CN100558878C - 一种肥料发酵剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肥料发酵剂及其制备方法与应用。其目的是提供一种肥料发酵剂及其制备方法与其在发酵生产有机肥料、有机-无机复混肥和生物肥料中的应用。该肥料发酵剂的原料配方包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-80份，秸秆5-30份，饼粕5-30份，麸皮或米糠10-30份，尿素1.5-2份，NaCl和/或葡萄糖0.5-1份，以及褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)中的1-5株菌各1-30份。
Description
技术领域
本发明涉及肥料发酵剂及其制备方法与应用，特别是涉及一种能够利用工业废渣的肥料发酵剂及其制备方法与其在发酵生产有机肥、有机-无机复混肥和生物肥料中的应用。
背景技术
发酵行业有很多重点排污企业，如生物制药企业(如生产抗生素的企业等)、食品发酵企业(如生产味精、柠檬酸、酒类的企业等)。在工业化发酵生产过程中，微生物通过繁殖和发酵不仅产生了多种有益代谢产物，还产成了大量废渣，例如抗生素生产中产生的菌丝体以及一些未能充分利用的原料所形成的菌渣，如果将它们直接排放到环境中，就会对环境造成污染，治理由此造成的污染则需要高昂的费用。但实际上这样处理发酵工业废渣就浪费了很多资源，因为其中所含的营养成分十分全面，据研究，发酵工业菌渣中含有丰富的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、磷、钙、无氮浸出物(如葡萄糖、纤维素、半纤维素等)及其它多种有益的营养成分，是生物很好的营养源，但其中也含有一些残留的抗生素、有机酸、酒精等，因此，发酵行业应该先对这些发酵工业废渣进行综合利用，再治理污染。
目前，国内外利用发酵工业废渣的方法如下：一是物理法，是将菌渣用转炉烘烤，使其易存放，可作为饲料添加剂使用，但其适口性较差，添加量较少，并且其中残留的有害物质还会引发食品安全问题；二是化学法，是在菌渣中加入生石灰、氢氧化钠、碳酸钙进行处理，处理后可作为肥料或饲料使用，此方法存在的问题是仅加入了化学试剂，而菌渣中的营养成分并没有改变，因此，植物、动物不易吸收；三是混合法，是向菌渣中加入糖蜜，使其变为高能饲料，但这样也没有从根本上解决前两种方法所存在的问题；四是传统的自然发酵法，菌渣经自身所带的好氧菌发酵，可制成肥料，但存在发酵速度慢、产量低，且产品质量不能得到有效、稳定地控制，从而限制了发酵产品的商品化，不能推广应用；五是菌种发酵法，使用经过选育的菌群，高温堆肥，菌渣经发酵后，其营养成分容易被吸收，可制成肥料或饲料，但所用菌群较固定，不能根据检测进行产品的适当调整，并且采用的是一次发酵法，菌株对菌渣中有害物质的耐受力较差，且菌渣的利用率较低，一般在50％以下。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够利用工业废渣的生产工艺简单、成本低廉、效果较好的可用于发酵生产有机肥料、有机-无机复混肥和生物肥料的发酵剂。
本发明的所提供的肥料发酵剂，其原料配方包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-80份，秸秆5-30份，饼粕5-30份，麸皮或米糠(优选为麸皮)10-30份，尿素1.5-2份，NaCl和/或葡萄糖0.5-1份，以及褐球固氮菌(Azotobacterchroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)中的1-5株菌各1-30份。
如果生产发酵剂的主要目的是生产有机肥料、有机-无机复混肥或生物肥料，且生产条件好，为提高废渣的利用效率，并使发酵菌更充分地发挥其作用，可将发酵剂的原料配方分为酵母配方和细菌配方。所述发酵剂的酵母配方可包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-80份，秸秆5-30份，饼粕5-30份，麸皮或米糠10-30份，尿素1.5-2份，葡萄糖0.5-1份和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsisfibuligera)菌1-30份。所述发酵剂的细菌配方还需添加蛋白胨和酵母粉，则其配方可包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-40份，秸秆18-30份，饼粕15-30份，麸皮或米糠28-30份，尿素1.5-2份，NaCl 0.5-1份，蛋白胨0.5-1份，酵母粉0.5-1份，以及褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)和植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)中的1-4株菌各1-30份。
如果生产发酵剂的主要目的是生产有机肥料、有机-无机复混肥或生物肥料，生产条件受限制，并且对发酵工业废渣用量的要求不是很高，则所述发酵剂的原料配方包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-35份(优选为32份)，秸秆23-27份(优选为25份)，饼粕18-22份(优选为20份)，麸皮或米糠18-22份(优选为20份)，尿素1.5-2份(优选为2份)，NaCl 0.5-1份(优选为1份)，以及褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)中的1-5株菌各1-30份。将此配方命名为简化配方。
上述发酵剂原料配方中的主要原料之一为发酵工业废渣，其来源是广泛的，如抗生素菌渣、柠檬酸废渣、味精废渣等，此外，可以根据物料获取的成本和便捷程度，选择淀粉厂废料、酿造业废渣(如啤酒糟、白酒糟、黄酒糟、葡萄酒糟等)或食用菌渣等。所述秸杆可以是麦秸、稻草、玉米秸、豆秸、油菜秸、高梁秸、黄豆秸、绿豆秸、花生禾、土豆禾、红薯藤、甘蔗渣、花生壳或杂草等。饼粕可以是玉米粉、棉籽饼(粕)、菜籽饼(粕)、芝麻饼(粕)、花生饼(粕)或蓖麻饼(粕)等。
所述褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)的作用是固氮，可购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为1.212的菌株；巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)的作用是解磷、钾(分解土壤中的无法被植物利用的无效磷钾，使之成为可被农作物吸收利用的有效磷、钾)，可购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为1.217的菌株；地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的作用是杀灭病害、促生长，可购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为1.518的菌株；植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的作用是调节酸碱度、改善土壤质地，可购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为1.555的菌株；扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)的作用是可快速解除土壤板结，具有利用物质范围广、生长快和易腐熟的特点，可购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为2.1145的菌株。可按照所要处理的发酵工业废渣和配方中农业废弃物(如秸秆、饼粕等)的成分，以及用该发酵剂生产的肥料所要达到的理化指标等，对上述1-5株菌进行搭配组合。
此外，上述发酵剂配方中其它各种组分的配比也可根据发酵工业废渣的成分等进行调整。
本发明的第二个目的是提供一种上述发酵剂的制备方法。
本发明所提供的发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按下述重量份数配比取料：发酵工业废渣10-80份，秸秆5-30份，饼粕5-30份，麸皮或米糠(优选为麸皮)10-30份，尿素1.5-2份，NaCl和/或葡萄糖0.5-1份，以及褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)中的1-5株菌各1-30份；
2)预处理：将上述原料中除微生物菌株外的物料混合，灭菌，以去除物料中自带的一些好氧菌，再加水至物料的含水量为40-60％；
3)发酵：接种上述原料配方中的微生物菌株，通风发酵，在发酵过程中加强搅拌，自然升温，在30-40℃下发酵1-3天，得到发酵剂。
在上述发酵剂的制备方法中，步骤1)中的发酵剂可分为酵母配方、细菌配方和简化配方。其中，所述酵母配方的发酵剂可包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-80份，秸秆5-30份，饼粕5-30份，麸皮或米糠10-30份，尿素1.5-2份，葡萄糖0.5-1份和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)菌1-30份。所述细菌配方的发酵剂中还可添加蛋白胨和酵母粉，则其配方可包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-40份，秸秆18-30份，饼粕15-30份，麸皮或米糠28-30份，尿素1.5-2份，NaCl 0.5-1份，蛋白胨0.5-1份，酵母粉0.5-1份，以及褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)中的1-4株菌各1-30份。此外，如果生产发酵剂的主要目的是生产有机肥料、有机-无机复混肥或生物肥料，生产条件受限制，并且对发酵工业废渣用量的要求不是很高，则所述发酵剂的原料配方包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-35份(优选为32份)，秸秆23-27份(优选为25份)，饼粕18-22份(优选为20份)，麸皮或米糠18-22份(优选为20份)，尿素1.5-2份(优选为2份)，NaCl 0.5-1份(优选为1份)，以及褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)中的1-5株菌各1-30份。
所用发酵工业废渣得来源是广泛的，如抗生素菌渣、柠檬酸废渣、味精废渣等，此外，可以根据物料获取的成本和便捷程度，选择淀粉厂废料、酿造业废渣(如啤酒糟、白酒糟、黄酒糟、葡萄酒糟等)或食用菌渣等。所述秸杆可以是麦秸、稻草、玉米秸、豆秸、油菜秸、高梁秸、黄豆秸、绿豆秸、花生禾、土豆禾、红薯藤、甘蔗渣、花生壳或杂草等。饼粕可以是玉米粉、棉籽饼(粕)、菜籽饼(粕)、芝麻饼(粕)、花生饼(粕)或蓖麻饼(粕)等。
所述褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)可为购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为1.212的菌株；巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)可为购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为1.217的菌株；地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)可为购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为1.518的菌株；植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)可为购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为1.555的菌株；扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)可为购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心，如登记号为2.1145的菌株。可按照所要处理的发酵工业废渣和配方中农业废弃物(如秸秆、饼粕等)的成分，以及用该发酵剂生产的肥料所要达到的理化指标，对上述1-5株菌进行搭配组合。所用微生物菌株的重量份数一般为1-10份，如所制发酵剂用于生产生物肥料，则可将用量增加至10-30份。
此外，上述发酵剂配方中其它各种组分的配比也可根据发酵工业废渣的成分等进行调整。
为减少原料浪费，发酵更充分，可对所用微生物菌株先后进行活化和种子培养，方法为：将菌株按5-30％的量接种于活化培养基中，在33-37℃(细菌培养温度)或25-28℃(酵母菌培养温度)下培养1天，再将活化的菌株按5-30％的量接种于种子培养基中，在相同条件下培养1天；所述活化培养基和种子培养基的配方均为：蛋白胨10g，酵母粉10g，葡萄糖20g，牛肉膏3g，氯化钠5g，用水定容至1000mL，pH7.0±0.2。
步骤2)中还可包括将上述原料配方中的秸秆铡短或揉碎至长度为1-2cm的步骤；灭菌的方法可为蒸汽灭菌；最好加水至物料的含水量为50％。
步骤3)中的发酵温度优选为37℃；为方便销售，可在90-99℃(优选为95℃)下将其烘干至含水量在20％以下，然后装袋、封口保存。
以上述发酵剂为原料之一，再经二次发酵可制备成养分更高的精制有机肥、有机-无机复混肥和生物肥料。
本发明的另一个目的是提供一种用上述发酵剂制备精制有机肥的方法。
本发明所提供的精制有机肥的制备方法，是将上述发酵剂按1-5％(质量百分含量)的比例拌入有机肥中，每千克物料加水50-200mL，然后通风发酵，发酵3-4小时后加强通风、搅拌，使发酵物温度不致过高，发酵过程中不用补水，在50℃以下的温度下发酵1-4天后，继续在30-55℃(优选为40℃)的温度下通风干燥使含水量降至20％以下，得到精制有机肥；所述有机肥配方包括以下重量份数比的组分：上述发酵工业废渣20-60份，秸秆20-50份。
在上述精制有机肥的制备方法中，所述有机肥的配方中还可包括钾肥0.5-15份，磷肥0.5-15份和氮肥2-15份中的一种或几种，则经发酵可得到精制有机-无机复混肥，其中，钾肥可以是硫酸钾、氯化钾或草木灰等，磷肥可以是过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸氢二铵、磷矿粉或骨粉等，氮肥可以是硫酸二铵、碳铵、硝铵或尿素等；为方便包装及销售，可将制备的精制肥料粉碎后造粒。
此外，根据需要，该肥料还可与其它无机肥料混合调兑，从而制备成各种专用肥，供作基肥或追肥用。
本发明提供了一种可用于发酵生产有机肥料、有机-无机复混肥或生物肥料的肥料发酵剂及其制备方法。该发酵剂及其制备方法具有以下特点：
一、主要利用发酵工业企业排放的各种废渣等为原料通过发酵制备发酵剂，因此能够充分利用发酵工业废渣或农业废弃物，并可根据待发酵的工业废渣或农业废弃物的成分，选用适宜的菌群组合配比，再按照生产肥料的要求对其进行发酵降解，具有工艺简单、生产成本低廉、效果好的优点，可用于处理各种抗生素、味精、柠檬酸、啤酒、白酒、黄酒企业的废渣和农业废弃物(如秸秆、菜粕、豆饼、麸皮等)，并将其得到合理再利用。
二、本发明的发酵剂中接入了褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsisfibuligera)中的1-5种有益微生物，它们均为经过鉴定的非致病性菌株，具有较高的安全性，对动、植物不产生间接的毒副作用，这些菌群的特点是繁殖速度快，可快速繁殖形成优势种群，且升温速度快，能够灭除有害菌，避免杂菌与有益菌竞争繁殖生长，并可降低残留有害物质，减轻异味，同时具有固氮、解磷、解钾、降解纤维素(或淀粉)、产酸的特点，可在制备有机肥的过程中将有机肥物料中的纤维素(或淀粉)等降解为能被植物吸收的养分而增加肥效。将含有上述有益菌的有机肥施于植物根部，它含有的活菌还能继续发挥其固氮、解磷、解钾作用，一方面可利用并固定空气中的氮气，减少氮肥施用，另一方面可把土壤中难溶性的磷以及云母、长石等含钾的铝硅酸盐及磷灰石进行分解，释放出钾、磷和其它灰分元素，不仅可改善作物的营养条件，并可被植物直接利用，此外，加有产酸菌发酵剂生产的肥料还可改良土壤的碱性，适合在我国北方碱性土壤上施用。
三、鲜菌渣含水量一般在60％-80％，增加秸秆、饼粕和麸皮等一些营养物质，可使有益微生物长势较好，还可增加其透气性。
四、用本发明的发酵剂可以快速生产精制有机肥、有机-无机复混肥和生物肥料等，可使有机肥在监控条件下进行工业化生产，其理化过程独特，与原料混合后仅经过约3天时间的发酵，即可使发酵工业废渣中的有机质和养分更为充分地降解，随着其中水分的不断蒸发干燥，大幅度地增加了植物易吸收的养分，最后经腐熟降解过程得到质量稳定的产品本发明。同时在发酵剂的生产中采用了部分工农业废弃物作为原料，实现了对有益微生物驯化培养，从而在制备有机肥的二次发酵时能更好地适应废渣所含的有害物质(如残留抗生素、残留有机酸、残留酒精等)，并可减轻其毒性，以便更充分有效地利用发酵工业废渣和农业废弃物。经二次发酵工艺技术得到的精制有机肥，有机质含量大于40％，水分含量低于20％，总养分大于5％，有效菌数维持在1×107个/克以上，pH值在5.5-8.0范围内，富含氨基酸和微量元素。根据理化指标的检测，在适量添加氮、磷、钾肥后，还可以作为有机-无机复混肥使用，不仅保证了农产品品质，还可改善土壤肥力和延长肥效，具有可观的经济价值，因此从可持续发展角度来说，既有明显的环境保护价值，又具有较高的生态安全性。
五、根据施用要求可利用本发明的发酵剂制成不同类型的通用有机肥、专用有机肥或精制有机肥、有机-无机复混肥，实验结果表明，这些肥料适用于一切粮棉作物、经济作物生产的通用型，也有根据不同植物、不同生长期的专用型，专用于某种具体的作物如中草药、茶叶、烟草、蔬菜、瓜果、花卉等。施用本发明的发酵剂制成的肥料的作物长势较好，尤其在地力与温度等自然条件不利(重茬地)的情形下，施用本发明的有机肥的秧苗的长势明显好于同等条件下施用化肥的秧苗，说明本发明的有机肥不仅能促进作物生长，还能增强作物的抗病、抗逆能力。此外，施用本发明有机肥后的蔬菜口感较好。
综上所述，本发明利用发酵工业废渣和农业废弃物发酵生产有机肥的发酵剂切入视角独特，针对生物制药等企业废渣的理化特性，克服了传统的物理、化学、生物发酵废渣处理方法存在的不足和缺点，其意义可归纳于以下方面：一、对有机污染源进行综合利用，使其资源化、无害化，解决了工业环境污染问题；二、发酵剂的驯化培养可增强微生物的适应性，扩大了有机肥的原料范围，并能更好地增加工业废渣耗用量，使之高达60％，同时降低了生产成本，提高了经济效益；三、发酵剂有利于快速方便地生产有机肥，通过生物降解转化最大限度地利用其有效养分，使其营养成分腐熟易于吸收；四、所选各菌株均经过耐受有害物质的鉴定，是安全、可靠的，能够充分发挥不同的作用，功能互补、酶系互补，既能得到植物易利用的营养成分，又含有有益微生物直接作用于土壤，还可测土配方，根据不同土壤、不同施用对象，适当更改菌群搭配组合和肥料配方，做到平衡施肥。本发明生产发酵剂的原料易获取，成本低廉，所用菌群安全、可靠，功能互补，适用原料范围广，该发酵剂的制备方法简单，产品质量可稳定控制，且发酵时间短，有效活菌数较高，适合于工厂化生产，本发明具有较高的实际应用价值，市场前景广阔。
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明发酵剂的生产流程图和用其生产有机肥的流程图
具体实施方式
下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法，所有百分比浓度如无特别说明均为质量百分比浓度，所有培养基中的溶剂均为水。
实施例1、发酵剂及精制有机-无机复混肥的制备
一、发酵剂的制备
如图1所示，本发明所提供的发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
1、菌株的活化及种子培养
活化培养基和种子培养基的配方均为：蛋白胨10g，酵母粉10g，葡萄糖20g，牛肉膏3g，氯化钠5g，用水定容至1000mL，pH 7.0±0.2。
本实施例采用巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)保藏号1.217、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)保藏号1.217，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)保藏号1.518，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)保藏号1.555和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)保藏号2.1145的菌株组合，在制备发酵剂前先对上述微生物菌株进行活化和种子培养，方法为：将上述4种菌株按5％的量分别接种于活化培养基中，将其中的4株细菌在37℃(33-37℃均可)下培养1天，将其中的1株酵母菌在28℃(25-28℃均可)下培养1天，再将活化的4种菌株按10％的量接种于种子培养基中，在相同条件下培养1天。
2、发酵剂的获得
1)按下述重量份数配比取料：抗生素菌渣760g，高梁秸秆(麦秸、稻草、玉米秸或豆秸等均可)300g，玉米粉饼粕(棉籽饼(粕)或菜籽饼(粕)等均可)300g，麸皮(或米糠)300g，尿素20g，NaCl 5g，以及步骤1经活化和种子培养的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)各100g；
2)预处理：将上述原料中的秸秆铡短(或揉碎)至长度为1-2cm后，将除微生物菌株外的物料混合，蒸汽灭菌，以去除物料中自带的一些好氧菌，再加水至物料的含水量为50％(40-60％均可)；
3)发酵：将上述原料配方中的5种微生物菌株接种至步骤2)混合并经灭菌的物料种，通风发酵，在发酵过程中加强搅拌，自然升温，在37℃(30-40℃均可)下发酵2天(1-3天均可)，得到发酵剂。
为方便销售，可在95℃(90-99℃均可)下将其烘干至含水量在20％以下，然后装袋、封口保存。
二、精制有机-无机复混肥的制备
有机-无机复混肥配方：抗生素菌渣600g，麦秸390g，氯化钾5g，磷酸氢二铵5g。
如图1所示，用步骤一制备的发酵剂制备精制有机-无机复混肥，具体方法如下：将上述发酵剂按1％(质量百分含量)的比例拌入有机-无机复混肥中，每千克物料加水50mL，然后通风发酵，发酵3小时后加强通风、搅拌，使发酵物温度不致过高，发酵过程中不用补水，在50℃下(30-55℃均可)发酵3天(1-4天均可)后，继续在50℃(45-55℃均可)下通风干燥(约3-7天)使含水量降至20％以下，得到精制有机-无机复混肥。
为方便销售，可将制备的精制有机-无机复混肥再经粉碎、造粒后包装销售，亦可不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。
对用上述方法制备的肥料质量进行检测，结果有机质含量达50％，有效养分(包括氮、磷、钾)达6.1％，水分含量7％，pH值为7.8，重金属及其它指标均合格。此外，还对残留抗生素进行了微生物学检测，结果未检出抗生素。并在葡萄上进行栽培实验，施用本实施例制备的精制有机-无机复混肥作为底肥，每棵树施肥300克，与对照组(未施肥)相比，施肥后可使甜度增加2-4度，维生素C含量提高30％，产量增加20％。对栽培当归施用本实施例制备的精制有机-无机复混肥(每亩施用100公斤)后，当归的生物量增长达56.7％，增产效果显著。
上述用本发明发酵剂制备的精制有机-无机复混肥适用于粮棉作物、油料作物、中草药、茶叶、烟草、蔬菜、瓜果以及园林绿化用草地、花卉等。此外，根据需要，该肥料还可与其它无机肥料混合调兑，从而制备成各种专用肥，供作基肥或追肥用。
实施例2、发酵剂及精制有机-无机复混肥的制备
一、发酵剂的制备
如图1所示，本发明所提供的发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
1、菌株的活化及种子培养
活化培养基和种子培养基的配方均为：蛋白胨10g，酵母粉10g，葡萄糖20g，牛肉膏3g，氯化钠5g，用水定容至1000mL，pH 7.0±0.2。
本实施例采用扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)保藏号2.1145的菌株组合，在制备发酵剂前先对上述微生物菌株进行活化和种子培养，方法为：将上述菌株按5％的量分别接种于活化培养基中，在28℃(25-28℃均可)下培养1天，再将活化的菌株按10％的量接种于种子培养基中，在相同条件下培养1天。
2、发酵剂的获得
1)按下述重量份数配比取料：柠檬酸菌渣320g，豆秸(麦秸、稻草、玉米秸或豆秸等均可)250g，棉籽饼粕(玉米粉饼(粕)或菜籽饼(粕)等均可)200g，米糠(或麸皮)200g，尿素20g，葡萄糖10g，以及步骤1经活化和种子培养的扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)200g；
2)预处理：将上述原料中的秸秆铡短(或揉碎)至长度为1-2cm后，将除微生物菌株外的物料混合，蒸汽灭菌，以去除物料中自带的一些好氧菌，再加水至物料的含水量为40％(40-60％均可)；
3)发酵：将上述原料配方中的微生物菌株接种至步骤2)混合并经灭菌的物料种，通风发酵，在发酵过程中加强搅拌，自然升温，在37℃(30-40℃均可)下发酵3天(1-3天均可)，得到发酵剂。
为方便销售，可在95℃(90-99℃均可)下将其烘干至含水量在20％以下，然后装袋、封口保存。
二、精制有机-无机复混肥的制备
有机-无机复混肥配方：柠檬酸菌渣500g，玉米秸480g，草木灰10g，过磷酸钙10g。
如图1所示，用步骤一制备的发酵剂制备精制有机-无机复混肥，具体方法如下：将上述发酵剂按5％(质量百分含量)的比例拌入有机-无机复混肥中，每千克物料加水200mL，然后通风发酵，发酵3小时后加强通风、搅拌，使发酵物温度不致过高，发酵过程中不用补水，在40℃下(30-55℃均可)发酵4天(1-4天均可)后，继续在50℃(45-55℃均可)下通风干燥(约3-7天)使含水量降至20％以下，得到精制有机-无机复混肥。
为方便销售，可将制备的精制有机-无机复混肥再经粉碎、造粒后包装销售，亦可不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。
对用上述方法制备的肥料质量进行检测，结果有机质含量大于40％，活菌数大于1×107cfu/克，水分含量小于20％，有效养分含量(包括氮、磷、钾)大于4％，且富含氨基酸和微量元素。
上述用本发明发酵剂制备的精制有机-无机复混肥适用于豆类作物、粮棉作物、油料作物、中草药、茶叶、烟草、蔬菜、瓜果以及园林绿化用草地、花卉等。此外，根据需要，该肥料还可与其它无机肥料混合调兑，从而制备成各种专用肥，供作基肥或追肥用。
实施例3、发酵剂及精制有机-无机复混肥的制备
一、发酵剂的制备
如图1所示，本发明所提供的发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
1、菌株的活化及种子培养
活化培养基和种子培养基的配方均为：蛋白胨10g，酵母粉10g，葡萄糖20g，牛肉膏3g，氯化钠5g，用水定容至1000mL，pH 7.0±0.2。
本实施例采用褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)保藏号1.212，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)保藏号1.217和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)保藏号1.555的菌株组合，在制备发酵剂前先对上述微生物菌株进行活化和种子培养，方法为：将上述3种菌株按5％的量分别接种于活化培养基中，在37℃(33-37℃均可)下培养1天，再将活化的3种菌株按5％的量接种于种子培养基中，在相同条件下培养1天。
2、发酵剂的获得
1)按下述重量份数配比取料：白酒酒糟(湿)360g，高梁秸秆(麦秸、稻草、玉米秸或豆秸等均可)180g，玉米粉饼粕(棉籽饼(粕)或菜籽饼(粕)等均可)150g，麸皮(或米糠)280g，尿素15g，NaCl 5g，蛋白胨5g，酵母粉5g，以及步骤1经活化和种子培养的褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)各150g；
2)预处理：将上述原料中的秸秆铡短(或揉碎)至长度为1-2cm后，将除微生物菌株外的物料混合，蒸汽灭菌，以去除物料中自带的一些好氧菌，再加水至物料的含水量为50％(40-60％均可)；
3)发酵：将上述原料配方中的3种微生物菌株接种至步骤2)混合并经灭菌的物料种，通风发酵，在发酵过程中加强搅拌，自然升温，在40℃(30-40℃均可)下发酵2天(1-3天均可)，得到发酵剂。
为方便销售，可在95℃(90-99℃均可)下将其烘干至含水量在20％以下，然后装袋、封口保存。
二、精制有机-无机复混肥的制备
有机-无机复混肥配方：白酒酒糟(湿)200g，玉米秸200g，硫酸二铵20g，硫酸钾20g，磷矿粉20g。
如图1所示，用步骤一制备的发酵剂制备精制有机-无机复混肥，具体方法如下：将上述发酵剂按5％(质量百分含量)的比例拌入有机-无机复混肥中，每千克物料加水50mL，然后通风发酵，发酵3-4小时后加强通风、搅拌，使发酵物温度不致过高，发酵过程中不用补水，在30℃下(30-55℃均可)发酵2天(1-4天均可)后，继续在50℃(45-55℃均可)下通风干燥(约24小时)使含水量降至20％以下，得到精制有机-无机复混肥。
为方便销售，可将制备的精制有机-无机复混肥再经粉碎、造粒后包装销售，亦可不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。
对用上述方法制备的肥料质量进行检测，结果有机质含量大于40％，活菌数大于1×107cfu/克，水分含量小于20％，有效养分含量(包括氮、磷、钾)大于4％，且富含氨基酸和微量元素。
上述用本发明发酵剂制备的精制有机-无机复混肥适用于豆类作物、粮棉作物、油料作物、中草药、茶叶、烟草、蔬菜、瓜果以及园林绿化用草地、花卉等。此外，根据需要，该肥料还可与其它无机肥料混合调兑，从而制备成各种专用肥，供作基肥或追肥用。
实施例4、发酵剂及精制有机-无机复混肥的制备
一、发酵剂的制备
如图1所示，本发明所提供的发酵剂的制备方法，包括以下步骤：
1、菌株的活化及种子培养
活化培养基和种子培养基的配方均为：蛋白胨10g，酵母粉10g，葡萄糖20g，牛肉膏3g，氯化钠5g，用水定容至1000mL，pH 7.0±0.2。
本实施例采用褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)保藏号1.212，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)保藏号1.217、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)保藏号1.555和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)保藏号1.518的菌株组合，在制备发酵剂前先对上述微生物菌株进行活化和种子培养，方法为：将上述4种菌株按2％的量分别接种于活化培养基中，在37℃(33-37℃均可)下培养1天，再将活化的4种菌株按10％的量接种于种子培养基中，在相同条件下培养1天。
2、发酵剂的获得
1)按下述重量份数配比取料：味精废渣(湿)100g，高梁秸秆(麦秸、稻草、玉米秸或豆秸等均可)180g，玉米粉饼粕(棉籽饼(粕)或菜籽饼(粕)等均可)180g，麸皮(或米糠)300g，尿素20g，NaCl 10g，蛋白胨10g，酵母粉10g，以及步骤1经活化和种子培养的褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)各300g；
2)预处理：将上述原料中的秸秆铡短(或揉碎)至长度为1-2cm后，将除微生物菌株外的物料混合，蒸汽灭菌，以去除物料中自带的一些好氧菌，再加水至物料的含水量为50％(40-60％均可)；
3)发酵：将上述原料配方中的4种微生物菌株接种至步骤2)混合并经灭菌的物料种，通风发酵，在发酵过程中加强搅拌，自然升温，在40℃(30-55℃均可)下发酵2天(1-3天均可)，得到发酵剂。
为方便销售，可在95℃(90-99℃均可)下将其烘干至含水量在20％以下，然后装袋、封口保存。
二、精制有机-无机复混肥的制备
有机-无机复混肥配方：味精废渣(湿)600g，玉米秸360g，尿素50g，氯化钾50g，重过磷酸钙50g。
如图1所示，用步骤一制备的发酵剂制备精制有机-无机复混肥，具体方法如下：将上述发酵剂按5％(质量百分含量)的比例拌入有机-无机复混肥中，每千克物料加水50mL，然后通风发酵，发酵3-4小时后加强通风、搅拌，使发酵物温度不致过高，发酵过程中不用补水，在35℃下(30-55℃均可)发酵2天(1-4天均可)后，继续在50℃(45-55℃均可)下通风干燥(约2天)使含水量降至20％以下，得到精制有机-无机复混肥。
为方便销售，可将制备的精制有机-无机复混肥再经粉碎、造粒后包装销售，亦可不经粉碎、造粒工序，直接包装销售。
对用上述方法制备的肥料质量进行检测，结果有机质含量大于40％，活菌数大于1×107cfu/克，水分含量小于20％，有效养分含量(包括氮、磷、钾)大于6％，且富含氨基酸和微量元素。
上述用本发明发酵剂制备的精制有机-无机复混肥适用于豆类作物、粮棉作物、油料作物、中草药、茶叶、烟草、蔬菜、瓜果以及园林绿化用草地、花卉等。此外，根据需要，该肥料还可与其它无机肥料混合调兑，从而制备成各种专用肥，供作基肥或追肥用。
Claims (10)
1、一种肥料发酵剂，是用包括以下步骤的方法制备的：
1)按下述重量份数比取原料：发酵工业废渣10-80份，秸秆5-30份，饼粕5-30份，麸皮或米糠10-30份，尿素1.5-2份，NaCl和/或葡萄糖0.5-1份，以及褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)中的1-5株菌各1-30份；
2)将上述原料中除微生物菌株外的物料混合，灭菌，再加水至物料的含水量为40-60％；
3)接种步骤1)所述原料配方中的微生物菌株，通风发酵，在发酵过程中搅拌，自然升温，在30-40℃下发酵1-3天，得到肥料发酵剂。
2、根据权利要求1所述的肥料发酵剂，其特征在于：所述发酵剂的原料配方包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-80份，秸秆5-30份，饼粕5-30份，麸皮或米糠10-30份，尿素1.5-2份，葡萄糖0.5-1份和扣囊复膜孢酵母菌1-30份。
3、根据权利要求1所述的肥料发酵剂，其特征在于：所述发酵剂的原料配方包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-40份，秸秆18-30份，饼粕15-30份，麸皮或米糠28-30份，尿素1.5-2份，NaCl 0.5-1份，蛋白胨0.5-1份，酵母粉0.5-1份，以及褐球固氮菌，巨大芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌中的1-4株菌各1-30份。
4、根据权利要求1所述的肥料发酵剂，其特征在于：所述发酵剂的原料配方包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣10-35份，秸秆23-27份，饼粕18-22份，麸皮或米糠18-22份，尿素1.5-2份，NaCl 0.5-1份，以及褐球固氮菌，巨大芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，植物乳杆菌和扣囊复膜孢酵母中的1-5株菌各1-30份。
5、一种制备权利要求1所述肥料发酵剂的方法，包括以下步骤：
1)按下述重量份数比取料：发酵工业废渣10-80份，秸秆5-30份，饼粕5-30份，麸皮或米糠10-30份，尿素1.5-2份，NaCl和/或葡萄糖0.5-1份，以及褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)，巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)，地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)中的1-5株菌各1-30份；
2)将上述原料中除微生物菌株外的物料混合，灭菌，再加水至物料的含水量为40-60％；
3)接种步骤1)所述原料配方中的微生物菌株，通风发酵，在发酵过程中搅拌，自然升温，在30-40℃下发酵1-3天，得到肥料发酵剂。
6、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的原料配方中包括蛋白胨0.5-1份，酵母粉0.5-1份；对所用微生物菌株先后进行活化和种子培养，方法为：将菌株按5-30％的量接种于活化培养基中，在33-37℃或25-28℃下培养1天，再将活化的菌株按5-30％的量接种于种子培养基中，在相同条件下培养1天；所述活化培养基和种子培养基的配方均为：蛋白胨10g，酵母粉10g，葡萄糖20g，牛肉膏3g，氯化钠5g，用水定容至1000mL，pH 7.0±0.2。
7、根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中还包括将秸秆铡短或揉碎至长度为1-2cm的步骤，灭菌的方法为蒸汽灭菌，加水至物料的含水量为50％；将步骤3)获得的肥料发酵剂在90-99℃下烘干至含水量在20％以下，然后装袋、封口保存。
8、权利要求1-4任一项所述的发酵剂在制备有机肥、有机-无机复混肥和生物肥料中的应用。
9、根据权利要求8所述的应用，其特征在于：将权利要求1-4任一项所述的肥料发酵剂按1-5％的比例拌入有机肥中，每千克物料加水50-200mL，然后通风发酵，发酵3-4小时后加强通风、搅拌，在30-55℃下发酵1-4天后，继续在45-55℃的温度下通风干燥使含水量降至20％以下，得到精制有机肥；所述有机肥配方包括以下重量份数比的组分：发酵工业废渣20-60份，秸秆20-50份。
10、根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述有机肥的配方中还包括钾肥0.5-15份，磷肥0.5-15份和氮肥2-15份中的一种或几种，其中，钾肥为硫酸钾、氯化钾或草木灰，磷肥为过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸氢二铵、磷矿粉或骨粉，氮肥为硫酸二铵、碳铵、硝铵或尿素；所述有机肥的制备方法中还包括将获得的精制肥料粉碎后造粒的步骤。
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