CN101544516B - 一种生物有机冲施肥的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物有机冲施肥的生产方法。该方法采用酵母生产过程中的酵母发酵液废液为原料，将废液喷雾干燥后得到粉体酵母有机原料，同时利用稻壳粉吸附发酵的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)后，按1∶1.5-2.5的比例混合吸附后的单一菌剂，将混合后的菌剂按5-10％的比例加入到酵母有机原料中，同时加入无机肥料，混合后得到生物有机冲施肥。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲施肥的生产方法，尤其涉及一种以酵母发酵液为原料的生物有机冲施肥的生产方法。
背景技术
土壤中含有矿物质、有机质和土壤微生物。微生物是土壤发生发育的活跃因素，矿物质中矿质营养和有机质中有机营养的转化，主要由土壤中的微生物来完成。微生物在土壤中的生命活动，以土壤有机质为基础，转化土壤养分、提高土壤肥力、提供植物生长发育的有效成分。反过来随着土壤的不断熟化和肥力的提高，又促进了微生物的繁衍和增长，从而形成了土壤的良性生态平衡。但由于多年来化肥的大量施用，土壤中富集的无机元素增加，造成土壤有机质和有益微生物急剧减少，使得土壤板结、保水保肥能力降低，物质和能量的转化受阻，同时肥料利用率不断降低，大量化肥在土壤中累积和流失，造成环境的严重污染，水质下降，农产品严重污染，整个农田生态环境和人们的生存环境受到影响。特别是作物追肥主要以尿素等氮肥为主，施肥量大，利用率低，造成肥料资源的严重浪费和土壤、水质和农产品的污染。随着农业种植的精细化，农作物追肥必然由传统的通用型肥料产品向专用肥料转变，改良土壤、提高肥料利用率、针对作物追肥期的营养需要生产专用型的冲施肥是一种必然趋势。虽然市场上有一些冲施肥产品，但主要以无机化肥为主，无法起到活化土壤、提高肥效、减少化肥使用量的作用。由于冲施肥需要易溶解、易吸收、肥效快，所以大部分生产企业以无机易溶性化肥为主，用生物有机肥作为冲施肥产品增加了生产的技术难度，因而在我国市场上真正高质量的生物有机冲施肥产品不是很多。与此同时，我国经济作物施用生物有机肥的面积逐年增加，随着人们对农产品安全问题的重视，蔬菜、果树等作物对冲施肥特别对无污染环保型的生物有机冲施肥的用量将不断增加。
目前市场上的生物有机肥主要以畜禽粪便和植物秸、风化煤等腐植酸为原料，通过发酵腐熟而成，水溶性很差，很难用来生产冲施肥，而且用这些原料生产的生物有机肥发酵腐熟慢、空气污染重、占用场地大，费工费时，很难进行大规模的批量生产，施用于土壤后，如果腐熟不完全就会造成烧苗，同时由于畜禽粪便中含有大量的大肠杆菌和蛔虫卵等有害病菌，长期施用畜禽粪便生产的有机肥会带来土壤病害的增加。
随着人民生活水平的提高，酵母的需求量越来越大，而酵母生产中的酵母发酵液的排放量也十分巨大。由于酵母发酵液具有强酸性，直接排放对环境造成一定的污染，国家严禁排放。随着酵母产量的增加，酵母发酵液的产出量也急剧增长，其排放的限制是长期困扰酵母生产企业的难题。为了解决废液污染，实现废物的综合利用，将此酵母发酵液经过喷雾干燥制成粉状有机原料，经过检测其中含有大量的有机质、氨基酸、腐植酸、氮磷钾和多种微量元素，而且能够快速溶解于水中，是生产生物有机冲施肥非常好的原料。
发明内容
为弥补现有冲施肥的不足，本发明的目的在于提供一种廉价的、质量符合《生物有机肥》农业标准(NY 884-2004)的生物有机冲施肥的生产方法，使酵母生产过程中的酵母发酵液达到资源化处置和有效利用。
本发明的技术方案是，一种生物有机冲施肥的生产方法，包括复合微生物菌剂的制备工序，和菌剂与原料混合工序，该方法按以下步骤进行：
(1)酵母有机原料制备：将提取酵母以后的酵母发酵液废液原浆进行浓缩，使浓度大于50％，然后经过喷雾干燥流程得到粉体酵母有机原料；
(2)复合微生物菌剂制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)利用发酵设备单独发酵生产，发酵后的菌液分别用稻壳粉按菌液∶稻壳粉＝1∶3-5的比例吸附，将两种吸附后的单一菌剂按照1∶1.5-2.5的比例混合、粉碎；
(3)在上述粉体酵母有机原料中，加入无机肥料和上述混合后的复合微生物菌剂，混合后得生物有机冲施肥；所述菌剂占冲施肥总重量的5-10％，所述酵母有机原料占冲施肥总重量的55-90％。
较好的是，所述酵母发酵液来源于酵母的生产过程。
较好的是，步骤(1)所述酵母有机原料细度大于80目，水分小于6％。
较好的是，步骤(2)所述稻壳粉的细度为60-100目。
进一步地，步骤(3)所述无机肥料为大量元素肥料和中微量元素肥料。大量元素肥料即为氮肥、磷肥和钾肥。
较好的是，所述生物有机冲施肥中有效活菌数≥2×107个/克，N+P2O5+K2O≥15％，有机质≥25％。
本发明的技术原理是，生产酵母时产生的酵母发酵液废液经过喷雾干燥后的有机原料中含有大量的有机质、氨基酸、腐植酸、蛋白质以及氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌多种营养元素，这些物质中大部分营养物质是作物和微生物生长所需养分，可补充作物营养和促进肥料中有益微生物在土壤中的快速繁殖，且为有机原料并极易溶解于水。其中的小分子有机质可直接被土壤和作物利用，在为作物提供营养、促进作物生长的同时，并能快速与土壤颗粒结合形成土壤团粒，改良土壤结构，使土壤变得松软、透气、保水、保肥，有效提高作物产量。所以用酵母有机原料作为生产生物有机冲施肥的主要原料，在增加肥效的同时，也大大提高了冲施肥的产品质量。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、为冲施肥生产提供了一种新的原材料：打破了单用无机原料生产冲施肥的传统模式，为将生物有机肥技术改进为冲施肥发现了一种新的原材料，在降低冲施肥的生产成本的同时，产品质量得到了提高。
2、扩大了使用范围：由于酵母有机原料的可溶性，使生物有机肥的功能比现有产品得到了提高，不仅可用于底肥、而且可当作冲施肥施用，使用范围得到扩大，不受施肥季节的限制随时可补充作物所需要的有机养分。
3、养分全面：现有技术生产的冲施肥只能提供作物在营养高峰期所需要的无机养分，而本发明生物有机冲施肥的突破在于不仅供给作物适量的无机营养，而且提供有效活菌、有机质、氨基酸、腐植酸、蛋白质以及中微量元素，不但为作物提供更全面的营养物质，还可起到抗旱、抗病、促生、调理和改良土壤的作用。
4、废物利用：不仅为酵母生产过程中产生的发酵液废液提供了一条崭新的资源化处置途径，而且可获得附加值较高的冲施肥产品，从而降低了发酵液废液的处理处置成本。
5、肥效快而持久：用酵母有机原料生产的生物有机冲施肥由于其中的小分子有机质可溶解于水，同时含有糖、氨基酸和腐植酸和适量的无机养分，能及时为作物和微生物提供营养、促进作物生长，能够很快表现出肥效，同时土壤有益微生物能够持续不断的分解土壤中的养分，所以本产品可表现出肥效快而持久的特点；而用无机原料生产的冲施肥在土壤中很容易固定和流失、虽然肥效快但肥效短，需要多次施肥，造成浪费和污染。
6、安全、环保：用酵母有机原料生产的生物有机冲施肥，其无机养分含量低、利用率高、肥料流失少、对农产品、土壤和地下水没有污染，具有安全环保的特点。
附图说明
图1为酵母生产过程中废液产出工艺流程图。
图2为本发明酵母发酵液废液喷雾干燥工艺流程图。
图3为本发明生物有机冲施肥生产流程图。
具体实施方式
实施例1
将提取酵母以后的发酵液废液原浆进行浓缩，废液原浆浓度约为7％，浓缩后使浓度达到50％，然后经过喷雾干燥流程产生细度大于80目，水分小于6％的黄褐色粉体酵母有机原料。
喷雾干燥后的粉状酵母有机原料的基本性状见表1.
表1粉状酵母有机原料的基本性状
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)利用发酵设备单独发酵生产，发酵后的菌液分别用80目的稻壳粉按菌液∶稻壳粉＝1∶3的比例吸附，将两种吸附后的单一菌剂按照1∶2的比例混合，粉碎至80目；
在容量为1000公斤的搅拌机中按照表2的原料配比进行准确配料。其中尿素中N含量为46％；钾源为硫酸钾，其中K2O含量为50％；
表2生物有机冲施肥的生产配方
| 原料 | 酵母有机原料 | 菌剂 | 尿素 | 硫酸钾 | 硫酸锌 | 硼砂 | 硫酸亚铁 | 硫酸镁 |
| 配比(公斤) | 550 | 60 | 300 | 50 | 10 | 5 | 15 | 10 |
搅拌机搅拌10-15分钟，让物料充分混合，混合后粉碎至60-80目。成品基本性状见表3，重金属远远低于生物有机肥的行业标准，没有进行测定。
表3生物有机冲施肥的检测结果
| 项目 | 有效活菌数×107个/g | 杂菌率(％) | 有机质(％) | 总养分(％) | 水分(％) |
| 含量 | 3.5 | ≤5 | 27.3 | 25.1 | 3.2 |
实施例2
在复合微生物菌剂制备中，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)发酵后的混合比例为1∶2.5，混合后粉碎至100目。稻壳粉细度为100目，菌剂与稻壳粉的吸附比例是1∶5。
酵母有机原料的加入比例为60％，菌剂的加入比例是8％，尿素的加入比例是18％，硫酸钾的加入比例为8％，硫酸锌为1％，硼砂为1％，硫酸亚铁为2％，硫酸镁为2％。其他同实施例1.
实施例3
复合微生物菌剂制备中，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)发酵后的混合比例为1∶1.5，混合后粉碎至100目。稻壳粉细度为60目，菌剂与稻壳粉的吸附比例是1∶4。
酵母有机原料的加入比例为65％，菌剂的加入比例是5％，尿素的加入比例是15％，硫酸钾的加入比例为10％，硫酸锌为1.5％，硼砂为0.5％，硫酸亚铁为1％，硫酸镁为2％。其他同实施例1.
实施例4
酵母有机原料的加入比例为75％，菌剂的加入比例是5％，尿素的加入比例是10％，硫酸钾的加入比例为5％，硫酸锌为1.5％，硼砂为0.5％，硫酸亚铁为1％，硫酸镁为2％。其他同实施例1.
比较例1
用无机肥料生产冲施肥
1、含量标准：总养分(N+P2O5+K2O)≥25％
2、生产方法：
1)肥料来源：硫酸铵、尿素、磷酸一铵、硫酸钾、硫酸锌、硫酸镁、硼砂在当地采购。
2)物料配比：按硫酸铵45％、磷酸一铵10％、硫酸钾20％、硫酸锌1％、硫酸镁1％、硼砂0.5％，辅料22.5％的比例配料。
3)混合：将配好的原料混合均匀。
4)粉碎：将混合均匀的原料进行粉碎，细度达到80目。
成品的基本性状见表4。
表4无机冲施肥技术指标的检测结果
| 项目 | 全氮％ | 有效磷(P2O5％) | 速效钾(K2O％) | 水分(％) | pH |
| 结果 | 10.2 | 4.5 | 10.6 | 3.6 | 5.8 |
试验例
番茄田间试验效果
试验处理：
A：亩施酵母有机原料生产的生物有机冲施肥24kg；
B：亩施用无机冲施肥20kg。
小区面积20m2，设3次重复，随机区组排列。所有试验处理基肥按习惯施肥处理，后期追肥按试验处理进行，每15天一次，其它管理与习惯施肥相同。数据统计方法：产量数据用新复极差法检验显著性。
表5不同处理对番茄农艺形状的影响
| 处理 | 密度(株/亩) | 株高(cm) | 茎粗(cm) | 果数(个/株) | 单果重(g) |
| A | 4000 | 79.2 | 1.91 | 9.6 | 255 |
| B | 4000 | 76.3 | 1.53 | 6.8 | 227 |
从表5中可以看出，处理A比处理B西红柿的株高增加2.9cm，茎粗增加0.38cm，株果数增加2.8个，单果重增加28克，说明用酵母有机原料生产的生物有机冲施肥比用无机冲施肥能有效促进番茄的生长。
表6不同处理对番茄产量的影响
从表6中数据可以看出：用酵母有机原料生产的生物有机冲施肥种植的番茄产量比用无机肥料生产的总养分25％的无机冲施肥增产11.1％，增产效果达到极显著水平。
从以上试验结果可以看出：酵母有机原料生产的生物有机冲施肥能明显促进作物生长，增加作物产量的同时，可起到废物利用、减少资源浪费、保护环境、减少化肥用量、降低农民负担、提高农产品品质的作用。
Claims (5)
1.一种生物有机冲施肥的生产方法，包括复合微生物菌剂的制备工序，和菌剂与原料混合工序，其特征在于，该方法按以下步骤进行：
（1）酵母有机原料制备：将提取酵母以后的酵母发酵液废液原浆进行浓缩，使浓度大于50%，然后经过喷雾干燥流程得到粉体酵母有机原料；所述酵母发酵液来源于酵母的生产过程；
（2）复合微生物菌剂制备：将枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）利用发酵设备单独发酵生产，发酵后的菌液分别用稻壳粉按菌液：稻壳粉＝1：3-5的比例吸附，将两种吸附后的单一菌剂按照1：1.5-2.5的比例混合、粉碎；
（3）在上述粉体酵母有机原料中，加入无机肥料和上述混合后的复合微生物菌剂，混合后得生物有机冲施肥；所述菌剂占冲施肥总重量的5-10%，所述酵母有机原料占冲施肥总重量的55-90%。
2.根据权利要求1所述的生物有机冲施肥的生产方法，其特征在于，步骤（1）所述酵母有机原料细度大于80目，水分小于6%。
3.根据权利要求1所述的生物有机冲施肥的生产方法，其特征在于，步骤（2）所述稻壳粉的细度为60-100目。
4.根据权利要求1所述的生物有机冲施肥的生产方法，其特征在于，步骤（3）所述无机肥料为大量元素肥料和中微量元素肥料。
5.根据权利要求1所述的生物有机冲施肥的生产方法，其特征在于，所述生物有机冲施肥中有效活菌数≥2×107个/克，N+P2O5+K2O≥15%，有机质≥25%。
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