一种菌渣基有机肥及其制备方法

技术领域

本发明属于有机肥料技术领域，具体地，涉及一种菌渣基有机肥及其制备方法。

背景技术

菌渣是食用菌养殖业产生的主要农业废弃物，随着我国食用菌养殖业的发展，菌渣产量也逐年增多，越来越多菌渣的堆积无疑造成环境的危害。现有技术一般将菌渣进行堆肥处理，使得菌渣中含有的营养物质得以二次利用，降低菌渣的堆积量，减轻环境压力。

如中国专利CN200610045209.5公开的“利用食用菌菌渣制作有机肥的生产方法”，有机肥其基本组分重量比如下：食用菌菌渣40-45，粪便32-46，熟黄豆8-10，玉米胶2-5；其生产方法步骤如下：将菌渣粪便单纯拌后发酵至菌渣腐烂；粉碎腐烂的菌渣、鸡粪并烘干至含水量为5-10％；混入熟黄豆碎粒；混入玉米胶。但是该发明在制造颗粒肥料的过程中菌渣消耗量低，存在有机质在土壤中的转化速率较低，肥效和肥料利用率低的缺点。

因此，本发明提供了一种菌渣基有机肥及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种菌渣基有机肥及其制备方法，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种菌渣基有机肥，包括以下步骤制成：

步骤一、将菌渣、干污泥、果渣、改性菌渣炭和发酵液混合均匀，得发酵物料，搅拌过程中加入水，控制混合料的湿度达46-48％；

步骤二、将发酵物料进行堆放腐熟25-45天，设置堆体高度在2.5-5m，翻肥，保证发酵物料的温度不超过55℃，得腐熟肥；

步骤三、将腐熟肥摊开、放凉，再经粉碎、过筛，得基础肥粒；

步骤四、将聚乙烯醇、腐植酸、马来酸酐和吐温60加入水中，搅拌均匀，得成膜溶液；

步骤五、将基础肥粒置于喷雾转鼓造粒机中，在转动的状态下，将成膜液包覆于基础肥粒表面，然后经烘干，得一种菌渣基有机肥，该有机肥粒径大小为3-5mm。

进一步地，所述菌渣、干污泥、果渣、改性菌渣炭和发酵液的用量比为100g:15-25g:20-30g:15-25g:4-6g。

进一步地，所述改性菌渣炭通过以下步骤制成：

将菌渣烘干后，研磨，过筛300目筛，得菌渣粉；再将菌渣粉、碳化硅、淀粉和水混合均匀，得糊状物，将糊状物以1-3℃/min升温至220℃，保温30min，然后以5-6℃/min升温至400℃，保温4-5h，自然冷却，得改性菌渣炭，其中，菌渣粉、碳化硅、淀粉和水的用量比为100g:0.5-2.5g:5-6g:10-15g。

在上述改性菌渣炭制备过程中，以淀粉为粘结剂，以碳化硅为烧结促进剂，并配合程序烧结的工艺，提高改性菌渣炭的孔径以及孔径分布的均匀性，其原理解释为：首先，获得的糊状物以菌渣粉为基料，淀粉、碳化硅和水为添加剂，填充在基料的间隙中，形成预烧结的网状物，糊状物的各物料间不可避免地存在空隙；其次，在烧结过程中，淀粉发挥成碳剂的作用，发生膨胀，提高菌渣成碳过程中的气体流动，提高菌渣成碳的气孔率以及孔径，同时避免这种膨胀造成的过大的气体流动以及淀粉烧结的无定型的缺点，造成菌渣成碳是孔径的不均性，本发明一方面，使用程序升温(开始以低温升温至220℃，并保温一段时间)，控制淀粉的成碳速度，控制器膨胀速度，另一方面，加入碳化硅烧结促进剂，发挥碳化硅的致密作用，使得淀粉烧结形成的碳紧紧依靠碳化硅形成。

进一步地，所述发酵液为益生菌、红糖、水按照用量比1L:1kg:10kg混合组成，其中，益生菌为绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌按照质量比3-4:1-2混合组成。

进一步地，步骤四中聚乙烯醇、腐植酸、马来酸酐、吐温60、水的质量比为40-65:3-6:0.1-0.25:0.05-0.15:29-55。

进一步地，步骤五中基础肥粒、成膜溶液的质量比为5-6:1。

本发明的有益效果：

本发明以菌渣、干污泥、果渣和改性菌渣炭为发酵物料底物，其中，改性菌渣炭也来源于菌渣，提高了菌渣的使用量，且干污泥、果渣均为废物，降低了本发明的生产成本，且果渣含有的天然的清香味，抑制发酵过程中产生的腐臭气味的产生；同时本发明引入的改性菌渣炭具有多孔性，孔径较大，将其引入发酵物料中，可以使得物料中的含氧量增多，使得发酵物料内气体的流动性更大，促进发酵物料的发酵速度，提高了发酵效果；其次，该改性菌渣炭因多孔性吸附发酵后的营养物质，赋予基础肥粒的缓释能力；且该改性菌渣炭能起到降低土壤板结的作用；最后，本发明针对有机肥存储时间短，易失效的问题，将基础肥粒表面包裹了一层包膜，一方面，延长其存放时间，另一方面，包膜中含有腐殖酸，能够促进土壤对有机质的吸收作用，提高有机质的转化和利用率，提高所得有机肥的肥效。

综上所述，本发明获得的有机肥生产成本低，菌渣利用率高，肥效好。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

改性菌渣炭的制备：

将110g菌渣烘干后，研磨，过筛300目筛，得菌渣粉；再将100g菌渣粉、0.5g碳化硅、5g淀粉和10g水混合均匀，得糊状物，将糊状物以1℃/min升温至220℃，保温30min，然后以5℃/min升温至400℃，保温5h，自然冷却，得改性菌渣炭。

实施例2

改性菌渣炭的制备：

将110g菌渣烘干后，研磨，过筛300目筛，得菌渣粉；再将100g菌渣粉、2.5g碳化硅、6g淀粉和15g水混合均匀，得糊状物，将糊状物以3℃/min升温至220℃，保温30min，然后以6℃/min升温至400℃，保温4h，自然冷却，得改性菌渣炭。

实施例3

一种菌渣基有机肥，包括以下步骤制成：

步骤一、将菌渣、干污泥、果渣、实施例1制备的改性菌渣炭和发酵液混合均匀，得发酵物料，搅拌过程中加入水，控制混合料的湿度达46％，菌渣、干污泥、果渣、改性菌渣炭和发酵液的用量比为100g:15g:20g:15g:4g；发酵液为益生菌、红糖、水按照用量比1L:1kg:10kg混合组成，其中，益生菌为绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌按照质量比3:1混合组成；

步骤二、将发酵物料进行堆放腐熟25天，设置堆体高度在2.5m，翻肥，保证发酵物料的温度不超过55℃，得腐熟肥；

步骤三、将腐熟肥摊开、放凉，再经粉碎、过筛，得基础肥粒；

步骤四、将聚乙烯醇、腐植酸、马来酸酐和吐温60加入水中，搅拌均匀，得成膜溶液；聚乙烯醇、腐植酸、马来酸酐、吐温60、水的质量比为40:3:0.1:0.05:55；

步骤五、将基础肥粒置于喷雾转鼓造粒机中，在转动的状态下，将成膜液包覆于基础肥粒表面，然后经烘干，得一种菌渣基有机肥，基础肥粒、成膜溶液的质量比为5:1，该有机肥粒径大小为3mm。

实施例4

一种菌渣基有机肥，包括以下步骤制成：

步骤一、将菌渣、干污泥、果渣、实施例2制备的改性菌渣炭和发酵液混合均匀，得发酵物料，搅拌过程中加入水，控制混合料的湿度达47％，菌渣、干污泥、果渣、改性菌渣炭和发酵液的用量比为100g:20g:25g:20g:5g；发酵液为益生菌、红糖、水按照用量比1L:1kg:10kg混合组成，其中，益生菌为绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌按照质量比4:1混合组成；

步骤二、将发酵物料进行堆放腐熟30天，设置堆体高度在3m，翻肥，保证发酵物料的温度不超过55℃，得腐熟肥；

步骤三、将腐熟肥摊开、放凉，再经粉碎、过筛，得基础肥粒；

步骤四、将聚乙烯醇、腐植酸、马来酸酐和吐温60加入水中，搅拌均匀，得成膜溶液；聚乙烯醇、腐植酸、马来酸酐、吐温60、水的质量比为50:4:0.15:0.1:45；

步骤五、将基础肥粒置于喷雾转鼓造粒机中，在转动的状态下，将成膜液包覆于基础肥粒表面，然后经烘干，得一种菌渣基有机肥，基础肥粒、成膜溶液的质量比为6:1，该有机肥粒径大小为4mm。

实施例5

一种菌渣基有机肥，包括以下步骤制成：

步骤一、将菌渣、干污泥、果渣、实施例1制备的改性菌渣炭和发酵液混合均匀，得发酵物料，搅拌过程中加入水，控制混合料的湿度达48％，菌渣、干污泥、果渣、改性菌渣炭和发酵液的用量比为100g:25g:30g:25g:6g；发酵液为益生菌、红糖、水按照用量比1L:1kg:10kg混合组成，其中，益生菌为绿色木霉菌、枯草芽孢杆菌按照质量比3:2混合组成；

步骤二、将发酵物料进行堆放腐熟45天，设置堆体高度在5m，翻肥，保证发酵物料的温度不超过55℃，得腐熟肥；

步骤三、将腐熟肥摊开、放凉，再经粉碎、过筛，得基础肥粒；

步骤四、将聚乙烯醇、腐植酸、马来酸酐和吐温60加入水中，搅拌均匀，得成膜溶液；聚乙烯醇、腐植酸、马来酸酐、吐温60、水的质量比为65:6:0.25:0.15:29；

步骤五、将基础肥粒置于喷雾转鼓造粒机中，在转动的状态下，将成膜液包覆于基础肥粒表面，然后经烘干，得一种菌渣基有机肥，基础肥粒、成膜溶液的质量比为6:1，该有机肥粒径大小为5mm。

对比例1

一种菌渣基有机肥，包括以下步骤制成：与实施例4相比，改性菌渣炭替换成菌渣炭，菌渣炭通过以下步骤制成：

菌渣炭的制备：

将110g菌渣烘干后，研磨，过筛300目筛，得菌渣粉；再将100g菌渣粉以1℃/min升温至220℃，保温30min，然后以5℃/min升温至400℃，保温5h，自然冷却，得菌渣炭。

对比例2

一种菌渣基有机肥，包括以下步骤制成：与实施例4相比，将改性菌渣炭删除，其它相同。

实施例6

将实施例3-5和对比例1-2获得的有机肥进行以下性能测试：

肥力测试：

1.试验方法：某蔬菜生产基地；

2.试验品种：大白菜；

3.试验处理：试验设7个处理，2次重复，共14个试验区；每个小区的面积为4.2m×6m，每小区6垄，垄宽30cm，垄间距40cm，采用高垄条播，单行种植，株间距为45cm；每个小区78株；667m

4.空白组不施用肥料，实施例1-3和对比例1-2施用量，50kg/亩；普通肥料组50kg/亩；

5.大白菜品质测定：可溶性糖的测定：大白菜新鲜叶片1.0g，磨碎放入大试管中并加入15mL蒸馏水，放在沸水锅中煮20min后取出冷却，过滤得到的溶液放在100mL容量瓶中，用蒸馏水冲洗残渣数次后，定容至刻度。取待测样品提取液1.0mL，加入蒽酮试剂5mL，同上操作显色测定光密度，重复三次；

Vc值的测定：在50mL锥形瓶中加入1mL标准Vc溶液和9mL 1wt％草酸溶液；另取一个50mL锥形瓶加入10mL草酸为空白对照；用已标定的2,6-二氯酚靛酚滴定至出现粉红色，并且15s内不褪色；记录所用的体积，并计算K值(每毫升2,6-二氯酚靛酚所能氧维生素C的毫升数)；

称取新鲜大白菜叶片5g并剪碎放于研钵中，立即加入5mL 2wt％草酸溶液研磨成浆，一并倒入100mL容量瓶中，用2wt％草酸溶液洗涤研钵数次并定容至刻度后充分混匀，过滤；取3个50mL锥形瓶，分别加入滤液10mL，迅速用已标定的2,6-二氯酚靛酚溶液滴定至终点；

上述测试如表1所示。

缓释能力测试：按照缓释肥料的国家标准(GB/T 23348)采用水溶出率法测定；称取肥料试样约10g放入100目的尼龙纱网做成的小袋中，将小袋放入250mL玻璃瓶中，加入200mL水，加盖密封，置于25℃生化恒温培养箱中，分别于1、7、28、36、42d进行取样，采用自动分析仪测试其氮释放量，计算累积氮释放率，计算公式如下：v＝Wn/W，式中，Wn为第n天测定的氮释放量的质量分数，W为总氮的质量分数，其测试结果如表2所示。

表1

从表1中的数据可以看出，实施例3-5获得的有机肥的肥力要优于对比例1-2的有机肥以及普通肥料的肥力，能明显提高白菜的品质。

表2

从表2中的数据可以看出，实施例3-5获得肥料的缓释能力优于对比例1-2的缓释能力。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。