一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法与流程

文档序号:13214485阅读:258来源:国知局
技术领域本发明涉及一种有机肥料的制备方法,特别涉及一种提高腐植酸含量的有机肥料制备方法,属于有机肥生产技术领域。

背景技术:
有机肥的主要作用是改善土壤环境和提高肥力,提高作物的抗性,使种植的作物得到有效增产。目前有机肥的研制也很受关注,有不少有机肥专利文件公开。例如,CN105294315A提供了一种矿物质羊粪有机肥料及其制备方法,该肥料利用羊粪、多种矿物质及膨润土按照特定比例混合配制,并通过高温发酵、高温堆肥、二次发酵等过程制备而成。CN105315080A公开了一种利用生活排泄物和秸秆发酵生物有机肥的方法。CN105198676A涉及一种油茶富硒生物有机肥、制备方法及其应用,该有机肥按照质量百分比包括以下组分:糖渣有机物60%,菜枯5%,尿素10%,速效磷钾10%,钙镁磷肥8%,硼酸2%,七水硫酸锌2%,氨基酸螯合锌、铜、铁、锰1.5%,有机硒酶0.1―0.5%,酵母粉0.5%,糖化酶0.5%。CN101759493A提供了一种生物防病有机肥及其制备方法,原料质量份组分为:腐熟有机物65~85份,木霉菌菌剂5~15份,放线菌发酵液5~15份;所述的腐熟有机物是以糠醛渣45~65份、烟渣20~35份、风化煤8~20份为原料,加入微生物发酵菌剂1~2份堆积发酵,晾至水分含量25~35%制得。该发明的生物防病有机肥防病效果好、安全环保、成本低。以上所述的有机肥生产过程中,都涉及到有机物发酵。有机物发酵是目前生产有机肥的常用方法,其原理是在发酵过程中有机物原料通过分解、转化、合成过程生成较稳定的有效成分—腐植酸。有机肥中起主要作用的成分是腐植酸。现有技术有机肥生产主要重视研究有机肥的原料组分选用、适用于特定原料的发酵过程以及添加抗病微生物或农药生产防止土传病害的有机肥等,而没有注意到生产过程中不同发酵阶段或工艺参数的调控对有机肥腐植酸含量的影响,虽然CN105294315A“一种矿物质羊粪有机肥料及其制备方法”中提及需要二次发酵,但其所述的二次发酵过程仅仅是简单的翻堆1-2次,没有对温度、水分、通气状况等加以调控,易使原料中的部分有机物彻底分解成二氧化碳和水,减少腐植酸的形成,不利于有机肥有效成分含量的提高。

技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法。本发明还提供制得的有机肥的应用。发明概述:本发明将有机肥的发酵过程分成三个阶段,并根据不同阶段的特点,通过控制各个阶段的通气状况及温度,使有机物的分解、转化及合成朝着有利于形成更多腐植酸的方向进行,使有机肥的腐植酸含量明显提高。经过田间试验,取得了良好的增产效果。术语说明:有氧发酵,在有氧条件下,利用好氧微生物将有机物进行分解、转化的过程。半有氧发酵,在有一定量的氧离子存在的条件下,通过好氧微生物和厌氧微生物的共同作用使有机物进行分解转化的过程。厌氧发酵,在没有或很少有氧离子存在的条件下,通过厌氧微生物的作用,将有机物进行分解、转化的过程。发明详述:本发明的技术方案如下:一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法,包括将有机物原料进行三个阶段的发酵处理,步骤如下:第一阶段:有氧发酵取有机物原料,调节水分含量至50~60%wt.,覆盖塑料薄膜堆置发酵,待温度升至50℃~60℃,保持2~3天;翻堆,等温度升至50℃~60℃,再保持2~3天。期间,每天两次间隔12小时揭开薄膜通气一次,每次通气5~8分钟。发酵结束,得一次发酵物料A;第二阶段:半有氧发酵。将第一阶段制备的发酵物料A补足水分至60~65%wt.,覆盖塑料薄膜,抽出薄膜内的空气,保持薄膜内部气压在0.5~0.8个标准大气压(0.05~0.08MPa兆帕),堆置发酵,待温度升至40℃~50℃,保持10~15天。得二次发酵物料B;第三阶段:厌氧发酵。将第二阶段制备的发酵物料B翻堆,补足水分至60~70%wt.,继续用塑料薄膜覆盖,抽出薄膜内的空气,保持薄膜内部气压在0.05~0.2个标准大气压(0.005~0.02MPa兆帕),在28℃~33℃条件下保持25~35天。得三次发酵物料C。将发酵物料C烘干,即得有机肥。本发明所述有机物原料选材广泛,现有的有机肥料制备中使用的有机物料均可以采用。包括但不限于:含有机物的工业生产废渣、食用菌栽培废料、农作物秸杆或壳、养殖业动物粪便中一种或多种。例如,所述含有机物的工业生产废渣选自:糠醛渣、酒糟、甘蔗渣、木糖醇渣;所述食用菌栽培废料选自:蘑菇、香菇、杏鲍菇、鸡腿菇、海鲜菇、白玉菇等食用菌栽培废弃料棒;所述农作物秸杆或壳选自:玉米芯、玉米秆、麦秸、稻秸、稻壳、棉籽壳;所述养殖业动物粪便选自:牛粪、羊粪、鸡粪、猪粪;根据本发明优选的,有机物原料按质量份为工业生产废渣100份、食用菌栽培废料50份、农作物秸杆或壳30份和动物粪便20份的混合物。进一步优选,所述有机物原料为糠醛渣、食用菌栽培废料、玉米秸和鸡粪的混合物;特别优选的,所述有机物原料按质量份为糠醛渣100份,香菇栽培废料50份,玉米秸30份,鸡粪20份的混合物。根据本发明优选的,农作物秸杆粉碎至长度2厘米以下。根据本发明优选的各阶段的工艺条件如下:第一阶段:将有机物原料调节水分含量至55%wt.,发酵温度55℃,保持3天;翻堆后温度升至55℃,再保持2天;揭开薄膜通气时间为每次6分钟;第二阶段:发酵物料A补足水分至62%wt.,塑料薄膜内空气保持0.7个标准大气压,堆置发酵,温度升至45℃,保持13天;第三阶段:发酵物料B补足水分至65%wt.,塑料薄膜内气压保持0.1个标准大气压,在30℃条件下保持28天。上述制备方法中未详细限定的均按现有技术。本发明方法制备的有机肥的应用,用于蔬菜、果树、草本水果等作物。本发明方法制备的有机肥的施用方法,采用撒施或穴施方式:ⅰ、撒施方式:将本发明肥料在作物种植前均匀撒施于土壤表面翻耕入土;ii、穴施方式:施于栽植穴或播种穴内,与土混合后在其上移栽幼苗或播种。本发明有机肥肥料用量如下:撒施时:蔬菜作物每亩500~700公斤,果树每亩300~600公斤,草本水果每亩500~800公斤;穴施时:蔬菜作物每亩300~500公斤,果树每亩200-400公斤,草本水果每亩400~600公斤。本发明的优良效果如下:1、发酵法生产有机肥是利用了发酵过程中有机物原料通过分解、转化、合成过程生成较稳定的有效成分—腐植酸的原理。如全过程采用有氧发酵易使原料中的部分有机物彻底分解成二氧化碳和水,减少腐植酸的形成;完全利用厌氧发酵虽然可以提高腐植酸含量,但在开始阶段会产生较多的二氧化硫等臭气,污染环境。所以在有机肥生产应用中一般采用有氧发酵,而忽略其对腐植酸含量的影响。本发明将有氧发酵和厌氧发酵结合,并增加了半有氧发酵。克服了两种发酵过程的缺点,提高了有机肥的腐植酸含量。2.有机物原料发酵过程中分解、转化、合成等受多种因素的影响,比如温度、水分、通气状况等,本发明通过对影响因素的调控,可以促进或抑制有机物的分解或合成,进而达到有利于腐植酸形成、提高有机肥有效成分含量的目的。3、本发明是根据有氧发酵和厌氧发酵过程中有机物的分解、合成特点、原料堆置的升温降温难易等,优化了过程的先后顺序。工艺简单,操作方便。4、本发明的制备方法能显著提高有机肥的有效成分—腐植酸含量,腐植酸含量提高约在9-22%。所制备的有机肥能改善土壤结构,增加土壤肥力,提高作物产量。试验结果显示,与对比例相比本发明肥料在大棚黄瓜种植实验增产5.3~6.7%,大棚草莓增产5.8~7.1%。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步说明,但不限于此。以下实施例中所用原料:农作物秸杆粉碎至长度2厘米以下,其他原料打碎至粒度2厘米以下。如无特别说明,水分含量%、腐植酸含量%均为质量百分比。实施例1:一种有机肥的制备方法,所用有机物料是按质量份由糠醛渣100份、香菇栽培废料50份、玉米秸30份、鸡粪20份混合而成,步骤如下:第一阶段:有氧发酵。取有机物原料,调节水分含量至55%,覆盖塑料薄膜堆置发酵,待温度升至55℃,保持3天;翻堆,温度升至55℃,再保持2天;期间,每天两次(间隔12小时)揭开薄膜通气,每次6分钟。发酵结束,得一次发酵物料A;第二阶段:半有氧发酵。将发酵物料A补足水分至62%,覆盖塑料薄膜,抽出薄膜内的空气,保持内部气压在0.7个大气压(0.07MPa兆帕),堆置发酵,待温度升至45℃时保持13天。得二次发酵物料B;第三阶段:厌氧发酵。将发酵物料B翻堆,补足水分至65%,继续用塑料薄膜覆盖,抽出薄膜内的空气,保持内部气压在0.1个大气压(0.01MPa兆帕),在30℃条件下保持28天。得三次发酵物料C。将物料C烘干,得有机肥。本实施例制备的有机肥腐植酸含量约32.1%。实施例2:一种有机肥的制备方法,所用有机物料是以木糖醇渣100份、杏鲍菇栽培废料50份、麦秸30份、猪粪20份按质量份混合而成,步骤如下:第一阶段:有氧发酵。取有机物原料,调节水分含量至53%,覆盖塑料薄膜堆置发酵,待温度升至52℃,保持3天;翻堆,温度升至50℃,再保持3天。期间,每天两次(间隔12小时)揭开薄膜通气,每次8分钟。发酵结束,得一次发酵物料A;第二阶段:半有氧发酵。将发酵物料A补足水分至60%,覆盖塑料薄膜,抽出薄膜内的空气,保持内部气压在0.8个大气压(0.08MPa兆帕),堆置发酵,待温度升至48℃时保持11天。得二次发酵物料B;第三阶段:厌氧发酵。将发酵物料B翻堆,补足水分至68%,继续用塑料薄膜覆盖,抽出薄膜内的空气,保持内部气压在0.2个大气压(0.02MPa兆帕),在28℃条件下保持30天。得三次发酵物料C。将发酵物料C烘干,得本发明有机肥。本实施例有机肥腐植酸含量约28.9%。实施例3:一种有机肥的制备方法,所用有机物料按质量份是由甘蔗渣100份、蘑菇栽培废料50份、稻壳30份、羊粪20份混合而成,步骤如下:第一阶段:有氧发酵。取有机物原料,调节水分含量至50%,覆盖塑料薄膜堆置发酵,待温度升至50℃,保持2天;翻堆,温度升至53℃,再保持3天。期间,每天两次(间隔12小时)揭开薄膜通气,每次5分钟。发酵结束,得一次发酵物料A;第二阶段:半有氧发酵。将发酵物料A补足水分至65%,覆盖塑料薄膜,抽出薄膜内的空气,保持内部气压在0.6个大气压(0.06MPa兆帕),堆置发酵,待温度升至50℃时保持10天。得二次发酵物料B;第三阶段:厌氧发酵。将发酵物料B翻堆,补足水分至70%,继续用塑料薄膜覆盖,抽出薄膜内的空气,保持内部气压在0.05个大气压(0.005MPa兆帕),在33℃条件下保持25天。得三次发酵物料C。将物料C烘干,得有机肥。本实施例的有机肥腐植酸含量约29.6%。实施例4:一种有机肥的制备方法,所用有机物料是以酒糟100份、海鲜菇栽培废料50份、玉米芯30份、牛粪20份按质量份混合而成,步骤如下:第一阶段:有氧发酵。取有机物原料,调节水分含量至58%,覆盖塑料薄膜堆置发酵,待温度升至60℃,保持2天;翻堆,温度升至58℃,再保持2天。期间,每天两次(间隔12小时)揭开薄膜通气,每次7分钟。发酵结束,得一次发酵物料A;第二阶段:半有氧发酵。将发酵物料A补足水分至64%,覆盖塑料薄膜,抽出薄膜内的空气,保持内部气压在0.5个大气压(0.05MPa兆帕),堆置发酵,待温度升至42℃时保持15天。得二次发酵物料B;第三阶段:厌氧发酵。将发酵物料B翻堆,补足水分至62%,继续用塑料薄膜覆盖,抽出薄膜内的空气,保持内部气压在0.15个大气压(0.015MPa兆帕),在31℃条件下保持33天。得三次发酵物料C。将物料C烘干,得有机肥。本实施例制备的有机肥腐植酸含量约31.0%。对比例:有机物原料与实施例相同,按常规有机肥发酵方法,即采用条垛式堆置发酵,水分调至55%-60%,每7天翻堆1次,发酵时间42天,有机肥腐植酸含量约26.3%。实施例1~4和对比例的应用效果如下:试验时间:2015年10月至2016年3月。试验地点及作物:山东省寿光市大棚黄瓜,山东省滨州市大棚草莓。两处均设实施例1~4和对比例共5个处理,寿光市大棚黄瓜试验每个小区面积20平方米,实施例1~4的有机肥用量每亩400公斤;滨州草莓试验小区面积25平方米,实施例1~4的有机肥用量每亩500公斤。实施例和对比例肥料用量相同,施用方法是在黄瓜和草莓移栽前施入栽培穴内,与土混合后栽植幼苗,其它肥料施用按农民习惯统一进行,所有的管理措施一致。应用效果见表1。表1.与对比例相比实施例1~4的应用本发明肥料有机肥腐植酸增加%黄瓜增产效率%草莓增产效率%实施例122.16.77.1实施例29.95.46.9实施例312.55.35.8实施例417.96.16.3
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