本发明属于有机肥制备领域，具体涉及一种猪粪发酵有机肥及其制备方法。
背景技术：
随着规模化的生猪养殖业大量兴起，大量的养殖废弃物对猪舍及其周边环境造成了极大的压力，猪粪处理问题成为一大难题。目前粪便资源化的主要处理方式之一是有机肥生产，利用猪粪生产有机肥不但解决了猪粪堆积的环境污染问题，也为以及农业的发展提供了必要的有机肥。开发环境友好型生物肥料产品，是发展绿色农业和有机农业，缓解农业面源污染的迫切需要。
同猪粪一样，中药渣既是宝贵的生物质资源，又是潜在的环境污染源。我国是中医药大国，生产的中药品种达千种以上。每年生产所用的中草药材干品达数万吨，提取后的中药渣占总量的80％以上，大量的中药渣几乎都倒进了垃圾堆，浪费了资源，污染了环境，占用了大面积土地。归脾丸由党参、白术、黄芪、龙眼肉、酸枣仁、木香、当归、远志、甘草、茯苓、大枣、生姜等12味中药制成，加工后产生药渣包含多种有机质、矿质元素及微量元素，是一种理想的有机肥料。
利用猪粪和药渣作为原材料进行有机肥生产是将猪粪和药渣无害化、资源化的重要途径，目前未见使用猪粪与归脾丸提取药渣生产猪粪发酵有机肥的文献。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种猪粪发酵有机肥，包括如下重量份的原料：猪粪40～70份、归脾丸原料药提取后的药渣腐熟物30～65份、核桃壳生物炭10～25份、蟹壳粉10～20份和纳米碳管3～8份。
优选地，本发明所述的猪粪发酵有机肥中，所述的脾丸原料药提取后的药渣腐熟物为归脾丸原料药提取后的药渣接种绿木霉F7发酵剂进行有氧发酵腐熟获得的。
优选地，本发明所述的猪粪发酵有机肥中，所述归脾丸原料药提取后的药渣腐熟物的制备方法为接种绿木霉F7发酵剂至归脾丸原料药提取后的药渣，接种菌液的浓度约6×106～9×108个孢子/mL，接种量为0.5％～1％，充分混合搅拌，进行自然发酵，发酵时间为12～15d，获得药渣腐熟物原料；将药渣腐熟物原料自然晾晒降至常温，干燥，置于粉碎机中粉碎，过20目筛，即得。
优选地，本发明所述的猪粪发酵有机肥中，所述的绿木霉F7保藏编号：CGMCC 3.17613。
优选地，本发明所述的猪粪发酵有机肥中，所述的核桃壳生物炭的制备方法为将收集来的核桃壳用自来水冲洗干净，用蒸馏水冲洗后在105℃条件下烘干，粉碎，过10～20目筛，保存待用，将上述粉碎后的核桃壳，置于管式气氛炉中，无氧条件下450～600℃进行热解，达到设定温度后恒温保持2～3h，冷却直至降至室温，制得核桃皮生物炭原料；将制备的核桃皮生物炭原料用粉碎机进行破碎，过20～50目筛，用1mol/L的稀盐酸浸泡6～8h去灰分，并用蒸馏水冲洗至中性，105℃条件下烘干至恒重，即得。
本发明的另一方面在于提供上述一种猪粪发酵有机肥的制备方法，包括以下步骤：
1)按重量分数计称取将猪粪35～70份、归脾丸原料药提取后的药渣腐熟物30～65份、核桃壳生物炭10～25份、蟹壳粉10～20份和纳米碳管3～8份充分混合搅拌，得混合物料，加水调节一次混合物料的含水量至50％～65％，获得猪粪混合物料(以摸在手上湿湿的，但是没有水留下来最好)；
2)将EM菌有机肥发酵剂按照20％量加入到麸皮中，搅拌均匀，将混合好的麸皮按照0.01％～0.05％的添加量撒入猪粪混合物料中，搅拌均匀，进行常规堆肥(按照猪粪堆肥技术操作规程(DB36/T 836-2015))，经过发酵后得到含水量为20％～25％的混合物即为猪粪发酵有机肥。
优选地，本发明所述的猪粪发酵有机肥的制备方法中，所述归脾丸原料药提取后的药渣腐熟物的制备方法为接种绿木霉F7发酵剂至归脾丸原料药提取后的药渣，接种菌液的浓度约6×106～9×108个孢子/mL，接种量为0.5％～1％，充分混合搅拌，进行自然发酵，发酵时间为12～15d，获得药渣腐熟物原料；将药渣腐熟物原料自然晾晒降至常温，干燥，置于粉碎机中粉碎，过20目筛，即得。
优选地，本发明所述的猪粪发酵有机肥的制备方法中，所述的绿木霉F7保藏编号为CGMCC 3.17613。
优选地，本发明所述的猪粪发酵有机肥的制备方法中，所述的核桃壳生物炭的制备方法为将收集来的核桃壳用自来水冲洗干净，用蒸馏水冲洗后在105℃条件下烘干，粉碎，过10～20目筛，将上述粉碎后的核桃壳，置于管式气氛炉中，无氧条件下450～600℃进行热解，达到设定温度后恒温保持2～3h，冷却直至降至室温，制得核桃皮生物炭原料；将制备的核桃皮生物炭原料用粉碎机进行破碎，过20～50目筛，用1mol/L的稀盐酸浸泡6～8h去灰分，并用蒸馏水冲洗至中性，105℃条件下烘干至恒重，即得。
本发明制备的猪粪发酵有机肥，可直接作为有机肥施用，或作为造粒原料进行粒状有机肥的生产。
本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点：相比于常规方法制备的猪粪有机肥，采用本发明的猪粪发酵有机肥可明显提高作物产量，蒜薹增产11.4％～16.5％，大蒜增产14.6％～20.4％，经济效益显著。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明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。
实施例1
按照如下重量份的原料配制有机肥：猪粪168kg、归脾丸原料药提取后的药渣腐熟物273kg、核桃壳生物炭42kg、蟹壳粉84kg、腐殖酸钾21kg、纳米碳管13.5kg。
所述的蟹壳粉，由河北海兴昌海饲料有限公司生产，为肥料级别蟹壳粉。
所述的腐殖酸钾，由山东创新腐殖酸科技股份有限公司生产，其中黄腐酸≥50％氧化钾≥12％。
所述的纳米碳管，由苏州恒球石墨烯科技有限公司生产，纯度>95wt％。
1)中药渣腐熟：对归脾丸原料药提取后的药渣接种绿木霉F7发酵剂进行有氧发酵腐熟。调节药渣水分至60％～70％，将菌液浓度约6×106个孢子/mL的绿木霉F7孢子悬液，按照1％的接种量接入药渣，充分混合搅拌，进行自然发酵，发酵时间为15d。将药渣腐熟物自然晾晒降至常温，干燥，置于粉碎机中粉碎，过20目筛。所述药渣腐熟菌为绿木霉F7，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(保藏编号：CGMCC 3.17613。
2)核桃壳生物质炭的制备：
将收集来的核桃壳用自来水冲洗干净，用蒸馏水冲洗后在105℃条件下烘干，粉碎，过10～20目筛，保存待用。将上述粉碎后的核桃壳，置于管式气氛炉中，无氧条件下450℃进行热解，达到设定温度后恒温保持3h，冷却直至降至室温，制得核桃皮生物炭。将制备的核桃皮生物炭用粉碎机进行破碎，过20～50目筛，用1mol/L的稀盐酸浸泡6h去灰分，并用蒸馏水冲洗至中性，105℃条件下烘干至恒重，保存待用。
3)堆肥发酵：
按重量分数计称取将猪粪168kg归脾丸原料药提取后的药渣腐熟物273kg、核桃壳生物炭42kg、蟹壳粉84kg、腐殖酸钾21kg和纳米碳管13.5kg充分混合搅拌，得混合物料，加水调节一次混合物料的含水量至50％-65％，以摸在手上湿湿的，但是没有水留下来最好。将EM菌有机肥发酵剂按照20％量加入到麸皮中，搅拌均匀，将混合好的麸皮按照0.01％的添加量撒入猪粪混合物料中，搅拌均匀，按照猪粪堆肥技术操作规程(DB36/T 836-2015)进行常规堆肥。经过发酵后得到含水量为20％～25％(450～470kg)的混合物即为猪粪发酵有机肥，它既可以直接作为有机肥施用，也可以作为造粒原料进行粒状有机肥的生产。
所述的EM菌有机肥发酵剂，由河南众邦生物制品有限公司生产，包含益生菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、革兰氏阳性放线菌、发酵系的丝状菌等十属80余种有益微生物菌，有效菌含量≥2×1010cfu/ml。
实施例2
按照如下重量份的原料配制有机肥：猪粪284kg、归脾丸原料药提取后的药渣腐熟物122kg、核桃壳生物炭81kg、蟹壳粉40kg、腐殖酸钾40kg、纳米碳管32kg。
1)中药渣腐熟：对归脾丸原料药提取后的药渣接种绿木霉F7发酵剂进行有氧发酵腐熟。调节药渣水分至60％～70％，将菌液浓度约9×108个孢子/mL的绿木霉F7孢子悬液，按照1％的接种量接入药渣，充分混合搅拌，进行自然发酵，发酵时间为12d。将药渣腐熟物自然晾晒降至常温，干燥，置于粉碎机中粉碎，过20目筛。所述药渣腐熟菌为绿木霉F7，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(保藏编号：CGMCC 3.17613)。
2)核桃壳生物质炭的制备：
将收集来的核桃壳用自来水冲洗干净，用蒸馏水冲洗后在105℃条件下烘干，粉碎，过10～20目筛，保存待用。将上述粉碎后的核桃壳，置于管式气氛炉中，无氧条件下600℃进行热解，达到设定温度后恒温保持2h，冷却直至降至室温，制得核桃皮生物炭。将制备的核桃皮生物炭用粉碎机进行破碎，过20～50目筛，用1mol/L的稀盐酸浸泡6h去灰分，并用蒸馏水冲洗至中性，105℃条件下烘干至恒重，保存待用。
3)堆肥发酵：
按重量分数计称取将猪粪284kg、归脾丸原料药提取后的药渣腐熟物122kg、核桃壳生物炭81kg、腐殖酸钾40kg、蟹壳40kg和纳米碳管32kg充分混合搅拌，得混合物料，加水调节一次混合物料的含水量至50％-65％，以摸在手上湿湿的，但是没有水留下来最好。将EM菌有机肥发酵剂按照20％量加入到麸皮中，搅拌均匀，将混合好的麸皮按照0.05％的添加量撒入猪粪混合物料中，搅拌均匀，按照猪粪堆肥技术操作规程(DB36/T 836-2015)进行常规堆肥。经过发酵后得到含水量为20％～25％(480～495kg)的混合物即为猪粪发酵有机肥，它既可以直接作为有机肥施用，也可以作为造粒原料进行粒状有机肥的生产。
所述的EM菌有机肥发酵剂，由河南众邦生物制品有限公司生产，包含益生菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌、革兰氏阳性放线菌、发酵系的丝状菌等十属80余种有益微生物菌，有效菌含量≥2×1010cfu/ml。
实施例3增产效果
2017年在山东省商河县大蒜种植基地进行肥料的测产比较，分为3组，每组1亩，使用量均为450kg/亩。一组选择单独猪粪发酵有机肥，即原料中省略药渣腐熟物，核桃壳生物炭、腐殖酸钾、蟹壳粉和纳米碳管；另外2组分别选择实施例1～2所述的猪粪发酵有机肥。收获时分别测定蒜薹的亩产量和大蒜的亩产量，如下表所示：
由上表可知，采用本发明的猪粪发酵有机肥可明显提高作物产量，蒜薹增产11.4％～16.5％，大蒜增产14.6％～20.4％，经济效益显著。
上述有机肥通过中药渣的腐熟处理，发酵过程中微生物的酶解效果好；通过添加核桃壳生物炭、蟹壳粉和纳米碳管，加速发酵进程，发酵过程无臭味，与未添加辅料的猪粪发酵有机肥相比，氮素损失减小22.9％～31.7％，发酵原料配比，发酵效果好，见效好，成本低，经济效益显著。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。