CN102674997A - 一种生物发酵肥料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物发酵肥料及制备方法，它由山土、土壤改良剂、米糠、淀粉、酵素菌按照一定比例组成：其步骤：A.准备淀粉或红糖、米糠、酵素菌、山土；B.混料:a.将淀粉或红糖用水溶解，均匀撒在米糠和酵素菌混合的原料上，边撒边搅拌；b.加入山土，并加水调节含水量为45%；c.用干净席子盖好；C.翻堆:每日进行翻堆；D.发酵：发酵完成；E.干燥:在水泥地上撒开薄层进行自然干燥；F.检验：G.包装。本发明产品配方合理，方法易行，操作简便，将有益微生物菌群输送到土壤耕作层，改善土壤生态环境，改良土壤理化性状，促进作物生长，改良作物品质，减少化肥用量，节约成本。

Description

一种生物发酵肥料及制备方法

技术领域

本发明属于生物农业技术领域，更具体涉及一种生物发酵肥料，同时还涉及一种生物肥料的制备方法，主要应用于农业生产中改良土壤理化性状，改善土壤特别是农作物根系周围的微生物结构，提供适量农作物生长所需的氮、磷、钾以及钙、镁、硅、硼、锌等各种营养元素，活化土壤。

该生物肥料是一种高效环保的大田生物用肥，适用于各种大田农作物、园艺、树木种植等。

背景技术

在我国，由于大量人口生存的吃饭问题，有限的耕地一直通过施用大量的化学肥料来满足提高作物产量的需要，由于长期大量使用化肥而导致土壤板结、地力下降、土壤结构发生恶化等耕地质量问题已经严重影响我国粮食安全和农民增产增收，而耕地破坏后，其修复的时间非常漫长，目前唯一可能进行土壤恶化修复的途径就是可以通过施用有机肥料等方法。

进行土壤修复的有机物料首先必须是经过微生物熟化的有机物料，凡是具有有机物料腐熟、活化土壤、分解被固定的氮、磷、钾等有利于农业生产的微生物统称为有益微生物。

通过在土壤中施用包含有酵素菌的一种新型生物肥料会促进有益微生物的繁殖，不仅能改善土壤中的生态系统，而且有益的腐生性微生物还可以通过分解土壤中被固定的氮、磷、钾等养分，并在此基础上生成农作物所必需的蛋白质和糖类等，促进作物生长，提高作物产量。

目前现有技术中实现与之相似效果的技术措施：主要将酵素菌菌种有机结合在一起，对有机物料经过发酵后应用于农业生产。

由于他们多数是以有机物料作为原材料，原料来源渠道窄和成本过高，一直阻碍相关产品的使用推广。

本发明技术手段主要利用山土、米糠、淀粉等做基质，与各种微生物菌剂混合，经过7天的发酵、翻堆后，使生物发酵肥料中微生物自然繁殖以达到有效杀灭有机物料中病菌、虫卵及杂草种子，减轻病虫草害，同时除水，脱臭，具有兼顾给植物提供养分、促进植物根系吸收、改良土壤的作用，并且原材料价格便宜，容易采购。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物发酵肥料，配方独特，使用方便，采用现代生物工程技术生产生物发酵肥料，再与淀粉或红糖共同发酵，然后复配页岩、膨润土（Bentonite）、蛭石（Vermiculite）、沸石（Zeolitet）、米糠等各类有机物料、无机物料，使之具有含量丰富的有益微生物菌群，同时含有适量离子交换能力较强的物料，从而能更好的将有益微生物菌群输送到土壤耕作层，改善土壤生态环境，改良土壤理化性状，同时可以分解部分土壤中被固定的氮、磷、钾等养分，促进作物生长，改良作物品质，减少化肥用量，节约农民购肥成本，具有一定的环保意义。

本发明的另一个目的是在于提供了一种针对改良土壤生态环境的生物发酵肥料的制备方法，方法易行，操作简便，以淀粉或红糖作基质，将酵素菌与米糠混合，然后与山石、土壤改良剂等进行混合发酵，既可以杀死山土或页岩中的有害、有毒的活性物质，又能给土壤提供很好的有益微生物菌群，同时还可以改良土壤结构，优化土壤理化性状。

本发明所提供的一种新型生物肥料的技术方案是：

本发明以酵素菌作为发酵因子生产的一种生物肥料用于大田农作物生产中，将资源的有效利用与环境保护紧密地结合在一起，用以改良土壤、减少化肥用量提高作物产量的功效，降低农作物种植成本，申请人进行了长达4年的研究和探索，取得了突破性进展。本发明的生物发酵肥料采用进口日本磐亚株式会社的酵素菌，通过与米糠、山土等各种有机、无机混合物料经过一定时间的发酵熟化，作为一种肥料施入土壤，产品中的酵素菌菌种继续繁殖并改善土壤的整个生态环境，基质中的山土的离子交换能力较强，同时可以改良土壤结构。将本发明施入土壤后，既能满足了农作物的营养需求，又能改良土壤结构，改善土质，分解部分土壤中的营养元素，减少化肥用量，具有明显的社会价值。

一种针对改良土壤生态环境的生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成:

所述的页岩（Shale）是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。

所述的山土来源于粘性的、CEC值高的土壤（植物的根须还没扎到过的深层无菌的处女土是最为理想,一般土壤也可以）；

所述的米糠是由稻谷的种皮和胚加工制成的，是稻谷加工的主要副产品。稻谷是我国第1大粮食品种，目前年产1.85亿吨左右，占全国粮食总产量的42％。稻谷在加工成精米的过程中要去掉外壳和占总重10％左右的种皮和胚，因此，米糠资源充足。国内外的研究结果和资料表明，米糠中富含各种营养素和生理活性物质。

土壤改良剂来源于膨润土、蛭石（Vermiculite）等其中的一种或二种任意比例组合。

所述的淀粉、红糖来源于玉米淀粉、红糖其中的一种；如使用红糖时，则用适量的清水或者温水或先把红糖溶化成糖水便可。

所述的酵素菌为枯草芽孢杆菌（来源于日本磐亚株式会社）、戊糖片球菌（来源于日本磐亚株式会社）、米根霉（来源于日本磐亚株式会社）、粉状毕赤酵母（来源于日本磐亚株式会社）、多食鞘氨醇杆菌（来源于日本磐亚株式会社）其中的一种。

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成（较好范围）:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成（好范围）:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成（优选范围）:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成（最佳值）

一种生物发酵肥料的制备方法，其步骤是：

A.原材料准备：

准备淀粉或红糖、米糠、酵素菌、山土或页岩、土壤改良剂、水；

B.混料：

a.将淀粉（或者红糖）用80℃-95℃的热水按照1:50的比例冲入后搅拌成透明的糊状并待其温度回到50℃以下；

b.将溶解后的淀粉或红糖均匀撒在米糠和酵素菌混合的原料上，边撒边搅拌；

c.加入山土或页岩、土壤改良剂，并加水调节含水量为45%左右，堆积成山形，用干净席子盖好；

C.翻堆：自制作之日的第2天开始，每日进行翻堆1-2次；

D.发酵：7天发酵完成；

E.干燥:在水泥地上撒开约15cm厚的薄层进行自然干燥或温风干燥，风干要选择通风好，干燥后含水量在15%以内；

F.检验；根据相关质量标准进行检验；

G.包装。

本发明与其他使用的各种生物肥料相比，具有以下突出的优点：

本发明应用于农业生产中改良土壤理化性状，改善土壤特别是农作物根系周围的生态环境，提供适量农作物生长所需的氮、磷、钾以及钙、镁、硅、硼、锌等各种营养元素，活化土壤。

1.所用的酵素菌是从日本磐亚株式会社提供的原种，经过多年的修复、加工、复壮、改良后，相对酸碱度不一样的各类土壤精心配方而来；

2.本产品的原料主要采用山土或页岩，价格便宜，容易采到；

3.山土或页岩中的被固定的一些大量元素、中量元素、微量元素被微生物分解成作物可以利用的养分，可以减少化肥施用，降低农民施肥成本；

4.山土或页岩都是采用阳离子交换能力比较强的材料组成，施入土壤可以改良土壤结构，改善土壤通气能力和阳离子交换能力，有利于微生物菌群的生长和繁殖，也有利于作物根系的发育和延展，能明显提高作物的产量；

5.土壤改良剂可以进一步强化山石的离子交换能力，同时可以保持土壤酸碱平衡，避免因为长期施用化肥而导致的土壤酸化、盐碱化。

6.生产工艺简单，对场地、设备要求不高，既适用于工厂化生产，也可以适用于农户自家生产生物有机肥料；

7.投入产出比高，每100公斤本产品，成本不过40元，可提高作物产量15%--20%；

具体实施方式

先将酵素菌和米糠混合拌匀，其次1、将淀粉先用少量水搅拌开，再用滚开的热水（适量的）冲入后，快速搅拌成为透明的糊状并待其凉到50℃以下时才可使用。（注：如使用红糖时，则用适量的清水或者温水或先把红糖溶化成糖水便可）

将少量山土或页岩或者米糠与晾到自然温度的酵素菌混拌合，拌合均匀后，调节水分，使水分达到45-55%的程度（即用手握之，混合物成块，手打开用指一碰就又散开的程度，水不足之时，可用清水补充之）。将其充分混合拌匀之后，再散撒在事先堆在旁边的山土或页岩堆上，边撒边拌，和山上拌匀，在拌合时也要加水调节，使拌匀后的含水量仍为45-50%。搅拌均匀后堆放到清洁的水泥地面上，或者地板上。如果可能用筛子边筛边堆，堆成山形。然后用干净的能通气又有保温和遮光效果草席子，草廉子、麻袋或苫布盖好进行保温。在冬季要注意防止冷风的吹入，要用布盖上2-3层实行严格保温措施，在严寒期或者寒冷地带，发酵热散发的较快时，还可以加温，可以暖罐热水，放到堆肥的中央，帮助发酵。夏天堆积好后，放置约1天左右（24-36小时）便开始产生发酵热。冬季约须经过48-72小时，达40-60℃，说明开始发酵。不论冬夏，只要堆的内部温度达到40℃以上时，或从制作的时日起经过48小时，要尽快翻堆，里外上下倒换一遍，再扶积成山形，盖好保温，再经过24小时，又达到45-60℃进行发酵，这时散发出的甜香的酒糟味和酒精的芳香味，甚至用肉眼可以看到堆积的表面出现丝状菌、酵母菌，放线菌等繁殖的群落。对此，还要再进行第2次翻堆、堆积、保温。

这种作业从第2次翻堆开始每日进行一次，连续进行到第3-4次，便可摊开风干之，或者直接向耕地施用。这时堆积的表层约有15公分厚的面包状的集块，还是有益微生物群落，满满地集聚着菌体。

风干时要选择通风良好。而又没有强日光照射的地方，尽快干燥，以防变质。经过几天彻度干燥之后装入纸袋、麻袋等空器中，便可长期保存。

生物发酵肥料的水分调节：

在混合搅拌均匀后，用手握紧一把混合后的原料，在指缝间像要渗水的样子为好，有水流出，则为水分过剩；如手指间没有渗水，手打开时混合原料仍保持手握的形状，只稍稍有些掉渣的一象，则为调节到最佳含水量。

掌握住这种感觉的状态，会有助于水分调节的现场控制。

附图说明

图1为一种生物发酵肥料工艺流程图

实施例1：

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

所述的页岩（Shale）是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。

所述的山土来源于粘性的、CEC值高的土壤（植物的根须还没扎到过的深层无菌的处女土是最为理想）；

所述的米糠是由稻谷的种皮和胚加工制成的，是稻谷加工的主要副产品。稻谷是我国第1大粮食品种，目前年产1.85亿吨左右，占全国粮食总产量的42％。稻谷在加工成精米的过程中要去掉外壳和占总重10％左右的种皮和胚，因此，米糠资源充足。国内外的研究结果和资料表明，米糠中富含各种营养素和生理活性物质。

所述的土壤改良剂来源于膨润土、蛭石（Vermiculite）其中的一种或二种按比例任意组合。

所述的淀粉、红糖来源于玉米淀粉、红糖其中的一种；

所述的酵素菌为枯草芽孢杆菌（来源于日本磐亚株式会社）、戊糖片球菌（来源于日本磐亚株式会社）、米根霉（来源于日本磐亚株式会社）、粉状毕赤酵母（来源于日本磐亚株式会社）、多食鞘氨醇杆菌（来源于日本磐亚株式会社）其中的一种。

一种生物发酵肥料的制备方法，其步骤是：

A.原材料准备

准备淀粉或红糖、米糠、酵素菌、山土或页岩、土壤改良剂、水；

B.混料

a.将淀粉（或者红糖）用80℃-95℃的热水按照1:50的比例冲入后搅拌成透明的糊状并待其温度回到50℃以下；

b.将溶解后的淀粉或红糖均匀撒在米糠和酵素菌混合的原料上，边撒边搅拌；

c.加入山土或页岩、土壤改良剂，并加水调节含水量为45%左右，堆积成山形，用干净席子盖好；

C.翻堆：自制作之日的第2天开始，每日进行翻堆1-2次；

D.发酵：7天发酵完成；

E.干燥:在水泥地上撒开约15cm厚的薄层进行自然干燥或温风干燥，风干要选择通风好，干燥后含水量在15%以内；

F.检验；根据相关质量标准进行检验；

G.包装。

H.入库：对检验合格、包装合格的成品入库。

实施例2:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

其制备步骤与实施例1相同。

实施例3:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

其制备步骤与实施例1相同。

实施例4:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

其制备步骤与实施例1相同。

实施例5:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

其制备步骤与实施例1相同。

实施例6:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

其制备步骤与实施例1相同。

实施例7:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

其制备步骤与实施例1相同。

实施例8:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

其制备步骤与实施例1相同。

实施例9:

一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成：

其制备步骤与实施例1相同。

生物发酵肥料的利用方法

生物发酵肥料原则上是以提高水田、大田的地力为目的而做为底肥使用的。

①对一般作物每1000平米约用300公斤，要全面撒布，和其它堆肥或者肥料一同使用时要全耕土层均匀趟入，若用于苗床裁培时，要和苗床的全部耕土混合拌匀。

②地力低下的耕地或者重茬的耕地每1000平米用500-600公斤，与①同样的方法施入。

③病害多发的耕地、已经出现重茬病害症状的耕地，受到线虫类病害的耕地等每1000平方米约投入1000公斤。如果用杀菌剂或者杀虫剂对土壤进行消毒的时候，要在消毒完了，放置2-3周之后，让药剂的气体充分散发，确认土中没有一点残留之后再摊贩入生物发酵肥料，仍和全耕土层混合。

④对育苗用的培养土按重量比，可用1-2%的生物发酵肥料混合，能改善营养土的性能使作物根扎的好，能育出健壮的幼苗，尤其对果菜类的育苗、稻子的育苗、油菜科的育苗具有特别好的效果。

⑤和采用太阳热消毒并用，为予防大棚、温室等的重茬病害而采用太阳热消毒剂法，这种情况若使用生物发酵肥料还会有更好的效果。

太阳热消毒，一般是在有可能灌水的耕地采用，在7-8月的盛夏期间，用石灰氮（氢氨化钙）等埋入到全耕土层后灌水，用塑料薄膜盖好，再将大棚进行密封。由于太阳热使水温上升，与从石灰氮中产生的气体一起，对土壤中的病原菌和有害的线虫等进行驱杀消毒。如施用生物发酵肥料时，由于太阳热只有不适于高温的病原菌和有害的线虫被驱杀，同时还能使土中好气性微生物菌群的扩大繁殖，使土中残留的未被分解的残根和残骸等有机物和肥料也同时被分解。这时最好不用石灰氮。

选择7-8月份的高温期每1000平米用生物发酵肥料1000公斤和米糠50公斤和酵素菌3-5公斤，混合后，均匀撒在全耕土层中。耕作层土壤的水分至少的50%以上，土壤的表面呈现黑湿的状态。若是发白、干燥的耕地最好灌一次水来湿润一下或者下雨，土地湿润之后再将土曲子等施入土层。耕翻之后，上面用塑料布盖上，对耕地进行保温，大棚要密闭，效果会更好。经1-2天全部耕作层土壤就会开始发酵，地温开始上升。最后土温发酵可以达到50℃以上，这是酵素菌菌种活动所发挥的，具有消毒效果。

原样不动地放置7-8天之后，拿下塑料布，如果是能灌水的耕地，也可盖着塑料布原封不动地进行灌水。再放置2-3周的时间，其消毒效果将会倍更好，还能处理掉耕地的残服，降低该地的肥料浓度。

⑥果菜类等在果园建立的初期，常因立枯等病害产生缺苗时，可在刚拔掉有病株的地方放入1立升左右的土曲子和该处的土充分的混合后，在其上盖好塑料布，放置3-4日不动，然后去掉塑料布，再补裁上果苗，可以有效抑制病害。

应用实例

应用实例1：

2009年在孝感市孝南区卧龙乡红旗村三组的35亩柑橘园施用生物发酵肥料，从柑橘生长性状调查表中可以看出，柑橘施用后，叶面颜色加深，座果率提高0.24%，果皮光滑，色泽良好，单果重增加21.7克。

表1柑橘生长性状调查

通过产量结果分析可以看出，施用生物发酵肥料①比施入等量细土处理②亩增产99.6公斤，增产率为5.49%。增产效果十分显著。

表2柑橘产量结果分析

从经济效益分析表中可以看出，柑橘施用生物发酵肥料处理①平均亩产2012.5公斤，对照平均产量1812.9公斤，叶面肥比对照每亩增产199.6公斤。按每公斤柑橘3.50元计算，亩增产值698.60元，土曲子处理增加肥料投资入、人工费共210元，施用新型生物肥料处理亩净增收入488.6元。

同时因为使用生物发酵肥料，大大改善了柑橘树根周围的土壤生态环境，改变该果园因长期施用化肥导致产量连连减产的现象，对来年的柑橘生长打下良好基础。

应用实例2：

2010年5月在利川市麻洋镇沉湖村2组农户李宝信烤烟地中，进行一种新型生物肥料试验。试验田面积共计360平方米，土壤为潮土，肥力中等偏上。试验田烟叶分5次采收，并分别对鲜叶和干叶计产，在烤烟上施入生物发酵肥料比喷施等量清水亩增收鲜烟叶34.8公斤、增幅为8.85%，亩增收干烟叶7.7公斤、增幅为10.65%；比等量细土亩增收鲜烟叶38.1公斤、增幅为9.77%，亩增收干烟叶7.7公斤、增幅为10.65%。干烟叶单价按60.00元/公斤计，施入一种新型生物发酵肥料比施用细土亩可增收462.00元，经济效益十分显著。

Claims (10)

1.一种生物发酵肥料，它由以下质量分数的原料制成:

原料                                    质量分数%

山土或页岩                               64－74；

    土壤改良剂                               20－30；

    米糠                                     4－10；

    淀粉或红糖                               0.1－0.5；

    酵素菌                                   0.5－0.9；

所述的山土来源于粘性的、CEC值高的土壤；

所述的土壤改良剂来源于膨润土、蛭石其中的一种或二种任意比例组合；

所述的淀粉、红糖来源于玉米淀粉、红糖其中的一种；

所述的酵素菌为枯草芽孢杆菌、多糖片球菌、米根霉、粉状毕赤酵母、多食鞘氨醇杆菌其中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种生物发酵肥料，其特征在于：

原料                                   质量分数%

山土或页岩                               65－72；

    土壤改良剂                               21-29；

    米糠                                     5－9；

    淀粉、红糖                             0.14－0.45；

    酵素菌                                 0.55－0.85。

3.根据权利要求1所述的一种生物发酵肥料，其特征在于：

 原料                                    质量分数%

山土或页岩                              66-71；

    土壤改良剂                              22-28；

    米糠                                     5－8；

    淀粉、红糖                             0.19－0.41；

    酵素菌                                 0.59－0.81。

4.根据权利要求1所述的一种生物发酵肥料，其特征在于：

原料                                     质量分数%

山土或页岩                                68－70；

    土壤改良剂                                23－25；

    米糠                                      6.5－7.5；

    淀粉、红糖                             0.25－0.35；

 酵素菌                                0.65－0.75。

5.根据权利要求1所述的一种生物发酵肥料，其特征在于：

原料                                  质量分数%         

山土或页岩                               70；              

    淀粉、红糖                               0.3；

  土壤改良剂                               24；            

     酵素菌                                   0.7；

      米糠                                      5。

6.根据权利要求1所述的一种生物发酵肥料，其特征在于：

原料                                 质量分数%        

山土或页岩                             72；             

      淀粉、红糖                             0.4；

土壤改良剂                              23；             

酵素菌                                  0.6；

米糠                                     4。

7.根据权利要求1所述的一种生物发酵肥料，其特征在于：

原料                                 质量分数%          

 山土或页岩                               73；           

 淀粉、红糖                               0.4；

土壤改良剂                                23；         

 酵素菌                                   0.6；

 米糠                                       3。

8.根据权利要求1所述的一种生物发酵肥料，其特征在于：

原料                                 质量分数%          

山土或页岩                                71；            

 淀粉、红糖                                 0.5；

土壤改良剂                                24；           

 酵素菌                                   0.5；

 米糠                                      4。

9.根据权利要求1所述的一种生物发酵肥料，其特征在于：

原料                                 质量分数%        

山土或页岩                                70；             

 淀粉、红糖                               0.8；

土壤改良剂                                24；            

酵素菌                                    0.7；

    米糠                                      4.5。

10.权利要求1所述的一种生物发酵肥料的制备方法，其步骤是：

A.原材料准备：

准备淀粉或红糖、米糠、酵素菌、山土或页岩、土壤改良剂、水；

B.混料：

a.将淀粉或者红糖用80℃-95℃的热水按照1:50的比例冲入后搅拌成透明的糊状并待其温度回到50℃以下；

b.将溶解后的淀粉或红糖均匀撒在米糠和酵素菌混合的原料上，边撒边搅拌；

c.加入山土或页岩、土壤改良剂，并加水调节含水量为45%，堆积成山形，用干净席子盖好；

C.翻堆：自制作之日的第2天开始，每日进行翻堆1-2次；

D.发酵：7天发酵完成；

    E.干燥:在水泥地上撒开15cm厚的薄层进行自然干燥或温风干燥，干燥后含水量在15%以内；

F.检验，包装。

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