本發(fā)明屬于廢物轉(zhuǎn)化肥料,特別是涉及一種復(fù)合有機肥及其制備方法。
背景技術(shù):
1、有機肥是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要肥源。長期以來,我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就是通過施用有機肥來培肥地力和增加農(nóng)作物產(chǎn)量的。有機肥含有豐富的有機物和各種營養(yǎng)元素,具有數(shù)量大、來源廣、養(yǎng)分全面、施用污染少等優(yōu)點。有機肥料不僅含有植物所需要的各種營養(yǎng)元素,如n、p、k、ca、mg、s及微量元素,而且還含有大量的有機物質(zhì),因而是一類完全肥料。有機肥的制備,主要依托堆肥、發(fā)酵以及漚制等途徑,把有機廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)轲B(yǎng)分充足的腐殖質(zhì)。堆肥環(huán)節(jié)本質(zhì)上是一場生物化學(xué)反應(yīng),微生物在其中扮演著核心驅(qū)動者的角色。
2、腐熟度就是堆肥腐熟的程度,也就是堆肥里的有機質(zhì)歷經(jīng)礦化、腐殖化過程后,最終達到穩(wěn)定狀態(tài)的程度。腐熟度作為評判/衡量堆肥產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標,早就被提出,其基本含義是:①通過微生物的作用,堆肥的產(chǎn)品要達到穩(wěn)定化、無害化,亦即不對環(huán)境產(chǎn)生不良影響;②堆肥產(chǎn)品的使用不影響作物成長和土壤耕作能力。在國際層面,腐熟度被廣泛視作衡量堆肥反應(yīng)推進程度的核心概念參數(shù)。堆肥腐熟度直接關(guān)乎堆肥產(chǎn)品的應(yīng)用效果,一旦未腐熟的堆肥被施入土壤,就會引發(fā)微生物的過度活躍,造成氧氣短缺,形成厭氧環(huán)境,阻礙根系發(fā)育。而且,在此環(huán)境下,未腐熟堆肥還會生成大量中間代謝物,如有機酸,以及在還原狀態(tài)下產(chǎn)生的nh3、h2s等有害物質(zhì),這些成分會對植物根系造成嚴重損害,影響作物正常生長。此外,未腐熟堆肥散發(fā)的刺鼻氣味,也極大限制了其實際應(yīng)用。為有效規(guī)避上述問題,檢測并把控堆肥腐熟度,已成為堆肥工藝實施與產(chǎn)品質(zhì)量管控的重要環(huán)節(jié)。
3、現(xiàn)有技術(shù)中,種子發(fā)芽指數(shù)(germination?index,gi)是衡量種子活力的生物學(xué)指標,該指標也可用于評價堆肥腐熟度。一般認為,當發(fā)芽指數(shù)超過50%時,標志堆肥對植物已基本沒有毒性,達到基本腐熟;當發(fā)芽指數(shù)達到80%-85%以上時,標志堆肥已消除植物毒性,可以認為堆肥已經(jīng)完全腐熟。腐熟度通常會隨著堆肥時間的延長而上升,想要堆肥完全腐熟,就勢必需要足夠長的堆肥時間;如果采取縮短堆肥時間的方式來提高生產(chǎn)效率(有機肥制備效率),就可能直接導(dǎo)致堆肥腐熟不完全,進而導(dǎo)致制得有機肥的植物毒性升高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述問題,本發(fā)明提供了一種復(fù)合有機肥及其制備方法,通過縮短堆肥時間以提高有機肥制備效率的同時,進一步降低制得有機肥的植物毒性;即有效提高堆肥腐熟速率。
2、為了實現(xiàn)上述目的,第一方面的,本發(fā)明提供一種復(fù)合有機肥的制備方法,包括如下步驟:
3、s1、按重量份計,將稻草秸稈(切成20-40mm)27-30份、麩皮9-10份和動物糞便8-9份混合,得到初始原料;
4、s2、向s1所得初始原料中同時加入氧化改性秸稈生物炭0.85-0.9份和氨化過磷酸鈣0.5-0.55份并混合后,加水調(diào)節(jié)含水率至53±3%,得到基底料;
5、s3、向s2所得基底料中添加黃孢原毛平革菌懸液和枯草芽孢桿菌活化液并混勻,得到發(fā)酵料;所述黃孢原毛平革菌懸液的添加量與基底料的質(zhì)量之比為10-11ml/kg;所述枯草芽孢桿菌活化液的添加量與基底料的質(zhì)量之比為9-10ml/kg;
6、s4、將s3所得發(fā)酵料堆肥發(fā)酵28天以上,即得所述復(fù)合有機肥。
7、進一步地,所述氧化改性秸稈生物炭由稻草秸稈經(jīng)500±10℃炭化2-2.3h后,再經(jīng)28-30wt%雙氧水溶液氧化處理1.8-2.2h制得。
8、進一步地,所述氨化過磷酸鈣的制備方法為:將過磷酸鈣和尿素按質(zhì)量比1:(0.1-0.15)混勻,加水至含水率21-24%,于80-85℃下攪拌反應(yīng)2-2.5h,使尿素水解產(chǎn)生的氨氣與過磷酸鈣中含有的游離磷酸反應(yīng),烘干后粉碎,即得。
9、進一步地,所述黃孢原毛平革菌懸液的制備方法為:將黃孢原毛平革菌點接至pda培養(yǎng)基上培養(yǎng)3d,刮取孢子制備菌懸液,調(diào)其濃度至2-3×108個/ml,即得。
10、進一步地,所述枯草芽孢桿菌活化液的制備方法為:按重量份計,將1份枯草芽孢桿菌與1份紅糖及23-25份32-35℃溫水混勻,靜置活化28-32min,即得。
11、進一步地,所述枯草芽孢桿菌的活菌數(shù)為4.7-5.4×108/g。
12、進一步地,s1中,所述動物糞便包括豬糞、雞糞和羊糞,且三者的質(zhì)量比為1:(1-1.5):(1-1.5)。
13、進一步地,s4中,堆肥發(fā)酵期間,前兩周,每周翻堆2-3次,以后每周翻堆1-2次。
14、第二方面的,本發(fā)明提供一種復(fù)合有機肥,采用上述的制備方法制得。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
16、本發(fā)明復(fù)合有機肥制備中,增加引入氧化改性秸稈生物炭,一方面,能產(chǎn)生正面作用:氧化改性秸稈生物炭的多孔結(jié)構(gòu)本身能直接增加堆體孔隙率,長期改善堆體通風條件,為好氧微生物提供充足氧氣,促進/加速好氧腐熟進程,提高堆肥腐熟速率,以更快地降低植物毒性;另一方面,又會造成負面影響:氧化改性秸稈生物炭的發(fā)達孔隙結(jié)構(gòu),在堆肥初期易吸附水分和有機物而被堵塞,使局部區(qū)域空氣流通受阻,形成厭氧微環(huán)境,促進生成有機酸,導(dǎo)致植物毒性升高,抑制種子發(fā)芽(發(fā)芽指數(shù)降低)。
17、同時增加引入氨化過磷酸鈣(氨化消除過磷酸鈣的酸性以避免添加時因其ph過低而抑制微生物活性),其提供的水溶性磷可直接滿足微生物(枯草芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌)的需求,快速激活微生物活性,加速纖維素、木質(zhì)素的降解,縮短有機物分解周期,提高腐熟速率;并且,其激活的微生物可分解初期堵塞氧化改性秸稈生物炭孔隙的有機物,促進/利于氧化改性秸稈生物炭的孔隙保持通暢以充分發(fā)揮改善通風的作用,有效削弱甚至抵消氧化改性秸稈生物炭所造成的負面影響;進而協(xié)同提高堆肥腐熟速率。
1.一種復(fù)合有機肥的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合有機肥的制備方法,其特征在于,所述氧化改性秸稈生物炭由稻草秸稈經(jīng)500±10℃炭化2-2.3h后,再經(jīng)28-30wt%雙氧水溶液氧化處理1.8-2.2h制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合有機肥的制備方法,其特征在于,所述氨化過磷酸鈣的制備方法為:將過磷酸鈣和尿素按質(zhì)量比1:(0.1-0.15)混勻,加水至含水率21-24%,于80-85℃下攪拌反應(yīng)2-2.5h,烘干后粉碎,即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合有機肥的制備方法,其特征在于,所述黃孢原毛平革菌懸液的制備方法為:將黃孢原毛平革菌點接至pda培養(yǎng)基上培養(yǎng)3d,刮取孢子制備菌懸液,調(diào)其濃度至2-3×108個/ml,即得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合有機肥的制備方法,其特征在于,所述枯草芽孢桿菌活化液的制備方法為:按重量份計,將1份枯草芽孢桿菌與1份紅糖及23-25份32-35℃溫水混勻,靜置活化28-32min,即得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合有機肥的制備方法,其特征在于,所述枯草芽孢桿菌的活菌數(shù)為4.7-5.4×108/g。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合有機肥的制備方法,其特征在于,s1中,所述動物糞便包括豬糞、雞糞和羊糞,且三者的質(zhì)量比為1:(1-1.5):(1-1.5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合有機肥的制備方法,其特征在于,s4中,堆肥發(fā)酵期間,前兩周,每周翻堆2-3次,以后每周翻堆1-2次。
9.一種復(fù)合有機肥,其特征在于,采用如權(quán)利要求1至8任一項所述的制備方法制得。