一种多效合一的生态肥及其制备方法与流程

1.本发明属于生态肥料技术领域，具体涉及一种多效合一的生态肥及其制备方法。

背景技术：

2.肥料为农作物生长提供必要的营养成分，对农产品的产量及其品质起到至关重要的作用，在农业产业投资中占有较大份额。生态肥料是有机固体废弃物(包括有机垃圾、秸秆、人、畜、禽粪便、饼粕、农副产品和食品加工产生的固体废弃物)经微生物发酵、除臭和完全腐熟后制作而成的有机肥料。富含多种功能性微生物和丰富的微量元素，可以改良土壤结构，对作物生长起到营养、调理和保健作用。
3.目前普遍认为未腐熟堆肥生物的c/n比过高(25:1或更高)，所含的有机质没有达到足够稳定，施入土壤之后对农作物生长产生一些不利影响，如阻碍农作物对氨的吸收、造成农作物缺氧；而c/n比过低，施入土壤后会造成大量氨气的产生，对农作物生长有毒害作用。未腐熟的堆肥在施入土壤后一段时间，由于堆肥中的有机质尚未分解完全，从而引起由生物在土壤中继续剧烈活动而导致氧的缺乏，容易在农作物根区形成厌氧条件，增加土壤中某些重金属离子的溶解，影响农作物的正常生长。一般情况下，农作物生长过程中施用的肥料中的氮肥都采用尿素，所以，为了协调好肥料中c/n比，需要开发一种高效的碳肥以满足农作物对碳的需求迫在眉睫。
4.目前，秸秆、树木和一些水果渣木等被废弃无人处理，不仅对环境造成一定的污染，还会造成资源的浪费。如何将秸秆等废弃资源返还给农田，增加土壤输入，改良土壤结构，是当前我国农业发展迫切需要解决的问题之一。其中，农林废弃物炭化还田技术将成为重要的途径之一。生物炭基生态肥是农林废弃物炭化还田技术的应用之一，生物炭基生态肥集化肥的速效性、有机肥的缓释性、微量元素肥的特效性，微生物肥的增效性于一体，代表了新型肥料的发展方向。生物炭基生态肥不仅能够提高化肥利用率，降低农业成本，减少化肥对环境的污染，而且能提高农产品的质量，改善单施化肥造成的农农作物口感不好的不良后果。
5.公开号为cn102108035a的中国专利公开了一种有机无机控释肥，由有机无机复混肥和控释肥复混而成。该肥料通过有机肥和控释肥两种缓效肥料的叠加效应，有效解决了有机肥或控释肥在植物旺盛生长期不能满足植物对养分的大量需求的问题，减少施肥次数，降低人工成本。但是该专利中的有机碳原料是一些化学品，长期使用该有机无机控释肥或多或少地会带来一定程度的污染和破坏土壤的结构，而且肥效单一，不利于农作物生产。

技术实现要素：

6.为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种多效合一的生态肥及其制备方法。该生态肥中多种组分的协同配合，通过多途径多层次保障农作物对碳肥、氮肥、微量元素的吸收和利用，大大提高农作物的产量。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种多效合一的生态肥，包括以下重量份原料：生物炭28-42份、腐植酸12-33份、水苏糖18-30份、氨基酸8-20份、海藻精15-25份、微藻8-15份、磷铵6-18份、硫酸钾5-15份和微量元素1-5份。
9.进一步的，所述腐植酸为天然风化煤中的腐植酸。
10.进一步的，所述微量元素为铁、硼、锌、硒中任一种或多种组合。
11.进一步的，一种上述多效合一的生态肥的制备方法，包括以下步骤：
12.(1)利用破碎机将废弃甘蔗渣、树木、秸秆进行粉碎，粉碎后再进行干燥处理，得初级生物炭原料；
13.(2)将步骤(1)中处理后的初级生物炭原料经加入裂解炭化炉，在炉内依次完成烘干、裂解炭化，得木炭粉；
14.(3)将步骤(2)中制备好的木炭粉与腐植酸、水苏糖、氨基酸、海藻精混合后堆放至发酵池内进行发酵，得发酵混合料；
15.(4)将步骤(3)中制备的发酵混合料烘干，再与微藻、磷铵、硫酸钾和微量元素混合后送入转鼓造粒机内，使混合物在转鼓造粒机内进行造粒；
16.(5)将步骤(4)中造粒完成的肥料颗粒通过热风管道烘干，之后送入除臭室进行吸附除臭，至肥料颗粒无明显气味；
17.(6)将步骤(5)中除臭后的颗粒按需求规格称量包装，即得所述多效合一的生态肥。
18.进一步的，所述步骤(1)中初级生物炭原料的目数为60-80目。
19.进一步的，所述步骤(2)中裂解炭化的温度为250-400℃，裂解炭化的时间为45-90min。
20.进一步的，所述步骤(3)中发酵时间为7-14天。
21.进一步的，所述步骤(4)中烘干的温度为30-50℃，烘干时间为1-3天。
22.进一步的，所述步骤(5)中烘干的温度为30-40℃，肥料颗粒含水量不超过18％。
23.与现有技术相比，本发明具备的积极有益效果在于：
24.(1)本发明的生物炭是通过天然废弃的甘蔗渣、树木、秸秆等通过高温裂解炭化制备而成的，不仅解决了废弃甘蔗渣、树木、秸秆等造成的环境污染和资源浪费问题，而且其制备的生物炭与天然碳素水苏糖之间协同作用，可诱导农作物抗病性、提高碳氮比、作为碳水化合物被农作物直接吸收利用，从而提高生态肥的利用率。
25.(2)本发明生态肥中的氨基酸可以在光合作用下通过农作物叶茎表面吸收，直接进入农作物体内合成蛋白质和核酸，组成农作物的各种器官，可维持和强化作物的生命活力，给农作物直接提供营养；腐植酸能与土壤中的金属离子离合，有利于营养元素向农作物传送，并能改良土壤结构，有利于农作物的生长；海藻精能够活化微量元素，对土壤中磷酸盐及多数微量元素的拮抗作用，有利于农作物对微量元素的吸收，同时提高农作物体内多种酶的活性，增强农作物代谢活动，有利于植物生长发育及均衡生长，增强植物抗逆性能，提高植物对干旱、寒冷、病虫害等的抵抗能力；微藻能直接固定大气中的氮气，通过叶面为农作物提供氮肥，同时减少空气中的氮颗粒，有效减轻空气雾霾。本发明生态肥通过上述各个成分之间的协同增效作用，改良土壤结构，通过多途径多层次保障农作物对碳肥、氮肥、微量元素的吸收和利用，从而提高农作物的产量。
具体实施方式
26.为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合较佳的实施例对本发明作进一步说明。
27.实施例1
28.一种多效合一的生态肥，包括以下重量份原料：生物炭28份、天然风化煤中的腐植酸22份、水苏糖20份、氨基酸18份、海藻精15份、微藻8份、磷铵12份、硫酸钾10份和微量元素铁1份(所述微量元素为铁、硼、锌、硒中任一种或多种组合)。
29.一种多效合一的生态肥的制备方法，包括以下步骤：
30.(1)利用破碎机将废弃甘蔗渣、树木、秸秆进行粉碎，粉碎后再进行干燥处理，得目数为60目的初级生物炭原料；
31.(2)将步骤(1)中处理后的初级生物炭原料加入裂解炭化炉，在炉内依次完成烘干、裂解炭化，裂解炭化的温度为250℃，裂解炭化的时间为90min，得木炭粉；
32.(3)将步骤(2)中制备好的木炭粉与腐植酸、水苏糖、氨基酸、海藻精混合后堆放至发酵池内进行发酵，发酵时间为7天，得发酵混合料；
33.(4)将步骤(3)中制备的发酵混合料烘干，烘干的温度为30℃，烘干时间为3天，再与微藻、磷铵、硫酸钾和微量元素混合后送入转鼓造粒机内，使混合物在转鼓造粒机内进行造粒；
34.(5)将步骤(4)中造粒完成的肥料颗粒通过热风管道烘干，烘干的温度为30℃，肥料颗粒含水量不超过18％，之后送入除臭室进行吸附除臭，至肥料颗粒无明显气味；
35.(6)将步骤(5)中除臭后的颗粒按需求规格称量包装，即得所述多效合一的生态肥。
36.实施例2
37.一种多效合一的生态肥，包括以下重量份原料：生物炭32份、天然风化煤中的腐植酸16份、水苏糖23份、氨基酸12份、海藻精17份、微藻11份、磷铵9份、硫酸钾12份和微量元素硼2份(所述微量元素为铁、硼、锌、硒中任一种或多种组合)。
38.一种多效合一的生态肥的制备方法，包括以下步骤：
39.(1)利用破碎机将废弃甘蔗渣、树木、秸秆进行粉碎，粉碎后再进行干燥处理，得目数为70目的初级生物炭原料；
40.(2)将步骤(1)中处理后的初级生物炭原料加入裂解炭化炉，在炉内依次完成烘干、裂解炭化，裂解炭化的温度为300℃，裂解炭化的时间为80min，得木炭粉；
41.(3)将步骤(2)中制备好的木炭粉与腐植酸、水苏糖、氨基酸、海藻精混合后堆放至发酵池内进行发酵，发酵时间为8天，得发酵混合料；
42.(4)将步骤(3)中制备的发酵混合料烘干，烘干的温度为35℃，烘干时间为2.5天，再与微藻、磷铵、硫酸钾和微量元素混合后送入转鼓造粒机内，使混合物在转鼓造粒机内进行造粒；
43.(5)将步骤(4)中造粒完成的肥料颗粒通过热风管道烘干，烘干的温度为32℃，肥料颗粒含水量不超过18％，之后送入除臭室进行吸附除臭，至肥料颗粒无明显气味；
44.(6)将步骤(5)中除臭后的颗粒按需求规格称量包装，即得所述多效合一的生态肥。
45.实施例3
46.一种多效合一的生态肥，包括以下重量份原料：生物炭36份、天然风化煤中的腐植酸28份、水苏糖27份、氨基酸16份、海藻精22份、微藻13份、磷铵15份、硫酸钾7份和微量元素锌3份(所述微量元素为铁、硼、锌、硒中任一种或多种组合)。
47.一种多效合一的生态肥的制备方法，包括以下步骤：
48.(1)利用破碎机将废弃甘蔗渣、树木、秸秆进行粉碎，粉碎后再进行干燥处理，得目数为80目的初级生物炭原料；
49.(2)将步骤(1)中处理后的初级生物炭原料加入裂解炭化炉，在炉内依次完成烘干、裂解炭化，裂解炭化的温度为330℃，裂解炭化的时间为70min，得木炭粉；
50.(3)将步骤(2)中制备好的木炭粉与腐植酸、水苏糖、氨基酸、海藻精混合后堆放至发酵池内进行发酵，发酵时间为9天，得发酵混合料；
51.(4)将步骤(3)中制备的发酵混合料烘干，烘干的温度为40℃，烘干时间为2天，再与微藻、磷铵、硫酸钾和微量元素混合后送入转鼓造粒机内，使混合物在转鼓造粒机内进行造粒；
52.(5)将步骤(4)中造粒完成的肥料颗粒通过热风管道烘干，烘干的温度为35℃，肥料颗粒含水量不超过18％，之后送入除臭室进行吸附除臭，至肥料颗粒无明显气味；
53.(6)将步骤(5)中除臭后的颗粒按需求规格称量包装，即得所述多效合一的生态肥。
54.实施例4
55.一种多效合一的生态肥，包括以下重量份原料：生物炭40份、天然风化煤中的腐植酸33份、水苏糖27份、氨基酸8份、海藻精19份、微藻9份、磷铵6份、硫酸钾15份和微量元素锌、硒4份(所述微量元素为铁、硼、锌、硒中任一种或多种组合)。
56.一种多效合一的生态肥的制备方法，包括以下步骤：
57.(1)利用破碎机将废弃甘蔗渣、树木、秸秆进行粉碎，粉碎后再进行干燥处理，得目数为80目的初级生物炭原料；
58.(2)将步骤(1)中处理后的初级生物炭原料加入裂解炭化炉，在炉内依次完成烘干、裂解炭化，裂解炭化的温度为360℃，裂解炭化的时间为60min，得木炭粉；
59.(3)将步骤(2)中制备好的木炭粉与腐植酸、水苏糖、氨基酸、海藻精混合后堆放至发酵池内进行发酵，发酵时间为11天，得发酵混合料；
60.(4)将步骤(3)中制备的发酵混合料烘干，烘干的温度为45℃，烘干时间为1.5天，再与微藻、磷铵、硫酸钾和微量元素混合后送入转鼓造粒机内，使混合物在转鼓造粒机内进行造粒；
61.(5)将步骤(4)中造粒完成的肥料颗粒通过热风管道烘干，烘干的温度为37℃，肥料颗粒含水量不超过18％，之后送入除臭室进行吸附除臭，至肥料颗粒无明显气味；
62.(6)将步骤(5)中除臭后的颗粒按需求规格称量包装，即得所述多效合一的生态肥。
63.实施例5
64.一种多效合一的生态肥，包括以下重量份原料：生物炭42份、天然风化煤中的腐植酸12份、水苏糖30份、氨基酸20份、海藻精25份、微藻15份、磷铵18份、硫酸钾5份和微量元素
铁、硼、锌5份(所述微量元素为铁、硼、锌、硒中任一种或多种组合)。
65.一种多效合一的生态肥的制备方法，包括以下步骤：
66.(1)利用破碎机将废弃甘蔗渣、树木、秸秆进行粉碎，粉碎后再进行干燥处理，得目数为60目的初级生物炭原料；
67.(2)将步骤(1)中处理后的初级生物炭原料加入裂解炭化炉，在炉内依次完成烘干、裂解炭化，裂解炭化的温度为400℃，裂解炭化的时间为45min，得木炭粉；
68.(3)将步骤(2)中制备好的木炭粉与腐植酸、水苏糖、氨基酸、海藻精混合后堆放至发酵池内进行发酵，发酵时间为14天，得发酵混合料；
69.(4)将步骤(3)中制备的发酵混合料烘干，烘干的温度为50℃，烘干时间为1天，再与微藻、磷铵、硫酸钾和微量元素混合后送入转鼓造粒机内，使混合物在转鼓造粒机内进行造粒；
70.(5)将步骤(4)中造粒完成的肥料颗粒通过热风管道烘干，烘干的温度为40℃，肥料颗粒含水量不超过18％，之后送入除臭室进行吸附除臭，至肥料颗粒无明显气味；
71.(6)将步骤(5)中除臭后的颗粒按需求规格称量包装，即得所述多效合一的生态肥。
72.试验例
73.1、试验时间：2021年4月-2021年10月。
74.2、试验地点：河南省南阳市某玉米试验基地。
75.3、处理对象：
76.处理对象1：普通复合生态肥料
77.处理对象2：实施例5中肥料(其他实施例试验结果与实施例5基本相近，在此仅以实施例5为代表试验处理对象)
78.4、测定目标：玉米成熟期，每处理随机选取三个点，没点连续10穗，测定其穗行数、行粒数、穗长、穗粗、百粒数，并脱粒测产，估算亩产量，具体测试结果如表1所示。
79.表1使用不同肥料玉米成熟时期的生长情况
[0080][0081]
由表1中的数据可以看出，与普通复合肥料相比，使用本发明的多效合一生态肥可以使玉米穗粒数和百粒重增加，说明了本发明的多效合一生态肥明显具有增产的作用。
[0082]
以上已将发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本技术范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

技术特征：

1.一种多效合一的生态肥，其特征在于，包括以下重量份原料：生物炭28-42份、腐植酸12-33份、水苏糖18-30份、氨基酸8-20份、海藻精15-25份、微藻8-15份、磷铵6-18份、硫酸钾5-15份和微量元素1-5份。2.根据权利要求1所述的多效合一的生态肥，其特征在于，所述腐植酸为天然风化煤中的腐植酸。3.根据权利要求1所述的多效合一的生态肥，其特征在于，所述微量元素为铁、硼、锌、硒中任一种或多种组合。4.一种如权利要求1-3任一项所述多效合一的生态肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用破碎机将废弃甘蔗渣、树木、秸秆进行粉碎，粉碎后再进行干燥处理，得初级生物炭原料；(2)将步骤(1)中处理后的初级生物炭原料经加入裂解炭化炉，在炉内依次完成烘干、裂解炭化，得木炭粉；(3)将步骤(2)中制备好的木炭粉与腐植酸、水苏糖、氨基酸、海藻精混合后堆放至发酵池内进行发酵，得发酵混合料；(4)将步骤(3)中制备的发酵混合料烘干，再与微藻、磷铵、硫酸钾和微量元素混合后送入转鼓造粒机内，使混合物在转鼓造粒机内进行造粒；(5)将步骤(4)中造粒完成的肥料颗粒通过热风管道烘干，之后送入除臭室进行吸附除臭，至肥料颗粒无明显气味；(6)将步骤(5)中除臭后的颗粒按需求规格称量包装，即得所述多效合一的生态肥。5.根据权利要求4所述的多效合一的生态肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中初级生物炭原料的目数为60-80目。6.根据权利要求4所述的多效合一的生态肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中裂解炭化的温度为250-400℃，裂解炭化的时间为45-90min。7.根据权利要求4所述的多效合一的生态肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中发酵时间为7-14天。8.根据权利要求4所述的多效合一的生态肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中烘干的温度为30-50℃，烘干时间为1-3天。9.根据权利要求4所述的多效合一的生态肥的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中烘干的温度为30-40℃，肥料颗粒含水量不超过18％。

技术总结

本发明公开了一种多效合一的生态肥及其制备方法，所述多效合一的生态肥包括以下重量份原料：生物炭28-42份、腐植酸12-33份、水苏糖18-30份、氨基酸8-20份、海藻精15-25份、微藻8-15份、磷铵6-18份、硫酸钾5-15份和微量元素1-5份。该生态肥中多种组分的协同配合，通过多途径多层次保障农作物对碳肥、氮肥、微量元素的吸收和利用，大大提高农作物的产量。大大提高农作物的产量。