有機生物多元素植物營養聚合體及其生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種有機生物多元素植物營養聚合體及其生產方法，屬于農業領域。通過有機生物發酵技術，將分散在農業固體廢棄物中的植物營養多元素快速地聚合起來，經過工廠化加工，制成營養體或營養塊，為其栽培植物提供支撐固體和營養供體。本發明利用農業固體廢棄物，通過有機生物發酵腐解的工藝手段，將其所含的植物營養素聚合起來，用以開發生態農業和循環農業，解決環境污染，為建設美麗鄉村提供科技支撐。
【專利說明】有機生物多元素植物營養聚合體及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于農業領域，特別是涉及一種栽培植物所需多種平衡營養元素的有機生物產品及生產方法，可應用到設施農業、蔬菜種植及非農用地開發，發展設施農業。
【背景技術】
[0002]隨著我國農業快速發展，每年都產生大量的農業固體廢棄物。目前，我國農村對這些廢棄物還沒有做為資源很好地利用。因此，才出現從南到北大量焚燒秸桿，形成煙塵、PM2.5產生大氣污染。農村畜禽養殖業排放的糞污，不能做為有機肥還田，到處堆放，成為環境重要污染源。東北黑土地多年來大量施用化肥，很少或根本不施用有機肥，造成土壤有機質含量不斷減少，地力減退，化肥利用率不高，農產品品質下降。為了多生產糧食，就要不斷地增加化肥的投入。因為化肥肥分不全，缺素癥這一短板在黑土地上也突顯出來，成為持續增產糧食的主要制約因子。隨著城鎮化的進程，耕地在減少，糧食安全問題也擺在國人面
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【發明內容】
[0003]本發明提供一種有機生物多元素植物營養聚合體及其生產方法，以解決農業固體廢棄物沒有得到很好利用、且污染環境的問題。
[0004]本發明采取的技術方案是:是由下列重量份數比的原料和方法制成的:
農業固體廢棄物:作物秸桿50-80份；
畜禽糞10-30份；
微生物菌劑0.05-0.1份；
煤渣5-10份；
生物電廠灰5-10份；
膨潤土 2-4份；
固氮菌0.1-0.2份；
保水劑0.5-2份；
方法:
取配方中的原料，將農業固體廢棄物包括各類作物秸桿摻混畜禽糞后，接種微生物菌劑，在常溫條件下堆積發酵，當堆中溫度升至60-70° C時翻堆，至堆中溫度降至常溫時完成發酵腐解，然后摻入煤渣，生物電廠灰，膨潤土，加入固氮菌，保水劑，調節pH值至6.5-7，通過工廠化生產模壓加工成營養體或營養塊。
[0005]本發明所用的秸桿為玉米、水稻、大豆、小麥、高粱秸桿中的一種或幾種的混合物。
[0006]本發明所述的畜禽糞包括雞糞、豬糞、牛糞、羊糞中一種或幾種混合物。
[0007]本發明所述的微生物菌劑為酵母菌、乳酸菌的混合菌液，比例是4:6。
[0008]本發明所述的保水劑為聚丙烯酰胺PAM 土壤保水劑。
[0009]本發明所述的生物電廠灰為秸桿發電廠產生的廢棄污染物灰渣。[0010]本發明所述的膨潤土為工業煤礦產生的再加工的膨潤土。
[0011]本發明所述的固氮菌為克雷伯氏菌(Klebsiella)和褐球固氮菌(A.chroococcum)，比{列為 1:1。
[0012]本發明所用的秸桿經過揉搓、粉碎切碎成3_5mm長，用水灑濕，使相對含水量在50%-65%。
[0013]本發明所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體在利用非農地種植作物中的應用，所述非農地包括鹽堿地、沙漠、戈壁或城市樓頂平臺。
[0014]本發明利用農業固體廢棄物，通過有機生物發酵腐解的工藝手段，將其所含的植物營養素聚合起來，用以開發生態農業和循環農業，解決環境污染，為建設美麗鄉村提供科技支撐。
[0015]本發明產品即是栽培植物的載體又是其所需多種營養素的供體。與其上栽培的植物構成一獨立系統。這與傳統種植業模式根本不同點是脫離了農用地土壤，也就避開了土傳病害、蟲害和草害，從而節省了大量農藥。本產品內含植物所需的多種營養素，作物不發生缺素癥，將節省大量化肥。本發明產品最適合開發節水灌溉。從而為發展節水農業開創一條新路。
[0016]本發明產品理化性質指標:
1.粒徑:3-5_；
2.容重:0.30-0.50 ；
3.總孔隙度:>75%；
4.pH:6.5-7 ；
電導率(EC):l-2PPt。
[0017]本發明的優點是，容重0.5 g/cm3,與生產上常規自然土 (菜園土)相比，容重減輕50%，利于人工搬運、運輸等操作，適合城市農業樓宇、陽臺等種植開發；總孔隙度78%，優于自然土 (菜園土)；飽和持水量達150%，高于自然土(菜園土)2.2倍，表明該專利產品基質塊保水、蓄水能力非常強，適合于抗旱、節水栽培，減少人工澆水次數。
[0018]用本發明加工成的營養塊通過栽培試驗，在營養生長期，表現生長繁茂，根系發達，抗病力強，明顯優于對照處理，對照根系發育受阻，表現生長不良，易得土傳病害。進入生殖生長期時，則表現比對照提前開花、結果，果實色澤鮮艷，單果重量高于對照，比對照提前采摘收獲。果實品質味美、色鮮，耐貯藏。
[0019]本發明產品即可用于植物苗期育苗營養基質，又可用作于作物全生育期栽培營養基質。這與其他發明專利或生產上常規使用產品，只能用于苗期育苗基質有著本質不同點。
[0020]本發明產品與其上栽培的植物構成獨立系統，與地面隔離栽培，脫離了農地土壤。我國有大面積非農地，如寸草不生的鹽堿地、沙漠、戈壁，只要有灌溉水源保證都可以做為本發明產品開發的地域領地，用于發展露地或設施種植業。這樣，就能不斷擴大農用地面積，確保糧食安全。這些地區人的活動少，環境污染小，可生產有機蔬菜和有機農產品。
【具體實施方式】
[0021] 實施例1
包括下列重量份數比的原料和方法:農業固體廢棄物:玉米秸桿50份，
豬糞10份；
微生物菌劑:酵母菌、乳酸菌的混合菌液，比例是4:6 ；0.05份；
煤渣5份；
生物電廠灰:秸桿發電廠產生的廢棄污染物灰渣5份；
工業煤礦產生的再加工的膨潤土 2份；
固氮菌:克雷伯氏菌(Klebsiella)和褐球固氮菌(A.chroococcum),比例為1:1,0.1
份； 保水劑:聚丙烯酰胺PAM 土壤保水劑0.5份；
方法:
取配方中的原料，所用的玉米秸桿經過揉搓、粉碎切碎成3-5_長，用水灑濕，使相對含水量在50%-65%，將上述玉米秸桿摻豬糞后，接種微生物菌劑，在常溫條件下堆積發酵，當堆中溫度升至60-70° C時翻堆，至堆中溫度降至常溫時完成發酵腐解，然后摻入煤渣，生物電廠灰，膨潤土，加入固氮菌，保水劑，調節PH值至6.5-7，通過工廠化生產模壓加工成營養體或營養塊。
[0022]實施例2
包括下列重量份數比的原料和方法:
農業固體廢棄物:水稻、大豆稻桿以任意比例混合，65份；
雞糞、牛糞以任意比例混合，20份；
微生物菌劑:酵母菌、乳酸菌的混合菌液，比例是4:6 ；0.08份；
煤渣7.5份；
生物電廠灰:秸桿發電廠產生的廢棄污染物灰渣7.5份；
工業煤礦產生的再加工的膨潤土 3份；
固氣菌:克雷伯氏菌(Klebsiella)和揭球固氣菌(A.chroococcum),比例為1:1，0.15
份；
保水劑:聚丙烯酰胺PAM 土壤保水劑1.25份；
方法:
取配方中的原料，所用的水稻、大豆秸桿經過揉搓、粉碎切碎成3-5_長，用水灑濕，使相對含水量在50%-65%，將上述水稻、大豆秸桿摻雞糞、牛糞后，接種微生物菌劑，在常溫條件下堆積發酵，當堆中溫度升至60-70° C時翻堆，至堆中溫度降至常溫時完成發酵腐解，然后摻入煤渣，生物電廠灰，膨潤土，加入固氮菌，保水劑，調節pH值至6.5-7，通過工廠化生產模壓加工成營養體或營養塊。
[0023]實施例3
包括下列重量份數比的原料和方法:
農業固體廢棄物:玉米、小麥、高粱秸桿以任意比例混合，80份；
豬糞、牛糞、羊糞以任意比例混合，30份；
微生物菌劑:酵母菌、乳酸菌的混合菌液，比例是4:6 ；0.1份；
煤渣10份；
生物電廠灰:秸桿發電廠產生的廢棄污染物灰渣10份；工業煤礦產生的再加工的膨潤土 4份；
固氮菌:克雷伯氏菌(Klebsiella)和褐球固氮菌(A.chroococcum),比例為1:1,0.2
份；
保水劑:聚丙烯酰胺PAM 土壤保水劑2份；
方法:
取配方中的原料，所用的玉米、小麥、高粱經過揉搓、粉碎切碎成3-5mm長，用水灑濕，使相對含水量在50%-65%，將上述玉米、小麥、高粱秸桿摻豬糞、牛糞、羊糞后，接種微生物菌劑，在常溫條件下堆積發酵，當堆中溫度升至60-70° C時翻堆，至堆中溫度降至常溫時完成發酵腐解，然后摻入煤渣，生物電廠灰，膨潤土，加入固氮菌，保水劑，調節pH值至6.5-7，通過工廠化生產模壓加工成營養體或營養塊。
[0024]本發明的【具體實施方式】不限于上述實施例所提供的方式:
本發明所用的作物秸桿為玉米、水稻、大豆、小麥、高粱秸桿，可選用其中一種或幾種的混合物。
[0025]本發明所述的畜禽糞包括雞糞、豬糞、牛糞、羊糞中一種或幾種混合物。
[0026]試驗例1，用本發明營養塊產品做實驗室檢測試驗 一、試驗用品:
500ml燒杯4個；1000.0g天平；紗布、鑷子。
[0027]二、試驗材料:
本發明產品營養塊；粉碎3mm玉米稻桿；過篩4mm煤洛；過篩5mm菜園自然土,風干備用。
[0028]三、試驗方法:
參照郭世榮(2003)的方法進行實驗室測定。
[0029]用本發明生產工藝及生產方法，采用上述原材料及方法加工成營養塊，然后輕輕搗碎，取精確測量680毫升(V)燒杯，稱重(W1)，加滿自然風干待測物，稱重(W2)。然后用兩層紗布封口，浸泡在水中一晝夜，飽和水狀態下取出稱重(W3)，然后將燒杯倒置，讓燒杯內重力水自由浙干至沒有水流出后，稱重(W5)。按下公式計算容重和孔隙度。
[0030]容重(g/cm3)=(W2- Wl)/ V 總孔隙度(％) = (W3- W2) / VX 100 通氣孔隙(％) = (W3- W5) / VX 100 持水孔隙(％)=總孔隙度-通氣孔隙 四、試驗結果:
【權利要求】
1.一種有機生物多元素植物營養聚合體，其特征在于:是由下列重量份數比的原料和方法制成的: 農業固體廢棄物:作物秸桿50-80份； 畜禽糞10-30份； 微生物菌劑0.05-0.1份； 煤渣5-10份； 生物電廠灰5-10份； 膨潤土 2-4份； 固氮菌0.1-0.2份；
保水劑0.5-2份； 方法: 取配方中的原料，將農業固體廢棄物包括各類作物秸桿摻混畜禽糞后，接種微生物菌劑，在常溫條件下堆積發酵，當堆中溫度升至60-70° C時翻堆，至堆中溫度降至常溫時完成發酵腐解，然后摻入煤渣，生物電廠灰，膨潤土，加入固氮菌，保水劑，調節pH值至6.5-7，通過工廠化生產模壓加工成營養體或營養塊。
2.根據權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體，其特征在于:所用的秸桿為玉米、水稻、大豆、小麥、高粱秸桿中的一種或幾種的混合物，所用的秸桿經過揉搓、粉碎切碎成3-5mm長，用水灑濕，使相對含水量在50%_65%。
3.根據權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體，其特征在于:所述的畜禽糞包括雞糞、豬糞、牛糞、羊糞中一種或幾種混合物。
4.根據權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體，其特征在于:所述的微生物菌劑為酵母菌、乳酸菌的混合菌液，比例是4:6。
5.根據權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體，其特征在于:所述的保水劑為聚丙烯酰胺PAM 土壤保水劑。
6.根據權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體，其特征在于:所述的生物電廠灰為秸桿發電廠產生的廢棄污染物灰渣。
7.根據權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體，其特征在于:所述的膨潤土為工業煤礦產生的再加工的膨潤土。
8.根據權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體，其特征在于:所述的固氮菌為克雷伯氏菌(Klebsiella)和褐球固氮菌(A.chroococcum),比例為1:1。
9.如權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體的生產方法，其特征在于:包括下列重量份數比的原料和步驟: 農業固體廢棄物:作物秸桿50-80份； 畜禽糞10-30份； 微生物菌劑0.05-0.1份； 煤渣5-10份； 生物電廠灰5-10份； 膨潤土 2-4份； 固氮菌0.1-0.2份；保水劑0.5-2份； 取配方中的原料，將農業固體廢棄物包括各類作物秸桿摻混畜禽糞后，接種微生物菌劑，在常溫條件下堆積發酵，當堆中溫度升至60-70° C時翻堆，至堆中溫度降至常溫時完成發酵腐解，然后摻入煤渣，生物電廠灰，膨潤土，加入固氮菌，保水劑，調節pH值至6.5-7，通過工廠化生產模壓加工成營養體或營養塊。
10.如權利要求1所述的一種有機生物多元素植物營養聚合體在利用非農地種植作物中的應用，所述非農地包 括鹽堿地、沙漠、戈壁或城市樓頂平臺。
【文檔編號】C05F17/00GK103449927SQ201310399582
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】李旭東, 韓潤亭, 李啟云, 郭希堅 申請人:李旭東