CN101134695B - 中药源功能性有机无机配方肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中药源功能性有机无机配方肥及其制备方法，该配方肥采用以纯中药渣为原料制成的富含植物营养和高活性微生物代谢产物的优质有机质源，再添加多种肥料、微量元素肥、保水剂及纤维素功能性材料，采用烘干、粉碎及高速混合技术而制备。该配方肥实现了缓释性的有机肥、速效性的无机养分、高活性的微生物代谢产物、高吸水率的保水剂和富含人体有益元素的凹凸棒五维统一，使用方便，用途广泛，可作基肥、追肥多次施用。它既能改良中低产土壤，消除长期使用化肥使土壤肥力下降的弊端；又有明显的当年增产作用，在粮食、蔬菜、果树等作物应用，平均增产率达20％～50％。

Description

中药源功能性有机无机配方肥及其制备方法

技术领域    本发明属于配方肥技术领域，具体涉及一种中药源功能性有机无机配方肥及其制备方法。

背景技术    农业是国民经济的基础，近50年来我国农业迅猛发展，因而仅用7％的世界耕地面积，养活了占世界22％的人口。农业的发展与肥料的大量投入密不可分。据预测，我国2030年化肥需求量6800万吨，比目前每年再增加2650万吨化肥供应量。随着世界人口猛增，社会对粮食和肥料的需求日益迫切。然而作为化肥生产原料和能源的石油资源有限，依赖有限资源最终将难以维持农业的持续发展。发达国家的经验证明，循环利用生物质源生产有机无机肥是一种较为成功的选择，这不仅能补充肥源的不足，而且还有利于绿色食品安全生产。

我国是一个水资源十分短缺的国家。根据权威部门的预测结果，在不增加现有农田灌溉用水量的情况下，2030年全国缺水高达1300～2600亿m³，其中农业缺水500～700亿m³。若将农田灌溉水的利用率由目前的45％提高到发达国家的水平70％，则可节水900～950亿m³，如同时提高水的利用效率，农业节水后不仅可满足7亿t左右的食物生产用水，还能节约出400～500亿m³的水量用于国民经济的其他重要行业，这无疑会对未来的国家经济持续发展和社会安全稳定做出重大贡献。随着全球性水资源供需矛盾的日益加剧，世界各国都把发展节水高效农业作为现代农业可持续发展的重要措施。在新型农业节水技术中，以保水剂为代表的新型节水材料应用为开发节水型肥料提供了良好物质支撑。

因此，基于生物质循环利用和清洁生产理念，集成好氧固态发酵技术、新型节水材料技术和无机配方加工技术，将中药渣发酵产物——中药源性有机质(本申请人已就“中药渣好氧高温发酵工艺”同日申请了发明专利，中药渣经该工艺得到的产物，即中药源性有机质)与保水剂及植物营养成分有机结合，生产出环境友好的高效有机无机节水功能性肥，不仅可以解决环境污染问题，而且对于增加我国有机肥源、保持和提高土壤肥力，保障农产品安全生产，加快农民脱贫致富和建设社会主义新农村步伐具有重要现实意义。

综观我国现有专利文献，已有利用中药渣发酵产物作原料生产有机无机复混肥的案例，但提出的配方明显存在着如下技术缺陷：(1)由于在发酵原料中混合了活性污泥(申请号：03127934.1)，有可能在配制的肥料中出现重金属含量超标问题，对食品安全构成威胁；(2)有的只进行了3～5天的高温有氧发酵(申请号：200610068649.2)，很明显存在着发酵产物腐殖化程度低和成熟度差等问题。如将未成熟的有机肥施入土壤后，会诱发厌氧呼吸，影响种子发芽。未成熟有机物在腐解过程中产生大量中间代谢产物，如低分子量有机酸和还原条件下产生的氨和硫化氢等有害成分，对作物根系和枝芽造成毒害；(3)有的配方中添加了对人畜毒性较大的马前子、曼陀罗粉末(200610086672.4)，但尚未明确施入土壤后毒性成分的代谢过程，很可能对食品生产的安全性构成威胁。

发明内容    本发明的目的在于提供一种以纯中药渣为原料制成的富含植物营养和高活性微生物代谢产物的优质有机质源，再添加多种肥料及功能性材料配制而成的中药源功能性有机无机配方肥及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种中药源功能性有机无机配方肥，其特征在于该配方肥按1000千克产品所需原料重量计，各组分及配比如下：

中药源性有机质：            753.0～856.0千克

化肥：

尿素                        2.5～73.0千克

磷酸二铵                    10.0～100.0千克

硫酸钾                      12.0～143.0千克

微量元素肥：

硫酸镁                      0～17.0千克

硫酸锌                      1.2～6.2千克

硫酸亚铁                    8.3～30.0千克

硫酸锰                      0～19.0千克

硫酸铜                      0～0.6千克

硼酸                        0～10.0千克

钼酸铵                      0～0.3千克

保水剂                      0.1～0.6千克

纤维素                      0.1～0.4千克

所述保水剂选用淀粉接枝类、合成聚合物类，产品形态为颗粒状或粉末状。

所述纤维素选用羧甲基纤维素钠(CMC)、甲基纤维素(MC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟乙基纤维素(HEC)或羟乙基甲基纤维素(HEMC)。

一种所述中药源功能性有机无机配方肥的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：将配方中各组分烘干，温度控制在70～90℃之间，最终水分约10％，粉碎到80～100目细度，在高速混料机中按配方比例进行混合，封装即得成品。

本发明提供的中药源功能性有机无机配方肥及其制备方法，具有以下技术特点：

①本发明以纯中药渣为原料，采用以好氧发酵和陈化过程两步工艺法生产出富含植物营养和具有植物生理活性的优质有机质源，再添加多种肥料及功能性材料，采用高速混合技术，制备出多功能性的有机肥，无重金属污染隐患，从源头上保证了最终产品的安全性。

②做到了五维复混：使无机配方性的有机肥、速效性的无机养分、高活性的微生物代谢产物、高吸水率的保水剂和富含人体有益元素的凹凸棒巧妙结合，是一种多功能肥。

③该肥使用方便，用途广泛。可作基肥、追肥多次施用。它既能改良中低产土壤，消除长期使用化肥使土壤肥力下降的弊端，又有明显的当年增产作用，在粮食、蔬菜、果树等作物应用，平均增产率达20％～50％。

④改善产品品质，提高商品价值。该产品能使作物健壮生长、产量提高、品质改善。

⑤环境友好，绿色环保：产品腐熟度高、无腐败异味，不招引蚊蝇，符合未来肥料绿色环保的发展方向，是目前无公害生产的首选肥料。

具体实施方式

实施例1：本发明提供的中药源性功能性有机无机配方肥，生产1吨该配方肥所需原料配方为：

中药源性有机质：753.0kg；

化肥：尿素2.5kg  磷酸二铵100.0kg  硫酸钾103.0kg；

微量元素肥：硫酸镁7.0kg  硫酸锌1.2kg  硫酸亚铁12.0kg

硫酸锰19.0kg  硫酸铜0.6kg  硼酸0.9kg

钼酸铵0.1kg；

PAAM-atta保水剂：0.6kg；

羟丙基甲基纤维素(HPMC)：0.1kg。

制备工艺：将配方中各组分烘干，温度控制在70℃左右，最终水分控制在10％左右，粉碎到80目细度；在高速混料机中按不同配方比例进行混合，进行产品包装(外用塑纸袋封装，内用聚氯乙烯塑料袋包装)，得成品。

实施例2：

本发明提供的中药源性功能性有机无机配方肥，生产1吨该配方肥的原料配方为：

中药源性有机质：793.0kg；

化肥：尿素2.5kg  磷酸二铵33.0kg  硫酸钾143.0kg；

微量元素肥：硫酸锌1.2kg  硫酸亚铁8.3kg  硫酸锰8.5kg

硼酸10.0kg；

STOCKOSORB 400K保水剂：0.2kg；

羟乙基纤维素(HEC)：0.3kg。

制备工艺：将配方中各组分烘干，温度控制在80℃左右，最终水分控制在10％左右，粉碎到90目细度；在高速混料机中按不同配方比例进行混合，进行产品包装(外用塑纸袋封装，内用聚氯乙烯塑料袋包装)，得成品。

实施例3：本发明提供的中药源性功能性有机无机配方肥，生产1吨该配方肥的原料配方为：

中药源性有机质：856.0kg；

化肥：尿素73.0kg  磷酸二铵10.0kg  硫酸钾12.0kg；

微量元素肥：硫酸镁12.0kg  硫酸锌6.2kg  硫酸亚铁：30.0kg

钼酸铵0.3kg

三元接枝共聚物SAM保水剂：0.1kg；

甲基纤维素(MC)：0.4kg。

制备工艺：将配方中各组分烘干，温度控制在90℃左右，最终水分控制在10％左右，粉碎到100目细度；在高速混料机中按不同配方比例进行混合，进行产品包装(外用塑纸袋封装，内用聚氯乙烯塑料袋包装)，得成品。

附原料所选用的化肥及微量元素肥质量标准：

为验证本发明在实际生产中的有益效果，曾于2006年5月5日-7月25日将本发明实施例3得到的中药源性功能性有机无机配方肥(简称：中药源性配方肥)，在甘肃省靖远县刘川乡番茄(种植方式为单种地膜番茄，品种为毛粉802)上进行了试验研究，本试验设三个处理：①播前基施本发明中药源性配方肥200kg/亩，生育期追施纯N 10kg；②常规施肥(亩基肥农家肥1000kg，纯N 10kg、纯P₂O₅ 6kg、纯K₂O 6kg，生育期追施纯N 10kg)；③空白对照，不施任何肥料。

试验结果及分析如下：

1.对番茄生育期的影响

表1  番茄生育期记载(日/月)

表1数据分析可知，中药源性配方肥与常规肥、空白对照相比，在定植时间一致的前提下，番茄现蕾期、盛花期、果实膨大期和采收期与空白对照相比，没有明显的变化。

2.对番茄生理性状的影响

表2  番茄果实膨大期(6月5日)田间测定

由表2可知，中药源性配方肥处理的番茄生长旺盛，株高比比照高出8cm，株果数增加2.4个，果位提高3.4cm，株幅及果实大小即果实的横径、纵径也有显著的提高，说明中药源性配方肥促进了番茄三穗果的形成和膨大，为番茄的结果及产量达下了良好的基础。中药源性配方肥处理与当地常规施肥相比，其株高、株果数、果位、果实的横径和纵径等生理性状指标相接近，没有明显的差别。

3.对番茄产量的影响

表3  番茄产量结果

常规肥	154	148	153	151.7	7227.4	27.5
							空白对照	119	120	118	119.0	5669.5	---

表3试验结果表明，常规施肥与中药源性配方肥处理产量相当，折合亩产分别为7100.0kg和7227.4kg，比对照亩产5669.5kg，亩增产1430.5kg和1557.9kg，增产率25.2％和27.5％。常规施肥与中药源性配方肥处理之间，产量水平相接近，没有明显差异。

试验小结：

1.番茄基施中药源性配方肥后，生长旺盛，产量构成因素(结果数、单果重)与空白施肥对照相比均有提高，结果数增加2.4个，单果重增加0.13kg，果个大，商品率高。与常规施肥相比，主要经济性状指标无明显差异。

2.番茄基施中药源性配方肥后，产量比空白对照有明显的提高，亩增产番茄1430.5kg，增产率25.2％，经济效率相当显著。与常规施肥相比，产量相当。因此，中药源性配方肥在番茄生产中有显著的增产最用，可在生产中推广使用。

Claims (3)

1.一种中药源功能性有机无机配方肥，其特征在于：该配方肥按1000千克产品所需原料重量计，各组分及配比如下：

中药源性有机质：            753.0～856.0千克

化肥：

尿素                        2.5～73.0千克

磷酸二铵                    10.0～100.0千克

硫酸钾                      12.0～143.0千克

微量元素肥：

硫酸镁                      0～17.0千克

硫酸锌                      1.2～6.2千克

硫酸亚铁                    8.3～30.0千克

硫酸锰                      0～19.0千克

硫酸铜                      0～0.6千克

硼酸                        0～10.0千克

钼酸铵                      0～0.3千克

保水剂                      0.1～0.6千克

纤维素                      0.1～0.4千克

其中：所述的纤维素选用羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟乙基甲基纤维素。

2.根据权利要求1所述的中药源功能性有机无机配方肥，其特征在于：所述保水剂选用淀粉接枝类、合成聚合物类，产品形态为颗粒状或粉末状。

3.一种如权利要求1所述的中药源功能性有机无机配方肥的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：将配方中各组分烘干，温度控制在70～90℃之间，最终水分约10％，粉碎到80～100目细度，在高速混料机中按配方比例进行混合，封装即得成品。