专利名称：一种分解作物秸秆的方法及其制成的肥料的制作方法
技术领域：
本发明一种分解作物秸秆的方法及其制成的肥料，属于农田作物秸秆处理的技术领域及其制造有机无机复合肥料的技术领域，专用于农田作物秸秆处理。
水稻、小麦、玉米、油菜等作物秸秆就地焚烧已造成了飞机失事增多、土壤有机质含量下降、大气CO2浓度增加、全球气候变化异常等社会、环境问题，也极大地浪费了作物有机秸秆能作为肥料的CNPKS及微量元素的养分资源。因此，如何无害化及合理、经济有效的利用作物秸秆不仅是科学家们一直潜心研究的问题，也是各级政府领导人员十分重视的问题，广大农民也长期地在实践试图将作物秸秆变废为宝，给他们的农田带来肥料，给他们的家庭带来收入。然而近几十年来围绕着作物秸秆的综合利用，政府部门已投入了相当多的资金，科研人员也投入了相当大的人力和物力，但见效甚微。总结以前的作物秸秆利用方式，主要还是以直接还田为主，但由于直接还田带来后季作物耕作不便和后季作物部分土壤养分供应失调等原因，这一方法时兴时落，最终没有被农民接受。作物秸秆的微生物快速腐解虽然在理论上很讲得通，国家也投了不少经费引进和筛选所谓的有益微生物、快速腐解菌等，但观其利用效果远没有人们想象的那样显著，国内至今还没有一种真正能快速腐解作物秸秆的微生物种类或组群得到大面积使用，究其主要原因是作物秸秆的蜡质、木质素、硅胶等物质含量高且很难被微生物分解。
本发明的目的是针对当前作物秸秆处理中一直没有一种行之有效的方法途径，一改作物秸秆微生物处理技术途径的思路，提供一种分解作物秸秆的方法，将作物秸秆在极短(2天)时间内分解成细碎末状，分解后的固型物经处理后制成优质有机无机复合肥，其分解液经处理后制成液体肥料，从而实现了治理大气环境、培肥土壤、提高植物产量和品质、降低农业成本、增加农民收入等多重目标。
本发明所提供的一种分解作物秸秆的方法为，将稍加粉碎至30cm以内的作物秸秆按秸秆∶溶液为1∶5～25(质量比)放入0.1N～5N浓度的HCl、H2SO4、HNO3中任何二种、比例为3∶1的酸溶液，分解24～72小时，然后将固型物捞出放入含氮碱溶液中，调节酸碱度至pH稳定在5～7，维持1～10小时，即得到作物秸秆分解液和作物秸秆分解固型物。捞出后的酸解液经调整酸浓度后继续用于下一批秸秆水解。将作物秸秆分解液过滤出的固型物烘干或晒干，制成有机无机复合肥，剩余溶液制成液体肥料。所用含氮碱溶液为氨水。
用上述分解作物秸秆的方法制成的肥料，固体肥料中有机质含量达60％(M/M，下文同以上)，氮素含量为6％，其中60％为速效性氮，40％为缓效性氮，磷素含量为2％，钾素含量为2％，微量元素总量为2％；液体肥料中除含有所有植物必需的营养元素外，还含有较多的可溶性有机化合物，这些有机物质对植物生长发育有显著的刺激作用，是生产植物叶面肥料的好原料，也可直接用于基质培养的营养液、管道施用的液体肥料等。
本发明所提供的一种分解作物秸秆的方法及其制成的肥料，与现有技术相比具有如下优点1.本发明一改作物秸秆微生物处理的技术途径，采用物理化学方法将作物秸秆在极短(2天)时间内分解成细碎末状，分解后的固型物经处理后制成优质有机无机复合肥，其分解液经处理后制成液体肥料，从而实现了治理大气环境、培肥土壤、提高植物产量和品质、降低农业成本、增加农民收入等多重目标。
2.本生产方法过程中同时生产出固体和液体肥料二种。
固体肥料中有机质含量达60％以上，且有机碳活性高，能迅速刺激土壤微生物活性和加速土壤固有有机质的周转速率；氮素含量为6％，其中60％为速效性氮，40％为缓效性氮；磷素含量为2％，大部分为速效性磷；钾素含量为2％，绝大部分为速效性钾；微量元素总量为2％。生产厂家还可根据不同作物、不同土壤将该产品与不同量的无机化肥配合生产出不同营养元素含量的有机无机系列复合肥料。
液体肥料中除含有所有植物必需的营养元素外，还含有较多的可溶性有机化合物，这些有机物质对植物生长发育有显著的刺激作用，是生产植物叶面肥料的好原料，也可直接用于基质培养的营养液、管道施用的液体肥料等。
3.本发明的固体肥料为优质的有机无机复合肥，其增产效果与目前市场上的25％(NPK)无机复合肥等价格施用相当或略有增加，且本产品肥料还具有培肥土壤的另一优点。
本发明的液体肥料如作为叶面肥稀释后直接喷施，一般能增产5％～15％，相当于目前市场上优质的叶面肥料的增产效果，但由于本产品叶面肥是生产固体有机无机复肥的副产品，价格定位是目前市场上的所有其他叶面肥所不能比及的。
4.原料来源广而丰富，并且价格便宜；生产工艺简便，固定资产投入少，生产过程中耗电耗水极少；生产过程无三废，所有物质均成为商品肥料(固体和液体，所采用的酸碱原料中N、Cl、S三种元素均为作物必须营养元素)；生产厂家利润高，按目前肥料的价格定位，厂家每生产1吨固体有机无机复肥和1吨液体肥料可获利润400元左右；消除了作物秸秆就地焚烧的社会环境问题，因而产品具有强大的社会和经济生命力。
实施例实施例1将稍加粉碎(20cm左右)后的玉米秸秆按秸秆∶溶液为1∶10(质量比)放入0.5N浓度HCl与0.8N浓度H2SO4比例为3∶1的溶液中，分解24小时，分解过程中定时搅拌，然后将固型物捞出放入氨水中维持3小时左右(捞出后的酸解液经调整浓度后继续用于下一批秸秆水解)，在维持3小时期间，边搅拌边调节酸碱度直至pH稳定在6左右，然后过滤出固型物，烘干(或晒干)，制成有机无机复合肥，剩余溶液制成液体(或叶面)肥料。
上述试制的固体肥料和叶面肥料产品已进行了部分田间试验，其增产效果和提高土壤肥力的效果见下表1和表2。
表1 不同有机无机肥料配方在旱作水稻作物上的增产效果和土壤养分变化
注1CK不施任何肥，处理1处理后的秸秆(100kg/亩)，处理2处理后的秸秆(100kg/亩)+尿素10kgN/亩，处理3处理后的秸秆(100kg/亩)+尿素15kgN/亩，处理4尿素18kgN/亩注2试验在江苏宜兴黄泥土上进行表2秸秆处理后的副产品叶面肥在旱作水稻上的喷施效果
注试验在江苏宜兴黄泥土上进行实施例2将稍加粉碎(30cm左右)后的水稻秸秆按秸秆∶溶液为1∶5(质量比)放入0.5N浓度HCl与0.8N浓度HNO3比例为3∶1的溶液中，分解20小时，然后将固型物捞出放入氨水中维持3小时左右(捞出后的酸解液经调整浓度后继续用于下一批秸秆水解)，在维持3小时期间，调节酸碱度直至pH稳定在6左右，然后过滤出固型物，烘干(或晒干)，制成有机无机复合肥，剩余溶液制成液体(或叶面)肥料。
上述试制的固体肥料在江苏淮阴蔬菜(小青菜)作物(每亩施100公斤此肥料)上增产鲜重30％(与每亩施30公斤尿素相比)。用上述获得的叶面肥料喷施在江苏淮阴苹果作物上(苹果挂果后每隔三天连续喷三次)，比喷水处理的增收苹果14％。
实施例3将稍加粉碎(30cm左右)后的小麦秸秆按秸秆∶溶液为1∶15(质量比)放入1N浓度HCl与1.5N浓度H2SO4比例为3∶1的溶液中，分解72小时，分解过程中定时搅拌，然后将固型物捞出放入氨水中维持8小时左右(捞出后的酸解液经调整浓度后继续用于下一批秸秆水解)，在维持8小时期间，调节酸碱度直至pH稳定在6左右，然后过滤出固型物，烘干(或晒干)，制成有机无机复合肥，剩余溶液制成液体(或叶面)肥料。
上述试制的固体肥料在江苏东海花生作物(每亩施100公斤此肥料)上增产花生果子鲜重14％(与每亩施50公斤复合肥(N∶P∶K为8∶6∶11)相比)。用上述获得的叶面肥料喷施在黄瓜作物上(黄瓜挂果后每隔三天连续喷三次)，比喷水处理的增收黄瓜15％。
权利要求
1.一种分解作物秸秆的方法，其特征在于将稍加粉碎至30cm以内的作物秸秆按秸秆∶溶液为1∶5～25(质量比)放入0.1N～5N浓度的HCl、H2SO4、HNO3中任何二种、比例为3∶1的酸溶液，分解24～72小时，然后将固型物捞出放入含氮碱溶液中，调节酸碱度至pH稳定在5～7，维持1～10小时，即得到作物秸秆分解固型物和分解液，捞出后的酸解液经调整浓度后继续用于下一批秸秆水解。
2.根据权利要求1所述一种分解作物秸秆的方法，其特征在于所用含氮碱溶液为氨水。
3.用权利要求1或2所述一种分解作物秸秆的方法制成的肥料，其特征在于将作物秸秆分解液过滤出固型物，烘干或晒干，即成有机无机复合肥，还可根据不同作物、不同土壤将该产品与不同量的无机化肥配合生产出不同营养元素含量的有机无机系列复合肥料；剩余溶液即成为液体肥料。
全文摘要
本发明为一种分解作物秸秆及制成肥料的方法,属于农田作物秸秆处理技术。将作物秸秆放入0.1N～5N浓度的HCl、H
文档编号C05F11/00GK1281835SQ0011251
公开日2001年1月31日 申请日期2000年9月6日 优先权日2000年9月6日
发明者沈其荣 申请人:南京农业大学