本發明屬于有機肥制備技術領域,特別是涉及一種純秸稈高溫發酵制造有機肥的方法。
背景技術:
我國是農業生產大國,有豐富的秸稈資源,秸稈不當處置,如焚燒和廢棄,不僅污染環境還造成了資源的浪費,隨著禁燒推行,秸稈還田技術也得到廣泛的推廣,但隨著秸稈還田數量的增加,傳統的農業耕作方式旋耕已經不能滿足實際需要,田間管理不到位,秸稈不能充分腐解,同時增加病蟲害幾率,既造成秸稈資源浪費,又影響作物的正常生長,污染環境,因此有效的處理和利用秸稈已成為當務之急。
傳統制作有機肥的方法多為秸稈加糞便為主要原料,生產原料受養殖場提供糞便限制,生產過程產生惡臭味嚴重,環保壓力大。純秸稈有機肥可以不用動物糞便,不會引入動物糞便帶來的抗生素、重金屬、稀土元素以及動物病原微生物的污染,具有更廣泛的作物和土壤適應性,是真正的綠色肥料。尤其是現代養殖業規模大,農區動物糞便分布不平衡,秸稈豐富的區域如無大型養殖業提供糞便,限制有機肥生產,而兩種原料運輸成本很大,都會嚴重影響秸稈有機肥生產。綜上,如何利用秸稈資源制作高效、清潔、環保的有機肥是目前農業生產用肥料的研究的重點。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明提供了一種工藝簡單、操作方便的純秸稈高溫發酵制造有機肥的方法,得到優質有機肥。
具體的,本發明提供的純秸稈高溫發酵制造有機肥的方法,具體按照如下步驟實施:
s1:回收秸稈,將回收的農作物秸稈粉碎成粒度0.1~0.5cm的粉狀,加水調節濕度到50~65%;
s2:將經s1處理后的物料堆成長垛,接入秸稈腐熟劑,待溫升高到65~75℃,維持5~7天,該過程中適時對物料進行翻堆通氣并補充水分至60~65%;
所述秸稈腐熟劑的接入量為秸稈粉干重的4~5%;
s3:對物料進行發酵,加入尿素調節物料的碳氮比至25~30:1,再加入秸稈發酵菌劑,用翻堆機將物料與秸稈發酵菌劑混合均勻,在堆體上插通氣孔,以滿足微生物的氧氣需求,調節物料ph值在6.5~7.3,控制物料堆溫45~55℃,隔天進行一次翻堆,如果堆溫高于60℃縮短翻堆時間,及時補充水分不低于55%,維持8~10天,發酵完成;
所述秸稈發酵菌劑的加入量為發酵物料干重的2~4%;
s4:對發酵完成的物料進行陳化,翻堆控制物料堆溫40~45℃,補充水分不低于45%,調節物料ph值至5.5~5.8進行陳化,維持8~15天;
s5:將陳化后的物料,經翻堆處理控制含水量低于35%,然后進行篩分、粉碎、造粒,檢測合格的產品可以包裝出售,不合格的產品返回進行再次發酵。
優選地,s1中,所述農作物秸稈為小麥秸稈、大豆秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、高粱秸稈中的至少一種或是它們的組合。
更優選地,s2中,經s1處理后的物料堆成的長垛的寬為2.5~2.6m,高為0.8~1.0m。
更優選地,所述物料的ph值通過石灰進行調節的。
與現有技術相比,本發明的方法具有以下有益效果:
(1)僅以純秸稈為有機肥的制作原料,避免使用動物糞便,生產過程不受養殖場提供糞便限制,生產過程不產生惡臭味環保壓力小,不會由于秸稈或者糞便兩者或其一的運輸成本增加而增加有機肥生產成本,且純秸稈有機肥不會引入動物糞便帶來的抗生素、重金屬、稀土元素以及動物病原微生物的污染,具有更廣泛的作物和土壤適應性,是真正的綠色肥料。
(2)以純秸稈為原料,通過秸稈高溫發酵,利用微生物的降解作用,將秸稈降解成便于作物吸收利用的物質,同時還可以殺死秸稈中的病菌,具體的,秸稈降解、高溫無害化與有機質轉化有機肥分階段進行,即第一階段加入腐熟劑,分解秸稈,高溫殺滅攜帶的有害致病菌,以降解無害化為主;第二階段首先調節物料的碳氮比,增加發酵基質含氮量,為發酵微生物提供適宜的營養,加入秸稈發酵菌劑,將秸稈降解物充分轉換成菌體有機物。
(3)本發明提供的有機肥經測定,有機質含量達48%以上,總養分達5.5%以上,且重金屬和大腸桿菌總數等均在國家有機肥料最新標準(ny525-2012)要求范圍內,該有機肥具有有機質含量高,營養成分全面,高效無公害的特點。既不需要改變傳統的農業耕作方式,又解決了秸稈資源浪費問題,實現可持續發展。
具體實施方式
為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案能予以實施,下面結合具體實施例對本發明作進一步說明,但所舉實施例不作為對本發明的限定。
當實施例給出數值范圍時,應理解,除非本發明另有說明,每個數值范圍的兩個端點以及兩個端點之間任何一個數值均可選用。除非另外定義,本發明中使用的所有技術和科學術語與本技術領域技術人員通常理解的意義相同。除實施例中使用的具體方法、設備、材料外,根據本技術領域的技術人員對現有技術的掌握及本發明的記載,還可以使用與本發明實施例中所述的方法、設備、材料相似或等同的現有技術的任何方法、設備和材料來實現本發明。
農作物秸稈是農作物生長過程中用以疏導水分,營養和支撐果實的莖稈,是農業生產的副產物。農作物秸稈分為糧食作物和經濟作物兩大類,前者包括小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈和高粱秸稈,后者包括棉花桿、蘆葦桿、麻桿、芝麻桿、油菜桿、葵花桿等。
本發明以純農作物秸稈為原料,采用高溫發酵的方法,分批次加入秸稈腐熟劑,通過微生物的降解作用,將秸稈降解成便于作物吸收利用的物質,同時有效殺死秸稈中的有害病菌,不僅解決了秸稈資源浪費問題,還獲得了具有經濟效益和環保價值的有機肥料。在本發明以下實施方式中主要以小麥秸稈為主進行舉例說明。
對農田中的小麥秸稈進行回收,作為有機肥制造原料,經測定,小麥秸稈的干基粗有機物83%、有機碳39.9%、c/n66.5、氮0.65%、磷0.08%、鉀1.05%、鈣0.52%、鎂0.17%、硫0.1%、硅3.15%;重金屬元素含量(mg/kg)鉛2.75、鉻3.35、鎳3.15、鎘0.31、砷0.98、汞0.03。
實施例1
本實施例一種純秸稈高溫發酵制造有機肥的方法,具體制造過程如下:對農田中的小麥秸稈進行回收,將回收的秸稈粉碎成粒度0.1~0.5cm的粉狀,加水調節濕度到60%左右,在此過程中快速分解秸稈,高溫殺滅攜帶的有害致病菌;然后將物料堆成寬2.6m,高1.0m的長垛,接入市售秸稈腐熟劑(鄭州農富康生物科技有限公司),秸稈腐熟劑的接入量按照秸稈粉干重的4.2%進行,待溫升高到65~75℃之間,維持7天,該過程中適時對物料進行翻堆通氣并補充水分至60~65%;對物料進行發酵,加入尿素調節物料的碳氮比至29.2:1,增加發酵基質含氮量,為發酵微生物提供適宜的營養,再加入市售秸稈發酵菌劑(購自河北眾邦生物技術有限公司),將秸稈降解物轉換成菌體有機物。秸稈發酵菌劑的加入量按照發酵物料干重的2.2%進行,用翻堆機將物料與秸稈發酵菌劑混合均勻,在堆體上插通氣孔,以滿足微生物的氧氣需求,調節物料ph值在7.0左右,翻堆控制物料堆溫45~55℃之間,隔天進行一次翻堆,如果堆溫高于60℃縮短翻堆時間,及時補充水分不低于55%,防止高溫將發酵微生物菌群殺死,維持10天,發酵完成;對發酵后的物料進行陳化,翻堆控制物料堆溫40~50℃之間,適時補充水分不低于45%,調節物料ph值至5.6左右進行陳化,維持10天,使纖維素酶充分降解秸稈,進一步轉化秸稈降解物為菌體有機物,并提高有機肥的肥效,調節半成品酸堿度;將陳化后的物料,經翻堆處理控制含水量低于35%,然后進行篩分、粉碎,制成粉狀有機肥,檢測合格的產品可以包裝出售,不合格的產品返回進行再次發酵。
需要說明的是,上述物料的ph值通過石灰直接進行調節的,原料易得,方法簡單。
實施例2
本實施例一種純秸稈高溫發酵制造有機肥的方法,具體制造過程如下:對農田中的小麥秸稈進行回收,將回收的秸稈粉碎成粒度0.1~0.5cm的粉狀,加水調節濕度到60%左右,在此過程中快速分解秸稈,高溫殺滅攜帶的有害致病菌;然后將物料堆成寬2.5m,高0.8m的長垛,接入市售秸稈腐熟劑(購自鄭州農富康生物科技有限公司),秸稈腐熟劑的接入量按照秸稈粉干重的5%進行,待溫升高到65~75℃之間,維持7天,該過程中適時對物料進行翻堆通氣并補充水分至60~65%;對物料進行發酵,加入尿素調節物料的碳氮比至25.4:1,增加發酵基質含氮量,為發酵微生物提供適宜的營養,再加入市售秸稈發酵菌劑(購自河北眾邦生物技術有限公司),將秸稈降解物轉換成菌體有機物。秸稈發酵菌劑的加入量按照發酵物料干重的4%進行,用翻堆機將物料與秸稈發酵菌劑混合均勻,在堆體上插通氣孔,以滿足微生物的氧氣需求,調節物料ph值在7.0左右,翻堆控制物料堆溫45~55℃之間,隔天進行一次翻堆,如果堆溫高于60℃縮短翻堆時間,及時補充水分不低于55%,防止高溫將發酵微生物菌群殺死,維持10天,發酵完成;對發酵后的物料進行陳化,翻堆控制物料堆溫40~50℃之間,適時補充水分不低于45%,調節物料ph值至5.6左右進行陳化,維持10天,使纖維素酶充分降解秸稈,進一步轉化秸稈降解物為菌體有機物,并提高有機肥的肥效,調節半成品酸堿度;將陳化后的物料,經翻堆處理控制含水量低于35%,然后進行篩分、粉碎、造粒,制成顆粒狀有機肥,檢測合格的產品可以包裝出售,不合格的產品返回進行再次發酵。
為了進一步驗證本發明提供的有機肥的各項指標,特對實施例1和實施例2制造得到的有機肥進行測定,經檢測各項技術指標均符合國家有機肥料最新標準(ny525-2012)的要求,檢測結果具體如表1所示。
表1實施例1和實施例2制造得到的有機肥的各項指標
有表1可見,本發明實施例1和實施例2提供的有機肥有機質含量高,達48%以上,氮、磷、鉀營養元素豐富,總養分含量達5.5%以上,營養成分全面,且具有高效無公害等優點。
實施例1和實施例2制造得到的有機肥應用范圍廣泛,各種農作物,果樹、花卉都能適應,特別適合有機農產品生產基地使用,本產品主要是作為基肥或追肥使用,還可作根部淋肥使用。不僅能夠為農作物的生長提供全面的營養,還能促進土壤團粒結構的形成,刺激土壤有益微生物活動,減輕農藥化肥對土壤的破壞,提高土壤保水保肥的能力。
以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例,其保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換,均在本發明的保護范圍之內,本發明的保護范圍以權利要求書為準。