CN1405123A - 生态肥料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

生态肥料及其制造方法是一种用于酸性、碱性、中性土壤的粮食作物、蔬菜、果树、烟草及其它经济作物的全营养、高效、不污染环境的有机复合肥料。其特征在于以农作物秸秆为主要原料，所含各种组分的重量份数如下：秸秆粉30－70，菌剂1－20，煤炭腐植酸5－30，尿素5－25，磷矿粉3－25，钾矿粉3－30，石灰0.3－15。采用生物方法制造。优点是利用农作物秸秆和工业废弃物作原料，既废物利用，又消除对环境的污染，制造工艺比用化工方法简单，生产成本低，生态肥料效果好，具有速效性和长效性，有抗旱、抗寒、防部分病虫害作用，适合推广应用。

Description

生态肥料及其制造方法

(一)技术领域

本发明涉及一种用于酸性、碱性、中性土壤的粮食作物、蔬菜、果树、烟草及其它经济作物的全营养、高效、不污染环境的有机复合肥料，具体说是一种生态肥料及其制造方法。

(二)背景技术

各种粮食作物、蔬菜、果树、烟草及其它经济作物的生长，都需要施加肥料。进入现代农业阶段以来，种植业大量施用化学肥料，其缺点不仅是给环境和人们的健康带来严重危害，而且化肥的高产、速效已达到极限；

为了保护生态环境，人们研制了有机肥。目前有机肥的生产还存在一些不足：有的生产方法仍然采用酸法，例如99127128.9号专利申请的公布材料和99122188.5号专利申请的公布材料所述的内容，其生产过程和化工生产的原理一样，工艺复杂、原始，使用酸碱的成本高，使用后，有化学成分残留在土壤中，造成对土壤的污染；有的生物肥料中有益微生物数量达不到我国农业部标准规定的最低限值(≥1亿/毫升)，杂菌数超过最高限值(≤20％)；有的生物肥料配加部分化学肥料，忽视了化学肥料对有益微生物的抑制作用，降低或失去有益微生物应起的作用；有的采用将有益微生物与配加的化学肥料分别造粒的方法，生产过程复杂，肥料养分不均匀；有的有机肥生产采用类似堆肥法或蘑菇物料发酵法，这样会导致混菌菌种的变异、退化；例如87104531号专利申请公布的材料就是采用这种生产方法，而且使用的原料中有粮食及植物油，成本高，难以大面积使用；有些有机复合肥，利用禽畜粪便或糠醛渣酒糟渣等堆积发酵后配加化肥而成，其原料来源有限，其成分中的无机物和有机物没有进行生物分解、活化、复合，也没有充分络合(螯合)，依然存在化学肥料的有害残留和对环境的污染，养料的利用率仍然很低等问题。

(三)发明内容

本发明目的在于克服上述技术中的缺点，提出一种生态肥料及其制造方法，利用大量废弃的农作物秸秆作为主要原料，通过生物分解、复合、代换、活化、螯合作用，增高肥料的养分含量，使肥料养分全面，即具有速效性，又具有长效性，既具有抗旱、抗寒、防部分病虫害的抗逆性，又具有促进作物根系发育、刺激作物生长、早熟、高产等功效，消除化学肥料的危害，降低肥料的成本。

本发明目的由以下技术方案实现：该生态肥料，其特征在于以农作物秸秆为主要原料，所含各种组分如下：

组分名称                      重量份秸秆粉                            30-70菌剂                              1-20煤炭腐植酸                        5-30尿素                              5-25磷矿粉                            3-25钾矿粉                            3-30石灰                              0.3-15

其组分中还包括有：钼酸铵                               0.1-3重量份硫酸亚铁                             0.1-5重量份

以农作物秸秆为主要原料的生态肥料，所含各种组分更好的比例关系如下：

组分名称                         重量份秸秆粉                               40-60菌剂                                 2-10煤炭腐植酸                           8-20尿素                                 6-20磷矿粉                               5-20钾矿粉                               5-20石灰                                 1-10

上述的组分中还包括有：钼酸铵                               0.1-2重量份硫酸亚铁                             0.5-2重量份

以农作物秸秆为主要原料的生态肥料的制造方法，包括以下工序：

(1)粉碎秸秆成5公分以下的秸秆粉，

(2)粉碎磷矿石和钾矿石成细度≤80目的磷矿粉和钾矿粉，

(3)制造煤炭腐植酸，

(4)制造菌剂

(5)按照以下比例取出组成生态肥料的各组分：

组分名称                                 重量份

秸秆粉                                   30-70

煤炭腐植酸                               5-30

磷矿粉                                   3-25

钾矿粉                                   3-30

石灰                                     0.3-15

(6)加水拌匀，水分控制在50-70％范围内，放入发酵池或发酵室发酵、活化、络合，发酵时间为4-15天，发酵温度控制在20-65摄氏度，

(7)发酵4天后，每天检查物料腐熟程度，当秸秆颜色为棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸渍液呈草黄色或红褐色时，即成为秸秆腐熟物料，此时黄腐酸的含量达到最大值，

(8)检查物料的PH值，如呈酸性，加入石灰调制到PH值为6.8-7.2，

(9)将调制好的物料出池烘干或晒干，烘干的温度不超过60摄氏度，以防止养分的损失和黄腐酸的钝化，物料保持含水份20％-30％，

(10)将烘干的物料灭菌后，加入尿素5-25重量份，菌剂1-20重量份，搅拌均匀，在消毒过的造粒间造粒、烘干，烘干的温度不超过60摄氏度，使制出的颗粒水份含量为8％-12％。将得到的粒状生态肥料进行计量、包装。

在上述工序(5)中，可以同时加入：

钼酸铵                                0.1-3重量份

硫酸亚铁                              0.1-5重量份

在上述工序(5)中，可以按照更好的比例关系取生态肥料中所含有的各组分：

组分名称                              重量份秸秆粉                                    40-60菌剂                                      2-10煤炭腐植酸                                8-20尿素                                      6-20磷矿粉                                    5-20钾矿粉                                    5-20石灰                                      1-10

在该组分中还可以加入钼酸铵0.1-2重量份，硫酸亚铁0.5-2重量份。

生态肥料所含的组分中，菌剂是将固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌、解纤维素菌分别培养，将上述菌液分别与消毒灭菌后的草炭拌匀后混合、包装，草炭的水分控制在10％以内，贮存温度为4-15摄氏度。

固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌、解纤维素菌的重量比例为：1-1.5∶1-1.5∶1-1.2∶0.5。

煤炭腐植酸的制造方法是：将褐煤(或风化煤)粉碎，细度≤80目，先采用空气预氧化，氧化温度为200-300摄氏度，氧化时间为3-10小时，再用硝酸铵或碳酸氢铵在氨化罐中以20-40转/分钟的搅拌速度进行氨化，煤与硝酸铵或碳酸氢铵的重量比为1∶0.1-0.5，氨化温度为60-95摄氏度，氨化时间为10-48小时。

钾矿粉是用钾长石、云母、钾盐、窑灰钾、卤渣粉碎后的单一组分或者几种组分的混合；磷矿粉是用磷矿石或者炼钢副产品钢渣磷肥粉碎后的单一组分或者两种组分的混合。

本发明的生态肥料是利用腐植酸的速腐作用、促进微生物生长、繁殖的作用和代换、活化功能，加快秸秆的熟化。将磷矿粉、钾矿粉入发酵池与秸秆一同发酵，在煤炭腐植酸、磷细菌、硅酸盐细菌、解纤维素菌等微生物和秸秆腐熟过程中产生的黄腐酸的共同作用下，将晶格矿粉代换、活化成水溶性或代换性养分，利于作物吸收。

腐植酸，特别是黄腐酸具有促进微生物的生长繁殖与活动能力，加快有机质的分解熟化，活化无机矿粉，提高作物的抗逆性，促进作物根系发育，提高作物品质，代换、活化土壤中被固定的养分，以及极强的络合能力，这些特性已被国内外许多专家学者所公认。本发明严格控制秸秆腐熟程度，颜色呈棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸渍液呈草黄色或红褐色，就是为了最大限度提高秸秆腐熟物中的黄腐酸的含量，用直观简易法代替重铬酸钾等复杂化学法。

本发明的优点是：利用农作物秸秆作为主要原料，各种农作物秸秆富含大量、中量、微量元素，每年经光合作用生成的纤维素等类物质就达1000亿吨以上，由于没有得到科学、合理的利用，大量被焚烧，既污染环境，又是巨大浪费。本发明以农作物秸秆为主要原料，还可以利用工业废弃物钢渣磷肥、窑灰钾或卤渣制作磷矿粉和钾矿粉，实现了变废为宝，并消除了对环境的污染；钼、铁既是作物所需要，也是有益微生物所必需，防止有益微生物因为营养缺乏变异或退化；本发明生态肥料的制造方法，是利用生物方法，而不是化工方法，工艺过程简单，成本低，无污染。利用煤炭腐植酸作为速腐剂，利用有效微生物在植物根际周围形成有益微生物群落，能防止病害菌等对作物的侵害；尿素通过黄腐酸的螯合，提高了氮的利用率；菌剂生产过程中，菌剂是在其生长的对数期内，和灭菌后的草炭分别拌匀后再混合，既避免了微生物之间的拮抗，又保证了它们的活性；菌液中有益微生物数量达到每毫升大于或等于30亿，生物肥料中杂菌数低于20％，充分发挥有益微生物的固氮、解磷、解钾等作用；

(四)具体实施方式

实施例1

(1)粉碎秸秆成5公分以下的秸秆粉，

(2)粉碎磷矿石和钾矿石成细度≤80目的磷矿粉和钾矿粉，

(3)制造煤炭腐植酸：将褐煤(或风化煤)粉碎，细度≤80目，先采用空气预氧化，氧化温度为200摄氏度，氧化时间为10小时，再用硝酸铵或碳酸氢铵在氨化罐中以20转/分钟的搅拌速度进行氨化，煤与硝酸铵或碳酸氢铵的重量比为1∶0.5，氨化温度为60摄氏度，氨化时间48小时。

(4)制造菌剂：将固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌、解纤维素菌分别培养，将上述菌液分别与消毒灭菌后的草炭拌匀后混合、包装，草炭的水分控制在10％以内，贮存温度为4--15摄氏度。固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌、解纤维素菌的重量比例为：1.2∶1.2∶1.0∶0.5。

(5)按照以下重量取出组成生态肥料的各组分：秸秆粉430公斤，煤炭腐植酸100公斤，磷矿粉120公斤，钾矿粉130公斤，石灰50公斤，钼酸铵2公斤，硫酸亚铁8公斤，

(6)加水拌匀，水分控制在50％范围内，放入发酵池发酵、活化、络合，发酵时间为5天，发酵温度控制在65摄氏度，

(7)发酵4天后，每天检查物料腐熟程度，当秸秆颜色为棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸渍液呈草黄色或红褐色时，即成为秸秆腐熟物料，此时黄腐酸的含量达到最大值，

(8)检查物料的PH值，呈酸性，加入石灰调制到PH值为6.8，

(9)将调制好的物料出池烘干或晒干，烘干的温度不超过58摄氏度，以防止养分的损失和黄腐酸的钝化，物料保持含水份20％，

(10)将烘干的物料灭菌后，加入尿素150公斤，菌剂10公斤，搅拌均匀，在消毒过的造粒间造粒、烘干，烘干的温度不超过60摄氏度，使制出的颗粒水份含量为8％。得到颗粒状生态肥料。

实施例2

重复实施例1中的步骤(1)-(4)，先制造出秸秆粉、菌剂、煤炭腐植酸、磷矿粉、钾矿粉，

(5)按照以下重量取出组成生态肥料的各组分：秸秆粉500公斤，磷矿粉100公斤，钾矿粉100公斤，煤炭腐植酸100公斤，石灰50公斤，钼酸铵2公斤，硫酸亚铁8公斤，

(6)加水拌匀，水分控制在60％范围内，放入发酵池发酵、活化、络合，发酵时间为10天，发酵温度控制在45摄氏度，

(7)发酵4天后，每天检查物料腐熟程度，当秸秆颜色为棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸渍液呈草黄色或红褐色时，即成为秸秆腐熟物料，此时黄腐酸的含量达到最大值，

(8)检查物料的PH值，呈酸性，加入石灰调制到PH值为7，

(9)将调制好的物料出池烘干或晒干，烘干的温度不超过60摄氏度，以防止养分的损失和黄腐酸的钝化，物料保持含水份25％，

(10)将烘干的物料灭菌后，加入尿素130公斤，菌剂11公斤，搅拌均匀，在消毒过的造粒间造粒、烘干，烘干的温度不超过60摄氏度，使制出的颗粒水份含量为10％。得到颗粒状生态肥料。

实施例3

重复实施例1中的步骤(1)-(4)，先制造出秸秆粉、菌剂、煤炭腐植酸、磷矿粉、钾矿粉，

(5)按照以下重量取出组成生态肥料的各组分：秸秆粉510公斤，磷矿粉80公斤，钾矿粉100公斤，煤炭腐殖酸110公斤，石灰50公斤，钼酸铵2公斤，硫酸亚铁8公斤，

(6)加水拌匀，水分控制在70％范围内，放入发酵池发酵、活化、络合，发酵时间为15天，发酵温度控制在20摄氏度，

(7)发酵4天后，每天检查物料腐熟程度，当秸秆颜色为棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸渍液呈草黄色或红褐色时，即成为秸秆腐熟物料，此时黄腐酸的含量达到最大值，

(8)检查物料的PH值，呈酸性，加入石灰调制到PH值为7.2，

(9)将调制好的物料出池烘干或晒干，烘干的温度不超过60摄氏度，以防止养分的损失和黄腐酸的钝化，物料保持含水份30％，

(10)将烘干的物料灭菌后，加入尿素140公斤，菌剂12公斤，搅拌均匀，在消毒过的造粒间造粒、烘干，烘干的温度不超过60摄氏度，使制出的颗粒水份含量为12％。得到颗粒状生态肥料。

施用本发明的环保生态肥料，其增产、早熟作用明显。

1、和等量硫酸钾复合肥对比，增产幅度为：粮食作物增产7-15％，蔬菜增产8-20％，其它作物增产5-15％。

2、和化学肥料对比，可早熟：

粮食作物早熟6-20天，蔬菜早熟5-10天。

Claims (10)

1、一种生态肥料，其特征在于以农作物秸秆为主要原料，所含各种组分如下：组分名称                            重量份秸秆粉                              30-70菌剂                                1-20煤炭腐植酸                          5-30尿素                                5-25磷矿粉                              3-25钾矿粉                              3-30石灰                                0.3-15

2、按照权利要求1所述的生态肥料，其特征在于其组分中还包括有：钼酸铵                              0.1-3重量份硫酸亚铁                            0.1-5重量份

3、按照权利要求1所述的生态肥料，其特征在于以农作物秸秆为主要原料，所含各种组分如下：组分名称                            重量份秸秆粉                              40-60菌剂                                2-10煤炭腐植酸                          8-20尿素                                6-20磷矿粉                              5-20钾矿粉                              5-20石灰                                1-10

4、按照权利要求3所述的生态肥料，其特征在于其组分中还包括有：钼酸铵                              0.1-2重量份硫酸亚铁                            0.5-2重量份

5、权利要求1所述的生态肥料的制造方法，其特征在于包括以下工序：

(1)粉碎秸秆成5公分以下的秸秆粉，

(2)粉碎磷矿石和钾矿石成细度≤80目的磷矿粉和钾矿粉，

(3)制造煤炭腐植酸，

(4)制造菌剂，

(5)按照以下比例取出组成生态肥料的各组分：

组分名称                        重量份

秸秆粉                          30-70

煤炭腐植酸                      5-30

磷矿粉                          3-25

钾矿粉                          3-30

石灰                            0.3-15

(6)加水拌匀，水分控制在50-70％范围内，放入发酵池或发酵室发酵、活化、络合，发酵时间为4-15天，发酵温度控制在20-65摄氏度，

(7)发酵4天后，每天检查物料腐熟程度，当秸秆颜色为棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸渍液呈草黄色或红褐色时，即成为秸秆腐熟物料，此时黄腐酸的含量达到最大值，

(8)查物料的PH值，如呈酸性，加入石灰调制到PH值为6.8-7.2，

(9)将调制好的物料出池烘干或晒干，烘干的温度不超过60摄氏度，以防止养分的损失和黄腐酸的钝化，物料保持含水份20％-30％，

(10)将烘干的物料灭菌后，加入尿素5-25重量份，菌剂1-20重量份，搅拌均匀，在消毒过的造粒间造粒、烘干，烘干的温度不超过60摄氏度，使制出的颗粒水份含量为8％-12％

6、按照权利要求5所述的生态肥料的制造方法，其特征在于在工序(5)中，同时加入：

钼酸铵                                     0.1-3重量份

硫酸亚铁                                   0.1-5重量份

7、按照权利要求5所述的生态肥料的制造方法，其特征在于菌剂是将固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌、解纤维素菌分别培养，将上述菌液分别与消毒灭菌后的草炭拌匀后混合、包装，草炭的水分控制在10％以内，贮存温度为4-15摄氏度。

8、按照权利要求7所述的生态肥料的制造方法，其特征在于固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌、解纤维素菌的重量比例为：1-1.5∶1-1.5∶1-1.2∶0.5。

9、按照权利要求5所述的生态肥料的制造方法，其特征在于煤炭腐植酸的制造方法是：将褐煤(或风化煤)粉碎，细度≤80目，先采用空气预氧化，氧化温度为200-300摄氏度，氧化时间为3-10小时，再用硝酸铵或碳酸氢铵在氨化罐中以20-40转/分钟的搅拌速度进行氨化，煤与硝酸铵或碳酸氢铵的重量比为1∶0.1-0.5，氨化温度为60-95摄氏度，氨化时间为10-48小时。

10、按照权利要求5所述的生态肥料的制造方法，其特征在于钾矿粉是用钾长石、云母、钾盐、窑灰钾、卤渣粉碎后的单一组分或几种组分的混合，磷矿粉是磷矿石、炼钢副产品钢渣磷肥粉碎后的单一组分或者两种组分的混合。