一种含中草药渣的植源酵素有机肥料及其制备方法与流程

文档序号:15263753发布日期:2018-08-24 22:30阅读:695来源:国知局

本发明涉及农业肥料技术领域,具体涉及一种含中草药渣的植源酵素有机肥料及其制备方法。



背景技术:

传统有机肥料生产大多数以畜禽粪便类、风化煤类、农产品深加工类下脚料类为基本原料,所生产的产成品大多数有机质活性差、矿物料二次引发土壤板结、重金属等超标、毒副作用较大。且有机肥料在销售和使用过程中,存在不同程度的产成品质量不稳定,农户使用有风险,有机肥料对农田土壤环境改善效果不明显。传统的农家粪肥或作物秸秆直接投入到农田,未经发酵腐熟、陈化等工艺处理,引发土壤病害并导致有益菌不断减少,使农作物病害、虫害及病毒病等不断发生,致使农户投入大量的农药和无机盐化肥补救,结果更加导致农产品品质差、商品率降低、农户收入减少等。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种含中草药渣的植源酵素有机肥料及其制备方法,该含中草药渣的植源酵素有机肥料总养分、有机质和水分含量符合ny-525-2012《有机肥料标准》要求,且有机质的活性可达60-80%。其制备方法简单,采用中草药渣、木糖醇渣、生物质黄腐酸等有机质物料,原料无毒无害,通过炭化、发酵腐熟等工艺,由其制成的含中草药渣的植源酵素有机肥料无毒无害、产品性质稳定,安全环保。

为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现。

(一)一种含中草药渣的植源酵素有机肥料,包括以下原料:植源酵素有机物料、尿素、复合菌剂、磷酸一铵、凹凸棒粉和水;其中,所述植源酵素有机物料包含中草药渣、木糖醇渣和黄腐酸。

优选的,所述中草药渣为八角。

优选的,所述中草药渣的有机质含量为70.0-75.0%,所述木糖醇渣的有机质含量为70.0-75.0%,所述黄腐酸粉的有机质含量为50.0-55.0%。

优选的,所述尿素的质量占所述植源酵素有机物料质量的1-1.5%;所述复合菌剂的质量占所述植源酵素有机物料质量的0.1-0.2%;所述磷酸一铵的质量占所述植源酵素有机物料质量的8-10%;所述凹凸棒粉的质量占所述植源酵素有机物料质量的15-20%;所述水的质量占所述植源酵素有机物料质量的35-40%。

优选的,所述植源酵素有机物料包含中草药渣55-60份、木糖醇渣30-35份和黄腐酸10-15份。

优选的,所述复合菌剂包含枯草芽孢杆菌和酵母菌。

优选的,所述复合菌剂中枯草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为1:(1-5)。

(二)一种含中草药渣的植源酵素有机肥料的制备方法,包括以下制备步骤:

步骤1,取中草药渣、木糖醇渣和黄腐酸,加入尿素和水,炭化,得炭化物;

步骤2,向所述炭化物中加入复合菌剂和水,发酵腐熟,得发酵物;

步骤3,向所述发酵物中加入磷酸一铵和凹凸棒粉,混合均匀,即得。

优选的,步骤1中,所述炭化的温度为25-40℃,炭化的时间为15-20天。

优选的,步骤2中,所述发酵腐熟的温度25-40℃,发酵腐熟的时间为40-60天。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明所得的含中草药渣的植源酵素有机肥料总养分、有机质和水分含量符合ny-525-2012《有机肥料标准》要求,且有机质的活性可达60-80%。其制备方法中采用中草药渣、木糖醇渣、生物质黄腐酸等有机质物料,原料无毒无害,由其制成的含中草药渣的植源酵素有机肥料无毒无害、产品性质稳定,安全环保。且中药渣以八角为主要原料,使得含中草药渣的植源酵素有机肥料的抗病虫害能力强,对土壤中的重金属离子络合作用强,且可促进植物的生长、发育、开花、结果。

含中草药渣的植源酵素的制备方法简单,以植源酵素有机物料为原料,通过添加尿素进行炭化,然后加入枯草芽孢杆菌、酵母菌复合菌剂进行发酵腐熟,并使发酵物由腐熟向陈化转换,使物理学指标、化学指标和微生物指标达到腐熟标准要求,最后添加凹凸棒粉、粉状磷酸一铵等有益矿物性物质吸附、净化处理有机物料后,即得含中草药渣的植源酵素有机肥料,可实现工业化资源循环利用,显著提升有机肥料品质和品级,显著改善有机肥料生产环境,显著提升有机肥料使用效果。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域的技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。

实施例1

一种含中草药渣的植源酵素有机肥料,包括以下制备步骤:

步骤1,取含有机质约75.0%中草药渣600kg/吨,含有机质约75.0%木糖醇渣300kg/吨和含有机质约50.0%生物源黄腐酸粉100kg/吨三种植源酵素有机物料,再分别加入占植源酵素有机物料质量1%的尿素和20%的水,接着在32℃条件下炭化17天,实现碳氮比由(70-85):1向(25-28):1的转化,得炭化物;其中,尿素的含氮量为46%。

步骤2,向炭化物中加入分别占植源酵素有机物料质量0.1%的复合菌剂和20%的水,在32℃条件下采取堆式耗氧方法发酵腐熟50天,以实现发酵腐熟向陈化目标的转化,得发酵物;其中,复合菌剂中枯草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为1:1。

步骤3,向发酵物中加入分别占植源酵素有机物料质量10%的磷酸一铵和20%的凹凸棒粉,混合均匀,即得。

参考ny-525-2012《有机肥料标准》测得上述所得的含中草药渣的植源酵素有机肥料的总养分为5.0%,有机质含量为50.0%,水分含量为20.0%。

实施例2

一种含中草药渣的植源酵素有机肥料,包括以下制备步骤:

步骤1,取含有机质约75.0%中草药渣600kg/吨,含有机质约75.0%木糖醇渣300kg/吨和含有机质约50.0%生物源黄腐酸粉100kg/吨三种植源酵素有机物料,再分别加入占植源酵素有机物料质量1%的尿素和20%的水,接着在25℃条件下炭化20天,实现碳氮比由(70-85):1向(25-28):1的转化,得炭化物;其中,尿素的含氮量为46%。

步骤2,向炭化物中加入分别占植源酵素有机物料质量0.1%的复合菌剂和20%的水,在40℃条件下采取堆式耗氧方法发酵腐熟40天,以实现发酵腐熟向陈化目标的转化,得发酵物;其中,复合菌剂中枯草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为1:1。

步骤3,向发酵物中加入分别占植源酵素有机物料质量10%的磷酸一铵和20%的凹凸棒粉,混合均匀,即得。

参考ny-525-2012《有机肥料标准》测得上述所得的含中草药渣的植源酵素有机肥料的总养分为5.5%,有机质含量为48%,水分含量为30.0%。

实施例3

一种含中草药渣的植源酵素有机肥料,包括以下制备步骤:

步骤1,取含有机质约75.0%中草药渣600kg/吨,含有机质约75.0%木糖醇渣300kg/吨和含有机质约50.0%生物源黄腐酸粉100kg/吨三种植源酵素有机物料,再分别加入占植源酵素有机物料质量1%的尿素和20%的水,接着在40℃条件下炭化15天,实现碳氮比由(70-85):1向(25-28):1的转化,得炭化物;其中,尿素的含氮量为46%。

步骤2,向炭化物中加入分别占植源酵素有机物料质量0.1%的复合菌剂和20%的水,在25℃条件下采取堆式耗氧方法发酵腐熟60天,以实现发酵腐熟向陈化目标的转化,得发酵物;其中,复合菌剂中枯草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为1:1。

步骤3,向发酵物中加入分别占植源酵素有机物料质量10%的磷酸一铵和20%的凹凸棒粉,混合均匀,即得。

参考ny-525-2012《有机肥料标准》测得上述所得的含中草药渣的植源酵素有机肥料的总养分为5.3%,有机质含量为45.0%,水分含量为25.0%。

实施例4

一种含中草药渣的植源酵素有机肥料,包括以下制备步骤:

步骤1,取含有机质约70.0%中草药渣550kg/吨,含有机质约70%木糖醇渣350kg/吨和含有机质约55.0%生物源黄腐酸粉150kg/吨三种植源酵素有机物料,再分别加入占植源酵素有机物料质量1.5%的尿素和20%的水,接着在32℃条件下炭化17天,实现碳氮比由(70-85):1向(25-28):1的转化,得炭化物;其中,尿素的含氮量为46%。

步骤2,向炭化物中加入分别占植源酵素有机物料质量0.2%的复合菌剂和20%的水,在32℃条件下采取堆式耗氧方法发酵腐熟50天,以实现发酵腐熟向陈化目标的转化,得发酵物;其中,复合菌剂中枯草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为1:5。

步骤3,向发酵物中加入分别占植源酵素有机物料质量9%的磷酸一铵和15%的凹凸棒粉,混合均匀,即得。

实施例5

一种含中草药渣的植源酵素有机肥料,包括以下制备步骤:

步骤1,取含有机质约72.5%中草药渣575kg/吨,含有机质约72.5%木糖醇渣325kg/吨和含有机质约52.5%生物源黄腐酸粉125kg/吨三种植源酵素有机物料,再分别加入占植源酵素有机物料质量1.25%的尿素和15%的水,接着在32℃条件下炭化17天,实现碳氮比由(70-85):1向(25-28):1的转化,得炭化物;其中,尿素的含氮量为46%。

步骤2,向炭化物中加入分别占植源酵素有机物料质量0.15%的复合菌剂和20%的水,在32℃条件下采取堆式耗氧方法发酵腐熟50天,以实现发酵腐熟向陈化目标的转化,得发酵物;其中,复合菌剂中枯草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为1:3。

步骤3,向发酵物中加入分别占植源酵素有机物料质量8%的磷酸一铵和17.5%的凹凸棒粉,混合均匀,即得。

上述实施例所得的含中草药渣的植源酵素有机肥料经陕西省质量技术监督检验研究院检测判定为合格品,实现总养分≥5%,有机质≥45%,水分≤30%,符合ny-525-2012《有机肥料标准》的要求。传统的畜禽粪便类有机肥料的有机质活性为20-30%,本发明所得的含中草药渣的植源酵素有机肥料以中草药渣、木糖醇渣和黄腐酸等植源酵素有机物料为原料,其有机质的活性可达60-80%,明显高于传统的畜禽粪便类有机肥料的有机质活性。

以上实施例中,中草药渣的主要原料为八角,八角是中药材中有机质活性较高的一种物质,本发明的中药渣的纯度高,有机质活性高可达60-80%,而常规的中药渣多为几种中药材的复合物,有机质活性较低,一般为50-70%。八角中含有一定的莽草酸、茴香脑及其它有效物质,其抗病虫害能力相当明显。八角等中草药渣络合催化土壤中的重金属离子作用强。八角等中草药渣中含有约79%的总糖、30%的还原糖和一定量的总黄酮,它在植物的生长、发育、开花、结果以及抗菌防病等方面起着重要的作用。木糖醇渣一方面为农作物提供糖能量,另一方面作为一种多糖酶,可以促进发酵腐熟工艺的顺利完成,对农作物具有刺激作用,提高肥料的利用率,增强作物的抗病抗逆作用,改善作物品质,还可以改良土壤。黄腐酸是一种多糖,作为植物生长调节剂,能促进植物生长,对抗旱有重要作用,能提高植物抗寒抗逆能力,增产和改善品质作用。

磷酸一铵和凹凸棒粉可以增加含中草药渣的植源酵素有机肥料中的氧分比例,调节有机肥料中的n、p、k的比例,增加含中草药渣的植源酵素有机肥料产品的比重,便于含中草药渣的植源酵素有机肥料产品的包装和后续在农作物上使用,同时也使含中草药渣的植源酵素有机肥料产品的保水性更好,产品的性能更稳定。

以往的有机肥料选材大多数以畜禽粪便或风化煤等为核心,其生产有机肥料存在高风险、毒副作用大等。而本发明含中草药渣的植源酵素有机肥料选用的是植源酵素有机物料,即中草药渣、木糖醇渣、生物源黄腐酸等有机质物料来源,其有机物料均来源于工业化生产企业,均经过高温发酵或腐熟陈化工艺处理,其生产有机肥料无毒无害,产品安全。

本发明含中草药渣的植源酵素有机肥料选用的是植源酵素有机物料,即中草药渣、木糖醇渣、生物源黄腐酸等有机质物料来源,实现纯正清洁无毒害性的有机物料发酵、腐熟、陈化问题,其有机物料发酵腐熟评价指标包含物理学指标、化学指标(包括腐殖质)和生物学指标,具体如下:

(1)物理学指标或表观分析指标

①温度:以往的堆肥是堆体温度逐渐升高状态,降温十分困难,原因在于秸秆或畜禽粪便本身的缺陷导致“高烧”不退;新型植物源酵素有机肥料的堆肥开始后堆体温是逐渐升高再降低的变化过程,而堆体腐熟后堆体温度与环境温度一致或稍高于环境温度,一般不会明显变化,因此温度是堆肥过程中最重要的常规检测指标之一。

②气味:以往的堆肥过程中会产生h2s,no等难闻的气体;新型植物源酵素有机肥料的堆肥过程后这些气味逐渐减弱并在堆肥结束后消失,所以气味也可以作为堆肥腐熟的指标。

③颜色:以往的堆肥过程中堆料发黑程度差,即使腐熟后颜色几乎变化情况差;新型植物源酵素有机肥料的堆肥过程中堆料逐渐发黑,腐熟后的堆肥产品呈黑褐和黑色,颜色也可以作为一判断标准。

④吸光度变化:以往的堆肥的水萃取物波长无法检测;新型植物源酵素有机肥料对不同时间的堆肥的水萃取物在波长280nm、465nm和665nm的光学性质检测实践表明,检测堆肥萃取物在波长665nm下的吸光度变化可反映堆肥腐熟度。这项生产技术所实现的产成品能够充分协调、调动土壤中水、气、养分之间的相互作用,增强土壤降解和絮凝重金属能力。

(2)化学指标

①有机质变化:在堆肥过程中,堆料中的不稳定有机质分解转化为二氧化碳、水、矿物质和稳定化有机质,堆料的有机质含量变化显著,可以通过反映有机质变化的参数(如cod,bod及vs等)的测量及有机质在堆肥过程中的变化规律来表征腐熟度。

②氨氮:在堆肥的生化降解过程中含氮的成分发生降解产生氨气,在堆肥后期部分氨气被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,可用亚硝酸盐或硝酸盐的存在判断腐熟度,这两个指标的测定较为快速而简单,具有较好的实用价值。

③腐殖化:堆肥过程中伴随着腐殖化的过程,cec(阳离子交换容量)、腐殖质hs、腐酸ha、富里酸fa、富里部分ff及非腐殖质成分nhf等参数用以评价堆肥腐熟度。

④碳氮比和有机酸:碳源是微生物利用的能源,氮源是微生物的营养物质,碳和氮的变化是堆肥的基本特征之一,碳氮比c/n(固相)是最常用于评价腐熟度的参数。微生物在对堆肥原料的降解中代谢发生在水溶相,水溶性有机碳/有机氮的指标可以作为堆肥腐熟度的参数。

(3)微生物指标

堆料中微生物的活性变化及堆肥对植物生长的影响用于评价堆肥腐熟度,这是与以往有机物料堆肥堆料中微生物活性变化及其对植物生长的影响对照明显之处。

①呼吸作用:堆肥是富含腐殖质的稳定产品,微生物处于休眠状态,腐殖质的生化降解速率及二氧化碳产生和氧气消耗都较慢,可用二氧化碳的产生和微生物的耗氧速率作为反映腐熟度的指标。

②生物活性:可用反映微生物活性变化的参数如酶活性、atp和微生物的数量、种类来表征堆肥的稳定和腐熟。

③种子发芽率:用堆肥和土壤的混合物中植物的生长状况评价堆肥的腐熟度,考虑到堆肥腐熟度的实用意义,这是最终和最具说服力的评价方法。

在这些评价腐熟度指标的方法中,比较常用的有碳氮比指标,耗氧速率的测定,no3--n和nh4+-n的测定比较快速而简单,而用氢氧化钠溶液吸收堆料产生的co2气体以确定其产生量的方法经常作为标准的实验室对比试验方法。

以往的有机肥料历经碳化、发酵、腐熟并未实现陈化目标,因而投入农田后会出现氮的挥发甚至出现烧苗现象或导致作物黄化症发生,究其原因是腐熟不彻底及毒副物质多、有害金属离子存活率多;新型植物源酵素有机肥料的中草药渣、木糖醇渣、生物源黄腐酸等有机物料,历经碳化、发酵、腐熟、陈化等生产工艺后,添加一定比例的矿质磷酸一铵和凹凸棒粉,矿质磷酸一铵和凹凸棒粉可与有机物料发生n、p结合作用,解决了氮元素的不稳定问题和挥发问题,实现氮磷结合的稳定性,吸附和转化了少量的金属离子达到有效利用。

虽然,本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

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