本发明涉及一种有机肥，具体地说是一种利用紫云英和农作物秸秆生产的商品有机肥及其制备方法。
背景技术：
紫云英是我国南方稻区最主要的绿肥作物，不仅能显著改善土壤物理、化学和生物肥力，而且是重要的蜜源植物和饲料来源。此外，紫云英具有强大的吸碳固氮功能，能减少温室气体排放。因此，紫云英具有较好的经济、社会和生态效益，在高产、优质、高效的现代化农业生产体系中起着重要的作用。
紫云英具有较强的固氮作用，其主要利用途径是作为早稻或中稻基肥，在3月下旬至4月初盛花期翻压至田中，翻压量一般为22500～30000 kg/hm2。例如，中国专利申请“一种有机水稻种植方法”（申请号：201510297779.2）中即将紫云英翻压做有机水稻底肥。但由于近年来紫云英种籽价格较高、且种植过程中需开沟，翻压过程费工费时。因此，在化肥大量施用后，紫云英种植面积逐渐萎缩。
我国是全世界第一大秸秆生产国，每年生产各类秸秆7亿多吨，占世界总量20～30%。但秸秆利用率较低，废弃及焚烧约占31.31%，饲料化利用率30.69%、能源化利用率18.72%、基料化利用率2.14%、原料化利用率2.37%、秸秆还田约占14.78%。与紫云英翻压还田类似，秸秆还田需用大量机械，经济效益低，且还田不当会导致土壤病菌增加、作物病害加重、土壤跑风、幼苗黄化及吊根等不良现象。
目前商品有机肥生产中，最主要的原料为畜禽粪便和秸秆,其中畜禽粪便为主要原料，秸秆为辅料。畜禽粪便是一种优质氮源，C/N比一般低于20：1，农作物秸秆C/N一般高于50：1，是一种优质的碳源，将两者以7：3（重量比）混合，使混合物C/N比在30：1左右，调节一定的水分，好氧发酵即可制成商品有机肥。近年来，随着商品有机肥产业迅速发展，畜禽粪便价格日趋上涨，质量下降（病原菌、抗生素、重金属含量增加），此外畜禽粪便运输、储存、处置过程中产生臭气，氮素损失较大，这些问题导致许多有机肥厂受制于资源不足而陷入困境之中。因此，有必要开发新的有机肥原料。
紫云英作为固氮作物，含氮量高，C/N低（一般低于20：1），总养分含量也较高（N+P2O5+K2O>6%,干基），不含抗生素和重金属，病原菌较少，鲜草产量也较高（22500～37500kg/hm2），收集运输过程中不产生臭气，且不与粮食作物争地。因此，紫云英是一种优良的商品有机肥原料。
中国发明专利申请“一种活化土壤的新型有机肥料及其制备方法 201410541337.3” 公开了一种活化土壤的新型有机肥料，由下列重量份的原料制成：腐植酸钾6～8、尿素3～4、硫酸亚铁5～6、高岭土8～10、磷酸铵6～9、过磷酸钙6～8、秸秆煤渣8～10、硼砂5～6、芋头叶粉15～18、桦树废木屑15～25、磷酸二氢钾6～8、石灰石矿粉5～6、紫云英秸秆30～40、废纸4～5、土壤调理剂20～30、水适量；本发明的肥料采用堆肥发酵的方法将多种生产生活废弃有机质腐熟，不仅增加了肥料中腐殖质的含量，同时尽到了资源的最大化利用，有机质的添加活化了土壤中有益微生物的活性，提高了肥料养分的利用效率，可以全面均衡的供给植物养分。
中国发明专利申请“一种猕猴桃栽培专用肥”（申请号：201510184718.5），原料按重量份包括以下组分：尿素50～80份、磷酸二氢铵60～100份、磷酸二氢钾10～35份、硫酸钾30～50份、硝酸钾20～40份、硝酸钙15～25份、硫酸镁5～20份、有机肥料120～200份、硫酸铜0.5～1.2份、硫酸亚铁0.5～2份、硫酸锰0.2～1份、硼砂5～15份、硫酸锌0.6～2份、硒酸钠0.8～1.5份、钼酸铵0.8～2份、紫云英10～35份、氨基酸5～10份、土壤调理剂1～5份。
中国发明专利申请“一种利用作物老叶发酵制备的有机肥及其制备方法”（申请号：201510912280.8），由以下重量份的原料制成：海绿石粉20～25、玻璃粉0.5～0.8、4%盐酸溶液40～50、木薯淀粉0.8～1.2、干兔粪20～28、茶树老叶30～35、棕榈皮8～15、果蔬垃圾30～36、秸秆粉20～30、中草药残渣20～25、艾叶5～10、紫云英秸秆15～20、酵素剂2～4、尿素10～15、硫酸镁8～12和适量的水。
中国发明专利申请“一种蔬菜种植效果长久的有机基肥”（申请号：201610097826.3），由以下重量份的原料制成：钠基膨润土20～28、碳粉6～8、淀粉1～2、环氧树脂0.5～0.9、水泥2～3、石膏粉0.3～0.6、葡萄糖10～15、硼酸6～8、40%粗制氨基酸溶液20～25、硫酸锌6～8、草木灰8～12、磷酸二氢钾15～20、高炉矿渣30～35、海藻粉10～15、果蔬废弃料25～35、多菌灵3～5、紫云英秸秆粉20～26和适量的水。
上述中国专利申请公布的技术方案中，紫云英在作为堆肥原料时是辅料而不是主要原料。将紫云英收获，替代畜禽粪便作为主要原料生产有机肥的技术和产品还未发现。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种紫云英/秸秆有机肥及其制备方法，以达到扩展紫云英（花/叶/杆）和农作物秸秆利用价值，提高紫云英和农作物秸秆经济效益的目的。
为实现上述目的，本发明提供一种紫云英/秸秆有机肥，它包括紫云英和农作物秸秆，其特征在于：紫云英与秸秆按鲜重比2.0～4.5：1，经堆肥发酵制得。
上述紫云英/秸秆有机肥，其特征在于：紫云英水分控制在80%±3%，农作物秸秆水分控制在15%±2%；紫云英粉碎的粒度为1～5cm，农作物秸秆粉碎成粉状；堆肥前调节物料水分至55%～70%，C/N比为25～40：1。
上述紫云英/秸秆有机肥的制备方法，其特征在于：以盛花期紫云英及风干农作物秸秆（优选水稻秸秆）为原料，将紫云英水分适当降低并粉碎至1～5cm，将农作秸秆晾干并粉碎至粉状，紫云英与秸秆按鲜重比2.0～4.5：1混合均匀，然后好氧堆肥发酵。
上述紫云英/秸秆有机肥的制备方法，其特征在于：按照所述混合物干重的＞0～4%接种有机物料腐熟剂。
上述紫云英/秸秆有机肥的制备方法，其特征在于：在原料收集过程中，紫云英和农作物秸秆应尽可能的通过暴晒降低水分；优选的紫云英水分控制在80%±3%，农作物秸秆（小麦、水稻、玉米秸秆等，优选水稻秸秆）水分控制在15%±2%。堆肥前，紫云英粉碎的粒度为1～5cm，优选的为2cm，农作物秸秆粉碎成粉状。堆肥前调节物料水分至55%～70%，C/N比为25～40：1。
在本发明中有机物料腐熟剂为市场上常用的有机物料腐熟剂，优选的按照混合发酵料干重的3%接种有机物料腐熟剂。本发明优选采用含下列菌种的腐熟剂：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CICC10090、热带假丝酵母（Candida tropicalis）CCTCC AY92045、绿色木霉菌（Trichoderma viride）CCTCC AF93252和康宁木霉菌（Trichoderma koningii）CCTCC AF93251。其中枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）CICC10090 1.5×109～1.8×109cfu/g，热带假丝酵母（Candida tropicalis）CCTCC AY92045 1.0×107～5.0×107cfu/g，绿色木霉菌（Trichoderma viride）CCTCC AF93252 2.0×107～4.0×107cfu/g和康宁木霉菌（Trichoderma koningii）CCTCC AF93251 2.0×107～4.0×107cfu/g。所用有机物料腐熟剂为粉末状。
采用常规方法进行堆肥发酵，如条垛式和槽式堆肥，优选的采用静态堆肥方式。控制堆体中心温度不超过65℃，发酵时间（含陈化阶段）控制在25d以内。
本有机肥腐熟后，需对有机肥进行晾晒，待有机肥水分降至30%以后进行粉碎、筛分、包装。有机肥产品指标符合NY525-2012的标准要求。
本发明堆肥发酵过程可控制在25d以内，有机质含量70%以上，NPK总养分含量在5.5%以上，种子发芽指数在105.0%以上，既具有传统有机肥功能，又可以替代40%草炭做育苗基质。
本发明的优点：
1、主料和辅料均为有机物，不含化学品；
2、堆肥配方简单，原料性质稳定，生产工艺简单，产品质量稳定且容易控制；
3、所制成的有机肥为一种通用有机肥，符合国家有机肥标准，适用性广，可进一步做其他产品原料。
附图说明
图1为本发明涉及到的工艺流程。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明的方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
实施地点：湖北省武汉市湖北省农业科学院南湖试验农场
本发明利用紫云英和水稻秸秆生产有机肥具体方法包括如下步骤：将紫云英粉碎至粒度为2cm左右，晾晒一天，使水分控制在80%左右。水稻秸秆晒干并粉碎至粉状。将紫云英和水稻秸秆按鲜重比2.5：1充分混合，混合后含水量58%，C/N比30：1。堆肥开始前，按混合物料干重1.5%的添加有机物料腐熟剂（湖北金帝农业科技有限公司，微生物肥（2010）临字（1105）号）。采用槽式静态堆肥工艺（槽长4.2m，宽1.8m，高度1米，发酵槽底部设置有与高压风机相连的曝气管道，顶部覆盖塑料膜），当堆体中心温度超过65℃时，开起风机（侧风道风机YX-81D-3，风量550～630 m3/h、风压430mbar，上海与鑫机电科技有限公司）10min左右。
堆肥发酵效果为：堆体12小时后升温至55℃以上，堆体中心温度最高可达77℃，高温期（55℃以上）能维持5d以上。堆肥经过20d发酵（包括一次发酵和二次发酵）腐熟。有机质80.1%，全氮1.5%，全磷0.7%，全钾3.6%，总养分5.8%，种子发芽指数136.5%。
实施例2
实施地点：湖北省武汉市湖北省农业科学院南湖试验农场
本发明利用紫云英和稻草秸秆生产有机肥具体方法包括如下步骤：紫云英及稻草秸秆前处理同实例1。将紫云英和稻草秸秆按鲜重比4：1充分混合，混合后含水量67%，C/N比39：1。按混合物料干重3%的添加有机物料腐熟剂。条垛式堆肥，人工翻堆，前12d每2d 翻堆次，以后每4d翻堆1次，20d后停止翻堆。
堆肥发酵效果为：堆体12小时后升温至55℃以上，堆体中心温度最高可达67℃，高温期（55℃以上）能维持10d。堆肥经过23d发酵（包括一次发酵和二次发酵）腐熟。有机质72.2%，全氮2.4%，全磷0.8%，全钾4.1%，总养分7.2%，种子发芽指数109.9%。
实施例3
实施地点：湖北省武汉市湖北省农业科学院南湖试验农场
本发明利用紫云英和稻草秸秆生产有机肥具体方法包括如下步骤：紫云英及稻草秸秆前处理同实例1，紫云英和稻草秸秆混合比例、堆体、翻堆情况同实例2，不添加有机物料腐熟剂。
堆肥发酵效果为：堆体12小时后升温至55℃以上，堆体中心温度最高可达69℃，高温期（55℃以上）能维持8d。堆肥经过23d发酵（包括一次发酵和二次发酵）腐熟。有机质69.8%，全氮2.4%，全磷0.8%，全钾4.0%，总养分7.2%，种子发芽指数117.4%。
实施例4 紫云英发酵有机肥替代草炭作育苗基质试验
实施地点：湖北省武汉市湖北省农业科学院植保土肥研究所温室
实施材料：本发明的有机肥（紫云英发酵有机肥，实施例2）、紫云英有机肥草炭、蛭石、黄秧小白菜
试验设置：试验设6个处理，分别为对照，草炭：蛭石 = 7：3（体积比，下同），实施例2中紫云英发酵有机肥替代20%、40%、60% 、80%、100%（体积）草炭。将各基质置入口径11.0 cm，高9.5cm的盆钵中，表层平整后定量均匀播入黄秧小白菜种子，播种量为每盆钵35粒。用喷壶加入适量的水，浸透为止，之后每天进行正常管理。2016年6月11日播种，24日收获，每个处理4次重复。紫云英发酵有机肥替代草炭做育苗基质基础性质及对小白菜发芽率、地上部鲜重的影响见表1。
表1 育苗基质特性及小白菜发芽率、地上部鲜重
同一列中不同字母表示在p<0.05下差异显著，多重比较采用邓肯氏比较。
从表1可以看出，随着紫云英发酵有机肥替代草炭比例升高，各基质pH、全氮、全磷、全钾及总养分逐步升高；替代率在20-100%范围内，电导率逐步升高，有机质逐步下降；替代率在40-100%时，持水孔隙度逐步下降。综合比较，草炭替代率为20%、40%的基质特性与对照基质最为相似。与对照相比，各基质栽培的小白菜发芽率均有所降低，但替代率40%的基质栽培的小白菜发芽率仅降低5.1%，替代率20%的基质栽培的小白菜发芽率降低23.2%，其余基质随着替代率的升高，发芽率逐步下降。但替代率40%的基质所栽培的小白菜地上部鲜重显著高于对照，替代率20%的基质栽培的小白菜地上部鲜重高于对照33.5%。由于电导率为基质一大限制因子，过高（>2.5ms/cm）将抑制作物发芽和生长，因此替代率过高的基质限制小白菜发芽和生长的主要原因在与盐分过高。综上所述，紫云英发酵有机肥替代20%、40%草炭，以替代40%效果最好。
实施例5紫云英发酵有机肥做基质对黄瓜的影响
实施地点：湖北省武汉市湖北省农业科学院植保土肥研究所温室
实施材料：本发明的紫云英发酵有机肥（实施例1、实施例2、实施例3）、草炭、蛭石、地黄瓜
试验设置: 试验设4个处理，分别为对照，草炭：蛭石 = 7：3（体积比，下同）；实施例1有机肥、实施例2有机肥、实施例3有机肥分别替代40%草炭，作为育苗基质。将各基质装入32孔穴盘中，浇水湿润，将黄瓜种子浸泡6h后播种。第6d、第8d统计发芽率，第15d测定黄瓜幼苗株高、叶片长宽及地上部鲜重，如表2所示。
表2 黄瓜幼苗发芽率及生长情况
同一列中不同字母表示在p<0.05下差异显著，多重比较采用邓肯氏比较。
从表2可以看出，各处理黄瓜发芽率、株高、叶片长宽、地上部鲜重排序为处理4>处理3>处理1>处理2，其中处理3、处理4株高、叶片长宽、地上部鲜重显著高于处理1，这表明实施例2、实施例3紫云英发酵有机肥替代40%草炭制作的育苗基质比传统基质效果更好。但利用实施例1有机肥制作的育苗基质效果较差。
本发明堆肥发酵过程可控制在25d以内，有机质含量70%以上，NPK总养分含量在5.5%以上，种子发芽指数在105.0%以上，既具有传统有机肥功能，又可以替代40%草炭做育苗基质。