CN101857469A - 三次连续发酵生产高尔夫球场草坪缓释生物有机肥制备工艺 - Google Patents
三次连续发酵生产高尔夫球场草坪缓释生物有机肥制备工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种三次连续发酵生产高尔夫球场草坪缓释生物有机肥制备工艺，本法明对养殖厂猪粪进行三次连续微生物发酵再经过制粒处理后而得到的高功效低污染低残留的高档高尔夫球场草坪缓释生物有机肥。经过这样三次微生物发酵可以得到营养元素齐全；能够改良土壤又能提高产品品质；能改善作物根际微生物群，提高植物的抗病虫能力；能促进化肥的利用和提高化肥利用率的生物有机肥；而且生物有机肥中所含有的营养元素可以缓慢的释放，从而可以更有效持久的作用于高尔夫球场的草坪。
Description
技术领域：本发明涉及一种三次连续发酵生产高尔夫球场草坪缓释生物有机肥制备工艺。
背景技术：高尔夫球场草坪用肥对营养要求均衡，此外对微量元素的要求高，而且要求养分缓慢释放，因此普通的生物有机肥的营养元素及养分释放方式达不到高尔夫草坪肥的要求，而且目前，人类已经充分意识到长期使用无机氮肥和磷肥引起土壤板结，生物链失调，环境污染等一系列影响自然循环和人类健康的问题。目前已经证实生物有机肥其有机肥营养元素齐全，能够改良土壤，改善使用化肥造成的土壤板结。改善土壤理化性状，增强土壤保水、保肥、供肥的能力。传统的有机肥只是将家畜的粪便经过沤制法制备，然而在沤制过程中高温将有机肥中的95％的益生菌杀死，因此常年使用常规工艺生产的有机肥会使土壤中微生物失衡，高温过程中也会是有机肥中的营养成分流失。
发明内容：本发明的目的是提供一种促进和调控作物生长、提高土壤孔隙度、通透交换性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及种群的三次连续发酵生产高尔夫球场草坪缓释生物有机肥制备工艺。本发明的技术方案为：一种三次连续发酵生产高尔夫球场草坪缓释生物有机肥制备工艺，其中一次发酵过程是利用养殖猪舍内的垫料中加入具有很强降解能力和出臭能力的：芽孢杆菌、乳酸菌、球菌对猪的粪便及猪尿进行一次发酵；二次发酵是在一次发酵的基础上对经过一次发酵的猪粪便及其垫料进行二次剁堆发酵并在其中加入具有很强分解能力的乳酸菌的发酵液；三次发酵是在二次发酵的基础上在发酵产物中加入硅酸盐细菌的发酵液，制得的生物有机肥颗粒：其中硅酸盐细菌的活菌数1013/克，有机质＞30％，大肠杆菌＜5/克，蛔虫死亡率＞98％，有效微生物高达1013/克：
A：EM菌液的活化及制作发酵床
(1)EM菌种(在市场上购买优质EM菌种)的活化：用EM菌种10克、红糖0.1公斤(红糖先用热水溶化)，加入1公斤的水。在37℃条件下，培养12h；
(2)制作发酵床：按照10％的接种量在猪舍垫料中加入EM菌液，用搅拌机充分搅拌均匀，后加入到猪舍发酵床内，经过室温25℃作用48h，可以进行生猪养殖；
B：自然发酵：在室温25摄氏度条件下，猪排泄的粪便尿液经过猪自身活动和人工上下翻动后会与垫料混合均匀，自然发酵持续时间长，一般持续1到2年；
C：乳酸菌活菌发酵剂制备：
(1)制备一次扩大培养培养基，其培养基的配方如下：大豆蛋白胨50g，牛肉粉30g，酵母粉30g，葡萄糖200g，乳糖200g，蒸馏番茄汁50ml，水1000ml，在温度121℃高压蒸汽灭菌20min待用；
(2)一次扩大培养将一次培养培养装到2000ml三角瓶中，在三角培养瓶加入乳酸菌菌粉5g，乳酸菌活菌数109/g其中分别含有植物乳、杆菌、德氏乳杆菌、乳酸乳球菌、双歧杆菌及活性淀粉酶，36±1℃厌氧静止培养16～18h，当发酵液ph值达到3.8-4.5时，表明发酵状态良好；
(3)配制二次扩大培养大豆蛋白胨1000g，棉籽糖100g，番茄汁500ml，氯化钠50g，水10000ml，121℃条件下高压蒸汽灭菌20min待用；
(4)二次扩大培养：将二次培养的培养液加入到发酵罐中，接种一次发酵的发酵液到二次扩大培养培养的培养液中，厌氧静止培养，温度40℃，培养12-14h，当发酵液ph值达到3.8-4.5时，表明发酵状态良好；
D：乳酸菌厌氧发酵：在自然发酵得到的发酵物中接种乳酸菌发酵剂，接入量按需二次发酵量的2％接入乳酸菌发酵剂，混合均匀，用推土机将混合好的需二次发酵的发酵物推到用砖和水泥砌成的密封的发酵窖中，保持室温25℃，厌氧发酵36h，经过乳酸菌厌氧发酵剂发酵，即可以有效地杀灭猪粪便中的大肠杆菌及蛔虫，提高生物有机肥的微量元素含量又可以有助于有机大分子转化为小分子便于植物吸收的同时有效地调节有机肥的酸碱性；
E：硅酸盐细菌发酵液制备
1)硅酸盐细菌一次培养基配制：
培养基的配方如下：蔗糖5g，磷酸二氢纳(Na2HPO4)2g，七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)0.5g，氯化铁(FeCl3)0.005g，碳酸钙(CaCO3)0.1g，铝土矿0.5g，水1000ml，pH 70～7.5121℃高压真气蒸汽灭菌20min，待用；
2)硅酸盐细菌一次扩大培养将一次培养培养基10ml分装到容积为100ml三角瓶中，在每个培养瓶中分别挑取硅酸盐细菌在本发明中选取的是巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌菌种，挑取巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌菌种(购自中国菌种典型培养物保藏中心经紫外线诱变处理后分离得到的产磷产钾能力强的菌株)斜面上的一个单菌落，摇床在37℃培养24h；
3)硅酸盐细菌二次扩大培养培养基；
培养基配方如下：玉米0.5％，鱼粉0.5％，豆柏3.5％，去离子水95.5％121℃，高压真气蒸汽灭菌20min，待用；
4)硅酸盐细菌二次扩大培养将二次培养培养基装入发酵罐中，在37℃在摇床上(200rpm/min)培养24h；
5)硅酸盐细菌发酵猪粪将硅酸盐细菌发酵液按2％接种量接种到二次发酵的发酵物中，混合均匀，待用；
F：制备生物有机肥粒：将经过硅酸亚细菌发酵的发酵产物：利用粘米汤作为调节湿度的调和剂，将粘米汤与硅酸亚细菌发酵的产物混合均匀湿度在10％左右，这样便于干燥制粒，接着采用制粒机制粒，然后在50摄氏度下干燥，即得产品。
本发明的优点在于：利用发酵床发酵猪粪发酵床温度保持在25℃左右，其中加入的EM菌液可以高效的降解猪粪中的有害物质，杀死其中的有害细菌(例如大肠杆菌你)及转化其中的大分子物质，而且有很好的除臭功能。经过乳酸菌厌氧发酵既可以有助完全杀死其中的有害细菌，又可以一步杀死蛔虫；此外其中的乳酸菌生长过程中可以代谢产生多种维生素，因此有效地提高有机肥的营养；再次乳酸菌可以高效的降解重金属，因此可以降低其有机肥的重金属含量，降低重金属污染。本发明的一个突出优点就在于不使用高温灭菌杀死有害细菌及蛔虫卵等有害生物而是利用连续的长时间的有氧发酵和兼性厌氧发酵过程来去除其中的有害生物；此外在微生物的发酵过程中还会产生很多酶类维生素类等生长因子，这些生长因子都可以促进植物的生长而且在微生物的发酵过程中可以有效的代谢掉家畜粪便中的氨类物质因此有较强的除臭能力；本发明的另一个的突出的优点就在于在其中加入硅酸盐细菌，硅酸盐细菌有较强的解磷解钾的效果，将本发明的产品生物有机肥施在高尔夫球场的草坪上，可以提高土壤中有益微生物的数量且常年使用可以增加土壤中磷元素钾元素的含量。
生物有机肥中的有益微生物进入土壤后与土壤中微生物形成相互间的共生增殖关系，抑制有害菌生长并转化为有益菌，相互作用，相互促进，起到群体的协同作用，有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代谢产物，促使有机物的分解转化，能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控作物生长。提高土壤孔隙度、通透交换性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及种群。同时，在作物根系形成的优势有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增强作物抗逆抗病能力降低重茬作物的病情指数，连年施用可大大缓解连作障碍。减少环境污染，对人、畜、环境安全、无毒，是一种环保型肥料。本发明可以调理土壤、激活土壤中微生物活跃率、克服土壤板结、增加土壤空气通透性。减少水分流失与蒸发、减轻干旱的压力、保肥、减少化肥、减轻盐碱损害，在减少化肥用量或逐步替代化肥的情况下，提高土壤肥力，使粮食作物、经济作物、蔬菜类、瓜果类大幅度增产。
具体实时方式：
一种三次连续发酵生产高档缓释高尔夫球场草坪生物有机肥的制备工艺，其中一次发酵过程是利用养殖猪舍内的垫料中加入具有很强降解能力和出臭能力的：芽孢杆菌、乳酸菌、球菌对猪的粪便及猪尿进行一次发酵；二次发酵是在一次发酵的基础上对经过一次发酵的猪粪便及其垫料进行二次剁堆发酵并在其中加入具有很强分解能力的乳酸菌的发酵液；三次发酵是在二次发酵的基础上在发酵产物中加入硅酸盐细菌发酵液，制得的生物有机肥颗粒：其中硅酸盐细菌活菌数1013/克，有机质＞30％，大肠杆菌＜5/克，蛔虫死亡率＜98％的松散无恶无臭无腐败味，有效微生物高达1013/克：
一：EM菌种(在市场上购买优质EM菌种)的活化：用EM菌种10克、红糖0.1公斤(红糖先用热水溶化)，加入1公斤的水，在37℃条件下，培养12h；
二：制作发酵床：按照10％的接种量在猪舍垫料中加入EM菌液，用搅拌机充分搅拌均匀，后加入到猪舍发酵床内，经过室温25℃作用48h，可以进行生猪养殖；
三：自然发酵：在室温25摄氏度条件下，猪排泄的粪便尿液经过猪自身活动和人工上下翻动后会与垫料混合均匀，C：乳酸菌活菌发酵剂制备：
1)制备一次扩大培养培养基，其培养基的配方如下：大豆蛋白胨50g，牛肉粉30g，酵母粉30g，葡萄糖200g，乳糖200g，蒸馏番茄汁50ml，水1000ml，温度在121℃时高压蒸汽灭菌20min待用；
2)一次扩大培养将一次培养培养装到2000ml三角瓶中，在三角培养瓶加入乳酸菌菌粉(乳酸菌活菌数109/g其中分别含有植物乳杆菌德氏乳杆菌乳酸乳球菌双歧杆菌及活性淀粉酶活性促进细菌生长)，36±1℃厌氧静止培养16～18h，当发酵液ph值达到3.8-4.5时，表明发酵状态良好；
3)配制二次扩大培养大豆蛋白胨1000g，棉籽糖100g，番茄汁500ml，氯化钠50克，水10000ml，121℃条件下高压蒸汽灭菌20min待用；
4)二次扩大培养：将二次培养的培养液加入到发酵罐中，接种一次发酵的发酵液到二次扩大培养培养的培养液中，厌氧静止培养，温度40℃，培养12-14h，当发酵液ph值达到3.8-4.5时，表明发酵状态良好；
四：乳酸菌厌氧发酵：在自然发酵得到的发酵物中接种乳酸菌发酵剂，接入量按需二次发酵量的2％接入乳酸菌发酵剂，混合均匀，用推土机将混合好的需二次发酵的发酵物推到用砖和水泥砌成的密封的发酵窖中，保持室温25摄氏度厌氧发酵36h，经过乳酸菌厌氧发酵剂发酵，即可以有效地杀灭猪粪便中的大肠杆菌及蛔虫，提高生物有机肥的微量元素含量又可以有助于有机大分子转化为小分子便于植物吸收的同时有效地调节有机肥的酸碱性。
五：硅酸盐细菌发酵液制备
1)硅酸盐细菌一次培养基配制：
培养基的配方如下：蔗糖5g，磷酸二氢纳(Na2HPO4)2g，七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)0.5g，氯化铁(FeCl3)0.005g，碳酸钙(CaCO3)0.1g，铝土矿0.5g，水1000ml，pH 7.0～7.5121℃高压真气蒸汽灭菌20min，待用；
2)硅酸盐细菌一次扩大培养将一次培养培养基10ml分装到容积为100ml三角瓶中，在每个培养瓶中分别挑取硅酸盐细菌，在本发明中选取的是巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌菌种。挑取巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌菌种(购自中国菌种典型培养物保藏中心经紫外线诱变处理后分离得到的产磷产钾能力强的菌株)斜面上的一个单菌落，摇床在37℃培养24h；
3)硅酸盐细菌二次扩大培养培养基；
培养基配方如下：玉米0.5％，鱼粉0.5％，豆柏3.5％，去离子水95.5％，121℃，高压真气蒸汽灭菌20min，待用；
4)硅酸盐细菌二次扩大培养将二次培养培养基装入发酵罐中，在37℃通气条件下摇床(200rpm/min)培养24h；
5)硅酸盐细菌发酵猪粪将硅酸盐细菌发酵液按2％接种量接种到二次发酵的发酵物中，混合均匀，待用；
六：制备高档高尔夫球场草坪缓释生物有机肥粒：将经过硅酸盐细菌发酵的发酵产物：利用粘米汤作为调节湿度的调和剂，将粘米汤与硅酸盐细菌发酵的产物混合均匀湿度在10％左右，这样便于干燥制粒，接着采用制粒机制粒，然后在45摄氏度下干燥，即得产品。
Claims (1)
1.一种三次连续发酵生产高尔夫球场草坪缓释生物有机肥制备工艺，其特征是：其中一次发酵过程是利用养殖猪舍内的垫料中加入具有很强降解能力和出臭能力的：芽孢杆菌、乳酸菌、球菌对猪的粪便及猪尿进行一次发酵；二次发酵是在一次发酵的基础上对经过一次发酵的猪粪便及其垫料进行二次剁堆发酵并在其中加入具有很强分解能力的乳酸菌的发酵液；三次发酵是在二次发酵的基础上在发酵产物中加入硅酸盐细菌的发酵液，制得的高档高尔夫球场草坪缓释生物有机肥颗粒：其中硅酸盐细菌的活菌数1013/克，有机质＞30％，大肠杆菌＜5/克，蛔虫死亡率＞98％，有效微生物高达1013/克：
具体步骤：
A：发酵床制作：
(1)EM菌种(在市场上购买优质EM菌种)的活化：用EM菌种10克、红糖0.1公斤(红糖先用热水溶化)，加入1公斤的水，在37℃条件下，培养12h；
(2)制作发酵床：按照10％的接种量在猪舍垫料中加入EM菌液，用搅拌机充分搅拌均匀，后加入到猪舍发酵床内，经过室温25℃作用48h，可以进行生猪养殖；
B：自然发酵：在室温25摄氏度条件下，猪排泄的粪便尿液经过猪自身活动和人工上下翻动后会与垫料混合均匀，自然发酵的时间持续比较长，一般在1年到2年之间。自然发酵具有很强有效的除臭和杀菌杀虫功能。
C：乳酸菌活菌发酵剂制备：
1)制备一次扩大培养培养基，其培养基的配方如下：大豆蛋白胨50g，牛肉粉30g，酵母粉30g，葡萄糖200g，乳糖200g，蒸馏番茄汁50ml，水1000ml，在温度121℃高压蒸汽灭菌20min待用；
2)一次扩大培养将一次培养的培养基装到2000ml三角瓶中，在三角培养瓶加入乳酸菌菌粉5g，乳酸菌活菌数109/g其中分别含有植物乳、杆菌、德氏乳杆菌、乳酸乳球菌、双歧杆菌及活性淀粉酶，36±1℃厌氧静止培养16～18h，当发酵液ph值达到3.8-4.5时，表明发酵状态良好；
3)配制二次扩大培养大豆蛋白胨1000g，棉籽糖100g，番茄汁500ml，氯化钠50g，水10000ml，121℃条件下高压蒸汽灭菌20min待用；
4)二次扩大培养：将二次培养的培养液加入到发酵罐中，接种一次发酵的发酵液到二次扩大培养培养的培养液中，厌氧静止培养，温度40℃，培养12-14h，当发酵液ph值达到3.8-4.5时，表明发酵状态良好；
D：乳酸菌厌氧发酵：在自然发酵得到的发酵物中接种乳酸菌发酵剂，接入量按需二次发酵量的2％接入乳酸菌发酵剂，混合均匀，用推土机将混合好的需二次发酵的发酵物推到用砖和水泥砌成的密封的发酵窖中，保持室温25℃，厌氧发酵36h，经过乳酸菌厌氧发酵剂发酵，即可以有效地杀灭猪粪便中的大肠杆菌及蛔虫，提高生物有机肥的微量元素含量又可以有助于有机大分子转化为小分子便于植物吸收的同时有效地调节有机肥的酸碱性；
E：硅酸盐细菌发酵液制备
1)硅酸盐细菌一次培养基配制：
培养基的配方如下：蔗糖5g，磷酸二氢纳(Na2HPO4)2g，七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)0.5g，氯化铁(FeCl3)0.005g，碳酸钙(CaCO3)0.1g，铝土矿0.5g，水1000ml，pH 70～7.5 121℃高压真气蒸汽灭菌20min，待用；
2)硅酸盐细菌一次扩大培养将一次培养培养基10ml分装到容积为100ml三角瓶中，在每个培养瓶中分别挑取硅酸盐细菌在本发明中选取的是巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌菌种，挑取巨大芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌菌种(购自中国菌种典型培养物保藏中心经紫外线诱变处理后分离得到的产磷产钾能力强的菌株)斜面上的一个单菌落，摇床在37℃培养24h；
3)硅酸盐细菌二次扩大培养培养基；
培养基配方如下：玉米0.5％，鱼粉0.5％，豆柏3.5％，去离子水95.5％121℃，高压真气蒸汽灭菌20min，待用；
4)硅酸盐细菌二次扩大培养将二次培养培养基装入发酵罐中，在37℃在摇床上(200rpm/min)培养24h；
5)硅酸盐细菌发酵猪粪将硅酸盐细菌发酵液按2％接种量接种到二次发酵的发酵物中，混合均匀，待用；
F：制备生物有机肥粒：将经过硅酸亚细菌发酵的发酵产物：利用粘米汤作为调节湿度的调和剂，将粘米汤与硅酸盐细菌发酵的产物混合均匀湿度在10％左右，这样便于干燥制粒，接着采用制粒机制粒，然后在45摄氏度下干燥，即得产品。
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