新型高效生態有機肥及其最少養分加入法的製作方法
2023-12-09 11:13:31 2
專利名稱：新型高效生態有機肥及其最少養分加入法的製作方法
技術領域：
本發明新型高效生態有機肥及其最少養分加入法，涉及植物營養、肥料、環境保護以及有機肥料加工等方面，屬於現代農業技術領域。
背景技術：
大量使用化肥，不充分使用有機肥，不但使土壤肥力嚴重下降，農產品質量下降，而且造成嚴重的環境汙染。大量使用的化肥中，氮肥約佔80％。目前氮肥的植物當季利用率只有30％-40％，被土壤固定20％左右，其餘少部分揮發到空氣中，而大部分流失到水體中，給水源帶來嚴重危害。磷肥當季利用率只有15％-20％大量集中使用時，大部分也流失到水體中，增加了水源的汙染危害。大量使用化肥，不但造成嚴重的環境汙染，而且使土壤物理和化學性能變差，促使土壤肥力嚴重下降，又使農產品質量下降，不符合現代農業「綠色食品」、「有機食品」生產的要求。不充分使用有機肥料，帶來對環境的影響更大。農村中的大量秸杆類廢棄物，在解決了燃料問題後被焚燒，嚴重影響空氣品質和環境。畜牧業規模生產產生的大量糞便，如不充分利用，將直接造成農村生活環境的影響和大環境的水體惡化。充分使用有機肥，減少使用化肥，不僅是當前現代農業發展的需要，也是人類社會可持續發展的必然。
近年來，「綠色食品」、「有機食品」生產越來越引起重視，充分使用有機肥料的形勢越來越好。有機肥料是公認的優質肥料。其養分含量齊全，肥效長，特別對土壤的物理和化學性狀的改善有突出作用。但是，有機肥料有其不足之處，影響其大量使用。
有機肥料養分含量齊全，但是養分含量低且不平衡。有機肥料中含有植物生長的所有養分，碳C、氫H、氧O、氮N、磷P、鉀K、鈣Ca、鎂Mg、硫S、鐵Fe、硼B、錳Mn、鋅Zn、銅Cu、鉬Mo、氯Cl，但是總量很低。秸稈類有機肥養分總量不足5％，最好的畜禽糞便養分總量也不過10％。而且，這些養分中作物生長需要的N、P元素不足，特別是N元素總是不足，直接使用秸稈類有機肥時常常表現出N飢餓現象。
有機肥料養分肥效長，但是階段性供肥強度不夠。作物生長一般有2個需肥高峰，一個是苗發期，第二個是結果開始期。如這2個時期供肥強度不夠，將直接影響作物的產量和質量。特別是第一個需肥高峰苗發期的氮素營養最為重要。如果這個時期，氮素營養供應合理，作物生長良好，不但對第一個需肥高峰苗發有利，而且對第二個是結果開始期吸肥有很好的促進作用。有機肥料養分肥效長，但是階段性供肥強度不夠的缺點，嚴重的影響了有機肥的使用效果，特別是阻礙了商品有機肥大量推廣使用。
國內在改善有機肥料的上述缺點方面已經做了許多工作，形成了許多有關有機肥料的專利。從1989年到2001年可以查到這方面的專利有，發明專利79條，實用新型專利12條，外觀專利2條。但是這些專利都沒有涉及到利用有機肥本身的化學和物理性質，來緩釋加富平衡的養分及其最少量地均勻加入化肥養分加工有機肥來達到提高有機肥肥效又保護生態環境的方法。
美國W.D.彼得遜二世；B.L.歇利；L.康耐爾在中國申請了一項專利(91102918.4)。該專利提到在有機肥料中加入強酸(硫酸)，形成均相酸性混合物，再在該物中加入足夠量的鹼性物質(無水氨)，使其形成鹼性混合物，作為保持氮的方法。
實際上，這種方法形成的是硫酸銨。同時，有機肥料中的有機質被強酸所炭化，已經改變了有機肥料的本質。使用這種肥料難以發揮有機肥料最重要的改良土壤的效果。
中國專利公開了「一種多元有機肥及其製備方法」(00100595.2)。該專利是將有機發酵物45-65份與尿素8-20份、硫酸鉀5-15份、過磷酸鈣10-30份混合造粒製成的肥料及其生產方法。
事實上，這種肥料是一種有機無機復混肥料。有機無機復混肥料的肥效主要是其中化肥的肥效，並不是有機肥料的肥效。有機無機復混肥料是我國的一種新肥料品種，已有多個地方標準，國家標準也將出臺。這種肥料的N、P2O5、K2O養分必須達到20％以上。從現在的加工工藝看，要達到這個養分量，優質有機肥料只能加入50％左右。如果每畝使用該種肥料200公斤，那麼，每畝只使用了100公斤的優質有機肥料。試驗證明，100公斤的優質有機肥料並沒有多大的作用。而且，由於其混合造粒的生產方法中，有機肥物料與顆粒化肥的比重不同會產生浮選現象，致使所配肥料養分分布不可能均勻。養分分布不均勻的後果是，使用後，作物生長不平衡。該發明的這種肥料加富的營養過多，會影響有機肥的施入數量而達不到施有機肥的效果。
使用有機無機復混肥料主要還是使用化肥只是帶上了有機的帽子。大量使用化肥不但不符合「綠色食品」和「有機食品」生產要求，而且對生態環境不利。
在中國大量的肥效試驗證明，NPK三要素肥料中，肥效最大的是N，達到70-80％；其次是P；一般在不施有機肥的情況下才會體現K的肥效。所以，在大量使用有機肥料時，一定要配施一定量的N肥，才能使有機肥料體現出更大的效果。中國專家劉更另在《有機肥料)》一書中已經闡述了這一觀點。
現在的問題是，如何加入？
發明內容
本發明新型高效生態有機肥及其最少養分加入法，依據植物營養最小養分率原理和有機肥料的物理、化學吸附特性，採用最少養分均勻添加的方法，讓有機肥吸持和吸附加入的N肥，生產出適合植物生長需要的新型高效生態有機肥料。質量指標達到有機肥標準(地方標準或國家標準)。使用新型高效生態有機肥後，基本無須再施其它化學肥料，能夠達到作物高產品質好、提供養分均勻、減少汙染環境的效果。
本發明的技術解決方案是，在測定發酵加工過的有機肥養分含量和比例的基礎上，根據所種作物對養分數量和比例的需要，計算出最少養分加入的數量；將所要加入的養分溶解成水溶液，噴灑入有機肥，讓有機肥吸附和吸持。質量指標達到有機肥標準(地方標準或國家標準)。
具體的技術路線是1.測定粉碎過的有機肥料養分含量。
2.計算測定過的有機肥料養分比例。
3.計算新肥料需要配置的養分比例和養分量。
4.溶解養分。
5.噴灑溶液。
6.吸收吸附。
7.擠壓造粒。
8.質量檢測。
9.包裝出廠。
10.使用說明書
具體實施例方式實施例1(1)將測定過的符合標準的有機肥1(例如，一種用豬糞發酵製成的有機肥，質量為有機質45％，水分20％，含氮N2.5％、含磷P2O53.0％、含鉀K2O1.5％，Ph7.1)進行粉碎2。
(2)計算測定過的有機肥料養分比例3。將上述有機肥料養分含量以氮量為1，磷鉀與之相比，求得N∶P2O5∶K2O為1∶1.2∶0.6。
(3)計算新肥料需要配置的養分比例4和養分量5。要求新肥料充分利用原有的養分，並加入最少養分，使之N∶P2O5∶K2O達到1∶0.5∶0.8，水分≤30％，達到有機肥標準。計算公式為 解上述聯立方程，得到尿素(含N46％)K2O＝7.61氯化鉀(含K2O 60％)＝5.50水分＝19.9即擬配製新肥料的原料結構為有機肥1加入75.2％，尿素加入7.61％，氯化鉀加入5.50％。
(4)溶解養分6成水溶液7。將尿素7.61公斤、氯化鉀5.50公斤、水分19.9公斤溶解於20公斤水中成水溶液7。
(5)噴灑溶液8。將水溶液7噴灑到。邊噴灑邊攪拌，使水溶液7與有機肥1充分均勻成新肥料原料9。
(6)吸收吸附10。將新肥料原料9堆放一天以上，成新型高效生態有機肥11。
(7)擠壓造粒12。將新型高效生態有機肥11擠壓造粒成新型高效生態有機肥13。
(8)質量檢測14。對新型高效生態有機肥11和新型高效生態有機肥13進行質量檢測。根據上述方法生產的新型高效生態有機肥其質量可以達到有機質≥33％，水分≤30％，含N+P2O5+K2O≥4.5％+2.3％+3.6％＝10.4％，N∶P2O5∶K2O達到1∶0.5∶0.8，完全可以符合有機肥標準。
(9)包裝出廠15。
(10)使用說明書16。一般按N的要求確定使用量，每畝使用(1/15公頃)300-500公斤。使用方法可以撒施、條施、穴施和隨種子種苗一起施入。條施、穴施於種植行或種植穴內效果更佳。
實施例2將加工粉碎過的含有有機質及多孔物質的泥炭、木屑、植物秸稈、發酵過的有機肥或有機垃圾腐殖土等物料，直接噴灑入尿素溶液，並使之均勻。物料要求水分低於20％。尿素溶液為水50％+尿素50％。每噸物料加入尿素溶液20％左右。噴灑入尿素溶液後堆放一天，翻鬆，成新型高效生態有機肥，送到田間使用。如需放置較長時間，則須使新型高效生態有機肥降低水分。
圖1將測定過的符合標準的有機肥1，進行粉碎2。計算測定過的有機肥料養分比例3。計算新肥料需要配置的養分比例4和養分量5。溶解養分6，成水溶液7。噴灑溶液8，成新肥料原料9。吸收吸附10，成新型高效生態有機肥11。擠壓造粒12，成新型高效生態有機肥13。質量檢測14。包裝出廠15。使用說明書16。
圖2將多孔有機物質1，粉碎2成備料3。尿素3與水4溶解5，成尿素溶液6。噴灑尿素溶液7，吸附吸持8，堆放9，翻鬆10，降低水分11，成新型高效生態有機肥12。
本發明的優點是1.養分齊全又平衡。由於本專利方法採用溶解養分後噴灑到有機無機中，攪拌有機肥，直接讓有機肥料吸附和吸持，所以不會產生浮選現象，能使養分分布均勻。使用時，不容易產生植物花斑。一般有機肥的養分雖然齊全，但是養分含量不但又低又不平衡，而且有機肥受微生物分解環境和自身養分平衡失調的影響，使得肥效緩慢肥力不足，不能滿足植物生長的需要。化學肥料的養分單一，肥效迅速，養分不但容易流失，而且難以供應不可知的營養成分。本新型有機肥，加入了有機肥料中最為有效的養分，並使之養分比例平衡。不但充分利用有機肥的全部緩釋養分，也平衡和補充了養分。
2.速緩效兼及。加入的定量養分被有機肥的物理和化學性所吸附和吸持。由於這種吸附和吸持並不有力，一部分加入的養分在根系吸收的情況下，容易釋放，使之具速效性；由於這種吸附和吸持，再加上擠壓造粒，養分難以釋放，使之具有緩效性，達到速效和緩效兼及的效果。
3.經濟效益好，使用效果好。本專利的有機肥中含有10％左右的加入養分，並使其緩效化，經本有機肥肥效試驗證明可以比原來的有機肥肥效提高50％以上。有機肥生產廠家因為增加了有機肥的銷售量而從中獲得更大的利潤。
4.具有生態性和環保性。採用本專利的生產方法加入的養分，被有機肥的化學和物理性質所吸持和吸附，再通過擠壓造粒方法，使加入的養分達到化學和物理緩效化，從而使本新型高效生態有機肥達到生態和環保二方面的作用。
5.使用方便安全。通常的施肥方法是即要施有機肥又要施化肥，分開使用，費時費力，技術難以掌握，容易產生肥害。本專利有機肥一年使用1-2次即可，基本不需再施其他化肥，不會產生肥害。
6.加工方法簡便，完全可以達到有機肥標準，是一種新型的高效生態有機肥。
權利要求
1.一種利用有機物質的特性生產新型高效生態有機肥料的方法。其特徵在於，所說的方法包括①對粉碎過的有機肥料進行養分含量測定，並計算養分比例；②計算新有機肥需要配置的養分比例和養分量；③根據計算溶解養分成溶液；④將溶液噴灑入原有機肥料；⑤待其吸收吸附；⑥進行擠壓造粒成新型高效生態有機肥；⑦經過質量檢測後；⑧包裝出廠；⑨撰寫新型高效生態有機肥使用說明書。
2.根據權利要求1所述的有機物質，其特徵在於其是含有有機質及多孔物質的泥炭、木屑、植物秸稈、發酵過的有機肥或有機垃圾腐殖土等物料，經過粉碎加工過，要求水分低於20％。
3.根據權利要求1所述的新型高效生態有機肥，其特徵在於符合有機肥料標準(國家標準或地方標準)。
4.根據權利要求1①②所述的養分比例，其特徵在於以氮N的含量為基數1，磷P2O5和鉀K2O的含量與N相比。
5.根據權利要求1③所述的溶液，其特徵在於所需溶解的養分與水的比例為50-60％50-40％，要求達到需要溶解的養分全部溶解。
6.根據權利要求1④⑤所述的噴灑和吸收吸附，其特徵在於將溶液用霧狀方法噴灑入權利要求1所述的有機物質，邊噴灑邊攪動，使物料充分均勻；堆放吸收吸附時間大於24小時。
7.根據權利要求1⑥所述的進行擠壓造粒，其特徵在於進行擠壓造粒前，減少水分。
8.根據權利要求1⑨所述的使用說明書，其特徵在於使用說明書中寫明使用本新型高效生態有機肥，一般按N的要求確定使用量，每畝使用(1/15公頃)300-500公斤，安全可靠，效果好。使用方法可以撒施、條施、穴施和隨種子種苗一起施入。條施、穴施於種植行或種植穴內效果更佳。
全文摘要
一種用於有機食品和綠色食品生產的新型高效生態有機肥，其質量符合有關有機肥料標準。其生產方法是在水分小於20％的有機物料或肥料中，利用噴灑方法加入經過計算溶有一定養分比例和養分量的溶液，利用有機物質的化學和物理性使其吸收吸附，使加入的養分緩效化。新型高效生態有機肥具有養分齊全又平衡、速緩效兼及的肥效、經濟效益和使用效果好、使用方便安全、生態性和環保性的優點。其最少養分加入原理可靠，方法簡便。
文檔編號C05F17/00GK1490281SQ02145639
公開日2004年4月21日 申請日期2002年10月18日 優先權日2002年10月18日
發明者趙定國 申請人:上海市農業科學院環境科學研究所