一种碱性有机肥及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种碱性有机肥及其制备方法与应用，制备方法为：将农作物秸秆进行预处理；将预处理后秸秆与鸡粪、猪粪、茶粕、黄腐酸钾混合后堆肥发酵，得到秸秆有机肥和预处理废液；向预处理废液中添加腐殖酸原粉后进行加热与固液分离，得到滤液A，向所得滤液A中加入氯化钙使其中的有机物沉淀，得混合物B；将石灰石、白云石、磷酸二氢铵、甲壳素混合，得混合物C；最后将秸秆有机肥与混合物B、C混合均匀，得到碱性有机肥。本发明专利技术得到的碱性有机肥既具有传统有机肥的功能，还具有抗酸化、抗重茬等功能性，应用在连作种植中可增加作物产量。

An alkaline organic fertilizer and its preparation method and Application

The present invention provides an alkaline organic fertilizer and its preparation method and application. The preparation method includes: pretreatment of crop straw; composting and fermentation of pretreated straw mixed with chicken manure, pig manure, tea meal and potassium fulvic acid to obtain straw organic fertilizer and pretreated waste liquor; heating and solid-liquid separation after adding humic acid raw powder to pretreated waste liquor to obtain filtrate A, which is then applied to the waste liquor. Calcium chloride was added to filtrate A to precipitate the organic matter in it and get mixture B. Limestone, dolomite, ammonium dihydrogen phosphate and chitin were mixed to get mixture C. Finally, straw organic fertilizer was evenly mixed with mixture B and C to get alkaline organic fertilizer. The alkaline organic fertilizer has the functions of traditional organic fertilizer, acidification resistance and stubble resistance, and can increase crop yield when applied in continuous cropping.

【技术实现步骤摘要】
一种碱性有机肥及其制备方法与应用
本专利技术涉及农用肥料
，特别涉及一种碱性有机肥及其制备方法与应用。
技术介绍
连作种植与轮作种植相反，是指在同一田地上一年内或连年种植相同作物的种植方式。作物连作种植会产生连作障碍，主要是因为作物自毒作用，土壤有益微生物减少、有害微生物增加导致的土传病害加重、土壤性质变坏、次生盐渍化及土壤酸化严重等问题造成的。作物根系分泌或植株分解产生的一些有机物质，如香草酸、丁香酸、阿魏酸、肉桂酸等，对作物生长产生抑制作用，造成作物长势不佳甚至减产。由于连作种植形成了特殊的土壤环境，使固氮菌、根瘤菌、光合菌、放线菌、硝化细菌、氨化细菌、菌根真菌等有益微生物的生长繁殖受到抑制，而有害微生物大量滋生，土壤的微生物区系发生变化。特别是保护地蔬菜和复种指数高，一年四季不歇地，病虫害源不断积累，导致土传病害发生较重。在片面地追求高产的诱惑下，大量施入高含量的化学肥料和未经腐熟的动物粪便、人粪尿等，导致土壤中盐分过量。因为这些盐分不能被充分淋溶，所以大量积聚在土壤耕层中，就产生了土壤次生盐渍化及酸化，从而降低了PH值，影响了土壤养分的有效性，引发生理性病害。碱性有机肥主要的方法是向农业废弃物(如农作物秸秆)中引入致碱性微生物，通过发酵降解而成。碱性有机肥中有机质含量高，能够疏松土壤，提高土壤透气性，促进土壤微生物的活性，增强土壤肥水渗透力，改善农产品品质；能中和土壤酸性，降低土壤盐度，沉淀土壤化感物质，抑制土壤有害微生物，缓解连作障碍。相较于传统的施用生石灰，具有施用简单及对土壤环境影响小等优势。中国农作物秸秆年产量约为7亿吨左右，剩余秸秆除了造纸、作饲料或饲料原料、造肥还田等，每年有大量秸秆被直接焚烧，污染又浪费。随着国家禁止露天焚烧秸秆政策的实施，大量秸秆亟待处理，急需发展新的技术手段，资源化利用秸秆。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种碱性有机肥及其制备方法与应用，其目的是利用废弃农作物秸秆制备出可以改良土壤、促进植物生长、适合于在连作种植中应用的碱性有机肥。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种碱性有机肥的制备方法，包括如下步骤：(1)将农作物秸秆进行粉碎和过筛，将过筛后秸秆以1～20％的质量比加入到浓度为1～15％的碱溶液中，搅拌均匀后在80～121℃下加热10～60min，再进行冷却和固液分离，得到预处理秸秆与预处理废液；(2)将步骤(1)所得预处理秸秆的pH值调至中性后与鸡粪、猪粪、茶粕、黄腐酸钾按质量比为70：5～20：5～20：1～15：1～15的比例进行堆肥发酵，发酵完成后进行粉碎和过筛，得到秸秆有机肥；(3)向步骤(1)所得预处理废液中添加质量比为10～30％的腐殖酸原粉，搅拌均匀后加热至沸腾再进行固液分离，取滤液A待用；其中，加热时间为30～60min；(4)向步骤(3)所得滤液加入氯化钙至沉淀完全，经过滤、烘干、粉碎和过筛，得到混合物B；(5)将石灰石、白云石、磷酸二氢铵和甲壳素按质量比为30：10～40：10～40：5～15的比例混合均匀，得到混合物C；(6)将步骤(2)所得秸秆有机肥、步骤(4)所得混合物B以及步骤(5)所得混合物C按质量比为50：10～40：10～40的比例混合均匀，得到碱性有机肥。优选地，步骤(1)中所述碱溶液包括氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液。优选地，步骤(2)中所述堆肥发酵在堆肥发酵装置中进行，所述发酵装置的转速为30-60转/分钟，所述堆肥发酵的发酵温度为55～65℃，发酵时间为7-30天。优选地，步骤(3)中所述腐殖酸原粉中腐殖酸含量≥30％。优选地，步骤(4)中所述烘干温度为80-120℃，烘干时间为6-10小时。优选地，步骤(5)中所述磷酸二氢铵总养分含量≥60％。优选地，步骤(5)中所述石灰石与所述白云石的纯度均大于90％。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种碱性有机肥，所述有机肥由上述方法制备而成。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种上述有机肥或由上述制备方法制得的有机肥在连作种植中的应用。优选地，所述连作种植为大棚作物连作种植。本专利技术提供的碱性有机肥的制备方法中，步骤(1)将农作物秸秆进行粉碎和过筛，将过筛后秸秆以1～20％的质量比加入碱液中，秸秆与碱液的质量比高于该比例可能导致秸秆不能被碱液充分浸润。碱液的浓度为1-15％，当碱液浓度低于1％时，效果变差；高于15％时会增加成本以及后续处理难度。然后将浸有秸秆的碱液搅拌均匀后在80～121℃下加热10～60min，再进行冷却和固液分离，得到预处理秸秆与预处理废液；加热处理可以加快反应，有利于进行快速处理秸秆。步骤(3)中向步骤(1)所得预处理废液中添加质量比为10～30％的腐殖酸原粉，搅拌均匀后加热至沸腾再进行固液分离，取滤液A待用。预处理废液中有残留的碱，可与腐殖酸在加热条件下反应，形成水溶性腐殖酸。步骤(4)中向步骤(3)所得滤液加入氯化钙至沉淀完全，经过滤、烘干、粉碎和过筛，得到混合物B。加入氯化钙后生产木质素钙、腐殖酸钙等沉淀。本专利技术的上述方案有如下的有益效果：本专利技术提供的碱性有机肥的制备方法中将农作物秸秆进行粉碎和过筛，再进行预处理，预处理后的秸秆与鸡粪、猪粪、茶粕、黄腐酸钾按比例进行混合后再次粉碎、过筛。粉碎和过筛的步骤可保证堆肥发酵过程中具有良好的透气性，有利于微生物的增殖，提高发酵过程中有机肥的加工效率。本专利技术的秸秆经过碱液加热处理，将大部分木质素从秸秆中分离出来，秸秆结构遭到破坏后，其中的纤维素更容易被环境中的微生物分解，堆肥中有机成分分解更为彻底，腐殖质含量高。本专利技术中预处理废液中的残碱通过与腐殖酸原粉进行中和，得到水溶性的木质素盐与腐殖酸盐混合溶液，再通过添加氯化钙形成不溶性的木质素钙盐与腐殖酸钙盐，将无机碱性成分转变为有机碱性成分，能缓冲土壤pH，防止土壤酸化、板结。本专利技术提供的碱性有机肥由多种天然有机质堆制而成，含有多种氨基酸、腐殖酸等成分，含有钙、镁等营养元素，可改良土壤，促进作物生长。茶粕中含有的茶皂素可作为生长调节剂，茶皂素与甲壳素还具有抑菌杀虫的作用。本专利技术提供的碱性有机肥有机质含量高，含有多种弱碱性碳酸盐、磷酸盐，可有效缓冲土壤酸化，且释放出的钙、镁离子可沉淀化感物质，降低土壤盐度，缓解连作障碍，适合连作种植。碳酸盐与土壤中H+反应释放出的二氧化碳，特别适用于大棚连作种植，可提高棚内二氧化碳浓度，提高作物产量。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。实施例1(1)将过2mm筛的水稻秸秆以10％的添加量加入到浓度为4％的氢氧化钾溶液中，100℃加热30min，待冷却至20℃后进行固液分离，得预处理秸秆与预处理废液。(2)将预处理秸秆的pH调至中性后与鸡粪、猪粪、茶粕、黄腐酸钾以70：10：10：5：5的比例在发酵装置中进行堆肥发酵，发酵装置内转子的转速为30转/分钟，发酵完成后粉碎过2mm筛，得秸秆有机肥；其中，堆肥发酵的发酵温度为60℃，发酵时间为30天。(3)向预处理废液中添加20％的腐殖酸原粉，搅拌均匀后加热至沸腾，加热时间为40min，而后进行固液分离，取滤液A待用。(4)向滤液A中添加氯化钙至沉淀完全，过滤、烘干、粉碎后过2mm筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性有机肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将农作物秸秆进行粉碎和过筛，将过筛后秸秆以1～20％的质量比加入到浓度为1～15％的碱溶液中，搅拌均匀后在80～121℃下加热10～60min，再进行冷却和固液分离，得到预处理秸秆与预处理废液；(2)将步骤(1)所得预处理秸秆的pH值调至中性后与鸡粪、猪粪、茶粕、黄腐酸钾按质量比为70：5～20：5～20：1～15：1～15的比例进行堆肥发酵，发酵完成后进行粉碎和过筛，得到秸秆有机肥；(3)向步骤(1)所得预处理废液中添加质量比为10～30％的腐殖酸原粉，搅拌均匀后加热至沸腾再进行固液分离，取滤液A待用；其中，加热时间为30～60min；(4)向步骤(3)所得滤液加入氯化钙至沉淀完全，经过滤、烘干、粉碎和过筛，得到混合物B；(5)将石灰石、白云石、磷酸二氢铵和甲壳素按质量比为30：10～40：10～40：5～15的比例混合均匀，得到混合物C；(6)将步骤(2)所得秸秆有机肥、步骤(4)所得混合物B以及步骤(5)所得混合物C按质量比为50：10～40：10～40的比例混合均匀，得到碱性有机肥。

【技术特征摘要】
1.一种碱性有机肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将农作物秸秆进行粉碎和过筛，将过筛后秸秆以1～20％的质量比加入到浓度为1～15％的碱溶液中，搅拌均匀后在80～121℃下加热10～60min，再进行冷却和固液分离，得到预处理秸秆与预处理废液；(2)将步骤(1)所得预处理秸秆的pH值调至中性后与鸡粪、猪粪、茶粕、黄腐酸钾按质量比为70：5～20：5～20：1～15：1～15的比例进行堆肥发酵，发酵完成后进行粉碎和过筛，得到秸秆有机肥；(3)向步骤(1)所得预处理废液中添加质量比为10～30％的腐殖酸原粉，搅拌均匀后加热至沸腾再进行固液分离，取滤液A待用；其中，加热时间为30～60min；(4)向步骤(3)所得滤液加入氯化钙至沉淀完全，经过滤、烘干、粉碎和过筛，得到混合物B；(5)将石灰石、白云石、磷酸二氢铵和甲壳素按质量比为30：10～40：10～40：5～15的比例混合均匀，得到混合物C；(6)将步骤(2)所得秸秆有机肥、步骤(4)所得混合物B以及步骤(5)所得混合物C按质量比为50：10～40：10～40的比例混合均匀，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭石勇，文亚雄，谭武贵，张冬雪，邱尧，
申请(专利权)人：湖南泰谷生态工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43