利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法
2023-04-25 18:39:31 1
專利名稱:利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法
技術領域：
本發明涉及ー種生物有機肥的方法，尤其是ー種利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法。
背景技術：
紫莖澤蘭(Ageratina adenophora)是菊科多年生亞灌木,原產美洲的墨西哥至哥斯大黎加一帯。紫莖澤蘭的繁殖力、適應カ極強，可在乾旱貧瘠的荒坡隙地、牆頭、巖坎、石縫等地生長，擴散速度極快。而且，紫莖澤蘭所到之處寸草不生，牛羊中毒，嚴重破壞了當地的植被群落結構，影響了當地的生態環境、園林景觀及農業生產，是植物界的「殺手」、「頭號入侵植物」。紫莖澤蘭於上世紀40年代由緬甸傳入雲南省臨滄地區，現已在我國西南地區各省區廣泛分布，並不斷向東、北蔓延。截至目前，西南地區有80%的土地都有紫莖澤蘭分布，僅雲南省的面積就達250萬公頃以上。
展開紫莖澤蘭的綜合利用，可實現變惡為寶，能在一定程度上控制紫莖澤蘭的肆意蔓延，緩解紫莖澤蘭對生態環境的破壞。近年來，國內外學者對紫莖澤蘭的開發潛カ進行了探索，例如以紫莖澤蘭為原料，研製刨花板、活性炭、飼料、染料、殺蟲劑等產品。但目前，還沒有關於紫莖澤蘭製備顆粒有機肥的報導。
有機肥是現代農業生產的重要肥源，對生態農業的發展至關重要。利用微生物發酵製成的有機肥，與普通的農家肥相比，含有大量的有益微生物，能改善土壤理化性狀，抑制有害微生物的生長，促進作物生長；而且，利用微生物發酵所需的發酵時間短，腐熟徹底，養分損失少，基本消滅了畜禽糞便中原有的對作物生長有害的病蟲危害，不會出現燒苗、燒根等現象。顆粒有機肥具有運輸和施用方便(粉狀有機肥易造成浪費和空氣汙染)、添加無機成份後不會跟粉狀有機肥一祥會吸潮結塊、生產エ藝中可不用第二次粉碎和徹底乾燥等優點，是目前市場上開發潛カ最廣的有機肥。由於紫莖澤蘭的野生資源相當充足、成本低廉，利用微生物菌種製備顆粒有機肥的潛在經濟效益和生態效益十分巨大。
公開日為2003年I月8日，公開號為CN1389437A的中國專利就介紹了紫莖澤蘭生物有機肥的製備方法，其利用微生物對紫莖澤蘭進行發酵，然後乾燥後製成有機肥。
(I)上述方法所採用的微生物菌種主要為固氮菌、解磷細菌和解鉀細菌，發酵的最高溫度為40-50°C。而實驗表明，紫莖澤蘭種子的致死溫度為58°C，高於這些低溫菌的發酵溫度，因此，上述方法通過發酵的溫度不能殺死紫莖澤蘭物料中的種子。而在採收紫莖澤蘭物料時，完全避免種子的摻入是有一定難度的，那麼，成品有機肥中就有可能含有具有萌發活性的紫莖澤蘭種子，若大量施用，勢必造成嚴重的後果。
(2)上述方法並沒有對成品中的有毒成份進行檢測，那麼，成品有機肥中是否含有化感作用活性成份，是否會抑制作物的生長，還是個未知數。
(3)上述方法發酵物料主要為紫莖澤蘭秸杆，有機質及氮素含量偏低，實驗證明，有機質及氮素含量偏低的物料發酵腐熟程度低於有機質及氮素含量較高的混合物料，那麼，在有機質和氮素含量較低、腐熟程度較低的情況下，成品有機肥的肥效也可能不會太理想。
(4)上述方法得到的成品為粉狀有機肥，在粉碎、運輸和施用過程中，易產生粉塵，造成空氣汙染，若成品中殘留有毒成分，則產生的粉塵為有毒粉塵，對空氣的汙染程度更大。而且，在生產エ藝上，需要二次粉碎，空氣汙染較為嚴重，成本也會升高。另外，在添加無機成份後，易吸潮結塊，影響肥效。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能殺死紫莖澤蘭種子、消除紫莖澤蘭有毒 成份、以紫莖澤蘭為主要原料的生物有機肥製備方法。
本發明解決其技術問題所採用的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，包括以下步驟
(I)將紫莖澤蘭秸杆粉碎成碎末；碎末最好堆放於平整的水泥地上，以便於收集；
(2)將粉碎後的紫莖澤蘭碎末與高溫微生物菌種混合，加入清水，然後將配好的混合物料攪拌均勻；攪拌可採用攪拌機實現，以節約人力；
(3)將攪拌好的混合物料堆成長條狀，進行好氧發酵，促進混合物料的腐熟；每間隔一段時間翻堆一次，改善堆體內的通氣狀況；
(4)維持混合物料堆體的溫度處於58 70°C;該過程既能有效分解物料中的化感作用活性成份，又能殺死物料中的紫莖澤蘭種子，實驗結果顯示，紫莖澤蘭種子的致死溫度為 58 0C ；
(5)待混合物料堆體發酵到設定時間後，將混合物料乾燥。15天後，堆體溫度下降至40°C以下，可將堆體攤開，乾燥物料。
進ー步的是，在步驟(2)中，以重量比計，所述的紫莖澤蘭碎末還與0 4%的尿素、10 40%的畜禽糞便、0 20%的廢菌包、0 0. 5%熟石灰粉混合，保證混合物料中具有較高的氮素或有機質含量，從而確保微生物菌種在發酵腐熟過程中能發揮較大的活性。
具體的，在步驟(2)中，所述高溫微生物菌種為固體粉末，其主要成份為枯草芽孢桿菌76億/克和麴黴菌0. 07億/克，附加纖維素酶95U/g和蛋白酶52U/g，其重量含水量為15%，pH為6. 7，使用吋，將微生物菌種與玉米面按照1:10的比例混合均勻，確保微生物的活性。
進ー步的是，在步驟(4)中，通過以下方式監測溫度每天上午12點、下午2點測量堆體溫度，在混合物料堆體高度的1/2位置水平插入三支溫度計，深度為15cm，測定結果取三支溫度計讀數的平均數。
進ー步的是，在步驟(3)中，發酵堆制期間，在混合物料堆體上面覆蓋麻袋片或在混合物料堆體兩側覆蓋薄膜，使堆體內的廢氣散發，促進混合物料堆體的好氧發酵。
具體的，在步驟(4)中，混合物料堆制3天後，維持混合物料堆體的溫度處於58 70°C，維持時間在5 10天。
具體的，在步驟(3)中，每間隔4 5天翻堆一次，在翻堆的時候，將混合物料堆體表面的物料置於堆體中間部位，促其充分腐熟。
進ー步的是，在步驟(5)後，還包括步驟(6)，以重量比計，將乾燥的腐熟物料與5 15%粘土粉混合均勻，然後投入有機肥顆粒機壓製成顆粒，顆粒為直徑0. 5 I. Ocm的球形，或長I. O 2. Ocm、直徑0. 5-0. 8cm的圓柱形，顆粒機打壓過程中，通過機器的擠壓和散熱，將顆粒的重量含水量降至30%以下，所出顆粒直接入袋包裝，完成顆粒有機肥的製作。
具體的，在步驟(I)中，將紫莖澤蘭秸杆粉碎至長度在Icm以內的碎末；在步驟(2)中，加入清水使混合物料的重量含水量為55 65%，然後將配好的混合物料投入攪拌機，攪拌均勻；在步驟(3)中，長條狀的混合物料堆寬I. 5 2. 0米、高I. 0 I. 5米。
具體的，在步驟(5)中，設定時間為半個月後，並採用以下乾燥方法將物料平鋪，厚度13 16cm，保持通風，促其自然乾燥至重量含水量為20 40%。
本發明的有益效果是本發明以「頭號入侵植物」紫莖澤蘭為主要原料，採用高溫微生物菌種在較高溫度下進行發酵腐熟，最後製成顆粒有機肥。分析測試表明，本方法有效的控制了紫莖澤蘭原料中的化感作用活性成份(鄰苯ニ甲酸ニ己酷、鄰苯ニ甲酸ニ丁酷、羥基澤蘭酮、總黃酮)、保持了紫莖澤蘭原料中的肥カ成份(有機質、總N、P205、K20)、殺死了紫莖澤蘭種子。栽培試驗顯示，本發明方法所研製的顆粒有機肥無毒害、肥效良好、生產成本 低。因此，將紫莖澤蘭製備成顆粒有機肥是紫莖澤蘭綜合利用的一種有效方法，應用潛力大，可實現變惡為寶。投入生產後，能在一定程度上控制紫莖澤蘭的肆意擴散，從而緩解該入侵生物對生態環境的破壞。
具體實施方式
本發明包括以下步驟
(I)將紫莖澤蘭秸杆粉碎成碎末；(2)將粉碎後的紫莖澤蘭碎末與高溫微生物菌種混合,加入清水,然後將配好的混合物料攪拌均勻；(3)將攪拌好的混合物料堆成長條狀，進行好氧發酵，促進混合物料的腐熟；每隔一段時間翻堆一次，改善堆體內的通氣狀況；
(4)維持混合物料堆體的溫度處於58 70°C ；(5)待混合物料堆體發酵到設定時間後，將混合物料乾燥。維持混合物料堆體溫度的方法，一般利用其自身發酵的熱量即可實現，控制溫度過高的方法最好是採用自然的方法，即翻堆進行散熱，從而保持混合物料堆體的溫度，這個溫度優選在65°C。當然也可以採用一些通風之類的輔助降溫，包裹薄膜進行保溫，通過綜合的手段使混合物料堆體溫度在65°C。混合物料乾燥的方法可以採用烘乾機進行，最好還是採用自然風乾，這樣避免混合物料中的有機質分解。由於混合物料堆體的溫度處於58°C以上，這超過了紫莖澤蘭種子的耐溫極限，從而在發酵的過程中紫莖澤蘭種子全部被殺死，避免了在投放有機肥後反而為紫莖澤蘭播種的危險，同吋，58 °C以上的較高溫度配合高溫菌種有效的控制了紫莖澤蘭原料中的化感作用活性成份(鄰苯ニ甲酸ニ己酷、鄰苯ニ甲酸ニ丁酷、羥基澤蘭酮、總黃酮)、保持了紫莖澤蘭原料中的肥カ成份(有機質、總N、P2O5,K2O),這樣就保證了有機肥的安全性和實用性。
為了提高發酵的腐熟程度，在步驟(2)中，所述的紫莖澤蘭碎末還與0 4%的尿素、10 40%的畜禽糞便、0 20%的廢菌包、0 0. 5%熟石灰粉混合，均為混合後的重量比，這樣保證混合物料中具有較高的氮素和有機質含量，從而確保微生物菌種在發酵腐熟過程中能發揮較大的活性，提高了發酵腐熟程度。
高溫菌種可以採用各種耐58°C以上的發酵菌種，優選的是，在步驟(2)中，所述高溫微生物菌種為固體粉末，其主要成份為枯草芽孢桿菌76億/克和麴黴菌0. 07億/克，附加纖維素酶95U/g和蛋白酶52U/g，其重量含水量為15%，pH為6. 7，使用吋，將微生物菌種與玉米面按照1:10的比例混合均勻，確保微生物的活性。
為了進行保溫並散發廢氣，在步驟(3)中，發酵堆制期間，在混合物料堆體上面覆蓋麻袋片或在混合物料堆體兩側覆蓋薄膜，這樣既能保溫，又能散發廢氣。
以下結合實施例對本發明作進ー步描述，但本發明不限於以下所述範圍。以下實施例的比例均以重量比計。
實施例I :
步驟如下( I)將紫莖澤蘭秸杆粉碎至長度在Icm以內的碎末，堆放於平整的水泥地上。
(2)將700kg紫莖澤蘭粉碎物料與250kg畜禽糞便混合，然後稱量IOOg微生物菌種與IOOOg玉米面混合，摻入混合物料中。然後加入清水50kg左右，使混合物料的重量含水量達到60%左右(掌握，手捏成團，手指縫見水，但不滴水，鬆手後，ー觸即散)。最後，將配好的混合物料餵入攪拌機攪拌均勻。
(3)將攪拌好的混合物料堆成寬I. 5米、高I. 2米左右的長條，上面覆蓋麻袋片進行好氧發酵堆制。
(4)每天上午12點、下午2點測量並記錄堆體溫度。堆制3天後，堆體的溫度可升高至68°C並持續7天。
(5)堆制第5天，進行第I次翻堆，以改善堆體內的通氣狀況，散發廢氣，確保堆體內微生物的活性，同時防止溫度過高，有機質被分解，肥效減弱。此後每隔4天翻堆I次。翻堆的時候，將堆體表面的物料置於堆體中間部位，促其充分腐熟。
(6)堆制15天後，堆體溫度下降至40°C，將堆體攤開，厚度為15cm左右，期間翻堆一次，保持通風，使其乾燥至重量含水量為30%左右。
(7)將乾燥的腐熟物料與10%粘土粉混合均勻，然後投入有機肥顆粒機壓製成直徑為0. 6cm的圓球形顆粒,製成的顆粒直接裝袋。
分析測試表明，本實例有效的分解了紫莖澤蘭原料中的化感作用活性成份(鄰苯ニ甲酸ニ己酷、鄰苯ニ甲酸ニ丁酷、羥基澤蘭酮、黃酮類等成份)、保持了紫莖澤蘭原料中的肥カ成份(有機質、總N、P205、K20)、殺死了原料中的紫莖澤蘭種子。栽培試驗顯示，本實例所研製的顆粒有機肥無毒性、肥效良好、生產成本低，可實現變惡為寶，具有極大的開發潛力。
實施例2
步驟如下
( I)將紫莖澤蘭秸杆粉碎至長度在Icm以內的碎末，堆放於平整的水泥地上。
(2)將650kg紫莖澤蘭粉碎物料、200kg畜禽糞便與IOOkg廢菌包混合，然後稱量IOOg微生物菌種與IOOOg玉米面混合，摻入混合物料中。然後加入清水50kg左右，使混合物料的重量含水量達到60%左右。最後，將配好的混合物料餵入攪拌機攪拌均勻。
(3)將攪拌好的混合物料堆成寬I. 5米、高I. 2米左右的長條，堆體兩側覆蓋薄膜，進行好氧發酵堆制。
(4)每天上午12點、下午2點測量並記錄堆體溫度。堆制3天後，堆體的溫度可升高至70°C並持續7天。
(5)堆制第5天，進行第I次翻堆，以改善堆體內的通氣狀況，散發廢氣，確保堆體內微生物的活性，同時防止溫度過高，有機質被分解，肥效減弱。此後每隔4天翻堆I次。翻堆的時候，將堆體表面的物料置於堆體中間部位，促其充分腐熟。
(6)堆制15天後，堆體溫度下降至40°C，將堆體攤開，厚度為15cm左右，期間翻堆一次，保持通風，使其乾燥至重量含水量為30%左右。
(7)將乾燥的腐熟物料與5%粘土粉混合均勻，然後投入有機肥顆粒機壓製成直徑為0. 6cm、長度為I. 2cm的圓柱形顆粒,製成的顆粒直接裝袋。
通過分析測試驗證，本實例有效的分解了紫莖澤蘭原料中的化感作用活性成份(鄰苯ニ甲酸ニ己酷、鄰苯ニ甲酸ニ丁酷、羥基澤蘭酮、黃酮類化合物等)、保持了紫莖澤蘭原料中的肥カ成份(有機質、總N、P2O5, K20)、殺死了原料中的紫莖澤蘭種子。栽培試驗顯示，本實例所研製的顆粒有機肥無毒性、肥效良好、生產成本低，可實現變惡為寶，具有極大的開發潛力。
實施例3
步驟如下
( I)將紫莖澤蘭秸杆粉碎至長度在Icm以內的碎末，堆放於平整的水泥地上。
(2)將750kg紫莖澤蘭粉碎物料、200kg畜禽糞便與IOkg尿素混合，然後稱量IOOg微生物菌種與IOOOg玉米面混合，摻入混合物料中。然後，加入清水40kg左右，使混合物料的重量含水量達到60%左右。最後，將配好的混合物料餵入攪拌機攪拌均勻。
(3)將攪拌好的混合物料堆成寬2. 0米、高I. 5米左右的長條，上面覆蓋麻袋片進行好氧發酵堆制。
(4)每天上午12點、下午2點測量並記錄堆體溫度。堆制3天後，堆體的溫度可升高至69°C並持續7天。
(5)堆制第5天，進行第I次翻堆，以改善堆體內的通氣狀況，散發廢氣，確保堆體內微生物的活性，同時防止溫度過高，有機質被分解，肥效減弱。此後每隔4天翻堆I次。翻堆的時候，將堆體表面的物料置於堆體中間部位，促其充分腐熟。
(6)堆制15天後，堆體溫度下降至40°C，將堆體攤開，厚度為15cm左右，期間翻堆一次，保持通風，使其乾燥至重量含水量為30%左右。
(7)將乾燥的腐熟物料與5%粘土粉混合均勻，然後投入有機肥顆粒機壓製成直徑為0. 6cm、長度為I. 2cm的圓柱形顆粒,製成的顆粒直接裝袋。
通過分析測試驗證，本實例有效的分解了紫莖澤蘭原料中的化感作用活性成份(鄰苯ニ甲酸ニ己酷、鄰苯ニ甲酸ニ丁酷、羥基澤蘭酮、黃酮類化合物等)、保持了紫莖澤蘭原料中的肥カ成份(有機質、總N、P2O5, K20)、殺死了原料中的紫莖澤蘭種子。栽培試驗顯示，本實例所研製的顆粒有機肥無毒性、肥效較好、生產成本低，可實現變惡為寶，具有極大的開發潛力。
權利要求
1.利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)將紫莖澤蘭秸杆粉碎成碎末； (2)將粉碎後的紫莖澤蘭碎末與高溫微生物菌種混合，加入清水，然後將配好的混合物料攪拌均勻； (3)將攪拌好的混合物料堆成長條狀，進行好氧發酵，促進混合物料的腐熟；每隔一段時間翻堆一次，改善堆體內的通氣狀況； (4)維持混合物料堆體的溫度處於58 70°C; (5)待混合物料堆體發酵到設定時間後，將混合物料乾燥。
2.如權利要求
I所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(2)中，以重量比計，所述的紫莖澤蘭碎末還與O 4%的尿素、10 40%的畜禽糞便、0 20%的廢菌包、0 0. 5%熟石灰粉混合。
3.如權利要求
I所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(2)中，所述高溫微生物菌種為固體粉末，其主要成份為枯草芽孢桿菌76億/克和麴黴菌0. 07億/克，附加纖維素酶95U/g和蛋白酶52U/g，其重量含水量為15%，pH為6. 7，使用時，將高溫微生物菌種與玉米面按照1:10的比例混合均勻，確保微生物的活性。
4.如權利要求
I所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(4)中，通過以下方式監測溫度每天上午12點、下午2點測量堆體溫度，在混合物料堆體高度的1/2位置水平插入三支溫度計，深度為15cm，測定結果取三支溫度計讀數的平均數。
5.如權利要求
I所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(3)中，發酵堆制期間，在混合物料堆體上面覆蓋麻袋片或在混合物料堆體兩側覆蓋薄膜。
6.如權利要求
I所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(4)中，混合物料堆制3天後，維持混合物料堆體的溫度處於58 70°C，維持時間在5 10天。
7.如權利要求
I所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(3)中，每隔4 5天翻堆一次，在翻堆的時候，將混合物料堆體表面的物料置於堆體中間部位，促其充分腐熟。
8.如權利要求
I至7任一權利要求
所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(5)後，還包括步驟(6)，以重量比計，將乾燥的腐熟物料與5 15%粘土粉混合均勻，然後投入有機肥顆粒機壓製成顆粒，顆粒為直徑0. 5 I. Ocm的球形，或長I.0 2. 0cm、直徑0. 5 0. 8cm的圓柱形，顆粒機打壓過程中，通過機器的擠壓和散熱，將顆粒的重量含水量降至30%以下，所出顆粒直接入袋包裝，完成顆粒有機肥的製作。
9.如權利要求
I至7任一權利要求
所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(I)中，將紫莖澤蘭秸杆粉碎至長度在Icm以內的碎末；在步驟(2)中，加入清水使混合物料的重量含水量為55 65%，然後將配好的混合物料投入攪拌機，攪拌均勻；在步驟(3)中，長條狀的混合物料堆寬I. 5 2. 0米、高I. 0 I. 5米。
10.如權利要求
I至7任一權利要求
所述的利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，其特徵在於在步驟(5)中，設定時間為半個月後，並採用以下乾燥方法將物料平鋪，厚度13 16cm，保持通風，促其自然乾燥至重量含水量為20 40%。
專利摘要
本發明公開了一種利用紫莖澤蘭製備生物有機肥的方法，尤其是提供了一種能殺死紫莖澤蘭種子、消除有毒成份、以紫莖澤蘭為主要原料的生物有機肥製備方法，步驟包括(1)將紫莖澤蘭秸稈粉碎成碎末；(2)將粉碎後的碎末與高溫微生物菌種混合，加入清水，然後將配好的混合物料攪拌均勻；(3)將攪拌好的混合物料堆成長條狀，進行好氧發酵，促進混合物料的腐熟；每間隔一段時間翻堆一次，改善堆體內的通氣狀況；(4)維持混合物料堆體的溫度處於58℃以上；(5)待混合物料堆體發酵至設定時間後，將混合物料乾燥。本發明控制了紫莖澤蘭原料中的化感作用活性成份、殺死了原料中的紫莖澤蘭種子，生產的肥料無毒性、肥效良好、生產成本低。
文檔編號C05F17/00GKCN102795900SQ201210311492
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月29日
發明者曹建華, 鄭偉 申請人:攀枝花市西宇生物科技有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan