一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法

一、基本信息

1. 专利号：ZL201610158919.2。

2. 发明人：辛寒晓、王泽利、赵玉宝、李宏云、宋渊博。

3. 专利权人：山东佐田氏生物科技有限公司。

4. 授权时间：2018年3月2日

5. 技术领域：本发明涉及一种有机肥料的制备方法，特别涉及一种提高腐植酸含量的有机肥料制备方法，属于有机肥生产技术领域。

二、发明内容

本发明涉及一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法。该方法包括将有机物原料进行有氧发酵、半有氧发酵、厌氧发酵3个阶段的处理，通过控制各个阶段的温度、压力、通气状况，使有机物的分解、转化及合成朝着有利于形成更多腐植酸的方向进行，使制备的有机肥的腐植酸含量明显提高，可用于蔬菜、果树、草本水果等作物。经过田间试验，取得了良好的增产效果。

（一）原料质量比例

有机物原料按质量份为糠醛渣100份、香菇栽培废料50份、玉米秸30份、鸡粪20份的混合物。

（二）制作过程

一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法，包括将有机物原料进行3个阶段的发酵处理，步骤如下。

1.第一阶段：有氧发酵

取有机物原料，调节水分含量至50%～60%wt.，覆盖塑料薄膜堆置发酵，待温度升至50～60 ℃，保持2～3天；翻堆，等温度升至50～60 ℃，再保持2～3天；期间，每天两次间隔12 h揭开薄膜通气一次，每次通气5～8 min；发酵结束，得一次发酵物料A。

2.第二阶段：半有氧发酵

将第一阶段制备的发酵物料A补足水分至60%～65%wt.，覆盖塑料薄膜，抽出薄膜内的空气，保持薄膜内部气压在0.5～0.8个标准大气压，堆置发酵，待温度升至40～50 ℃，保持10～15天；得二次发酵物料B。

3.第三阶段：厌氧发酵

将第二阶段制备的发酵物料B翻堆，补足水分至60%～70%wt.，继续用塑料薄膜覆盖，抽出薄膜内的空气，保持薄膜内部气压在0.05～0.2个标准大气压，在28～33 ℃条件下保持25～35天；得三次发酵物料C；将发酵物料C烘干，即得有机肥。

（三）原料质量要求

1.有机物原料选自农作物秸杆或壳、养殖业动物粪便、食用菌栽培废料或含有机物的工业生产废渣中一种或多种。

2.有机物原料按质量份为含有机物的工业生产废渣100份、食用菌栽培废料50份、农作物秸杆或壳30份和动物粪便20份的混合物；其中，所述含有机物的工业生产废渣为糠醛渣、酒糟、甘蔗渣或木糖醇渣。

3.有机物原料为糠醛渣、食用菌栽培废料、玉米秸、鸡粪的混合物。

4.有机物原料按质量份为糠醛渣100份、香菇栽培废料50份、玉米秸30份、鸡粪20份的混合物。

5.一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法，第一阶段：将有机物原料调节水分含量至55%wt.，发酵温度55 ℃，保持3天；翻堆后温度升至55 ℃，再保持2天；揭开薄膜通气时间为每次6分钟。

6.一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法，第二阶段：第一阶段的发酵物料A补足水分至62%wt.，塑料薄膜内空气保持0.7个标准大气压，堆置发酵，温度升至45 ℃，保持13天。

7.一种提高腐植酸含量的有机肥制备方法，第三阶段：第二阶段的发酵物料B补足水分至65%wt.，塑料薄膜内气压保持0.1个标准大气压，在30 ℃条件下保持28天。

（四）使用方法

用于蔬菜、果树、草本水果作物，采用撒施或穴施方式进行施肥。有机肥用量如下：撒施时，蔬菜作物每亩500～700 kg，果树每亩300～600 kg，草本水果每亩500～800 kg；穴施时，蔬菜作物每亩300～500 kg，果树每亩200～400 kg，草本水果每亩400～600 kg。

（五）有益效果

发酵法生产有机肥是利用了发酵过程中有机物原料通过分解、转化、合成过程生成较稳定的有效成分——腐植酸的原理。如全过程采用有氧发酵易使原料中的部分有机物彻底分解成二氧化碳和水，减少腐植酸的形成；完全利用厌氧发酵虽然可以提高腐植酸含量，但在开始阶段会产生较多的二氧化硫等臭气，污染环境。所以在有机肥生产应用中一般采用有氧发酵，而忽略其对腐植酸含量的影响。本发明将有氧发酵和厌氧发酵结合，并增加了半有氧发酵。克服了两种发酵过程的缺点，提高了有机肥的腐植酸含量。

有机物原料发酵过程中分解、转化、合成等受多种因素的影响，比如温度、水分、通气状况等，本发明通过对影响因素的调控，可以促进或抑制有机物的分解或合成，进而达到有利于腐植酸形成、提高有机肥有效成分含量的目的。

本发明是根据有氧发酵和厌氧发酵过程中有机物的分解、合成特点、原料堆置的升温降温难易等，优化了过程的先后顺序。工艺简单，操作方便。

本发明的制备方法能显著提高有机肥的有效成分——腐植酸含量，腐植酸含量提高约在9%～22%。所制备的有机肥能改善土壤结构，增加土壤肥力，提高作物产量。试验结果显示，与对照相比本发明肥料在大棚黄瓜种植实验增产5.3%～6.7%，大棚草莓增产5.8%～7.1%。

三、背景技术

有机肥的主要作用是改善土壤环境和提高肥力，提高作物的抗性，使种植的作物得到有效增产。目前有机肥的研制也很受关注，有不少有机肥专利文件公开。例如，CN105294315A提供了一种矿物质羊粪有机肥料及其制备方法；CN105315080A公开了一种利用生活排泄物和秸秆发酵生物有机肥的方法；CN105198676A涉及一种油茶富硒生物有机肥、制备方法及其应用；CN101759493A提供了一种生物防病有机肥及其制备方法。这些有机肥生产过程中，都涉及到有机物发酵。有机物发酵是目前生产有机肥的常用方法，其原理是在发酵过程中有机物原料通过分解、转化、合成过程生成较稳定的有效成分——腐植酸。有机肥中起主要作用的成分是腐植酸。现有技术有机肥生产主要重视研究有机肥的原料组分选用、适用于特定原料的发酵过程以及添加抗病微生物或农药生产防止土传病害的有机肥等，而没有注意到生产过程中不同发酵阶段或工艺参数的调控对有机肥腐植酸含量的影响。虽然CN105294315A“一种矿物质羊粪有机肥料及其制备方法”中提及需要二次发酵，但其所述的二次发酵过程仅仅是简单的翻堆1～2次，没有对温度、水分、通气状况等加以调控，易使原料中的部分有机物彻底分解成二氧化碳和水，减少腐植酸的形成，不利于有机肥有效成分含量的提高。

本发明针对上述技术方面的不足，进行了创新研发。

辛寒晓，男，1971年生，山东省济南市人，中共党员，高级工程师，山东佐田氏生物科技有限公司总经理，山东农业大学生命科学学院兼职教授。主要从事生物肥料与有机肥料的研发、生产与应用技术研究。电话：0531-82687850；邮箱：1195776547@qq.com。