CN112250512A - 一种有机粪便缓释肥及其制备方法 - Google Patents

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张晓文
杨志
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Abstract

本发明公开了一种有机粪便缓释肥及其制备方法。属于肥料技术领域。该缓释肥包括如下组分：畜禽粪便40～55份、硅藻土20～30份、秸秆酶解液30～42份、草木灰10～15份和食用菌渣25～38份。该缓释肥的制备方法为畜禽粪便预处理、秸秆酶解、硅藻土预处理、混合发酵、制粒。与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：通过将畜禽粪便发酵后制成有机肥，使畜禽粪便得到了有效利用，同时减少了畜禽粪便直接排放造成的环境污染；该有机粪便缓释肥可以调整其养分的释放，提高肥料的利用率，减少肥料损失，减少施肥引起的环境污染，提高经济效益。

Description

一种有机粪便缓释肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，更具体的说是涉及一种有机粪便缓释肥及其制备方法。
背景技术
土壤是农业生产的主要自然资源，培肥土壤是确保作物高产稳产、保持优良品质和风味的重要措施。施用有机肥可以保持、改善、提高土壤肥力，活化土壤养分，增强土壤微生物活性，是培肥土壤的主要途径之一，畜禽粪便是传统的制作有机肥的资源，“踏粪法”即垫圈积肥至今仍在应用。
畜禽粪便既是一个巨大的环境污染源，也是一个巨大的生物质资源库，以它为原料制造的有机肥，具有养分全、含量高、腐熟快、肥效好的特点。传统堆沤是指将畜禽粪便与作物秸秆等其他有机肥原料按照一定比例混合后堆放沤制一段时间，让其自然腐熟后施到农田中。然而此方法制得的粪便有机肥肥效短，需不断追肥，持续大量使用肥料，会使土壤性能严重下降。
综上，如何提供一种具有缓释效果的有机粪便肥料是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种有机粪便缓释肥及其制备方法。本发明制备的有机粪便缓释肥，释放期较长，对土壤无污染，并且制备工艺简单，符合绿色经济环保的理念。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种有机粪便缓释肥，包括如下组分：畜禽粪便40～55份、硅藻土20～30份、秸秆酶解液30～42份、草木灰10～15份和食用菌渣25～38份。
所取得的有益效果：本发明中的硅藻土成分，利用硅藻土的多孔性和高吸附性，再通过加热烘焙，使硅藻土孔腔内的微生物萎缩，为有机肥的充入让出了空间，使硅藻土成为优良的化肥缓释物理载体。
本发明中的秸秆酶解液，可与畜禽粪便中的营养物质形成复杂的网络凝胶，进而有效控制有机肥营养物质的释放。
食用菌菌渣的主要成分是被食用菌菌丝利用后的植物残体，极难降解。利用食用菌菌渣生产有机肥料可充分利用资源，避免浪费。
草木灰是植物燃烧之后的残余物，其主要成分是碳酸钾，是优质的农家肥。
优选的，一种有机粪便缓释肥，包括如下组分：畜禽粪便40～48份、硅藻土24～30份、秸秆酶解液32～38份、草木灰12～15份和食用菌渣30～38份。
优选的，一种有机粪便缓释肥，包括如下组分：畜禽粪便44份、硅藻土28份、秸秆酶解液35份、草木灰12份和食用菌渣33份。
优选的，所述畜禽粪便为鸡粪、猪粪、兔粪、牛粪的混合物，质量比为3:3:1:2。
一种有机粪便缓释肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便进行固液分离后，收集固体粪便，用去离子水洗涤至中性，干燥后得预处理粪便，备用；
(2)将秸秆经纤维素酶酶解后，离心收集上清，即得秸秆酶解液；
(3)将硅藻土置于80～90℃下干燥30～40min，再粉碎至过700～800目筛，得预处理硅藻土；
(4)将所述预处理粪便、秸秆酶解液和食用菌渣混合后发酵，得预混物A；
(5)将预混物A、预处理硅藻土、草木灰混合后导入造粒机中造粒，制成300～3000μm不等的颗粒，之后干燥即得成品。
所取得的有益效果：通过将有机肥颗粒制备成大小不同的颗粒，使得有机肥由较小颗粒的肥料先释放有效成分，然后随着时间的延长，粒径大的肥料也逐渐释放有效成分，达到在植物生长的不同阶段，都有不同粒径的肥料提供养分，供植物生长的效果。
优选的，所述步骤(2)的具体操作为：
(21)秸秆烘干后粉碎过40目筛，得预处理秸秆；
(22)向预处理秸秆中加入蒸馏水，二者的质量体积比为1:55，再加入纤维素酶进行酶解，酶解温度为37℃，酶解时间为2h；
(23)酶解结束后进行离心操作，收集上清液即得秸秆酶解液。
优选的，所述步骤(4)中发酵温度为35～40℃，发酵时间为12～36h。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：(1)通过将畜禽粪便发酵后制成有机肥，使畜禽粪便得到了有效利用，同时减少了畜禽粪便直接排放造成的环境污染；(2)该有机粪便缓释肥可以调整其养分的释放，提高肥料的利用率，减少肥料损失，减少施肥引起的环境污染，提高经济效益。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所需药剂为常规实验药剂，采购自市售渠道；未提及的实验方法为常规实验方法，在此不再一一赘述。
实施例1
肥料配方：畜禽粪便40kg(鸡粪、猪粪、兔粪、牛粪的质量比为3:3:1:2)、硅藻土20kg、秸秆酶解液30kg、草木灰10kg和食用菌渣25kg。
制备方法：
(1)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便进行固液分离后，收集固体粪便，用去离子水洗涤至中性，采用回转圆筒烘干炉进行干燥，在70℃条件下将水分烘干至13％以下，得预处理粪便，备用；
(2)酶解秸秆：
(21)秸秆烘干后粉碎过40目筛，得预处理秸秆；
(22)向预处理秸秆中加入蒸馏水，二者的质量体积比为1:55，再加入纤维素酶进行酶解，酶解温度为37℃，酶解时间为2h；
(23)酶解结束后进行离心操作，收集上清液即得秸秆酶解液
(3)将硅藻土置于80℃下干燥30min，再粉碎至过700目筛，得预处理硅藻土；
(4)将所述预处理粪便、秸秆酶解液和食用菌渣混合后加入EM复合菌发酵，得预混物A；发酵温度为35℃，发酵时间为12h；
(5)将预混物A、预处理硅藻土、草木灰混合后导入造粒机中造粒，制成300～3000μm不等的颗粒，之后干燥即得成品。
实施例2
肥料配方：畜禽粪便55kg(鸡粪、猪粪、兔粪、牛粪的质量比为3:3:1:2)、硅藻土30kg、秸秆酶解液42kg、草木灰15kg和食用菌渣38kg。
制备方法：
(1)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便进行固液分离后，收集固体粪便，用去离子水洗涤至中性，采用回转圆筒烘干炉进行干燥，在70℃条件下将水分烘干至13％以下，得预处理粪便，备用；
(2)酶解秸秆：
(21)秸秆烘干后粉碎过40目筛，得预处理秸秆；
(22)向预处理秸秆中加入蒸馏水，二者的质量体积比为1:55，再加入纤维素酶进行酶解，酶解温度为37℃，酶解时间为2h；
(23)酶解结束后进行离心操作，收集上清液即得秸秆酶解液
(3)将硅藻土置于90℃下干燥40min，再粉碎至过800目筛，得预处理硅藻土；
(4)将所述预处理粪便、秸秆酶解液和食用菌渣混合后加入EM复合菌发酵，得预混物A；发酵温度为40℃，发酵时间为36h；
(5)将预混物A、预处理硅藻土、草木灰混合后导入造粒机中造粒，制成300～3000μm不等的颗粒，之后干燥即得成品。
实施例3
肥料配方：畜禽粪便48kg(鸡粪、猪粪、兔粪、牛粪的质量比为3:3:1:2)、硅藻土30kg、秸秆酶解液38kg、草木灰15kg和食用菌渣38kg。
制备方法：
(1)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便进行固液分离后，收集固体粪便，用去离子水洗涤至中性，采用回转圆筒烘干炉进行干燥，在70℃条件下将水分烘干至13％以下，得预处理粪便，备用；
(2)酶解秸秆：
(21)秸秆烘干后粉碎过40目筛，得预处理秸秆；
(22)向预处理秸秆中加入蒸馏水，二者的质量体积比为1:55，再加入纤维素酶进行酶解，酶解温度为37℃，酶解时间为2h；
(23)酶解结束后进行离心操作，收集上清液即得秸秆酶解液
(3)将硅藻土置于85℃下干燥35min，再粉碎至过700目筛，得预处理硅藻土；
(4)将所述预处理粪便、秸秆酶解液和食用菌渣混合后加入EM复合菌发酵，得预混物A；发酵温度为37℃，发酵时间为24h；
(5)将预混物A、预处理硅藻土、草木灰混合后导入造粒机中造粒，制成300～3000μm不等的颗粒，之后干燥即得成品。
实施例4
肥料配方：畜禽粪便40kg(鸡粪、猪粪、兔粪、牛粪的质量比为3:3:1:2)、硅藻土24kg、秸秆酶解液32kg、草木灰12kg和食用菌渣30kg。
制备方法同实施例3。
实施例5
肥料配方：畜禽粪便44kg(鸡粪、猪粪、兔粪、牛粪的质量比为3:3:1:2)、硅藻土28kg、秸秆酶解液35kg、草木灰12kg和食用菌渣33kg。
制备方法同实施例3。
实验1
按照“缓释肥料”(GB/T 23348-2009)测试缓释性能，测试结果见表1。
表1缓释性能
Figure BDA0002738379030000061
Figure BDA0002738379030000071
由表1可以看出，本发明制备的有机粪便缓释肥符合GB/T23348-2009的规定。
实验2
(1)实验对象：实施例1～5制备的有机粪便缓释肥以及传统堆沤方法制备的粪便肥料(对比例)；
传统堆沤方法：将粪便堆肥发酵，发酵时间为30天。
(2)施用对象：红富士苹果。
(3)方法：每个处理肥料施用量均为800kg/亩，除肥料不同外，其余管理操作均相同。
(4)评价指标：产量、果实含糖量(阿贝折光仪)。
(5)结果：结果见表2。
表2对产量、含糖量的影响
产量(亩/kg) 果实含糖量(％)
实施例1 2940 14.44
实施例2 3006 12.12
实施例3 3124 12.65
实施例4 3098 13.08
实施例5 3214 13.07
对比例 2531 10.73
由表2结果可知，本发明制备的有机粪便缓释肥，相较于传统方法制备的粪便肥料来说，更有利于增加农作物产量和提高农作物的品质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种有机粪便缓释肥，其特征在于，包括如下组分：畜禽粪便40～55份、硅藻土20～30份、秸秆酶解液30～42份、草木灰10～15份和食用菌渣25～38份。
2.如权利要求1所述的一种有机粪便缓释肥，其特征在于，包括如下组分：畜禽粪便40～48份、硅藻土24～30份、秸秆酶解液32～38份、草木灰12～15份和食用菌渣30～38份。
3.如权利要求1所述的一种有机粪便缓释肥，其特征在于，包括如下组分：畜禽粪便44份、硅藻土28份、秸秆酶解液35份、草木灰12份和食用菌渣33份。
4.如权利要求1～3任一所述的一种有机粪便缓释肥，其特征在于，所述畜禽粪便为鸡粪、猪粪、兔粪、牛粪的混合物，质量比为3:3:1:2。
5.如权利要求4所述的一种有机粪便缓释肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)畜禽粪便预处理：将畜禽粪便进行固液分离后，收集固体粪便，用去离子水洗涤至中性，干燥后得预处理粪便，备用；
(2)将秸秆经纤维素酶酶解后，离心收集上清，即得秸秆酶解液；
(3)将硅藻土置于80～90℃下干燥30～40min，再粉碎至过700～800目筛，得预处理硅藻土；
(4)将所述预处理粪便、秸秆酶解液和食用菌渣混合后发酵，得预混物A；
(5)将预混物A、预处理硅藻土、草木灰混合后导入造粒机中造粒，制成300～3000μm不等的颗粒，之后干燥即得成品。
6.如权利要求5所述的一种有机粪便缓释肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体操作为：
(21)秸秆烘干后粉碎过40目筛，得预处理秸秆；
(22)向预处理秸秆中加入蒸馏水，二者的质量体积比为1:55，再加入纤维素酶进行酶解，酶解温度为37℃，酶解时间为2h；
(23)酶解结束后进行离心操作，收集上清液即得秸秆酶解液。
7.如权利要求5所述的一种有机粪便缓释肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中发酵温度为35～40℃，发酵时间为12～36h。
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