一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料及其制備方法，所述的菜田為灰沙田或灰泥田，該有機(jī)復(fù)合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀，分為內(nèi)層和外層結(jié)構(gòu)，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有機(jī)肥和單質(zhì)化學(xué)肥組成，所述的顆粒內(nèi)徑為1.0～2.0mm，內(nèi)外徑總計(jì)2.5～4.0mm。采用二步法高溫恒溫堆肥工藝生產(chǎn)中草藥渣有機(jī)肥，污泥、中草藥渣的配比在15:5(w/w)時(shí)，腐熟時(shí)間7天、翻料次數(shù)5次，GI(％)、H2O(％)就達(dá)到81、29；并在這基礎(chǔ)上生產(chǎn)灰沙田和灰泥田土壤類型的菜田專用降污復(fù)合肥。該復(fù)合肥可增產(chǎn)，以及控制氮磷面源污染。
【專利說明】一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料 及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)用肥料領(lǐng)域，具體涉及一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣 有機(jī)復(fù)合肥料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 中草藥是我國的傳統(tǒng)藥材和保健品，需求量越來越大，產(chǎn)生的藥渣因沒有合適的 用途而被填埋。雖然有學(xué)者用傳統(tǒng)的堆肥工藝來利用藥渣，但堆肥時(shí)間長達(dá)30-50天，成本 高，藥渣仍得不到實(shí)際利用。
[0003] 另一方面，蔬菜種植對(duì)土壤和施肥要求較高，而目前，對(duì)過量施用單質(zhì)化學(xué)肥導(dǎo)致 土壤品質(zhì)降低和流域富營養(yǎng)化的問題仍然缺少能起到防控作用的物化產(chǎn)品。中草藥渣有機(jī) 復(fù)合肥具備提高土壤有機(jī)質(zhì)、促進(jìn)蔬菜吸收單質(zhì)化學(xué)肥料等功能，因此，我們在中草藥渣有 機(jī)復(fù)合肥減少菜田土壤氮磷滲漏、促進(jìn)氮磷養(yǎng)分吸收等方面作了多年的研究。
[0004] 在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中蔬菜種植具有舉足輕重的地位；福建省年種植面積達(dá)到70萬 hm2以上，廣泛分布于全省各地，土壤類型復(fù)雜多樣，但灰沙田和灰泥田是分布面積最大的 兩種土壤類型?；疑程锿寥篮沉枯^大，質(zhì)地較粗，土壤保肥能力較差，氮磷容易隨水流失； 灰泥田土壤粘粒含量較高，質(zhì)地較細(xì)，對(duì)氮、磷養(yǎng)分具有較好的保肥能力。菜田氮磷過度積 累是由于不合理的栽培制度和過量施肥引起的。農(nóng)田最佳養(yǎng)分管理要求肥料和水分供給與 作物需求同步，但是我國大部分地區(qū)的排灌系統(tǒng)還不配套，影響了該法的普遍應(yīng)用和效果。 在工程措施上，由于我國人多地少，耕地資源緊缺，難以騰出足夠耕地面積建設(shè)農(nóng)田緩沖帶 或留出足夠面積建設(shè)濕地，來容納盈余的氮磷養(yǎng)分。有關(guān)專家分析指出，我國目前既使在農(nóng) 業(yè)面源污染已成為水體污染主要原因的流域，仍以河口、河道地帶等末端控制工程建設(shè)為 主。由于沒有遵循農(nóng)業(yè)面源污染控制的基本原則，結(jié)果使流域治污造成更大難度。因此，根 據(jù)農(nóng)業(yè)面源污染控制的基本原則，即實(shí)行肥料源頭控制原則，研究提出適合土壤條件和不 影響菜農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益前提下的簡便和易于操作的降污肥料產(chǎn)品，對(duì)普遍降低菜田土壤類型的 氮磷積累和流失濃度，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，具有重要的科學(xué)價(jià)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù) 合肥料及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料，其特征在于，所述的 菜田為灰沙田或灰泥田，該有機(jī)復(fù)合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為 顆粒狀，分為內(nèi)層和外層結(jié)構(gòu)，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有 機(jī)肥和單質(zhì)化學(xué)肥組成，所述的顆粒內(nèi)徑為1. 0?2. 0mm，內(nèi)外徑總計(jì)2. 5?4. 0mm，按重量 比包括：
[0008] 所述有機(jī)復(fù)合肥料作為灰沙田或灰泥田蔬菜專用肥，其中，基肥或追肥的有機(jī)質(zhì) 含量都為30-35%，追肥復(fù)合肥料100份：其中N 10份，K20 7. 0-13.0份；基肥復(fù)合肥料100 份：其中Ρ205 3-5份。
[0009] -種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料，其特征在于，所述的 菜田為灰沙田，該有機(jī)復(fù)合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀， 分為內(nèi)層和外層結(jié)構(gòu)，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有機(jī)肥和 單質(zhì)化學(xué)肥組成，所述的顆粒內(nèi)徑為1. 〇?2. 0mm，內(nèi)外徑總計(jì)2. 5?4. 0mm，按重量比包 括：
[0010] 所述有機(jī)復(fù)合肥料作為灰沙田結(jié)球甘藍(lán)菜專用肥，基肥或追肥的有機(jī)質(zhì)含量都為 35%，灰沙田結(jié)球甘藍(lán)菜追肥復(fù)合肥料100份：其中N 10份，K20 13.0份；灰沙田結(jié)球甘藍(lán) 菜基肥復(fù)合肥料100份：其中Ρ2〇5 3份。
[0011] 一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料，其特征在于，所述的 菜田為灰泥田，該有機(jī)復(fù)合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀， 分為內(nèi)層和外層結(jié)構(gòu)，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有機(jī)肥和 單質(zhì)化學(xué)肥組成，所述的顆粒內(nèi)徑為1. 0?2. 0mm，內(nèi)外徑總計(jì)2. 5?4. 0mm，按重量比包 括：
[0012] 所述有機(jī)復(fù)合肥料作為灰泥田空心菜專用肥，基肥或追肥的有機(jī)質(zhì)含量都為 30%，灰泥田空心菜追肥復(fù)合肥料100份：其中N 10份，K20 7. 0份；灰泥田空心菜基肥復(fù) 合肥料100份：其中Ρ2〇5 5. 0份。
[0013] 位于內(nèi)層的Ν、Κ20或Ρ205中，單質(zhì)氮肥優(yōu)選用硝酸銨，單質(zhì)鉀肥優(yōu)選用氯化鉀，磷 肥優(yōu)選為過磷酸鈣。
[0014] 一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料的制備方法，包括如下 步驟：
[0015] 1)將污泥、中草藥渣配成15:3-7 (w/w)、含水率55-65 %、ρΗ7-8的原料，加入 5-10% (w/w)納豆芽孢桿菌堆肥調(diào)理劑；
[0016] 2)采用槽池式靜態(tài)翻料通氣堆肥方式，高溫恒溫堆肥，其中，在Oh至48_60h時(shí)間 段循環(huán)進(jìn)行吹風(fēng)、適時(shí)熱風(fēng)和停吹風(fēng)，使物料平均溫度在51-54°C ;在48-60h后適時(shí)將物料 完全翻料，在60h至240h時(shí)間段循環(huán)吹風(fēng)、適時(shí)熱風(fēng)和停吹風(fēng)，使底物平均溫度在56-59 °C; 根據(jù)物料腐熟過程有機(jī)質(zhì)變化、溫度波動(dòng)幅度、種子發(fā)芽率指數(shù)確定其翻料次數(shù)和堆肥時(shí) 間；
[0017] 3)采用圓盤造粒機(jī)造粒，造粒條件為：原料預(yù)熱時(shí)間為10?30min，溫度控制范圍 為40?60°C，流量650-750 kg /h，風(fēng)量控制1200-1400m3/h ;將肥料制為顆粒狀，分為內(nèi)層 和外層結(jié)構(gòu)，所述的顆粒內(nèi)徑為1. 0?2. 0mm，內(nèi)外徑總計(jì)2. 5?4. 0mm ;其中這些肥料外層 都為有機(jī)肥，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有機(jī)肥和單質(zhì)化學(xué) 肥組成。
[0018] 其中，本發(fā)明所述污泥包括畜牧污泥、糞便、城市生活污泥（尤其是畜牧污水處理 場污泥）等。
[0019] 其中，本發(fā)明所述中草藥渣包括南、北藥材，尤其是南方藥材的中藥藥渣。在優(yōu)選 實(shí)施例中，藥渣主要比例為熟地黃5-15%、生地5-15%、當(dāng)歸10-20%、牡丹皮15-25 %、澤 瀉5-15%、側(cè)柏葉5-15%、桑葉5-15%。
[0020] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟1)將污泥、中草藥渣配成15:5(w/w)，含水率55-65%、 PH7-8的原料。
[0021] 本發(fā)明所用的納豆芽孢桿菌（Bacillus natto)目前已商品化，可以通過購買得 至IJ。它是枯草芽孢桿菌的一個(gè)亞種，納豆菌是具有耐酸、耐熱特性的有益菌，具有降解纖 維、蛋白質(zhì)的功效，是動(dòng)物的有益菌之一，廣泛作為飼料的微生物添加劑。而本發(fā)明則將其 應(yīng)用于污泥堆肥中作為發(fā)酵劑，本發(fā)明利用其具有的強(qiáng)力的病原菌抑制能力，可以產(chǎn)酸， 調(diào)節(jié)菌群，通過污泥發(fā)酵及納豆菌的作用，使污泥無害化。本發(fā)明還利用納豆菌生成多種蛋 白酶（特別是堿性蛋白酶）、糖化酶、脂肪酶、淀粉酶，降解植物性雜質(zhì)某些復(fù)雜的碳水化合 物，從而提高污泥的轉(zhuǎn)化率。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：
[0023] 本發(fā)明采用二步好氧堆肥法，配合調(diào)理劑的使用，可將傳統(tǒng)的藥渣的腐熟時(shí)間 30-50天減少為最多240h (10天，在優(yōu)選的實(shí)施例中，只需7天），縮短發(fā)酵周期，大大提高 了堆肥效率，提高了污泥和藥渣的處理能力，并且處理成本低。
[0024] 肥料采用內(nèi)外層的結(jié)構(gòu)，可以使內(nèi)層的無機(jī)肥料被外層的有機(jī)肥包圍，起到部分 緩釋的效果，減少流失，提高利用率。
[0025] 中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥的田間試驗(yàn)表明，施用本發(fā)明中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥的菜地含 有較多的腐殖質(zhì)，從而提高了土壤粘結(jié)能力；可顯著提高結(jié)球甘藍(lán)菜和空心菜產(chǎn)量，結(jié)球甘 藍(lán)菜在灰沙田上增產(chǎn)率達(dá)到59. 8% ;空心菜在灰泥田上增產(chǎn)率為22. 3%。
[0026] 促進(jìn)氮磷養(yǎng)分吸收，減少氮磷肥損失：1)在結(jié)球甘藍(lán)菜的最佳氮磷鉀比例 N: P205: K20為1: 0· 3:1 · 3，此時(shí)的氮、磷養(yǎng)分吸收量最高，分別為201 · 9kg/hm2和52. 8kg/hm2 ; 當(dāng)季氮磷化肥損失量最小，氮肥當(dāng)季損失量僅為151. 8kg/hm2,磷肥則為零（差減法計(jì)算）； 2)在空心菜最佳氮磷鉀比例為1:0. 5:0. 7時(shí)，此時(shí)空心菜的氮素吸收量達(dá)到66. 5kg/hm2， 與最高吸收量68. 3kg/hm2相近；磷素吸收量最高，達(dá)到13. Okg/hm2。從氮磷化肥當(dāng)季損失 量看，氮素?fù)p失量較小，而磷素?fù)p失量最小，分別為139. Okg/hm2和33. lkg/hm2。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 污泥來源于福建省廈門銀祥養(yǎng)殖場。
[0029] 中藥渣來源廈門中藥廠有限公司；藥渣主要含熟地黃10%、生地15%、當(dāng)歸15%、 牡丹皮20%、澤瀉10%、側(cè)柏葉15%、桑葉15% (W/W)。
[0030] 將污泥、中草藥渣配成15:3(w/w)、含水率60%、pH7. 7的原料中加入7% (w/w)納 豆芽孢桿菌堆肥調(diào)理劑（市售，如可向華僑大學(xué)化工學(xué)院購買），采用二步法高溫恒溫堆肥 工藝的槽池式靜態(tài)翻料通氣堆肥方式。在Oh至48-60h時(shí)間段循環(huán)進(jìn)行吹風(fēng)（適時(shí)熱風(fēng)） 和停吹風(fēng)，使物料平均溫度在52. 5°C。在48-60h后適時(shí)將物料完全翻料，在60h至240h時(shí) 間段循環(huán)吹風(fēng)（適時(shí)熱風(fēng)）和停吹風(fēng)，使底物平均溫度在57. 5°C ;根據(jù)物料腐熟過程有機(jī) 質(zhì)變化、溫度波動(dòng)幅度（現(xiàn)場記錄調(diào)整）、種子發(fā)芽率指數(shù)確定其翻料次數(shù)和堆肥時(shí)間。種 子發(fā)芽率指數(shù)（GI)測定采用黃瓜種子。
[0031] 堆肥主要工藝設(shè)備：單個(gè)堆肥槽池長15-21m、寬4. 3m、高2. 4m，槽池底鋪設(shè)通氣系 統(tǒng)，槽頭設(shè)置翻堆機(jī)及換軌臺(tái)車通道，槽池上設(shè)置除臭抽風(fēng)機(jī)。匹配翻堆機(jī)1臺(tái)、通氣風(fēng)機(jī)2 臺(tái)、除臭風(fēng)機(jī)1臺(tái)等設(shè)備（以上設(shè)備皆市售，如可向廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所購買）。一 個(gè)堆肥槽池每日可處理25噸污泥。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 將污泥、中草藥渣配成15:5(w/w)、含水率60%、pH7. 7的原料中加入7% (w/w)納 豆芽孢桿菌堆肥調(diào)理劑。其余同實(shí)施例1基本相同。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 將污泥、中草藥渣配成15:7(w/w)、含水率60%、pH7. 7的原料中加入7% (w/w)納 豆芽孢桿菌堆肥調(diào)理劑。其余同實(shí)施例1基本相同。
[0036] 本發(fā)明二步法高溫恒溫堆肥工藝是基于微生物降解有機(jī)質(zhì)原理而設(shè)計(jì)的一種 高溫快速有機(jī)肥工業(yè)化生產(chǎn)工藝，其工藝的主要特點(diǎn)是，一步好氧堆肥的工藝溫度是 52. 5°C (±1.5)，二步好氧堆肥的工藝溫度是57. 5°C (±1.5);通氣量依實(shí)際情況調(diào)整，一 般前期通氣量較少，中、后期通氣量較多；能有效促進(jìn)污泥發(fā)酵，發(fā)酵升溫快，減少異味。
[0037] 槽池式好氧堆肥體積較大，堆肥的溫度、含氧量比較不好控制，為此，堆肥原料的 配比至關(guān)重要，要能夠讓空氣與原料均勻充分地接觸，才能提高堆肥效率。結(jié)果表明，實(shí)施 例2污泥、中草藥渣的配比在15:5時(shí)，腐熟時(shí)間7天、翻料次數(shù)5次，GI (%)、H20(% )就 達(dá)到81、29,比15:3、15:7的配比有明顯的提高。結(jié)果見表1。
[0038] 表1實(shí)施例1-3配比的發(fā)酵結(jié)果對(duì)比
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料，其特征在于，所述的菜 田為灰沙田或灰泥田，該有機(jī)復(fù)合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆 粒狀，分為內(nèi)層和外層結(jié)構(gòu)，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有機(jī) 肥和單質(zhì)化學(xué)肥組成，所述的顆粒內(nèi)徑為1. 0?2. 0mm，內(nèi)外徑總計(jì)2. 5?4. 0mm，按重量比 包括： 追肥復(fù)合肥料100份：其中N 10份，K20 7. 0-13. 0份，有機(jī)質(zhì)含量為30-35% ;基肥復(fù) 合肥料100份：其中Ρ2〇5 3-5份，有機(jī)質(zhì)含量為30-35%。
2. -種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料，其特征在于，所述的菜 田為灰沙田，該有機(jī)復(fù)合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀，分 為內(nèi)層和外層結(jié)構(gòu)，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有機(jī)肥和單 質(zhì)化學(xué)肥組成，所述的顆粒內(nèi)徑為1. 0?2. 0mm,內(nèi)外徑總計(jì)2. 5?4. 0mm,按重量比包括： 所述有機(jī)復(fù)合肥料作為灰沙田結(jié)球甘藍(lán)菜專用肥，基肥或追肥的有機(jī)質(zhì)含量都為 35%，灰沙田結(jié)球甘藍(lán)菜追肥復(fù)合肥料100份：其中N 10份，K20 13.0份；灰沙田結(jié)球甘藍(lán) 菜基肥復(fù)合肥料100份：其中Ρ2〇5 3份。
3. -種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料，其特征在于，所述的菜 田為灰泥田，該有機(jī)復(fù)合肥分為基肥和追肥兩部分，各100份；基肥和追肥都為顆粒狀，分 為內(nèi)層和外層結(jié)構(gòu)，其中這些肥料外層都為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有機(jī)肥和單 質(zhì)化學(xué)肥組成，所述的顆粒內(nèi)徑為1. 0?2. 0mm,內(nèi)外徑總計(jì)2. 5?4. 0mm,按重量比包括： 所述有機(jī)復(fù)合肥料作為灰泥田空心菜專用肥，基肥或追肥的有機(jī)質(zhì)含量都為30 %，灰 泥田空心菜追肥復(fù)合肥料100份：其中N 10份，K20 7. 0份；灰泥田空心菜基肥復(fù)合肥料 100份：其中Ρ2〇5 5. 0份。
4. 一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料的制備方法，包括如下步 驟： 1) 將污泥、中草藥渣配成15:3-7 (w/w)、含水率55-65%、ρΗ7-8的原料，加入5-10% (w/w)納豆芽孢桿菌堆肥調(diào)理劑； 2) 采用槽池式靜態(tài)翻料通氣堆肥方式，高溫恒溫堆肥，其中，在Oh至48-60h時(shí)間段循 環(huán)進(jìn)行吹風(fēng)、適時(shí)熱風(fēng)和停吹風(fēng)，使物料平均溫度在51-54°C ;在48-60h后適時(shí)將物料完全 翻料，在60h至240h時(shí)間段循環(huán)吹風(fēng)、適時(shí)熱風(fēng)和停吹風(fēng)，使底物平均溫度在56-59 °C;根據(jù) 物料腐熟過程有機(jī)質(zhì)變化、溫度波動(dòng)幅度、種子發(fā)芽率指數(shù)確定其翻料次數(shù)和堆肥時(shí)間； 3) 采用圓盤造粒機(jī)造粒，造粒條件為：原料預(yù)熱時(shí)間為10?30min，溫度控制范圍為 40?60°C，流量650-750 kg /h，風(fēng)量控制1200-1400m3/h ;將肥料制為顆粒狀，分為內(nèi)層和 外層結(jié)構(gòu)，所述的顆粒內(nèi)徑為1. 〇?2. 0mm，內(nèi)外徑總計(jì)2. 5?4. 0mm ;其中這些肥料外層都 為中草藥渣有機(jī)肥，內(nèi)層由中草藥渣有機(jī)肥和單質(zhì)化學(xué)肥組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料 的制備方法，其特征在于：所述污泥包括畜牧污泥、糞便、城市生活污泥中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料 的制備方法，其特征在于：所述中草藥渣包括中國南方中藥材、北方中藥材經(jīng)提取有效成份 后的藥渣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于減少菜田土壤氮磷滲漏的中草藥渣有機(jī)復(fù)合肥料 的制備方法，其特征在于：步驟1)中，將污泥、中草藥渣配成15:5 (w/w)，含水率55-65%、 PH7-8的原料。
【文檔編號(hào)】C05G5/00GK104230606SQ201410403856
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】章明清, 李娟 , 許文江 申請(qǐng)人:福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所, 福建省亞熱帶植物研究所