專利名稱::富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法
技術領域:
:本發明涉及富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法,尤其涉及用于制備這些肥料的原肥的生產方法。
背景技術:
:土壤和肥料是農業生產的兩大基本要素。進入八十年代后,我國可耕土地大量施用化肥,造成土地退化、土壤板結、地力下降、有機質和有益生物菌等微生物大量減少、農田生態失衡、產品品質下降、水資源和環境受到不同程度的污染,使人類健康及生存環境受到潛在的威脅。因此,無毒、無公害、無殘留、無污染、安全有效降低成本提高效益的生物有機肥料是人心所向,大勢所趨。其中,生物有機復混(合)肥因含有豐富的氮、磷、鉀和各種有益微生物,易于植物吸收,提高肥效,是受到推崇的一類肥料。采用原肥與適量的無機肥料適配的方式生產生物有機復混肥或復合肥是其中較為流行的做法,原肥的生產是其中的核心技術。后期只需根據土壤情況及特定作物對N、P、K等無機元素的需求量來添加適量的無機肥料即可。目前原肥的生產方法非常繁多,采用牲畜糞便與農作物秸桿混合發酵的方法因為在很大程度上兼顧了廢物利用、原料易得等優點而被普遍使用。然而,這類生產方法仍然存在一些普遍問題,比如為了提高肥效及活性元素的含量,大量添加多種輔料,其中有些輔料甚至非常昂貴,這無疑增加了成本;再者,牲畜糞便及農作物秸桿中的微生物種類數量繁多,雖然其中有多種對農作物生長有利的菌群,同時也存在很多有害菌,一并帶入肥料并施用于農作物上,必將因為兩類菌群的競爭繁殖降低肥效。針對此,目前有一類原肥生產方法采取添加有益菌種的做法來人為地助長有益菌群,比如專利申請號為CN00115374.9的專利申請文件即公開了這樣的一個技術方案。但是這種方法有可能破壞有益菌群內部各菌種之間的系統平衡,使有益菌得不到充分繁殖,降低肥效,同時毫無疑問增加了成本。另一方面,硒是人體必需的微量元素之一,人體缺硒會導致多種疾病發生,而我國許多地方土壤缺硒,大部分農作物及水中含硒量極低。為了解決這個問題,提高食品中硒含量,研究者們進行了長期大量的努力。使用富硒肥料是目前解決這個問題的有效方法之一。現有技術中對富硒肥料的生產多是通過添加一定量的硒化合物來實現,如專利號為02138001.5的中國專利所公開的技術方案。這種方式無疑會增加肥料生產的成本。此外,現有的富硒肥料的生產方法中,大部分所生產的富硒肥料都是液態肥,保存使用均有很大不便。基于上述問題,本發明的發明人認為需要進一步改進此類肥料的生產方法。
發明內容本發明的目的在于提供一種原肥的生產方法,該方法要充分利用現有的原料,提高肥效并且進一步降低成本,并滿足人類對富硒食品不斷提高的要求。制得的原肥應便于保存及進行下一步適配以生產符合要求的富硒生物有機復混肥、復合肥。本發明所述的上述目的是通過下述技術方案來實現的本發明所述的富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法也是將適量的無機肥料與原肥混合而成,其特別之處在于所述的原肥通過下述方法制得①將富硒雞糞和粉碎后的秸桿按照質量比6875:2532充分混合;②將混合原料加壓升溫至:壓力45atm,溫度4045'C,其間充分攪拌;③好氧發酵,控制發酵溫度6080'C,發酵時間1825天;④發酵物造粒。其中,步驟③發酵溫度607(TC。上述本發明的技術方案中,發明人經過長期研究和多次試驗,發現不同的壓力、溫度處理條件下,原料雞糞及秸桿中的菌種及數量差異很大,采用適當的條件進行原料預處理,可以使其中的有益菌群得以更大程度的發展而同時抑制一些有害的菌種。這樣來源于生物原料的有益菌得以極大的保留和利用,并且不需要通過添加微生物來營造有益菌的優勢生態環境。根據肥料生產的特點,堆肥的方式可以大批量生產并且經濟適用,上述本發明所述的生產方法中的好氧發酵也優選通過堆肥的方式來實現,堆肥的過程中可以多點設置溫度探測裝置以監控肥料堆中的溫度變化,為了控制溫度,同時也為了保證氧的供應,堆肥過程中,2448h翻揚一次。上述本發明所述的生產方法中,用作原料的秸桿使用前粉碎優選粒度為120150目;此外,原料選擇中,雞糞需優選硒含量1.01.3mg/kg的。上述本發明的技術方案中,對原料的處理也是有諸多考慮的選擇生產富硒雞蛋的養雞場所產生的雞糞為原料,當然這些雞糞中的硒含量并不穩定,不同來源或批次的原料可以通過互相搭配來控制雞糞中硒含量1.01.3mg/kg,優選1.2L3mg/kg。這個范圍要求不僅保證其中保留到肥料中的硒元素能有效地對農作物起作用,也同時兼顧了對成本的考慮。當然,通過向普通雞糞中添加硒的做法也能制得合乎條件的原料富硒雞糞,但硒的添加量越大,成本越高,并且加入的是無機硒,不利于作物吸收,這是本發明的技術方案一般不使用的。此外,根據目前生產的經驗來看,農作物秸桿均可用于發酵生產肥料,然而玉米秸桿是本發明首選的,因其易得和價低。具體來看,本發明所述的富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法包括如下步驟①選擇硒含量1.01.3mg/kg的雞糞和粉碎至120150目的秸桿為原料,并將雞糞和秸桿按照質量比6875:2532充分混合;②將混合原料加壓升溫至:壓力45atm,溫度4045。C,其間充分攪拌;③通過堆肥實現好氧發酵,堆肥過程持續1825天,其間控制發酵溫度6070°C,并且2448h翻揚一次;④發酵物造粒得顆粒原肥;⑤根據使用需要按一定比例將原肥與無機肥料均勻混合。其中,步驟⑤是根據相應的國家標準及實際應用中土壤及農作物對N、P、K等無機元素的需求量來計算所需的原肥與無機肥料的比例,本領域的技術人員可以很容易完成,此處不再贅述。此外,本發明中各個技術步驟中對原料濕度沒有苛刻的要求,而是采用統一協調控制的方法。本發明所采用的原料均為天然來源的原料,其含水量并不能穩定的保持,本發明在原料選擇階段不做苛刻要求,而是通過最后堆肥步驟進行控制如果原料水分較多,堆肥過程可以適當延長。對于堆肥過程終止的標準之一就是發酵物手抓可以成團不散,但沒有水滴出。當然,需要指出的是,原料,尤其是秸桿中的含水量越低,越有利于減輕后期發酵階段的工作壓力,最好是收獲秸稈后晾置612個月使用。本發明所述的上述技術方案所需原料簡單,工藝巧妙,對原料要求不高,無需添加多種昂貴的輔料,特別是無需添加有益菌種,生產成本大為降低,效果明顯提高;制得的原肥經過與無機肥料進行適當的復配后施用于農作物可以有效提高作物中硒含量,并且提高作物的品質。具體實施方式實施例l選取硒含量為1.2mg/kg的雞糞和玉米秸桿為原料,后者晾置至含水量低于20%并粉碎至120150目,將二者按照雞糞:玉米秸桿(質量比)70:30充分混合;混合后的原料通過管道由螺旋推進器輸送,螺旋推進過程中,控制螺旋推進的速度使在該螺旋推進器中的混合原料處于壓力45atm環境,并且控制溫度4045°C,如果原料與推進器及管壁的摩擦即可使原料升溫至預訂溫度,則不需額外加熱;將升溫達到標準的混合原料堆肥發酵,堆肥過程持續1825天,其間控制發酵溫度607(TC,2448h翻揚一次,如果溫度上升至接近7(TC時,也需要翻揚降溫;待發酵物手握可成團不散但無水滴出時,即可造粒得顆粒原肥。上述顆粒原肥可以作為生產復混肥或者復合肥的原料,需求添加適當的無機肥料即可。實施例2選取硒含量為l.Omg/kg的雞糞和玉米秸桿為原料,后者晾置至含水量低于20%并粉碎至120150目,將二者按照雞糞:玉米秸桿(質量比)75:25充分混合;然后將混合原料加壓升溫至壓力45atm,溫度4045t:,其間充分攪拌;將升溫達到標準的混合原料堆肥發酵,堆肥過程持續1825天,其間控制發酵溫度607(TC,2448h翻揚一次,如果溫度上升至接近7(TC時,也需要翻揚降溫;待發酵物手握可成團不散但無水滴出時,即可造粒得顆粒原肥。上述顆粒原肥可以作為生產復混肥或者復合肥的原料,需求添加適當的無機肥料即可。實施例3選取硒含量為1.3mg/kg的雞糞和玉米秸桿為原料,后者晾置至含水量低于20%并粉碎至120150目,將二者按照雞糞:玉米秸桿(質量比)68:32充分混合;然后將混合原料加壓升溫至壓力45atm,溫度4045'C,其間充分攪拌;將升溫達到標準的混合原料堆肥發酵,堆肥過程持續1825天,其間控制發酵溫度6070'C,2448h翻揚一次,如果溫度上升至接近7(TC時,也需要翻揚降溫;待發酵物手握可成團不散但無水滴出時,即可造粒得顆粒原肥。上述顆粒原肥可以作為生產復混肥或者復合肥的原料,需求添加適當的無機肥料即可。實施例4以上述實施例l制得的原肥為例,添加適量無機肥料配成復混(合)肥,考察常規化肥與本發明的富硒生物有機復合(混)肥在提高農作物品質上的差異,實驗地均為草甸土1)對草莓、甜瓜、西紅柿作物的影響本試驗設置3個組別條件,其中第l組是對照組,不使用任何肥料;第2組是常規施肥方法使用常規無機肥料與農家肥組成的混合肥料,其中無機肥料為常用的N、P、K肥,按照質量比N:P205:K2O1.0:0.76:1.43組成;施肥量無機化肥32.4kg/畝+農家肥500kg/畝;追肥也同樣使用上述配比的無機肥料;第3組使用本發明的富硒生物有機復混(合)肥,其中原肥按照實施例l的方法制得,添加無機肥料同第二組所使用的無機肥料,按質量百分比計,N+P+K質量含量4%,配制后測定得其中有機質45%,有益菌總數10S個/g,硒含量為0.801.00mg/kg;施肥量100kg/畝;追肥使用以同樣方法配制的富硒生物有機復混(合)肥,但其中N+P+K質量含量26Q/。,有機質20%,有益菌總數103個&,硒含量為0.400.60mg/kg,追肥量100kg/畝。實驗結果發現(1)本發明的富硒生物有機復混(合)肥對果菜作物比常規化肥有明顯增產效果,草莓、甜瓜、西紅柿平均增產分別為41.74%、47.30%、35.22%,具體結果見表l:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(2)與常規使用的肥料相比(即第2組),本發明的富硒生物有機復混(合)肥可以大大提高草莓、甜瓜、西紅柿中的Vc含量(表2)及還原糖含量(表3),并有效降低作物中硝酸鹽含量(表4):表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>42.39表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(3)與常規使用的肥料相比(即第2組),本發明的富硒生物有機復混(合)肥可以明顯增加草莓、甜瓜、西紅柿中的硒含量,如表5:表5<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(4)考察本發明的富硒生物有機復混(合)肥對土壤理化性質的影響,結果見表6表6<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>該試驗結果表明施用富硒生物有機復混(合)肥增加了土壤的有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量,施用富硒生物有機復混(合)肥的土壤比常規施肥的土壤的N、P、K含量分別增加5.17%、26.07%、43.13%;土壤容重比下降了4.39%,孔隙度增加了15.53%,由此可見,施用富硒生物有機復混(合)肥使土壤物理結構趨于合理化,更有利于作物生長。實施例5本實施例設2個組別條件,考察本發明的復混肥與常規肥料相比對玉米產量、產質的影響第1組是按照與實施例4組2相同的方法施用常規無機化肥(N、P、K月巴)和農家肥組成的混合物;第2組是本發明的富硒生物有機復混(合)肥旱田專用肥以實施例1所述的原肥配以適量的無機肥混合而成采用與實施例4相同的無機肥料源復配,配成復混肥N+P+K質量百分含量為4M,有機質45%,有益菌總數10S個/g,硒含量為0.801.00mg/kg,施肥量200kg/畝;追肥用肥的N+P+K26%,有機質20°/。,有益菌總數103個&,硒含量為0.400.60mg/kg,追肥量90100kg/畝。試驗結果證明本發明的富硒生物有機復混(合)肥對玉米作物有增產作用,與常規化肥比較平均增產16.76%。玉米口感好,含硒量增加2.65.8倍,最高達34.8|xgSe/kg。實施例6本實施例設3個組別條件,考察本發明的復混肥與常規肥料相比對富硒大米產量、產質的影響,試驗土壤為水稻土第1組按照與實施例4組2相同的方法施用常規無機化肥(N、P、K肥)和農家肥組成的混合物;第2組施用由本發明的原肥復配的富硒生物有機復混(合)肥水稻專用肥,該水稻專用肥含氮8%、磷5%、鉀5%(N+P+K=18%),有機質25%,有益菌總數104個&,硒含量為0.600.80mg/kg,施耕前施肥量50kg/畝;第3組施用與第2組相同的水稻專用肥,但在施耕前施肥量為40kg/畝。其中,第2、3組處理在插秧后6月10日、6月22日、7月6日和7月24日分別追施尿素5、5、3.5和4kg。試驗結果證明使用富硒生物有機復混(合)肥,水稻生長穩健,前、中、后期葉色始終一致,呈黃綠色,與常規化肥相比,其整個生育進程平穩,在7月15日測株高結果表明第2、3組較常規化肥(第1組)高出2cm和4cm,穗長,穗粒較多,收割期莖稈明顯粗壯,有較強的抗倒伏能力。第2組處理千粒重最高,達到30g,秋后實產,第2、3組處理產量比第1組常規化肥分別增加11kg和19kg,經濟效益多收入14.78元和42.30元,詳見表7。大米含硒量隨著施用富硒生物有機復混(合)肥數量增加明顯增大。第2、3組處理分別是常規化肥處理的大米含硒量的3.2倍和2.3倍,如表8所示。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表8<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權利要求1.一種富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法,是將適量的無機肥料與原肥混合而成,其特征在于所述的原肥通過下述方法制得①將富硒雞糞和粉碎后的秸桿按照質量比68~75∶25~32充分混合;②將混合原料加壓升溫至壓力4~5atm,溫度40~45℃,其間充分攪拌;③好氧發酵,控制發酵溫度60~80℃,發酵時間18~25天;④發酵物造粒。2.根據權利要求l所述的富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法,其特征在于原肥制造過程中,步驟③發酵溫度607(TC。3.根據權利要求1或2所述的富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法,其特征在于原肥制造過程中,步驟③通過堆肥實現好氧發酵,堆肥過程中2448h翻揚一次。4.根據權利要求1或2所述的富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法,其特征在于原肥制造過程中,步驟①中秸桿粉碎至120150目。5.根據權利要求1或2所述的富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法,其特征在于原肥制造過程中,步驟①選擇硒含量1.01.3mg/kg的雞糞為原料。6.根據權利要求l所述的富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法,其特征在于該方法包括如下步驟①選擇硒含量1.01.3mg/kg的雞糞和粉碎至120150目的秸桿為原料,并將雞糞和秸桿按照質量比6875:2532充分混合;②將混合原料加壓升溫至:壓力45atm,溫度4045'C,其間充分攪拌;③通過堆肥實現好氧發酵,堆肥過程持續1825天,其間控制發酵溫度6070°C,并且2448h翻揚一次;④發酵物造粒得顆粒原肥;⑤根據使用需要按一定比例將原肥與無機肥料均勻混合。全文摘要本發明提供一種用于制備富硒生物有機復混肥、復合肥的生產方法,尤其是其中原肥的生產方法,該原肥是將富硒雞糞和粉碎后的秸稈按照質量比68~75∶25~32充分混合后加壓升溫處理,壓力4~5atm,溫度40~45℃,其間充分攪拌,然后進行好氧發酵發酵溫度60~80℃,發酵時間18~25天,最后將發酵產物造粒而得。本發明所述的上述技術方案所需原料簡單,工藝巧妙,對原料要求不高,無需添加多種昂貴的輔料,特別是不需添加有益菌種,生產成本大為降低;制得的原肥經過與無機肥料進行適當的復配后施用于農作物可以有效提高作物中硒含量,并且提高作物的品質。文檔編號C05D9/02GK101265134SQ20081001116公開日2008年9月17日申請日期2008年4月22日優先權日2008年4月22日發明者吳敦富,吳敦虎,峰李,群李,李正夫申請人:李正夫