蕉秆有机复合肥及其制备方法与流程

本发明涉及一种肥料，具体涉及蕉秆有机复合肥及其制备方法。

背景技术：

在植物和动物生产过程中以及人类消费和生活过程中产生的对原生产系统或原所有者无原使用价值的残余物，即所谓的废物；蕉秆便是其中之一种。南方一些专业农场或农业片区，大规模连片种植香蕉，每年产生大量香蕉秆，含水量达90％以上，又粗又重，堆积成垛，用之无方，弃之为害，很难处理。

技术实现要素：

本发明的目的在于利用香蕉生产中产生的废弃的残余物，制备一种肥力强，无污染，多功能的蕉秆有机复合肥。

本发明的另一个目的是提供蕉秆有机复合肥的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：蕉杆有机复合肥包括：蕉秆25-60重量份，磷矿粉10-35重量份，桐饼3-18重量份，菜子饼2-15重量份，桐油5-18重量份，BFA粉(腐植酸)0.1-5重量份。

优选，蕉杆有机复合肥原料包括：蕉秆35-50重量份，磷矿粉14-25重量份，桐饼6-12重量份，菜子饼5-10重量份，桐油8-12重量份，BFA粉(腐植酸)0.5-1重量份。

根据本发明的一个实施方案，所述原料包括蕉秆50重量份，磷矿粉14重量份，桐饼6重量份，菜子饼5重量份，桐油12重量份，人畜尿12重量份，BFA粉1重量份。

根据本发明的另一个实施方案，所述原料包括蕉秆45重量份，磷矿粉23重量份，桐饼8重量份，菜子饼6重量份，桐油8重量份，人畜尿9.5重量份，BFA粉0.5重量份。

根据本发明的又一个实施方案，所述原料包括蕉秆35重量份，磷矿粉25重量份，桐饼10重量份，菜子饼10重量份，桐油9重量份，人畜尿10.5重量份，BFA粉0.5重量份。

根据本发明的再一个实施方案，所述原料包括蕉秆40重量份，磷矿粉18重量份，桐饼12重量份，菜子饼8重量份，桐油10重量份，人畜尿11.5重量份，BFA粉0.5重量份。

本技术方案的制备方法，包括如下步骤：

(A)碎粉物料：将蕉杆碎成(例如至直径1.5mm以内，优选0.5～1.5mm)蕉杆粒，并任选地将桐饼、菜子饼、BFA粉碎粉(例如至10-200目，优选至60-100目)，备用；

(B)焖煮饼粉：将桐饼粉放进锅内，加水淹其表面焖煮，例如加水超过1cm左右，先用大火后用文火焖煮(例如20分钟～1小时，优选30分钟)，多次翻拨，使水分子逐渐气化，进入饼粉体内，达到0.8以上(例如0.8-1.0)的饱和度；

(C)以油换水：将桐油添加到饱和饼粉中，用文火煎熬(例如20分钟～1小时，优选30分钟)，不时翻动，均匀受热，液体气化，水油易位，使水饱和饼粉变成桐油饱和饼粉；

(D)趁热壅堆：将桐油饱和饼粉趁热壅积成堆，在空气中慢慢冷却，把热温保持足够长的时间，以抑制被吸纳的桐油重新析出，使之在室温下得到一过饱和桐油饼粉；

(E)尿液浸泡将人畜尿掺和到步骤(D)所得桐油饼粉中，搅拌均匀，在池(缸)内浸泡3d以上(例如3-7天，优选3-5天)，桐油饼粉和人畜尿充分反应，改变各自对一些肥料的不良反应和拮抗作用，去掉尿液的臊臭和桐油对微生物的抑制伤害作用；饼粉软化变黏，更为好用；

(F)初步发酵：将菜子饼粉、BFA粉掺和到步骤(E)所得尿油饼粉中，拌和均匀，湿浸5d以上(例如5-10天，优选5-7天)，让其表面长出能分泌出酶，产生化学物，可分解有机植物油的菌丝，对饼粉进行最初阶段的发酵；

(G)深度腐解：将全部物料混合一起，加水和匀，用初步发酵的饼粉作发酵引剂，在土陶围子中展开并行复合多重发酵7天以上(例如7-10天)，经过喜氧高温发酵，兼气降湿发酵发酵，厌氧熟化发酵这三个阶段的迭加腐解即成。

优选地，在粉碎物料之前，包括：

剖片减水：将蕉杆剖成薄片(厚度0.2-1.0cm，优选约0.5cm左右)，晾晒到空地上减水至薄片含水量降到50％左右。

桐油还饼是桐油浸透桐饼粉，恢复到接近鲜桐粉的含油状态，增加养分含量，俗称“儿回娘始”。

本技术方案的制备方法，所述发酵在土陶围子中进行，所述土陶围子是一个或多个联建的“冂”形构筑物，由用陶土砖卧砌而成眠墙构成；底部和/或侧壁设有通气凹槽和升温凹槽；通气凹槽内放置风管，升温凹槽内放置加热管，槽面铺盖蜂窝状的透气铁板；加热管与太阳能热水器连接，风管与空压机送气嘴连接；土陶墙的顶部开有密封沟，沟内注水；顶部任选设置密封盖，通过盖的封闭，间歇打开，打开进行厌氧发酵，兼气发酵，有氧发酵。

关于土陶围子，可以参见本申请人的公开专利201410577842.3、201410314692.7等，这些申请全文并入到本申请中。土陶围子是一个或多个联建的“冂”形构筑物，其分三层：里层系陶土砖眠墙(厚约40-50cm，优选约45cm，外层为水泥护墙(厚约35cm-45cm，优选约40cm)，中间是填充粗砂碎石的透气层(厚约10-30cm，优选约15cm)；底部和/或侧壁设有通气凹槽和升温凹槽(槽深、宽各5-15cm，优选约10cm)；通气凹槽内放置风管，升温凹槽内放置加热管，槽面任选铺盖蜂窝状的透气铁板；加热管与太阳能热水器连接，风管与空压机送气嘴连接；土陶墙的顶部开有密封沟，沟内注水，顶部任选设置密封盖(例如盖板或塑料布)。通过盖的封闭、间歇打开、打开可进行厌氧发酵、兼气发酵、有氧发酵，其中密封盖的边缘沉入水中可进行厌氧发酵，间歇性地揭开(例如打开6-12小时再密封6-12小时以此循环)密封盖(例如盖板或塑料布)可进行兼气发酵，揭开密封盖(盖板或塑料布)并送气通风，可进行有氧发酵；单“冂”联建的规模根据实际需要确定，例如可以是1-100个п形的构筑物，例如2-10个冂形的构筑物联建。土陶围子的内部安放反应器(酸相反应器和甲烷反应器)，用于观察其中发生的产酸相反应和产甲烷相反应。“п”高1.5～2m，宽2.5～3m，两侧壁间距1.5～2m。发酵优选在30-50℃下进行。发酵时，将所要发酵物料以及水拌合均匀，放入土陶围子，在土陶围子设置的加热管内通入热水，在风管内通入空气，进行发酵。土陶围子任选设置湿度计、温度计、pH计分别用于监控湿度、温度和酸碱度。

优选地，土陶围子发酵过程包括大约1天～2天(约24-48小时，例如36小时)的从环境温度(例如约0-35℃，例如约20℃)到约50±3℃的好氧快速升温期，大约需要2天～4天(约48～96小时，例如60小时)的从约50±3℃到约73±3℃的好氧高温发酵期(喜氧高温发酵)，大约需要1天到2天(约24小时～48小时，例如28～30小时)的从约73±3℃到68±3℃的兼气降温发酵期(兼气降温发酵)，大约需要一天半到3天(约36小时～72小时，例如40～60小时)的从约68±3到50±3℃的厌氧熟化发酵期(厌氧熟化发酵)。

本技术方案所述陶土砖，是一种用陶土特制的砖，其长约50cm，宽约30cm，厚约20cm。陶土矿物成分复杂，颗粒大小不一，常含砂粒、粉砂和粘土等，具吸水性和吸附性，加水后有可塑性。因其颜色不纯，仅用于陶器制造。陶土砖是一种特殊的建筑陶器，密度低，具有双气孔结构，用于构筑发酵围子，可收到极佳的分解熟化效果，为用其它物料构筑的发酵池所不及。

本技术方案所用原料的特点和作用如下：

本技术方案所用蕉秆，系采摘香蕉后的废弃物，其干物质中，含有机质60％左右，含钾量8％以上。在我国南方的广东、海南、广西、云南等省，蕉秆分布广泛，廉价易得，是制造有机肥料的理想料源，可消除种植区内蕉秆成灾的问题，并可弥补我国钾肥资源的严重不足。

本技术方案所用磷矿粉，由磷矿石磨碎而成。取代磷肥直接使用，只要含磷量大于18％的次矿就行。磷矿粉在发酵过程中，供给微生物扩繁必需的磷元素，产生黄腐酸；下地后还能不断转化成有效磷。这是一项创新的磷肥生产技术。我国中低品位磷矿多，采用次矿参与发酵，可节能环保，降低生产成本，减少磷矿资源消耗。

本技术方案所用桐饼，桐子榨油后的残渣，尚含油3.1％-6.6％，又含全氮2.94％，全磷0.43％，全押1.21％，还含有多种微量元素，是一种养分完全，肥效持久的有机肥料。因含有能引起动物胃肠炎的毒性皂甙，故不作饲料。此种有毒成分在油中溶度小，故桐饼的毒性远比桐油要大。

本技术方案所用菜子饼，油菜子取油后的废渣，含全氮4.6％，全磷2.48％，全钾1.4％，尚含一定量的菜子油，是一种养分完全，肥效持久的有机肥料。但碳氮比(C/N)较低，易矿质化；迟效性；有芳香气味，容易招引地下害虫。

本技术方案所用桐油，从桐子中榨取的一种干性油，属于我国特产。桐油含α-桐酸77％，亚油酸10％，油酸9％，除少量饱和脂肪酸和不皂化物外，绝大部分是植物的营养素，在腐植酸及土壤水分和植物体内酶的作用下，可被分解为多种能被植物吸收的物质。桐油是一种绝佳的肥料料源，和桐饼掺和，即所谓儿回娘胎，能增加桐饼养分含量，提高其肥用价值。

本技术方案所用人畜尿，是人和/或家畜肾脏的排泄液。主要成分有尿素、尿酸、马尿酸及无机盐。腐熟后，尿素分解生成碳酸铵，呈碱性，易被作物吸收，肥效较快，可作追肥施用。作为分散介质与桐油掺和，桐油分散其中，成为一种白色乳状液，可变良改性。

本技术方案所用BFA粉，即生物腐植酸粉，是一种天然有机聚合物。含大量酚羟基，羟基，羧基等活性基团，有效成分独特，好氧菌、兼气菌和厌氧菌共生，黄腐酸和微生物并存，发酵功能比常见的腐熟剂更强。其作发酵剂用，可展开并行复合多重发酵，物料升温快，腐解过程短，腐熟充分。

本申请中，“任选地”表示进行或不进行后面所述的操作。

本发明的有益效果：

本发明以蕉秆为主要原料，辅以磷矿石和各具特色的配料，有机质含量为52％-55％，氮磷钾含量为10％以上，具有突出的营养优势。经焖煮饼粉、以油换水和趁热壅堆，分步制作，多重发酵，无机元素平和转化，有机质发生重要质变，生成水溶性有机质和16％黄腐酸在内的多种营养元素，其营养优势更加突出，营养含量利用率比纯化肥高40％-60％。

本发明制备工艺简单，设备投资少，易于工业化生产，这对消除香蕉种植区内蕉秆成灾问题，弥补我国钾肥资源的严重不足和避免减少磷矿资源的浪费，具有积极现实意义。

本发明原料含有桐酸和皂素等成分，经分解合成后，与相应成分相互作用，可灭杀地老虎、土狗子、土白蚁和根线虫等地下害虫，兼具生物农药的作用，还有培肥地力，健康土壤等多重功能。

附图说明

图1为本发明的土陶围子示意图；

图2为本发明的土陶围子截面图。

其中1 为密封沟，2 为土陶砖眠墙(土陶砖横放砌成的墙)，3 为透气层(填充粗砂碎石)，4为水泥护墙，5 为湿度计，6 为温度计，7 为PH计，8 为产甲烷相反应器，9 为产酸相反应器，10 为密封盖，11 为通气凹槽和升温凹槽(凹槽气(暖)管)，12 为太阳能供热系统，13 为储热水箱，14 为温度传感器，15 为加热管。

具体实施式

本发明蕉秆有机复合肥原料包括：蕉秆35-50重量份，磷矿粉14-25重量份，桐饼6-12重量份，菜籽饼5-12重量份，桐油8-12重量份，人畜尿9.5-12重量份，BFA粉0.5-1重量份；其制备方法，包括如下步骤：

(1)剖片减水 将蒋蕉秆剖成0.5cm左右的薄片，晾晒到空地上减水。

(2)碎粉物料 待薄片含水量降到50％左右时，将其碎成直径1.5mm以内的蕉秆粒，并将桐饼、菜子饼、BFA粉分别粉碎到60-100目，备用。

(3)焖煮饼粉：将桐饼粉放进锅内，加水淹其表面，超过1cm左右，先用大火后用文火焖煮约30分钟，多次翻拨，使水分子逐渐气化，进入饼粉体内，达到0.8以上(例如0.8-1.0)的饱和度；

(4)以油换水：将桐油添加到饱和饼粉中，用文火煎熬约30分钟，不时翻动，均匀受热，液体气化，水油易位，使水饱和饼粉变成桐油饱和饼粉；

(5)趁热壅堆：将桐油饱和饼粉趁热壅积成堆，在空气中慢慢冷却，把热温保持足够长的时间，以抑制被吸纳的桐油重新析出，使之在室温下得到一过饱和桐油饼粉；

(6)尿液浸泡 将人畜尿掺和到步骤(5)所得桐油饼粉中，搅拌均匀，在池(缸)内浸泡3d以上(例如3-5d)，桐油饼粉和人畜尿充分反应，改变各自对一些肥料的不良反应和拮抗作用，去掉尿液臊臭和桐油对微生物的抑制伤害作用；饼粉软化变黏，更为好用。

(7)初步发酵 将菜子饼粉、BFA粉掺和到步骤(6)所得尿油饼粉中，拌和均匀，湿浸5d以上(例如5-7d)，让其表面长出能分泌出酶，产生化学物，可分解有机植物油的菌丝，对饼粉进行最初阶段的发酵。

(8)深度腐解 将全部物料混合在一起，加水和匀，用初步发酵的饼粉作发酵引剂，在土陶围子中进行并行复合多重发酵7d以上(例如7-10d)，经喜氧高温发酵，兼气降温发酵，厌氧熟化发酵这三个阶段的迭加腐解后，包装即成。

其中发酵在图1、图2所示的土陶围子中进行，其中1为密封沟，2为土陶砖眠墙(土陶砖横放砌成的墙)，3为透气层(填充粗砂碎石)，4为水泥护墙，5为湿度计，6为温度计，7为PH计，8为产甲烷相反应器，9为产酸相反应器，10为密封盖，11为凹槽气(暖)管，12为太阳能供热系统，13为储热水箱，14为温度传感器，15为加热管。土陶围子是单个或多个联建的“冂”形构筑物，由三层组成：里层系土陶砖眠墙2(厚约40～50厘米)，外层为水泥护墙4(厚约35～45厘米)，中间是填充粗砂碎石的透气层3(厚约20～30厘米)；底部和侧壁设有通气凹槽和升温凹槽11(深、宽各8-12厘米)；通气凹槽内放置风管，升温凹槽内放置加热管15，槽面铺盖蜂窝状的透气铁板；加热管与太阳能供热系统12(太阳能加热器，其与储热水箱13连接，储热水箱中设置温度传感器14)连接，风管与空压机送气嘴连接；土陶墙顶部开有密封沟1，沟内注水，顶部设置密封盖(盖板或塑料布)10，通过盖10的封闭、间歇打开、打开可分别进行厌氧发酵、兼性发酵、好氧发酵；土陶围子的内部为反应池(设有产甲烷相反应器8，产酸相反应器9)，供堆放发酵物料，在其中发生产酸相反应和产甲烷相反应；“п”高1.5～2米，宽2.5～3米，两壁间距1.5～2m；土陶围子任选设置湿度计5、温度计6、pH计7，分别用于监测堆料的湿度、温度和酸碱度；单“п”联建的规模视实际需要确定。

实施例1-4

如上述方法制备的蕉秆有机复合肥，原料配方具体参数见下表：

应用试验例

选取地理位置临近，土壤、气候条件相似的玉米地3块，对45％洋丰复合肥和本实施例1蕉杆有机肥进行相关试验，结果如后表：

表1 玉米试验室内考种数据与产量结果

表2显示，实施例1所述蕉杆有机肥，能促使玉米正常发育，充分发挥生长优势，籽粒多且饱满，增产效果特别明显，具有很强的市场竞争力。