CN101607840B - 多功能生物有机肥料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多功能生物有机肥料及其制备方法和应用。本发明生物有机肥料包括以下重量份的各原料制备而成：发酵原料50-70份，发酵菌粉0.5-2.0份，红糖0.3-0.8份，云苔素内酯0.05-0.2份。本发明通过发酵方法将原料中的蛋白质直接分解为游离氨基酸，所制备的生物有机肥料中含有丰富的游离氨基酸，氨基酸的含量高达12％以上，完全满足各种农作物对氨基酸的需求。本发明生物有机肥料还具有防治根线虫和抑制土传疾病的作用，同时还可有效降解土壤的化学或农药残留和重金属污染物，提高农作物的抗寒、抗旱、抗病等抗逆性。此外，本发明生物有机肥料还可以用作饲料或饲料添加剂，直接用于家禽、家畜和部分鱼类的饲养。

Description

多功能生物有机肥料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种有机肥料，尤其涉及具有防治土壤中的害虫、抑制土传疾病，降解农药或化学残留，提高作物的抗逆性，可作为饲料或饲料添加剂的多功能生物有机肥料，本发明还涉及该生物有机肥料的制备方法以及该生物有机肥料在种植业和养殖业中的应用，属于生物有机肥料领域。

背景技术

在农业种植中，有常见的两大难题，一是根线虫和土传疾病对作物的危害，二是化肥、农药的大量使用，使农产品化学残留超标而造成的巨大经济损失。此外，由于工业“三废”排放和过去污水农田灌溉、污泥农用区的受污染土壤因城市开发建设发生迁移，大量施用含Cd杂质的过磷酸钙化肥和含Zn较高的鸡粪和猪粪有机肥，土壤中的Cd、Hg和Zn等重金属累积污染物长期超标，还有是普通有机肥料中存在的持久性有机污染物，严重危及人类健康。

在养殖业中，也有两大难题：一是饲料成本居高不下，二是粪便排泄污染环境。在家禽家畜饲料中，价格最高的是蛋白质系例的饲料，我国是蛋白质资源短缺的国家，目前，主要蛋白质饲料原料仍然依靠进口。如：鱼粉约70％需要进口，生产豆粕的大豆70％需要进口，构成蛋白质的基本单元——合成氨基酸70％以上需要进口。而养殖业饲养总成本的70％是饲料成本。

现有的生物有机肥料有很多种，但这些生物有机肥料的功能非常单一，仅有提高土壤肥力，促进农作物生长的作用，不具有防治土壤害虫、抑制土传疾病，降解农药或化学残留，提高作物的抗逆性等多功能，更不具有可兼作为饲料或饲料添加剂的功能，有待改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种同时具有防治土壤中的害虫、抑制土传疾病，降解农药或化学残留以及重金属污染物，提高作物的抗逆性，还可作为饲料或饲料添加剂的等多种功能的生物有机肥料。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种制备上述生物有机肥料的方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种多功能生物有机肥料，包括以下重量份的各原料制备而成：

发酵原料50-70份，发酵菌粉0.5-2.0份，红糖0.3-0.8份，云苔素内酯0.05-0.2份；

优选的，各原料的重量份是：发酵原料50-60份，发酵菌粉0.5-1.5份，红糖0.3-0.5份，云苔素内酯0.05-0.1份；

更优选的，各原料的重量份是：发酵原料60份，发酵菌粉1.5份，红糖0.5份，云苔素内酯0.05份；

其中，所述的发酵原料由以下重量份的各组分组成：废烟叶或烟草收获后的茎、梗1-3份，动物粪2-6份，秸秆2-4份，草炭、风化煤或页岩0.5-2份，植物饼粕1.5-5份；进一步优选的，各组分的重量份是：废烟叶或烟草收获后的茎、梗1-2.5份，动物粪3-6份，秸秆3-4份，草炭、风化煤或页岩0.5-1.5份，植物饼粕2-5份；更优选的，各组分的重量份是：废烟叶或烟草收获后的茎、梗1份，动物粪2.5份，秸秆4.0份，草炭、风化煤或页岩0.5份，植物饼粕2.0份；

所述的动物粪优选为鸡粪、猪粪、羊粪或它们的混合物；

所述的秸秆优选为麦杆、稻草杆、高粱杆、大豆杆或玉米杆；

所述的植物饼粕为用植物种籽或果实榨油后的下脚料，优选为菜籽饼、蓖麻饼、茶籽饼、桐籽饼等，更优选为茶籽饼(本发明人通过大量的试验发现，选用茶籽饼相比于采用其它的植物饼粕，所制备得到的生物有机肥在防治根线虫和抑制土传疾病，降解土壤的化学或农药残留和重金属污染物，提高农作物的抗逆性等性能方面要出乎意料的优于采用其它的植物饼粕所制备得到的生物有机肥。这是由于茶籽饼中含有一些特殊的活性成分，这些活性成分对于防治根线虫和抑制土传疾病，提高农作物的抗寒、抗旱、抗病等抗逆性有特殊的功效，另外，茶籽饼中的这些活性成分与废烟叶或烟草茎、梗中的活性成分有协同增效的作用，它们配伍在一起后再通过发酵能最大限度的发挥出防治根线虫和抑制土传疾病，降解土壤的化学或农药残留和重金属污染物，提高农作物的抗逆性等功效)；

所述的秸秆可以用杂草、甘蔗滤泥、木屑或米糠代替；

芸苔素内酯：中文别名：益丰素，天丰素，油菜素内酯，农梨利；商品名：硕丰481，芸薹素内酯，云大120，百禾源芸苔素等，属于植物生长调节剂，可通过各种商业途径购买得到。

所述的发酵菌粉优选为好氧性发酵菌粉，其中，该好氧性发酵菌粉可以是酵母菌、乳酸菌菌粉或它们的混合物。这些好氧性发酵菌粉都可以通过商业途径购买得到，只要是好氧性发酵菌粉都可以满足本发明的要求，达到本发明的技术效果。例如，可以使用“台湾霈源生物科技股份有限公司”生产的商品名为“活清”的饲料添加剂作为本发明的发酵菌粉；还可以使用国家农业部已经批准进口并由海南金旺实业有限公司总经销的产自日本的好氧性发酵菌粉“岛本酵素菌”(其商品名为“B.Y.M”)作为本发明的发酵菌粉；或者也可以使用海南万田园实业有限公司生产的氨基酸有机肥的发酵粉(其商品名称是“有机肥的发酵粉”)作为本发明的发酵菌粉。

本发明所要解决另一个的技术问题是提供一种制备上述多功能生物有机肥料的方法。

本发明所要解决另一个的技术问题是通过以下技术途径来实现的：

一种制备上述多功能生物有机肥料的方法，包括：

(1)、按下述重量份称取各原料：发酵原料50-70份，发酵菌粉0.5-2.0份，红糖0.3-0.8份，云苔素内酯0.05-0.2份；其中，所述的发酵原料由以下重量份的各组分组成：废烟叶或烟草收获后的茎、梗1-3份，动物粪2-6份，秸秆2.0-4.0份，草炭、风化煤或页岩0.5-2.0份，植物饼粕1.5-5.0份；

(2)、将以上各原料均匀的混合后堆置在一起得到混合物料；按重量百分比计，控制混合物料的含水量为27-50％后开始发酵；将发酵后的物料直接挤压造粒，即得。

上述制备方法中，所述的堆置优选按照以下方法进行：堆置的高度控制为大于0.5m，小于1.2m；

所述的翻料方法优选如下：将发酵物料由原位置整体依次向左或右位移，将发酵的物料上下里外倒个的翻动，同时又在翻动过程中将物料搅拌、搅散，使物料的水分和温度得到均匀的调整；

所述的发酵优选为：自发酵开始的第1-6天，将发酵温度控制在40℃-65℃；自第7天后，将发酵温度控制在20℃-30℃；每12-36小时翻料1次；7-10天完成发酵。

本发明通过发酵方法将原料中的蛋白质直接分解为游离氨基酸，含有丰富的游离氨基酸，氨基酸的含量高达12％以上，完全满足各种农作物对氨基酸的需求。本发明所制备的有机肥料，总养分大于7％，氨基酸含量大于12％，有机质含量大于32％，水份小于20％(符合国家对商品有机肥的各项标准)。

本发明生物有机肥料还具有防治根线虫和抑制土传疾病的作用，同时可以降解土壤的化学、农药或重金属污染残留，提高农作物的抗寒、抗旱、抗病等抗逆性。

本发明生物有机肥料中含有大量的、种类非常多的有益微生物功能菌群，在它们的作用下能高效分解土壤中的化学、农药和重金属残留，同时也对土壤中不同类型的有机物进行分解，达到提高肥力、降解农残的效果。其使用量越大，降解能力越强，使用时间越长，降解能力也越强。

本发明有机肥料还可以直接用作饲料或饲料添加剂，用于家禽、家畜和部分鱼类的饲养。牛、羊等食草动物和鸡、猪等杂食动物，特别喜欢由植物性原料发酵所生成的甜食味和酒精发酵味。本发明生物有机肥料中所含有的有益微生物积极分解原材料中的营养的同时，在动物体内还帮助其消化作用，从而提高了消化效率。在家禽家畜饲料中，价格最高的是蛋白质系列的饲料，发酵产生的菌体蛋白可直接作为饲料的重要蛋白源利用，降低饲养成本。本发明可以使富含粗纤维的物料大量转化为菌体蛋白，而这些原料又是我国丰富的如农业废弃物或下脚料，如秸秆、木屑等，将可能被充分利用作为饲料原料。经过发酵，大量有益菌群繁殖成为菌体蛋白，从而增加饲料的蛋白含量。同时，充分利用发酵热，将物料“煮”熟，提高了吸收率。

本发明有机肥料在制作过程中不添加任何化学物品，通过发酵所产生的大量微生物使粗纤维减少、菌体蛋白大量增加，富含粗纤维的某些物料粗蛋白含量增加二倍以上。而这些蛋白饲料是相对低成本的。此外，本发明有机肥料能大大提高动物的吸收率，减少直至消除粪便臭味，从而降低饲养成本，改善饲养条件和饲养环境。

本发明有机肥料作为饲料或饲料添加剂的使用方法：

1、对草食、杂食类的鱼可用本发明生物有机肥料直接喂养。

2、动物不肯进食或需要把成本降得更低时，则可以把本发明生物有机肥料直接当作饲料添加剂使用，使用的方法是：尽量多添加一些，最少不低于总重量的5％，须充分搅拌均匀后喂养。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步描述本发明，本领域技术人员应该理解的是，这并不对本发明的范围构成任何限制，本发明的保护范围以权利要求书为准。

实施例1

发酵原料的制备：用废烟叶(粉碎)、鸡粪、米糠、草炭、茶籽饼(粉碎)按1∶3.5∶3∶1∶2.0的重量份比例配成发酵原料；

将发酵原料、好氧发酵菌粉(海南万田园实业有限公司生产，商品名称是“有机肥的发酵粉”)、红糖和云苔素内酯(0.01％粉剂)混合均匀后加入水分，将所得到的混合物料中水份含量控制为27％(w/w)，其中，发酵原料的重量百分比为70％，发酵菌粉的重量百分含量为2.0％、红糖为0.8％，云苔素内酯(0.01％粉剂)为0.2％；将混合好后的发酵料堆置在一起，控制堆置高度为0.8-1.2米，进行好氧发酵，约发酵24小时后温度升至45℃左右，此后每24小时翻动一次，翻动要求如下：将发酵物料由原位置整体依次向左或向右移位1-1.5米，将发酵物料上下里外倒个的翻动，同时又在翻动过程中将物料搅拌、搅散，使物料的水份和温度得到均匀的调整。自发酵开始的1-6天，将发酵温度控制在40℃-65℃，自第七天后将发酵温度控制逐渐接近室温，即告发酵完成，将发酵后的物料直接制粒成为产品。

本实施例所制备的生物有机肥产品，经检测各项指标如下：

总养分≥8％、蛋白质≥29％、有机质≥52％、水份≤20％。

实施例2：

发酵原料的制备：将烟草梗(粉碎)、猪粪、茶籽饼(粉碎)、秸秆(粉碎)、米糠、页岩按照1∶2.5∶2∶2∶2∶0.5的重量比例混合在一起后得到发酵原料；

将发酵原料、好氧发酵菌粉(海南金旺实业有限公司经销的产自日本的“岛本酵素菌”，其商品名为“B、Y、M”)、红糖和云苔素内酯混合均匀后加入水分，将所得到的混合物料中水份含量控制为37.95％，其中，发酵原料的重量百分比为60％，发酵菌粉的重量百分含量为1.5％、红糖为0.5％，云苔素内酯(0.01％粉剂)为0.05％；将混合好的发酵料堆置约1米高度，按实施例1的相同方法翻料并控制发酵温度，将发酵好的物料制粒成为产品。

本实施例所制备的生物有机肥产品，经检测各项指标如下：

总养分≥7％、蛋白质≥27％、有机质≥48％、水份≤20％。

实施例3

发酵原料的制备：将烟草茎(粉碎)、牛粪、茶籽饼(粉碎)、木屑、草炭按照3∶6∶5∶4∶1.5的重量比例混合在一起后得到发酵原料；

将发酵原料、好氧发酵菌粉(台湾霈源生物科技股份有限公司生产，其商品名为“活清”)、红糖和云苔素内酯混合均匀后加入水分，将所得到的混合物料中水份含量控制为49.15％(w/w)，其中，发酵原料的重量百分比为50％，发酵菌粉的重量百分含量为0.5％、红糖为0.3％，云苔素内酯(0.01％粉剂)为0.05％；将混合好的发酵料堆置约1米高度，按实施例1的相同方法翻料并控制发酵温度，将发酵好的物料制粒成为产品。

本实施例制备的生物有机肥产品，经检测各项指标如下：

总养分≥5％、蛋白质≥25％、有机质≥40％、水份≤20％。

实施例4

发酵原料的制备：将烟草梗(粉碎)、羊粪、茶籽饼(粉碎)、木屑、草炭按照1∶2∶2.0∶2∶0.5的重量比例混合在一起后得到发酵原料；

将发酵原料、好氧发酵菌粉(海南金旺实业有限公司总经销的产自日本的“岛本酵素菌”，其商品名为“B.Y.M”)、红糖和云苔素内酯混合均匀后加入水分，将所得到的混合物料中水份含量控制为37.9％(w/w)，其中，发酵原料的重量百分比为60％，发酵菌粉的重量百分含量为1.5％、红糖为0.5％，云苔素内酯(0.01％粉剂)为0.1％；将混合好的发酵料堆置约1米高度，按实施例1的相同方法翻料并控制发酵温度，将发酵好的物料制粒成为产品。

本实施例制备的生物有机肥产品，经检测各项指标如下：

总养分≥7％、蛋白质≥28％、有机质≥45％、水份≤20％。

试验例1本发明生物有机肥料降解土壤中的化学、农药或重金属残留试验

一、试验材料

1、供试肥料：本发明实施例1-4所制备的生物有机肥料；

2、对照肥料：按照公开号为CN 1785924 A的中国发明专利申请说明书所公开的方法制备得到有机肥料；

二、试验方法

试验分为两组，分为试验组和对照组；试验组和对照组的土壤条件完全一样，所种植的蔬菜均为西红柿；经检测，试验开始前，试验组用地和对照组用地中的农药的残留和重金属污染物的平均含量分别见表1和表2：

表1试验开始前试验组用地和对照组用地中的农药的残留含量

表2试验开始前试验组用地和对照组用地中的重金属的残留含量

试验组：每亩平均年用量300公斤供试肥料，连续使用3年；

对照组：每亩平均年用量300公斤对照肥料，连续使用3年；

试验组和对照组除了所用的肥料不同外，其余的条件均完全相同。

三、试验结果

试验组：试验结果见表3和表4，从试验结果可见，试验组的用地经过连续两年的使用本发明生物有机肥料，土壤中的化学农药的含量相比于试验前有显著下降，土壤中的重金属含量也显著下降，基本符合土壤环境质量标准(GB15618-1995)。

表3试验结束后试验组用地中的农药的残留含量

表4试验结束后试验组用地中的重金属的残留含量

对照组：对照组的用地经过连续两年的使用对照肥料，土壤中的化学或农药的含量相比于试验前无显著降低，土壤中的重金属含量仍然超标(表5、表6)。

表5试验结束后对照组用地中的农药的残留含量

表6试验结束后对照组用地中的重金属的残留含量

试验例2本发明多功能生物有机肥提高作物抗逆性的试验

一、试验材料：

(1)、供试肥料：本发明实施例1-4所制备的生物有机肥料；

(2)、对照肥料：按照公开号为CN 1785924 A的中国发明专利申请说明书所公开的方法制备得到有机肥料；

二、试验方法

试验分为两组，分为试验组和对照组；试验组和对照组的土壤条件完全一样；

试验组：每亩平均年用量300公斤供试肥料；

对照组：每亩平均年用量300公斤对照肥料；

(一)、抗寒性试验

2008年的春季寒流，是海南几十年不遇的特大自然灾害，海南省国营东路农场的荔枝同样造成了大面积减产，但在花前使用了本发明实施例所制备的生物有机肥料作基肥的同一地块的几名用户，却满树硕果累累，获得了比过去更好的丰产。与此形成鲜明对比的是，对照组的荔枝大面积减产；

同年，成都市郊龙泉驿的水蜜桃和枇杷，重庆市奉节县的脐橙，广东陆河县和陆丰县农户种植的木瓜、冬季萝卜等多种作物，海南冬季瓜菜中的辣椒、黄瓜、豆角、苦瓜、圣女果等十一种作物的试验，都获得了相同的抗寒效果。

(二)抗旱、抗涝性试验

通过对多种作物的对比试验，使用本发明生物有机肥料的作物，耐旱天数比对照组约平均高2倍，耐涝天数比对照组高1倍以上。

(三)抗病性试验

海南万田园实业有限公司用香蕉作种植试验；试验结果：试验组地块连续几年使用本发明实施例1-4所制备的肥料，连续三造丰产，无任何病害出现；对照组的香蕉全部出现了香蕉黄叶病(巴拿马病)，无药可治，当期颗粒无收，近年内都只能放弃种植香蕉。

试验例3本发明多功能生物有机肥抑制土传疾病的试验

由于土传疾病较为严重的原因，生姜和木瓜都不能连作。可是在海南文昌的200亩种植基地上，全部使用本发明实施例1-4所制备的生物有机肥料，在同一地块上连续种了三造木瓜(周期六年)、二造生姜(周期二年)都同样获得了丰产，未发现重茬病的影响。而采用常规肥料(按照公开号为CN 1785924 A的中国发明专利申请说明书所公开的方法制备得到有机肥料)的小面积对比实验都出现严重的土传疾病。

试验例4本发明多功能生物有机肥防治根线虫的试验

在很多作物的种植上，都必须考虑到根线虫的危害，定植前一般都要先用呋喃丹(剧毒)或其他化学药品对土壤进行植前处理。采用本发明实施例1-4所制备的肥料作基肥种植的350亩木瓜以及西瓜、青皮冬瓜、大枣树、番石榴等二十多种作物，在不使用其他化学药品处理土壤的情况下，都没有发生根线虫危害，作物的根腐病也很少发生。而采用常规肥料(按照公开号为CN 1785924A的中国发明专利申请说明书所公开的方法制备得到有机肥料)的小面积对比实验都出现严重的根线虫危害，作物的根腐病也比较严重。

Claims (13)

1.一种多功能生物有机肥料，其特征在于，包括以下重量份的各原料制备而成：发酵原料50-70份，发酵菌粉0.5-2份，红糖0.3-0.8份和云苔素内酯0.05-0.2份；所述的发酵原料由以下重量份的各组分组成：废烟叶或烟草收获后的茎或梗1-3份，动物粪2-6份，秸秆2-4份，草炭、风化煤或页岩0.5-2份，植物饼粕1.5-5份；所述植物饼粕为茶籽饼。

2.按照权利要求1所述的多功能生物有机肥料，其特征在于，各原料的重量份是：发酵原料50-60份，发酵菌粉0.5-1.5份，红糖0.3-0.5份，云苔素内酯0.05-0.1份。

3.按照权利要求2所述的多功能生物有机肥料，其特征在于，各原料的重量份是：发酵原料60份，发酵菌粉1.5份，红糖0.5份，云苔素内酯0.05份。

4.按照权利要求1所述的多功能生物有机肥料，其特征在于，所述的发酵原料由以下重量份的各组分组成：废烟叶或烟草收获后的茎、梗1-2.5份，动物粪3-6份，秸秆3-4份，草炭、风化煤或页岩0.5-1.5份，植物饼粕2-5份。

5.按照权利要求4所述的多功能生物有机肥料，其特征在于，

各组分的重量份是：废烟叶或烟草收获后的茎、梗1份，动物粪2.5份，秸秆4.0份，草炭、风化煤或页岩0.5份，植物饼粕2.0份。

6.按照权利要求1所述的多功能生物有机肥料，其特征在于：所述的动物粪选自鸡粪、猪粪、羊粪或它们的混合物；所述的秸秆选自麦杆、稻草杆、高粱杆、大豆杆或玉米杆；所述的秸秆用杂草、甘蔗滤泥、木屑或米糠代替。

7.按照权利要求1-3任何一项所述的多功能生物有机肥料，其特征在于：所述的发酵菌粉为好氧性发酵菌粉。

8.按照权利要求1-3任何一项所述的多功能生物有机肥料，其特征在于：所述的好氧性发酵菌粉包括酵母菌菌粉、乳酸菌菌粉或它们的混合物。

9.一种制备权利要求1-6任何一项所述多功能生物有机肥料的方法，包括：

(1)、按所述重量份称取各原料；

(2)、将以上各原料均匀的混合后堆置在一起得到混合物料；按重量百分比计，控制混合物料的含水量为27-50％后开始发酵；将发酵后的物料直接制粒，即得。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的发酵条件为：自发酵开始的第1-6天，将发酵温度控制在40℃-65℃，自第7天后，将发酵温度控制在20℃-30℃；每12-36小时翻料1次；7-10天完成发酵。

11.权利要求1-6任何一项所述的多功能生物有机肥料在防治根线虫、抑制土传疾病、降解土壤的化学或农药残留以及重金属污染物中的用途。

12.权利要求1-6任何一项所述的多功能生物有机肥料在提高农作物抗逆性中的用途。

13.权利要求1-6任何一项所述的多功能生物有机肥料在作为畜禽、鱼类饲料或饲料添加剂中的用途。