CN1277785C

CN1277785C - 有机co2肥料及其制备方法

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Publication number: CN1277785C
Application number: CNB001282166A
Authority: CN
Inventors: 王同庆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2020-12-18
Also published as: CN1359877A

Abstract

本发明公开了一种有机CO₂肥料及其制备方法。其主要由以下含量的组分组成：农作物秸秆粉65%～90%、菌种1%～10%、辅助材料5%～30%。其中辅助材料主要由以下含量的组分组成：高氮有机肥60%～85%；菌肥1%～5%；动物熟肥10%～35%；杀菌剂0.018%～0.025%；杀虫剂0.02%～0.03%；其制备方法为：秸秆粉加N素调节C/N比，堆积发酵18～24小时，然后加菌种和辅助材料，均匀混合搅拌而成。所述菌种选自放线菌或食纤维菌；菌肥含有食纤维菌、多囊粘菌、真菌。该肥料可使土壤耕层CO₂浓度由89ppm提高到297.6ppm，地表CO₂浓度由140ppm/220ppm增到240ppm/297ppm，从而有效提高光合生产率，大幅度提高作物产量和品质。

Description

有机二氧化碳肥料及其制备方法

本发明属于有机肥料技术领域，主要涉及的是一种有机CO₂肥料及其制备方法。

植物光合作用的基本反应为，正是这个反应给人类提供了生命之源。人们平常所必须食用的蔬菜、水果、粮食等都是通过这一反应积累有机质，进而合成各种C H₂O化合物，诸如糖、淀粉、蛋白质、纤维素、维生素等，就连作物的秸杆中CHO化合物约占80％以上。总之一句话，人类赖以生存的食物中，绝大部分是由CHO化合物构成的，这正体现了光合作用的重要性，人们长期以来为满足光合作用的二种基本物质CO₂、H₂O付出了巨大的劳动，但却没有从根本上得到解决。

大气中的CO₂为0.03％，土壤耕层中的CO₂只有0.0089％，而作物光合作用的最佳CO₂浓度为0.1％，也就是说把现有的大气CO₂浓度提高2～3倍，才是光合作用的最佳浓度，作物的产量和品质也才会大幅度提高。前苏联的资料表明：在温室内增加CO₂，黄瓜可提高产量69.6％，番茄产量可提高34％，菜豆82％，萝卜88％。我们在田间进行了大量试验证实冬小麦灌浆期株间CO₂浓度稳定在120～220ppm之间，较大气浓度300ppm(即0.03％)低一半还多，这一方面说明作物光合作用吸收了大量的CO₂，另一方面说明株间CO₂处于严重亏缺，且不能迅速与大气交换达到新的平衡，得到及时补充，因此，补充田间CO₂浓度非常必要。我们的试验还证明：冬小麦株间CO₂浓度每提高10ppm，小麦千粒重可增加2.37克，产量提高16.9％，因此，可以得出这样一个结论：作物进行光合作用，正常情况下CO₂处于亏缺状况，提高CO₂浓度可以大幅度提高光合生产率，进而可以大幅度提高作物的产量和品质，这一结论是被中外科学家们所公认的事实。

人们长期以来，致力于 N P K及各种微量元素的研究，且卓有成效，诸如品种繁多的各种化肥、微肥，人们已彻底解决这些元素的不足，但它们占有机物的比例并不大。而对于光合作用最本质的H₂O和CO₂问题，目前还没有大的突破，甚至于无可奈何。比如水的问题，人们把重点放在兴修水利，打井修渠利用地下水资源解决农作物缺水灌溉问题，而很少涉及把自然降水保住，让天空降水绝大部分被植物利用；事实上，自然降水量已完全能够保证作物的生长需要，只是降水的90％被蒸发掉，作物真正利用的还不到10％，如果能把自然降水的70％保持住，则作物基本上生育期间就不会出现缺水状况，这将对水的问题的解决提供了新的出路，将节省大量的人力物力及地下水资源。对于CO₂问题，从一九五三以来人们研究的颇多，包括前苏联，日本、美国、英国的农学家一直致力于这方面的研究，但收效甚微，究其原因，主要有以下几个问题：(1)CO₂是一种气体，田间不易控制，所以仍局限于温室大棚内应用；(2)大田条件下，向大气中补充CO₂，付出的代价非常昂贵，可收效甚微，且生产操作不易实施；(3)人们一直认为CO₂是靠植物的叶子吸收的，故而把注意力放在生产气体肥料上，而忽视了CO₂也可以被根部吸收这一机能，所以生产的CO₂气体肥料均为无机的，且效果不佳，成本昂贵，另外，农作物的废弃物，如秸杆等一直是困扰人们的难题，堆积占据田间位置，影响农耕，而这些秸杆86％以上是CHO化合物，干燥的秸杆燃烧时会产生大量的CO₂，这一过程是迅速将C急骤氧化为CO₂过程，但它不符合作物光合作用缓慢地、不间断地需要补充CO₂的特征，且焚烧秸杆会严重污染环境。

本发明的目的即由此产生，提出一种以农作物废弃秸杆为主要原料的有机CO₂肥料及其制备方法。该有机CO₂肥料不仅原材料广泛，成本造价低廉，使用方便，且效果明显，符合农作物光合作用需长期缓慢地、不间断地需要补充CO₂的特征；同时还解决了农作物废弃秸杆再利用问题。并且还起到了保水抗旱、改良土壤、防治病虫害、抑制杂草生长，节约水资源的目的。

为实现上述目的，我们采用新的独特的工艺，它是通过以下技术方案实现的：其主要由以下含量的组分组成：干秸杆(粉碎)60～90％；菌种1～10％及由含N饼肥、菌肥、动物腐熟肥，杀虫剂和杀菌剂混合制得的添加剂5％～30％。

本发明的制备方法如下：粉碎秸杆时加入菌种，堆积发酵10～24小时后，风干失水，再加入添加剂混合制得，也可以把干秸杆粉加菌种和添加剂直接混合制得。

本发明组分中，选择的菌种为放线菌(Actinomycetaceae)或食纤维菌(cytophagaceae)这种菌种在常温下可迅速把作物秸杆的温度升高到55℃左右，杀死有害微生物，并能有效的不间断地酵解作物秸杆。

所述添加剂主要由含N饼肥、菌肥、动物腐熟肥、杀虫剂及杀菌剂混合制得，其用量范围为：含N饼肥60～85％；菌肥1％～5％；动物熟肥10％～35％；杀虫剂0.02％～0.03％；杀菌剂0.018％～0.025％。其中，含N饼肥是通过在农作物果壳粉中加适量N肥制得，其作用是调节C/N比，菌肥是采用食纤维菌、多囊粘菌，真菌等菌种经与腐败秸杆(粉碎)培养而制得，其作用是有效地分解秸杆，不间断地释放CO₂；动物腐肥是通过动物粪肥经发酵而制得，其作用是供给菌种以良好的营养，加速菌种繁衍活动；杀虫剂采用的是呋喃丹或辛柳磷等广普杀虫剂，其作用是杀死土壤耕层中的地下害虫；杀菌剂采用的是多菌灵或代森猛锌等广普杀菌剂，其作用是增加有机CO₂肥料防病治病的能力。

本发明各组分的优选含量的范围为：秸杆75％～85％，菌种1％～5％；添加剂10％～20％。

所述添加剂各组分的优选含量范围为：含N饼肥：65％～75％；菌肥2％～5％；动物腐肥20％～30％；杀虫剂0.02％～0.03％；杀菌剂0.018％～0.025％。

本发明还可添加适量微肥，提高其微量元素的含量，起到协调，平衡农作物长期耕种增施无机N肥引起的各种微量元素的缺乏。

本发明制备过程可加入过磷酸钙以增加P的含量及调节HP值在6.2～8。本发明还可以加入不同的除草剂，以满足各种不同作物施用时的除草效果。

本发明用微生物酵解农作物秸杆释放CO₂的方法，巧妙地解决了长期困扰人们研制CO₂肥料的疑难问题。可长期缓慢地，不间地释放CO₂，以吻合光合作用这一基本特征。该有机CO₂肥料为固体粉状、无毒、无害、无异味，无污染。施入田间呈保护层覆盖于地表，能缓慢地，不间断地释放CO₂。经测试，作物株间CO₂浓度可由140ppm/220ppm提高到240ppm/297ppm，土壤耕层中的CO₂浓度由89ppm提高到297.6ppm，这一特征恰巧符合作物光合作用需要缓慢地，不间断地补充CO₂这一机制。它生产工艺简单，使用方便，既克服了目前各种无机CO₂肥料价格昂贵，对土壤有污染，田间操作不便等问题又解决农作物秸杆不易处理的难题。特别是该有机CO₂肥料还可以给作物栽培管理带来多种有益效果，是目前其他各种化肥，复合肥，农家肥所不能给予的，施入有机CO₂肥料加秸杆覆盖，可以获得以下效益(1)不中耕锄地，杂草减少70％以上；(2)抗旱保墒。由于CO₂有机肥料呈保护层覆盖在地表面，固而具有保水抗旱的功能。经试验，施入该有机肥67天后，土壤5cm处的含水量为13％，而没有施CO₂有机肥料的地块含水量仅为9％，已严重干旱。因此，增施有机CO₂肥料地块三个月不下雨田间不会干旱，可以不浇水或少浇水；(3)可以代替有机农家肥，生育期间不用追施其他肥料，化肥施用量减少50％；(4)改善土壤理化性能，增加土壤孔隙度，有利于根系发育；(5)增加土壤中有机质的含量和N P K及各种微量元素的含量，土壤肥力有所提高，有利于土壤微生物的衍繁和活动；(6)提高低温，抑制高温，给作物根系发育生长提供了一个良好的温度效应；(7)对作物软腐病，黄枯萎病等病毒病有明显抑制和预防作用；(8)节约能源，水资源；农业水电费、劳务费减少70％。(9)使用有机CO₂肥料的地块，农作物产量可提高16.9％～74.6％。

本发明在长期的实验中，通过对不同农作物试用CO₂肥料，均取得明显效果，作物产量和品质均有较大幅度提高，例如：把有机CO₂肥料施入田间，二周后作物表现比较明显生长快而健壮，一个月后，冬小麦株间CO₂浓度由140ppm/220ppm增加到240ppm/297ppm，土壤耕层的CO₂浓度由89ppm提高到297.6ppm。小麦干粒重增加2.4克，产量提高16.9％，增产131.2斤/亩。旱直播水稻产量提高23.2％，白萝卜增产46.8％，蒜苗增产34.63％。施肥四十一天后，芥菜干物重增加18.64％，芹菜干物重增加22.38％，该肥料还特别适宜于解决大棚蔬菜温室花卉等保护地栽培，因CO₂供给不足，而引起的作物苗弱，发黄，萎蔫，多病等问题，还因为有机CO₂肥料无毒，无异味，无公害污染，因此也非常适宜城市盆栽养花施用。

本发明给出的详细实例如下：

实施例1

本实施例由下述用量的组份组成：秸秆(碎)87％，菌种(放线菌)1％，添加剂12％。所述添加剂由下述含量的组分组成混合制得：含N饼肥80％(由作物果壳粉中加入N肥制得)，菌肥5％(由食纤维菌，多囊粘菌与肥土培养而得)，动物腐肥15％。

其制备方法如下：将上述含量的秸杆粉碎呈麸皮状，同时加入N素，调节C/N，湿度50％～70％堆积发酵10～24小时后，风干失水至含水30％以下，再加入上述添加剂搅拌。在此工艺流程的终端，加上述材料总量的0.02％杀菌剂代森猛锌、0.03％杀虫剂辛硫磷以抑制作物病害和地下虫害的发生；均匀混合后即可装袋。

实施例2：

本实施例由下述用量的组分组成；碎秸秆88％，菌种(放线菌)2％，添加剂10％。所述添加剂由下述含量组分组成：含N饼肥85％，菌肥(真菌与肥土培养而制得)4％，动物腐熟肥11％。

其制备方法同实施例1

实施例3

本实施例由下述用量组分组成：碎秸秆70％，菌种(放线菌)1.5％，添加剂28.5％，所述的添加剂由下述含量的组分混合而制得：含N饼肥90％，菌肥(食纤维菌、多囊粘菌加肥土培养而制得)3％，动物腐肥7％。

其制备方法同实施例1

实施例4

本实施例由下列用量组分组成：秸杆粉90％，加添加剂10％直接混合均匀而制得，所述添加剂由下述含量的组分混合制得：含N饼肥85％，菌种1％(由放线菌种加秸杆制得)，菌肥6％(食纤维菌，多囊粘菌加肥土培养而制得)，动物腐肥8％。

其制备方法同实施例1

上述实施例中，可添加适量微肥，以增加土壤中的微量元素；在制备方法中可入过磷酸钙以增加含磷量及调节PH值6.5～8.0。

Claims

1、一种有机二氧化碳肥料，其特征在于，以重量百分比计，它主要由以下组份组成：作物秸秆粉65％～90％、菌种1％～10％，以及由含氮饼肥、菌肥、动物熟肥、杀虫剂、杀菌剂混合制得的添加剂5％～30％；所述菌种选自放线菌或食纤维菌；所述菌肥含有食纤维菌、多囊粘菌、真菌。

2、权利要求1所述的有机二氧化碳肥料，其特征在于，其组成为秸秆粉75％～85％、菌种1％～5％、添加剂10％～20％，它能使土壤耕层CO₂浓度由89ppm提高到297.6ppm；地表CO₂浓度由140ppm/220ppm增到240ppm/297ppm，从而有效的提高光合效率。

3、权利要求1或2所述的有机二氧化碳肥料，其特征在于，所述添加剂各组分的含量范围分别为：含N饼肥60％～85％、菌肥1％～5％、动物熟肥10％～35％、杀菌剂0.018％～0.025％，杀虫剂0.02％～0.03％。

4、权利要求3所述的有机二氧化碳肥料，其特征在于，所述添加剂各组分的优选含量范围为：含N饼肥65％～75％；菌肥2％～5％；动物腐肥20％～30％；杀虫剂0.02％～0.03％；杀菌剂0.018％～0.025％。

5、权利要求4所述的有机二氧化碳肥料，其特征在于，所述添加剂中的杀菌剂为代森猛锌、多菌灵，所述添加剂中的杀虫剂为辛硫磷、呋喃丹。

6、权利要求1所述的有机二氧化碳肥料，其特征在于，菌种和菌肥所要求的PH值为6.5～8.0。

7、权利要求1至6中任何一项所述的有机二氧化碳肥料，其特征在于，农作物秸秆加工粉碎为麸皮状，所用筛网直径为￠3～18mm。

8、权利要求1所述的有机二氧化碳肥料，其特征在于所采用的农作物秸秆为自然风干后能够燃烧的一般农作物秸秆。

9、权利要求1至8中任何一项所述有机二氧化碳肥料的制备方法，其特征在于，在粉碎农作物秸秆时，加入有机N肥及菌种，堆积发酵10～24小时，风干失水至30％以下，再加入由含N饼肥、菌肥、动物熟肥、杀虫剂、杀菌剂混合制得的添加剂，搅拌均匀即成，其中发酵时，秸秆粉的发酵湿度为50％～70％，加N素调节C/N比，再加菌种，堆积发酵10～24小时，温度达到55℃左右后，即完成发酵过程。