油桐饼粕有机-无机复混肥的生产工艺

来源:用户上传      作者: 郑威 刘金龙 罗兴武 佃国党

　　摘要：设计产品配方生产油桐饼粕有机－无机复混肥，在单因素试验的基础上进行正交试验，得出最佳造粒参数，并对原料和产品的营养成分进行检测。结果表明，按发酵烟茎、发酵油桐饼柏、磷酸一铵质量比为64∶11∶25的配方生产油桐饼粕有机－无机复混肥，最佳造粒参数为原料粉碎成粒度为３００目的粉末，黏合剂用量２０ ｇ／ｋｇ，加水量30０ ｇ／ｋｇ，生产的油桐饼粕有机－无机复混肥中氮、磷、钾总含量达１６．９０％。该产品肥效高，可改良土壤，还能够防治农田害虫，是有机－无机复混肥中的新品种。
　　关键词：有机－无机复混肥；油桐饼粕；生产工艺
　　中图分类号：Ｓ１４３．６文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）15－3164-03
　　
　　Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｔｅｃｈｎology ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｔｕｎｇ Ｏｉｌ Ｃａｋｅ
　　
　　ＺＨＥＮＧ Ｗｅｉ１，ＬＩＵ Ｊｉｎ－ｌｏｎｇ２，ＬＵＯ Ｘｉｎｇ－ｗｕ２，ＤＩＡＮ Ｇｕｏ－ｄａｎｇ２
　　（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ；
　　２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕｂｅｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ/Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ， Ｅｎｓｈｉ ４４５０００，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ ｔｕｎｇ ｏｉｌ ｃａｋｅ． Ｔｈｅ ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｕｎｄs ｉｎ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｎｄ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｆｏｒｍｕｌａ ｗａｓ ｔｏｂａｃｃｏ ｓｔｅｍ ６４％＋ｔｕｎｇ ｏｉｌ ｃａｋｅ １１％＋ ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４ ２５％， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ， ｆｉｎｅｎｅｓｓ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ 300 holes， ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ａｄｈｅｓｉｖｅ ２０ ｇ／ｋｇ， ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ 30０ ｇ／ｋｇ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｎ， Ｐ， Ｋ ｉｎ ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｒｅａｃｈｅｄ １６．９０％． Ｔｈｉｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ｈａｄ ｈｉｇｈ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ， ｃｏｕｌｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｓｏｉｌ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｓｔｓ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ； ｔｕｎｇ ｏｉｌ ｃａｋｅ； ｐｒｏｄｕｃｉng ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
　　无毒、无害、无污染的生物有机肥不仅能给作物供给充足的营养，还能改良土壤，防止使用化肥造成的土壤酸化，改善农产品品质，具有良好的发展前景［１］。我国每年油桐饼粕和烟茎产量巨大，是传统的有机肥，但有效氮、磷、钾含量低，不能满足作物高产需要，以其为原料生产成有机－无机复混肥，不仅肥效高，还能杀灭土壤虫害，改良土壤，满足生产需要，形成高附加值的商品肥［２－７］。为此，进行了油桐饼粕有机－无机复混肥的生产工艺研究，以期为该有机－无机复混肥的工业化生产提供理论依据。
　　１材料与方法
　　１．１材料
　　油桐饼粕（来凤四海贸易有限责任公司生产）、烟茎（产自来凤县）、磷酸一铵（什邡市长丰化工有限公司生产）、黏合剂（成分为市售印花糊料ＤＦＰＰ－１０４、硫酸钠、氯化钠、水，按一定比例调制而成）
　　１．２试验方法
　　１．２．１油桐饼粕有机－无机复混肥的生产按发酵烟茎、发酵油桐饼粕、磷酸一铵质量比为６４∶１１∶２５的配方生产油桐饼粕有机－无机复混肥，工艺流程见图１。
　　１．２．２单因素试验①油桐饼粕和烟茎的粒度：将油桐饼粕和烟茎粉碎成粒度分别为50、80、１００、１５０、２００、２５０和３００目的粉末，并按配方混合进行造粒试验；②造粒黏合剂用量：将油桐饼粕、烟茎和磷酸一铵混合，并按１ ｋｇ原料加入黏合剂５、１０、１５、２０、２５、３０ ｇ，混合充分后进行造粒试验；③加水量：将油桐饼粕、烟茎和磷酸一铵混合，并按１ ｋｇ原料加１００、１５０、２００、２５０、３００ ｇ水，混合后进行造粒试验。
　　１．２．３正交试验设计按表１进行造粒试验正交设计。按表２对产品造粒成型指标进行评分。
　　２结果与分析
　　２．１油桐饼粕和烟茎的粒度对造粒效果的影响
　　随着油桐饼粕、烟茎的粉碎粒度增加，形成完整颗粒的比例增加（图2），当原料粒度为200目时，80%的原料细粉可以形成完整颗粒；当原料粒度为300目时，所有的原料细粉均可形成完整颗粒。但粉碎粒度越大，粉碎成本越高。
　　２．２黏合剂用量对造粒效果的影响
　　随着黏合剂用量增加，产品结实度增强，添加黏合剂量为5或10 g/kg时，产品易破碎；当添加黏合剂量高于20 g/kg时，产品结实不破碎。
　　２．３加水量对造粒效果的影响
　　加水量过低，造粒机不能将原料压成达到商品要求的结实度，加水量为100或150 g/kg时，造粒不能成型；为200 g/kg时造粒可以成型，但是颗粒松散；当加水量为300 g/kg时成型颗粒结实不破碎。
　　２．４正交试验结果
　　由表3可知，各因素对油桐饼粕有机－无机复混肥造粒效果的影响大小为Ｂ＞Ａ＞Ｃ，即黏合剂用量＞油桐饼粕粒度＞加水量，正交试验最佳组合为Ａ３Ｂ３Ｃ3，即黏合剂用量为２０ ｇ／ｋｇ；油桐饼粕、烟茎粒度为３００目，加水量为30０ ｇ／ｋｇ时，造粒效果最好。
　　２．５营养成分测定结果
　　经检测，烟茎水分５１．０ ｇ／ｋｇ，全氮１９．０ ｇ／ｋｇ，全磷２．７ ｇ／ｋｇ，全钾４８．０ ｇ／ｋｇ，有机质３５５．０ ｇ／ｋｇ；油桐饼粕水分７２．０ ｇ／ｋｇ，全氮２５．０ ｇ／ｋｇ，全磷４．０ ｇ／ｋｇ，全钾１７．０ ｇ／ｋｇ，有机质５２４．０ ｇ／ｋｇ。烟茎钾含量较高，油桐饼粕氮含量较高，二者配方能提高有机－无机复混肥的肥力，减少化肥用量。用发酵烟茎、发酵油桐饼粕、磷酸一铵质量比为64∶11∶25的配方生产的油桐饼粕有机－无机复混肥中含全氮１０８．０ ｇ／ｋｇ，全磷６．０ ｇ／ｋｇ，全钾５５．０ ｇ／ｋｇ，有机质２７５．９ ｇ／ｋｇ，氮、磷、钾总含量达１６．９０％，高于国家有机－无机复混肥标准［８］，经中试可以工厂化生产。

　　３结论与讨论
　　１）油桐饼粕有机－无机复混肥生产最佳造粒参数为：原料粒度为３００目，黏合剂用量为２０ ｇ／ｋｇ，加水量为30０ ｇ／ｋｇ，此条件下生产的肥料造粒量高、成型颗粒结实，不易破碎。研制出的油桐饼粕有机－无机复混肥的氮、磷、钾总含量为１６．９０％，符合国家标准。
　　２）生产１００ ｋｇ油桐饼粕有机－无机复混肥，其
　　原料成本为烟茎１９．２0元（０．３０元／ｋｇ×６４ ｋｇ），油桐饼粕１１.00元（１．００元／ｋｇ×１１ ｋｇ），磷酸一铵５５.00元（２．２０元／ｋｇ×２５ ｋｇ），合计８５．２0元，按２ ５００.00元／ｔ的市场价出售，则毛利润率为６５．９２％。目前，全国每年产桐油１３万ｔ［９］，油桐饼粕产量２６万ｔ以上；２００８年国家下达发展生物能源基地的任务，仅湖北省就有６６．７万ｈｍ２，可以预测今后油桐饼粕的产量将十分巨大。全国每年种烟面积达１０４．８万ｈｍ２［１０］，每公顷烟田按种植１５ ０００株烟苗，收获后剩烟茎０．１ ｋｇ／株，则每年有１５７．２万ｔ的烟茎可用于生产油桐饼粕有机－无机复混肥。可见生产该产品的原料十分丰富，可以考虑工业化生产，成为一个新的经济增长点。此外，该肥料中含的烟碱和桐油酸是天然杀虫、灭菌剂，使用该肥料可减少农作物病虫害。
　　参考文献：
　　［１］ 禹宙． 生物有机肥对我国农业可持续发展的影响［Ｊ］． 农业科技通讯，２００７（１０）：２６－２８．
　　［２］ 孔露曦，赵敬坤，黎娟． 有机肥料对土壤及作物作用的研究进展［Ｊ］． 南方农业，２０１０（２）： ８３－８６．
　　［３］ 王立刚，李维炯，邱建军，等． 生物有机肥对作物生长、土壤肥力及产量的效应研究［Ｊ］． 土壤肥料，２００４（５）：１２－１６．
　　［４］ 沈德龙，李俊，姜昕． 我国生物有机肥的发展现状及展望［Ｊ］． 中国农技推广，２００７，２３（９）：３５-３７．
　　［５］ 张辉，李维炯，倪永珍． 生物有机无机复合肥对土壤微生物活性的影响［Ｊ］． 农村生态环境， ２００４，２０（１）：３７－４０．
　　［６］ 胡诚，曹志平，罗艳蕊，等． 长期施用生物有机肥对土壤肥力及微生物生物量碳的影响［Ｊ］． 中国生态农业学报，２００７，
　　１５（３）：４８－５１．
　　［７］ ＣＡＤＡＶＩＤ Ｌ Ｆ， ＥＬ－ＳＨＡＲＫＡＷＹ Ｍ Ａ， ＡＣＯＳＴＡ Ａ， ｅｔ ａｌ． Ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｍｕｌｃｈ， ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｉｌｌａｇｅ ｏｎ ｃａｓｓａｖａ ｇｒｏｗｎ ｉｎ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌｓ ｉｎ ｎｏｒｔｈｅｒｎ Cｏｌｏｍｂｉａ［Ｊ］． Ｆｉｅｌｄ Ｃｒｏｐｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９８，５７（１）：４５－５６．
　　［８］ ＧＢ １８８７７－２００９，有机－无机复混肥料［Ｓ］．
　　［９］ 孙颖，卢彰显，李建安． 中国油桐栽培利用与应用基础研究进展［Ｊ］． 经济林研究，２００７，２５（２）：８４－８７
　　［１０］ 迟瑾． 中国烟草迈入新纪元［Ｊ］． 微型机与应用，２００７，
　　２６（７）：３８－４０．

转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-1067523.htm