生態肥料及其製造方法
2023-06-02 07:30:16
專利名稱：生態肥料及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種用於酸性、鹼性、中性土壤的糧食作物、蔬菜、果樹、菸草及其它經濟作物的全營養、高效、不汙染環境的有機複合肥料，具體說是一種生態肥料及其製造方法。
背景技術：
各種糧食作物、蔬菜、果樹、菸草及其它經濟作物的生長，都需要施加肥料。進入現代農業階段以來，種植業大量施用化學肥料，其缺點不僅是給環境和人們的健康帶來嚴重危害，而且化肥的高產、速效已達到極限；為了保護生態環境，人們研製了有機肥。目前有機肥的生產還存在一些不足有的生產方法仍然採用酸法，例如99127128.9號專利申請的公布材料和99122188.5號專利申請的公布材料所述的內容，其生產過程和化工生產的原理一樣，工藝複雜、原始，使用酸鹼的成本高，使用後，有化學成分殘留在土壤中，造成對土壤的汙染；有的生物肥料中有益微生物數量達不到我國農業部標準規定的最低限值(≥1億/毫升)，雜菌數超過最高限值(≤20％)；有的生物肥料配加部分化學肥料，忽視了化學肥料對有益微生物的抑制作用，降低或失去有益微生物應起的作用；有的採用將有益微生物與配加的化學肥料分別造粒的方法，生產過程複雜，肥料養分不均勻；有的有機肥生產採用類似堆肥法或蘑菇物料發酵法，這樣會導致混菌菌種的變異、退化；例如87104531號專利申請公布的材料就是採用這種生產方法，而且使用的原料中有糧食及植物油，成本高，難以大面積使用；有些有機複合肥，利用禽畜糞便或糠醛渣酒糟渣等堆積發酵後配加化肥而成，其原料來源有限，其成分中的無機物和有機物沒有進行生物分解、活化、複合，也沒有充分絡合(螯合)，依然存在化學肥料的有害殘留和對環境的汙染，養料的利用率仍然很低等問題。
發明內容本發明目的在於克服上述技術中的缺點，提出一種生態肥料及其製造方法，利用大量廢棄的農作物秸稈作為主要原料，通過生物分解、複合、代換、活化、螯合作用，增高肥料的養分含量，使肥料養分全面，即具有速效性，又具有長效性，既具有抗旱、抗寒、防部分病蟲害的抗逆性，又具有促進作物根系發育、刺激作物生長、早熟、高產等功效，消除化學肥料的危害，降低肥料的成本。
本發明目的由以下技術方案實現該生態肥料，其特徵在於以農作物秸稈為主要原料，所含各種組分如下組分名稱 重量份秸稈粉30-70菌劑 1-20煤炭腐植酸5-30尿素 5-25磷礦粉3-25鉀礦粉3-30石灰 0.3-15
其組分中還包括有鉬酸銨 0.1-3重量份硫酸亞鐵 0.1-5重量份以農作物秸稈為主要原料的生態肥料，所含各種組分更好的比例關係如下組分名稱 重量份秸稈粉 40-60菌劑 2-10煤炭腐植酸 8-20尿素 6-20磷礦粉 5-20鉀礦粉 5-20石灰 1-10上述的組分中還包括有鉬酸銨 0.1-2重量份硫酸亞鐵 0.5-2重量份以農作物秸稈為主要原料的生態肥料的製造方法，包括以下工序(1)粉碎秸稈成5公分以下的秸稈粉，(2)粉碎磷礦石和鉀礦石成細度≤80目的磷礦粉和鉀礦粉，(3)製造煤炭腐植酸，(4)製造菌劑
(5)按照以下比例取出組成生態肥料的各組分組分名稱 重量份秸稈粉 30-70煤炭腐植酸 5-30磷礦粉 3-25鉀礦粉 3-30石灰 0.3-15(6)加水拌勻，水分控制在50-70％範圍內，放入發酵池或發酵室發酵、活化、絡合，發酵時間為4-15天，發酵溫度控制在20-65攝氏度，(7)發酵4天後，每天檢查物料腐熟程度，當秸稈顏色為棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸漬液呈草黃色或紅褐色時，即成為秸稈腐熟物料，此時黃腐酸的含量達到最大值，(8)檢查物料的PH值，如呈酸性，加入石灰調製到PH值為6.8-7.2，(9)將調製好的物料出池烘乾或曬乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，以防止養分的損失和黃腐酸的鈍化，物料保持含水份20％-30％，(10)將烘乾的物料滅菌後，加入尿素5-25重量份，菌劑1-20重量份，攪拌均勻，在消毒過的造粒間造粒、烘乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，使制出的顆粒水份含量為8％-12％。將得到的粒狀生態肥料進行計量、包裝。
在上述工序(5)中，可以同時加入鉬酸銨0.1-3重量份硫酸亞鐵 0.1-5重量份在上述工序(5)中，可以按照更好的比例關係取生態肥料中所含有的各組分組分名稱 重量份秸稈粉40-60菌劑 2-10煤炭腐植酸8-20尿素 6-20磷礦粉5-20鉀礦粉5-20石灰 1-10在該組分中還可以加入鉬酸銨0.1-2重量份，硫酸亞鐵0.5-2重量份。
生態肥料所含的組分中，菌劑是將固氮菌、磷細菌、矽酸鹽細菌、解纖維素菌分別培養，將上述菌液分別與消毒滅菌後的草炭拌勻後混合、包裝，草炭的水分控制在10％以內，貯存溫度為4-15攝氏度。
固氮菌、磷細菌、矽酸鹽細菌、解纖維素菌的重量比例為1-1.5∶1-1.5∶1-1.2∶0.5。
煤炭腐植酸的製造方法是將褐煤(或風化煤)粉碎，細度≤80目，先採用空氣預氧化，氧化溫度為200-300攝氏度，氧化時間為3-10小時，再用硝酸銨或碳酸氫銨在氨化罐中以20-40轉/分鐘的攪拌速度進行氨化，煤與硝酸銨或碳酸氫銨的重量比為1∶0.1-0.5，氨化溫度為60-95攝氏度，氨化時間為10-48小時。
鉀礦粉是用鉀長石、雲母、鉀鹽、窯灰鉀、滷渣粉碎後的單一組分或者幾種組分的混合；磷礦粉是用磷礦石或者煉鋼副產品鋼渣磷肥粉碎後的單一組分或者兩種組分的混合。
本發明的生態肥料是利用腐植酸的速腐作用、促進微生物生長、繁殖的作用和代換、活化功能，加快秸稈的熟化。將磷礦粉、鉀礦粉入發酵池與秸稈一同發酵，在煤炭腐植酸、磷細菌、矽酸鹽細菌、解纖維素菌等微生物和秸稈腐熟過程中產生的黃腐酸的共同作用下，將晶格礦粉代換、活化成水溶性或代換性養分，利於作物吸收。
腐植酸，特別是黃腐酸具有促進微生物的生長繁殖與活動能力，加快有機質的分解熟化，活化無機礦粉，提高作物的抗逆性，促進作物根系發育，提高作物品質，代換、活化土壤中被固定的養分，以及極強的絡合能力，這些特性已被國內外許多專家學者所公認。本發明嚴格控制秸稈腐熟程度，顏色呈棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸漬液呈草黃色或紅褐色，就是為了最大限度提高秸稈腐熟物中的黃腐酸的含量，用直觀簡易法代替重鉻酸鉀等複雜化學法。
本發明的優點是利用農作物秸稈作為主要原料，各種農作物秸稈富含大量、中量、微量元素，每年經光合作用生成的纖維素等類物質就達1000億噸以上，由於沒有得到科學、合理的利用，大量被焚燒，既汙染環境，又是巨大浪費。本發明以農作物秸稈為主要原料，還可以利用工業廢棄物鋼渣磷肥、窯灰鉀或滷渣製作磷礦粉和鉀礦粉，實現了變廢為寶，並消除了對環境的汙染；鉬、鐵既是作物所需要，也是有益微生物所必需，防止有益微生物因為營養缺乏變異或退化；本發明生態肥料的製造方法，是利用生物方法，而不是化工方法，工藝過程簡單，成本低，無汙染。利用煤炭腐植酸作為速腐劑，利用有效微生物在植物根際周圍形成有益微生物群落，能防止病害菌等對作物的侵害；尿素通過黃腐酸的螯合，提高了氮的利用率；菌劑生產過程中，菌劑是在其生長的對數期內，和滅菌後的草炭分別拌勻後再混合，既避免了微生物之間的拮抗，又保證了它們的活性；菌液中有益微生物數量達到每毫升大於或等於30億，生物肥料中雜菌數低於20％，充分發揮有益微生物的固氮、解磷、解鉀等作用；具體實施方式
實施例1(1)粉碎秸稈成5公分以下的秸稈粉，(2)粉碎磷礦石和鉀礦石成細度≤80目的磷礦粉和鉀礦粉，(3)製造煤炭腐植酸將褐煤(或風化煤)粉碎，細度≤80目，先採用空氣預氧化，氧化溫度為200攝氏度，氧化時間為10小時，再用硝酸銨或碳酸氫銨在氨化罐中以20轉/分鐘的攪拌速度進行氨化，煤與硝酸銨或碳酸氫銨的重量比為1∶0.5，氨化溫度為60攝氏度，氨化時間48小時。
(4)製造菌劑將固氮菌、磷細菌、矽酸鹽細菌、解纖維素菌分別培養，將上述菌液分別與消毒滅菌後的草炭拌勻後混合、包裝，草炭的水分控制在10％以內，貯存溫度為4--15攝氏度。固氮菌、磷細菌、矽酸鹽細菌、解纖維素菌的重量比例為1.2∶1.2∶1.0∶0.5。
(5)按照以下重量取出組成生態肥料的各組分秸稈粉430公斤，煤炭腐植酸100公斤，磷礦粉120公斤，鉀礦粉130公斤，石灰50公斤，鉬酸銨2公斤，硫酸亞鐵8公斤，(6)加水拌勻，水分控制在50％範圍內，放入發酵池發酵、活化、絡合，發酵時間為5天，發酵溫度控制在65攝氏度，(7)發酵4天後，每天檢查物料腐熟程度，當秸稈顏色為棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸漬液呈草黃色或紅褐色時，即成為秸稈腐熟物料，此時黃腐酸的含量達到最大值，(8)檢查物料的PH值，呈酸性，加入石灰調製到PH值為6.8，(9)將調製好的物料出池烘乾或曬乾，烘乾的溫度不超過58攝氏度，以防止養分的損失和黃腐酸的鈍化，物料保持含水份20％，(10)將烘乾的物料滅菌後，加入尿素150公斤，菌劑10公斤，攪拌均勻，在消毒過的造粒間造粒、烘乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，使制出的顆粒水份含量為8％。得到顆粒狀生態肥料。
實施例2重複實施例1中的步驟(1)-(4)，先製造出秸稈粉、菌劑、煤炭腐植酸、磷礦粉、鉀礦粉，(5)按照以下重量取出組成生態肥料的各組分秸稈粉500公斤，磷礦粉100公斤，鉀礦粉100公斤，煤炭腐植酸100公斤，石灰50公斤，鉬酸銨2公斤，硫酸亞鐵8公斤，(6)加水拌勻，水分控制在60％範圍內，放入發酵池發酵、活化、絡合，發酵時間為10天，發酵溫度控制在45攝氏度，(7)發酵4天後，每天檢查物料腐熟程度，當秸稈顏色為棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸漬液呈草黃色或紅褐色時，即成為秸稈腐熟物料，此時黃腐酸的含量達到最大值，(8)檢查物料的PH值，呈酸性，加入石灰調製到PH值為7，(9)將調製好的物料出池烘乾或曬乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，以防止養分的損失和黃腐酸的鈍化，物料保持含水份25％，(10)將烘乾的物料滅菌後，加入尿素130公斤，菌劑11公斤，攪拌均勻，在消毒過的造粒間造粒、烘乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，使制出的顆粒水份含量為10％。得到顆粒狀生態肥料。
實施例3重複實施例1中的步驟(1)-(4)，先製造出秸稈粉、菌劑、煤炭腐植酸、磷礦粉、鉀礦粉，(5)按照以下重量取出組成生態肥料的各組分秸稈粉510公斤，磷礦粉80公斤，鉀礦粉100公斤，煤炭腐殖酸110公斤，石灰50公斤，鉬酸銨2公斤，硫酸亞鐵8公斤，(6)加水拌勻，水分控制在70％範圍內，放入發酵池發酵、活化、絡合，發酵時間為15天，發酵溫度控制在20攝氏度，(7)發酵4天後，每天檢查物料腐熟程度，當秸稈顏色為棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸漬液呈草黃色或紅褐色時，即成為秸稈腐熟物料，此時黃腐酸的含量達到最大值，(8)檢查物料的PH值，呈酸性，加入石灰調製到PH值為7.2，(9)將調製好的物料出池烘乾或曬乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，以防止養分的損失和黃腐酸的鈍化，物料保持含水份30％，(10)將烘乾的物料滅菌後，加入尿素140公斤，菌劑12公斤，攪拌均勻，在消毒過的造粒間造粒、烘乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，使制出的顆粒水份含量為12％。得到顆粒狀生態肥料。
施用本發明的環保生態肥料，其增產、早熟作用明顯。
1、和等量硫酸鉀複合肥對比，增產幅度為糧食作物增產7-15％，蔬菜增產8-20％，其它作物增產5-15％。
2、和化學肥料對比，可早熟糧食作物早熟6-20天，蔬菜早熟5-10天。
權利要求
1.一種生態肥料，其特徵在於以農作物秸稈為主要原料，所含各種組分如下組分名稱重量份秸稈粉 30-70菌劑1-20煤炭腐植酸 5-30尿素5-25磷礦粉 3-25鉀礦粉 3-30石灰0.3-15
2.按照權利要求1所述的生態肥料，其特徵在於其組分中還包括有鉬酸銨 0.1-3重量份硫酸亞鐵0.1-5重量份
3.按照權利要求1所述的生態肥料，其特徵在於以農作物秸稈為主要原料，所含各種組分如下組分名稱重量份秸稈粉 40-60菌劑2-10煤炭腐植酸 8-20尿素6-20磷礦粉 5-20鉀礦粉 5-20石灰1-10
4.按照權利要求3所述的生態肥料，其特徵在於其組分中還包括有鉬酸銨 0.1-2重量份硫酸亞鐵0.5-2重量份
5.權利要求1所述的生態肥料的製造方法，其特徵在於包括以下工序(1)粉碎秸稈成5公分以下的秸稈粉，(2)粉碎磷礦石和鉀礦石成細度≤80目的磷礦粉和鉀礦粉，(3)製造煤炭腐植酸，(4)製造菌劑，(5)按照以下比例取出組成生態肥料的各組分組分名稱重量份秸稈粉 30-70煤炭腐植酸 5-30磷礦粉 3-25鉀礦粉 3-30石灰0.3-15(6)加水拌勻，水分控制在50-70％範圍內，放入發酵池或發酵室發酵、活化、絡合，發酵時間為4-15天，發酵溫度控制在20-65攝氏度，(7)發酵4天後，每天檢查物料腐熟程度，當秸稈顏色為棕色或褐色，用手捻即成粉末，清水浸漬液呈草黃色或紅褐色時，即成為秸稈腐熟物料，此時黃腐酸的含量達到最大值，(8)查物料的PH值，如呈酸性，加入石灰調製到PH值為6.8-7.2，(9)將調製好的物料出池烘乾或曬乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，以防止養分的損失和黃腐酸的鈍化，物料保持含水份20％-30％，(10)將烘乾的物料滅菌後，加入尿素5-25重量份，菌劑1-20重量份，攪拌均勻，在消毒過的造粒間造粒、烘乾，烘乾的溫度不超過60攝氏度，使制出的顆粒水份含量為8％-12％
6.按照權利要求5所述的生態肥料的製造方法，其特徵在於在工序(5)中，同時加入鉬酸銨 0.1-3重量份硫酸亞鐵 0.1-5重量份
7.按照權利要求5所述的生態肥料的製造方法，其特徵在於菌劑是將固氮菌、磷細菌、矽酸鹽細菌、解纖維素菌分別培養，將上述菌液分別與消毒滅菌後的草炭拌勻後混合、包裝，草炭的水分控制在10％以內，貯存溫度為4-15攝氏度。
8.按照權利要求7所述的生態肥料的製造方法，其特徵在於固氮菌、磷細菌、矽酸鹽細菌、解纖維素菌的重量比例為1-1.5∶1-1.5∶1-1.2∶0.5。
9.按照權利要求5所述的生態肥料的製造方法，其特徵在於煤炭腐植酸的製造方法是將褐煤(或風化煤)粉碎，細度≤80目，先採用空氣預氧化，氧化溫度為200-300攝氏度，氧化時間為3-10小時，再用硝酸銨或碳酸氫銨在氨化罐中以20-40轉/分鐘的攪拌速度進行氨化，煤與硝酸銨或碳酸氫銨的重量比為1∶0.1-0.5，氨化溫度為60-95攝氏度，氨化時間為10-48小時。
10.按照權利要求5所述的生態肥料的製造方法，其特徵在於鉀礦粉是用鉀長石、雲母、鉀鹽、窯灰鉀、滷渣粉碎後的單一組分或幾種組分的混合，磷礦粉是磷礦石、煉鋼副產品鋼渣磷肥粉碎後的單一組分或者兩種組分的混合。
全文摘要
生態肥料及其製造方法是一種用於酸性、鹼性、中性土壤的糧食作物、蔬菜、果樹、菸草及其它經濟作物的全營養、高效、不汙染環境的有機複合肥料。其特徵在於以農作物秸稈為主要原料，所含各種組分的重量份數如下秸稈粉30－70，菌劑1－20，煤炭腐植酸5－30，尿素5－25，磷礦粉3－25，鉀礦粉3－30，石灰0.3－15。採用生物方法製造。優點是利用農作物秸稈和工業廢棄物作原料，既廢物利用，又消除對環境的汙染，製造工藝比用化工方法簡單，生產成本低，生態肥料效果好，具有速效性和長效性，有抗旱、抗寒、防部分病蟲害作用，適合推廣應用。
文檔編號C05D11/00GK1405123SQ0213565
公開日2003年3月26日 申請日期2002年10月22日 優先權日2002年10月22日
發明者王柏學, 謝貽清, 呂偉才 申請人:王柏學