一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料及其制備方法，所述的菜田為灰沙田或灰泥田，該有機復合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀，分為內層和外層結構，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有機肥和單質化學肥組成，所述的顆粒內徑為1.0～2.0mm，內外徑總計2.5～4.0mm。采用二步法高溫恒溫堆肥工藝生產中草藥渣有機肥，污泥、中草藥渣的配比在15:5(w/w)時，腐熟時間7天、翻料次數5次，GI(％)、H2O(％)就達到81、29；并在這基礎上生產灰沙田和灰泥田土壤類型的菜田專用降污復合肥。該復合肥可增產，以及控制氮磷面源污染。
【專利說明】一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料 及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及農用肥料領域，具體涉及一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣 有機復合肥料及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 中草藥是我國的傳統藥材和保健品，需求量越來越大，產生的藥渣因沒有合適的 用途而被填埋。雖然有學者用傳統的堆肥工藝來利用藥渣，但堆肥時間長達30-50天，成本 高，藥渣仍得不到實際利用。
[0003] 另一方面，蔬菜種植對土壤和施肥要求較高，而目前，對過量施用單質化學肥導致 土壤品質降低和流域富營養化的問題仍然缺少能起到防控作用的物化產品。中草藥渣有機 復合肥具備提高土壤有機質、促進蔬菜吸收單質化學肥料等功能，因此，我們在中草藥渣有 機復合肥減少菜田土壤氮磷滲漏、促進氮磷養分吸收等方面作了多年的研究。
[0004] 在我國農業生產中蔬菜種植具有舉足輕重的地位；福建省年種植面積達到70萬 hm2以上，廣泛分布于全省各地，土壤類型復雜多樣，但灰沙田和灰泥田是分布面積最大的 兩種土壤類型。灰沙田土壤含沙量較大，質地較粗，土壤保肥能力較差，氮磷容易隨水流失； 灰泥田土壤粘粒含量較高，質地較細，對氮、磷養分具有較好的保肥能力。菜田氮磷過度積 累是由于不合理的栽培制度和過量施肥引起的。農田最佳養分管理要求肥料和水分供給與 作物需求同步，但是我國大部分地區的排灌系統還不配套，影響了該法的普遍應用和效果。 在工程措施上，由于我國人多地少，耕地資源緊缺，難以騰出足夠耕地面積建設農田緩沖帶 或留出足夠面積建設濕地，來容納盈余的氮磷養分。有關專家分析指出，我國目前既使在農 業面源污染已成為水體污染主要原因的流域，仍以河口、河道地帶等末端控制工程建設為 主。由于沒有遵循農業面源污染控制的基本原則，結果使流域治污造成更大難度。因此，根 據農業面源污染控制的基本原則，即實行肥料源頭控制原則，研究提出適合土壤條件和不 影響菜農經濟效益前提下的簡便和易于操作的降污肥料產品，對普遍降低菜田土壤類型的 氮磷積累和流失濃度，促進蔬菜產業可持續發展和農業環境保護，具有重要的科學價值。


【發明內容】

[0005] 本發明的主要目的在于提供一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復 合肥料及其制備方法。
[0006] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0007] -種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料，其特征在于，所述的 菜田為灰沙田或灰泥田，該有機復合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為 顆粒狀，分為內層和外層結構，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有 機肥和單質化學肥組成，所述的顆粒內徑為1. 0?2. 0mm，內外徑總計2. 5?4. 0mm，按重量 比包括：
[0008] 所述有機復合肥料作為灰沙田或灰泥田蔬菜專用肥，其中，基肥或追肥的有機質 含量都為30-35%，追肥復合肥料100份：其中N 10份，K20 7. 0-13.0份；基肥復合肥料100 份：其中Ρ205 3-5份。
[0009] -種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料，其特征在于，所述的 菜田為灰沙田，該有機復合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀， 分為內層和外層結構，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有機肥和 單質化學肥組成，所述的顆粒內徑為1. 〇?2. 0mm，內外徑總計2. 5?4. 0mm，按重量比包 括：
[0010] 所述有機復合肥料作為灰沙田結球甘藍菜專用肥，基肥或追肥的有機質含量都為 35%，灰沙田結球甘藍菜追肥復合肥料100份：其中N 10份，K20 13.0份；灰沙田結球甘藍 菜基肥復合肥料100份：其中Ρ2〇5 3份。
[0011] 一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料，其特征在于，所述的 菜田為灰泥田，該有機復合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀， 分為內層和外層結構，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有機肥和 單質化學肥組成，所述的顆粒內徑為1. 0?2. 0mm，內外徑總計2. 5?4. 0mm，按重量比包 括：
[0012] 所述有機復合肥料作為灰泥田空心菜專用肥，基肥或追肥的有機質含量都為 30%，灰泥田空心菜追肥復合肥料100份：其中N 10份，K20 7. 0份；灰泥田空心菜基肥復 合肥料100份：其中Ρ2〇5 5. 0份。
[0013] 位于內層的Ν、Κ20或Ρ205中，單質氮肥優選用硝酸銨，單質鉀肥優選用氯化鉀，磷 肥優選為過磷酸鈣。
[0014] 一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料的制備方法，包括如下 步驟：
[0015] 1)將污泥、中草藥渣配成15:3-7 (w/w)、含水率55-65 %、ρΗ7-8的原料，加入 5-10% (w/w)納豆芽孢桿菌堆肥調理劑；
[0016] 2)采用槽池式靜態翻料通氣堆肥方式，高溫恒溫堆肥，其中，在Oh至48_60h時間 段循環進行吹風、適時熱風和停吹風，使物料平均溫度在51-54°C ;在48-60h后適時將物料 完全翻料，在60h至240h時間段循環吹風、適時熱風和停吹風，使底物平均溫度在56-59 °C; 根據物料腐熟過程有機質變化、溫度波動幅度、種子發芽率指數確定其翻料次數和堆肥時 間；
[0017] 3)采用圓盤造粒機造粒，造粒條件為：原料預熱時間為10?30min，溫度控制范圍 為40?60°C，流量650-750 kg /h，風量控制1200-1400m3/h ;將肥料制為顆粒狀，分為內層 和外層結構，所述的顆粒內徑為1. 0?2. 0mm，內外徑總計2. 5?4. 0mm ;其中這些肥料外層 都為有機肥，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有機肥和單質化學 肥組成。
[0018] 其中，本發明所述污泥包括畜牧污泥、糞便、城市生活污泥（尤其是畜牧污水處理 場污泥）等。
[0019] 其中，本發明所述中草藥渣包括南、北藥材，尤其是南方藥材的中藥藥渣。在優選 實施例中，藥渣主要比例為熟地黃5-15%、生地5-15%、當歸10-20%、牡丹皮15-25 %、澤 瀉5-15%、側柏葉5-15%、桑葉5-15%。
[0020] 在優選的實施例中，步驟1)將污泥、中草藥渣配成15:5(w/w)，含水率55-65%、 PH7-8的原料。
[0021] 本發明所用的納豆芽孢桿菌（Bacillus natto)目前已商品化，可以通過購買得 至IJ。它是枯草芽孢桿菌的一個亞種，納豆菌是具有耐酸、耐熱特性的有益菌，具有降解纖 維、蛋白質的功效，是動物的有益菌之一，廣泛作為飼料的微生物添加劑。而本發明則將其 應用于污泥堆肥中作為發酵劑，本發明利用其具有的強力的病原菌抑制能力，可以產酸， 調節菌群，通過污泥發酵及納豆菌的作用，使污泥無害化。本發明還利用納豆菌生成多種蛋 白酶（特別是堿性蛋白酶）、糖化酶、脂肪酶、淀粉酶，降解植物性雜質某些復雜的碳水化合 物，從而提高污泥的轉化率。
[0022] 本發明的優點如下：
[0023] 本發明采用二步好氧堆肥法，配合調理劑的使用，可將傳統的藥渣的腐熟時間 30-50天減少為最多240h (10天，在優選的實施例中，只需7天），縮短發酵周期，大大提高 了堆肥效率，提高了污泥和藥渣的處理能力，并且處理成本低。
[0024] 肥料采用內外層的結構，可以使內層的無機肥料被外層的有機肥包圍，起到部分 緩釋的效果，減少流失，提高利用率。
[0025] 中草藥渣有機復合肥的田間試驗表明，施用本發明中草藥渣有機復合肥的菜地含 有較多的腐殖質，從而提高了土壤粘結能力；可顯著提高結球甘藍菜和空心菜產量，結球甘 藍菜在灰沙田上增產率達到59. 8% ;空心菜在灰泥田上增產率為22. 3%。
[0026] 促進氮磷養分吸收，減少氮磷肥損失：1)在結球甘藍菜的最佳氮磷鉀比例 N: P205: K20為1: 0· 3:1 · 3，此時的氮、磷養分吸收量最高，分別為201 · 9kg/hm2和52. 8kg/hm2 ; 當季氮磷化肥損失量最小，氮肥當季損失量僅為151. 8kg/hm2,磷肥則為零（差減法計算）； 2)在空心菜最佳氮磷鉀比例為1:0. 5:0. 7時，此時空心菜的氮素吸收量達到66. 5kg/hm2， 與最高吸收量68. 3kg/hm2相近；磷素吸收量最高，達到13. Okg/hm2。從氮磷化肥當季損失 量看，氮素損失量較小，而磷素損失量最小，分別為139. Okg/hm2和33. lkg/hm2。

【具體實施方式】
[0027] 實施例1
[0028] 污泥來源于福建省廈門銀祥養殖場。
[0029] 中藥渣來源廈門中藥廠有限公司；藥渣主要含熟地黃10%、生地15%、當歸15%、 牡丹皮20%、澤瀉10%、側柏葉15%、桑葉15% (W/W)。
[0030] 將污泥、中草藥渣配成15:3(w/w)、含水率60%、pH7. 7的原料中加入7% (w/w)納 豆芽孢桿菌堆肥調理劑（市售，如可向華僑大學化工學院購買），采用二步法高溫恒溫堆肥 工藝的槽池式靜態翻料通氣堆肥方式。在Oh至48-60h時間段循環進行吹風（適時熱風） 和停吹風，使物料平均溫度在52. 5°C。在48-60h后適時將物料完全翻料，在60h至240h時 間段循環吹風（適時熱風）和停吹風，使底物平均溫度在57. 5°C ;根據物料腐熟過程有機 質變化、溫度波動幅度（現場記錄調整）、種子發芽率指數確定其翻料次數和堆肥時間。種 子發芽率指數（GI)測定采用黃瓜種子。
[0031] 堆肥主要工藝設備：單個堆肥槽池長15-21m、寬4. 3m、高2. 4m，槽池底鋪設通氣系 統，槽頭設置翻堆機及換軌臺車通道，槽池上設置除臭抽風機。匹配翻堆機1臺、通氣風機2 臺、除臭風機1臺等設備（以上設備皆市售，如可向廣東省現代農業裝備研究所購買）。一 個堆肥槽池每日可處理25噸污泥。
[0032] 實施例2
[0033] 將污泥、中草藥渣配成15:5(w/w)、含水率60%、pH7. 7的原料中加入7% (w/w)納 豆芽孢桿菌堆肥調理劑。其余同實施例1基本相同。
[0034] 實施例3
[0035] 將污泥、中草藥渣配成15:7(w/w)、含水率60%、pH7. 7的原料中加入7% (w/w)納 豆芽孢桿菌堆肥調理劑。其余同實施例1基本相同。
[0036] 本發明二步法高溫恒溫堆肥工藝是基于微生物降解有機質原理而設計的一種 高溫快速有機肥工業化生產工藝，其工藝的主要特點是，一步好氧堆肥的工藝溫度是 52. 5°C (±1.5)，二步好氧堆肥的工藝溫度是57. 5°C (±1.5);通氣量依實際情況調整，一 般前期通氣量較少，中、后期通氣量較多；能有效促進污泥發酵，發酵升溫快，減少異味。
[0037] 槽池式好氧堆肥體積較大，堆肥的溫度、含氧量比較不好控制，為此，堆肥原料的 配比至關重要，要能夠讓空氣與原料均勻充分地接觸，才能提高堆肥效率。結果表明，實施 例2污泥、中草藥渣的配比在15:5時，腐熟時間7天、翻料次數5次，GI (%)、H20(% )就 達到81、29,比15:3、15:7的配比有明顯的提高。結果見表1。
[0038] 表1實施例1-3配比的發酵結果對比
[0039]

【權利要求】
1. 一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料，其特征在于，所述的菜 田為灰沙田或灰泥田，該有機復合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆 粒狀，分為內層和外層結構，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有機 肥和單質化學肥組成，所述的顆粒內徑為1. 0?2. 0mm，內外徑總計2. 5?4. 0mm，按重量比 包括： 追肥復合肥料100份：其中N 10份，K20 7. 0-13. 0份，有機質含量為30-35% ;基肥復 合肥料100份：其中Ρ2〇5 3-5份，有機質含量為30-35%。
2. -種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料，其特征在于，所述的菜 田為灰沙田，該有機復合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀，分 為內層和外層結構，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有機肥和單 質化學肥組成，所述的顆粒內徑為1. 0?2. 0mm,內外徑總計2. 5?4. 0mm,按重量比包括： 所述有機復合肥料作為灰沙田結球甘藍菜專用肥，基肥或追肥的有機質含量都為 35%，灰沙田結球甘藍菜追肥復合肥料100份：其中N 10份，K20 13.0份；灰沙田結球甘藍 菜基肥復合肥料100份：其中Ρ2〇5 3份。
3. -種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料，其特征在于，所述的菜 田為灰泥田，該有機復合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀，分 為內層和外層結構，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有機肥和單 質化學肥組成，所述的顆粒內徑為1. 0?2. 0mm,內外徑總計2. 5?4. 0mm,按重量比包括： 所述有機復合肥料作為灰泥田空心菜專用肥，基肥或追肥的有機質含量都為30 %，灰 泥田空心菜追肥復合肥料100份：其中N 10份，K20 7. 0份；灰泥田空心菜基肥復合肥料 100份：其中Ρ2〇5 5. 0份。
4. 一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料的制備方法，包括如下步 驟： 1) 將污泥、中草藥渣配成15:3-7 (w/w)、含水率55-65%、ρΗ7-8的原料，加入5-10% (w/w)納豆芽孢桿菌堆肥調理劑； 2) 采用槽池式靜態翻料通氣堆肥方式，高溫恒溫堆肥，其中，在Oh至48-60h時間段循 環進行吹風、適時熱風和停吹風，使物料平均溫度在51-54°C ;在48-60h后適時將物料完全 翻料，在60h至240h時間段循環吹風、適時熱風和停吹風，使底物平均溫度在56-59 °C;根據 物料腐熟過程有機質變化、溫度波動幅度、種子發芽率指數確定其翻料次數和堆肥時間； 3) 采用圓盤造粒機造粒，造粒條件為：原料預熱時間為10?30min，溫度控制范圍為 40?60°C，流量650-750 kg /h，風量控制1200-1400m3/h ;將肥料制為顆粒狀，分為內層和 外層結構，所述的顆粒內徑為1. 〇?2. 0mm，內外徑總計2. 5?4. 0mm ;其中這些肥料外層都 為中草藥渣有機肥，內層由中草藥渣有機肥和單質化學肥組成。
5. 根據權利要求4所述的一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料 的制備方法，其特征在于：所述污泥包括畜牧污泥、糞便、城市生活污泥中的至少一種。
6. 根據權利要求4所述的一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料 的制備方法，其特征在于：所述中草藥渣包括中國南方中藥材、北方中藥材經提取有效成份 后的藥渣。
7. 根據權利要求4所述的一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機復合肥料 的制備方法，其特征在于：步驟1)中，將污泥、中草藥渣配成15:5 (w/w)，含水率55-65%、 PH7-8的原料。
【文檔編號】C05G5/00GK104230606SQ201410403856
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】章明清, 李娟 , 許文江 申請人:福建省農業科學院土壤肥料研究所, 福建省亞熱帶植物研究所