[发明专利]一种有机农业生物炭复合肥的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合肥，具体涉及一种生物炭复合肥，更具体的涉及一种符 合有机农业标准的有机农业生物炭复合肥的制备方法。

背景技术

有机农业在生产过程中不使用化学合成物质，降低了化肥和农药等化学产品 施用造成的环境污染，可为人类提供更加安全的食品。据FiBL～IFOAM(2013) 统计，1999～2011年全世界有机农业生产面积正以年均近20％的增速迅猛增长， 2011年我国有机农业生产面积也达到了190万公顷。然而我国大部分地区土壤有 机质含量低，土壤肥力较低，成为我国有机农业生产力提高的限制因素之一。因 此，通过施用符合有机农业标准的有机肥增加土壤肥力，是提高我国有机农业生 产力的关键技术之一。

在全球气候变暖背景下，农业有机废弃物(如作物秸秆和动物粪便等)还田， 被认为是提升土壤碳库的重要措施之一。动物粪便与秸秆经腐熟以后，允许在有 机农田中使用，然而有机废弃物一年内在农田土壤中碳截留率仅为2～21％，有 机废弃物还田还可激发CH₄或N₂O温室气体的大量排放，这就大大降低了有机废 弃物还田的固碳减排潜力。因此，如何提升施用有机肥维持地力的有机农田的固 碳减排能力，对于减缓气候变暖具有重要意义。

将有机废弃物转化为生物炭并还田，其一年碳截留率高达90％以上。因此， 生物炭还田可显著提高农田的固碳能力。生物炭是有机废弃物在低氧条件下经高 温裂解(物理过程)制备而成，属于有机农业土壤培肥和土壤改良允许使用的物 质。生物炭主要组分是高度芳香化难熔性的惰性物质，具有多孔性物理结构，近 年来开始被用于提高土壤碳库、改善土壤肥力和降低土壤温室气体排放。生物炭 在有机农田的使用，有望提升有机农田的固碳减排能力。

尽管生物炭含氮，但其有效性低，为满足作物生长需求，须配施氮、磷、钾 肥。为防止施用时生物炭在空气中飞散，需将生物炭与肥料混合后制成炭基复合 肥。尽管炭基缓释肥或炭基复合肥在中国专利查询系统中已有一些报道，但这些 炭基肥均含中国有机产品国家标准(GB/T19630.1～19630.4—2011)限制使用的 化学合成物质，不能在有机农田中使用。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，在于提供一种成本低廉，符合有机农业标 准，提升有机农田土壤肥力和固碳减排能力的有机农业生物炭复合肥的制备方 法。

本发明的具体技术方案如下：

一种有机农业生物炭复合肥的制备方法，包括如下步骤：

1)将风干后的作物秸秆或家禽家畜粪在炭化炉中高温裂解，冷却后收集生物炭；

2)将10～20重量份生物炭与65～85重量份家禽家畜粪、3～5重量份磷矿粉混合， 然后加入EM菌液，加水控制水分含量40～50％，搅拌均匀后倒入发酵池进行密 闭发酵；

3)将腐熟后的发酵物进行烘干，使发酵物含水量为20～30％；

4)烘干后的发酵物与0～5重量份钾矿粉、2～5重量份粘土进行混合，混合均匀 后进行粉碎；

5)将粉碎后的物料进行造粒，再进行干燥后得到生物炭复合肥；

步骤2)中所述EM菌液为EM原液加水稀释50倍得到，EM菌液的加入量为每 吨物料中加入100～200LEM菌液。

步骤1)中高温裂解时的温度为400～500℃，裂解时间为3～4小时，使有机 物料充分裂解，形成性质稳定的生物炭材料。

步骤2)中密闭发酵的时间为10～15天，该发酵天数可保证堆肥充分腐熟， 杀灭堆肥内的致病菌、虫卵和杂草种子。

步骤3)中的烘干温度为60～80℃，以保证堆肥内部益生菌的活性。

步骤1)中所述作物秸秆或家禽家畜粪选自玉米秸秆、水稻秸秆、鸡粪、猪 粪中的一种。

本发明涉及的有机农业生物炭复合肥所含组分均为中国有机产品国家标准 允许使用的组分，所使用的生物炭为作物秸秆或家禽家畜粪经高温裂解而成，添 加的氮、磷和钾来自腐熟的家禽家畜粪及天然磷矿和钾矿。粘结剂为未经化学处 理的粘土。以上原料均为《有机产品第1部分：生产》(GB/T19630.1-2011)附 录A.1和附录C1.1有机产品国家标准允许使用的物质，其制造过程均为物理过程， 该有机农业生物炭复合肥可在有机农田中使用。填补了有机农业专用生物炭复合 肥的空白。