[发明专利]一种生物有机控释肥的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物有机控释肥的制造方法，属于肥料制造技术领域。

背景技术

化学肥料为农业发展做出了重大贡献，但是化学肥料也有二大缺点：一是由于大量使用化学肥料，造成了土壤板结、酸化、有机质缺乏、微生物减少、生产力下降等问题。二是普通化学肥料利用率低。据统计，中国当季氮肥利用率仅为20%～35%,磷肥的利用率为10%～20%, 钾肥的利用率为30%～60%。肥料利用率低不仅造成资源浪费，还给环境带来严重污染。

为恢复土壤微生物活性、改善土壤结构、提升生产能力，人们开发出了有机肥、生物有机肥、复合生物有机肥、有机无机复混肥等产品。

为了解决化学肥料利用率低、肥料养分释放速率与植物养分吸收速率不吻合的问题，20世纪初提出了缓释肥料的概念。缓释肥(SRFS)又称长效肥料，主要指施入土壤后转变为植物有效养分的速度比普通肥料缓慢的肥料。

自从1948年美国的K．G．C1art等人合成了世界上第一个缓释缩合肥料尿素一甲醛后，缓控释肥料的研发经历了一个多元化的发展过程。到了20世纪90年代缓释肥趋于成熟，依据不同的原理和技术形成了系列化产品。主要包括：包膜型缓释肥、合成型微溶态缓释肥、化学抑制型缓效肥料、基质复合肥与胶粘缓释肥。

缓释肥的缺陷是：养料养分释放速率、方式和持续时间不能很好地控制，受施肥方式和环境条件的影响较大。

控释肥(CAFS)是缓释肥的高级形式，是指通过各种机制措施预先设定肥料在作物生长季节的释放模式，使其养分释放规律与作物养分吸收基本同步，从而达到提高肥效目的的一类肥料。控释肥能依据作物营养阶段性、连续性等营养特性，利用物理、化学、生物等手段调节和控释氮磷钾及必要的微量元素等养分供应强度与容量，能达到供肥缓急相济的效果。

目前控释肥主要是采用树脂包膜技术，即在传统速溶性肥料颗粒的外面包一层膜，通过膜上的微孔控制膜内养分扩散到膜外的速率。控释肥料不受土壤PH值、微生物、及水分含量的影响，只受温度影响，温度越高养分释放越快。

但是，目前还没有真正意义上的控释肥技术出现。有专家对依据现有原理和技术方案能否制造出真正意义的控释肥表示怀疑。     

发明内容

本发明提供了一种全新的控释肥制造思路和途径。

本发明是在有机肥、生物有机肥制造技术上发展和建立起来的。 

图1为本发明生物有机控释肥制造流程。

在有机肥制造过程中，不断加入化学肥料，一部分矿质养分（N、P、S等）在微生物同化作用下，不断由无机形态转化为有机形态储存起来；一部分矿质营养（N、P、K、Ca、Mg、Zn、Mo等）在有机物料发酵、腐熟过程中，通过键合、胶结、吸附、包裹等机制固定其中。

当生物控释肥施于土壤后，受到温度-微生物-植物的联合作用、控制。环境温度变高时，土壤微生物活性增强，植物生长速度加快。微生物通过矿化作用释放出储存的有机态养分，通过分解有机物、破坏肥料结构释放出固定化养分。充足的营养进一步促进植物包括根系的生长，根系生长又刺激根际微生物数量增多和活性提高，微生物的生长、繁殖更加推动了养分释放。当植物生长减缓时，微生物活性降低，矿化作用与分解作用能力下降，养分释放减少。

一般情况下，根际微生物的数量是非根际的几十倍，所以根际微生物在控制养分释放方面起决定性作用。

生物有机控释肥的详细制造步骤如下：

⑴ 配料阶段：

按照制造有机肥料的方法选择有机物料，主要包括氮源、碳源。在碳源中纤维性碳源应大于50%（干重），目的是增加物料的透气性，有利于微生物繁殖和物料腐熟。调节有机物料C/N比为30-40，NPK总含量大于3%，加入5-15%粘土或熟土，但要控制总灰份小于25%，调整含水量为50-60%，自然发酵或接种人工选择、驯化、培养的微生物发酵。 

因为在矿质养分转化为有机养分的过程中，要消耗大量能量，所以初始C/N比可适当高一些，以减少后期发酵时补充碳源次数。加入适量的粘土有助于发酵过程中形成粘核结构，使更多养分得以固定。

⑵ 养分同化与固定阶段：