CN108727081A

CN108727081A - 一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法

Info

Publication number: CN108727081A
Application number: CN201810672920.6A
Authority: CN
Inventors: 黄太庆; 胡钧铭; 李婷婷; 俞月凤; 张俊辉; 江泽普; 邢颖; 廖青; 梁潘霞
Original assignee: Agricultural Resource and Environment Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Agricultural Resource and Environment Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2018-11-02

Abstract

本发明公开了一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，由下述方法制备：(1)用水溶解有机硒形成硒溶液，后将酒精废液与硒溶液混合，震荡2h后得到硒螯合液；(2)将猪粪、作物秸秆和磷粉混合成混合堆，后将硒鳌合液均匀喷淋在混合堆上，补充水分，建成条垛式堆肥堆；(3)待堆肥中部温度上升至55℃以上时维持3～7d后翻堆，之后每2～3d翻堆一次，直至堆肥降至50℃，种入解磷菌剂，再堆制5～8d，得到发酵好的物料；(4)发酵好的物料经过1～2个月腐熟过程，风干后得到成品肥料。本发明能够提高硒的利用率，能活化土壤硒素，有效提高农产品中硒含量及有机硒占比，使富硒农产品的生产更安全、更清洁，具有推广价值。

Description

一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法

【技术领域】

本发明涉及有机肥的制备领域，特别涉及一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法。

【背景技术】

硒是人体必需营养元素之一，世界有40多个国家和地区缺硒，我国约有30％的人口缺硒，长期缺硒会带来地方病如克山病、大骨节病等。硒有很强的抗氧化性，报道称硒有促进机体免疫调节、排除体内毒素、抑制癌细胞的生长等作用。随着人们生活水平的提高，对高品质农产品的需求越来越强烈，因此，富硒农产品也越来越受消费者的欢迎。土壤中的硒是农产品累积硒的主要来源，硒在土壤中分布极为不均匀，土壤缺硒以及土壤有效硒含量低都不能生产出符合标准的富硒农产品。一般可以通过喷施含硒叶面肥和土施含硒肥料的方法提高农产品硒含量，以达到国家或地方规定的农产品硒含量标准。富硒有机肥是土壤施硒的主要肥料，其中硒的利用率低是土壤施硒的主要问题。

农业废弃物含有丰富的作物生长所需的养分，处理不当不仅极大地浪费有机物资源，还造成严重的环境污染，不利于我国农业的可持续发展。目前，利用农业废弃物生产有机肥或生物有机肥的技术已经较为成熟，但常规的有机肥会降低硒在土壤中的有效性。农业废弃物中含有丰富的微生物，另外，随着使用外源硒生产富硒农产品的现象越来越多，农业废弃物也成为了生产富硒农产品的新的硒源。因此，合理利用农业废弃物资源制成富硒生物有机肥，最大限度减少外源矿物质硒的使用，提高肥料中硒的利用率，活化土壤的硒，将有助于富硒农产品的安全、清洁生产。

目前的市场上出售的含硒有机肥，在使用过程中，出现了硒利用率低、硒资源浪费严重等现象。因此，发明一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，在有机肥存在的前提条件下，提高农产品对硒元素的吸收效率和提升农产品中有机硒占比，对于大规模推广富硒农产品的生产有着巨大的应用价值。

【发明内容】

本发明目的在于提供一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，本发明先将硒化合物和酒精制备成硒螯合剂；然后经过发酵腐熟、硒活化工艺等措施，生产富硒生物有机肥。本发明提高了硒的利用率，活化土壤硒素，能有效提高农产品中全硒含量和有机硒占比，使富硒农产品的生产更安全、更清洁，具有广大的市场推广价值。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，包括以下步骤：

(1)按重量份数计，用少量水完全溶解水溶性硒，使硒溶液中含有0.02～0.03份硒元素，然后将2～5份酒精废液稀释5～10倍后与硒溶液混合，在温度为25℃、频率为100r/min的摇床上震荡2h，得到硒螯合液；

(2)按重量份数计，将60～75份猪粪、20～30份作物秸秆和6份五氧化二磷这三者混合成混合堆，然后在混合堆上均匀喷淋步骤(1)制得的硒螯合液，并适当补充水分，使混合堆的含水率保持在55％～65％，混合均匀后，建成宽度为2m、高度为1.5m和长度为50m的条垛式堆肥堆；

(3)待堆肥中部温度上升至55℃以上时维持3～7d后翻堆，以后每2～3d翻堆一次，直至堆肥降至50℃，然后按质量比0.05％～0.15％的接种量在堆肥堆中种入解磷菌剂，再堆制5～8d，得到发酵好的物料；

(4)将发酵好的物料集中成堆堆放，15d翻堆一次，并持续1～2个月，至堆肥完全腐熟，散堆自然风干至含水率＜30％时，得到富硒生物有机肥成品，最后进行计量包装；

所述的富硒生物有机肥成品的有效活菌数＞0.2×10⁸cfu/g，硒含量为0.01％～0.03％。

在本发明中，作为进一步说明，步骤(2)所述的猪粪为干猪粪，干猪粪中重金属含量控制As≤10mg/kg，Cd≤2.5mg/kg，Pb≤48mg/kg，Cr≤130mg/kg，Hg≤1.6mg/kg。

在本发明中，作为进一步说明，步骤(1)所述的酒精废液为糖蜜生产酒精之后产生的废弃液，经浓缩后锤度为30～35°BX。

在本发明中，作为进一步说明，步骤(2)所述的作物秸秆为生产富硒玉米或富硒水稻后的秸秆，并切碎至10cm长度。

在本发明中，作为进一步说明，步骤(2)所述的解磷菌剂为巨大芽孢杆菌或蜡样芽孢杆菌。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用猪粪、作物秸秆等农业有机废弃物含有丰富的作物生长所需的有机质、氮、磷、钾、硅、镁、铁等常量和微量组分，将其资源化利用，发展循环农业，有利于农业的可持续发展。生产富硒农产品，尤其是通过叶面喷施含硒肥料方式生产富硒农产品而产生的作物秸秆，其硒含量较高，是很好的硒源，将其利用发酵，制成生物有机肥，能提高矿物硒的循环利用，减少矿物硒的利用，以降低矿物硒利用给生态环境带来的潜在风险。

2、本发明中的酒精废液中含有较好的黄腐酸、氮、钾等养分，先将酒精废液与硒混合，使黄腐酸与硒螯合，保护外源硒的有效性，提高外源硒在农产品生产中的利用率。其外，黄腐酸能促进作物根系生长，提高对土壤养分吸收利用。

3、本发明中的猪粪中有较高的磷含量，并且在肥料发酵过程中加入一定比例的磷肥，使肥料中磷(P₂O₅)含量大于5％，并接种解磷微生物，保证肥料中磷的活性。肥料中一定的磷含量，有助于活化肥料及土壤中的硒，提高硒的利用率。

4、本发明制成的富硒生物有机肥生产富硒农产品，硒含量稳定，有机硒含量高，安全性更高。

【具体实施方式】

实施例中巨大芽孢杆菌优选为山东绿陇生物技术有限公司生产，蜡样芽孢杆菌优选为江苏绿科生物技术有限公司。

实施例1：

一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，包括以下步骤：

(1)按重量份数计，用少量水完全溶解水溶性硒，使硒溶液中含有0.02份硒元素，然后将2份酒精废液稀释10倍后与硒溶液混合，在温度为25℃、频率为100r/min的摇床上震荡2h，得到硒螯合液；

所述的酒精废液为糖蜜生产酒精之后产生的废弃液，经浓缩后锤度为35°BX；

(2)按重量份数计，将60份猪粪、20份作物秸秆和6份五氧化二磷这三者混合成混合堆，然后在混合堆上均匀喷淋步骤(1)制得的硒螯合液，并适当补充水分，使混合堆的含水率保持在55％，混合均匀后，建成宽度为2m、高度为1.5m和长度为50m的条垛式堆肥堆；

所述的猪粪为干猪粪，干猪粪中重金属含量控制As≤10mg/kg，Cd≤2.5mg/kg，Pb≤48mg/kg，Cr≤130mg/kg，Hg≤1.6mg/kg；

所述的作物秸秆为生产富硒玉米后的秸秆，并切碎至10cm长度；

所述的解磷菌剂为巨大芽孢杆菌；

(3)待堆肥中部温度上升至55℃以上时维持7d后翻堆，以后每3d翻堆一次，直至堆肥降至50℃，然后按质量比0.15％的接种量在堆肥堆中种入解磷菌剂，再堆制8d，得到发酵好的物料；

(4)将发酵好的物料集中成堆堆放，15d翻堆一次，并持续2个月，至堆肥完全腐熟，散堆自然风干至含水率＜30％时，得到富硒生物有机肥成品，最后进行计量包装。

实施例2：

(1)按重量份数计，用少量水完全溶解水溶性硒，使硒溶液中含有0.023份硒元素，然后将5份酒精废液稀释5倍后与硒溶液混合，在温度为25℃、频率为100r/min的摇床上震荡2h，得到硒螯合液；

所述的酒精废液为糖蜜生产酒精之后产生的废弃液，经浓缩后锤度为30°BX；

(2)按重量份数计，将65份猪粪、22份作物秸秆和6份五氧化二磷这三者混合成混合堆，然后在混合堆上均匀喷淋步骤(1)制得的硒螯合液，并适当补充水分，使混合堆的含水率保持在57％，混合均匀后，建成宽度为2m、高度为1.5m和长度为50m的条垛式堆肥堆；

所述的作物秸秆为生产富硒水稻后的秸秆，并切碎至10cm长度；

所述的解磷菌剂为巨大芽孢杆菌或蜡样芽孢杆菌；

(3)待堆肥中部温度上升至55℃以上时维持6d后翻堆，以后每2.5d翻堆一次，直至堆肥降至50℃，然后按质量比0.13％的接种量在堆肥堆中种入解磷菌剂，再堆制7d，得到发酵好的物料；

(4)将发酵好的物料集中成堆堆放，15d翻堆一次，并持续1.5个月，至堆肥完全腐熟，散堆自然风干至含水率＜30％时，得到富硒生物有机肥成品，最后进行计量包装。

实施例3：

(1)按重量份数计，用少量水完全溶解水溶性硒，使硒溶液中含有0.025份硒元素，然后将4份酒精废液稀释6倍后与硒溶液混合，在温度为25℃、频率为100r/min的摇床上震荡2h，得到硒螯合液；

所述的酒精废液为糖蜜生产酒精之后产生的废弃液，经浓缩后锤度为32°BX；

(2)按重量份数计，将70份猪粪、23份作物秸秆和6份五氧化二磷这三者混合成混合堆，然后在混合堆上均匀喷淋步骤(1)制得的硒螯合液，并适当补充水分，使混合堆的含水率保持在61％，混合均匀后，建成宽度为2m、高度为1.5m和长度为50m的条垛式堆肥堆；

所述的作物秸秆为生产富硒玉米或富硒水稻的秸秆，并切碎至10cm长度；

所述的解磷菌剂为巨大芽孢杆菌或蜡样芽孢杆菌；

(3)待堆肥中部温度上升至55℃以上时维持5d后翻堆，以后每2.5d翻堆一次，直至堆肥降至50℃，然后按质量比0.08％的接种量在堆肥堆中种入解磷菌剂，再堆制6d，得到发酵好的物料；

实施例4：

(1)按重量份数计，用少量水完全溶解水溶性硒，使硒溶液中含有0.025份硒元素，然后将4份酒精废液稀释5倍后与硒溶液混合，在温度为25℃、频率为100r/min的摇床上震荡2h，得到硒螯合液；

所述的酒精废液为糖蜜生产酒精之后产生的废弃液，经浓缩后锤度为33°BX；

(2)按重量份数计，将71份猪粪、26份作物秸秆和6份五氧化二磷这三者混合成混合堆，然后在混合堆上均匀喷淋步骤(1)制得的硒螯合液，并适当补充水分，使混合堆的含水率保持在63％，混合均匀后，建成宽度为2m、高度为1.5m和长度为50m的条垛式堆肥堆；

所述的作物秸秆为生产富硒玉米或富硒水稻后的秸秆，并切碎至10cm长度；

所述的解磷菌剂为巨大芽孢杆菌或蜡样芽孢杆菌；

(3)待堆肥中部温度上升至55℃以上时维持3d后翻堆，以后每2d翻堆一次，直至堆肥降至50℃，然后按质量比0.05％的接种量在堆肥堆中种入解磷菌剂，再堆制8d，得到发酵好的物料；

(4)将发酵好的物料集中成堆堆放，15d翻堆一次，并持续1个月，至堆肥完全腐熟，散堆自然风干至含水率＜30％时，得到富硒生物有机肥成品，最后进行计量包装。

实施例5：

(1)按重量份数计，用少量水完全溶解水溶性硒，使硒溶液中含有0.027份硒元素，然后将3份酒精废液稀释10倍后与硒溶液混合，在温度为25℃、频率为100r/min的摇床上震荡2h，得到硒螯合液；

(2)按重量份数计，将74份猪粪、27份作物秸秆和6份五氧化二磷这三者混合成混合堆，然后在混合堆上均匀喷淋步骤(1)制得的硒螯合液，并适当补充水分，使混合堆的含水率保持在58％，混合均匀后，建成宽度为2m、高度为1.5m和长度为50m的条垛式堆肥堆；

所述的解磷菌剂为巨大芽孢杆菌或蜡样芽孢杆菌；

(3)待堆肥中部温度上升至55℃以上时维持6d后翻堆，以后每2.5d翻堆一次，直至堆肥降至50℃，然后按质量比0.13％的接种量在堆肥堆中种入解磷菌剂，再堆制6d，得到发酵好的物料；

实施例6：

(1)按重量份数计，用少量水完全溶解水溶性硒，使硒溶液中含有0.03份硒元素，然后将4份酒精废液稀释7倍后与硒溶液混合，在温度为25℃、频率为100r/min的摇床上震荡2h，得到硒螯合液；

(2)按重量份数计，将75份猪粪、30份作物秸秆和6份五氧化二磷这三者混合成混合堆，然后在混合堆上均匀喷淋步骤(1)制得的硒螯合液，并适当补充水分，使混合堆的含水率保持在65％，混合均匀后，建成宽度为2m、高度为1.5m和长度为50m的条垛式堆肥堆；

所述的解磷菌剂为巨大芽孢杆菌或蜡样芽孢杆菌；

(3)待堆肥中部温度上升至55℃以上时维持3d后翻堆，以后每2d翻堆一次，直至堆肥降至50℃，然后按质量比0.1％的接种量在堆肥堆中种入解磷菌剂，再堆制5d，得到发酵好的物料；

对比例1：有机肥中所采用的成分为兴兴向农牌水稻有机肥。

对比例2：有机肥中所采用的成分为亚硒酸钠或硒酸钠与兴兴向农牌水稻有机肥的混合物。

对比试验1：

产量试验：将对比例1-2与实施例1-6的有机肥种植10亩早稻。对比例1-2和实施例1-6的有机肥和化肥投入量相同；对比例2和实施例1-6的硒投入量也基本一致，后计算早稻的产量，具体检测结果见表1。

对比试验2：

硒含量检测：将对比例1-2与实施例1-6的有机肥种植10亩早稻。对比例1-2和实施例1-6的有机肥和化肥投入量相同；对比例2和实施例1-6的硒投入量也基本一致，后分析精米中的全硒含量及有机硒含量占比。精米的全硒含量、有机硒含量测定测定参考文献(陈金等，土壤硒水平对两种春大豆硒吸收与转化的影响[J].中国农业科学，2005，38(2)：428-432)的方法制备待测液，然后用原子荧光光谱仪测定，步骤同上。有机硒含量采用全硒含量减去无机硒含量得到，有机硒占比为有机硒含量与全硒含量的比值。检测结果见表1。

表1：施用不同有机肥后水稻产量、精米中全硒含量及有机硒占比

	产量(kg/亩)	精米全硒含量(mg/kg)	有机硒占比(％)
				对比例1	499	0.025	90.12
对比例2	513	0.182	83.56
				实施例1	507	0.237	94.41
实施例2	539	0.248	93.27
				实施例3	521	0.249	91.95
实施例4	515	0.252	92.55
				实施例5	503	0.251	92.28
实施例6	524	0.267	90.06

表1的结果表明：产量越高，说明该方法越能提高水稻的产量。对比例1的平均产量为506kg/亩，实施例的平均产量为518kg/亩，说明通过采用本方法制备富硒有机肥，能够达到小幅提高水稻产量的效果；

精米全硒含量越高，说明该方法越能提高水稻的硒含量。对比例1的精米全硒含量最低，实施例的精米全硒平均含量为0.251mg/kg，分别是对比例1和对比例2的10倍和1.38倍，说明通过采用本方法制备富硒有机肥，能够达到大幅提高水稻硒含量的效果；

有机硒较无机硒而言，更容易被人体所吸收，有机硒占比越高，说明精米中的硒元素越容易被人体吸收。对比例2的有机硒占比最低，实施例的有机硒平均有机硒占比为92.42％，分别比对比例1和对比例2高1.3和8.86个百分点。说明通过采用本方法制备富硒有机肥，能提高水稻中精米有机硒含量占比的效果，使生产的富硒稻米更安全。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims

1.一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(4)将发酵好的物料集中成堆堆放，15d翻堆一次，并持续1～2个月，至堆肥完全腐熟，散堆自然风干至含水率＜30％时，得到富硒生物有机肥成品，最后进行计量包装。

2.根据权利要求1所述的一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，其特征在于：步骤(2)所述的猪粪为干猪粪，干猪粪中重金属含量控制As≤10mg/kg，Cd≤2.5mg/kg，Pb≤48mg/kg，Cr≤130mg/kg，Hg≤1.6mg/kg。

3.根据权利要求1所述的一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，其特征在于：步骤(1)所述的酒精废液为糖蜜生产酒精之后产生的废弃液，经浓缩后锤度为30～35°BX。

4.根据权利要求1所述的一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，其特征在于：步骤(2)所述的作物秸秆为生产富硒玉米或富硒水稻后的秸秆，并切碎至10cm长度。

5.根据权利要求1所述的一种用农业废弃物生产富硒生物有机肥的方法，其特征在于：步骤(2)所述的解磷菌剂为巨大芽孢杆菌或蜡样芽孢杆菌。