本發(fā)明涉及生物肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效生物有機(jī)肥的制備方法。
背景技術(shù)：
自從亞馬遜河流域黑土壤中發(fā)現(xiàn)大量生物炭的痕跡后，目前生物炭已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外許多科研機(jī)構(gòu)、政府及企業(yè)等的廣泛關(guān)注。我國(guó)陳溫福院士2006年率先提出“農(nóng)林廢棄物碳化還田技術(shù)”的理念并開(kāi)展相關(guān)科學(xué)研究工作，生物炭逐漸成為一種可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、環(huán)境領(lǐng)域的優(yōu)良材質(zhì)。由于生物炭的多孔性、大比表面積和高電荷密度的優(yōu)點(diǎn)，使得生物炭對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)元素的吸持能力增強(qiáng)，不僅能優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，還能促進(jìn)土壤中微生物群落的生存和繁衍，同時(shí)對(duì)土壤生產(chǎn)力與作物生長(zhǎng)起到積極的促進(jìn)作用。大量研究結(jié)果表明，生物炭直接炭化還田對(duì)作物生長(zhǎng)、土壤蓄水保肥、提高肥料利用率、增產(chǎn)提質(zhì)方面都有重要作用。但由于生物炭自身養(yǎng)分含量很少，能直接供給作物的養(yǎng)分含量更少，在追求糧食增產(chǎn)和提高效益的現(xiàn)實(shí)驅(qū)動(dòng)下，單純以生物炭代替有機(jī)肥有一定難度。為解決上述問(wèn)題，將生物炭的來(lái)源方式及應(yīng)用進(jìn)一步拓展，以農(nóng)作物秸稈、畜禽動(dòng)物糞便和蚯蚓為原料，生產(chǎn)一種新型生物有機(jī)肥，其優(yōu)勢(shì)在于：能發(fā)揮材料的整體優(yōu)勢(shì)；將生物炭作為蚯蚓糞肥的載體材料，吸持肥料養(yǎng)分，延緩水溶性化學(xué)肥料的養(yǎng)分釋放，提高肥料養(yǎng)分利用率；降低肥料淋洗損失的作用，減輕因肥料損失而產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題；復(fù)合后的生物炭，不易被飄散，大幅降低粉塵損失；生物炭中含有一定量的礦質(zhì)養(yǎng)分，可增加土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分含量，如磷、鉀、鈣、鎂及氮素；生物炭具有數(shù)量大、可再生、生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)，復(fù)配的化學(xué)肥料需要的人工投入少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述要解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種以農(nóng)作物秸稈、畜禽動(dòng)物糞便和蚯蚓基質(zhì)為原料，利用生物質(zhì)固廢生產(chǎn)一種高效有機(jī)肥的方法。同時(shí)，該肥料營(yíng)養(yǎng)充足，可滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)需求，不需追肥，能改善貧瘠土壤環(huán)境，部分或全部替代化學(xué)肥料，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物有機(jī)種植的高效有機(jī)肥。
該方法依據(jù)厭氧消化技術(shù)、生物炭高溫煅燒以及蚯蚓高效養(yǎng)殖方法，利用生物炭的多孔、吸附性作為蚯蚓糞肥的載體材料，配合礦物質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分制備高效有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)固廢的綠色、循環(huán)、高效利用，并獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
1）將農(nóng)作物秸稈粉碎至1-2cm，根據(jù)公式（C1+C2+...+Cn）/（N1+N2...+Cn）=25/1-30/1，用畜禽糞便調(diào)節(jié)C/N值。然后在35℃條件下進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)氣，消化后的沼渣干燥、粉碎，過(guò)20目篩網(wǎng)（取篩下率），于105℃烘干備用；
2）沼渣制備生物炭，在高溫管式爐，氮?dú)鈿夥障录訜幔瑹峤馍郎厮俾蕿?5℃/min，熱解溫度為600℃狀態(tài)下熱解3h。冷卻，烘干，研磨，80目篩網(wǎng)篩分，干燥保存待用；
3）秸稈粉碎至1-2cm，與畜禽糞便按C/N比為15-35:1比例混合并充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后用濃度? w%的尿素或鹽酸調(diào)節(jié)pH在6.2-8.0，濕度65-75%，于50-70℃溫度下反應(yīng)5-10天，得到蚯蚓養(yǎng)殖基質(zhì)；
4）將生物炭與蚯蚓基質(zhì)按3：7的比例混合后用于蚯蚓養(yǎng)殖，待蚯蚓大量繁殖后，刮除養(yǎng)殖基質(zhì)，用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)20目篩（取篩下率）；
5）將礦物質(zhì)按比例均勻噴灑在粉碎后的有機(jī)肥中并不斷攪拌均勻，控制有機(jī)肥的濕度在30%左右，制得有機(jī)肥產(chǎn)品。
其中，所述蚯蚓養(yǎng)殖，其蚯蚓與養(yǎng)殖基質(zhì)的比例為500-600條/m2。
其中，所述礦物質(zhì)為按重量比：磷礦粉10-15%，鳥(niǎo)糞石2.5%，腐殖酸5%，鉀長(zhǎng)石5%，生物炭0.5%。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：
該方法工藝簡(jiǎn)單、易操作，戶用或商用制作成本低廉，具有顯著的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值；能改善現(xiàn)有貧瘠土壤的營(yíng)養(yǎng)缺乏，滿足農(nóng)作物基本生長(zhǎng)需求；一次性施肥，不用追肥；生物炭吸持肥料養(yǎng)分，延緩水溶性化學(xué)肥料的養(yǎng)分釋放，提高肥料養(yǎng)分利用率；降低肥料淋洗損失的作用，減輕因肥料損失而產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)一步詳述，但本實(shí)施例所敘述的技術(shù)內(nèi)容是說(shuō)明性的，而不是限定性的，不應(yīng)依此來(lái)局限本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1：
1）將玉米秸稈粉碎至2cm，用牛糞調(diào)節(jié)C/N值在25:1。35℃條件下進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)氣，消化后的沼渣粉碎，過(guò)20目篩網(wǎng)（取篩下率），于105℃烘干備用；
2）沼渣制備生物炭，在高溫管式爐，氮?dú)鈿夥障录訜?，熱解升溫速率?5℃/min，熱解溫度為600℃狀態(tài)下熱解3h。冷卻，烘干，研磨，80目篩網(wǎng)篩分，保存在干燥器中待用；
3）玉米秸稈粉碎至2cm，與牛糞按C/N比為20:1比例混合并充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笥脻舛葹? w%的尿素或鹽酸調(diào)節(jié)pH在6.2，濕度65%，于50℃溫度下反應(yīng)8天，得到蚯蚓養(yǎng)殖基質(zhì)；
4）將生物炭與蚯蚓基質(zhì)按3：7的比例混合后用于蚯蚓養(yǎng)殖，蚯蚓接種量為500條/㎡，待蚯蚓大量繁殖后，刮除養(yǎng)殖基質(zhì)，用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)20目篩（取篩下率）；
5）將礦物質(zhì)按重量比例磷礦粉10%，鳥(niǎo)糞石2.5%，腐殖酸5%，鉀長(zhǎng)石5%，生物炭0.5%，均勻噴灑在粉碎后的有機(jī)肥中并不斷攪拌均勻，控制有機(jī)肥的濕度在30%左右，制得有機(jī)肥產(chǎn)品。
實(shí)施例2：
1）將稻稈、麥稈粉碎至1cm，用雞糞調(diào)節(jié)C/N值在25:1。35℃條件下進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)氣，消化后的沼渣粉碎，過(guò)20目篩網(wǎng)（取篩下率），于105℃烘干備用；
2）沼渣制備生物炭，在高溫管式爐，氮?dú)鈿夥障录訜?，熱解升溫速率?5℃/min，熱解溫度為600℃狀態(tài)下熱解3h。冷卻，烘干，研磨，80目篩網(wǎng)篩分，保存在干燥器中待用；
3）稻稈、麥稈粉碎至1cm，與牛糞按C/N比為30:1比例混合并充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后用濃度? w%的尿素或鹽酸調(diào)節(jié)pH在7.3，濕度70%，于65℃溫度下反應(yīng)6天，得到蚯蚓養(yǎng)殖基質(zhì)；
4）將生物炭與蚯蚓基質(zhì)按3：7的比例混合后用于蚯蚓養(yǎng)殖，蚯蚓接種量為500條/㎡，待蚯蚓大量繁殖后，刮除養(yǎng)殖基質(zhì)，用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)20目篩（取篩下率）；
5）將礦物質(zhì)按重量比例磷礦粉10%，鳥(niǎo)糞石2.5%，腐殖酸5%，鉀長(zhǎng)石5%，生物炭0.5%，均勻噴灑在粉碎后的有機(jī)肥中并不斷攪拌均勻，控制有機(jī)肥的濕度在30%左右，制得有機(jī)肥產(chǎn)品。
實(shí)施例3：
1）將玉米芯、谷殼粉碎至1cm，用雞糞調(diào)節(jié)C/N值在25:1。35℃條件下進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)氣，消化后的沼渣粉碎，過(guò)20目篩網(wǎng)（取篩下率），于105℃烘干備用；
2）沼渣制備生物炭，在高溫管式爐，氮?dú)鈿夥障录訜?，熱解升溫速率?5℃/min，熱解溫度為600℃狀態(tài)下熱解3h。冷卻，烘干，研磨，80目篩網(wǎng)篩分，保存在干燥器中待用；
3）玉米芯、谷殼粉碎至1cm，與牛糞按C/N比為35:1比例混合并充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后用濃度? w%的尿素或鹽酸調(diào)節(jié)pH在7.8，濕度65%，于65℃溫度下反應(yīng)5天，得到蚯蚓養(yǎng)殖基質(zhì)；
4）將生物炭與蚯蚓基質(zhì)按3：7的比例混合后用于蚯蚓養(yǎng)殖，蚯蚓接種量為600條/㎡，待蚯蚓大量繁殖后，刮除養(yǎng)殖基質(zhì)，用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)20目篩（取篩下率）；
5）將礦物質(zhì)按重量比例磷礦粉15%，鳥(niǎo)糞石2.5%，腐殖酸5%，鉀長(zhǎng)石5%，生物炭0.5%，均勻噴灑在粉碎后的有機(jī)肥中并不斷攪拌均勻，控制有機(jī)肥的濕度在30%左右，制得有機(jī)肥產(chǎn)品。