粉5份、发酵菌种11份、交联剂5份、纤维素酶13份和腐熟剂12份。
一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将农作物秸秆、海藻和果皮置于阳光下晾晒，再导入粉碎机中粉碎、研磨，得到粉末料；
b、将粉末料与天然粘结液混合导入搅拌机中，搅拌均匀，再加入纤维素酶，升温至36℃，缓慢搅拌、酶解72min，得到酶解料；
c、将酶解料、牛粪、发酵菌种和腐熟剂混合，导入发酵罐中，在40℃下发酵5天，得到发酵料；
d、将发酵料与硅藻土、草木灰、煤矸石粉、磷矿粉、钾矿粉、交联剂混合，导入混料机中，混合搅拌均匀，再导入造粒机中造粒，即可得到成品。
步骤a的农作物秸秆由高粱秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆混合而成。
步骤a的农作物秸秆、海藻和果皮晾晒至含水量在45wt%即可。
步骤b的天然粘结液的制备方法为：将玉米粉和红薯粉混合，兑入4倍重量的水，在52℃下加热搅拌至粘稠状即可。
步骤c的发酵菌种为枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉和长枝木霉按指质量比2:2:1:1组成的混合菌。
步骤d的交联剂为过氧化二异丙苯和2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷按质量比3:2混合而成。
对比例1
采用中国专利CN201410505908.8一种秸秆基树脂肥料的制备方法，制备出的肥料进行试验。
检测以上实施例和对比例制备的成品，在相同的土壤环境中，对棉花进行施肥，得到以下检测数据：
表一：
项目 育苗期40天的株高增长（cm） 单株花蕾数（个） 单铃重（g）
实施例1 38 8 5.1
实施例2 41 8 5.0
实施例3 45 9 5.5
对比例1 30 6 4.6
根据表一得到的数据显示，可以得出本发明的秸秆肥料显著优于中国专利CN201410505908.8制备的秸秆肥料，并且本发明中的实施例3采用的优选制备方法，所得到的结果为最优。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生物质秸秆有机肥料，其特征在于，包括以下重量份的原料：农作物秸秆32-41份、海藻18-23份、果皮12-18份、牛粪8-12份、硅藻土5-9份、草木灰8-14份、天然粘结液10-16份、煤矸石粉5-10份、磷矿粉4-8份、钾矿粉3-7份、发酵菌种8-11份、交联剂5-9份、纤维素酶8-13份和腐熟剂10-14份。
2.根据权利要求1所述的一种生物质秸秆有机肥料，其特征在于，所述肥料包括以下重量份的原料：农作物秸秆38-41份、海藻18-22份、果皮15-18份、牛粪10-12份、硅藻土7-9份、草木灰8-13份、天然粘结液12-16份、煤矸石粉6-10份、磷矿粉4-6份、钾矿粉3-6份、发酵菌种9-11份、交联剂5-8份、纤维素酶9-13份和腐熟剂10-13份。
3.根据权利要求1所述的一种生物质秸秆有机肥料，其特征在于，所述肥料包括以下重量份的原料：农作物秸秆41份、海藻21份、果皮18份、牛粪12份、硅藻土7份、草木灰8份、天然粘结液16份、煤矸石粉6份、磷矿粉6份、钾矿粉5份、发酵菌种11份、交联剂5份、纤维素酶13份和腐熟剂12份。
4.权利要求1-3任一项所述的一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
a、将农作物秸秆、海藻和果皮置于阳光下晾晒，再导入粉碎机中粉碎、研磨，得到粉末料；
b、将粉末料与天然粘结液混合导入搅拌机中，搅拌均匀，再加入纤维素酶，升温至36-38℃，缓慢搅拌、酶解68-72min，得到酶解料；
c、将酶解料、牛粪、发酵菌种和腐熟剂混合，导入发酵罐中，在40-42℃下发酵4-5天，得到发酵料；
d、将发酵料与硅藻土、草木灰、煤矸石粉、磷矿粉、钾矿粉、交联剂混合，导入混料机中，混合搅拌均匀，再导入造粒机中造粒，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤a的农作物秸秆由高粱秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆混合而成。
6.根据权利要求4所述的一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤a的农作物秸秆、海藻和果皮晾晒至含水量在40-50wt%以下即可。
7.根据权利要求4所述的一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤b的天然粘结液的制备方法为：将玉米粉和红薯粉混合，兑入3-4倍重量的水，在50-55℃下加热搅拌至粘稠状即可。
8.根据权利要求7所述的一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤b的天然粘结液的制备方法为：将玉米粉和红薯粉混合，兑入4倍重量的水，在52℃下加热搅拌至粘稠状即可。
9.根据权利要求4所述的一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤c的发酵菌种为枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉和长枝木霉按指质量比2:2:1:1组成的混合菌。
10.根据权利要求4所述的一种生物质秸秆有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤d的交联剂为过氧化二异丙苯和2，5-二甲基-2，5二叔丁基过氧化己烷按质量比3:2混合而成。
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