一种有机肥料及其制备方法与流程

1.本发明涉及肥料配制领域，特别是涉及一种有机肥料及其制备方法。


背景技术：

2.随着以毛发为原料提取氨基酸的毛发水解行业不断发展，毛发水解氨基酸液产量也越来越多，而这些毛发水解氨基酸液被当做工厂废料无法妥善处理。氨基酸是构成蛋白质的基本单位，是含氮的有机化合物，用氨基酸制造牲畜饲料或加工成人体保健药品已有比较成熟的工艺可循。用氨基酸制造植物吸收利用的肥料还是一个比较新的课题。
3.我国玉米加工行业年产玉米浆等玉米副产物数百万吨，数量如此之大的副产物如丢弃或是简单的利用不仅是对资源的浪费，还会污染环境。
4.甘蔗糖蜜液是甘蔗制糖过程中，蔗糖结晶母液被用于酵母发酵提取酒精后得到的发酵滤液经浓缩后得到的粘稠液体。
5.肥料，是提供一种或一种以上植物必需的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一。肥料种类很多，有氮、磷、钾等化学肥料，有豆粕、动物粪便、农业废弃物等有机肥料，还有生物菌等生物肥料，还有硅、镁、铁、硼、硒等中微量元素肥料，不一而足，不同作物由于不同的生长习性、不同生长阶段，对肥料的需求均不相同，因此，需要结合不同的作物品种，研究不同的肥料，非常需要，以提高作物的品质与生长速度，增加农作物营养与保健价值，增进人类健康，以造福人类。矿物肥料由于其碱性较强，施于土壤不匀会造成土壤局部过碱，影响植物生长。又由于通常为细粉状，单独施用时扬尘较多，操作环境差。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种有机肥料及其制备方法，用于解决现有技术中的问题。
7.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种有机肥料及其制备方法，所述有机肥料包括玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液中的一种或几种，以及矿物肥料。
8.所述制备方法包括将矿物肥料与玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液中的任意成分混合后得到有机肥料。
9.本发明还提供所述有机肥料在粮食作物种植中的用途。
10.本发明还提供一种粮食作物的种植方法，所述种植方法包括将所述的有机肥料施用于粮食作物。
11.如上所述，本发明种有机肥料及其制备方法，具有以下有益效果：本发明将呈酸性的玉米副产物、毛发水解氨基酸液和甘蔗糖蜜液与呈碱性矿物肥料制成粉状或颗粒状肥料，降低了矿物肥料因过高的ph对植物生长的不利影响，更利于植物吸收利用。增加了矿物肥料钙、镁、磷等植物营养元素的水溶解性，更利于植物吸收利用。极大的降低了矿物肥料
使用时产生粉尘的数量，操作环境友好。原料易得，价格低廉，方法简洁。
具体实施方式
12.本发明提供玉米副产物在制备有机肥料中的用途。
13.本发明提供一种有机肥料，所述有机肥料包括玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液中的一种或几种，以及矿物肥料。
14.在一种实施方式中，所述有机肥料中玉米副产物的质量为矿物肥料质量的1％
‑
60％。具体的，所述有机肥料中玉米副产物的质量占矿物肥料质量的以下任一比例：1～5％、5～10％、10～20％、20～30％、30～40％、40～50％、50～60％。
15.在一较佳实施方式中，所述有机肥料中玉米副产物的质量为矿物肥料质量的5％
‑
20％。
16.在一种实施方式中，所述玉米副产物选自玉米浆或玉米乙醇发酵液浓缩物中的一种或几种。
17.所述玉米浆为玉米深加工生产淀粉过程中的副产品。加工过程中，为了使玉米蛋白与玉米淀粉更好的分离，需要将玉米用含少量亚硫酸在50
‑
60℃热水浸泡48小时以上使玉米粒变软，玉米浸泡后的浸泡水经过浓缩即为玉米浆。
18.玉米浆的技术特征如下：外观为棕褐色略粘稠液体，长时间静置有沉淀，干物质含量为一般为35
‑
50％，干物质中主要成份为糖、有机酸等碳水化合物、水溶性蛋白及磷、钾、钙、镁、铁、锌等农作物生长必须的矿物质和微量元素。其中，氮、磷、钾三种成份含量合计为3.0
‑
6.0％。ph3.5
‑
4.5。
19.所述玉米乙醇发酵液浓缩物即为玉米生产乙醇时的发酵浓缩物。所述玉米乙醇发酵液浓缩物可以从以下方式获得：玉米粉碎，加水加热，加入淀粉酶和糖化酶将玉米淀粉转化为糖，接入产乙醇的酵母菌，在合适的温度和时间内发酵产生乙醇，发酵结束后将含有乙醇的发酵液加热提取出乙醇，提取乙醇后的固液混合物进行固液分离，得到的固体烘干后得到玉米蛋白用于饲料，液体蒸发浓缩后得到黄褐色粘稠液体即为玉米乙醇发酵液浓缩物。
20.所述玉米乙醇发酵液浓缩物的主要成份为水分、碳水化合物(包含有机酸、单糖、双糖和多糖)、蛋白质、氨基酸、少量脂肪；氮、磷、钾三种成份含量折干不小于6％；ph值4.0
‑
5.5；放置后因其中的微生物活动产酸，会使ph降的更低。
21.所述毛发水解氨基酸液为动物毛发经酸水解、碱中和，提取出部分氨基酸后得到的废氨基酸液。所述动物毛发例如为猪毛、人发。
22.在一种实施方式中，所述毛发水解氨基酸液的质量为矿物肥料质量的1％
‑
60％。具体的，所述有机肥料中毛发水解氨基酸液的质量占矿物肥料质量的以下任一比例：1～5％、5～10％、10～20％、20～30％、30～40％、40～50％、50～60％。在一较佳实施方式中，所述有机肥料中毛发水解氨基酸液的质量为矿物肥料质量的5％
‑
20％。
23.在一种实施方式中，若所述有机肥料的中同时含有玉米副产物和毛发水解氨基酸液和甘蔗糖蜜液中的两种或三种，二种或三种的总质量为矿物肥料质量的1％
‑
60％。
24.所述毛发水解氨基酸液通常ph小于4，游离氨基酸含量大于20％，水份含量小于60％。
25.所述毛发水解氨基酸液生产过程简述如下：
26.动物毛发加入浓度5
‑
50％的硫酸溶液，或浓度5
‑
37％以上的盐酸溶液，或5
‑
60％的磷酸溶液，搅拌加温至105℃～180℃数小时完成水解，经氨或碱中和、过滤、脱色、沉淀、离子交换等步骤，将水解液中的胱氨酸、酪氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸等氨基酸中的一种或几种提取出后进一步加工制成化工级别或食品医药级别的氨基酸。提取上述氨基酸后余下的提取废液经浓缩后得到动物毛发水解氨基酸液。动物毛发水解氨基酸液中氨基酸含量在40％以上(折干)。
27.在一种实施方式中，所述甘蔗糖蜜液的质量为矿物肥料质量的1％
‑
60％。具体的，所述有机肥料中甘蔗糖蜜液的质量占矿物肥料质量的以下任一比例：1～5％、5～10％、10～20％、20～30％、30～40％、40～50％、50～60％。在一较佳实施方式中，所述有机肥料中甘蔗糖蜜液的质量为矿物肥料质量的5％
‑
20％。
28.在一种实施方式中，若所述有机肥料中同时含有玉米副产物、毛发水解氨基酸液和甘蔗糖蜜液中的两种或几种，二种或几种的总质量为矿物肥料质量的1％
‑
60％。
29.所述甘蔗糖蜜液产出过程如下：甘蔗榨汁浓缩后结晶，固液分离得到蔗糖晶体和结晶母液，该结晶母液被用于酵母发酵生产乙醇。酵母发酵乙醇完成后，将发酵液中的乙醇蒸出，固液分离得到滤液，该滤液经蒸发浓缩后得到水份含量30％－70％的浓稠液体，该液体被业内人士取名为甘蔗糖蜜液。该糖蜜液中氮、磷、钾含量大于10％(折干)，ph4.5－7.5。
30.所述矿物肥料是指含有磷钾元素及多种中微量元素的矿藏，经技术熬合活化而成的一种新型、环保、高效肥料。
31.所述矿物肥料包括钙镁磷肥、硅钙磷钾肥的一种或几种。钙镁磷肥的产品标准参照gb 20412
‑
2006。按照国家标准gb 20412
‑
2006所述，钙镁磷肥是磷矿石与含镁、硅的矿石，在高炉或电炉中经高温溶融、水淬、干燥和磨细所制得的钙镁磷肥。硅钙磷钾肥例如为公开号为cn1168363的专利中所述的硅钙磷钾肥，或福建省根动力科技有限公司的硅钙磷钾肥。
32.矿物肥料含有植物生长所需的磷、钾、钙、镁、硅及其它一些营养元素。矿物肥料ph在8
‑
11。较佳的，ph大于9.0。
33.因矿物肥料中加入了部分玉米副产物和毛发水解氨基酸液和甘蔗糖蜜液等有机物肥料，所以本发明将该混合物取名为有机肥料。
34.所述有机肥料为粉状或颗粒状。
35.所述有机肥料的ph为5.5～8.5。
36.所述有机肥料的水分含量为1.0％～20.0％。
37.本发明还提供所述有机肥料的制备方法，所述制备方法包括将矿物肥料与玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液中的一种或几种混合。
38.所述矿物肥料选自钙镁磷肥、硅钙磷钾肥的一种或几种。
39.所述玉米副产物选自玉米浆或玉米乙醇发酵液浓缩物中的一种或几种。
40.所述玉米副产物的质量为矿物肥料质量的1％
‑
60％。
41.所述毛发水解氨基酸液的质量为矿物肥料质量的1％
‑
60％。
42.所述甘蔗糖蜜液的质量为矿物肥料质量的1－60％。
43.若所述有机肥料的中同时含有玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液，其
中两种或三种的总质量为矿物肥料质量的2％
‑
60％。
44.在一种实施方式中，在双螺旋混合器中进行玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液中的任意与矿物肥料混合。
45.较佳的，先将矿物肥料放入双螺旋混合器中，开启搅拌后，再将玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液中的任意喷入矿物肥料上。
46.将矿物肥料与玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液中的任意成分混合后，是否造粒烘干均可。
47.在一较佳实施方式中，将矿物肥料与玉米副产物、毛发水解氨基酸液或甘蔗糖蜜液中的任意一种或几种混合后，无需烘干即可得到有机肥料。
48.本发明还提供所述有机肥料在粮食作物种植中的用途。
49.本发明还提供一种粮食作物的种植方法，所述种植方法包括将所述的有机肥料施用于粮食作物。
50.本发明的所说的粮食作物选自小麦、玉米、水稻。
51.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
52.在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围；在本发明说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
53.当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
54.本技术中有机质含量、氮含量、水份含量的测定按照ny525
‑
2012标准进行测定。磷、钾、硅、钙、镁含量的测定按照gbt36207
‑
2018标准进行测定。
55.实施例1
56.取钙镁磷肥1000千克(购自湖北荆州市金明化工有限公司，测定ph为10.2，水份0.5％，五氧化二磷含量15.2％)放入双螺旋混合器中，开启混合搅拌，高压喷入100千克玉米浆(购自：秦皇岛骊骅淀粉有限公司，水份含量60％，ph4.0)，混合均匀后将混合物分装，得到1100千克有机肥料成品，外观为不起尘粉状固体，取样加蒸馏水后测定ph为8.5，水份5.8％。
57.实施例2
58.取硅钙磷钾肥500千克(福建省根动力科技有限公司，测定ph为10.8，水份3.0％，五氧化二磷含量13.6％，氧化钾含量4.8％)，钙镁磷肥500千克(购自湖北荆州市金明化工有限公司，测定ph为10.2，水份0.5％，五氧化二磷含量15.2％)放入双螺旋混合器中，开启
混合搅拌，高压喷入50千克毛发水解氨基酸液(购自：湖北新生源生物工程股份有限公司，水份含量40％，ph3.9)和50千克玉米浆(购自：秦皇岛骊骅淀粉有限公司，水份含量60％，ph4.0)的混合液，混合均匀后分装，得到1100千克有机肥料成品，外观为不起尘粉状固体，测定ph为7.9，水份6.1％。
59.实施例3
60.取钙镁磷肥1000千克(购自湖北荆州市金明化工有限公司，测定ph为10.2，水份0.5％，五氧化二磷含量15.2％)放入双螺旋混合器中，开启混合搅拌。高压喷入100千克甘蔗糖蜜液(购自：云南紫辰集团生物科技有限公司，水份含量43.35％，ph4.8，氮含量1.85％，五氧化二磷含量0.12％，氧化钾含量7.88)，均匀后分装，得到1100千克有机肥料成品，外观粉状，取样加蒸馏水后测定ph为8.5，水份4.3％。
61.实施例4
62.取钙镁磷肥1000千克(购自湖北荆州市金明化工有限公司，测定ph为10.2，水份0.5％，五氧化二磷含量15.2％)放入双螺旋混合器中，开启混合搅拌。
63.将50千克玉米浆(购自：秦皇岛骊骅淀粉有限公司，水份含量60％，ph4.0)、50千克毛发水解氨基酸液(购自：湖北新生源生物工程股份有限公司，水份含量40％，ph3.9)、100千克甘蔗糖蜜液(购自：云南紫辰集团生物科技有限公司，水份含量43.35％，ph4.8，氮含量1.85％，五氧化二磷含量0.12％，氧化钾含量7.88)混合均匀后高压喷入上述盛有钙镁磷肥的双螺旋混合器中混合均匀，造粒，烘干，得到1134千克有机肥料成品，外观为棕色球状颗粒，取样加蒸馏水后测定ph为8.3，水份3.0％，氮含量1.0％，五氧化二磷含量13.3％，氧化钾含量3.3％。
64.实施例5
65.将小麦种子发芽3天后，挑选60颗长势基本相同的麦苗，分为2组，每组30颗。第一组为复合肥组，第二组为有机矿肥组 复合肥组，置于植物培养箱中23℃继续培养5天。
66.复合肥组：施入1.3克复合肥(购自：陕西中衡肥业有限公司，分析氮含量14.5％，五氧化二磷含量16.0％，氧化钾含量14.5％)。
67.有机矿物肥 复合肥组：施入1克复合肥(和复合肥使用同一批次的复合肥)加0.3克有机矿物肥(使用本发明实例4中得到的有机矿物肥颗粒)。
68.以上2组继续培养15天后将2组小麦去土，冲洗干净后比较地上部分和根部生长情况。将2组烘干后称重，比较2组干物质重量(生物量)。
69.外观上有机矿物组 复合肥组比较复合肥组叶子粗壮。
70.干物质重量(生物量)测定显示有机矿物组 复合肥组比较复合肥组高5.3％。分析可能是有机肥料提供了更多的钙、镁和微量元素促进了小麦生长。
71.表1有机肥料对小麦的促生作用
[0072][0073][0074]
实施例6
[0075]
将水稻种子发芽3天后，挑选60颗长势基本相同的水稻苗，分为2组，每组30颗。第
一组为复合肥组，第二组为有机矿肥组 复合肥组，置于植物培养箱中23℃继续培养5天。
[0076]
复合肥组：施入1.3克复合肥(购自：陕西中衡肥业有限公司，分析氮含量14.5％，五氧化二磷含量16.0％，氧化钾含量14.5％)。
[0077]
有机矿物肥 复合肥组：施入1克复合肥(和复合肥使用同一批次的复合肥)加0.3克有机矿物肥(使用本发明实例4中得到的有机矿物肥颗粒)。
[0078]
以上2组继续培养至三叶期将2组水稻去土，冲洗干净后比较地上部分和根部生长情况。将2组烘干后称重，比较2组干物质重量(生物量)。
[0079]
外观上有机矿物组 复合肥组比较复合肥组叶子粗壮。
[0080]
干物质重量(生物量)测定显示有机矿物组 复合肥组比较复合肥组高5.5％。分析可能是有机肥料提供了更多的钙、镁和微量元素促进了水稻生长。
[0081]
表2有机肥料对水稻的促生作用
[0082] 株高(cm)根长(cm)湿重(g)干重(g)有机肥料10.411.70.1560.038复合肥9.811.20.1480.036
[0083]
以上实例说明，使用有机矿物肥替代部分复合肥是可行的。
[0084]
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。