一种元胡专用碳素有机磷肥及其制备方法与流程

1.本发明属于有机肥料技术领域，具体涉及一种元胡专用碳素有机磷肥及其制备方法。


背景技术：

2.肥料是农作物生长发育所必需的元素，有机肥料的合理施用已成为确保作物产量和提高农业生产效益的重要因素。
3.元胡为多年生草本药用植物，以块茎入药，是常用药材之一。近两年来种植元胡的药农增多。磷是植物生长的必需大量元素，土壤作为植物磷素的供给源，其速效磷的含量直接影响着植物的生长发育，我国土壤之中含磷量约为40～2500mg/kg，但95％以上的磷为无效磷，不能被植物吸收利用。而当季施用磷肥的利用率仅10％～15％，绝大部分被土壤中的钙、铁、铝等离子结合成了难溶的磷酸盐，无法被植物利用。磷肥的大量使用对生态环境和农业可持续发展造成了严重威胁。如何释放土壤中的磷元素提高作物的吸收利用率，是现代农业发展的重要课题之一。
4.元胡生长特别喜欢磷钾元素，特别是磷元素。有研究表明解磷微生物可以分解土壤中难溶的磷，显著提高土壤中速效磷的含量，从而增加植物对磷元素的利用率，减少或替代部分磷肥的使用。磷肥对于元胡生长起着主要作用，由于有效磷肥在土壤中移动新很差，农作物对磷肥的利用率极低，其速效(水溶)磷施入土壤后一般七天内大部分转化成无效磷此外还有部分磷溶于水体，导致水体富营养化，影响人类和生物生存环境。有研究表明，用生物技术可以增加磷肥的利用率，减少氮和钾的流失、提高磷的利用率，但是，目前关于元胡专用肥料的研究很少，鲜有用解磷微生物分解磷肥、钾肥制作元胡专用肥料的相关文献。因此，减少磷的固定和损失，提高磷肥利用率和肥效，已成为当今化肥和农学界竞相研究的热点和难点。磷肥的长效缓效化是解决这一难题的关键措施。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，提供一种元胡专用碳素有机磷肥及其制备方法。
6.为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
7.一种元胡专用碳素有机磷肥，其特征在于，制得的该元胡专用碳素有机磷肥是在下列重量百分比的原料中加入原料总重量0.3％的岛本酵素原菌液，经好氧发酵制成：
8.碳酸钙：3％，过磷酸钙：4％，红糖：2％，麦麸：5％，腐殖酸粉：7％，沸石粉：10％，畜禽粪便：20％，秸秆粉：10％，磷矿粉：10％，中草药渣粉：20％，磷酸一胺或磷酸二胺：3％、尿素：3％、硫酸钾：3％。
9.根据本发明，所述磷矿粉中的磷含量为30％。
10.具体地，所述腐植酸中的有机质含量为70-80％。
11.上述元胡专用碳素有机磷肥的制备方法，其特征在于，按下列步骤进行：
12.步骤一，将原料中的畜禽粪便粉、中草药渣粉、秸秆粉、磷矿粉、腐殖酸粉、沸石粉
分别粉碎、过40目至80目筛备用；
13.步骤二，按配方比例取岛本酵素原菌液和红糖，在35-40℃温水中加入红糖，搅拌，使红糖溶化，然后在红糖水中加入岛本酵素原菌液，顺时针拌搅5-10分钟，静置20-30分钟，让岛本酵素原菌液充分活化，得到微生物菌剂溶液；
14.步骤三，在微生物菌剂溶液中加入麦麸混合，然后按配方量加入畜禽粪便粉、中草药渣粉、秸秆粉、磷矿粉、沸石粉和腐殖酸粉，混拌均匀，调整含水率为65％，得到混合物料；
15.步骤四，将步骤三得到的混合物料投入槽式发酵槽进行好氧发酵，发酵温度保持在45℃～65℃之间，且每隔24小时拌搅20分钟；
16.步骤五，经过96小时发酵，至肉眼观察混合物料的颜色变为深褐色，且含水率小于40％，停止发酵；
17.步骤六，取出发酵槽经发酵后的混合物料，干燥至含水率小于30％，混入配方量的碳酸钙、过磷酸钙、磷酸一胺或磷酸二胺、尿素和硫酸钾，通过分筛、检验、计量、包装，得到元胡专用有机磷肥。
18.本发明制备的元胡专用碳素有机磷肥，其中的有机质含量为30％，氮磷钾含量8％。根据申请人的试验表明，对元胡生育期延长、推迟倒苗、降低霜霉病发病率、菌核病发病率、锈病发病率具有积极作用；且使元胡每平方米的鲜重显著增加。理论产量增加了20％以上。与现有技术相比，具有如下优点：
19.1、采用天然富含碳源碳元素有机物料秸秆粉、中草药渣粉，畜禽粪便、腐植酸，在其中加入磷矿粉与氮磷钾进行生物发酵的工艺，其耗能低，低碳环保、工艺简单，成本低。
20.2、由于发酵过程中加入岛本酵素原菌液，它不仅能分解农作物秸秆等各种有机质，而且能分解土壤中残留的化肥、农药等化学成分，同时还能分解沸石、页岩等矿物质，使得相当一部分不容磷的活性物质转化为植物能吸收的可溶磷肥，这样增加了原料中的总有效磷含量，克服了普通速效磷肥易于被土壤固定、磷利用率低的缺点，从根本上实现了磷肥的长效化。
21.3、采用微生物技术分解磷矿粉，取代了过去用硫酸分解磷矿粉的高耗能高污染的工艺，既环保又安全有效。制成的元胡专用有机磷肥施予土壤，改善了土壤微生物环境体系，使产品中的磷钾不容易被土壤固定，从而延长对植物供磷的时间，因此极大提高了元胡生长对磷肥的利用率。
22.4、由于沸石粉，腐殖酸的加入，还克服了普通磷肥产品易吸湿和结块的弊端。
23.5、经试验表明，在施肥量相同或减少的情况下，施用元胡专用碳素有机磷肥与施用普通磷肥相比，元胡产量增加20％左右。
24.6、由于天然有机物的协同效应，还具有活化土壤中难溶磷、改良土壤理化性质、改善作物品质、增强作物抗逆性能等优点。
25.7、除单独作为长效磷肥使用外，还可作为高浓度多元素肥料使用。
具体实施方式
26.本实施例给出一种元胡专用碳素有机磷肥，制得的该元胡专用碳素有机磷肥是在下列重量百分比的原料中加入原料总重量0.3％的岛本酵素原菌液，经好氧发酵制成：
27.碳酸钙：3％，过磷酸钙：4％，红糖：2％，麦麸：5％，腐殖酸粉：7％，沸石粉：10％，畜
禽粪便：20％，秸秆粉：10％，磷矿粉：10％，中草药渣粉：20％，磷酸一胺或磷酸二胺：3％、尿素：3％、硫酸钾：3％。
28.以制备1吨元胡专用碳素有机磷肥为例，所用原料如下：
29.碳酸钙：30kg，过磷酸钙：40kg，红糖：20kg，麦麸：50kg，腐殖酸粉：70kg，沸石粉：100kg，畜禽粪便：200kg，秸秆粉：100kg，磷矿粉：100kg，中草药渣粉：200kg，磷酸一胺或磷酸二胺：30kg、尿素：30kg、硫酸钾：30kg，岛本酵素原菌液：3kg。
30.岛本酵素原菌液选用市售的产品。岛本酵素菌是由细菌、放线菌、酵母菌三大类24种有益微生物有机组成的微生物群体。在分解发酵过程中能生成多种维生素、核酸、菌体蛋白等发酵生成物，营养价值相当丰富。已经广泛应用于农业种植、水产养殖、家禽养殖、环保、美容保健和遗传学等领域。
31.本实施例中，所述畜禽粪便包括且不限于养殖业的牛、羊、猪、鸡、鸭、鹅产生的粪便，所述秸秆粉选用麦秸秆，当然也可以选用农业作物的大麦、水稻、谷物、豆杆等还田的粉碎物；所述中草药渣粉是指中药生产厂生产废弃的中药渣的粉碎物。中药渣的水分约60-80％，含有各类可溶物质，不及时利用很容易被腐败微生物发酵成为废物，带来一系列环境问题。我国每年中药渣约有3000万吨，将中药渣作为原料制成肥料，为中药渣还田循环再利用找到了一条可实现的途径。
32.本实施例中，所述磷矿粉中的磷含量为30％；所述腐植酸中的有机质含量为70-80％。
33.上述元胡专用碳素有机磷肥的制备方法，按下列步骤进行：
34.步骤一，将原料中的畜禽粪便粉、中草药渣粉、秸秆粉、磷矿粉、腐殖酸粉、沸石粉分别粉碎、过40目至80目筛备用；
35.步骤二，取配方量的岛本酵素原菌液和红糖，在35℃-40℃温水中加入红糖后搅拌，使红糖溶化，然后在红糖水中加入岛本酵素原菌液，顺时针拌搅5-10分钟，静置20-30分钟，让岛本酵素原菌液充分活化，得到微生物菌剂溶液；
36.步骤三，在微生物菌剂溶液中加入麦麸混合，然后按配方量加入畜禽粪便粉、中草药渣粉、秸秆粉、磷矿粉、沸石粉和腐殖酸粉，混拌均匀，调整含水率为65％，得到混合物料；
37.步骤四，将步骤三得到的混合物料投入槽式发酵槽进行好氧发酵，发酵温度保持在45℃～65℃之间，且每隔24小时拌搅20分钟；
38.步骤五，经过96小时发酵，至肉眼观察混合物料的颜色变为深褐色，且含水率小于40％，停止发酵；
39.步骤六，取出发酵槽经发酵后的混合物料，干燥至含水率小于30％，混入配方量的碳酸钙、过磷酸钙、磷酸一胺或磷酸二胺、尿素和硫酸钾，通过分筛、检验、计量、包装，得到元胡专用碳素有机磷肥。
40.本实施例采用了微生物技术分解磷矿粉，取代了过去用硫酸分解磷矿粉的高耗能高污染的工艺，既环保又安全有效；用微生物发酵废弃的有机物料，耗能低成本也大幅度下降。
41.当然，也可以按照本实施例的配方量进行放大生产。
42.本实施例制备的元胡专用碳素有机磷肥，经陕西省城固县农业技术推广中心于2022年组织开展了该元胡专用碳素有机磷肥在元胡上的大田示范试验，并向陕西省城固县
农业农村据递交了“关于报送《汉中善壤德农业科技有限公司在元胡上的肥效试验总结报告》的报告”，报告的内容如下：
43.为探索和验证汉中善壤德农业科技有限公司生产的元胡专用碳素有机磷肥在元胡上的应用效果，并为其正式登记提供依据，其试验结果总结如下：
44.1、材料与方法
45.试验选用实施例制备的元胡专用碳素有机磷肥，粉剂，主要技术指标：有机质≥30％，n﹢p2o5﹢k2o≥4％，水分≤30％，ph值：5.5-8.5。
46.供试元胡品种为当地主栽浙元胡自留种。试验设2个处理，即：
47.①
对照区(ck)：农户常规施肥，面积15亩；
48.②
示范区：供试元胡专用碳素有机磷肥600kg/亩，面积2亩。
49.示范点分别安排在陕西省城固县三合镇，由秦家坝村高水原户(a)、陈小全户(b)，余观村邓兵户(c)、秦霞户(d)，示范区每户半亩(共4户)，元胡采用起垄作畦栽培，元胡专用碳素有机磷肥准确称量后，150kg作底肥施于播种沟内，150kg作腊肥，灌水时撒施于畦面，示范区除喷施两次元胡专用碳素有机磷肥外，其它田管措施同当地习惯，示范试验于2022年9月下旬到10月上旬播种，2023年4月底收获。
50.在每户的示范区和对照区各随机划分1平方米作为调查小区(共8个调查小区)，定期观察田间病害发生情况；在倒苗后一周内单独收获各小区元胡，称取鲜重计产。
51.2、结果与分析
52.2.1不同处理对元胡农艺性状的影响
53.参见表1，元胡施用本实施例的元胡专用碳素有机磷肥，生育期延长，推迟倒苗7.3天；霜霉病发病率降低了5.3％；菌核病发病率降低了2.5％；锈病发病率降低了0.8％；每平方米的鲜重增加了203.5g；理论产量增加了20.06％(注：c点邓兵户因农户提早收获未单称计产)。
54.表1：元胡主要农艺性状调查表
55.[0056][0057]
2.2不同处理对元胡产量的影响
[0058]
从表2可见，元胡施用本实施例的元胡专用碳素有机磷肥后，平均每亩比对照增产135.68kg，增20％。
[0059]
表2：元胡产量结果统计表(单位：kg)
[0060][0061]
注：调查小区面积1m2。
[0062]
[0063][0064][0065]
自由度df＝3-1＝2
[0066]
查表得t
0.05
＝4.303，t
0.01
＝9.925，因t＝3.832＜t
0.05
＝4.303,故处理区和对照区差异未达5％显著水平。
[0067]
3、结论
[0068]
元胡施用本实施例的元胡专用碳素有机磷肥，有利于延长元胡生育期推迟倒苗、提高抗病性。与对照相比每亩产量增加135.6kg，增20.06％。

技术特征：
1.一种元胡专用碳素有机磷肥，其特征在于，制得的该元胡专用碳素有机磷肥是在下列重量百分比的原料中加入原料总重量0.3％的岛本酵素原菌液，经好氧发酵制成：碳酸钙：3％，过磷酸钙：4％，红糖：2％，麦麸：5％，腐殖酸粉：7％，沸石粉：10％，畜禽粪便：20％，秸秆粉：10％，磷矿粉：10％，中草药渣粉：20％，磷酸一胺或磷酸二胺：3％、尿素：3％、硫酸钾：3％。2.如权利要求1所述的元胡专用碳素有机磷肥，其特征在于，所述磷矿粉中的磷含量为30％。3.如权利要求1所述的元胡专用碳素有机磷肥，其特征在于，所述腐植酸中的有机质含量为70-80％。4.权利要求1至3之其中之一所述的元胡专用碳素有机磷肥的制备方法，其特征在于，按下列步骤进行：步骤一，将原料中的畜禽粪便粉、中草药渣粉、秸秆粉、磷矿粉、腐殖酸粉、沸石粉分别粉碎、过40目至80目筛备用；步骤二，按配方比例取岛本酵素原菌液和红糖，在35-40℃温水中加入红糖，搅拌，使红糖溶化，然后在红糖水中加入岛本酵素原菌液，顺时针拌搅5-10分钟，静置20-30分钟，让岛本酵素原菌液充分活化，得到微生物菌剂溶液；步骤三，在微生物菌剂溶液中加入麦麸混合，然后按配方量加入畜禽粪便粉、中草药渣粉、秸秆粉、磷矿粉、沸石粉和腐殖酸粉，混拌均匀，调整含水率为65％，得到混合物料；步骤四，将步骤三得到的混合物料投入槽式发酵槽进行好氧发酵，发酵温度保持在45℃-65℃之间，且每隔24小时拌搅20分钟；步骤五，经过96小时发酵，至肉眼观察混合物料的颜色变为深褐色，且含水率小于40％，停止发酵；步骤六，取出发酵槽经发酵后的混合物料，干燥至含水率小于30％，混入配方量的碳酸钙、过磷酸钙、磷酸一胺或磷酸二胺、尿素和硫酸钾，通过分筛、检验、计量、包装，得到元胡专用碳素有机磷肥。

技术总结
本发明公开了一种元胡专用碳素有机磷肥其制备方法，制得的该元胡专用碳素有机磷肥是在下列重量百分比的原料中加入原料总重量0.3％的岛本酵素原菌液，经好氧发酵制成：碳酸钙：3％，过磷酸钙：4％，红糖：2％，麦麸：5％，腐殖酸粉：7％，沸石粉：10％，畜禽粪便：20％，秸秆粉：10％，磷矿粉：10％，中草药渣粉：20％，磷酸一胺或磷酸二胺：3％、尿素：3％、硫酸钾：3％。其中的有机质含量为30％，氮磷钾含量8％。对元胡生育期延长、推迟倒苗、降低霜霉病发病率、菌核病发病率、锈病发病率具有积极作用；且使元胡每平方米的鲜重显著增加，理论产量增加了20％以上。以上。


技术研发人员：许蕾 粱德俊 薛文贤 王立甲 张清儒 刘琦 张国彦
受保护的技术使用者：汉中善壤德农业科技有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/22