CN112537973A - 一种玉米栽培用有机缓释肥及其制备方法 - Google Patents

一种玉米栽培用有机缓释肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机肥及其制备领域。一种玉米栽培用的有机缓释肥，包括如下组分：畜禽粪便15‑20%，茶渣0.8‑1.5%，果皮渣8‑15%，草木灰1.8‑4.5%，废菌棒3‑5%，玉米秸秆混合物10‑12%，醋糟或木薯渣8‑10%，酵素菌1‑2%，花生壳1.5‑3%，贝壳0.5‑1.5%，米糠3‑4%，腐殖土11‑15%，棉粕8‑10%，余量为污泥矿土。本申请中经发酵制备的缓释肥料能够在满足植物所需的营养元素同时减少施肥的次数和增加肥力，不仅能够实现废物利用资源化、无害化处理，还能够显著提高玉米农作物的产量和品质。

Description

一种玉米栽培用有机缓释肥及其制备方法
技术领域
本发明属于有机肥及其制备领域，具体涉及一种用于玉米栽培的有机缓释肥及其制备方法。
背景技术
玉米是中国种植面积最大的粮食作物，2015年种植面积3.81×107hm2。其产量高低直接影响中国粮食安全，保障玉米产量不容忽视。夏玉米在生长发育阶段吸肥能力强，需肥量大，充足的养分供应是提高产量的关键，施肥对其增产效果显著。在农民习惯施肥中往往存在施肥过量或不合理，注重偏施氮肥，忽视磷、钾肥配施等问题，导致玉米产量和肥料当季利用率低。专用缓释肥根据不同地区土壤供肥能力和作物对养分不同需求配制，肥效期长，能分别满足植物在整个生长期对养分的需求，在农业生产中日益受到重视。专用缓释肥可以提高作物产量和肥料养分利用率，减少施肥次数，降低劳动力投入，进而增加农民收入，在一定程度上减轻因肥料流失造成的环境污染。前人就玉米缓释肥效果做了较多研究报道，研究表明，缓释肥对夏玉米增产效果较好，显著提高氮素利用效率，主要通过增加穗粒数和粒重实现增产，施用缓释肥料能明显改善玉米营养品质。
农业生产中广泛使用的化肥对土壤污染严重，地力衰减不宜恢复。病虫害发生增加，影响收成和农作物品质。同时工业污染也导致土壤中有机物重金属含量过多，对农作物种植产生严重危害。
生活垃圾处理也是环保的关键。农村环境污染源包括畜禽粪便、农作物秸秆、灶灰(草木灰)、生活污泥等，如果不加以有效利用，任意处理填埋或焚烧都会产生空气水质土壤的污染，而这些有机物通常含有大量的营养物质，经过生物发酵处理后，可以再次利用，有机质返回自然生态系统，保持增强土壤肥力，确保生态环境的良好循环是“生态农业”“环保经济”的核心。
有机肥不仅可以提供植物养分，包括必需的大量元素氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量元素铁、锰、硼、锌、钼、铜等无机养分；氨基酸、酰胺、核酸等有机养分和活性物质如维生素B1、B6等。还能够改善土壤，提高土壤养分的有效性，增加肥力，高质量的有机肥可以减少土壤有机污染物和重金属含量。
我国是农业大国，批量产业化的农业耕作生产，也产生大量资源浪费，废菌棒通常是食用菌养殖后的丢弃产物，包括香菇、木耳、银耳、金针菇等食用菌，养殖场大量的废菌棒堆积如山，直接扔掉不仅浪费资源，还可能造成环境污染。其可以用作有机饲料，作为肥料在水稻养殖中也广泛应用，不仅省肥省力，还减轻病虫害增强抗性。西瓜皮富含蛋白质、粗脂肪、粗纤维、钙和磷等，柚子皮可以改善土壤调节水质，橘皮对病虫具有预防作用，上述皮渣废弃物中包括多种有机酸/氨基酸/维生素等，还含有柠檬酸和总糖苷等营养物质，大量果实加工产生的皮渣废弃物不仅污染河流下水道，也浪费了水果营养物质。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的一个目的是提供一种玉米栽培用的有机缓释肥，采用的农村废弃物主要是玉米秸秆和畜禽粪便，经发酵制备的缓释肥料能够在满足植物所需的营养元素同时减少施肥的次数和增加肥力，不仅能够实现废物利用资源化、无害化处理，还能够显著提高玉米农作物的产量和品质。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种玉米栽培用的有机缓释肥，包括如下组分：畜禽粪便15-20％，茶渣0.8-1.5％，果皮渣8-15％，草木灰1.8-4.5％，废菌棒3-5％，玉米秸秆混合物10-12％，醋糟或木薯渣8-10％，酵素菌1-2％，花生壳1.5-3％，贝壳0.5-1.5％，米糠3-4％，腐殖土11-15％，棉粕8-10％，余量为污泥矿土；
其中果皮渣为西瓜皮柚子皮和橘皮以1：1：3重量比混合粉碎搅拌后的混合物；
其中玉米秸秆混合物通过如下方法制备，将玉米秸秆干燥至含水量低于20％，粉碎后加入占玉米秸秆重量3-5％的氧化锌/硼砂混合物以及占玉米秸秆重量5-10％的玉米须，混合搅拌，其中氧化锌和硼砂的重量比为1：2；
所述废菌棒是食用菌养殖后的丢弃物。
优选，畜禽粪便为猪粪、牛粪或鸡粪，废菌棒为香菇、草菇、蘑菇、木耳、银耳和/或金针菇的菌棒。
优选，所述污泥矿土是由生活污泥和麦饭石以1：1比例混合制备而成，制备方法如下：麦饭石放入粉碎机粉碎后研磨，以质量比1：1比例混入生活污泥，加入占上述污泥矿石原料重量1-2％的醋酸溶液，醋酸溶液浓度为50-80g/100ml，搅拌机中混合均匀，高温加热至80-90℃，混入适量生石灰，至PH6-7.5，搅拌均匀得到污泥矿土产品。
进一步，本申请提供了一种用于玉米栽培的有机缓释肥的制备方法，该制备方法步骤如下：
步骤1：麦饭石放入粉碎机粉碎后研磨，以质量比1：1比例混入生活污泥，加入占上述污泥矿石原料重量1-2％的醋酸溶液，醋酸溶液浓度为50-80g/100ml，搅拌机中混合均匀，高温加热至80-90℃，混入适量生石灰，至PH6-7.5，搅拌均匀得到污泥矿土产品。
步骤2：花生壳和贝壳粉碎研磨成粉，将畜禽粪便、茶渣、花生壳粉、贝壳粉、果皮渣，草木灰和上述步骤1的污泥矿土产品按比例投入发酵池中，控制含水量60％-70％，加入酵素菌，发酵温度至60℃以上，每周翻推1次，发酵时间28天，烘干粉碎，得有机肥料1；
步骤3：将玉米秸秆混合物、棉粕，按比例混合搅拌，米糠和废菌棒加入适量水后均匀倒入，形成混合浆，混合浆倒入腐殖土中，同时加入醋糟或木薯渣，混合自然发酵，发酵温度至70-80℃，每周翻推一次，4周后晒干，粉碎机粉碎为有机肥料2。
将上述有机肥料1、有机肥料2分别包装，装袋，即得玉米栽培用有机缓释肥。
优选，该有机肥的使用方法如下：先按60厘米宽的水平条带，挖30厘米见方的洞穴，洞穴间距30厘米左右，其间空隙用于间种玉米植株，将有机肥料2与细沙土混合均匀铺垫于沟穴中，继续覆盖一层有机肥料1，再回填表土。
本发明的有益效果为：
通过利用农村废弃物以及各种生活垃圾发酵制备获得的含有机肥的基质透气透水性好，可以保证肥料持续释放肥力，且含有充足丰富的作物所需营养元素和成分，减少施肥次数。其中的玉米秸秆、废菌棒和麦饭石颗粒对有机肥的释放具有缓释效果，对重金属有吸附改善作用。其中橘皮渣本身具有驱虫作用，其余果皮能够在提供丰富的蛋白质、氨基酸和维生素的同时改善土壤及调节水质，混合使用还能有良好的虫害防治效果。本申请还采用有机肥料1和2分别两层铺埋，底层采用的有机肥料2具有充足的肥力和缓释作用，能够保证在作物中后期成长发育过程中营养物质的保障，同时防治虫害，而上层的有机肥料2可以在玉米幼苗期提供养分的同时吸附土壤的重金属等有害物质，改善土壤质量。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
通过下述实施例及实验对本发明进行进一步说明，其中酵素菌购自青岛施贝尔生物科技有限公司。
一种玉米栽培用的有机缓释肥包括如下组分：猪粪或牛粪15％，茶渣0.8％，果皮渣8％，草木灰1.8％，废菌棒3％，玉米秸秆混合物10％，醋糟或木薯渣8％，酵素菌1％，花生壳1.5％，贝壳0.5％，米糠3％，腐殖土11％，棉粕8％，余量为污泥矿土；其中果皮渣为西瓜、柚子皮和橘皮以1：1：3重量比混合粉碎搅拌后的混合物；玉米秸秆混合物通过如下方法制备，将棉花秸秆干燥至含水量低于20％，粉碎后加入占玉米秸秆重量3％的氧化锌/硼砂混合物以及占玉米秸秆重量5％的玉米须，混合搅拌，其中氧化锌和硼砂的重量比为1：2。
废菌棒为香菇、蘑菇和木耳养殖后的废弃菌棒，高温消毒晒干处理。
污泥矿土是由生活污泥和麦饭石以1：1比例混合制备而成。
制备方法如下：
麦饭石放入粉碎机粉碎后研磨，以质量比1：1比例混入生活污泥，加入占上述污泥矿石原料重量1％的醋酸溶液，醋酸溶液浓度为50g/100ml，搅拌机中混合均匀，高温加热至80-90℃，混入适量生石灰，至PH6-7.5，搅拌均匀得到污泥矿土产品。
花生壳和贝壳粉碎研磨成粉，将畜禽粪便、茶渣、花生壳粉、贝壳粉、果皮渣，草木灰和上述步骤1的污泥矿土产品按比例投入发酵池中，控制含水量60％-70％，加入酵素菌，发酵温度至60℃以上，每周翻推1次，发酵时间28天，烘干粉碎，得有机肥料1；
将玉米秸秆混合物、棉粕，按比例混合搅拌，米糠和废菌棒加入适量水后均匀倒入，形成混合浆，混合浆倒入腐殖土中，同时加入醋糟或木薯渣，混合自然发酵，发酵温度至70-80℃，每周翻推一次，4周后晒干，粉碎机粉碎为有机肥料2；
上述肥料1和肥料2分袋包装。先按60厘米宽的水平条带，挖30厘米见方的洞穴，洞穴间距30厘米左右，其间空隙用于间种玉米植株，将有机肥料2与细沙土混合均匀铺垫于沟穴中，继续覆盖一层有机肥料1，再回填表土。
实施例2
一种玉米栽培用的有机缓释肥包括如下组分：猪粪或鸡粪18％，茶渣1％，果皮渣12％，草木灰2.5％，废菌棒4％，玉米秸秆混合物11％，醋糟或木薯渣9％，酵素菌1.5％，花生壳2％，贝壳1％，米糠3.5％，腐殖土13％，棉粕9％，余量为污泥矿土；其中果皮渣为西瓜、柚子皮和橘皮以1：1：3重量比混合粉碎搅拌后的混合物；玉米秸秆混合物通过如下方法制备，将棉花秸秆干燥至含水量低于20％，粉碎后加入占玉米秸秆重量4％的氧化锌/硼砂混合物以及占玉米秸秆重量7％的玉米须，混合搅拌，其中氧化锌和硼砂的重量比为1：2。
废菌棒为木耳、草菇和银耳养殖后的废弃菌棒，高温消毒晒干处理。
污泥矿土是由生活污泥和麦饭石以1：1比例混合制备而成。
制备方法如下：
麦饭石放入粉碎机粉碎后研磨，以质量比1：1比例混入生活污泥，加入占上述污泥矿石原料重量1.5％的醋酸溶液，醋酸溶液浓度为60g/100ml，搅拌机中混合均匀，高温加热至80-90℃，混入适量生石灰，至PH6-7.5，搅拌均匀得到污泥矿土产品。
花生壳和贝壳粉碎研磨成粉，将畜禽粪便、茶渣、花生壳粉、贝壳粉、果皮渣，草木灰和上述步骤1的污泥矿土产品按比例投入发酵池中，控制含水量60％-70％，加入酵素菌，发酵温度至60℃以上，每周翻推1次，发酵时间28天，烘干粉碎，得有机肥料1；
将玉米秸秆混合物、棉粕，按比例混合搅拌，米糠和废菌棒加入适量水后均匀倒入，形成混合浆，混合浆倒入腐殖土中，同时加入醋糟或木薯渣，混合自然发酵，发酵温度至70-80℃，每周翻推一次，4周后晒干，粉碎机粉碎为有机肥料2；
上述肥料1和肥料2分袋包装。先按60厘米宽的水平条带，挖30厘米见方的洞穴，洞穴间距30厘米左右，其间空隙用于间种玉米植株，将有机肥料2与细沙土混合均匀铺垫于沟穴中，继续覆盖一层有机肥料1，再回填表土。
实施例3
一种玉米栽培用的有机缓释肥包括如下组分：牛粪或鸡粪20％，茶渣1.5％，果皮渣15％，草木灰4.5％，废菌棒5％，玉米秸秆混合物12％，醋糟或木薯渣10％，酵素菌2％，花生壳3％，贝壳1.5％，米糠4％，腐殖土15％，棉粕10％，余量为污泥矿土；其中果皮渣为西瓜、柚子皮和橘皮以1：1：3重量比混合粉碎搅拌后的混合物；玉米秸秆混合物通过如下方法制备，将棉花秸秆干燥至含水量低于20％，粉碎后加入占玉米秸秆重量5％的氧化锌/硼砂混合物以及占玉米秸秆重量10％的玉米须，混合搅拌，其中氧化锌和硼砂的重量比为1：2。
废菌棒为蘑菇、草菇、银耳和金针菇养殖后的废弃菌棒，高温消毒晒干处理。
污泥矿土是由生活污泥和麦饭石以1：1比例混合制备而成。
制备方法如下：
麦饭石放入粉碎机粉碎后研磨，以质量比1：1比例混入生活污泥，加入占上述污泥矿石原料重量2％的醋酸溶液，醋酸溶液浓度为80g/100ml，搅拌机中混合均匀，高温加热至80-90℃，混入适量生石灰，至PH6-7.5，搅拌均匀得到污泥矿土产品。
花生壳和贝壳粉碎研磨成粉，将畜禽粪便、茶渣、花生壳粉、贝壳粉、果皮渣，草木灰和上述步骤1的污泥矿土产品按比例投入发酵池中，控制含水量60％-70％，加入酵素菌，发酵温度至60℃以上，每周翻推1次，发酵时间28天，烘干粉碎，得有机肥料1；
将玉米秸秆混合物、棉粕，按比例混合搅拌，米糠和废菌棒加入适量水后均匀倒入，形成混合浆，混合浆倒入腐殖土中，同时加入醋糟或木薯渣，混合自然发酵，发酵温度至70-80℃，每周翻推一次，4周后晒干，粉碎机粉碎为有机肥料2；
上述肥料1和肥料2分袋包装。先按60厘米宽的水平条带，挖30厘米见方的洞穴，洞穴间距30厘米左右，其间空隙用于间种玉米植株，将有机肥料2与细沙土混合均匀铺垫于沟穴中，继续覆盖一层有机肥料1，再回填表土。
实施例4
玉米每亩施肥3000-4000公斤有机肥，视土质天气和生长情况，在生长前期追加一次肥即可。和使用普通化肥多次(4-5次)施肥相比，玉米产量增加，病虫害减少，并且土地在3-5年内仍然保持肥力，可以持续种植。
施肥后仅喷药一次，产量和病虫率结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0002830203640000061
施用有机肥玉米增产25％左右，病虫率显著减少。
检测施肥前土质中的重金属含量以及施肥后(生长期)土质中重金属含量，包括汞、铬、铯，结果显示重金属含量减少92％以上，从6.04mg/kg，降低至0.490mg/kg。
3、结果分析
由上述结果可见，有机肥中的各组成分持续释放肥力，减少玉米病虫害，具有较好改善土质作用。
以上为对本发明实施例的描述，通过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列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种玉米栽培用的有机缓释肥，其特征在于，包括如下组分：畜禽粪便15-20%，茶渣0.8-1.5%，果皮渣8-15%，草木灰1.8-4.5%，废菌棒3-5%，玉米秸秆混合物10-12%，醋糟或木薯渣8-10%，酵素菌1-2%，花生壳1.5-3%，贝壳0.5-1.5%，米糠3-4%，腐殖土11-15%，棉粕8-10%，余量为污泥矿土；
其中果皮渣为西瓜皮柚子皮和橘皮以1：1：3重量比混合粉碎搅拌后的混合物；
其中玉米秸秆混合物通过如下方法制备，将玉米秸秆干燥至含水量低于20%，粉碎后加入占玉米秸秆重量3-5%的氧化锌/硼砂混合物以及占玉米秸秆重量5-10%的玉米须，混合搅拌，其中氧化锌和硼砂的重量比为1：2；
所述废菌棒是食用菌养殖后的丢弃物。
2.根据权利要求1所述的一种用于玉米栽培的有机缓释肥，其特征在于，畜禽粪便为猪粪、牛粪或鸡粪，废菌棒为香菇、草菇、蘑菇、木耳、银耳和/或金针菇的菌棒。
3.根据权利要求1所述的一种用于玉米栽培的有机缓释肥，其特征在于，所述污泥矿土是由生活污泥和麦饭石以1：1比例混合制备而成，制备方法如下：麦饭石放入粉碎机粉碎后研磨，以质量比1：1比例混入生活污泥，加入占上述污泥矿石原料重量1-2% 的醋酸溶液，醋酸溶液浓度为50-80g/100ml，搅拌机中混合均匀，高温加热至80-90℃，混入适量生石灰，至PH6-7.5，搅拌均匀得到污泥矿土产品。
4.根据权利要求1所述的一种用于玉米栽培的有机缓释肥的制备方法，其特征在于，该制备方法步骤如下：
步骤1：麦饭石放入粉碎机粉碎后研磨，以质量比1：1比例混入生活污泥，加入占上述污泥矿石原料重量1-2% 的醋酸溶液，醋酸溶液浓度为50-80g/100ml，搅拌机中混合均匀，高温加热至80-90℃，混入适量生石灰，至PH6-7.5，搅拌均匀得到污泥矿土产品；
步骤2：花生壳和贝壳粉碎研磨成粉，将畜禽粪便、茶渣、花生壳粉、贝壳粉、果皮渣，草木灰和上述步骤1的污泥矿土产品按比例投入发酵池中，控制含水量60%-70%，加入酵素菌，发酵温度至60℃以上，每周翻推1次，发酵时间28天，烘干粉碎，得有机肥料1；
步骤3：将玉米秸秆混合物、棉粕，按比例混合搅拌，米糠和废菌棒加入适量水后均匀倒入，形成混合浆，混合浆倒入腐殖土中，同时加入醋糟或木薯渣，混合自然发酵，发酵温度至70-80℃，每周翻推一次，4周后晒干，粉碎机粉碎为有机肥料2；
将上述有机肥料1、有机肥料2分别包装，装袋，即得玉米栽培用有机缓释肥。
5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的有机肥，其特征在于，该有机肥的使用方法如下：先按60厘米宽的水平条带，挖30厘米见方的洞穴，洞穴间距30厘米左右，其间空隙用于间种玉米植株，将有机肥料2与细沙土混合均匀铺垫于沟穴中，继续覆盖一层有机肥料1，再回填表土。
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