专利名称：生物秸秆肥及其生产方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及肥料领域，特别涉及ー种生物秸杆肥及其生产方法和应用。
背景技术：
随着工业化、城镇化、农业产业化的发展，农业生态环境遭受污染的程度越来越重，范围越来越广，农业生产环境恶化，严重威胁着农业生产的持续发展。而且，随着农业生产水平的不断提高，对化肥、农药、除草剂、植物生长调节剂等化エ产品依赖性越来越大。过量施用化肥，尤其是氮素化肥，不仅导致土壤养分失衡，而且还増加生产成本，污染了地球。过度依赖农药，破坏了自然界植物与昆虫微生物之间的生态平衡关系。促使植物生长，也造成一定的水、土壌污染。 因此，要保护土地生态环境，控制各种污染，促进粮食生产，实现农业可持续发展是现代农业的必然趋势。另ー方面，我国钾资源有限，目前我国钾肥主要靠进ロ，ー些地方因为缺钾限制了农业生产的发展。
发明内容
针对上述不足之处，本发明的目的之ー是提供ー种生物秸杆肥，该生物秸杆肥兼具微生物肥和有机无机肥效应，能保护生态环境，从农田到餐桌，粮食实行标准化生产安全，无毒无害的生物秸杆肥绿色环保肥料，确保农业可持续发展，同时有效补充了钾含量。农作物秸杆主要来源于农村有机物。中国是世界第一秸杆大国，2005年年产秸杆总量约12亿吨，其中粮食作物约6亿吨，经济作物约2亿吨，其它农作物约4亿吨(农机化研究，2010，32 (3)，中国主要秸杆资源数量及其区域分布，毕于运等)。秸杆是有机肥料中含钾量最多的，秸杆中还含有大量的有机质和氮、磷、钙、镁、硫、硅、铜、锰、锌、铁、钥等微量元素。生物秸杆肥给土壤中的微生物提供了所需要的碳源，可促进微生物的繁殖和生长，增施有机肥，在土壌水分含量适宜时，一般能使土壌微生物増加I 一 3倍。秸杆还田对钾元素的循环利用尤其重要。本发明申请文件中，生物秸杆肥是特定功能生物增效剂、优质农作物秸杆(大豆秸、緑豆秸、豌豆秸、高梁秸、谷子秸、大麦秸、油菜秸、花生秸、辣椒杆、蕃茄杆)、エ业规模制药厂的药渣与氮肥、磷肥、钾肥复混而成的兼具微生物肥和有机无机肥效应的复混肥。采用的技术方案是ー种生物秸杆肥，含有以下成分
氮、磷、钾(N+P205+K20)；
秸杆有机质；
生物增效剂；
所述氮、磷、钾、秸杆有机质单ー养分含量不低于I. 6 — 2. 5%，所述生物增效剂由大豆秸、緑豆秸、豌豆秸、谷子秸、大麦秸、油菜秸、花生秸、辣椒杆、蕃茄杆和エ业规模制药厂的药渣经生物发酵制成。作为优选，所述生物增效剂，秸杆有机质(以干基计)，氮、磷、钾(n+p2o5+k2o)的质量百分数之和为>46%，其中
生物增效剂(有效活菌数(cfu) η) > O. 36亿/克(毫升)
秸杆有机质(以干基计)> 25%
氮、磷、钾(Ν+Ρ205+Κ20)彡 21%。作为优选，所述氮(N)彡10%,所述磷(P2O5)彡5%，所述钾(K2O)彡6%。作为优选，所述生物秸杆肥是由以下原料制成的
大豆秸；
绿 稻；
5タΙ 稻；
谷子秸；
大麦秸；
油菜秸；
花生稻;
辣椒杆； 蕃爺杆；
エ业药渣；
尿素；
磷酸ー铵；
硫酸钾；
生物增效剂。作为优选，所述大豆秸、緑豆秸、豌豆秸、谷子秸、大麦秸、油菜秸、花生秸、辣椒杆、蕃茄杆、エ业(制药厂)药渣以干基计共500千克，所述尿素217. 5kg，磷酸ー铵lOOKg，硫酸钾lOOKg，生物增效剂82. 5 Kgo作为优选，所述生物秸杆肥为粉剂。本发明的目的之ニ是提供一种制备上述生物秸杆肥的方法。采用的技术方案是一种制备上述生物秸杆肥的生产方法，エ艺步骤如下
步骤一，生物秸杆肥经生物菌剂发酵制取半成品；
步骤ニ，全自动电脑配料机配料混合造粒制成成品。作为优选，所述步骤一包括以下步骤
(1)铡碎秸杆分次计量，进入铡草机切为3— 5厘米的碎段；
(2)润湿将铡碎的秸杆用水润湿，加水量为原料湿重的60— 75% ；
(3)调碳氮比将湿润后的秸杆碎段加尿素调碳氮比；
(4)调酸碱度在上述物料中用石灰或草木灰调PH到6.5 — 8 ;
(5)加入菌剂将生物菌剂与调酸碱度后的物料混合均匀，进行发酵腐熟处理，使秸杆中的纤维素等物质分解，制成质量较好的有机肥，生物菌剂量按使用的菌种说明书中规定的量添加即可。(6)发酵处理秸杆采用自走式多功能翻抛机进行秸杆发酵处理，在发酵过程中需进行通气供氧、翻推、温控、湿控等工作。
作为优选，所述步骤ニ包括以下步骤
(1)在全自动电脑配料机上进行电脑配方，设定各原料的配料量；
(2)原材料预处理将生物秸杆肥半成品、氮肥、磷肥、钾肥分别进行粉碎和分筛。(3)干粉混合将预处理后的原材料按设定的配比分批加入高效混合器内进行机械混合；
(4)成品粉状型生物秸杆肥外观为灰白色，均匀粉状物不结块；
(5)包装计量进行包装。本发明的目的之三是将上述生物秸杆肥应用在农业或林业生产中。 发明原理及有益效果
在有氧条件下微生物迅速繁殖，快速分解秸杆或药渣中的有机质，在高温微生物作用下,有机质氧化分解产生生物热。通过50 65°C的高温杀死病原菌、虫卵，并经过矿质化和腐质化过程，释放出氮、磷、钾以及微量元素等有效养分，进行物质交换。利用生化工艺技术，对有机原料进行分解，同时杀灭病原菌、寄生虫卵。其中丝状真菌可分解有害物质。秸杆还田是补充和平衡土壤养分、改良土壌的有效方法。每亩还田玉米秸杆500千克后，相当于施用土杂肥2500千克或碳铵11. 7千克、过磷酸钙6. 2千克、硫酸钾4. 75千克，还有一定数量的中、微量兀素养分和有机质补充到土壤中。一年后土壤有机质含量相对提高O. 05 一 O. 23%，全磷平均提高O. 03%,速效钾增加31. 2毫克/千克。土壤容重下降
O.03 一 O. 16克/厘米3，土壤孔隙度提高I. 75 一 7%。连续多年秸杆还田的耕地，不仅可提高磷肥的利用率，补充土壤钾素的不足，地方亦可提高O. 5 — I个等级。本发明保护的生物秸杆肥具有养分完全、肥效稳而长、含有机质较多、能改善土壌理化性状、提高土壌保肥供肥和保水能力。生物秸杆肥还能抑制尿酶的活性，减缓尿素分解，减少挥发，可使氮利用率提高7% — 12%，后效增加15%。
图I为本发明生物秸杆肥生产エ艺流程 图2为本发明生物秸杆肥生产エ艺流程图。
具体实施例方式下面将结合附图I和附图2对本发明作进ー步说明。如图I、图2所示，生物秸杆肥エ艺流程分两步
步骤ー生物秸杆肥半成品制取(图I)。(I)铡碎秸杆分次计量，进入铡草机切为3 — 5厘米的碎段。(2)润湿将铡碎的稻杆用水润湿,加水量为原料湿重的60 — 75%。(3)调碳氮比将湿润后的秸杆碎段加尿素调碳氮比。(4)调酸碱度在上述物料中用石灰或草木灰调PH到6. 5 — 8。一般用石灰2 —3%或草木灰3 — 5%。(5)加入菌剂将生物菌剂与调酸碱度后的物料混合均匀，进行发酵腐熟处理，使秸杆中的纤维素等物质分解，制成质量较好的有机肥。生物菌剂量按使用的菌种说明书中规定的量添加即可。(6)发酵处理秸杆采用自走式多功能翻抛机(兼有喷菌、粉碎、混料功能)进行秸杆发酵处理，具有易操作、功效高等特点。在发酵过程中需进行通气供氧、翻推、温控、湿控等工作。步骤ニ 生物秸杆肥成品制取
(I)在全自动电脑配料机上进行电脑配方，设定各原料(生物秸杆肥半成品、氮肥、磷月巴、钾肥和生物增效剂)的配料量。(2)原材料预处理将生物秸杆肥半成品、氮肥、磷肥、钾肥分别进 行粉碎和分筛。(3)干粉混合将预处理后的原材料按上述设定的配比分批加入高效混合器内进行机械混合。生产粉状生物秸杆肥时多采用干粉混合法，干粉混合法是生产粉状复混料，其特点设备投资小，生产成本低，基本上无化学反应，因此，生物秸杆肥具有良好的物性，便于贮存和运输；
(4)成品粉状型生物秸杆肥外观为灰白色，均匀粉状物不结块；
(5)包装计量进行包装。上述步骤ー和步骤ニ制成的生物秸杆肥成品含有以下成分
生物增效剂，秸杆有机质(以干基计)，氮、磷、钾(n+p2o5+k2o)的质量百分数之和为>46%，其中
生物增效剂(有效活菌数(cfu) η) > O. 36亿/克(毫升)
秸杆有机质(以干基计)> 25%
氮、磷、钾(Ν+Ρ205+Κ20)彡 21%
水份彡15. 0%
氮、磷、钾、稻杆有机质单ー养分含量不低于I. 6 — 2. 5%
其中
氮(N)彡10%，所述磷(P2O5) ^ 5%，所述钾(K2O)彡6%
实施例I、生物增效剂的制取
I)、选料选择新鮮、干燥、无霉变的大豆秸、緑豆秸、豌豆秸、谷子秸、大麦秸、油菜秸、花生秸、辣椒杆、蕃茄杆和エ业规模制药厂的药渣各IOOkg (以干基计)。2)、调节湿度和PH :称取约3_4kg片碱溶于45kg的清水中充分溶解，搅拌均匀后喷洒于物料上，充分拌混均匀，不能有湿团。PH控制在6 (用PH1-14的广范试纸测试)，含水量控制在约50% (需手控能成团，松手则散)左右即可。碱和水的具体用量应根据原料的干湿和PH而定。3)、装袋用布袋或编织袋装料，每袋约装10kg，不宣装得过多、过紧，以免影响灭菌效果，再用绳扎ロ。4)、蒸料灭菌采用直接常压灭菌蒸料法，一次灭菌成功。常压灭菌，是在蒸锅中加水、加热，利用产生的高温蒸汽来灭菌，在密闭的蒸柜(或蒸笼)中通入蒸汽，蒸汽温度达到100时,开始计时。灭菌时间为2小时。蒸料的目的是使被蒸料(下称培养料)彻底无杂菌，并加速培养料腐熟转化，给有益菌(微生物固氮菌、丝状真菌、酵母菌和放线菌)创造良好的生长环境，所以蒸料灭菌是物料生产中的重要环节。5)、培养发酵
A、发酵室准备生产I吨增效剂，需约15 Hl2的发酵室三间，要求发酵室能密闭消毒、保温，又能开窗透气、散热。生产前需对发酵室进行打扫、除尘、刷石灰浆消毒，再用三氧消毒机产生的臭氧消毒或用甲醛蒸(6-10ml/m3)消毒。B、一级发酵取已灭菌的培养料100kg，放入发酵室内，待冷至4°C左右，将培养料铺平，接种有益菌40Kg(即微生物固氮菌、丝状真菌、酵母菌和放线菌共40Kg)。将有益菌分与培养料充混匀，堆积发酵，堆厚20-25cm (夏季可薄，冬季可厚)，气温低时注意升温培养，气温高时，注意通风、降温和保湿。堆制后约4小时温度逐渐上升，到45°C左右，开始产生香味，采用翻料的方法调节温度，使之保持在40-45°C，发酵时间以24小时为宜，得一级发酵菌。合格的ー级发酵菌有特殊香味，很疏松、柔软，这将作为二次扩大培养发酵的菌种。如果发现酸味、酒味、臭味，则已被杂菌污染，不能作为菌种使用。C、二次扩大培养发酵将已灭菌的培养料800kg，分别放入两间已消毒的发酵室(每室400kg)，两室分别待料温降至45°C左右，将料铺平，每室接种合格的ー级发酵菌各·50kg,充分混匀，堆制发酵，堆制方法与一级发酵相同。但ニ级发酵升温较快，需要勤翻动，气温高时，堆温很难保持在40-45°C，此时需开门窗通风、透气，加强翻动。ニ级发酵时间较短，一般16小时即可出料,不要超过24小时。发酵正常的一般培养6-7小时就有香味产生，合格的发酵物料香味更浓，有发粘或有丝状物结块等。6)、出料、干燥一般情况下，ニ级发酵经16-24小时即可出料。此时可取物料进行检测，测有效含菌量。有效活菌数(cfu)η)需> O. 36亿/克(毫升)。将物料摊放在晒工具或四周通风的场地上，摊薄晒干、凉干，需勤翻动，使之较干燥。切忌堆放。7)、包装、贮存干燥后的物料，按定量用塑料袋作小包装，也可用复膜编织袋作大包装，贮存于卫生、阴凉、干燥、通风处，切忌日晒雨淋。实施例2、生物秸杆肥半成品制取
(I)铡碎取大豆秸、緑豆秸、豌豆秸、谷子秸、大麦秸、油菜秸、花生秸、辣椒杆、蕃茄杆和エ业(制药厂)药洛，以干基计共约500Kg，进入铡草机切为3 — 5厘米的碎段。(2)润湿将铡碎的秸杆用水润湿，加水量为原料湿重的70%。(3)调碳氮比将湿润后的秸杆碎段加尿素调碳氮比为25:2 (重量比)。(4)调酸碱度在上述物料中用石灰调PH到6. 5 — 8，石灰用量约为3%。(5)加入菌剂将生物菌剂(微生物固氮菌3千克、丝状真菌3千克、酵母菌5千克、放线菌I千克)与调酸碱度后的物料混合均匀，进行发酵腐熟处理，生物菌剂量12千克。(6)发酵处理秸杆用自走式多功能翻抛机进行秸杆发酵处理，在发酵过程中需进行通气供氧、翻推、温控、湿控等工作。得生物秸杆肥半成品。上述实施例I和2中，生物秸杆(含药渣)原材料中干基/湿基为
大豆秸89. 7毫克干基/I千克湿基
绿豆秸88. 5毫克干基/I千克湿基 豌豆秸57. 3毫克干基/I千克湿基 谷子秸93. 4毫克干基/I千克湿基大麦稻92. 5毫克干基/I千克湿基
油菜秸85. O毫克干基/I千克湿基
花生秸88. 6毫克干基/I千克湿基
辣椒杆87. 8毫克干基/I千克湿基
蕃爺杆81. 6毫克干基/I千克湿基
エ业(制药厂)药渣88毫克干基/I千克湿基
实施例3、生物秸杆肥料成品制取
(I)在全自动电脑配料机上进行电脑配方，设定各原料的配料量，即实施例2所得的全部生物秸杆肥半成品500kg、尿素217. 5kg、磷酸ー铵lOOKg、硫酸钾IOOKg和实施例I制得的生物增效剂取82. 5 Kgo(2)原材料预处理将实施例2所得的全部生物秸杆肥半成品、尿素217. 5kg、磷酸ー铵lOOKg、硫酸钾IOOKg分别进行粉碎和分筛。(3)干粉混合将预处理后的原材料按上述重量配比分批加入高效混合器内进行机械混合。(4)成品粉状型生物秸杆肥外观为灰白色，均匀粉状物不结块；
(5)包装计量进行包装。上述实施例3中的尿素原料中氮含量为46%，磷酸ー铵原料中磷含量为56 — 64%，硫酸钾原料中钾的含量为45 — 50%。本发明保护的生物秸杆肥施用时，可适用于各种作物，最宜作基肥施用，一般每亩施40 50千克；果树应在秋季或早春施入生物秸杆肥，夏季再适当补施果树专用复混肥，使果实丰满、厚实、増加甜度，此生物秸杆肥是无公害的肥料。本发明保护的生物秸杆肥具有养分完全、肥效稳而长、含有机质较多、能改善土壌理化性状、提高土壌保肥供肥和保水能力。生物秸杆肥还能抑制尿酶的活性，减缓尿素分解，减少挥发，可使氮利用率提高7% — 12%，后效增加15%。另ー方面，本发明保护的生物秸杆肥给土壤中的微生物提供了所需要的碳源，可促进微生物的繁殖和生长，增施有机肥，在土壌水分含量适宜时，一般能使土壌微生物増加I — 3 倍。再有，本发明保护的生物秸杆肥把秸杆通过多种方式归还到土壌中去，使钾素得到自然循环利用，可以起到减缓土壤钾素大量亏损的局面，是解决我国钾肥资源不足的一项重要措施。权利要求
1.ー种生物秸杆肥，含有以下成分 氮、磷、钾(N+P205+K20)； 秸杆有机质； 生物增效剂； 所述氮、磷、钾、秸杆有机质单ー养分含量不低于I. 6 — 2. 5%，所述生物增效剂由大豆秸、緑豆秸、豌豆秸、谷子秸、大麦秸、油菜秸、花生秸、辣椒杆、蕃茄杆和エ业规模制药厂的药渣经生物发酵制成。
2. 根据权利要求I所述的生物秸杆肥，其特征在于 所述生物增效剂，秸杆有机质(以干基计)，氮、磷、钾(Ν+Ρ205+Κ20)的质量百分数之和为>46%，其中 生物增效剂(有效活菌数(cfu) η) > O. 36亿/克(毫升) 秸杆有机质(以干基计)> 25% 氮、磷、钾(Ν+Ρ205+Κ20)≥ 21%。
3.根据权利要求2所述的生物秸杆肥，其特征在于所述氮(N)^ 10%，所述磷(Ρ205)≥ 5%，所述钾(K2O)≥ 6%ο
4.根据权利要求1、2或3所述的生物秸杆肥，其特征在于所述生物秸杆肥是由以下原料制成的 大豆秸； 绿豆秸； 豌豆秸； 谷子秸； 大麦秸； 油菜秸； 花生秸； 辣椒杆； 蕃爺杆； エ业药渣； 尿素； 磷酸ー铵； 硫酸钾； 生物增效剂。
5.根据权利要求4所述的生物秸杆肥，其特征在于所述大豆秸、緑豆秸、豌豆秸、谷子秸、大麦秸、油菜秸、花生秸、辣椒杆、蕃茄杆、エ业(制药厂)药渣以干基计共500千克，所述尿素217. 5kg，磷酸ー铵lOOKg，硫酸钾lOOKg，生物增效剂82. 5 Kgo
6.根据权利要求1-5所述的生物秸杆肥，其特征在于所述生物秸杆肥为粉剂。
7.—种如权利要求1-6任ー权利要求所述的生物稻杆肥的生产方法,其特征在于エ艺步骤如下 步骤一，生物秸杆肥经生物菌剂发酵制取半成品；步骤ニ，全自动电脑配料机配料混合造粒制成成品。
8.根据权利要求7所述的生物秸杆肥的生产方法，其特征在于所述步骤一包括以下步骤 (1)铡碎秸杆分次计量，进入铡草机切为3— 5厘米的碎段； (2)润湿将铡碎的秸杆用水润湿，加水量为原料湿重的60— 75% ； (3)调碳氮比将湿润后的秸杆碎段加尿素调碳氮比； (4)调酸碱度在上述物料中用石灰或草木灰调PH到6.5 — 8 ; (5)加入菌剂将生物菌剂与调酸碱度后的物料混合均匀，进行发酵腐熟处理，使秸杆中的纤维素等物质分解，制成质量较好的有机肥，生物菌剂量按使用的菌种说明书中规定的量添加即可； (6)发酵处理秸杆采用自走式多功能翻抛机进行秸杆发酵处理，在发酵过程中需进行通气供氧、翻推、温控、湿控等工作。
9.根据权利要求7所述的生物秸杆肥的生产方法，其特征在于所述步骤ニ包括以下步骤 (1)在全自动电脑配料机上进行电脑配方，设定各原料的配料量； (2)原材料预处理将生物秸杆肥半成品、氮肥、磷肥、钾肥分别进行粉碎和分筛； (3)干粉混合将预处理后的原材料按设定的配比分批加入高效混合器内进行机械混合； (4)成品粉状型生物秸杆肥外观为灰白色，均匀粉状物不结块； (5)包装计量进行包装。
10.权利要求1-9任ー权利要求所述的生物秸杆肥应用在农业或林业生产中。
全文摘要
本发明公开了一种生物秸秆肥及其生产方法和应用，属于肥料领域，该生物秸秆肥含有以下成分氮、磷、钾(N+P2O5+K2O)；秸秆有机质；生物增效剂；所述氮、磷、钾、秸秆有机质单一养分含量不低于1.6-2.5%，所述生物增效剂由大豆秸、绿豆秸、豌豆秸、谷子秸、大麦秸、油菜秸、花生秸、辣椒杆、蕃茄杆和工业规模制药厂的药渣经生物发酵制成。本发明保护的生物秸秆肥兼具微生物肥和有机无机肥效应，能保护生态环境，从农田到餐桌，粮食实行标准化生产安全，无毒无害的生物秸秆肥绿色环保肥料。
文档编号C05G3/00GK102718596SQ20121007196
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者汪君华, 汪庭府 申请人:四川宏塔生物有机肥有限公司