一种富碳有机肥料制备方法

技术领域

本发明属于有机肥料技术领域，具体涉及一种富碳有机肥料制备方法。

背景技术

有机肥料大多以动物粪便/植物下脚料为基础原料，经过微生物发酵处理，将蛋白质、纤维素、半纤维素、木质素等大分子有机物分解成小分子有机物，同时利用发酵过程中产生的高温杀死物料中的有害病原菌、杂草种子、虫卵等有害物质。发酵后所得产品一般有机质30％-40％，氮磷钾总养分3％-5％，同时含有适量的中微量元素，施入土壤后可增加土壤有机质，改善土壤团粒结构，增加土壤透气性、保水性、保肥性，提高养分综合利用率，对于提高作物产量、改善作物品质有良好的促进作用。

目前常规生产有机肥的方法由以下几中：

1、槽式好氧发酵：利用动物粪便(鸡粪、猪粪、羊粪、牛粪、马粪等)/植物源(秸秆、米糠、稻壳、木薯渣、蘑菇渣等)，添加专门的发酵菌液/菌粉，调整物料碳氮比(25-30:1)及水分(60％-65％)，在专门的发酵池里进行发酵。是一种比较节约场地的发酵工艺，肥料的厚度一般在1.5-1.6米之间，也可以达到3米，不过厚度越高，槽宽就要越大，对翻抛设备的配置要求就越高。

2、条垛式堆肥发酵：利用动物粪便(鸡粪、猪粪、羊粪、牛粪、马粪等)/植物源(秸秆、米糠、稻壳、木薯渣、蘑菇渣等)，添加专门的发酵菌液/菌粉，调整物料碳氮比(25-30:1)及水分(60％-65％)，按要求堆成长条垛，覆盖塑料膜。发酵过程中需要倒垛2-3次。条垛式堆肥发酵工艺相对于槽式好氧发酵工艺所需要的面积要大，单位面积的生产能力只有槽式好氧发酵的三分之一，也就是说发酵同样重量的原料，条垛式堆肥所用的场地面积大约需要槽式好氧发酵工艺的三倍。

3、酵罐发酵：利用动物粪便(鸡粪、猪粪、羊粪、牛粪、马粪等)/植物源(秸秆、米糠、稻壳、木薯渣、蘑菇渣等)，添加专门的发酵菌液/菌粉，对水分和碳氮比要求较低。是最省场地的一种发酵工艺，自动化程度、发酵腐熟度也是最高的，缺点就是成本太高。

普通有机肥有机质(有机碳)含量低，需要大量使用才能发挥改良土壤的作用，肥效缓慢、投入量大、使用成本高等不足，本发明通过改进原材料结合罐体螯合发酵技术，生产的富碳有机肥料，有机碳含量高、部分水溶性有机碳可直接被作物根系吸收，不溶性有机碳持续改良土壤，激活土壤有益微生物菌群，在微生物分解下逐步释放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种富碳有机肥料制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种富碳有机肥料制备方法，包括如下步骤：

S1：原料准备；

S2：按照配比将原料进行混合；

S3：添加专用腐熟发酵菌，调节物料水分；

S4：通过搅龙输送至塔式发酵罐，进行腐熟发酵；

S5：将发酵料出仓后堆放到阳光房，进行陈化；

S6：有机肥料成品。

本发明中，优选的，所述原料选择有机质丰富的草炭土、腐植酸、黄腐酸、豆粕，所述原料的混合配比为3份草炭土、3份腐植酸、1份黄腐酸和2份豆粕。

本发明中，优选的，所述专用腐熟发酵菌为枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和酵母菌，物料水分调节至60％-65％。

本发明中，优选的，所述腐熟发酵的时间为7-10天，最高温度可达60-65度，持续通风、搅拌进行好氧发酵。

本发明中，优选的，所述腐熟发酵过程严格控制水分、空气、pH值和碳氮比，让物料达到充分腐熟，杀灭原料中病原菌、杂草种子、虫卵，腐熟发酵过程中各种大分子有机物被充分分解，降解成小分子有机物，即富含水溶性有机碳。

本发明中，优选的，所述腐熟发酵分两个阶段，温度升高阶段和高温阶段，所述温度升高阶段中有机肥腐熟温度上升到45℃，主要以放线菌、真菌和细菌为主，主要分解糖类和淀粉，高温阶段：腐熟温度达到45℃以上，嗜温微生物被抑制，嗜热主导，可溶解的有机物继续被氧化分解，复杂的有机物纤维素、半纤维素、蛋白质和木质素也开始被分解，48℃-55℃左右嗜热真菌和放线菌开始被分解；55℃-65℃左右嗜热细菌和放线菌开始被分解；65-75℃左右大多微生物已经不能适应。

本发明中，优选的，所述陈化过程中将部分难分解的有机物进一步分解，微生物活性下降，堆肥腐熟需氧量降低，温度下降，肥堆逐渐趋于稳定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：所选原材料安全、环保、无污染，发酵腐熟菌剂为专用发酵菌，整个发酵过程无臭味、无污染。所得产品有机质含量高(富含高活性有机碳)，同时富含多种矿物质营养元素，养分全面均衡，施用后可补充土壤中碳源，提高土壤有机质、活化土壤、培肥地力，促进作物根系发达、提高养分利用率，增加作物产量，改善作物品质，提高作物抗逆能力。

附图说明

图1为本发明的步骤图；

图2为本发明的含碳量检测图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-图2，本发明提供如下技术方案：一种富碳有机肥料制备方法，包括如下步骤：

S1：原料准备；

S2：按照配比将原料进行混合；

S3：添加专用腐熟发酵菌，调节物料水分；

S4：通过搅龙输送至塔式发酵罐，进行腐熟发酵；

S5：将发酵料出仓后堆放到阳光房，进行陈化；

S6：有机肥料成品。

本实施例中，优选的，原料选择有机质丰富的草炭土、腐植酸、黄腐酸、豆粕，原料的混合配比为3份草炭土、3份腐植酸、1份黄腐酸和2份豆粕。

本实施例中，优选的，专用腐熟发酵菌为枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和酵母菌，物料水分调节至60％-65％。

本实施例中，优选的，腐熟发酵的时间为7-10天，最高温度可达60-65度，持续通风、搅拌进行好氧发酵。

本实施例中，优选的，腐熟发酵过程严格控制水分、空气、pH值和碳氮比，让物料达到充分腐熟，杀灭原料中病原菌、杂草种子、虫卵，腐熟发酵过程中各种大分子有机物被充分分解，降解成小分子有机物，即富含水溶性有机碳。

本发明中，优选的，腐熟发酵分两个阶段，温度升高阶段和高温阶段，温度升高阶段中有机肥腐熟温度上升到45℃，主要以放线菌、真菌和细菌为主，主要分解糖类和淀粉，高温阶段：腐熟温度达到45℃以上，嗜温微生物被抑制，嗜热主导，可溶解的有机物继续被氧化分解，复杂的有机物纤维素、半纤维素、蛋白质和木质素也开始被分解，48℃-55℃左右嗜热真菌和放线菌开始被分解；55℃-65℃左右嗜热细菌和放线菌开始被分解；65-75℃左右大多微生物已经不能适应。

本实施例中，优选的，最佳腐熟温度为55℃，这是因为大多微生物在该温度最活跃，最易分解有机物，病菌、虫卵、杂草种子大多数会被杀死。

本实施例中，优选的，陈化过程中将部分难分解的有机物进一步分解，微生物活性下降，堆肥腐熟需氧量降低，温度下降，肥堆逐渐趋于稳定。

实验例1：

富碳有机肥料在玉米上试验效果

试验目的：通过试验验证富碳有机肥料在玉米上应用后对玉米生长及产量的影响。

试验材料：

供试肥料：富碳生物有机肥料；缓控释复合肥

供试作物：玉米

试验地点：吉林省吉林市永吉县

试验设计

施肥方法：

作为基肥使用，5月2日采用机械施肥，当天播种，复合肥为缓控释肥料，一次性施肥免追肥，所有肥料底肥一次性施入。

调查内容：

每个处理内选择3个区域进行试验调查。

7月初进行田间调查并测量功能叶片长宽、茎秆粗细、植株高度、根系长度。

10月初玉米晚熟期后每个处理区域内选取5个点，每个点1平方米进行测产。

试验结果与分析：

对玉米生长指标的影响

从上表可看出使用富碳生物有机肥作为底肥的玉米植株在叶片大小、植株茎秆粗度、株高、根系大小均优于对照(单独使用复合肥)。

对玉米产量指标的影响

从上表可以看出使用富碳生物有机肥作为底肥的玉米成熟后玉米穗长度、行数、行粒数、穗粒数及百粒重均优于对照(单独使用复合肥)。

对玉米产量的影响

结论：

玉米底肥使用富碳生物有机肥搭配复合肥使用，玉米长势健壮，产量比对照(单独使用复合肥)每亩增加153斤，增产优势明显。

植物碳养分不仅来自二氧化碳经叶绿素光合转化这个“通道”，还来自根系从土壤中吸收的另一通道。叶片吸收转化是碳积累的主力军，而土壤碳养分能对土壤三种肥力(即物理肥力，化学肥力、生物肥力)产生连环促进和能量传递，促成土壤对肥料的二次加工，从而直接影响叶吸通道的光合转化效率，起到四两拨千斤的作用。

土壤有机质是天然的“碳库”，但是由于几十年的大化肥使用，忽视了有机肥的投入，导致土壤有机质普遍匮乏，这也是导致土壤板结、荒漠化、盐碱化严重，导致农作物普遍根系衰弱、亚健康，病害频发。

有机质里的碳不能直接被植物吸收，只有通过生化作用逐渐微量地分解出小分子水溶有机碳，这才是真实的植物碳养分。肥料中碳养分含量决定该肥料的有机肥效，因此富碳有机肥料，尤其是富含水溶性有机碳，肥效越突出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。