一种生物质高效有机肥的制作方法

1.本发明涉及有机肥技术领域。具体地说是一种生物质高效有机肥。


背景技术：

2.目前市场上的有机肥品种有很多，但相比化肥而言，仅施肥有机肥的农作物产量很低，从而致使农民较依赖化肥。由于过量的使用化肥，造成了土壤板结、酸化、碱化、贫瘠化，土壤的ph与某些害虫的生存环境有关，酸化或碱化会导致喜酸或喜碱害虫的增多，从而致使农作物虫害增多，虫害增多又必须使用大量农药灭虫，致使土壤受了药害，农产品农残严重；另外，由于土壤容易受工业污水排放等工业污染，导致农田中重金属超标；这些都对人类的健康造成了极大的危害。现有有机肥大多具有肥效低、产量低，不能去除农产品的农残，控制不住农产品的重金属，土壤改良缓慢等缺陷；因此，要解决上述问题，开发一种增产效果好于化肥，且对土壤药害、板结、酸化和贫瘠等问题具有显著改良作用的有机肥是关键。


技术实现要素：

3.为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种增产肥效优于化肥，且能够改良土壤问题的生物质高效有机肥，以解决目前因化肥使用过度导致的土壤药害、板结、酸化、碱化、贫瘠化以及农副产品农药残留和重金属超标的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
5.一种生物质高效有机肥，由如下重量份的各组分混合发酵制备得到：畜禽粪便600～700重量份、可溶性硅水3～10重量份、无水硼砂1～5重量份、钼酸铵0.01～0.02重量份、过磷酸钙10～25重量份、黄腐酸钾5～17重量份、秸秆粉200～300重量份和中药提取液6～15重量份。本发明中的秸秆粉是小麦、玉米、大豆或棉花等农作物的秸秆中的一种或两种及两种以上经粉碎后混合而成的；硼砂经发酵后，其硼元素能够更好地被植物吸收，使植物减少疾病，并增加对土壤中其它营养元素的吸收；加入的钼酸铵以及可溶性硅水中的硅元素在发酵过程中与发酵原料中的其它元素协同配合，能够促进中药提取液中活性成分更好地发挥作用，使得植物更好地吸收土壤中的营养元素，提高有机肥的肥效，同时能够使板结的土壤变得松软。
6.上述生物质高效有机肥，畜禽粪便为猪、鸡、牛和羊的粪便中的一种或两种及两种以上的组合，畜禽粪便的水分含量为40wt～50wt％。
7.上述生物质高效有机肥，可溶性硅水由水溶性硅肥和水混合后配制得到，且可溶性硅水中硅的含量大于或等于0.01wt％且小于或等于0.05wt％；水溶性硅肥中sio2的含量大于或等于50wt％。
8.上述生物质高效有机肥，无水硼砂的纯度大于或等于99.5wt％。
9.上述生物质高效有机肥，钼酸铵的纯度大于或等于99wt％。
10.上述生物质高效有机肥，中药提取液的制备方法为：
11.步骤(1)：将决明子、金银花、半夏、瓜藤、防风、板蓝根、茯苓、艾草、甘草和苍术分别粉碎后混合均匀，得到混合中药原料；瓜藤为南瓜藤、丝瓜藤、地瓜藤或黄瓜藤中的一种或两种及两种以上的混合；
12.步骤(2)：将混合中药原料置于容器中，并向容器中加入可溶性硅水，搅拌均匀后进行蒸煮；
13.步骤(3)：蒸煮结束后，沥渣挤干，弃去滤渣，剩余液体即为中药提取液；在本发明中，滤渣也可以作为发酵原料参与发酵形成生物质高效有机肥。
14.上述生物质高效有机肥，步骤(1)中，混合中药原料中：决明子的质量分数为5～10wt％，金银花的质量分数为1～5wt％，半夏的质量分数为8～12wt％，瓜藤的质量分数为10～20wt％，防风的质量分数为8～12wt％，板蓝根的质量分数为10～20wt％，茯苓的质量分数为2～8wt％，艾草的质量分数为10～20wt％，甘草的质量分数为10～20wt％，苍术的质量分数为2～8wt％；
15.步骤(2)中，混合中药原料与可溶性硅水的质量之比为1:1～3；蒸煮的温度为60～80℃，蒸煮的时间为6～8天，蒸煮过程中始终保持水面没过混合中药原料；可溶性硅水由水溶性硅肥和水混合后配制得到，且可溶性硅水中硅的含量大于或等于0.01wt％且小于或等于0.05wt％；水溶性硅肥中sio2的含量大于或等于50wt％。采用低温蒸煮的方法提取得到的中药提取液中含有大量的矿物质元素及具有生物催化活性的成分，这种中药提取液作为生物质高效有机肥的发酵原料，不仅能够催化发酵的进行，而且有利于发酵得到综合肥力较高的生物质高效有机肥，这种生物质高效有机肥能够促进土壤中有益微生物的繁殖，改善土壤微生物环境，提高土壤地力，有效降解土壤中农药残留、固化和沉降土壤中的重金属，促进农作物增产。如果蒸煮温度过低或者蒸煮时间不足，不利于具有生物催化活性物质的释放和生成，但如果蒸煮温度过高或者蒸煮时间太久，则可能会降低活性物质的催化活性。
16.上述生物质高效有机肥，混合中药原料中：决明子的质量分数为7wt％，金银花的质量分数为3wt％，半夏的质量分数为10wt％，瓜藤的质量分数为15wt％，防风的质量分数为10wt％，板蓝根的质量分数为15wt％，茯苓的质量分数为5wt％，艾草的质量分数为15wt％，甘草的质量分数为15wt％，苍术的质量分数为5wt％；
17.步骤(2)中，混合中药原料与可溶性硅水的质量之比为1:1.5；蒸煮的温度为70℃，蒸煮的时间为7天。采用本发明的方法制得的中药中提取液，能加速发酵混合原料中的各物质的发酵进程，快速升高发酵温度，杀死粪便中的有害虫卵；使得发酵后得到的有机肥中具有更多有利于促进土壤中农药分解的成分，并且使得该有机肥能够参与固化和沉降土壤中的重金属，并扩繁土壤中的有益菌群，增加土壤对吸收二氧化碳，从而起到改良土壤增加农作物产量的效果。
18.上述生物质高效有机肥，畜禽粪便600重量份、可溶性硅水5重量份、无水硼砂2重量份、钼酸铵0.015重量份、过磷酸钙15重量份、黄腐酸钾10重量份、秸秆粉290重量份和中药提取液10重量份。
19.上述生物质高效有机肥，发酵方法为：先将畜禽粪便、可溶性硅水、无水硼砂、钼酸铵、过磷酸钙、黄腐酸钾、秸秆粉和中药提取液混合后搅拌均匀，得到混合发酵原料；然后在气温大于或等于5℃且小于或等于40℃的环境下，将混合发酵原料堆积在室内或者大棚内
进行有氧发酵(不要让雨淋到)，发酵温度控制在60～80℃；发酵10～20天即可得到生物质高效有机肥。
20.本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
21.本发明提供的生物质高效有机肥肥效高，在相同的种植条件下，其肥效能超越化肥，使农作物相比使用化肥增产20％-48％；同时该生物质高效有机肥能够有效解决农副产品农药残留的问题、以及农副产品重金属超标的问题并解决土壤药害、板结、酸化、贫瘠问题，从而解决食品安全问题。
22.本发明通过向畜禽粪便和秸秆粉中加入中药提取、可溶性硅水以及硼砂、钼酸铵、过磷酸钙和黄腐酸钾等组分进行混合发酵，使发酵得到的生物质高效有机肥在用于果蔬等农作物时，能够促进土壤及作物中有机磷农药大分子链-磷脂键的断裂，使原有不溶于水的高毒性农药大分子转变成无毒、可溶于水的小分子，从而实现农药残留的彻底去除。
23.中药提取液的加入可以协同其它矿物质元素将土壤中的重金属固化沉降；主要原因为：本发明制备的中药提取液参与发酵后得到的有机肥，与土壤混合后，在有机肥的作用下与土壤中的重金属发生了类似成矿作用的反应，使得土壤中的重金属元素被固化生成为不能被植物吸收的物质，从而阻止农作物对重金属的吸收，达到降低农作物重金属的效果。
24.土壤地力是指土壤微生物的指标，动态地反应土壤可持续转化供给矿物质养分的能力。农家肥在与其他组分混合并经充分发酵后形成的有机肥能够提高土壤生物有益菌的数量和丰度。而发酵原料肥中特定添加量的各矿物质元素在土壤中能够更好促进有机肥中活性成分的作用发挥，将必需矿物质元素转化成有利于土壤中生物菌利用的有机成分，进一步扩繁土壤生物的丰度，从而更有效地促进作物吸收成长，提高农作物产量。
附图说明
25.图1a本发明实施例中普通化肥追肥法采收的甲品种辣椒结果情况实拍图；
26.图1b本发明实施例中施加生物质高效有机肥采收的甲品种辣椒结果情况实拍图；
27.图2本发明实施例中采用不同追肥方法采收的乙品种辣椒结果情况实拍图；
28.图3本发明实施例中采用不同追肥方法的小麦长势情况实拍图。
具体实施方式
29.本实施例中生物质高效有机肥，由如下质量的各组分混合后发酵制备得到：畜禽粪便600kg、可溶性硅水5kg、硼砂溶液2kg、钼酸铵溶液15g、过磷酸钙15kg、黄腐酸钾10kg、秸秆粉290kg和中药提取液10kg。
30.其中畜禽粪便为鸡粪，且鸡粪中水分含量为50wt％；可溶性硅水由水溶性硅肥和水混合后配制得到，且可溶性硅水中硅的含量等于0.05wt％；水溶性硅肥中sio2的含量大于或等于50wt％；本实施例中所用的水溶性硅肥均购自山东金润梓生物科技有限公司，规格为25kg；无水硼砂的纯度等于99.5wt％；钼酸铵的纯度大于99wt％；秸秆粉是玉米秸秆经粉碎后制备得到。
31.中药提取液的制备方法为：步骤(1)：将决明子、金银花、半夏、瓜藤、防风、板蓝根、茯苓、艾草、甘草和苍术分别粉碎后混合均匀，得到混合中药原料；混合中药原料中：决明子的质量分数为7wt％，金银花的质量分数为3wt％，半夏的质量分数为10wt％，瓜藤(为南瓜
藤)的质量分数为15wt％，防风的质量分数为10wt％，板蓝根的质量分数为15wt％，茯苓的质量分数为5wt％，艾草的质量分数为15wt％，甘草的质量分数为15wt％，苍术的质量分数为5wt％。
32.步骤(2)：将混合中药原料置于容器中，并向容器中加入可溶性硅水，可溶性硅水由水溶性硅肥和水混合后配制得到，且可溶性硅水中硅的含量等于0.025wt％；水溶性硅肥中sio2的含量大于或等于50wt％；混合中药原料与可溶性硅水的质量之比为1:1.5；搅拌均匀后进行蒸煮；蒸煮的温度为70℃，蒸煮的时间为7天。
33.步骤(3)：蒸煮结束后，沥渣挤干，弃去滤渣，剩余液体即为中药提取液。
34.将上述各组分按照上述配比混合后搅拌均匀，得到混合发酵原料；然后将混合发酵原料堆积在室内或者大棚内进行有氧发酵(整个发酵过程中，发酵环境的气温为10～26℃)，控制其发酵温度在60～80℃之间，发酵10天即可得到生物质高效有机肥。
35.对本实施例中的生物质高效有机肥在根除农药残留、控制重金属超标方面的作用进行测试：
36.将本实施例中生物质高效有机肥用于内蒙古兴安盟科右前旗哈拉黑的龙洋19号大米的种植中，施肥量为120kg/亩；对收获后的龙洋19号大米分别进行农药残留和重金属残留检测，其中，农残检测方法参照gb23200.113-2018的方法；龙洋19号大米的农药残留检测结果如表1.1至表1.3所示；龙洋19号大米的重金属残留检测结果如表2所示；从表1.1至表1.3以及表2中可以看出，采用本实施例中的生物质高效有机肥种植的龙洋19号大米中未检测到农药残留，且未检测到汞、镉、铅、砷的重金属残留，铬的残留量较低，符合国家标准。
37.本发明研究人员还将本实施例中生物质高效有机肥用于吉林省延边龙井市东盛涌镇的延边大米吉粳816的种植中，施肥量为120kg/亩；并按照gb23200.9-2016中的方法对收获后延边大米吉粳816的农药残留进行检测；检测结果显示采用本实施例中的生物质高效有机肥种植的延边大米吉粳816中未检测到农药残留，检测结果见表3.1至表3.4；另外，本发明研究人员还将该生物质高效有机肥用于小麦(检测结果见表4.1至表4.3)、野生榛子(检测结果见表5.1至表5.3)、平欧大榛子(检测结果见表6.1至表6.3)、苹果梨(检测结果见表7.1至表7.8)以及神谷11号小米(检测结果见表8.1至表8.3)的种植中，且收获的农产品中均为检测到农药残留；本实施例中，各检测结果的各表中，nd均代表未检出。
38.表1.1龙洋19号大米的农残检测结果
[0039][0040]
表1.2龙洋19号大米的农残检测结果(续表1.1)
[0041][0042]
表1.3龙洋19号大米的农残检测结果(续表1.2)
[0043][0044]
表2龙洋19号大米的重金属残留检测结果
[0045][0046]
表3.1延边大米吉粳816的农残检测结果
[0047][0048]
表3.2延边大米吉粳816的农残检测结果(续表3.1)
[0049][0050]
表3.3延边大米吉粳816的农残检测结果(续表3.2)
[0051][0052]
表3.4延边大米吉粳816的农残检测结果(续表3.3)
[0053][0054]
表4.1小麦的农残检测结果
[0055][0056]
表4.2小麦的农残检测结果(续表4.1)
[0057][0058]
表4.3小麦的农残检测结果(续表4.2)
[0059][0060]
表5.1野生榛子的农残检测结果
[0061][0062]
表5.2野生榛子的农残检测结果(续表5.1)
[0063][0064]
表5.3野生榛子的农残检测结果(续表5.2)
[0065][0066]
表6.1平欧大榛子的农残检测结果
[0067][0068]
表6.2平欧大榛子的农残检测结果(续表6.1)
[0069][0070]
表6.3平欧大榛子的农残检测结果(续表6.2)
[0071][0072]
表7.1苹果梨的农残检测结果
[0073][0074]
表7.2苹果梨的农残检测结果(续表7.1)
[0075][0076]
表7.3苹果梨的农残检测结果(续表7.2)
[0077][0078]
表7.4苹果梨的农残检测结果(续表7.3)
[0079][0080]
表7.5苹果梨的农残检测结果(续表7.4)
[0081][0082]
表7.6苹果梨的农残检测结果(续表7.5)
[0083][0084]
表7.7苹果梨的农残检测结果(续表7.6)
[0085][0086]
表7.8苹果梨的农残检测结果(续表7.7)
[0087][0088]
表8.1神谷11号小米的农残检测结果
[0089][0090]
表8.2神谷11号小米的农残检测结果(续表8.1)
[0091][0092]
表8.3神谷11号小米的农残检测结果(续表8.2)
[0093][0094]
对本实施例中的生物质高效有机肥在提高农作物产量方面的作用进行测试：
[0095]
将本实施例中生物质高效有机肥用于辣椒的种植中，选择甲和乙两种辣椒品种进行测试，生物质高效有机肥的施肥量为200kg/亩；图1a为普通化肥追肥法采收的甲品种辣椒结果情况实拍图，图1b为施加本实施例中生物质高效有机肥采收的甲品种辣椒结果情况实拍图；图2为乙品种辣椒采用不同追肥方法结果情况实拍图，图中左边为普通化肥追肥法采收的辣椒，右边为施加本实施例中生物质高效有机肥采收的辣椒；从图中可以看出，相比采用常规的追肥方法【化肥追肥法】，产量均有显著提高；结果见表9所示。
[0096]
表9
[0097]
组别平均结果个数平均产量增产率甲-有机肥22.3个/株131.2g/株37.1％甲-化肥16个/株95.7g/株
‑‑‑
乙-有机肥19.3个/株72.6g/株48.5％乙-化肥12个/株48.9g/株
‑‑‑
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另外，还将本实施例的生物质高效有机肥用于小麦的种植中，相比施用普通化肥
的麦苗，施用生物质高效有机肥的小麦长势更好，见图3。经多次试验发现，使用本实施中的生物质高效有机肥能够使板结的土壤在二至三年内大大提高土壤地力【土壤中的有机质含量提升，且两年后板结土中逐渐出现了蚯蚓】，并能有效吸收空气中的二氧化碳。
[0099]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。