專利名稱：含有多種活性基團的腐植酸有機肥及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種含有多種活性基團的腐殖酸有機肥及其制備方法。
背景技術：
畜禽糞有機肥的積制，一直沿用著傳統(tǒng)的方法，在處理畜禽糞過程中仍存在著臟、臭、用量大、運輸不便的缺點，很大程度上制約了畜禽糞有機肥的使用。近十年來利用工廠化方式處理畜禽糞生產(chǎn)商品有機肥是一條行之有效的路子。推廣應用商品有機肥肥料不僅可以解決畜禽糞便污染問題，而且可以有效減少化肥施用量，提高耕地土壤質(zhì)量，對改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展均具有重要意義。近年來商品有機肥企業(yè)不斷增加，生產(chǎn)規(guī)模大小不一，由于受價格因素制約，商品有機肥產(chǎn)品質(zhì)量難以得到有效保證，加上飼料添加劑應用廣泛，并含有一定量的重金屬，這些重金屬隨糞便排出，生產(chǎn)的有機肥重金屬可能超標，被作物吸收，影響人的身體健康，另外商品有機肥養(yǎng)分含量低、見效慢、用量大、用工大、使用不方便。1990年到2013年I月的在肥料方面的專利中有很多涉及到在傳統(tǒng)的有機肥料中添加腐植酸，說明腐植酸有機肥是未來的一個發(fā)展方向。在有機肥中添加腐植酸，這是一個進步，但是現(xiàn)有專利中的腐植酸的制取方法大多數(shù)是利用風化煤、泥炭、褐煤或者秸桿等用“堿溶酸析”方法來提煉制取，以提取腐植酸的含量、水分和水不溶物，PH值為表征，腐植酸的優(yōu)點沒有充分發(fā)揮，腐植酸中的“活性中心”也就是腐植酸中的多種功能團沒有充分打開，腐植酸的活性基團的功效未能真正展現(xiàn)，沒有達到應有的效果。因此它的肥料效應很大程度上是依賴于腐植酸數(shù)量上的增加及添加了各種營養(yǎng)元素(氮磷鉀以及各種微量元素等)，也就是以提高肥料的營養(yǎng)成分和其數(shù)量而提高肥料效應的，受其影響的限制因素較為復雜，所以其相應有時也會表現(xiàn)出不夠理想與完善。而本發(fā)明中含有多種活性基團的腐植酸是來自天然的，是采用物理方法在一定的溫度與壓力下提取出來的，使腐植酸中的“活性中心”，也就是其多種功能團充分打開。腐植酸含有酚羥基、羥基、醇羥基、醌羥基、烯醇基、磺酸基、胺基、游離的醌基、半醌基、醌氧基、甲氧基等多種功能團。各組成間通過鍵合、氫鍵、吸附等化學、物理作用糾結在一起。由于這些活性基團的存在，決定了腐植酸的酸性、親水性、離子交換性，絡合性和較高的吸附能力、緩沖、催化能力。被活化后的腐植酸成為高效生物活性物質(zhì)，對作物生長發(fā)育及體內(nèi)生理代謝有刺激作用，這種特性是一般肥料所不具備的。本發(fā)明就是要創(chuàng)造一種能充分發(fā)揮腐植酸優(yōu)點的，同時又保留了有機肥特長的一種新型的含有多種活性基團的腐植酸有機肥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要 創(chuàng)造一種能充分發(fā)揮腐植酸優(yōu)點的，同時又保留了有機肥特長的一種新型的含有多種活性基團的腐植酸有機肥，而且這種含有多種活性基團的腐植酸是來自天然的，是采用物理方法在一定的溫度與壓力下提取出來的，可以使腐植酸的“活性中心”，也就是其多種功能團充分打開。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種含有多種活性基團的腐殖酸有機肥，其特征在于，由秸桿10-15重量份、廢菌苞20-25重量份、雞糞10-15重量份、豬糞10-15重量份、牛糞30-40重量份和活性腐植酸5-10重量份制成；其中，所述的活性腐植酸的提取方法為:將游離腐植酸重量百分比大于等于10%的年輕褐煤粉碎過60-200目篩，以重量比I: 5-15與水混合；持續(xù)通入空氣，在200-240°C、常壓的條件下以轉速2000-3000rpm攪拌反應4 8小時；再在溫度為70-175°C、壓力為5-6個大氣壓的條件下，反應5_19小時；用60-100目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清液即為活性腐植酸。本發(fā)明還提供了上述含有多種活性基團的腐殖酸有機肥的制備方法，其特征在于，具體步驟為:按重量配比稱取秸桿、廢菌苞、雞糞、豬糞和牛糞，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā)酵25-30天，每隔I 3天用行走式翻堆機進行翻拌，將完成發(fā)酵的物料粉碎成60-100目，即為有機肥物料；將有機肥物料與活性腐植酸按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設備輸送到造粒設備進行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩得到含有多種活性基團的腐殖酸有機肥。本發(fā)明的使用方法為:對草莓、西瓜、蔬菜、果樹等經(jīng)濟作物作基肥一次性施入，平均每畝用量150-200公斤，生長期間一般不使用追肥，每畝減少追肥用工費250-300元。在水稻上一般畝施200公斤左右，其中基肥100公斤，分蘗長粗肥60公斤，拔節(jié)孕穗肥40公斤。本發(fā)明的原理為:一、由于有機肥中添加了活性腐植酸，更好的發(fā)揮了有機肥的各種特性:(I)養(yǎng)分全，提高土壤養(yǎng)分的有效性，增強土壤肥力。本發(fā)明的腐殖酸有機肥包括必需的大量元素氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和微量元素鐵、錳、硼、鋅、鑰、銅等無機養(yǎng)分；氨基酸、酰胺、核酸等有機養(yǎng)分和活性物質(zhì)如維生素B1、B6等。保持養(yǎng)分的相對平衡。廄肥中含大量微生物及各種酶(蛋白酶、脲酶、磷酸化酶)，促使有機態(tài)氮、磷變?yōu)闊o機態(tài)，供作物吸收。并能使土壤中鈣、鎂、鐵、鋁等形成穩(wěn)定絡合物，減少對磷的固定，提高有效磷含量。(2)增強土壤中的微生物活動能力，提高土壤的酶活性。施用有機肥料，還可使土壤中的微生物大量繁殖，特別是許多有益的微生物，如固氮菌、氨化菌、纖維素分解菌、硝化菌等。有機肥料中有動物消化道分泌的各種活性酶，以及微生物產(chǎn)生的各種酶，這些物質(zhì)施到土壤后，可大大提高土壤的酶活性。(3)改良土壤結構，提高土壤的緩沖性。腐殖質(zhì)膠體促進土壤團粒結構形成，降低容重，提高土壤的通透性，協(xié)調(diào)水、氣矛盾。多施有機肥料，可以提高土壤活性和生物繁殖轉化能力，從而提高土壤的吸收性能、緩沖性能和抗逆性能。二，腐植酸活性高，功能多，能改良土壤，增加肥效，刺激作物生長發(fā)育。腐植酸含有多種功能團，被活化后的腐植酸成為高效生物活性物質(zhì)，對作物生長發(fā)育及體內(nèi)生理代謝有刺激作用，這種特性是一般肥料所不具備的，活化后的腐植酸高效生物活性物質(zhì)對各種作物都有明顯的刺激效果。綜合表現(xiàn)在對根系發(fā)育的促進，對作物產(chǎn)量、質(zhì)量因素的良好影響。腐植酸可以對土壤進行改良。腐殖酸可以促進作物提早發(fā)芽，出苗率高，根系發(fā)達，吸收力強，提高作物抗旱能力，增強作物的抗寒性，防治植 物病蟲害，提高作物免疫力；腐植酸的刺激作用可使植株地上部分營養(yǎng)體生長旺盛，表現(xiàn)在株高、莖粗、葉片數(shù)、干物質(zhì)積累等方面；腐植酸對不同作物的產(chǎn)量、構成因素是不同的，對糧食作物，穗多、粒多、千粒重等起到增產(chǎn)作用；腐植酸進入植物體內(nèi)后，對植物起到刺激作用，主要表現(xiàn)在，呼吸強度的增加，光合作用的增加，各種酶的活動增強，從而使果實提前著色成熟，取得高產(chǎn)、高值；腐植酸被活化后成為高效生物活性物質(zhì)，被植物根部和葉片吸收以后，可促進無機養(yǎng)份的吸收，對水份的吸收也相應增加。尤其對植物呼吸作用是比較突出的；施用腐植酸，不僅有明顯的增產(chǎn)效果和經(jīng)濟效益，而且腐植酸作為一種無公害的有機肥料，可以改善提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，是綠色基礎產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品；腐殖酸可以促進土壤團聚體的形成，疏松耕層土壤，破壞鹽分的積累，提高土壤交換容量，腐植酸具有較高的陽離子變換量，比一般土壤高10倍以上，有利于土壤中水、肥、氣、熱狀況的調(diào)節(jié)，對貧瘠土壤、鹽堿地、白漿土、紅壤土有很好的改良作用，促進土壤微生物的活性，增加土壤微生物的數(shù)量。施用腐植酸使好氣性細菌、放線菌、纖維分解菌的數(shù)量增加較多。對加速有機物的礦化，促進營養(yǎng)元素的釋放有利；活性腐植酸有機肥比普通有機肥增廣7品質(zhì)提聞。三，活性腐植酸有較強的緩沖性，能減輕重金屬對土壤的污染，對土壤、肥料、微生物人體無害，是健康安全的。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明的含有多種活性基團的腐植酸有機肥，既充分發(fā)揮了腐植酸的優(yōu)點，同時又保留了有機肥的特長，本產(chǎn)品活性強，肥效“緩、穩(wěn)、久”，能使土壤環(huán)境不退化，土壤保有持久生產(chǎn)力，能恢復土壤微生物活力，加快對土壤養(yǎng)分礦化、轉化，能對重金屬離子有很好的絡合吸附作用，有效地減輕重金屬離子對作物的毒害，生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無污染的、安全、衛(wèi)生、綠色食品的新型腐植酸有機肥，對發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)起到重要的特殊作用。2、本發(fā)明中的活性腐植酸是采用物理方法在一定的溫度與壓力下提取的，這樣的提取方式可以把腐植酸中的“活性中心”，也就是其多種功能團充分打開，充分發(fā)揮腐殖酸的作用。3、本產(chǎn)品是由天然原料組成的生物活性物質(zhì)，是對生態(tài)、環(huán)境無毒害的環(huán)保產(chǎn)品。本產(chǎn)品無害、無毒、 無殘留，對土壤、植物、人體無毒副作用。本發(fā)明利用秸桿、廢菌苞等農(nóng)業(yè)廢棄物當做填充料來制作生物有機肥，實現(xiàn)了變廢為寶和資源的循環(huán)再利用。
具體實施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并作詳細說明如下。實施例1一種含有多種活性基團的腐殖酸有機肥，由秸桿10kg、廢菌苞25kg、雞糞10kg、豬糞15kg、牛糞30kg和活性腐植酸5kg制成。其制備方法為:(I)提取活性腐植酸:將游離腐植酸重量百分比為10%的年輕褐煤粉碎過100目篩，以重量比1: 10與水混合；持續(xù)通入空氣，在240°C、常壓的條件下以轉速2000rpm攪拌反應6小時；再在溫度為70°C、壓力為5個大氣壓的條件下，反應15小時；用60目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清液即為活性腐植酸。(2)按重量配比稱取秸桿10kg、廢菌苞25kg、雞糞10kg、豬糞15kg、牛糞30kg，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā)酵25天，每隔2天用行走式翻堆機進行翻拌，發(fā)酵溫度可以達到50°C，將完成發(fā)酵的物料粉碎成80目，即為有機肥物料；(3)將有機肥物料與活性腐植酸5kg按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設備輸送到造粒設備進行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩后包裝得到含有多種活性基團的腐殖酸有機肥。實施例2一種含有多種活性基團的腐殖酸有機肥，由秸桿15kg、廢菌苞20kg、雞糞15kg、豬糞10kg、牛糞40kg和活性腐植酸IOkg制成。其制備方法為:(I)提取活性腐植酸:將游離腐植酸重量百分比為10%的年輕褐煤粉碎過200目篩，以重量比1: 10與水混合；持續(xù)通入空氣，在240°C、常壓的條件下以轉速3000rpm攪拌反應6小時；再在溫度為175°C、壓力為6個大氣壓的條件下，反應19小時；用100目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清液即為活性腐植酸。(2)按重量配比稱取秸桿15kg、廢菌苞20kg、雞糞15kg、豬糞10kg、牛糞40kg，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā)酵30天，每隔2天用行走式翻堆機進行翻拌，發(fā)酵溫度可以達到70°C，將完成發(fā)酵的物料粉碎成100目，即為有機肥物料；(3)將有機肥物料與活性腐植酸IOkg按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設備輸送到造粒設備進行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩后包裝得到含有多種活性基團的腐殖酸有機肥。實施例3一種含有多種活性基團的腐殖酸有機肥，由秸桿12kg、廢菌苞23kg、雞糞15kg、豬糞15kg、牛糞35kg和活性腐植酸8kg制成。其制備方法為:(I)提取活性腐植酸:將游離腐植酸重量百分比為10%的年輕褐煤粉碎過150目篩，以重量比1: 10與水混合；持續(xù)通入空氣，在220°C、常壓的條件下以轉速1500rpm攪拌反應6小時；再在溫度為120°C、壓力為6個大氣壓的條件下，反應18小時；用80目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清 液即為活性腐植酸。(2)按重量配比稱取秸桿12kg、廢菌苞23kg、雞糞15kg、豬糞15kg、牛糞35kg，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā)酵28天，每隔2天用行走式翻堆機進行翻拌，發(fā)酵溫度可以達到65°C，將完成發(fā)酵的物料粉碎成60目，即為有機肥物料；(3)將有機肥物料與活性腐植酸8kg按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設備輸送到造粒設備進行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩后包裝得到含有多種活性基團的腐殖酸有機肥。采用下列實驗驗證本發(fā)明的含有多種活性基團的腐殖酸有機肥的使用效果:實驗1:在上海，在黃瓜、番茄、茄子和甜椒各200畝上施用活性腐植酸有機肥，施用方法為:一次性做基肥使用平均每畝用量200公斤，生長期間不使用追肥。四種作物植株生長勢好，植株表現(xiàn)為比照(每種作物各200畝，常規(guī)用肥)高4.4-10.9%，葉色分別比對照深1-2級，其中黃瓜表現(xiàn)最明顯。分枝分別比對照多0.8-1.2個，座果分別比對照提早3-6天，產(chǎn)量分別比對照增產(chǎn)10.5-14.2%，增產(chǎn)達到顯著水平。實驗2:在趙屯草莓研究所200畝大棚草莓上施用，施用方法為:一次性做基肥使用平均每畝用量200公斤，生長期間不使用追肥。與當?shù)爻Ｓ玫某笊镉袡C肥、匯仁生物有機肥進行比較實驗，各施用在200畝大棚草莓上，實驗結果，比超大生物有機肥畝產(chǎn)增10.2%，平均單果重增I克，增長6.1%，糖度提高0.8度，比匯仁生物有機肥畝產(chǎn)增17.0%，平均單果重增0.3克，糖度提高0.7度。
實驗3:在青浦朱家角巷農(nóng)經(jīng)貿(mào)有限公司在200畝大棚西瓜、200畝大棚黃瓜上實驗應用，施用方法為:一次性做基肥使用平均每畝用量200公斤，生長期間不使用追肥。另選200畝大棚西瓜、200畝大棚黃瓜，施用當?shù)爻Ｒ?guī)用進口復合肥，在畝成本基本相同的情況下，大棚西瓜比對照增產(chǎn)達10.8%，糖 度比對照提高1.2度，大棚黃瓜比對照增產(chǎn)6.2%。
權利要求
1.一種含有多種活性基團的腐殖酸有機肥，其特征在于，由秸桿10-15重量份、廢菌苞20-25重量份、雞糞10-15重量份、豬糞10-15重量份、牛糞30-40重量份和活性腐植酸5-10重量份制成；其中，所述的活性腐植酸的提取方法為:將游離腐植酸重量百分比大于等于10%的年輕褐煤粉碎過60-200目篩，以重量比1: 5-15與水混合；持續(xù)通入空氣，在200-240°C、常壓的條件下以轉速2000-3000rpm攪拌反應4 8小時；再在溫度為70-175°C、壓力為5-6個大氣壓的條件下，反應5-19小時；用60-100目過濾網(wǎng)過濾掉沉淀物，所得的清液即為活性腐植酸。
2.權利要求1所述的含有多種活性基團的腐殖酸有機肥的制備方法，其特征在于，具體步驟為:按重量配比稱取秸桿、廢菌苞、雞糞、豬糞和牛糞，混合并攪拌均勻，在常溫下發(fā) 酵25-30天，每隔I 3天用行走式翻堆機進行翻拌，將完成發(fā)酵的物料粉碎成60-100目，即為有機肥物料；將有機肥物料與活性腐植酸按比例混合，攪拌均勻，通過輸送設備輸送到造粒設備進行造粒，再經(jīng)烘干、冷卻、過篩得到含有多種活性基團的腐殖酸有機肥。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含有多種活性基團的腐殖酸有機肥，其特征在于，由秸稈10-15重量份、廢菌苞20-25重量份、雞糞10-15重量份、豬糞10-15重量份、牛糞30-40重量份和活性腐植酸5-10重量份制成。本發(fā)明能使土壤環(huán)境不退化，土壤保持持久生產(chǎn)力，能恢復土壤微生物活力，加快對土壤養(yǎng)分礦化、轉化，無害、無毒、無殘留，對土壤、植物、人體無毒副作用。
文檔編號C05F17/00GK103073338SQ20131004590
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權日2013年2月5日
發(fā)明者居生舒, 邵建明, 姚乃華, 王希林 申請人:上海禾綠生物有機肥有限公司, 上海新禾綠生物有機肥有限公司