[發明專利]一種有機農業生物炭復合肥的制備方法

有效

• 申請號: 201410096749.0
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103833445B
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 藺興武
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00;C05F17/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 游富英

技術領域

本發明涉及一種復合肥，具體涉及一種生物炭復合肥，更具體的涉及一種符 合有機農業標準的有機農業生物炭復合肥的制備方法。

背景技術

有機農業在生產過程中不使用化學合成物質，降低了化肥和農藥等化學產品 施用造成的環境污染，可為人類提供更加安全的食品。據FiBL～IFOAM(2013) 統計，1999～2011年全世界有機農業生產面積正以年均近20％的增速迅猛增長， 2011年我國有機農業生產面積也達到了190萬公頃。然而我國大部分地區土壤有 機質含量低，土壤肥力較低，成為我國有機農業生產力提高的限制因素之一。因 此，通過施用符合有機農業標準的有機肥增加土壤肥力，是提高我國有機農業生 產力的關鍵技術之一。

在全球氣候變暖背景下，農業有機廢棄物(如作物秸稈和動物糞便等)還田， 被認為是提升土壤碳庫的重要措施之一。動物糞便與秸稈經腐熟以后，允許在有 機農田中使用，然而有機廢棄物一年內在農田土壤中碳截留率僅為2～21％，有 機廢棄物還田還可激發CH₄或N₂O溫室氣體的大量排放，這就大大降低了有機廢 棄物還田的固碳減排潛力。因此，如何提升施用有機肥維持地力的有機農田的固 碳減排能力，對于減緩氣候變暖具有重要意義。

將有機廢棄物轉化為生物炭并還田，其一年碳截留率高達90％以上。因此， 生物炭還田可顯著提高農田的固碳能力。生物炭是有機廢棄物在低氧條件下經高 溫裂解(物理過程)制備而成，屬于有機農業土壤培肥和土壤改良允許使用的物 質。生物炭主要組分是高度芳香化難熔性的惰性物質，具有多孔性物理結構，近 年來開始被用于提高土壤碳庫、改善土壤肥力和降低土壤溫室氣體排放。生物炭 在有機農田的使用，有望提升有機農田的固碳減排能力。

盡管生物炭含氮，但其有效性低，為滿足作物生長需求，須配施氮、磷、鉀 肥。為防止施用時生物炭在空氣中飛散，需將生物炭與肥料混合后制成炭基復合 肥。盡管炭基緩釋肥或炭基復合肥在中國專利查詢系統中已有一些報道，但這些 炭基肥均含中國有機產品國家標準(GB/T19630.1～19630.4—2011)限制使用的 化學合成物質，不能在有機農田中使用。

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，在于提供一種成本低廉，符合有機農業標 準，提升有機農田土壤肥力和固碳減排能力的有機農業生物炭復合肥的制備方 法。

本發明的具體技術方案如下：

一種有機農業生物炭復合肥的制備方法，包括如下步驟：

1)將風干后的作物秸稈或家禽家畜糞在炭化爐中高溫裂解，冷卻后收集生物炭；

2)將10～20重量份生物炭與65～85重量份家禽家畜糞、3～5重量份磷礦粉混合， 然后加入EM菌液，加水控制水分含量40～50％，攪拌均勻后倒入發酵池進行密 閉發酵；

3)將腐熟后的發酵物進行烘干，使發酵物含水量為20～30％；

4)烘干后的發酵物與0～5重量份鉀礦粉、2～5重量份粘土進行混合，混合均勻 后進行粉碎；

5)將粉碎后的物料進行造粒，再進行干燥后得到生物炭復合肥；

步驟2)中所述EM菌液為EM原液加水稀釋50倍得到，EM菌液的加入量為每 噸物料中加入100～200LEM菌液。

步驟1)中高溫裂解時的溫度為400～500℃，裂解時間為3～4小時，使有機 物料充分裂解，形成性質穩定的生物炭材料。

步驟2)中密閉發酵的時間為10～15天，該發酵天數可保證堆肥充分腐熟， 殺滅堆肥內的致病菌、蟲卵和雜草種子。

步驟3)中的烘干溫度為60～80℃，以保證堆肥內部益生菌的活性。

步驟1)中所述作物秸稈或家禽家畜糞選自玉米秸稈、水稻秸稈、雞糞、豬 糞中的一種。

本發明涉及的有機農業生物炭復合肥所含組分均為中國有機產品國家標準 允許使用的組分，所使用的生物炭為作物秸稈或家禽家畜糞經高溫裂解而成，添 加的氮、磷和鉀來自腐熟的家禽家畜糞及天然磷礦和鉀礦。粘結劑為未經化學處 理的粘土。以上原料均為《有機產品第1部分：生產》(GB/T19630.1-2011)附 錄A.1和附錄C1.1有機產品國家標準允許使用的物質，其制造過程均為物理過程， 該有機農業生物炭復合肥可在有機農田中使用。填補了有機農業專用生物炭復合 肥的空白。