CN112010704A - 一种纳米有机肥、制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于纳米细化技术和有机肥生产技术领域，公开了一种纳米有机肥、制备方法及应用，将有机动物粪肥原料90－120份、有机木屑15－35份、腐质酸5－10份、水15－25份、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类1－2份、和生物质纳米细化粉末1－3份直接输送进入全自动高温催化发酵灭菌反应器混合搅拌，高温催化发酵灭菌反应器内料温25摄氏度－85摄氏度，经12小时高温催化发酵灭菌。腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种1－2份。本发明解决旱田土壤水分不易保存、肥力容易流失、土壤板结、酸化、盐碱化，作物质量不优增产不易等问题。

Description

一种纳米有机肥、制备方法及应用

技术领域

本发明属于纳米细化技术和有机肥生产技术领域，尤其涉及一种纳米有机肥、制备方法及应用。

背景技术

目前，将天然阔叶木经过1200度高温无氧煅烧后，再用纳米细化技术将生物质深加工成300nm－500nm纳米粒径粉末，此纳米细化粉末富有重要作物所需中微量元素如钙8.59g/kg、镁1.03g/ppm、硅3150mg/kg、锰3.52mg/kg、铁136mg/kg和大量的碳素等，能够补充作物所需重要中微量元素和大量的碳素、和活化丰富土力；纳米细化后粉末中富含的生物质多孔纳米级生物储存器，用于施入土壤后，多富集、储存、供给水分、空气、营养分、给有益微生物生长和繁殖的好环境，并且促进作物根系发达，提高作物光合作用利用效率，干物质积累多，提质增量，也是一种非常有效的土壤调节剂。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)旱田土壤水分不易保存、肥力容易流失、土壤板结、酸化、盐碱化，作物质量不优增产不易、和过度施用大量化肥，作物无法吸收经过土壤流入地下后，造成水源污染富营养化等问题。

(2)传统堆肥法(微生物法)存在如下问题：腐熟发酵厂区面积需求大、腐熟发酵时间长、生产厂区卫生环境差、原辅料中病原菌和杂草种子无法完全灭绝等短板。

解决以上问题及缺陷的难度为：

农民施用了多年化肥，改用有机肥心里没底，怕见效慢、劲不足、影响产量，使用成本比化肥高。但是农民自己心里明白清楚，为了维持产量，化肥只能每季越用越多，土壤板结、酸化、或盐碱化日益严重，作物质量不优、增产不易。传统堆肥法(微生物法)存在腐熟发酵厂区面积需求大、腐熟发酵时间长、生产厂区卫生环境差、肥力效用低，无法提供作物生长所需中微量元素和大量碳素，但是工艺低、投入资本少、小作坊到处林立。所以需要政府政策引导，科技下乡大力推动有机肥替代化肥，尤其是高效质优价廉的商品有机肥，例入纳米有机肥。

解决以上问题及缺陷的意义为：

随着人民生活水平的提高，对安全卫生无污染的有机、绿色食品的需求不断增加。高效纳米有机肥，贯彻落实国家现代农业绿色发展新理念，大力推进有机肥替代化肥，将有机动物粪肥原料包括羊牛鸡猪粪肥、农林业有机废弃物菌棒秸秆枯枝、和农产品加工后的糟、渣、饼、粕等资源化，实施重点作物绿色高效高质行动，提高农业发展的质量效益和竟争力，尤其在“果菜茶”产业上。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种纳米有机肥、制备方法及应用。

本发明是这样实现的，一种纳米有机肥的制备方法，所述纳米有机肥的制备方法包括：

步骤一，将天然阔叶木经过煅烧后，自然静置，使煅烧后天然阔叶木完全碳化；

步骤二，用纳米研磨技术和设备细化煅烧后冷却的生物质成纳米级粉末粒径；

步骤三，将有机动物粪肥原料、有机木屑，粉碎；

步骤四，再和腐质酸、水、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类、和生物质纳米细化粉末，达到湿度后，催化发酵灭菌，搅拌混合；

步骤五，腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种，制成纳米有机肥。

进一步，所述步骤一中，天然阔叶木经过1200摄氏度高温煅烧，自然静置3－5天，完全碳化的生物质积累丰富碳素和中微量元素如钙、镁、硅、锰、铁。

进一步，所述步骤二中，用纳米研磨技术和设备制成粒径300nm－500nm纳米级粉末。

进一步，所述步骤三中，将有机动物粪肥原料90－120份、有机木屑15－35份、经过粉碎至30－60目；有机动物粪肥原料包括羊牛鸡猪粪肥。

进一步，所述步骤四具体包括：再和腐质酸5－10份、水15－25份、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类1－2份、和生物质纳米细化粉末1－3份，达到湿度50％－65％直接输送进入全自动高温催化发酵灭菌反应器充分搅拌混合，高温催化发酵灭菌反应器内料温25摄氏度－85摄氏度，经过10－12小时高温催化发酵灭菌。

进一步，所述步骤位五中，腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种1－2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌。

本发明的另一目的在于提供一种所述制备方法制备的纳米有机肥，所述纳米有机肥按重量份由有机动物粪肥原料90－120份、有机木屑15－35份、腐质酸5－10份、水15－25份、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株(采用目前已有的市场可以买到的菌株)及相关酶类1－2份、生物质纳米细化粉末1－3份、和功能性复合有益微生物菌种1－2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌组合。

进一步，多种菌株包括真菌、细菌、放线菌，功能性复合有益微生物菌种1－2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌(采用目前已有的市场可以买到的菌株)。

本发明的另一目的在于提供一种上述纳米有机肥中富含的生物质多孔纳米级生物储存器，用于施入土壤后，多富集、储存、供给水分、空气、营养分、给有益微生物生长和繁殖的好环境。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

本发明主要原料来源于畜禽粪污(羊牛鸡猪粪肥)和农林有几废弃物(如食用菌废弃菌棒、农林业有机杂木秸杆)将其资源化变废为宝。粉碎细化后的食用菌废弃菌棒、农林业有机杂木秸杆废弃物的辅料和畜禽动物粪肥可直接自动输送进入全自动高温催化发酵灭菌反应器，再加入生物质纳米细化有机材料和菌种酵素等，高温催化发酵灭菌反应器内料温25摄氏度－85摄氏度，经12小时内快速催化完成腐熟和灭菌。腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种，具有解磷、解钾、固氮、防虫防病的功效。腐熟发酵过程中，厂区生产环境干净没有产生异味、没有污染粉尘、没有工业污水排放、机器高噪音值产生等符合国家环评标准，充分改善传统堆肥法(微生物法)的4大短板：腐熟发酵厂区面积需求大、腐熟发酵时间长、生产厂区卫生环境差、原辅料中病原菌和杂草种子无法完全灭绝。生产出的纳米有机肥，除了应该必有的氮磷钾≥5％，有机质≥45％之外，有效活菌数≥0.5亿/克。其中富含生物质纳米级多孔生物储存器，富集、储存、供给水分、空气、营养分、施入土壤后，给有益微生物生长和繁殖的好环境，促进作物根系发达，提高作物光合作用利用效率，干物质积累多，提质增量。解决旱田土壤水分不易保存、肥力容易流失、土壤板结、酸化、盐碱化，作物质量不优增产不易等问题。

本发明的纳米有机肥和传统有机肥堆肥法技术比较

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的纳米有机肥的制备方法流程图。

图2是本发明实施例提供的生物质多孔纳米级生物储存器效果图。c-f显示出，生物质多孔纳米级生物储存器在电子显微镜底下的多孔结构影像。图c显示生物质多孔纳米级生物储存器表面多孔结构(20微米，1刻度单位)；图d局部放大图c中生物储存器表面多孔结构；图e完全放大并显示出生物储存器表面多孔结构；图f使用X-射线光谱仪显示出部份中微量元素富集储存在生物储存器表面多孔结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种纳米有机肥、制备方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的纳米有机肥的制备方法包括：

S101，将天然阔叶木经过1200度高温煅烧后，用烟灰消火后，自然静置3－5天，使其完全碳化，并且积累丰富碳素和中微量元素如钙、镁、硅、锰、铁等。

S102，用纳米研磨技术和设备细化高温煅烧后冷却的生物质成纳米级300nm－500nm粉末粒径。

S103，将有机动物粪肥原料(羊牛鸡猪粪肥)90－120份、有机木屑15－35份、经过粉碎至30－60目。

S104，再和腐质酸5－10份、水15－25份、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类1－2份、和生物质纳米细化粉末1－3份，达到湿度50％－65％直接输送进入全自动高温催化发酵灭菌反应器充分搅拌混合，高温催化发酵灭菌反应器内料温25摄氏度－85摄氏度，经过10－12小时高温催化发酵灭菌。

S105，腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种1－2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等，具有解磷、解钾、固氮、防虫防病的功效，制成“纳米有机肥”。

在本发明中，纳米有机肥中，富含生物质多孔纳米级生物储存器，施入土壤后，多孔纳米级生物储存器富集、储存、供给水分、空气、营养分、给有益微生物生长和繁殖的好环境，促进作物根系发达，提高作物光合作用利用效率，干物质累积多，提质增量。

下面结合具体实例对本发明作进一步描述。

实施例1

纳米有机肥及其备制方法包括：

将天然阔叶木经过1200度高温煅烧后，用烟灰消火后，自然静置5天，使其完全碳化，并且积累丰富碳素和中微量元素如钙、镁、硅、锰、铁等。

用纳米研磨技术和设备细化高温煅烧后冷却的生物质成纳米级300nm-500nm粉末粒径。

将有机动物粪肥原料(羊牛鸡猪粪肥)110份、有机木屑20份、经过粉碎至粒径30目。

再和腐质酸10份、水20份、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类2份、和生物质纳米细化粉末3份，达到湿度55％直接输送进入全自动高温催化发酵灭菌反应器充分搅拌混合。

高温催化发酵灭菌反应器内料温25摄氏度－85摄氏度，经过10小时高温催化发酵灭菌。

腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等，具有解磷、解钾、固氮、防虫防病的功效，制成“纳米有机肥”。

实施例2

纳米有机肥及其备制方法包括：

将天然阔叶木经过1200度高温煅烧后，用烟灰消火后，自然静置5天，使其完全碳化，并且积累丰富碳素和中微量元素如钙、镁、硅、锰、铁等。

用纳米研磨技术和设备细化高温煅烧后冷却的生物质成纳米级300nm－500nm粉末粒径。

将有机动物粪肥原料(羊牛鸡猪粪肥)120份、有机木屑10份、经过粉碎至粒径30目。

再和腐质酸10份、水15份、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类2份、和生物质纳米细化粉末2份，达到湿度55％直接输送进入全自动高温催化发酵灭菌反应器充分搅拌混合。

高温催化发酵灭菌反应器内料温25摄氏度－85摄氏度，经过10小时高温催化发酵灭菌，腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等，具有解磷、解钾、固氮、防虫防病的功效，制成“纳米有机肥”。

试验例1

实施例1－2纳米有机肥料、普通肥料、和清水组使用效果对比。以水果红枣为例，实施例1－2纳米有机肥料、普通肥料、和清水组使用效果对比详见表1。

表1

试验例2

实施例1－2纳米有机肥料和对照组使用效果对比。以菸草为例，实施例1－2纳米有机肥料和对照组使用效果和病虫害发病率对比详见表2和表3

由表可知，菸草发病率由高指数到低指数依次为：

黑胫病：对照组>试验组2>试验组1；花叶病：对照组>试验组2>试验组1；

气斑病：对照组>试验组1>试验组2；赤星病：对照组>试验组1>试验组2。

试验例3

实施例1－2纳米有机肥料和对照组使用效果对比。以软枣猕猴桃为例，实施例1－2纳米有机肥料和对照组使用效果对比详见表4

下面结合效果对本发明作进一步描述。

本发明提供的生物质粉末型成多孔纳米级生物储存器，富集、储存、供给水分、空气、营养分、给有益微生物生长和繁殖的好环境，促进作物根系发达，提高作物光合作用利用效率，干物质累积多，提质增量，并且解决旱田土壤水分不易保存、肥力容易流失、土壤容易板结、酸化、盐碱化、作物质量不优增产不易等问题。纳米有机肥生产过产中，有机肥原辅料可直接输送进入全自动高温催化发酵灭菌反应器，再加入生物质纳米细化材料和菌种酵素等，高温催化发酵灭菌反应器内料温25摄氏度－85摄氏度，经12小时内快速催化完成腐熟和灭菌，腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种，具有解磷、解钾、固氮、防虫防病的功效。达到生产时间短、生产厂地面积需求小、高温完全灭绝病原菌、纳米有机肥商品经济价值高，竟争性强。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纳米有机肥的制备方法，其特征在于，所述纳米有机肥的制备方法包括：

步骤一，将天然阔叶木经过煅烧后，自然静置，使煅烧后天然阔叶木完全碳化；

步骤二，用纳米研磨技术和设备细化煅烧后冷却的生物质成纳米级粉末粒径；

步骤三，将有机动物粪肥原料、有机木屑，粉碎；

步骤四，再和腐质酸、水、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类、和生物质纳米细化粉末，达到湿度后，催化发酵灭菌，搅拌混合；

步骤五，腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种，制成纳米有机肥。

2.如权利要求1所述的纳米有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，天然阔叶木经过1200度高温煅烧，自然静置3－5天，完全碳化的生物质积累丰富碳素和中微量元素如钙、镁、硅、锰、铁。

3.如权利要求1所述的纳米有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，用纳米研磨技术和设备制成粒径300nm－500nm纳米级粉末。

4.如权利要求1所述的纳米有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，将有机动物粪肥原料90－120份、有机木屑15－35份、经过粉碎至30－60目；有机动物粪肥原料包括羊牛鸡猪粪肥。

5.如权利要求1所述的纳米有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤四具体包括：再和腐质酸5－10份、水15－25份、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类1－2份、和生物质纳米细化粉末1－3份，达到湿度50％－65％直接输送进入全自动高温催化发酵灭菌反应器充分搅拌混合，高温催化发酵灭菌反应器内料温25摄氏度－85摄氏度，经过10－12小时高温催化发酵灭菌。

6.如权利要求1所述的纳米有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤位五中，腐熟灭菌完成后，再搅拌加入功能性复合有益微生物菌种1－2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌。

7.一种如权利要求1～6任意一项所述制备方法制备的纳米有机肥，其特征在于，所述纳米有机肥按重量份由有机动物粪肥原料90－120份、有机木屑15－35份、腐质酸5－10份、水15－25份、真菌、细菌、放线菌中的多种菌株及相关酶类1－2份、生物质纳米细化粉末1－3份、和功能性复合有益微生物菌种1－2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌组合。

8.如权利要求7所述的的纳米有机肥，其特征在于，多种菌株包括真菌、细菌、放线菌，功能性复合有益微生物菌种1－2份，包括黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌。

9.一种如权利要求7所纳米有机肥中富含的生物质多孔纳米级生物储存器，用于施入土壤后，多富集、储存、供给水分、空气、营养分、给有益微生物生长和繁殖的好环境。

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