CN103964931B - 一种新型肥料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业肥料技术领域，公开了一种新型肥料，该肥料通过利用微生物发酵农作物废弃物，结合蛭石粉、草炭、褐煤粉、沸石粉、尿素、磷酸一铵、氯化钾以及氯化铵等原料，制备而成。本发明还公开了上述肥料的制备工艺。本发明的肥料有效利用了农作物的有机废料，结合微生物发酵技术，可改善土壤结构，控制养分的流失，使得肥效更加持久。

Description

一种新型肥料及其生产工艺
技术领域
本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种新型肥料及其生产工艺。
背景技术
肥料制造业已经有百余年的历史，进入二十一世纪后，随着农业现代化生产的发展，人们盼望着肥料领域能够出现具有多功能的肥料，能改良土壤提高农作物的产量的质量，提高生产效率，降低生产或者改善劳动条件，保护自然环境，使人们吃上对身体健康有利的，无公害的农产品。
植物生长需要十六种元素，除了N，P，K以外，还要向土壤中补充活化植物所需的中其他少量元素，否则会造成土壤中植物营养比例失调，影响农作物正常生长，轻则引起虚产，重则由于生理病害而颗粒无收。假如能恰当施用少量元素，粮食就能增产，有的可以提早成熟和减少病害。缺硼，油菜籽开花不结角，棉花有蕾无花，玉米缺锌，果树缺铁，得黄叶病。但是中少量元素大部分都是金属元素，其肥料直接施用到土壤中很容易被土壤固定，有效性和利用率都很低，在施用前对各种微量元素进行合理地配伍尤为重要。现有技术中通过添加各种少量元素来使得肥料肥效全面，但是涉及到成本较高，而且不可能全面添加各种元素等问题。
目前国内肥料生产领域，主要的肥料生产技术有团粒法、料浆法、熔体造粒这三种。其中团粒法和料浆法在生产过程除原料的配置以外还有造粒、干燥、冷却、筛分、破碎、返料、尾气的干法和湿法处理等几个过程，然后才能进入产品包装过程，相应工艺流程长，投资占地大，生产过程能耗高，并对环境造成不同影响。对于熔体造粒，由于生产过程有原料的计量和混合，原料的加热熔融、塔式（回转钢带）造粒、冷却过程，相应投资占地大，生产过程能耗增加。
发明内容
本发明是针对现有技术肥料生产技术的缺陷，提出的一种新型肥料及其生产工艺。本发明通过有效利用农作物的有机废料，结合微生物发酵技术，提供了一种新型肥料，该肥料可以大大改善土壤结构，控制养分使用过程中的流失，使得肥效更加持久，具有农作物高产稳产，苗齐苗壮等功效。本发明生产工艺具有工艺流程短、投资占地少、能耗低、无污染等特点。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型肥料，其按照如下方法制备而成：
将玉米秸秆晒干，然后用粉碎机粉碎成玉米秸秆粉，添加到发酵罐中，随后往发酵罐中添加豆粕和80-90℃的水，搅拌均匀，待降低至30℃时，添加混合菌液，100-200转/分钟搅拌条件下，发酵36-40小时，得到发酵液；其中，玉米秸秆粉、豆粕、水以及混合菌液的质量比为5：2：20：1；所述混合菌液由枯草芽孢杆菌液、哈茨木霉菌液以及圆褐固氮菌液按照1：1：1的体积比例混合，三种菌液的浓度均为（2-3）×107个/ml。
将蛭石粉、草炭、褐煤粉、沸石粉和水按照3：2：1：1：10的质量比例添加到搅拌罐中，300-500转/分钟搅拌30分钟，然后进入反应罐，以10℃/min的升温速度加热至100℃后，保温反应5-10分钟，冷却至室温，得到糊状料液；
按照糊状料液：尿素：磷酸一铵：氯化钾：氯化铵：水=1：1：3：2：2：2的质量比混合均匀，加入到双螺杆挤出造粒机中，造粒过程中造粒机模板选用3毫米的孔径，造粒机出口处设切粒机，将条形肥料进行切断，最后喷洒发酵液，搅拌均匀，低温干燥控制水分含量为1-2%（质量/质量）左右，包装即得；其中，发酵液和糊状料液的质量比为1：1。
所述肥料颗粒直径为3毫米，长度为3-6毫米。
本发明还公开了上述新型肥料的生产工艺。
注意，上述步骤中用到的菌种是本领域的常规菌种，本领域技术人员可以根据其常规培养方法获得其菌液，此处不是本发明的创新点，并不详述。本发明所述菌种均可以从美国模式培养物集存库（ATCC）等商业途径购买得到。
本发明取得的有益效果主要包括如下几点：
本发明通过有效利用自然存在的有机废料，结合微生物技术，大大降低了肥料的流失率，提高了肥效；
本发明肥料中加入蛭石粉、草炭、褐煤粉以及沸石粉等，补充了多种养料，肥效持久全面，增强作物抗病抗逆能力；
本发明采用微生物发酵技术，将农业废物进行有机分解，变废为宝，大大节省了成本；
本发明选择的多种微生物采用合理配比，通过共生增殖关系，形成了一个复杂而稳定的微生态***，有效地固氮保肥，提高了肥效；
本发明生产工艺具有工艺流程短、投资占地少、能耗低、无污染等特点。
具体实施方式
以下将采用具体实施例的方式对本发明进行详尽的描述，但是不应该理解为对本发明的限制。
实施例1
一种新型肥料，其按照如下方法制备而成：
1）将玉米秸秆晒干，然后用粉碎机粉碎成玉米秸秆粉，添加到发酵罐中，随后往发酵罐中添加豆粕和80℃的水，搅拌均匀，待降低至30℃时，添加混合菌液，100转/分钟搅拌条件下，发酵36小时，得到发酵液；其中，玉米秸秆粉、豆粕、水以及混合菌液的质量比为5：2：20：1；所述混合菌液由枯草芽孢杆菌液、哈茨木霉菌液以及圆褐固氮菌液按照1：1：1的体积比例混合，三种菌液的浓度均为2×107个/ml；枯草芽孢杆菌为ATCC6051(可参见CN1831115A等文献)；哈茨木霉菌为ATCC20873(可参见CN1901797A等文献)；圆褐固氮菌为ATCC4412（可参见ProductionofexocellularpolysaccharidebyAzotobacterchroococcum.ApplBiochemBiotechnol.等文献）。
2）将蛭石粉、草炭、褐煤粉、沸石粉和水按照3：2：1：1：10的质量比例添加到搅拌罐中，300转/分钟搅拌30分钟，然后进入反应罐，以10℃/min的升温速度加热至100℃后，保温反应5分钟，冷却至室温，得到糊状料液；
3）按照糊状料液：尿素：磷酸一铵：氯化钾：氯化铵：水=1：1：3：2：2：2的质量比混合均匀，加入到双螺杆挤出造粒机中，造粒过程中造粒机模板选用3毫米的孔径，造粒机出口处设切粒机，将条形肥料进行切断成长度为4mm，最后喷洒发酵液，搅拌均匀，低温干燥控制水分含量为1%（质量/质量）左右，包装即得；其中，发酵液和糊状料液的质量比为1：1。
实施例2
一种新型肥料，其按照如下方法制备而成：
1）将玉米秸秆晒干，然后用粉碎机粉碎成玉米秸秆粉，添加到发酵罐中，随后往发酵罐中添加豆粕和90℃的水，搅拌均匀，待降低至30℃时，添加混合菌液，200转/分钟搅拌条件下，发酵40小时，得到发酵液；其中，玉米秸秆粉、豆粕、水以及混合菌液的质量比为5：2：20：1；所述混合菌液由枯草芽孢杆菌液、哈茨木霉菌液以及圆褐固氮菌液按照1：1：1的体积比例混合，三种菌液的浓度均为3×107个/ml。
2）将蛭石粉、草炭、褐煤粉、沸石粉和水按照3：2：1：1：10的质量比例添加到搅拌罐中，500转/分钟搅拌30分钟，然后进入反应罐，以10℃/min的升温速度加热至100℃后，保温反应10分钟，冷却至室温，得到糊状料液；
按照糊状料液：尿素：磷酸一铵：氯化钾：氯化铵：水=1：1：3：2：2：2的质量比混合均匀，加入到双螺杆挤出造粒机中，造粒过程中造粒机模板选用3毫米的孔径，造粒机出口处设切粒机，将条形肥料进行切断成长度6mm，最后喷洒发酵液，搅拌均匀，低温干燥控制水分含量为2%左右，包装即得；其中，发酵液和糊状料液的质量比为1：1。
实施例3
本发明实施例制备的肥料的田间试验效果：
对照1：普通复合肥：氮磷钾含量为15∶15∶15；
对照2：制备方法同实施例1，但是无发酵液；
实验组：实施例1制备的肥料。
实验方法：选自河东区汤河试验田种植冬小麦，三组肥料分别处理的试验田面积均一亩地，每组试验田肥料的使用量均为40kg，同时收获小麦，测定小麦亩产量以及增产率；同时检测小麦穗粒数、千粒重。实验结果：参照表1。
表1
组别 穗粒数 千粒重（g） 亩产量(kg)
对照1 27.5 41.9 321
对照2 29.1 44.2 363
实验组 32.7 47.3 394
通过表1比较发现，对照组2和实验组小麦穗粒数、千粒重以及亩产量明显高于对照组一，具备统计学意义。
实施例4
试验地点：试验田在河东区郑旺
实验组：实施例1制备的肥料；
对比1：复合肥：氮-磷-钾=16-22-7；
对比2：制备方法同实施例1，但是无糊状料液；
试验方法：水稻试验田共三个区，每个区的面积为一亩，除试验肥料不同之外，其他种植条件完全相同。施用方式：每亩地施用35kg，土下15cm施用。
通过试验发现，施用本发明肥料在一定程度上有增产的效果，并且空秕粒比例大大降低，其中实验组的水稻产量为603kg/亩，对比1组的产量为521kg/亩，对比2组的产量为581kg/亩。实验组的水稻空秕粒比例仅为6.3%，对照1的产空秕粒比例为12.4%，对比2组的空秕粒比例为8.7%。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种新型肥料，其按照如下方法制备而成：
1）将玉米秸秆晒干，然后用粉碎机粉碎成玉米秸秆粉，添加到发酵罐中，随后往发酵罐中添加豆粕和80-90℃的水，搅拌均匀，待降低至30℃时，添加混合菌液，100-200转/分钟搅拌条件下，发酵36-40小时，得到发酵液；其中，玉米秸秆粉、豆粕、水以及混合菌液的质量比为5：2：20：1；所述混合菌液由枯草芽孢杆菌液、哈茨木霉菌液以及圆褐固氮菌液按照1：1：1的体积比例混合而成；
2）将蛭石粉、草炭、褐煤粉、沸石粉和水按照3：2：1：1：10的质量比例添加到搅拌罐中，300-500转/分钟搅拌30分钟，然后进入反应罐，以10℃/min的升温速度加热至100℃后，保温反应5-10分钟，冷却至室温，得到糊状料液；
3）按照糊状料液：尿素：磷酸一铵：氯化钾：氯化铵：水=1：1：3：2：2：2的质量比混合均匀，加入到双螺杆挤出造粒机中，造粒过程中造粒机模板选用3毫米的孔径，造粒机出口处设切粒机，将条形肥料进行切断，最后喷洒发酵液，搅拌均匀，低温干燥控制水分含量为1-2%，包装即得；
所述枯草芽孢杆菌液、哈茨木霉菌液以及圆褐固氮菌液的浓度均为2-3×107个/ml；
所述发酵液和所述糊状料液的质量比为1：1。
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