CN110563490B - 微纳米有机肥 - Google Patents

Abstract

本发明属于以形状为特征的肥料技术领域，具体涉及一种微纳米水溶有机肥，所述有机肥的粒径为80nm‑20μm。植物细胞对该有机肥的吸收率高，肥效超常，增产、增效、降本、提质。该有机肥的固形物含量高，不会烧苗，且肥效明显，不存在化学残留，降低了虫害发生率，倒伏率，烧苗率，改善了土壤环境，提高了肥效，还能抑制杂草的生长。该有机肥生产过程中无“三废”排放，占地小、生产周期短，大大减少了生产成本，且不受季节限制，一年四季均可生产，该有机肥产量高。

Description

微纳米有机肥

技术领域

本发明属于以形状为特征的肥料技术领域，具体涉及一种微纳米有机肥。

背景技术

随着生活水平的提高和饮食结构的改变，畜禽产品在饮食结构中所占比重逐渐增大，因此，养殖业也得到了迅猛发展。规模养殖业的迅速发展，在解决人类肉、蛋、奶需求的同时，也带来了严重的环境污染问题。大量畜禽粪便污染物被随意排放到自然环境中，给生态环境带来了巨大的压力，严重污染了水体、土壤以及大气等环境。因此，对畜禽粪便进行减量化、无害化和资源化处理，防止和消除畜禽粪便污染，对于保护城乡生态环境、推动现代农业产业和发展循环经济具有十分积极的意义(“畜禽粪便污染治理现状及发展趋势”，卢洪秀等，上海农业科技，2010年第3期，第27-29页)。

目前，畜禽粪便污染处理技术主要有堆肥技术生产有机肥(“畜禽粪便资源化利用技术的研究进展”，韩伟等，第二届全国畜禽和水产养殖污染检测与控制技术交流研讨会论文集，中国环境科学学会，2008年第109页)、沼气法(“浅谈我国沼气技术的发展与现状”，江宇靖，上海畜牧兽医通讯，2007年第4期，第66页)、用作饲料、生态养殖(“养猪不造成环境污染思路探讨”，俞锦禄，家畜生态学报，2009年第30卷第5期，第109页)、建立畜禽养殖与种植资源综合利用生态链等(“关于对我国养殖业发展趋势的思考”，伍志敏，经营管理(养殖与饲料)，2007年第4期，第83页)。其中，高温堆肥具有耗时短、异味少、有机物分解充分、较干燥、易包装、可制成有机肥等优点，但堆肥法普遍存在以下五方面问题：(1)发酵不规范。对以粪污为主的有机废弃物处理的正确做法应为：高温发酵、中温发酵、低温发酵、醇化醒干这四个环节，只有完成这几个环节才能达到腐熟、灭菌、杀虫卵、排降有害气体、分解有害物质、激活各种营养的目的，目前80％以上有机肥厂做不到这点，有的厂把畜禽粪便、人粪尿自然堆放一段时间就用进农田；有的厂把畜禽粪便拉回后混合一些杂草、秸秆或煤干石粉等堆埋一段时间，粉碎一下就装袋销售，这样不仅肥效差，还造成二次污染；(2)颗粒大，吸收率低。大部分(95％以上)有机肥厂生产的有机肥颗粒大(小的1-3毫米，大的3-5mm，甚至粒径更大)、吸收率低(吸收率不足20％)，有的肥一亩地施到800-1000kg肥效不明显；(3)固形物含量低：一些有机水溶肥厂一味地追求颗粒小，用高压均质萃取有机肥，浓度高了进不去1-3毫米均质机孔，只有加大水量、加稀浓度才能通过，结果生产出来的水溶有机肥固形物含量不足10％，肥效较差；(4)生产过程有化学残留。有的公司为了追求肥的小粒径，用“化学裂解”(先用碱烧，再用酸中和)把物料变小，再用高压均质机萃取，这样不可避免地产生化学残留，施到作物上造成灼叶、烧根，引起用户纠纷；(5)走“石化农业路线”。有的公司把磷矿石、钾矿石、氮元素加工成纳米肥，有的公司用废旧塑料袋等物料生产纳米包膜肥，这样做不利于解决我国土壤酸化、恶化、板结等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微纳米有机肥，植物细胞对该有机肥的吸收率高，提高了肥效，从而提高了收益，降低了成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

微纳有机肥，所述微纳有机肥的粒径为80nm-20μm。

发明人意外发现，植物细胞对该有机肥的吸收率倍增，提高了肥效，从而提高了收益，降低了成本。

进一步，所述有机肥经包括发酵和超微细对撞破粹工序在内的步骤制备而得。

本发明的微纳有机肥的整个生产流程是全生态的，不仅前端对污染物的处理是全封闭，没有三废(废气、废水、废渣)排放，而且整个生产流程没有化学污染、杂菌污染、有害物质的污染，通过本发明工艺，可把物料中的有害物质彻底排降，营养物质全面激活，达到粒径80nm-20μm，吸收率提高两倍以上。和有的用“化学裂解”(先用碱烧，后用酸来中和)，再用所谓的高压均质机萃取，虽说也把物料变小了，但物料的营养及活性物质烧没了，留下的化学残留危害较大，经常出现烧苗、烂根、灼叶等问题相比，有本质的区别。

该有机肥的固形物含量高，不会烧苗、烂根、灼叶。

该有机肥不存在化学残留，降低了虫害发生率、倒伏率、烧苗率，改善了土壤环境，提高了肥效，能够增产、提质、改土、防病、抑虫，还能抑制杂草的生长。将该微纳有机肥用于粮食、果树、蔬菜、中草药等作物上，普遍增产30％以上，有的产量翻番；各种真菌病、病毒病、土传病大大减少；虫害也大大减轻；连续使用二季以后，基本不生虫子、不长杂草，出现大量蚯蚓，形成土壤团粒结构，土质疏松，手抓像棉花团一样松软；还能降解作物的各种化学残留和重金属残留。

进一步，所述发酵具体为于温度为33-37℃，水分为55％-60％、好氧条件下进行封闭容器内发酵。

不管生产农家肥、有机肥、纳米肥等，都离不开前期对有机废弃物的无害化处理。要达此目的就要进行高温发酵、中温发酵、低温发酵、醇化醒干等流程，减少流程和时间，就达不到无害处理的目的，由此造成灼根、烧苗、病虫害增多等问题。此方法占地大，一般规模工厂需30多亩地；生产周期长，少则40-50天，多则60-70天。本发明的有机肥生产过程中畜禽粪便发酵6至24小时就能发酵成功，场地仅需50平米左右，也可在地下室安装。

经本发明的发酵工艺发酵后的物料是完全腐熟、无有害残留，富含甘露聚糖、B族维生素、复合氨基酸、多种益生菌和抗菌肽类物质等，符合国家有机肥、微生物菌肥标准。

进一步，所述超微细对撞破粹具体为对物料进行连续对撞破粹至粒径为80nm-20μm。

所述对撞破碎是采用超微细有机肥破粹机实现的。

所述超微细有机肥破粹机的具体结构如图1所示，包括对撞机构，在所述对撞机构内设置有至少一级料腔，所述料腔两端面分别连接有高压管9且两个高压管相对设置，在所述料腔的侧壁上还设置有与高压管呈45°的进料管12，在所述进料腔的侧壁上还设置有出料口，所述出料口连接有出料管13。所述料腔为两级，分别为第一级料腔10和第二级料腔11，每一级料腔都是横置的筒状型，并且第一级料腔的长度大于第二级料腔的长度，第二级料腔设置的第一级料腔的上部且居中设置，也就是说，第一级料腔的两端部分别超出所述第二级料腔。其中，所述高压管分别连接在所述第一级料腔两端面的进口处，并且，所述进口设置在第一级料腔的轴线上。所述进料管的出口为两个，且分别设置在靠近两个进口处的端部底壁上，所述进料管的流向与所述高压管的流向呈45°角。在所述第一级料腔的超出第二级料腔的两端部还分别设置有输料管，所述输料管向上输出并且连接在第二级料腔的两端面处，并且输料管的出口设置在第二级料腔的端面轴线处。所述高压管9、输料管、进料管12和出料管13上均设置有电动开关阀。

所述超微细有机肥破碎机还包括依次连接的电机1、油泵3、稳压器4、增压器5、冷却器6和储能器7，所述储能器7的输出端连接所述高压管，并且所述电机、油泵、稳压器、增压器、冷却器储能器和高压管分别为两套，且分设在料腔左右两侧，其中左侧一套的高压出料管与料腔的左侧进料口连接，右侧一套的高压出料管与料腔右侧的进料口连接；所述油泵连接有油箱2，所述增压器上还连接有水管8。还包括机架，所述机架分为四层，其中第一层放置所述电机、第二层放置所述油箱和油泵，第三层放置所述稳压器和增压器、第四层放置所述冷却器和储能器。

采用该超微细有机肥破碎机时，由左右两侧电机1带动左右两侧油泵3增压，再经过油液压稳压器4稳压，油泵带动增压器5产生420MPa-620MPa的压力，相当于8400kg-12400kg的压力，经冷却器6冷确后，再经过两侧储能器7进行稳压后输送到第一级料腔10，从第一级料腔10的两头往料腔相对的方向以三倍超音速输送压力，(相当于8400kg-12400kg的压力)在狭小的料腔里对物料进行对撞破粹，然后从第一级料腔10通过输料管挤到第二级料腔11再次进行对撞和球磨破粹，最后从第二级料腔的出料口13挤出。其中，所述球磨破碎为现有技术，在此不赘述。

在油泵3和增压器5之间设油压稳定器4是为了避免油压不稳定影响增压效果；在增压器压5与储能器7之间还设置有冷却器6，是为了避免温度过高降低物料的活性，影响肥效。

该超微细有机肥破碎机，通过8400kg-12400kg的压力在狭小的料腔里以三倍超音速对物料进行对撞破粹，经第一级料腔破碎之后达到100纳米以下、平均粒径50纳米左右，再以强压力挤到第二级料腔，对物料进行对撞和球磨破粹，能够把物料连续破粹到80纳米以下、平均粒径30纳米左右、干物质比35％左右、流量2-3T/h。

流量、干物质比、物料粒径是可以通过压力和流量开关调控的：在压力不变的条件下，流量越大，干物质比越高，纳米粒径就越大；流量越越小、干物质比越低、纳米粒径越小；在流量、干物质比不变的条件下，压力越大纳米粒径越小；压力越小纳米粒径越大。

本发明的微纳米有机肥的生产过程中的超微细对撞破粹工艺的压力是靠液压泵增压来完成的，设储能器，即压力稳匀器，物料不经过增压器和储能器，而在狭小的料腔中相对对撞完成破碎，工作压力从420MPa到620MPa，和“高压均质机”产生压力的原理和压力指数有着本质不同。所谓的“高压均质机萃取”用的曲直泵，没有储能器，即电机带动水流增压，物料从增压器中通过，压力越高物料对增压器的损伤越大，所以实际工作压力只能保持99MPa以下，超过了这个压力，一个小砂粒就能使增压器受伤，甚至穿孔，普通物料也能使密封件损坏漏水，造成严重懈压。

本发明的微纳米有机肥产量高，每小时(一组)可生产一吨以上，标配两组合(四个机组)一套生产线每小时可生产3-5吨，干物质比在35％左右，有利于实现工业化生产。

进一步，发酵工序之后、超微细对撞破碎工序之前依次还包括过滤和高速剪切工序。

进一步，发酵工序之前还包括预处理工序。

进一步，所述过滤用的滤网的孔径为1mm。

进一步，所述高速剪切具体为用高速剪切机将物料剪切至粒径为100μm以下。

进一步，所述预处理具体为向以畜禽粪便为主的有机废弃物中加入微生物发酵剂，混合均匀。

所述以畜禽粪便为主的有机废弃物中畜禽粪便的质量含量为70％。

所述以畜禽粪便为主的有机废弃物中，除畜禽粪便外，其他有机废弃物为生活垃圾、秸秆、蘑菇渣、烟秆碴、酒精渣、豆渣等工农业有机废弃物中的2种或2种以上。

进一步，所述微生物发酵剂的用量为每7m³物料中加入1kg水溶性微生物菌剂或50g微生物菌粉。

所述微生物发酵剂为酵母菌、芽孢菌、乳酸菌、粪链球菌、木聚糖酶和纤维素酶中的1-6种。

进一步，所述超微细对撞破粹工序之后还包括浓缩脱水步骤。

本发明的有机肥的整个生产工艺占地小、生产周期短，大大减少了生产成本；从粪污处理到加工成微纳米有机肥，整个生产流程使用场地不超过800平米(年产1.5万/h一条生产线)，发酵场地仅需50平米左右，还可在地下层安装，和中等规模的有机肥厂大约需要30亩厂房比，建设成本或租房成本均大大降低；而且发酵周期最多不超过3天，和发酵各种有机肥少则30天，多则60天比，生产周期大大缩短；核心生产设备就省场地了，少则30平米，多则50平米都可展开。本发明的微纳米有机肥的生产工艺是冷加工，整个生产过程不加热、不冒烟、不冒气，在所有肥料生产中，本发明的成本是最低的。如果产品能在全国投入使用，每年约可以减少75％以上化肥，即每年可以减少8260万吨化肥使用残留造成的污染，由此可以节约这些化肥生产所用的标准煤12550万吨，电量2122亿千瓦时，同时还减少二氧化碳排放3.2亿吨，对节能减排、减少环境污染有着重大意义，和有些水溶有机肥生产用高耗能的气、电设备烘干获粉有着天壤之别。

附图说明

图1为超微细有机肥破粹机的结构图。

本发明的有益效果在于：

(1)植物细胞对本发明的有机肥的吸收率高，提高了肥效，从而提高了收益，降低了成本。

(2)本发明的有机肥的固形物含量高，不会烧苗，且肥效明显，不存在化学残留，降低了虫害发生率，倒伏率，烧苗率，改善了土壤环境，提高了肥效，还能抑制杂草的生长。

(3)该有机肥生产过程中无三废(废气、废渣、废水)排放，占地小、生产周期短，大大减少了生产成本，且不受季节限制，一年四季均可生产。

(4)该有机肥产量高，一组合(两组)每小时可生产一吨半以上，两组合(四组)一套生产线每小时可生产3-5吨，干物质比在35％左右，有利于实现工业化生产。

具体实施方式

所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

有机肥，其具体制备工艺为：

A.预处理：于2017年3月20日将养殖场产出的畜禽粪便，去除畜禽粪便中的石头、树枝、金属等杂质后搅拌，其质量为0.7吨，经检测其含水量为55.8％(称取样品5g左右，然后置于105℃烘箱中烘干至恒重，然后按照公式

计算含水量，平行测试三次，以其平均值作为最终结果)，然后加入0.3吨有机废弃物(秸秆和蘑菇渣按照3:1的质量比组成)和微生物发酵剂(用量为每7m³粪便和有机质中加入50g微生物发酵剂，微生物发酵剂由酵母菌、芽孢菌、乳酸菌、粪链球菌、木聚糖酶和纤维素酶按照1：1：1：1；1：1的质量比组成)，并混合均匀；

B.发酵：将经过预处理的畜禽粪便利用自动传送系统输送至反应釜，此时畜禽粪便中水分质量含量为60％左右，且用手抓起来握紧，指缝间不滴水，于温度为35℃条件下进行好氧封闭发酵并反复搅拌，同时开启好氧加气系统，直至无异味，开启切割搅拌模式，每15min切割搅拌一次，8h后无臭味，16h后发酵完全，通过搅拌系统出料，该物料呈黑褐色，无异味，无机械杂质，略有酸甜的类似于米酒的香味，疏松透气；

然后对发酵好的物料加水15％，进行搅拌乳化，

C.过滤：经步骤B处理后的物料用孔径为1mm的振动筛过滤，去除粒径在1mm以上的物料，保留粒径在1mm以下的物料进入下一个工序；

D.高速剪切：用30KV、15000转/分、3/h高速切割设备，将经过滤处理的物料剪切至粒径在100μm以下(取样品3g分散于30mL三级实验室用水(25℃时电导率为0.5μS/m)中，搅拌均匀，然后用激光粒径分析仪系统自带的弗劳恩霍夫模型计算粒径分布)；

E.超微细对撞破粹：将两个620MPa的超微细有机肥破粹机(其结构如图1所示)在狭小的腔体中对物料进行连续对撞破碎(相当于8400-12400kg的压力)，将物料破粹至粒径为80nm-20μm(具体测试方法为：取样品3g分散于30mL三级实验室用水(25℃时电导率为0.5μS/m)中，搅拌均匀，然后用激光粒径分析仪系统自带的弗劳恩霍夫模型计算粒径分布)；

F.浓缩：用固水分离设备将对撞破粹后的物料去除35.6％水分(按照《NY525-2012有机肥料》中水分含量测定方法进行测试，平行测定三次，以其平均值作为最终结果)，即得约0.42吨膏状有机肥，该膏状有机肥的pH值在6.3(按照《NY/T 1973-2010水溶肥料水不溶物含量和pH值的测定》进行测试，平行测定三次，以其平均值作为最终结果)，总养分(氮+五氧化二磷和氧化钾)的质量分数(以烘干基计)为5.5％(按照《NY 525-2012有机肥料》进行测试，平行测定三次，以其平均值作为最终结果)，有机质质量分数(以烘干基计)为45.8％(按照《NY 525-2012有机肥料》进行测试，平行测定三次，以其平均值作为最终结果)，粒径为80nm-20μm(取样品3g分散于30mL三级实验室用水(25℃时电导率为0.5μS/m)中，搅拌均匀，然后用激光粒径分析仪系统自带的弗劳恩霍夫模型计算粒径分布)，干物质含量为35.8％(按照《GB/T 10788-1989罐头食品中可溶性固形物含量的测定折光计法》进行测定)。

G.制备粉状肥：向浓缩得到的膏状有机肥中加入其质量15％的粒径为20-50μm、可吸附水的腐植质干粉(水分含量10％以内)，即得粉状肥。该粉状肥可用于种前施肥，也可稀释后用于滴灌、喷灌。

小麦种植实验

将种植有同一品种、同一批次的面积为6亩的小麦田平均分成两块，其中一块用实施例1制得的粉状肥进行施肥，另外一块用市售有机-无机复合肥(购自山东绿地能源科技有限公司)进行施肥，两个地块均施肥两次：播种前施一次肥料(150kg/亩)，返青期追施一次肥料(100kg/亩)，施肥方式为浇灌，除肥料不同外，两个地块其他管理方式相同。检测从第一次施肥至果实成熟期间；清明节前，检测两个地块的小麦的麦子分孳数量，麦秆粗细，病虫害率，小麦成熟时检测亩产量，千粒重、暴雨情况下的倒伏率和杂草数量；同时，检测两个地块的单位面积蚯蚓数量，土壤性状和有机质含量，结果如表1所示；

其中，烧苗率的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内烧苗小麦株数及小麦总株数，按照公式

计算，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

烂根率的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内烂根小麦株数及小麦总株数，按照公式

计算，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

灼叶率的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内灼叶小麦株数及小麦总株数，按照公式

计算，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

分孳数量的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内小麦在地面以上的分枝数量及小麦总株数，按照公式

进行计算，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

麦秆粗细的检测方法为目视观察；

病虫害率的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内麦园红蜘蛛、麦芽、蛴螬、金针虫、蝼蛄和小麦吸浆虫总量，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

千粒重的检测方法为：每个地块随机选1000粒成熟麦粒，统计该1000粒麦粒的总质量，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

倒伏率按照下式进行计算

单位面积蚯蚓数量的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内蚯蚓数量，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

土壤性状的检测方法为：目视观察；

有机质含量按照《GB/T 9834-1988土壤有机质测定》进行测试；

杂草数量的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内杂草株数，平行测定三次，以其平均值作为最终结果。

表1小麦种植实验测试结果

由表1可知，本发明的有机肥降低了小麦病虫害发生率，倒伏率，烧苗率，烂根率，烂叶率，改善了土壤环境，提高了肥效，抑制了杂草生长，特别是增产效果显著。

实施例2-4

除以下参数外，其他参数设置与实施例1相同

实施例2-4

大豆种植试验

将种植有同一品种、同一批次的面积为11.2亩的黄豆田平均分成两块，其中一块用实施例2制得的粉状肥进行施肥，另外一块用市售有机-无机复合肥(购自北京双龙阿姆斯科技有限公司)进行施肥，两个地块均施肥三次：播种前施一次基肥(用量为150kg/亩)，苗期和开花前各施一次肥料(用量为每次50kg/亩，稀释10倍)，施肥方式为喷施，除肥料不同外，两个地块其他管理方式相同。检测从第一次施肥至果实成熟期间的烧苗率、烂根率、灼叶率；检测两个地块的黄豆的分孳数量，平均豆荚数量，植株粗细，病虫害率，黄豆成熟时检测亩产量，千粒重；同时，检测两个地块的单位面积蚯蚓数量，土壤性状、有机质含量和杂草数量，结果如表3所示；

其中，烧苗率的检测方法、烂根率的检测方法和灼叶率的检测方法分别与小麦种植实验中烧苗率的检测方法、烂根率的检测方法和灼叶率的检测方法相同，仅将小麦植株换成黄豆植株；

分孳数量的检测方法与小麦种植实验中分孳数量的检测方法相同，仅将小麦植株换成黄豆植株；

平均豆荚数量的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内黄豆豆荚数量及黄豆总株数，按照公式

进行计算，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

植株粗细的检测方法为目视观察；

病虫害率的检测方法为：每个地块随机选1平方米，统计该1平方米范围内有大豆根腐病、大豆胞囊线虫病、大豆根潜蝇、大豆菌核病、大豆霜霉病、大豆褐斑病、大豆花叶病毒病、大豆蚜和大豆红蜘蛛侵害的黄豆植株数量及黄豆植株总数，按照公式

进行计算，平行测定三次，以其平均值作为最终结果；

千粒重的检测方法与小麦种植实验中千粒重的检测方法相同，仅将麦粒换成豆粒；

单位面积蚯蚓数量的检测方法、土壤性状的检测方法、有机质含量的检测方法和杂草数量的检测方法分别与小麦种植实验中单位面积蚯蚓数量的检测方法、土壤性状的检测方法、有机质含量的检测方法和杂草数量的检测方法相同。

表3大豆种植实验测试结果

测试项目	实施例2的粉状肥	市售有机-无机复合肥
			烧苗率/％	0	10.0
烂根率％	0	7.5
			灼叶率％	0	11.5
黄豆分蘖数量/(个/株)	7	4
			平均豆荚数量/(个/株)	138	74
植株粗细	粗壮	较细
			病虫害率/％	2	16
亩产量/(kg/亩)	503	253
			千粒重/(g/1000粒)	316.2	250.1
蚯蚓数量/(只/m<sup>2</sup>)	16	2
			土壤性状	松散	紧实
有机质含量/％	7.3	6.9
			杂草数量/(株/m<sup>2</sup>)	4	12

由表3可知，本发明的有机肥降低了黄豆病虫害发生率，烧苗率，烂根率，烂叶率，改善了土壤环境，提高了肥效，抑制了杂草生长，特别是增产效果显著。

西红柿种植试验

将种植有同一品种、同一批次的面积为5.6亩的西红柿田平均分成两块，其中一块用实施例3制得的粉状肥进行施肥，另外一块用市售有机-无机复合肥(购自北京双龙阿姆斯科技有限公司)进行施肥，两个地块均施肥四次：播种前施一次基肥(用量为200kg/亩)，苗期、花期和膨果期各施一次肥料(用量为每次100kg/亩，稀释5倍)，施肥方式为喷施或洒施，除肥料不同外，两个地块其他管理方式相同。检测从第一次施肥至果实成熟期间的烧苗率、烂根率、灼叶率；成熟后检测两个地块的西红柿的亩产量，西红柿外观，西红柿中番茄红素含量，固形物含量，室温下保存天数；同时，检测两个地块的单位面积蚯蚓数量，土壤性状、有机质含量和杂草数量，结果如表4所示；

其中，烧苗率的检测方法、烂根率的检测方法和灼叶率的检测方法分别与小麦种植实验中烧苗率的检测方法、烂根率的检测方法和灼叶率的检测方法相同，仅将小麦植株换成西红柿植株；

西红柿外观的检测方法为目视观察；

西红柿中番茄红素含量按照《GB/T 22249-2008保健食品中番茄红素的测定》进行检测：

西红柿中固形物含量按照《GB/T 8858-1988水果、蔬菜产品中固形物和水分含量测定方法》进行检测；

室温下保存天数的检测方法为：每个地块随机取西红柿10个，置于室温下保存，统计3天后及20天后西红柿腐烂情况；

单位面积蚯蚓数量的检测方法、土壤性状的检测方法、有机质含量的检测方法和杂草数量的检测方法分别与小麦种植实验中单位面积蚯蚓数量的检测方法、土壤性状的检测方法、有机质含量的检测方法和杂草数量的检测方法相同。

表4西红柿种植实验测试结果

由表4可知，本发明的有机肥降低了西红柿烧苗率，烂根率，烂叶率，改善了土壤环境，提高了肥效，抑制了杂草生长。

苹果种植实验

将种植有同一品种、同一批次的面积为3.01亩的苹果园地块平均分成两块，其中一块用实施例4制得的粉状肥进行施肥，另外一块用市售有机-无机复合肥(购自北京双龙阿阿姆斯科技有限公司)进行施肥，两个地块均施肥三次：开春根部施一次肥(用量为10kg/株，稀释10倍)，花蕾期和膨果期各施一次(用量为每次5kg/株，稀释10倍)，施肥方式为喷施，除肥料不同外，两个地块其他管理方式相同。检测从第一次施肥至果实成熟期间的烧苗率、烂根率、灼叶率；成熟后检测两个地块的苹果的亩产量，苹果外观，总糖含量、抗氧化性能；同时，检测两个地块的单位面积蚯蚓数量，土壤性状、有机质含量和杂草数量，结果如表5所示；

其中，烧苗率的检测方法、烂根率的检测方法和灼叶率的检测方法分别与小麦种植实验中烧苗率的检测方法、烂根率的检测方法和灼叶率的检测方法相同，仅将小麦植株换成苹果植株；

外观的检测方法为目视观察；

总糖含量的检测方法为：(1)标准曲线绘制：取洁净试管6支，用浓度为0.1mg/mL的标准葡萄糖溶液分别配制成0mg/mL、0.01mg/mL、0.02mg/mL、0.03mg/mL、0.04mg/mL和0.05mg/mL的葡萄糖溶液，置于冰水浴中5min，再加入4mL蒽酮试剂(取2g蒽酮溶于1000mL体积分数为80％的硫酸中，当日配制使用)，然后煮沸10s，冷却后室温放置10s，于620nm处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线；(2)样品中总糖的提取、水解和测定：称取1g苹果，加水约3mL，在研钵中磨成匀浆，转入三角烧瓶中，并用约12mL蒸馏水冲洗研钵3次，洗出液一并转入三角烧瓶中，再向三角烧瓶中加入6mol/L盐酸溶液10mL，搅拌均匀后在沸水浴中水解30min，冷却后用质量分数为20％的NaOH溶液中和至pH呈中性，然后取滤液5mL用蒸馏水定容至100mL，过滤后置于冰箱中保存；吸取1mL滤液置于冰水浴中5min，再加入4mL蒽酮试剂(取2g蒽酮溶于1000mL体积分数为80％的硫酸中，当日配制使用)，然后煮沸10s，冷却后室温放置10s，于620nm处测定吸光度，测得的吸光度由标准曲线得出样品溶液的总糖含量，并按照公式

计算总糖含量，式中，W_总糖为总糖含量，c为样品溶液的总糖含量，V为滤液体积，m为样品质量；

抗氧化性能的检测方法为：每个地块随机选择5个苹果，剖开后，置于室温下放置8h，分布于1h后和8h后检测剖面颜色是否发生变化；

单位面积蚯蚓数量的检测方法、土壤性状的检测方法、有机质含量的检测方法和杂草数量的检测方法分别与小麦种植实验中单位面积蚯蚓数量的检测方法、土壤性状的检测方法、有机质含量的检测方法和杂草数量的检测方法相同。

表5苹果种植实验测试结果

由表4可知，本发明的有机肥降低了苹果果树烧苗率，烂根率，烂叶率，改善了土壤环境，提高了肥效，抑制了杂草生长。

实施例5

有机肥，其具体制备工艺为：

A.预处理：于2017年03月26日将养殖场产出的畜禽粪便，去除畜禽粪便中的石头、树枝、金属等杂质后搅拌，其质量为0.7吨，经检测其含水量为61.3％(检测方法与实施例4中含水量检测方法相同)，脱水至58.4％(称取样品5g左右，然后置于105℃烘箱中烘干至恒重，然后按照公式

计算含水量，平行测试三次，以其平均值作为最终结果)，然后加入0.3吨有机质(秸秆和蘑菇渣按照3:1的质量比组成)和微生物发酵剂(用量为每7m³粪便和有机质中加入50g微生物发酵剂，微生物发酵剂由酵母菌、芽孢菌、乳酸菌、粪链球菌、木聚糖酶和纤维素酶按照1:1:1:1:1:1的质量比组成)，并混合均匀；

B.发酵：将经过预处理的畜禽粪便利用自动传送系统输送至反应釜，此时畜禽粪便中水份含量为60％左右，且用手抓起来握紧，指缝间不滴水，于温度为36℃条件下进行好氧封闭发酵并反复搅拌，同时开启好氧加气系统，直至无异味，开启搅拌模式，每10-15min切割搅拌一次，6h后无臭味，15h后发酵完全，通过搅拌系统出料，该物料呈黑褐色，无异味，无机械杂质，略有酸甜的类似于米酒的香味，疏松透气，然后对发酵好的物料加水18％左右，用切割乳化机于2800转/min条件下进行切割搅拌乳化；

C.过滤：与实施例1中过滤工序参数设置相同；

D.高速剪切：与实施例1中高速剪切工序参数设置相同；

E.超微细对撞破碎：与实施例1中超微细对撞破碎工序参数设置相同；

F.浓缩：用浓缩脱水设备将对撞破粹后的物料浓缩至水份含量为35.6％(按照《NY525-2012有机肥料》中水分含量测定方法进行测试，平行测定三次，以其平均值作为最终结果)，即得约0.42吨有机肥，该有机肥呈膏状,pH值在6.8(按照《NY/T 1973-2010水溶肥料水不溶物含量和pH值的测定》进行测试，平行测定三次，以其平均值作为最终结果)，总养分(氮+五氧化二磷和氧化钾)的质量分数(以烘干基计)为6.2％(按照《NY 525-2012有机肥料》进行测试，平行测定三次，以其平均值作为最终结果)，有机质含量(以烘干基计)为45.8％(按照《NY 525-2012有机肥料》进行测试，平行测定三次，以其平均值作为最终结果)，粒经80nm-20μm(取样品3g分散于30mL三级实验室用水(25℃时电导率为0.5μS/m)中，搅拌均匀，然后用激光粒径分析仪系统自带的弗劳恩霍夫模型计算粒径分布)，固形物含量为35.4％(按照《GB/T 10788-1989罐头食品中可溶性固形物含量的测定折光计法》进行测定)；

G.包装：将步骤F所得有机肥用强化塑袋密封包装成5kg/袋，然后用纸箱包装，可用于远距离运输，从而用于设施农业的滴灌系统或喷灌。

将该膏状肥分别用于种植小麦、黄豆、西红柿和苹果，具体参数设置分别与小麦种植实验、黄豆种植实验、西红柿种植实验和苹果种植实验相同，检测种植实验的性能参数，具体检测项目及检测方法分别与小麦种植实验、黄豆种植实验、西红柿种植实验和苹果种植实验相同，结果分别与表1中施用实施例1的粉状肥的效果相当(效果相当是指与表1中实施例1的粉状肥的实验结果相差±5％以内)、表3中施用实施例2的粉状肥的效果相当(效果相当是指与表3中实施例2的粉状肥的实验结果相差±5％以内)、表4中施用实施例3的粉状肥的效果相当(效果相当是指与表4中实施例3的粉状肥的实验结果相差±5％以内)和表5中施用实施例4的粉状肥的效果相当(效果相当是指与表5中实施例4的粉状肥的实验结果相差±5％以内)。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.微纳有机肥的制备方法，其特征在于：所述有机肥的粒径为80nm-20μm；经包括发酵和超微细对撞破粹工序在内的步骤制备而得，所述超微细对撞破粹工序采用超微细有机肥破粹机，所述破碎机包括对撞机构，在所述对撞机构内设置有料腔，所述料腔两端面分别连接有高压管且两个高压管相对设置，在所述料腔的侧壁上还设置有与高压管呈45°的进料管，在所述料腔的侧壁上还设置有出料口，所述出料口连接有出料管；所述料腔为两级，分别为第一级料腔和第二级料腔，每一级料腔都是横置的筒状型，并且第一级料腔的长度大于第二级料腔的长度，第二级料腔设置的第一级料腔的上部且居中设置；所述超微细有机肥破碎机还包括依次连接的电机、油泵、稳压器、增压器、冷却器和储能器，所述储能器的输出端连接所述高压管，并且所述电机、油泵、稳压器、增压器、冷却器、储能器和高压管分别为两套，且分设在料腔左右两侧，其中左侧一套的高压出料管与料腔的左侧进料口连接，右侧一套的高压出料管与料腔右侧的进料口连接；所述油泵连接有油箱，所述增压器上还连接有水管。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述发酵具体为于温度为33-37℃、水分为55%-60%、好氧条件下封闭容器内发酵。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：发酵工序之后、超微细对撞破粹工序之前依次还包括过滤和高速剪切工序。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：发酵工序之前还包括预处理工序。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述过滤用的滤网的孔径为1mm。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述高速剪切具体为用高速剪切机将物料剪切至粒径在100μm以下。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述预处理具体为向以畜禽粪便为主的有机废弃物中加入微生物发酵剂，混合均匀。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述微生物发酵剂为酵母菌、芽孢菌、乳酸菌、粪链球菌、木聚糖酶和纤维素酶中的1-6种。

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