CN115490559A - 一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料及其制备方法和应用。本发明在畜禽粪便和秸秆中添加EM菌剂，可以加快畜禽粪便和秸秆的腐熟速度和延长高温期，提升堆肥质量；尿素的加入能够调节整个物料的碳氮比，为微生物的生长提供适宜的环境；木炭、椰壳炭和鸡粪炭富含N、P、K等营养成分，并且含有十分丰富的微生物群落，这些外来微生物群落与原始微生物群落结合，能够降解一些原始群落无法降解的物质，如纤维素及难降解有机物等，加快物料腐熟升温。微生物利用上述原料中有机质、蛋白质、营养成分来生长发育，放出足够热量，使堆体升温至55℃以上，达到无害化生产条件，杀死致病菌和蛔虫卵。

Description

一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料及其制备方法和应用。
背景技术
肥料一般是指有机固体废物，如畜禽粪便、秸秆、饼粕、农副产品和食品加工产生的固体废物，经微生物发酵和完全腐熟后制得的肥料。实际操作中，以畜禽粪便和秸秆作为主料制备的肥料居多。我国养殖业规模巨大，每年畜禽粪便的产生量也十分惊人，畜禽粪便中基于有大量氮、磷、钾以及有机质组分，具有很高的肥料化利用潜力；并且农作物秸秆的产生量也很高，传统的农作物秸秆处理方式以焚烧为主，这会造成严重的空气污染。目前，以畜禽粪便、秸秆等材料制备有机肥料，成为回收利用畜禽粪便和秸秆的有效途径，有机肥料中不仅含有促进作物生长的多种营养成分，还富含包括腐殖质在内的多种有机成分，这些有机成分不仅可提高植物抗病性还可以改善土壤结构、提高土壤水肥保持能力；有机肥料中的微生物菌群可改善土壤菌群结构，进一步促进农作物生长。然而，由于肥料组方不合理等因素，导致制备过程繁琐，畜禽粪便和秸秆发酵不完全，利用率低。如何解决畜禽粪便和秸秆混合发酵周期长、不完全的缺点，有效利用畜禽粪便和秸秆，仍是本行业亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料及其制备方法和应用，解决畜禽粪便和秸秆等物质混合发酵周期长、不完全的缺点，有效利用畜禽粪便和秸秆，得到一种成本低廉、重金属含量低的肥料，提高种子发芽率和蛔虫卵死亡率。
本发明提供了一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，所述发酵肥料的原料包括秸秆、畜禽粪便、EM菌剂、尿素、木炭、椰壳炭和鸡粪炭。
优选的，按质量份计，所述发酵肥料的原料包括0.5～1.5份秸秆、0.5～1.5份畜禽粪便、0.5～1.5份EM菌剂、0.5～1.5份尿素、0.5～1.5份木炭、0.5～1.5份椰壳炭和0.5～1.5份鸡粪炭。
优选的，所述秸秆包括水稻秸秆；所述秸秆的粒度≤100目；所述畜禽粪便包括牛粪和/或猪粪；所述畜禽粪便的粒度≤10目。
本发明还提供了上述技术方案所述发酵肥料的制备方法，包括如下步骤：
分别以木炭、椰壳炭和鸡粪炭为原料，制备木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液；
将所述畜禽粪便、秸秆、EM菌剂、尿素、木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液混合得混合料，依次进行发酵和陈化，得到所述发酵肥料。
优选的，所述发酵包括第一发酵、第二发酵、第三发酵和第四发酵；
所述第一发酵的温度＜55℃，时间为2～3d；
所述第二发酵的温度为55℃～70℃，时间为7～12d；
所述第三发酵的温度为＞35℃且＜70℃，时间为3～8d；
所述第四发酵的温度为≤35℃，时间为12～18d。
优选的，所述第一发酵过程中，每天进行一次翻堆；所述第二发酵过程中，每两天进行一次翻堆；所述第三发酵过程中，每天进行一次翻堆；所述第四发酵过程中，每三天进行一次翻堆。
优选的，所述陈化时，混合料的水分含量≤30％；所述陈化的时间为4～6d。
优选的，所述混合料的水分含量为60％～70％，碳氮比为1：(20～30)。
本发明还提供了一种基于畜禽粪便和秸秆的有机肥，包括上述技术方案所述的发酵肥料和草炭。
本发明还提供了上述技术方案所述的发酵肥料或有机肥在提高种子发芽率中的应用。
本发明提供了一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，所述发酵肥料的原料包括秸秆、畜禽粪便、EM菌剂、尿素、木炭、椰壳炭和鸡粪炭。本发明利用畜禽粪便和秸秆，添加EM菌剂，可以加快畜禽粪便和秸秆的腐熟速度和延长高温期，提升堆肥质量；尿素的加入能够调节整个物料的碳氮比，为微生物的生长提供适宜的环境；木炭、椰壳炭和鸡粪炭N、P、K等营养成分含量高，并且含有十分丰富的微生物群落，这些外来微生物群落与原始微生物群落结合，能够降解原始群落无法降解的纤维素和难降解的有机物等，加快物料腐熟升温。微生物利用上述原料中有机质、蛋白质、营养成分来生长发育，放出足够热量，使得堆体升温至55℃以上，达到无害化生产条件，杀死致病菌和蛔虫卵。
将本发明的发酵饲料与其他组分，如草炭复配得到的有机肥肥效好，重金属含量低，能改良土壤、持久高效、养分全面，能提高种子发芽指数。
具体实施方式
本发明提供了一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，所述发酵肥料的原料包括秸秆、畜禽粪便、EM菌剂、尿素、木炭、椰壳炭和鸡粪炭。
在本发明中，按质量份数计，所述发酵肥料的原料优选包括0.5～1.5份秸秆，进一步优选为1份。本发明所述秸秆的粒度优选≤100目，进一步优选为≤60目，更优选为60目；所述秸秆优选水稻秸秆。本发明以秸秆为原料，能够增加原料间的通透性，保证发酵过程中具有较大的孔隙度，利于供氧。
以所述秸秆的质量份数为基准，本发明所述发酵肥料的原料优选包括0.5～1.5份畜禽粪便，进一步优选为1份。所述畜禽粪便的粒度优选≤10目；所述畜禽粪优选包括牛粪和/或猪粪，进一步优选为牛粪和猪粪。本发明所述牛粪和猪粪的质量比优选为1：(1～5)，进一步优选为1：3。本发明所述畜禽粪便中含有大量氮、磷、钾以及有机质组分，具有很高的肥料化利用潜力。
以所述秸秆的质量份数为基准，本发明所述发酵肥料的原料优选包括0.5～1.5份EM菌剂，进一步优选为1份。本发明所述EM菌剂可以加快畜禽粪便和秸秆的腐熟速度和延长高温期，提升堆肥质量。本发明对所述EM菌剂的来源没有严格要求，常规购买即可。本发明具体实施过程中所述EM菌剂购买自淘宝卖家山东禾绿源。
以所述秸秆的质量份数为基准，本发明所述发酵肥料的原料优选包括0.5～1.5份尿素，进一步优选为1份。本发明所述尿素能够调节整个物料的碳氮比，使微生物处于适宜的生长环境。
以所述秸秆的质量份数为基准，本发明所述发酵肥料的原料优选包括0.5～1.5份木炭，进一步优选为1份。
以所述秸秆的质量份数为基准，本发明所述发酵肥料的原料优选包括0.5～1.5份椰壳炭，进一步优选为1份。
以所述秸秆的质量份数为基准，本发明中所述发酵肥料的原料优选包括0.5～1.5份鸡粪炭，进一步优选为1份。
本发明所述木炭、椰壳炭和鸡粪炭N、P、K等营养成分含量高，并且含有十分丰富的微生物群落，这些外来微生物群落与原始微生物群落结合，能够降解原始群落无法降解纤维素和难降解有机物等，加快物料腐熟升温。
本发明还提供了上述技术方案所述发酵肥料的制备方法，包括如下步骤：
分别以木炭、椰壳炭和鸡粪炭为原料，制备木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液；
将所述畜禽粪便、秸秆、EM菌剂、尿素、木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液混合得混合料，依次进行发酵和陈化，得到所述发酵肥料。
本发明以木炭为原料制备木炭淋滤液。本发明所述木炭淋滤液的制备方法优选包括：向加有木炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤。本发明所述加有木炭的腐熟堆肥的制备方法优选包括：将木炭和污泥按照1:9的质量比混合，在温度23～27℃，湿度60％～70％的条件下发酵30d。
本发明以椰壳炭为原料制备椰壳炭淋滤液。本发明所述椰壳炭淋滤液的制备方法优选包括：向加有椰壳炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤。本发明所述加有椰壳炭的腐熟堆肥的制备方法优选包括：将椰壳炭和污泥按照1:9的质量比混合，在温度23～27℃，湿度60％～70％的条件下发酵30d。
本发明以鸡粪炭为原料制备鸡粪炭淋滤液。本发明所述鸡粪炭淋滤液的制备方法优选包括：向加有鸡粪炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤。本发明所述加有鸡粪炭的腐熟堆肥优选为的制备方法优选包括：将鸡粪炭和污泥按照1:9的质量比混合，在温度23～27℃，湿度60％～70％的条件下发酵30d。
得木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液后，本发明将畜禽粪便、秸秆、EM菌剂、尿素、木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液混合得混合料，依次进行发酵和陈化，得到所述发酵肥料。
在本发明中，所述混合优选包括：将所述畜禽粪便和秸秆进行第一混合，得第一混合物后与EM菌剂、尿素、木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液进行第二混合，得所述混合料。本发明所述第一混合的时间优选为50～70min，进一步优选为60min；所述第二混合的时间优选为30～40min，进一步优选为35min。本发明所述混合料的水分含量优选为60％～70％，进一步优选为65％；所述混合料的碳氮比优选为1：(20～30)，进一步优选为1：25。本发明在畜禽粪便中添加其他原料，便于堆肥发酵进程更好、更快的进行，使原料中的有机质更充分地转化为腐殖质，并且本发明所述混合方式能够使原料混合地更加均匀，为微生物的繁殖创造更好的条件，如供氧量、湿度和温度等，加快堆肥发酵过程的进行。
得混合料后，本发明优选进行起堆，得到混合料的堆体。本发明所述堆体的体积优选为10cm×(18～21)cm×(28～32)cm(即长×宽×高)。本发明在具体实施过程中，优选在1cm×(18～21)cm×(28～32)cm的范围内任意取值，具体的，所述堆体的体积可以为10cm×18cm×28cm、10cm×20cm×30cm或10cm×21cm×32cm。
得所述混合料的堆体后，本发明优选对所述混合料的堆体进行发酵，得到发酵料。本发明所述发酵优选包括第一发酵、第二发酵、第三发酵和第四发酵。本发明所述第一发酵的温度优选＜55℃；所述第一发酵的时间优选为2～3d；本发明优选在第一发酵过程中每天进行一次翻堆。本发明所述第二发酵的温度优选为55℃～70℃，进一步优选为60℃～65℃，更优选为60℃；所述第二发酵的时间优选为7～12d，进一步优选为8～10d。本发明优选在第二发酵过程中每两天进行一次翻堆。本发明所述第三发酵的温度优选＞35℃且小于70℃，进一步优选为＞35℃且小于65℃，更优选为＞35℃且小于60℃；所述第三发酵的时间优选为3～8d；本发明优选在所述第三发酵过程中，每天进行一次翻堆。本发明所述第四发酵的温度优选为≤35℃，进一步优选为35℃；所述第四发酵的时间优选为12～18d；本发明优选在所述第四发酵过程中，每三天进行一次翻堆。本发明所述发酵能够防止原料过快散失，仅需22～41d即可完成发酵，发酵时间短，解决了以往秸秆与畜禽粪便堆肥过程缓慢、腐熟程度低、发酵不完全问题。
得所述发酵料后，本发明优选对发酵料进行陈化，得到所述发酵肥料。本发明所述发酵料的含水量优选≤30％，并且几乎无臭味产生；所述陈化的时间优选为4～6d，进一步优选为5d。本发明所述陈化的方式优选包括：将所述发酵料摊开，每天翻堆一次；所述摊开后的发酵料的高度优选为0.1～0.3m。本发明所述陈化后所得发酵肥料的温度优选≤30℃。
本发明对所述发酵肥料制备过程中翻堆的方式没有严格要求，常规操作即可，例如使用装载机进行翻堆。
本发明将秸秆、畜禽粪便、EM菌剂、尿素、木炭、椰壳炭和鸡粪炭作为发酵肥料的原料，原料中的微生物能利用原料中有机质、蛋白质、营养成分来生长发育。本发明所述混合料的堆体在发酵过程中，发酵的温度呈现一个先上升后下降的过程中，具体的，在第一发酵，即发酵初期，堆体的温度低于55℃，随着第一发酵的进行，堆体的温度逐渐升高至55℃，此时进入第二发酵阶段；在第二发酵过程中，堆体的温度也处于一个上升的过程，最高温度不会超过70℃；当堆体温度不在上升，第二发酵完成，此后堆体的温度逐渐下降，进入处于第三发酵阶段；当堆体的温度下降至35℃时，第三发酵完成，进入第四发酵阶段。本发明所述原料在发酵过程中能够自发产热，供堆体温度升温至55℃以上，达到无害化生产条件，杀死致病菌和蛔虫卵。本发明在具体发酵控制中，优选实时监测堆体的温度，当监测到堆体的温度达到55℃时，进行第二发酵阶段，当监测到堆体的温度低于50℃时，进行第三发酵阶段，当监测到堆体的温度≤35℃时，进行第四发酵阶段。本发明依靠原料自身的产热性能进行发酵即可得到肥效好，重金属含量低的发酵肥料，可以直接作为肥料组分作用于土壤和/或农作物，或者与其他组分复配，得到有机肥后作用于土壤和/或农作物，有效改善土壤质地，增加土壤有机质含量及营养价值，并具有十分丰富的微生物群落，利于作物的生长发育，提高农作物产量及品质。
本发明还提供了一种基于畜禽粪便和秸秆的有机肥，包括上述发酵肥料和草炭。本发明所述发酵肥料和草炭的质量比优选为(65～75)：(30～31)，进一步优选为(68～72)：30，更优选为70：30；所述草炭优选为草炭粉。本发明所述基于畜禽粪便和秸秆的有机肥不含重金属，施加到土壤中，能够有效改善土壤质地，增加土壤有机质含量及营养价值，并具有十分丰富的微生物群落，利于作物的生长发育，提高农作物产量及品质。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1-1
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆0.5份(具体400g)、畜禽粪便0.5份(具体400g)、EM菌剂0.5份(具体400g)、木炭0.5份(具体400g)、椰壳炭0.5份(具体400g)、鸡粪炭0.5份(具体400g)和尿素0.5份(具体400g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：1。
实施例1-2
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆0.5份(具体400g)、畜禽粪便0.5份(具体400g)、EM菌剂0.5份(具体400g)、木炭0.5份、椰壳炭0.5份(具体400g)、鸡粪炭0.5份(具体400g)和尿素0.5份(具体400g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：3。
实施例1-3
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆0.5份(具体400g)、畜禽粪便0.5份(具体400g)、EM菌剂0.5份(具体400g)、木炭0.5份(具体400g)、椰壳炭0.5份(具体400g)、鸡粪炭0.5份(具体400g)和尿素0.5份(具体400g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：5。
实施例2-1
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆1份、畜禽粪便1份(具体800g)、EM菌剂1份(具体800g)、木炭1份(具体800g)、椰壳炭1份(具体800g)、鸡粪炭1份(具体800g)和尿素1份(具体800g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：1。
实施例2-2
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆1份、畜禽粪便1份(具体800g)、EM菌剂1份(具体800g)、木炭1份(具体800g)、椰壳炭1份(具体800g)、鸡粪炭1份(具体800g)和尿素1份(具体800g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：3。
实施例2-3
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆1份、畜禽粪便1份(具体800g)、EM菌剂1份(具体800g)、木炭1份(具体800g)、椰壳炭1份(具体800g)、鸡粪炭1份(具体800g)和尿素1份(具体800g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：5。
实施例3-1
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆1份、畜禽粪便1.5份(具体1200g)、EM菌剂1.5份(具体1200g)、木炭1.5份(具体1200g)、椰壳炭1.5份(具体1200g)、鸡粪炭1.5份(具体1200g)和尿素1.5份(具体1200g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：1。
实施例3-2
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆1份、畜禽粪便1.5份(具体1200g)、EM菌剂1.5份(具体1200g)、木炭1.5份(具体1200g)、椰壳炭1.5份(具体1200g)、鸡粪炭1.5份(具体1200g)和尿素1.5份(具体1200g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：3。
实施例3-3
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，原料按照质量份数计算由水稻秸秆1份、畜禽粪便1.5份(具体1200g)、EM菌剂1.5份(具体1200g)、木炭1.5份(具体1200g)、椰壳炭1.5份(具体1200g)、鸡粪炭1.5份(具体1200g)和尿素1.5份(具体1200g)组成；畜禽粪便由牛粪和猪粪组成，牛粪和猪粪的质量比为1：5。
实施例4-1
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料的制备方法，由如下步骤组成：
1.按照实施例1-1备料；
2.对水稻秸秆进行破碎，破碎后的秸秆过筛网，目数为60目；
3.向加有木炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备木炭淋洗液；向加有椰壳炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备椰壳炭淋洗液；向加有鸡粪炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备鸡粪炭淋滤液；
4.混合：畜禽粪便和水稻秸秆加入搅拌机进行搅拌混合，搅拌混合时间为60min；EM菌剂、尿素、木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液、鸡粪炭淋滤液再加入到搅拌机内，加入适量水分控制初始含水量在65％，碳氮比为1：25，搅拌混合时间为40min，得到混合料；
5.发酵：将步骤4所得混合料均匀起堆，堆体大小控制在10cm×20cm×30cm，发酵初期每天用翻堆机器进行翻堆，每天监控堆体中心温度，当温度上升到55℃(发酵2～3d)，每两天进行一次翻堆，发酵时间为7天；当堆体温度上升到65℃以上，且低于70℃，每天进行一次翻堆，保证氧气供氧，防止供氧不足造成厌氧发酵环境，发酵3～8d；堆体温度下降到35℃左右并保持稳定，含水率下降到40％，可每三天翻堆一次，发酵12～18d，得发酵料；
6.陈化：发酵料水分下降到30％左右，几乎无臭味产生，用装载机将物料摊开进行降温陈化，将摊开的物料高度控制在0.1～0.3m，每天用装载机进行翻堆一次，共进行4天的陈化，堆体温度降为30℃以下，即发酵完成，得到发酵肥料；
7.复配：取65～75份重量的发酵肥料(800g/份)，加入30～31重量份草炭粉(800g/份)，进行充分均匀混合，水分调至30％以下，粉碎过60-100目筛，可进行造粒包装或直接包装，得到基于畜禽粪便和秸秆的有机肥。
实施例4-2～实施例4-9
同实施例4-1，区别在于实施例4-2按照实施例1-2进行备料，实施例4-3按照实施例1-3进行备料，实施例4-4按照实施例2-1进行备料，实施例4-5按照实施例2-2进行备料，实施例4-6按照实施例2-3进行备料，实施例4-7按照实施例3-1进行备料，实施例4-8按照实施例3-2进行备料，实施例4-9按照实施例3-3进行备料。
实施例5-1
同实施例4-1，区别在于步骤2.对水稻秸秆进行破碎，破碎后的秸秆过筛网，目数为100目。
实施例5-2～实施例5-9
同实施例5-1，区别在于实施例5-2按照实施例1-2进行备料，实施例5-3按照实施例1-3进行备料，实施例5-4按照实施例2-1进行备料，实施例5-5按照实施例2-2进行备料，实施例5-6按照实施例2-3进行备料，实施例5-7按照实施例3-1进行备料，实施例5-8按照实施例3-2进行备料，实施例5-9按照实施例3-3进行备料。
实施例6-1
同实施例4-1，区别在于步骤4加入适量水分控制初始含水量在60％，碳氮比为1：30。
实施例6-2～实施例6-9
同实施例6-1，区别在于实施例6-2按照实施例1-2进行备料，实施例6-3按照实施例1-3进行备料，实施例6-4按照实施例2-1进行备料，实施例6-5按照实施例2-2进行备料，实施例6-6按照实施例2-3进行备料，实施例6-7按照实施例3-1进行备料，实施例6-8按照实施例3-2进行备料，实施例6-9按照实施例3-3进行备料。
实施例7-1
同实施例4-1，区别在于步骤4加入适量水分控制初始含水量在75％，碳氮比为1：20。
实施例7-2～实施例7-9
同实施例7-1，区别在于实施例7-2按照实施例1-2进行备料，实施例7-3按照实施例1-3进行备料，实施例7-4按照实施例2-1进行备料，实施例7-5按照实施例2-2进行备料，实施例7-6按照实施例2-3进行备料，实施例7-7按照实施例3-1进行备料，实施例7-8按照实施例3-2进行备料，实施例7-9按照实施例3-3进行备料。
实施例8-1
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料的制备方法，由如下步骤组成：
1.按照实施例1-1备料；
2.对水稻秸秆进行破碎，破碎后的秸秆过筛网，目数为60目；
3.向加有木炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备木炭淋洗液；向加有椰壳炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备椰壳炭淋洗液；向加有鸡粪炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备鸡粪炭淋滤液；
4.混合：畜禽粪便和水稻秸秆加入搅拌机进行搅拌混合，搅拌混合时间为50min；EM菌剂、尿素、木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液、鸡粪炭淋滤液再加入到搅拌机内，加入适量水分控制初始含水量在60％，碳氮比为1：30，搅拌混合时间为30min，得到混合料；
5.发酵：将步骤4所得混合料均匀起堆，堆体大小控制在10cm×18cm×28cm，测量堆体温度为30℃后进行发酵，发酵初期每天用翻堆机器进行翻堆，每天监控堆体中心温度，当温度上升到55℃(发酵2～3d)，每两天进行一次翻堆，发酵时间为10天；当堆体温度上升到60℃以上，且低于70℃，每天进行一次翻堆，保证氧气供氧，防止供氧不足造成厌氧发酵环境，发酵3-8d；堆体温度下降到35℃左右并保持稳定，含水率下降到40％，可每三天翻堆一次，发酵12～18d，得发酵料；
6.陈化：发酵料水分下降到30％左右，几乎无臭味产生，用装载机将物料摊开进行降温陈化，将摊开的物料高度控制在0.1～0.3m，每天用装载机进行翻堆一次，共进行5天的陈化，堆体温度降为30℃以下，即发酵完成，得到发酵肥料；
7.复配：取65～75份重量的发酵肥料，加入30～31重量份草炭粉，进行充分均匀混合，水分调至30％以下，粉碎过60-100目筛，可进行造粒包装或直接包装，得到基于畜禽粪便和秸秆的有机肥。
实施例8-2～实施例8-9
同实施例8-1，区别在于实施例8-2按照实施例1-2进行备料，实施例8-3按照实施例1-3进行备料，实施例8-4按照实施例2-1进行备料，实施例8-5按照实施例2-2进行备料，实施例8-6按照实施例2-3进行备料，实施例8-7按照实施例3-1进行备料，实施例8-8按照实施例3-2进行备料，实施例8-9按照实施例3-3进行备料。
实施例9-1
同实施例8-1，区别在于步骤2.对水稻秸秆进行破碎，破碎后的秸秆过筛网，目数为100目。
实施例9-2～实施例9-9
同实施例9-1，区别在于实施例9-2按照实施例1-2进行备料，实施例9-3按照实施例1-3进行备料，实施例9-4按照实施例2-1进行备料，实施例9-5按照实施例2-2进行备料，实施例9-6按照实施例2-3进行备料，实施例9-7按照实施例3-1进行备料，实施例9-8按照实施例3-2进行备料，实施例9-9按照实施例3-3进行备料。
实施例10-1
同实施例8-1，区别在于步骤4加入适量水分控制初始含水量在65％，碳氮比为1：25。
实施例10-2～实施例10-9
同实施例10-1，区别在于实施例10-2按照实施例1-2进行备料，实施例10-3按照实施例1-3进行备料，实施例10-4按照实施例2-1进行备料，实施例10-5按照实施例2-2进行备料，实施例10-6按照实施例2-3进行备料，实施例10-7按照实施例3-1进行备料，实施例10-8按照实施例3-2进行备料，实施例10-9按照实施例3-3进行备料。
实施例11-1
同实施例8-1，区别在于步骤4加入适量水分控制初始含水量在75％，碳氮比为1：20。
实施例11-2～实施例11-9
同实施例11-1，区别在于实施例11-2按照实施例1-2进行备料，实施例11-3按照实施例1-3进行备料，实施例11-4按照实施例2-1进行备料，实施例11-5按照实施例2-2进行备料，实施例11-6按照实施例2-3进行备料，实施例11-7按照实施例3-1进行备料，实施例11-8按照实施例3-2进行备料，实施例11-9按照实施例3-3进行备料。
实施例12-1
一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料的制备方法，由如下步骤组成：
1.按照实施例1-1备料；
2.对水稻秸秆进行破碎，破碎后的秸秆过筛网，目数为60目；
3.向加有木炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备木炭淋洗液；向加有椰壳炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备椰壳炭淋洗液；向加有鸡粪炭的腐熟堆肥加入适量蒸馏水后用滤纸过滤得到制备鸡粪炭淋滤液；
4.混合：畜禽粪便和水稻秸秆加入搅拌机进行搅拌混合，搅拌混合时间为70min；EM菌剂、尿素、木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液、鸡粪炭淋滤液再加入到搅拌机内，加入适量水分控制初始含水量在60％，碳氮比为1：30搅拌混合时间为30min，得到混合料；
5.发酵：将步骤4所得混合料均匀起堆，堆体大小控制在1cm×2.1cm×3.2cm，测量堆体温度为30℃后进行发酵，发酵初期每天用翻堆机器进行翻堆，每天监控堆体中心温度，当温度上升到55℃(发酵2～3d)，每两天进行一次翻堆，发酵时间为12天；当堆体温度上升到65℃以上，且低于70℃，每天进行一次翻堆，保证氧气供氧，防止供氧不足造成厌氧发酵环境，发酵3～8d；堆体温度下降到35℃左右并保持稳定，含水率下降到40％，可每三天翻堆一次，发酵12～18d，得发酵料；
6.陈化：发酵料水分下降到30％左右，几乎无臭味产生，用装载机将物料摊开进行降温陈化，将摊开的物料高度控制在0.1～0.3m，每天用装载机进行翻堆一次，共进行6天的陈化，堆体温度降为30℃以下，即发酵完成，得到发酵肥料；
7.复配：取65～75份重量的发酵肥料(800g/份)，加入30～31重量份草炭粉(800g/份)，进行充分均匀混合，水分调至30％以下，粉碎过60-100目筛，可进行造粒包装或直接包装，得到基于畜禽粪便和秸秆的有机肥。
实施例12-2～实施例12-9
同实施例12-1，区别在于实施例12-2按照实施例1-2进行备料，实施例12-3按照实施例1-3进行备料，实施例12-4按照实施例2-1进行备料，实施例12-5按照实施例2-2进行备料，实施例12-6按照实施例2-3进行备料，实施例12-7按照实施例3-1进行备料，实施例12-8按照实施例3-2进行备料，实施例12-9按照实施例3-3进行备料。
实施例13-1
同实施例12-1，区别在于步骤2.对水稻秸秆进行破碎，破碎后的秸秆过筛网，目数为100目。
实施例13-2～实施例13-9
同实施例13-1，区别在于实施例13-2按照实施例1-2进行备料，实施例13-3按照实施例1-3进行备料，实施例13-4按照实施例2-1进行备料，实施例13-5按照实施例2-2进行备料，实施例13-6按照实施例2-3进行备料，实施例13-7按照实施例3-1进行备料，实施例13-8按照实施例3-2进行备料，实施例13-9按照实施例3-3进行备料。
实施例14-1
同实施例12-1，区别在于步骤4加入适量水分控制初始含水量在65％，碳氮比为1：25。
实施例14-2～实施例14-9
同实施例14-1，区别在于实施例14-2按照实施例1-2进行备料，实施例14-3按照实施例1-3进行备料，实施例14-4按照实施例2-1进行备料，实施例14-5按照实施例2-2进行备料，实施例14-6按照实施例2-3进行备料，实施例14-7按照实施例3-1进行备料，实施例14-8按照实施例3-2进行备料，实施例14-9按照实施例3-3进行备料。
实施例15-1
同实施例12-1，区别在于步骤4加入适量水分控制初始含水量在75％，碳氮比为1：20。
实施例15-2～实施例15-9
同实施例15-1，区别在于实施例15-2按照实施例1-2进行备料，实施例15-3按照实施例1-3进行备料，实施例15-4按照实施例2-1进行备料，实施例15-5按照实施例2-2进行备料，实施例15-6按照实施例2-3进行备料，实施例15-7按照实施例3-1进行备料，实施例15-8按照实施例3-2进行备料，实施例15-9按照实施例3-3进行备料。
对比例1
同实施例4-1，区别在于对牛粪进行单独堆肥，得有机肥。
对比例2
同实施例4-1，区别在于步骤3只制备木炭淋洗液；步骤4将EM菌剂、尿素、木炭淋滤液再加入到搅拌机内，最终得到有机肥。
对比例3
同实施例4-1，区别在于步骤3只制备椰壳炭淋虑液；步骤4将EM菌剂、尿素、椰壳炭滤液再加入到搅拌机内，最终得到有机肥。
测试例1
以黄瓜种子为实验种子，以不同有机肥为实验样品(依次记为CK-1、CK-3、CK-4、SN-2、SN-3、SN-4、SN-6、SN-7、SN-8、SN-12、SN-13、SN-15和SN-16)，参照国标NYT525/2021检测种子发芽率，其中CK-1、CK-3、CK-4、SN-1、SN-2、SN-3、SN-4、SN-5、SN-6、SN-7、SN-8、SN-9、SN-10、SN-11、SN-12、SN-13、SN-15、SN-16依次对应对比例1、对比例2、对比例3、实施例2-1、实施例4-1、实施例5-1、实施例6-1、实施例8-1、实施例13-1、实施例11-1、实施例10-1、实施例14-1、实施例1-1、实施例3-1、实施例7-1、实施例15-1、实施例9-1和实施例12得到的肥料。检测结果如下表1。
表1不同样品对黄瓜种子发芽率的影响。
Figure BDA0003742982840000141
Figure BDA0003742982840000151
根据表1可以看出，利用本发明实施例得到的有机肥处理黄瓜种子后，种子发芽指数显著高于对照组(CK-1、CK-3和CK-4)。本发明得到的有机肥能够提高黄瓜种子的发芽效果。
测试例1
参照国标《土壤和沉积物12种金属元素的测定王水提取-电感耦合等离子体质谱法》(HJ803-2016)进行重金属含量的检测，检测样品与测试例1一致，检测结果如下表2。
表2不同样品重金属含量检测结果(mg/kg)
样品 Pb Cr As Cd Hg
CK-1 0.55 5.57 2.85 0.20 0.41
CK-3 1.29 10.08 3.76 0.22 0.82
CK-4 1.71 11.08 3.31 0.23 0.37
SN-2 3.47 20.00 10.31 0.24 1.24
SN-3 1.74 9.62 3.10 0.18 0.47
SN-4 0.65 10.33 3.56 0.23 0.40
SN-6 2.69 19.53 10.07 0.16 1.25
SN-7 1.13 17.33 11.40 0.25 1.27
SN-8 1.15 10.14 3.29 0.14 0.31
SN-9 0.27 2.27 2.50 0.08 0.19
SN-10 1.62 9.25 3.22 0.17 0.35
SN-12 0.63 4.83 3.14 0.19 0.33
SN-13 1.49 10.53 4.02 0.22 0.36
SN-15 0.97 10.65 4.55 0.05 0.31
SN-16 0.98 4.46 3.15 0.19 0.34
根据表2可以看出本发明得到的发酵肥料重金属含量低，安全性好。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于畜禽粪便和秸秆的发酵肥料，其特征在于，所述发酵肥料的原料包括秸秆、畜禽粪便、EM菌剂、尿素、木炭、椰壳炭和鸡粪炭。
2.根据权利要求1所述的发酵肥料，其特征在于，按质量份计，所述发酵肥料的原料包括0.5～1.5份秸秆、0.5～1.5份畜禽粪便、0.5～1.5份EM菌剂、0.5～1.5份尿素、0.5～1.5份木炭、0.5～1.5份椰壳炭和0.5～1.5份鸡粪炭。
3.根据权利要求1或2所述的发酵肥料，其特征在于，所述秸秆包括水稻秸秆；所述秸秆的粒度≤100目；所述畜禽粪便包括牛粪和/或猪粪；所述畜禽粪便的粒度≤10目。
4.权利要求1～3任一项所述发酵肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
分别以木炭、椰壳炭和鸡粪炭为原料，制备木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液；
将所述畜禽粪便、秸秆、EM菌剂、尿素、木炭淋滤液、椰壳炭淋滤液和鸡粪炭淋滤液混合得混合料，依次进行发酵和陈化，得到所述发酵肥料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述发酵包括第一发酵、第二发酵、第三发酵和第四发酵；
所述第一发酵的温度＜55℃，时间为2～3d；
所述第二发酵的温度为55℃～70℃，时间为7～12d；
所述第三发酵的温度为＞35℃且＜70℃，时间为3～8d；
所述第四发酵的温度为≤35℃，时间为12～18d。
6.根据权利要求5所述的制备制备方法，其特征在于，所述第一发酵过程中，每天进行一次翻堆；所述第二发酵过程中，每两天进行一次翻堆；所述第三发酵过程中，每天进行一次翻堆；所述第四发酵过程中，每三天进行一次翻堆。
7.根据权利要求4所述的制备制备方法，其特征在于，所述陈化时，混合料的水分含量≤30％；所述陈化的时间为4～6d。
8.根据权利要求4所述的制备制备方法，其特征在于，所述混合料的水分含量为60％～70％，碳氮比为1：(20～30)。
9.一种基于畜禽粪便和秸秆的有机肥，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述发酵肥料或权利要求4～8任一项所述制备方法得到的发酵肥料和草炭。
10.权利要求1～3任一项所述发酵肥料或权利要求4～8任一项所述制备方法得到的发酵肥料或权利要求9所述的有机肥在提高种子发芽率中的应用。
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