CN103012005A

CN103012005A - 一种甜玉米专用生物有机肥及其制备方法

Info

Publication number: CN103012005A
Application number: CN2013100266335A
Authority: CN
Inventors: 熊又升; 徐荣翔
Original assignee: EZHOU GUANGFENG ECOLOGICAL AGRICULTURE DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: EZHOU GUANGFENG ECOLOGICAL AGRICULTURE DEVELOPMENT Co Ltd; Institute of Plant Protection and Soil Fertilizer of Hubei Academy of Agricultural Science
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: CN103012005B

Abstract

本发明公开了一种甜玉米专用生物有机肥及其制备方法，属于生物肥料技术领域。该生物有机肥包含无机元素和有机活性成分，无机元素以纯养分计占总重量的8%～15%，有机活性成分包括有机辅料和添加量为5‰～8‰的功能菌种；无机元素包括氮、磷、钾肥和以纯养分计占总重量万分之六至千分之十的必需微量元素，其中，氮、磷、钾有效成分以纯养分计的重量比为N∶P₂O₅∶K₂O=1∶0.3～0.8∶0.2～0.9；功能菌种为从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌。本发明实施例提供了一种甜玉米专用生物有机肥，该生物有机肥能有效提高甜玉米的产量和质量，较常规施肥，施用量减少，产出投入比增加1～2倍。

Description

一种甜玉米专用生物有机肥及其制备方法

技术领域

本发明属于有机肥料技术领域，特别涉及一种甜玉米专用生物有机肥及其制备方法。

背景技术

生物有机肥是利用生物工程技术制作的富含多种植物营养成分和有益微生物菌群的肥料，其可产生有益于植物抗逆性的酶和抗生素类物质。生物有机肥的制造过程是在常温、常压下进行，不排水、不排气、不排渣，无需进行“三废”处理工作，使用的原料全是自然可降解的有机物质，不经强酸、强碱等剧烈化学反应，因此其过程对环境不会产生任何污染。

甜玉米，又称蔬菜玉米，禾本科，玉米属，玉米的甜质型亚种。甜玉米是欧美、韩国和日本等发达国家的主要蔬菜之一。因其具有丰富的营养、甜、鲜、脆、嫩的特色而深受各阶层消费者青睐。且由于甜玉米营养丰富，食用价值高，被当今世界广泛用作保健的营养食物。由于其较高的食用价值和营养价值，甜玉米在我国种植面积广泛，由于部分地区盲目追求产量，有偏施化肥和施肥盲目等情况，导致甜玉米的产量和质量降低，因此急需一种适用于甜玉米的专用生物有机肥。

发明内容

本发明实施例提供了一种甜玉米专用生物有机肥及其制备方法。该甜玉米专用生物有机肥具备2～5种能分解有机物中低分子纤维素、多糖、单链蛋白质、氨基酸以及固氮菌群的微生物菌种，产品中活性菌数量指标达到国家生物肥料技术指标要求（NY884-2004），其具有分解和利用土壤中有机质能力和抑制土传性病害微生物的生产和蔓延，能增强土壤肥力和作物抗病性。同时，本发明实施例提供的生物有机肥中添加的无机元素含量及各元素的比例对甜玉米养分的需求针对性强，且调配科学合理，调整无机元素的用量和配比即可补充不同区域甜玉米作物对土壤养分的全面需求，其利用效率和在土壤中保持率较单施化肥提高15%～35%。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种甜玉米专用生物有机肥，该生物有机肥包含无机元素和有机活性成分，其中，无机元素以纯养分计占总重量的8%～15%，有机活性成分包括有机辅料和添加量（不计在总重量中）为总重量5‰～8‰的功能菌种。

其中，本发明实施例中的无机元素包括氮、磷、钾肥和以纯养分计占总重量万分之六至千分之十的必需微量元素。其中，无机元素中的氮、磷、钾有效成分以纯养分计的重量比为N：P₂O₅：K₂O=1:0.3～0.8：0.2～0.9。具体地，氮肥可由尿素或/和磷酸二铵等提供，磷肥可由磷酸二铵或/和磷矿粉或/和过磷酸钙等提供，钾肥可由氯化钾等提供；必需微量元素包括锌、硼、铜和锰等常见的微量元素，具体可以是硫酸锌、硼砂、硫酸铜和硫酸锰等，微量元素的添加量和比例可以按照国家标准来添加，也可以根据种植土壤的实际情况来添加。本发明实施例中添加的无机元素的种类、用量及比例对玉米的针对性强且不会导致生物有机肥中基本功能菌群的消减。

其中，本发明实施例中的功能菌种为从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌，菌种的筛选方法为本领域内的技术人员所熟知，故本发明省略详细描述。具体地，如可以分别将枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌从EM菌中筛选出来再按任意配比混合或者按一定配比混合后再扩大培养得到功能菌种。

其中，本发明实施例中的EM菌为常见的EM商品菌中筛选出来的。EM商品菌由日本琉球大学的比嘉照教授于1968年研究成功,在80年代投入市场。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的微生物复合而成的一种微生活菌制剂。作用机理是形成EM菌和病原微生物争夺营养的竞争,由于EM菌在土壤中极易生存繁殖,所以能较快而稳定地占据土壤中的生态地位,形成有益的微生物菌的优势群落,从而控制病原微生物的繁殖和对作物的侵袭。

其中，本发明实施例中的有机辅料能用下述方法制备：将畜禽粪便和农作物废弃物混合使混合物的碳氮比为15～25：1且水分含量为45～65%（水分含量可以通过添加水来调节），再通过EM菌液发酵得到有机辅料，混合物中EM菌液的接种量为有机辅料重量的5‰～10‰。具体地，本发明实施例中的畜禽粪便包括鸡粪、猪粪、牛粪和屠宰场相应的下脚料以及参杂的尿液等中的一种或者多种的组合；农作物废弃物包括禾本科农作物秸杆、稻谷壳和稻谷粉料等中的一种或者多种的组合且农作物废弃物的长度小于1.5～2.5cm。优选地，在将畜禽粪便和农作物废弃物混合之前，可以先将畜禽粪便和农作物废弃物按碳氮比进行简单分类，提高混合的效率。

其中，本发明实施例中的EM菌液由功能菌种（即从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）250重量份、水3000～5000重量份、红糖150～250重量份、尿素10～30重量份、磷酸二氢钾5～10重量份和维生素C1～2.5重量份发酵制得。具体制备过程为：在容器中加入水3000～5000重量份和红糖150～250重量份，煮沸，放凉后加入功能菌种250重量份、尿素10～30重量份、磷酸二氢钾5～10重量份和维生素C1～2.5重量份，在半密闭环境下25～38℃培养2～5天，当颜色变为棕色或棕褐色且可闻到酒香味时，开口通气，并再培养7～15天后，取样测定液体pH值，达到2～4.5，且颜色变为棕色或棕褐色并可闻到酒香味，即可认为培养完成得到了EM菌液；如果发酵培养后的产物不满足前述条件则重新进行扩大培养。

进一步地，本发明实施例提供的生物有机肥为粉状或者颗粒状，当为粉状时，生物有机肥的水分含量为20%～35%；当为颗粒状时，生物有机肥的水分含量为20%～30%且相应地本发明提供的生物有机肥中还加入了常见的化肥粘合剂做辅料。

另一方面，本发明实施例提供了前述的甜玉米专用生物有机肥的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)扩大培养：将功能菌种进行扩大培养得到前述的EM菌液，具体过程如下：

在容器中加入水3000～5000重量份和红糖150～250重量份，煮沸，放凉后加入功能菌种250重量份、尿素10～30重量份、磷酸二氢钾5～10重量份和维生素C1～2.5重量份，在半密闭环境下25～38℃培养2～5天，当颜色变为棕色或棕褐色且可闻到酒香味时，开口通气，并再培养7～15天后，取样测定液体pH值，达到2～4.5，且颜色变为棕色或棕褐色并可闻到酒香味，即可认为培养完成得到了EM菌液；如果发酵培养后的产物不满足前述条件则重新进行扩大培养。

(2)分类拌料：将发酵原料畜禽粪便和农作物废弃物根据碳氮比进行分类，将不同碳氮比的发酵原料进行混合使混合物的碳氮比为15～25：1且水分含量为45～65%（水分含量可以通过添加水来调节）。

(3)有机辅料的制备：在步骤(2)得到的混合物中接入步骤(1)扩大培养后得到的EM菌液，EM菌液的接种量为有机辅料重量的5‰～10‰，拌匀后条带状堆积或者在发酵槽中堆积，加盖薄膜保温，发酵3～5天后当堆体中心温度达到50～75℃时进行翻堆，维持发酵2～3天后闻到堆体异味消除且放出酒香味时，再次进行堆翻发酵得到前述的有机辅料。其中，该过程完成后需检测有机辅料中的有效活菌数，要求满足国标NY884-2004，即有效活菌数满足大于或等于2000万个/g生物肥。其中，本步骤在生物有机肥的生产过程中十分重要，所需的场地可以因陋就简，如采用常规的条带状堆积发酵；当然规模化生产也可建成规格的发酵槽和固定行走车行走性翻料作业，提高发酵效率。

(4)混合：按配比在步骤(3)得到的有机辅料中混入无机元素和功能菌种（从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）得到生物有机肥半成品。其中，功能菌种的添加量（不计在总重量中）为生物有机肥总重量的5%～8%。

(5)烘干：将步骤(4)得到的生物有机肥半成品在50～75℃条件下烘干去除部分水分得到生物有机肥成品。其中，本步骤采用低温风动除湿烘干，烘干温度控制在50～75℃，不会影响肥料中有效活菌的生存和繁殖活力。具体地，该步骤包括：将生物有机肥半成品在50～75℃条件下转鼓烘干得到水分含量为20%～35%的粉状生物有机肥成品，或者在生物有机肥半成品中混入常见的粘合剂，混匀后在50～75℃条件下造粒烘干得到水分含量为20%～30%的颗粒状生物有机肥成品。其中，在烘干后得到的生物有机肥成品中无机元素以纯养分计占生物有机肥总重量的8%～15%，余量为有机辅料和功能菌种。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的甜玉米专用生物有机肥主要是应用在丘陵岗地或平原地区等甜玉米种植区域，本产品在鲜食甜玉米生产基地应用两年，每亩施用甜玉米专用生物有机肥50～75kg。甜玉米产量结果表明，其较当地农民种植甜玉米的施肥量，节约氮肥投入8%～15%，增产25%～35%，生食玉米糖分和甜度提高2～5个数量级，单个玉米棒重量及玉米子粒饱满度和光泽外观均优，产出投入比增加1～2倍。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的甜玉米专用生物有机肥制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种甜玉米专用生物有机肥，该生物有机肥中添加的无机元素以纯养分计占总重量的8%，其中，添加的无机元素中的氮、磷、钾有效成分以纯养分计的重量比约为1:0.3：0.2，微量元素以微肥计占总重量的0.6%（以纯养分计约占总重量的0.06%，其他实施例按照该比例换算添加），功能菌种的添加量为8‰。折合成商品化肥或者商品制剂的实际量选自下列物质（每生产1吨甜玉米专用生物有机肥）：

尿素（含N46%）：116kg；

过磷酸钙（含P₂O₅16%）：100kg；

氯化钾（含K₂O60%）：18kg；

微量元素：添加微量元素肥约占总重量的0.6%；

功能菌种（从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）：8kg；

有机辅料（含水量小于30%）：760kg。

本发明实施例中的有机辅料的制备方法为：

对鸡粪、猪粪、牛粪和屠宰场相应的下脚料以及参杂的尿液等畜禽粪便进行简单分类，首先确定其自身碳氮比例，将各畜禽粪便进行混合并通过添加农作物废弃物（如稻糠或短稻秸秆）及水，调节最终混合物的碳氮比为15:1和水分质量含量65%。然后，接种EM菌液，菌液用量为有机辅料重的10‰。混伴均匀后，条带状堆积或发酵槽中堆积，加盖薄膜保温，经5d发酵后，检查发酵堆温度变化情况，视发热温度情况确定翻堆时间，当堆体中心温度达到50～75℃之间时，继续堆积3d后，闻到堆垛异味渐渐消除，并释放出酒香味，重新翻堆，主要发酵过程完成，即可存放作为生物有机肥料的有机辅料，并检测有效活菌数（需满足NY884-2004）。其中，EM菌液由商品EM菌分离得到的功能菌种（枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）进行扩大培养得到。

实施例2

本发明实施例提供了一种甜玉米专用生物有机肥，该生物有机肥中添加的无机元素以纯养分计占总重量的11%，其中，添加的无机元素中的氮、磷、钾有效成分以纯养分计的重量比约为1:0.4：0.6，微量元素以微肥计占总重量的5%，功能菌种的添加量为7‰。折合成商品化肥或者商品制剂的实际量选自下列物质（每生产1吨甜玉米专用生物有机肥）：

尿素（含N46%）：119.6kg；

过磷酸钙（含P₂O₅16%）：137.5kg；

氯化钾（含K₂O60%）：55kg；

微量元素:添加微量元素肥约占总重量的5%；

功能菌种（从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）：7kg；

有机辅料（含水量小于30%）：638kg。

本发明实施例中的有机辅料的制备方法为：将禾本科农作物秸杆、稻谷壳和稻谷粉料等农作物废弃物切碎（长度小于1.5～2.5cm）并进行简单分类，首先确定其自身碳氮比例，将各农作物废弃物进行混合并通过添加畜禽粪便（如鸡粪或猪粪）及水，调节最终混合物的碳氮比为25:1和水分质量含量45%。然后，接种EM菌液，菌液用量为有机辅料重的5‰。混伴均匀后，条带状堆积或发酵槽中堆积，加盖薄膜保温，经3d发酵后，检查发酵堆温度变化情况，视发热温度情况确定翻堆时间，当堆体中心温度达到50～75℃之间时，继续堆积2d后，闻到堆垛异味渐渐消除，并释放出酒香味，重新翻堆，主要发酵过程完成，即可存放作为生物有机肥料的辅料，并检测有效活菌数（需满足NY884-2004）。其中，EM菌液由商品EM菌分离得到的功能菌种（枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）进行扩大培养得到。

实施例3

本发明实施例提供了一种甜玉米专用生物有机肥，该生物有机肥中添加的无机元素以纯养分计占总重量的13%，其中，添加的无机元素中的氮、磷、钾有效成分以纯养分计的重量比约为1:0.5：0.5，微量元素以微肥计占总重量的8%，功能菌种的添加量为6‰。折合成商品化肥或者商品制剂的实际量选自下列物质（每生产1吨甜玉米专用生物有机肥）：

尿素（含N46%）：118kg；

磷酸二铵（含N16%，P₂O₅48%）：68kg；

氯化钾（含K₂O60%）：54kg；

微量元素：添加微量元素肥约占总重量的8%；

功能菌种（从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）：6kg；

有机辅料（含水量小于30%）：680kg。

其中，有机辅料的制备方法与实施例1或者2基本相同本发明不再详述。

实施例4

本发明实施例提供了一种甜玉米专用生物有机肥，该生物有机肥中添加的无机元素以纯养分计占总重量的15%，其中，添加的无机元素中的氮、磷、钾有效成分以纯养分计的重量比约为1:0.8：0.9，微量元素以微肥计占总重量的10%，功能菌种的添加量为5‰。折合成商品化肥或者商品制剂的实际量选自下列物质（每生产1吨甜玉米专用生物有机肥）：

尿素（含N46%）：88.6kg；

磷酸二铵（含N16%，P₂O₅48%）： 92.6kg；

氯化钾（含K₂O60%）：83.3kg；

微量元素：添加微量元素肥约占总重量的10%；

功能菌种（从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）：5kg；

有机辅料（含水量小于30%）：635.5kg。

其中，在上述实施例1～4中由于微量元素的量很小，本发明实施例中为了方便添加将微量元素不计在无机元素中。同时，上述实施例中的配比为根据种植甜玉米的土壤中各元素的配比灵活选用的，并不作为本发明的限定。前述实施例1～4提供的甜玉米专用生物有机肥在鲜食甜玉米生产基地应用两年，每亩施用甜玉米专用生物有机肥50～75kg。甜玉米产量结果表明，其较当地农民种植甜玉米的施肥量，节约氮肥投入8%～15%，增产25%～35%，生食玉米糖分和甜度提高2～5个数量级，单个玉米棒重量及玉米子粒饱满度和光泽外观均优，产出投入比增加1～2倍。

实施例5

参见图1，本发明实施例提供了上述实施例1～4中的甜玉米专用生物有机肥的制备方法，该制备方法如下：

501、扩大培养：将功能菌种进行扩大培养得到前述的EM菌液，具体过程如下：

将30kg水烧开至100℃左右，放在一定容积的容器中，加入红糖1.5kg，自然凉至室温，加入尿素0.1kg和磷酸二氢钾50g以及维生素10g，搅拌均匀，接入功能菌种2.5kg，在25℃条件下半密闭环境培养5天后，观察培养液变化，如果培养液的颜色变为棕色或棕褐色且可闻到酒香味时开口通气，如果不满足上述条件则重新培养，如果满足则开口通气后再培养15天左右；培养完成后取样测定液体pH值，如果pH值达到2～4.5，且颜色变为棕色或棕褐色并可闻到酒香味，即可认为培养完成得到了EM菌液备用。如果发酵培养后的产物不满足前述条件则重新进行扩大培养。

502、分类拌料：将发酵原料畜禽粪便和农作物废弃物根据碳氮比进行分类，将不同碳氮比的发酵原料进行混合使混合物的碳氮比为20：1且水分含量为50%（水分含量可以通过添加水来调节）。

503、有机辅料的制备：在步骤502得到混合物中接入步骤501扩大培养后得到的EM菌液，EM菌液的接种量为有机辅料重量的7‰，拌匀后条带状堆积或者在发酵槽中堆积，加盖薄膜保温，发酵4天后当堆体中心温度达到50～75℃时进行翻堆，维持发酵3天后闻到堆体异味消除且放出酒香味时，再次进行堆翻发酵得到前述的有机辅料。其中，该过程完成后需检测有机辅料中的有效活菌数，要求满足国标NY884-2004，即有效活菌数满足大于或等于2000万个/g生物肥。

504、混合：按配比在步骤503得到的有机辅料中混入无机元素和功能菌种（从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌）得到生物有机肥半成品。

505、烘干：在步骤504得到的生物有机肥半成品中混入常见的粘合剂，混匀后在50～75℃条件下造粒烘干得到水分含量为20%～30%的颗粒状生物有机肥成品。

本发明实施例提供的生产方法制备的甜玉米专用生物有机肥能有效提高甜玉米的产量和质量，较常规施肥，施用量减少，产出投入比增加1～2倍。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种甜玉米专用生物有机肥，所述生物有机肥包含无机元素和有机活性成分，其特征在于，所述无机元素以纯养分计占总重量的8%～15%，所述有机活性成分包括有机辅料和添加量为5‰～8‰的功能菌种；

所述无机元素包括氮、磷、钾肥和以纯养分计占总重量万分之六至千分之十的必需微量元素，其中，氮、磷、钾有效成分以纯养分计的重量比为N：P₂O₅：K₂O=1:0.3～0.8：0.2～0.9；

所述功能菌种为从EM菌中筛选得到的枯草芽孢杆菌、酵母菌和光合细菌；

所述有机辅料能用下述方法制备：将畜禽粪便和农作物废弃物混合使碳氮比为15～25：1且水分含量为45-65%，再通过EM菌液发酵得到所述有机辅料，所述EM菌液的接种量为所述有机辅料重量的5‰～10‰。

2. 根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述EM菌液由功能菌种250重量份、水3000～5000重量份、红糖150～250重量份、尿素10～30重量份、磷酸二氢钾5～10重量份和维生素C1～2.5重量份发酵制得。

3. 根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述生物有机肥为粉状，水分含量为20%～35%。

4. 根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述生物有机肥为颗粒状，水分含量为20%～30%；相应地，所述生物有机肥中还加入了粘合剂。

5. 根据权利要求1～4任一所述的生物有机肥，其特征在于，所述必需微量元素包括锌、硼、铜和锰。

6. 如权利要求1所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)扩大培养：将功能菌种进行扩大培养得到所述EM菌液；

(2)分类拌料：将发酵原料畜禽粪便和农作物废弃物根据碳氮比进行分类，将不同碳氮比的所述发酵原料进行混合使混合物的碳氮比为15～25：1且水分含量为45～65%；

(3)有机辅料的制备：按配比在所述混合物中接入所述EM菌液，拌匀后条带状堆积或者在发酵槽中堆积，加盖薄膜保温，发酵3～5天后当堆体中心温度达到50～75℃时进行翻堆，维持发酵2～3天后闻到堆体异味消除且放出酒香味时，再次进行堆翻发酵得到所述有机辅料；

(4)混合：按配比在所述有机辅料中混入所述无机元素和功能菌种得到生物有机肥半成品；

(5)烘干：将所述生物有机肥半成品在50～75℃条件下烘干去除部分水分，得到生物有机肥成品。

7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)的具体过程为：在容器中加入水3000～5000重量份和红糖150～250重量份，煮沸，放凉后加入所述功能菌种250重量份、尿素10～30重量份、磷酸二氢钾5～10重量份和维生素C1～2.5重量份，在半密闭环境下25～38℃培养2～5天，当颜色变为棕色或棕褐色且可闻到酒香味时，开口通气，并再培养7～15天后得到所述EM菌液。

8. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)具体包括：

将所述生物有机肥半成品在50～75℃条件下转鼓烘干，得到水分含量为20%～35%的粉状生物有机肥成品。

9. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)具体包括：

在所述生物有机肥半成品中混入粘合剂，混匀后在50～75℃条件下进行造粒烘干，得到水分含量为20%～30%的颗粒状生物有机肥成品。