CN103408334B - 一种能够钝化土壤重金属的生物有机肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够钝化土壤重金属的生物有机肥料，由微生物菌种、载体及培养基与畜禽粪便组成，所述的微生物菌种由硅酸盐微生物菌剂、有机物料腐熟剂、生物修复菌剂按照菌数比1：1：0.25配置，所述的禽粪便以牛粪为主，有机质≥45%，水分≤25%；还公开了一种生物有机肥料的制备方法，先以微生物菌、载体及培养基先进行预发酵制成高活性、高密度的菌群酵头，再用菌群酵头同畜禽粪便混合，进行二次发酵，制成含可钝化土壤重金属的微生物的优质生物有机肥，本产品中含有的特殊菌种，可以将土壤中活性较高的离子态的镉、砷等重金属转变成活性较低的络合态的重金属，从而降低作物对重金属的吸收，减少农产品中重金属的含量。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于农业种植土壤基施、追施的生物有机肥料，具体涉及一种可将土壤中离子态的镉、砷等重金属转变成络合态的重金属的生物有机肥料，以及这种有机肥料的制备方法。
背景技术
由于化肥不合理施用，使土壤地力下降，土壤重金属污染不断加剧。高强度种植对农田土壤的不当利用或不当管理是造成我国粮食主产区土壤有机质不断衰减、农田地力下降的主要原因。近八年，我国粮食的单产没有显著增长，同期化肥用量却增加了近40%，化肥的利用率只有30%左右。据统计，每公斤化肥的粮食产量也由1978年的34kg降低至10kg,山东部分地区土壤有机质含量已经由2%左右下降到不足0.8%，东北地区也从10%左右下降到目前的1%-2%左右。长期施用硝酸铵、磷酸铵、复合肥，可使土壤中砷的含量达50-60mg/kg。随着进入土壤重金属的增加，土壤中有效重金属含量也会增加，作物吸收的量也会随之增长不断出现农作物重金属超标的现象。
2013年6月，媒体报道，湖南大米出现严重的镉超标事件，给湖南大米加工企业带来巨大影响，最严重的地方甚至有70%以上的大米加工企业停工。北京朝阳医院职业病与中毒医学科主任、卫生部突发公共卫生事件专家咨询委员会委员郝凤桐称，如果镉在体内达到较高水平，就会影响到人的肾小管。肾小管主要有重吸收功能，一旦受损，很多有用的东西也随着原尿排出体外了，比如钙、磷都有可能丢失，导致人体的骨质疏松，“到一定程度，可能发生病理性骨折、骨质软化甚至佝偻病”。
土壤中的镉、砷等重金属是无法自然分解的，土壤中重金属量越高，进入农作物中的越高，只有控制农作物对重金属的吸收，才能降低作物中重金属的含量。
土壤中重金属主要是以活性较高的离子态存在，容易进入到植物体内。很多研究结果表明，络合态的重金属不容易进入植物体内，如果可以将土壤中离子态的重金属钝化，形成络合态，就可以大大降低农作物中重金属的含量。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种利用特殊培育的微生物菌种，将土壤中活性较高的离子态的镉、砷等重金属转变成活性较低的络合态的重金属，从而降低作物对重金属的吸收，减少农产品中重金属的含量，进而钝化土壤的生物有机肥料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够钝化土壤重金属的生物有机肥料，由微生物菌种、载体及培养基与畜禽粪便组成，所述的微生物菌种由硅酸盐微生物菌剂、有机物料腐熟剂、生物修复菌剂按照菌数比1：1：0.25配置，所述的禽粪便以牛粪为主，有机质≥45%，水分≤25%。
本发明的又一目的是提供一种能够钝化土壤重金属的生物有机肥料的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够钝化土壤重金属的生物有机肥料的制备方法，先以微生物菌、载体及培养基先进行预发酵制成高活性、高密度的菌群酵头，再用菌群酵头同畜禽粪便混合，进行二次发酵，制成含可钝化土壤重金属的微生物的优质生物有机肥。
所述的制备方法，其包括如下步骤：
a）、取硅酸盐微生物菌剂35—50份、有机物料腐熟剂35—50份、生物修复菌剂10—15份与载体及培养基混合均匀，然后粉碎至细度达到200—250目；
b）、取与步骤a）混合物等质量的水，加热至43—47℃，加入步骤a）制得的菌种，恒温搅拌30—50min直至溶解均匀；
c）、将步骤b）制好的液体投入培养基发酵罐中，在室温20—30℃的条件下发酵10—15天，直到培养基发酵罐内无气泡产生，获得高活性、高密度的菌群酵头；
d）、取步骤c）所得物质质量80—90%的畜禽粪便原料，同步骤c）制得的酵头混合，进行二次扩大发酵；
e）、将步骤d）发酵好的生物有机原料充分混匀，造粒后计量分装于包装袋中，即可制得生物有机肥料。
所述的制备方法，其步骤a）中培养基是菌种和载体质量总和的2倍份量。
所述的制备方法，其步骤a）中培养基占混合物总质量的5—10%。
本发明的有益效果是：
1、本产品中含有的特殊菌种，可以将土壤中活性较高的离子态的镉、砷等重金属转变成活性较低的络合态的重金属，从而降低作物对重金属的吸收，减少农产品中重金属的含量。
2、本产品先将微生物菌、载体及培养基先进行预发酵制成菌群酵头，使得内源微生物活性更强更持久、密度更大；
3、采用槽式对畜禽有机质原料进行发酵，发酵效果更彻底，避免的一般发酵产生大量的恶臭，严重污染空气和周边环境。
3、本产品使用优质的有机质原料，其內源性能更好，更适合作物生长吸收。同时强化了对废弃资源的无害化处理，兼有原料采集容易、净化生态、降低生产成本等多重利益。
具体实施方式
本发明作为一种能够钝化土壤中活性较高的离子态的镉、砷等重金属的生物有机肥料，由微生物菌种、载体及培养基与畜禽粪便组成，所述的微生物菌种由硅酸盐微生物菌剂、有机物料腐熟剂、生物修复菌剂按照菌数比1：1：0.25配置，所述的禽粪便以牛粪为主，有机质≥45%，水分≤25%。
本发明的生物有机肥料对作物产生有益作用的理论基础：
1、有益微生物菌种可以抑制植物的病原菌，提高植物的自身的免疫力。
2、科学施用有机肥可以直接补充碳营养，改善土壤中的微生物环境和物理结构。提高作物的品质和耐储运性。
本发明的有机水溶肥料其中有机质（以干基计）≥45%，有效活菌数(cfu)≥0.5亿/g；水分≤20%；pH值≈6.5；粪大肠菌群数≤80个/g(mL)；蛔虫卵死亡率≥95%；产品有效期≥6月。
施肥方式主要以基施为主，大田作物每亩用量100—150kg，经济作物每亩用量150—200kg。
实施例一
本实施例的生物有机肥料，制备方法步骤如下：
a）、取硅酸盐微生物菌剂35份、有机物料腐熟剂50份、生物修复菌剂10份与载体及培养基混合均匀，然后粉碎至细度达到200—250目，保证培养基是菌种和载体质量总和的2倍份量，而且培养基占混合物总质量的10%。
b）、取与步骤a）同混合物等质量的水，加热至43℃，加入步骤a）制得的菌种，恒温搅拌30—50min直至溶解均匀；
c）、将步骤b）制好的液体投入培养基发酵罐中，在室温20℃的条件下发酵15天，直到培养基发酵罐内无气泡产生，获得高活性、高密度的菌群酵头；
d）、取步骤c）所得物质质量80%的畜禽粪便原料，同步骤c）制得的酵头混合，进行二次扩大发酵；
e）、将步骤d）发酵好的生物有机原料充分混匀，造粒后计量分装于包装袋中，即可制得生物有机肥料。
实施例二
本实施例的生物有机肥料，制备方法步骤如下：
a）、取硅酸盐微生物菌剂50份、有机物料腐熟剂35份、生物修复菌剂15份与载体及培养基混合均匀，然后粉碎至细度达到200—250目，保证培养基是菌种和载体质量总和的2倍份量，而且培养基占混合物总质量的5%。
b）、取与步骤a）同混合物等质量的水，加热至47℃，加入步骤a）制得的菌种，恒温搅拌30—50min直至溶解均匀；
c）、将步骤b）制好的液体投入培养基发酵罐中，在室温30℃的条件下发酵10天，直到培养基发酵罐内无气泡产生，获得高活性、高密度的菌群酵头；
d）、取步骤c）所得物质质量90%的畜禽粪便原料，同步骤c）制得的酵头混合，进行二次扩大发酵；
e）、将步骤d）发酵好的生物有机原料充分混匀，造粒后计量分装于包装袋中，即可制得生物有机肥料。
实施例三
本实施例的生物有机肥料，制备方法步骤如下：
a）、取硅酸盐微生物菌剂40份、有机物料腐熟剂40份、生物修复菌剂12.5份与载体及培养基混合均匀，然后粉碎至细度达到200—250目，保证培养基是菌种和载体质量总和的2倍份量，而且培养基占混合物总质量的7.5%。
b）、取与步骤a）同混合物等质量的水，加热至45℃，加入步骤a）制得的菌种，恒温搅拌30—50min直至溶解均匀；
c）、将步骤b）制好的液体投入培养基发酵罐中，在室温25℃的条件下发酵13天，直到培养基发酵罐内无气泡产生，获得高活性、高密度的菌群酵头；
d）、取步骤c）所得物质质量85%的畜禽粪便原料，同步骤c）制得的酵头混合，进行二次扩大发酵；
e）、将步骤d）发酵好的生物有机原料充分混匀，造粒后计量分装于包装袋中，即可制得生物有机肥料。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种能够钝化土壤重金属的生物有机肥料，其特征在于：由微生物菌种、载体及培养基与畜禽粪便组成，所述的微生物菌种由硅酸盐微生物菌剂、有机物料腐熟剂、生物修复菌剂按照菌数比1：1：0.25配置，所述的禽粪便以牛粪为主，有机质≥45%，水分≤25%。
2.一种如权利要求1所述生物有机肥料的制备方法，其特征在于：先以微生物菌、载体及培养基先进行预发酵制成高活性、高密度的菌群酵头，再用菌群酵头同畜禽粪便混合，进行二次发酵，制成含可钝化土壤重金属的微生物的优质生物有机肥。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）、取硅酸盐微生物菌剂35—50份、有机物料腐熟剂35—50份、生物修复菌剂10—15份与载体及培养基混合均匀，然后粉碎至细度达到200—250目；
b）、取与步骤a）混合物等质量的水，加热至43—47℃，加入步骤a）制得的菌种，恒温搅拌30—50min直至溶解均匀；
c）、将步骤b）制好的液体投入培养基发酵罐中，在室温20—30℃的条件下发酵10—15天，直到培养基发酵罐内无气泡产生，获得高活性、高密度的菌群酵头；
d）、取步骤c）所得物质质量80—90%的畜禽粪便原料，同步骤c）制得的酵头混合，进行二次扩大发酵；
e）、将步骤d）发酵好的生物有机原料充分混匀，造粒后计量分装于包装袋中，即可制得生物有机肥料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中培养基是菌种和载体质量总和的2倍份量。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中培养基占混合物总质量的5—10%。
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