CN109456094A - 一种新型生物有机肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型生物有机肥料及其制备方法，属于生物肥料技术领域。本发明包括制备发酵菌剂、拌料、堆积发酵和风干造粒四个步骤。本发明通过加入自制的发酵菌剂，缩短了猪粪堆肥发酵时间。本发明加入重金属钝化保氮剂，降低猪粪中有效态的重金属含量，减少氮元素发酵过程中的流失，提高有机肥的品质。本发明最终经烘干造粒，制成颗粒肥，具有品质稳定，易于包装运输的优点。因此，本发明具有发酵时间短、含氮量高、品质稳定、重金属含量低的优点。

Description

一种新型生物有机肥料及其制备方法
技术领域
本发明属于生物肥料技术领域，具体涉及一种新型生物有机肥料及其制备方法。
背景技术
我国生猪养殖业发展迅速，据统计，我国生猪存栏量已超过世界总量的50%，生猪粪便产生量巨大。畜禽粪便因来源广、成本低廉，且含有丰富的有机质及氮、磷、钾等元素，被广泛用于有机肥生产中。有机肥料堆置技术简称堆肥，是畜禽粪便无害处理和肥料化利用的重要途径。堆肥是在微生物的作用下，降解和转化有机物质的生物化学过程。经过这一过程，一部分有机物质分解矿化，释放出速效养分；一部分有机物质转化为腐殖质。在这一过程中，前期以矿质化为主，后期腐殖质化占优。根据堆肥过程中氧气的供应情况，可以将其分为好氧堆肥和厌氧堆肥。厌氧堆肥是在通气条件差、氧气不足的条件下，由厌氧微生物发酵堆肥；好氧堆肥是在通气条件良好、氧气充足的条件下，借助好氧微生物的生命活动降解有机质。通常好氧堆肥堆体温度高，一般在 50～70℃，故亦称为高温堆肥。高温堆肥具有最大限度的杀灭病原菌、虫卵及杂草种子，将有机质快速的降解为稳定的腐殖质，转化为有机肥的优势。但是，目前高温好氧堆肥还存在许多问题，比如：发酵周期较长，发酵过程中养分特别是氮素损失严重，无害化程度和腐熟化程度差，特别是对猪粪中的重金属缺乏有效处理。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种新型生物有机肥料及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种新型生物有机肥料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备发酵菌剂
取新鲜猪粪500-700质量份、尿素5-15质量份及糖蜜5-15质量份，搅拌混匀后，均匀摊开，制得发酵底物；取复合微生物菌剂4-8质量份，加入100-150质量份的自来水搅拌混匀，喷洒在上述发酵底物上，并拌匀，常温堆置发酵48h-60h，每24h翻堆一次，制得发酵菌剂；
步骤二、拌料
取新鲜猪粪500-700质量份、鲜菌菇渣400-600质量份、秸秆粉200-300质量份、50-80质量份的步骤一中制得的发酵菌剂和1-5质量份的重金属钝化保氮剂，搅拌混匀，调节含水量为60%-70%；
步骤三、堆积发酵
取步骤二中制备的原料装入发酵桶内堆制发酵10d-15 d，发酵期间水分含量控制在60%-70%，采用翻堆的方法控制通气状况，堆体升温期每2 d 翻堆一次，当温度升至60℃后，每3 d翻堆一次，降温期不翻堆；
步骤四、风干造粒
将步骤三制备的发酵产物，送入造粒机造粒，造粒后送入烘干机烘干，烘干至水分≤20%后，得到成品。
本发明进一步地，所述步骤一中微生物菌剂，主要包含芽孢杆菌类、木霉类、放线菌类、酵母菌等微生物，活菌数不低于100亿个/g。
本发明进一步地，所述步骤二中重金属钝化保氮剂为麦饭石和膨润土，质量比为4:3，麦饭石为保氮剂，膨润土为重金属钝化剂。
本发明进一步地，所述步骤三中发酵桶的底面半径为0.4m-0.6m，堆积高度不超过1.2m。
本发明进一步地，所述步骤四中烘干机的烘干温度为30℃-38℃。
本发明还包括由上述一种新型生物有机肥料制备方法制成的生物有机肥。
本发明的有益效果：
1、本发明通过加入自制的发酵菌剂，缩短了猪粪堆肥发酵时间；
2、本发明加入重金属钝化保氮剂，降低猪粪中有效态的重金属含量，减少氮元素发酵过程中的流失，提高有机肥的品质；
3、本发明最终经烘干造粒，制成颗粒肥，具有品质稳定，易于包装运输的优点。
因此，本发明具有发酵时间短、含氮量高、品质稳定、重金属含量低的优点。
本发明经农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心检测，各主要成分如下：（检验依据为NY884-2012、NY/T2321-2013）
由上表可以看出，本发明各项指标均复合标准要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种新型生物有机肥料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一、制备发酵菌剂
取新鲜猪粪500质量份、尿素5质量份及糖蜜5质量份，搅拌混匀后，均匀摊开，制得发酵底物；取复合微生物菌剂4质量份，加入100质量份的自来水搅拌混匀，喷洒在上述发酵底物上，并拌匀，常温堆置发酵48h，每24h翻堆一次，制得发酵菌剂；所述微生物菌剂，主要包含芽孢杆菌类、木霉类、放线菌类、酵母菌等微生物，活菌数不低于100亿个/g；
步骤二、拌料
取新鲜猪粪500质量份、鲜菌菇渣400质量份、秸秆粉200质量份、50质量份的步骤一中制得的发酵菌剂和1质量份的重金属钝化保氮剂，搅拌混匀，调节含水量为60%；所述重金属钝化保氮剂为麦饭石和膨润土，质量比为4:3，麦饭石为保氮剂，膨润土为重金属钝化剂；
步骤三、堆积发酵
取步骤二中制备的原料装入底面半径为0.4m的发酵桶，堆积高度不超过1.2m，堆制发酵10 d，发酵期间水分含量控制在60%，采用翻堆的方法控制通气状况，堆体升温期每2 d翻堆一次，当温度升至60℃后，每3 d翻堆一次，降温期不翻堆；
步骤四、风干造粒
将步骤三制备的发酵产物，送入造粒机造粒，造粒后送入烘干机烘干，烘干温度为30℃，烘干至水分≤20%后，得到成品。
实施例2
一种新型生物有机肥料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一、制备发酵菌剂
取新鲜猪粪700质量份、尿素15质量份及糖蜜15质量份，搅拌混匀后，均匀摊开，制得发酵底物；取复合微生物菌剂8质量份，加入150质量份的自来水搅拌混匀，喷洒在上述发酵底物上，并拌匀，常温堆置发酵60h，每24h翻堆一次，制得发酵菌剂；所述微生物菌剂，主要包含芽孢杆菌类、木霉类、放线菌类、酵母菌等微生物，活菌数不低于100亿个/g；
步骤二、拌料
取新鲜猪粪700质量份、鲜菌菇渣600质量份、秸秆粉300质量份、80质量份的步骤一中制得的发酵菌剂和5质量份的重金属钝化保氮剂，搅拌混匀，调节含水量为70%；所述重金属钝化保氮剂为麦饭石和膨润土，质量比为4:3，麦饭石为保氮剂，膨润土为重金属钝化剂；
步骤三、堆积发酵
取步骤二中制备的原料装入底面半径为0.6m的发酵桶，堆积高度不超过1.2m，堆制发酵15 d，发酵期间水分含量控制在70%，采用翻堆的方法控制通气状况，堆体升温期每2 d翻堆一次，当温度升至60℃后，每3 d翻堆一次，降温期不翻堆；
步骤四、风干造粒
将步骤三制备的发酵产物，送入造粒机造粒，造粒后送入烘干机烘干，烘干温度为38℃，烘干至水分≤20%后，得到成品。
实施例3
一种新型生物有机肥料，其制备方法包括如下步骤：
步骤一、制备发酵菌剂
取新鲜猪粪600质量份、尿素10质量份及糖蜜10质量份，搅拌混匀后，均匀摊开，制得发酵底物；取复合微生物菌剂6质量份，加入120质量份的自来水搅拌混匀，喷洒在上述发酵底物上，并拌匀，常温堆置发酵56h，每24h翻堆一次，制得发酵菌剂；所述微生物菌剂，主要包含芽孢杆菌类、木霉类、放线菌类、酵母菌等微生物，活菌数不低于100亿个/g；
步骤二、拌料
取新鲜猪粪600质量份、鲜菌菇渣500质量份、秸秆粉150质量份、60质量份的步骤一中制得的发酵菌剂和3质量份的重金属钝化保氮剂，搅拌混匀，调节含水量为65%；所述重金属钝化保氮剂为麦饭石和膨润土，质量比为4:3，麦饭石为保氮剂，膨润土为重金属钝化剂；
步骤三、堆积发酵
取步骤二中制备的原料装入底面半径为0.5m的发酵桶，堆积高度不超过1.2m，堆制发酵13d，发酵期间水分含量控制在65%，采用翻堆的方法控制通气状况，堆体升温期每2 d 翻堆一次，当温度升至60℃后，每3 d翻堆一次，降温期不翻堆；
步骤四、风干造粒
将步骤三制备的发酵产物，送入造粒机造粒，造粒后送入烘干机烘干，烘干温度为35℃，烘干至水分≤20%后，得到成品。
具体实施方式是对本发明的进一步说明而非限制，对本领域普通技术人员来说在不脱离本发明实质内容的情况下做进一步变换，而所有这些变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
田间肥效试验
按照农业部《肥料登记管理办法》、《肥料登记指南》和《肥料效应鉴定田间试验技术规程》（NY/T497-2002）的要求，为验证本发明在烟草上的应用效果并为其登记推广提供科学依据，特安排本试验。
1材料与方法
1.1供试材料
试验安排在河南省中牟县某烟草种植地。土类为潮土，质地为砂壤土，肥力中等，肥力均匀。耕层土壤养分为：有机质12.3 g/kg，全氮0.88 g/kg，速效磷（P2O5）10.5 mg/kg，速效钾（K2O）88.5 mg/kg。前茬作物为冬闲地。供试作物为烟草，品种为“豫烟11号”。供试本发明所述方法制备的生物有机肥（有效活菌数2.0≥亿/g，有机质≥45.0％）。
1.2试验方法
本试验设4个处理，随机区组排列，重复3次，小区面积40m2。
处理1：常规施肥+烟草移栽前亩底施本发明生物有机肥40kg；
处理2：常规施肥+烟草移栽前亩底施普通市售生物有机肥基质40kg；
处理3：常规施肥+烟草移栽前亩底施细沙40kg；
处理4：常规施肥。
试验在当地常规施肥的基础上进行。常规施肥为：亩底施腐熟牛圈粪4000kg、46%硫酸钾型烟草专用肥（10-15-21）80kg，在烟草移载后15天每亩窝施硝酸钾8kg，团棵后旺长前亩追施46%的硫酸钾型烟草专用肥（10-15-21）20kg。试验田烟草于2017年5月12日育苗移栽定植，按试验方案的要求将本发明生物有机肥、普通市售生物有机肥基质、细沙分别在移栽时施入各小区，7月26日开始采收烘烤，每次采收烟叶时，各处理小区随机抽取相邻10株进行田间调查与考种，分区记载实际产量，最后汇总，9月22日收获完毕。试验除按方案要求施肥外，其它管理措施同一般烟田生产。
2结果与分析
2.1底施本发明生物有机肥对烟草生物学性状的影响
底施本发明生物有机肥改善了烟草的生物学性状。从表1可知：
表1 田间调查与考种统计表
（注：表中数据为4个处理3次重复的平均数）
处理1与处理2、处理3、处理4相比，烟草的株高分别增加3.7cm、5.4cm、5.6cm，有效叶片数分别增加2.5片、3.1片、3.2片，腰叶长分别增加2.0cm、2.9cm、3.0cm，腰叶宽分别增加0.8cm、1.0cm、1.0cm。说明在常规施肥的基础上，底施本发明生物有机肥可增加烟草的株高、有效叶片数、腰叶长和腰叶宽，改善烟草生物学性状。
2.2底施本发明生物有机肥对烟草产量的影响
底施本发明生物有机肥提高了烟草的产量。由表2可以看出：处理1较处理2平均亩增产14.33kg，增产率为8.9％；处理2与处理3相比亩增产4.50kg，增产率为2.9％；处理3与处理4相比亩增产0.83kg，增产率为0.5％。对各处理产量结果进行方差分析（见表3），处理间产量差异为极显著水平。采用PLSD法进行多重比较（见表4），处理1与处理2、处理3、处理4之间产量差异为极显著水平，处理2与处理3、处理4之间产量差异为不显著，处理3与处理4之间产量差异为不显著。
表2 产量结果统计表
表3 方差分析表
表4 多重比较表
3 结论
试验结果表明，在常规施肥情况下，烟草移栽前亩底施本发明生物有机肥40kg与烟草移栽前亩底施普通市售生物有机肥基质40kg相比，增加烟草的株高、有效叶片数、腰叶长和腰叶宽，改善烟草生物学性状，平均亩增产14.33kg，增产率为8.9％，方差分析产量差异为极显著水平。
试验实施单位：河南农业职业学院

Claims (6)

1.一种新型生物有机肥料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备发酵菌剂
取新鲜猪粪500-700质量份、尿素5-15质量份及糖蜜5-15质量份，搅拌混匀后，均匀摊开，制得发酵底物；取复合微生物菌剂4-8质量份，加入100-150质量份的自来水搅拌混匀，喷洒在上述发酵底物上，并拌匀，常温堆置发酵48h-60h，每24h翻堆一次，制得发酵菌剂；
步骤二、拌料
取新鲜猪粪500-700质量份、鲜菌菇渣400-600质量份、秸秆粉200-300质量份、50-80质量份的步骤一中制得的发酵菌剂和1-5质量份的重金属钝化保氮剂，搅拌混匀，调节含水量为60%-70%；
步骤三、堆积发酵
取步骤二中制备的原料装入发酵桶内堆制发酵10d-15 d，发酵期间水分含量控制在60%-70%，采用翻堆的方法控制通气状况，堆体升温期每2 d 翻堆一次，当温度升至60℃后，每3 d翻堆一次，降温期不翻堆；
步骤四、风干造粒
将步骤三制备的发酵产物，送入造粒机造粒，造粒后送入烘干机烘干，烘干至水分≤20%后，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种新型生物有机肥料制备方法，其特征在于：所述步骤一中微生物菌剂，主要包含芽孢杆菌类、木霉类、放线菌类、酵母菌等微生物，活菌数不低于100亿个/g。
3.根据权利要求1所述的一种新型生物有机肥料制备方法，其特征在于：所述步骤二中重金属钝化保氮剂为麦饭石和膨润土，质量比为4:3，麦饭石为保氮剂，膨润土为重金属钝化剂。
4.根据权利要求1所述的一种新型生物有机肥料制备方法，其特征在于：所述步骤三中发酵桶的底面半径为0.4m-0.6m，堆积高度不超过1.2m。
5.根据权利要求1所述的一种新型生物有机肥料制备方法，其特征在于：所述步骤四中烘干机的烘干温度为30℃-38℃。
6.一种由权利要求1-5所述的一种新型生物有机肥料制备方法制成的生物有机肥。
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