鄭威 劉金龍 羅興武 佃國黨
摘要:設(shè)計產(chǎn)品配方生產(chǎn)油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥,在單因素試驗的基礎(chǔ)上進行正交試驗,得出最佳造粒參數(shù),并對原料和產(chǎn)品的營養(yǎng)成分進行檢測。結(jié)果表明,按發(fā)酵煙莖、發(fā)酵油桐餅柏、磷酸一銨質(zhì)量比為64∶11∶25的配方生產(chǎn)油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥,最佳造粒參數(shù)為原料粉碎成粒度為300目的粉末,黏合劑用量20 g/kg,加水量300 g/kg,生產(chǎn)的油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥中氮、磷、鉀總含量達16.90%。該產(chǎn)品肥效高,可改良土壤,還能夠防治農(nóng)田害蟲,是有機-無機復(fù)混肥中的新品種。
關(guān)鍵詞:有機-無機復(fù)混肥;油桐餅粕;生產(chǎn)工藝
中圖分類號:S143.6文獻標識碼:A文章編號: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
無毒、無害、無污染的生物有機肥不僅能給作物供給充足的營養(yǎng),還能改良土壤,防止使用化肥造成的土壤酸化,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),具有良好的發(fā)展前景[1]。我國每年油桐餅粕和煙莖產(chǎn)量巨大,是傳統(tǒng)的有機肥,但有效氮、磷、鉀含量低,不能滿足作物高產(chǎn)需要,以其為原料生產(chǎn)成有機-無機復(fù)混肥,不僅肥效高,還能殺滅土壤蟲害,改良土壤,滿足生產(chǎn)需要,形成高附加值的商品肥[2-7]。為此,進行了油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥的生產(chǎn)工藝研究,以期為該有機-無機復(fù)混肥的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
油桐餅粕(來鳳四海貿(mào)易有限責任公司生產(chǎn))、煙莖(產(chǎn)自來鳳縣)、磷酸一銨(什邡市長豐化工有限公司生產(chǎn))、黏合劑(成分為市售印花糊料DFPP-104、硫酸鈉、氯化鈉、水,按一定比例調(diào)制而成)
1.2試驗方法
1.2.1油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥的生產(chǎn)按發(fā)酵煙莖、發(fā)酵油桐餅粕、磷酸一銨質(zhì)量比為64∶11∶25的配方生產(chǎn)油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥,工藝流程見圖1。
1.2.2單因素試驗①油桐餅粕和煙莖的粒度:將油桐餅粕和煙莖粉碎成粒度分別為50、80、100、150、200、250和300目的粉末,并按配方混合進行造粒試驗;②造粒黏合劑用量:將油桐餅粕、煙莖和磷酸一銨混合,并按1 kg原料加入黏合劑5、10、15、20、25、30 g,混合充分后進行造粒試驗;③加水量:將油桐餅粕、煙莖和磷酸一銨混合,并按1 kg原料加100、150、200、250、300 g水,混合后進行造粒試驗。
1.2.3正交試驗設(shè)計按表1進行造粒試驗正交設(shè)計。按表2對產(chǎn)品造粒成型指標進行評分。
2結(jié)果與分析
2.1油桐餅粕和煙莖的粒度對造粒效果的影響
隨著油桐餅粕、煙莖的粉碎粒度增加,形成完整顆粒的比例增加(圖2),當原料粒度為200目時,80%的原料細粉可以形成完整顆粒;當原料粒度為300目時,所有的原料細粉均可形成完整顆粒。但粉碎粒度越大,粉碎成本越高。
2.2黏合劑用量對造粒效果的影響
隨著黏合劑用量增加,產(chǎn)品結(jié)實度增強,添加黏合劑量為5或10 g/kg時,產(chǎn)品易破碎;當添加黏合劑量高于20 g/kg時,產(chǎn)品結(jié)實不破碎。
2.3加水量對造粒效果的影響
加水量過低,造粒機不能將原料壓成達到商品要求的結(jié)實度,加水量為100或150 g/kg時,造粒不能成型;為200 g/kg時造粒可以成型,但是顆粒松散;當加水量為300 g/kg時成型顆粒結(jié)實不破碎。
2.4正交試驗結(jié)果
由表3可知,各因素對油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥造粒效果的影響大小為B>A>C,即黏合劑用量>油桐餅粕粒度>加水量,正交試驗最佳組合為A3B3C3,即黏合劑用量為20 g/kg;油桐餅粕、煙莖粒度為300目,加水量為300 g/kg時,造粒效果最好。
2.5營養(yǎng)成分測定結(jié)果
經(jīng)檢測,煙莖水分51.0 g/kg,全氮19.0 g/kg,全磷2.7 g/kg,全鉀48.0 g/kg,有機質(zhì)355.0 g/kg;油桐餅粕水分72.0 g/kg,全氮25.0 g/kg,全磷4.0 g/kg,全鉀17.0 g/kg,有機質(zhì)524.0 g/kg。煙莖鉀含量較高,油桐餅粕氮含量較高,二者配方能提高有機-無機復(fù)混肥的肥力,減少化肥用量。用發(fā)酵煙莖、發(fā)酵油桐餅粕、磷酸一銨質(zhì)量比為64∶11∶25的配方生產(chǎn)的油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥中含全氮108.0 g/kg,全磷6.0 g/kg,全鉀55.0 g/kg,有機質(zhì)275.9 g/kg,氮、磷、鉀總含量達16.90%,高于國家有機-無機復(fù)混肥標準[8],經(jīng)中試可以工廠化生產(chǎn)。
3結(jié)論與討論
1)油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥生產(chǎn)最佳造粒參數(shù)為:原料粒度為300目,黏合劑用量為20 g/kg,加水量為300 g/kg,此條件下生產(chǎn)的肥料造粒量高、成型顆粒結(jié)實,不易破碎。研制出的油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥的氮、磷、鉀總含量為16.90%,符合國家標準。
2)生產(chǎn)100 kg油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥,其
原料成本為煙莖19.20元(0.30元/kg×64 kg),油桐餅粕11.00元(1.00元/kg×11 kg),磷酸一銨55.00元(2.20元/kg×25 kg),合計85.20元,按2 500.00元/t的市場價出售,則毛利潤率為65.92%。目前,全國每年產(chǎn)桐油13萬t[9],油桐餅粕產(chǎn)量26萬t以上;2008年國家下達發(fā)展生物能源基地的任務(wù),僅湖北省就有66.7萬hm2,可以預(yù)測今后油桐餅粕的產(chǎn)量將十分巨大。全國每年種煙面積達104.8萬hm2[10],每公頃煙田按種植15 000株煙苗,收獲后剩煙莖0.1 kg/株,則每年有157.2萬t的煙莖可用于生產(chǎn)油桐餅粕有機-無機復(fù)混肥。可見生產(chǎn)該產(chǎn)品的原料十分豐富,可以考慮工業(yè)化生產(chǎn),成為一個新的經(jīng)濟增長點。此外,該肥料中含的煙堿和桐油酸是天然殺蟲、滅菌劑,使用該肥料可減少農(nóng)作物病蟲害。
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