CN104045469A

CN104045469A - 一种专用于盐碱地的生物有机肥及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN104045469A
Application number: CN201410323998.9A
Authority: CN
Inventors: 隆小华; 刘玲; 刘兆普
Original assignee: Nanjing Agricultural University
Current assignee: Jiangsu Xiaoyangkou Haiyun Ecological Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2034-07-08
Also published as: CN104045469B

Abstract

本发明公开了一种专用于盐碱地的生物有机肥及其制备方法和应用。该生物有机肥由以下重量份的原料组成：食用菌废弃物25-50重量份、禽畜粪便20-40重量份、有机物料发酵剂0.5-8重量份、生物活性物质5-12重量份；其制备方法是：将食用菌废弃物粉碎后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀放入发酵池高温好氧发酵20-30天，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎烘干，既得所述的生物有机肥。本发明所述的一种专用于盐碱地的生物有机肥在盐碱地中低产田改造中的应用。该盐碱地生物有机肥营养元素全、肥效持久，具备提高化肥利用率、改良盐碱地和改善作物品质的作用。

Description

一种专用于盐碱地的生物有机肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于肥料领域，涉及一种专用于盐碱地的生物有机肥及其制备方法和应用。

背景技术

肥料是农作物的粮食，合理施用肥料是确保农作物高产、稳产和促进我国农业长足发展的重要因素之一。肥料主要分为无机肥料和有机肥料，其中无机肥料又称为化肥，如氮肥、磷肥及钾肥等。在现代农业中，由于追求农业高产大量使用化肥和农药，这些化学品施入土壤，使得土壤的物理化学及生化性能急剧恶化，土质板结变硬，微生物被消灭，有机质损失严重，地力下降使施肥效果变差，农作物病变多发，原来土壤失去了自然生态平衡。而有机肥料能够有效地完善土壤养分，增加土壤有机质和肥力，减少农药施用，使农产品免受污染，优化土壤生态环境，改善农产品品味回归自然。

盐碱耕地土壤中的盐分对农作物的根系伤害非常严重，农作物的根系受到盐毒害后，根系发育不良而早衰。盐碱地土壤中盐分多，土表常有白色盐碱沉淀，通气、透水不良，农作物根系常有中毒、烂根、死亡现象，即使投入了大量的肥料也不能被农作物吸收利用，造成了高投入低产出的负效应。近年来，食用菌产业发展势头强劲，规模日趋扩大，品种日趋齐全，涉及到毛木茸、香菇、金针菇、鸡腿菇、灵芝、天麻等，预计产值达千亿元，食用菌产业已成为农民增收的新亮点。据分析，用稻草、麦秆、玉米芯等纤维材料培养平菇、凤尾菇，每100公斤原料可产80公斤鲜菇，还可得到60公斤营养丰富的菌糠。菌糠中，含粗蛋白6.15％-10.92％、粗脂肪0.20％-1.4％、粗纤维3.25％-11.63％：粗蛋白含量略高于细米糠的水平，而粗纤维的含量则低得多(细米糠中，粗蛋白为9.4，粗脂肪15.0，粗纤维11.0)。但是，随着食用菌生产规模的扩大，加之部分菇农环境保护意识淡薄，对大量废弃菌棒(袋)处置不当，随意堆弃、倾倒现象较为普遍，废弃菌棒(袋)发生霉变，导致蚊虫孽生、细菌繁殖、鼠类肆虐，造成环境污染，河流堵塞，堆置区土壤酸碱度改变，土壤硬化严重影响了周围环境。

近年来，不断增多的食用菌废弃物引起的垃圾危机已成严重的问题。由于食用菌废弃物通常有其特殊的理化性质和丰富的营养成分，人们开始重视利用其进行盐碱土的改良，以减少经济投入，降低污染，并在降低土壤含盐量、pH值、碱化度，改变土壤性状，降低容重，增加孔隙度以及增加土壤养分方面分别取得了不同程度的效果，但其尚不兼具改良土壤结构、降低土壤盐碱性并提高土壤肥力和生物活性的优点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种专用于盐碱地的生物有机肥。

本发明的另一目的是提供该专用于盐碱地的生物有机肥的制备方法。

本发明的另一目的是提供该专用于盐碱地的生物有机肥的应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种专用于盐碱地的生物有机肥，由以下重量份的原料组成：食用菌废弃物25-50重量份、禽畜粪便20-40重量份、有机物料发酵剂0.5-8重量份、生物活性物质5-12重量份；其制备方法是：将食用菌废弃物粉碎后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀放入发酵池高温好氧发酵20-30天，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎烘干，既得所述的生物有机肥。

其中，所述的食用菌废弃物优选培养平菇、凤尾菇后得到的菌糠；进一步优选稻草、麦秆或玉米芯等纤维材料培养平菇、凤尾菇后得到的营养丰富的菌糠。

所述的有机物料发酵剂优选自内含酵母菌、芽孢杆菌、丝状真菌或放线菌中任意一种或多种的粉剂，所述有机物料发酵剂中的有效活性菌数≥0.50亿/g。所述酵母菌为具有解磷功效的毕赤酵母Pichia farinosa，芽孢杆菌为具有解磷功效的芽孢溶磷菌(Bacillus melgaterium)和具有解钾功效的芽孢解钾菌(Bacillusmucilaginosns)，丝状真菌为具有代谢固体纤维素和半纤维素的粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)。

微生物活性组分优选由1-5重量份的烟酸、2-6重量份的对氨基苯甲酸、3-5重量份的肌醇、2-6重量份的丝氨酸、1-2重量份的维生素B1、1-2重量份的维生素B2和80-90重量份的葡萄糖组成。

所述的生物有机肥优选由以下重量份的原料组成：食用菌废弃物25-30重量份、禽畜粪便20-25重量份、有机物料发酵剂1-5重量份、生物活性物质5-10重量份；进一步优选由以下重量份的原料组成：食用菌废弃物29-30重量份、禽畜粪便20-22重量份、有机物料发酵剂2-4重量份、生物活性物质6-7重量份。

所述的生物有机肥优选通过下述方法制备的到：将食用菌废弃物粉碎后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀放入发酵池发酵，调节发酵物料pH值和湿度，进行高温好氧发酵20-30天，好氧发酵期间每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气1-3次，每次0.5-1.5小时，同时搅拌物料，使物料充分曝气，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎烘干，既得生物有机肥。

其中食用菌废弃物粉碎后粒径为3-15mm；所述的发酵物料pH值为7-8，湿度为45-70％所述的高温好氧发酵的发酵温度为55-80℃。

本发明所述的专用于盐碱地的生物有机肥的制备方法为：将食用菌废弃物粉碎后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀放入发酵池发酵，调节发酵物料pH值和湿度，进行高温好氧发酵20-30天，好氧发酵期间每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气1-3次，同时搅拌物料，使物料充分曝气，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎烘干，既得生物有机肥。

本发明所述的专用于盐碱地的生物有机肥的制备方法优选为：将食用菌废弃物粉碎至3-15mm后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀放入发酵池发酵，调节发酵物料pH值7-8和湿度45-70％，在55-80℃下进行高温好氧发酵20-30天，好氧发酵期间每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气1-3次，每次0.5-1.5小时，同时搅拌物料，使物料充分曝气，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎至10-100目烘干，既得生物有机肥。

本发明所述的一种专用于盐碱地的生物有机肥在盐碱地中低产田改造中的应用。

有益效果：

1、营养元素全，肥效持久，能够达到增产增收的目的。本发明为全营养元素肥料，不仅含有大量有机质和氮、磷、钾三大要素，而且含有植物生长所必须的多种中量、微量元素和多种有机化合物，同时含有大量有益微生物，既能全面满足盐碱地植物的营养需要，又兼有保水、保肥、缓释、改良盐碱土壤等作用。

2、提高化肥利用率，减少环境污染。使用本发明不仅减少化肥的施用量，而且进入土壤的少量化肥在微生物的作用下处于稳定状态，有利于作物的吸收利用，提高了肥料的利用率，抑制化肥随雨水淋溶而进入地下水或流入江河湖泊，减少环境污染。

3、改良盐碱地，有利于盐碱地中低产田改造。本发明中富含的有机质和腐殖质，可以改善土壤物理性状，增加土壤团粒结构，团粒之间孔隙增加80％以上，团粒内部小孔隙增加50％以上，使盐碱土壤疏松，减少盐碱土壤板结。

4、有利于空气流通，增加土壤持水能力，有利保存随水进入团粒的水溶性养分，又适宜于嫌气性微生物的活动，为不同大小体型、好氧厌氧生活习性的动物、微生物提供了良好的生存空间，从而，有利于保水、保肥、通气和促进植物根系发育，提高了土壤水分的利用率，为盐碱地农作物提供舒适的生长环境。

5、本发明所述的微生物活性组分优点和效果分别为：烟酸也称作维生素B3，或维生素PP，是一种水溶性维生素，烟酸是微生物生长因子之一，参与生物体脂质代谢，组织呼吸的氧化过程和糖类无氧分解的过程；对氨基苯甲酸是机体细胞生长和分裂所必需的物质叶酸的组成部分之一；肌醇是一种“生物活素”，参与微生物体内的新陈代谢活动；丝氨酸是合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体，在微生物细胞膜的制造加工中发挥重要的作用；维生素B1又称硫胺素，是微生物重要的生长因子之一，在新陈代谢过程中起至关重要的作用，它通过辅酶形式(TPP)参与由酮酸氧化脱羧酶、丙酮酸脱氢酶等催化的碳水化合物及碳水化合物合成脂肪的反应，是生物体通过羧酸代谢从养分中获得能量所必需的；维生素B2又叫核黄素，是作为辅酶促进代谢，核黄素和磷酸及一分子蛋白质结合成为黄色酶，这一类酶又叫脱氢酶，是许多动物和微生物生长的必需因素；葡萄糖是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，即生物的主要供能物质。

具体实施方式

实施例1：

一种专用于盐碱地的生物有机肥由300kg食用菌废弃物、220kg禽畜粪便、20kg有机物料发酵剂、60kg生物活性物质组成。其中生物活性物质是由2重量份的烟酸、3重量份的对氨基苯甲酸、4重量份的肌醇、3重量份的丝氨酸、1重量份的维生素B1、2重量份的维生素B2和85重量份的葡萄糖组成。

其中有机物料发酵剂是内含酵母菌、芽孢杆菌和丝状真菌的粉剂。所述酵母菌为具有解磷功效的毕赤酵母Pichia farinosa(参照天津大学化工学院研究生学位论文：一株解磷酵母菌的筛选及其特性研究.作者：符玲)，芽孢杆菌为具有解磷功效的芽孢溶磷菌(Bacillus melgaterium)和具有解钾功效的芽孢解钾菌(Bacillus mucilaginosns)(参照专利CN201010203877.发明人：陈平梅)，丝状真菌为具有代谢固体纤维素和半纤维素的粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)(参照：顾芮萌，李勇昊，田朝光.粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)纤维素酶液体发酵培养基的优化.中国生物工程杂志，2012，32(3)：76-82)。有机物料发酵剂主要物料：猪粪15重量份、鸡粪10重量份，蘑菇渣5重量份、酒糟8重量份，水分控制在50％，用生石灰调至pH值8.0，有机物料发酵剂辅料：米糠2重量份、锯末2重量份和饼粕3重量份，辅料干燥呈粉状即可，有机物料发酵剂主、辅料配比：主料∶辅料＝5:1；将主、辅料混合均匀，向其中接入毕赤酵母、芽孢溶磷菌、芽孢解钾菌、粗糙脉孢菌培养液，使有效活性菌数≥0.50亿/g，即制得所述有机物料发酵剂。

一种专用于盐碱地的生物有机肥按照以下方法进行制备：先将食用菌废弃物粉碎成为5毫米的碎料，与禽畜粪便、有机物料发酵剂混合均匀，将混合均匀物料放入发酵池，调节pH值7.6，湿度为60％，进行高温好氧发酵，温度65℃，发酵时间25天，发酵过程中前10天每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气1次，每次0.75小时，同时启动发酵装置的搅拌系统搅拌物料，使物料充分曝气，第10天以后每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气2次，每次1小时，同时启动发酵装置的搅拌系统搅拌物料，使物料充分曝气。将腐熟的物料与生物活性物质混合均匀，粉碎至40目并烘干，得到生物有机肥，分25kg/袋包装。

2011年11月在江苏大丰盐土大地农业科技有限公司盐碱地示范区小麦农田进行试验，土壤0cm～20cm土层盐含量平均在2.1～3.4‰，在每亩实施300斤本发明的生物有机肥后，种入冬小麦，2012年6月收获后，亩产920斤，比使用传统肥料复合肥(硫酸钾型氮磷钾复合肥，氮磷钾含量：14-16-15，亩施50公斤)的平均产量748斤增产率为23％，土壤0cm～20cm土层盐含量平均降低16％，团粒之间孔隙增加85％，团粒内部小孔隙增加53％。

实施例2：

一种专用于盐碱地的生物有机肥由290kg食用菌废弃物、225kg禽畜粪便、15kg有机物料发酵剂、70kg生物活性物质组成。其中生物活性物质是由3重量份的烟酸、4重量份的对氨基苯甲酸、3重量份的肌醇、5重量份的丝氨酸、1重量份的维生素B1、1重量份的维生素B2和88重量份的葡萄糖组成。

其中有机物料发酵剂是内含酵母菌、芽孢杆菌和丝状真菌的粉剂。所述酵母菌为具有解磷功效的毕赤酵母Pichia farinosa(参照天津大学化工学院研究生学位论文：一株解磷酵母菌的筛选及其特性研究.作者：符玲)，芽孢杆菌为具有解磷功效的芽孢溶磷菌(Bacillus melgaterium)和具有解钾功效的芽孢解钾菌(Bacillus mucilaginosns)(参照专利CN201010203877.发明人：陈平梅)，丝状真菌为具有代谢固体纤维素和半纤维素的粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)(参照：顾芮萌，李勇昊，田朝光.粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)纤维素酶液体发酵培养基的优化.中国生物工程杂志，2012，32(3)：76-82)。有机物料发酵剂主要物料：猪粪10重量份、牛粪15重量份、果渣5重量份和蘑菇渣8重量份，水分控制在65％，用生石灰调至pH值8.1，有机物料发酵剂辅料：米糠2重量份、锯末2重量份和秸杆粉3重量份，辅料干燥呈粉状富含碳即可，有机物料发酵剂主、辅料配比：主料∶辅料＝3:1。将主、辅料混合均匀，向其中接入毕赤酵母、芽孢溶磷菌、芽孢解钾菌、粗糙脉孢菌培养液，使有效活性菌数≥0.50亿/g，即制得所述有机物料发酵剂。

一种专用于盐碱地的生物有机肥按照以下方法进行制备：：先将食用菌废弃物粉碎成为10毫米的碎料，与禽畜粪便、有机物料发酵剂混合均匀，将混合均匀物料放入发酵池，调节pH值8，湿度为50％，进行高温好氧发酵，温度75℃左右，发酵时间20天，发酵过程中每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气2次，每次1小时，同时启动发酵装置的搅拌系统搅拌物料，使物料充分曝气。将腐熟的物料与生物活性物质混合均匀，粉碎至80目并烘干，得到生物有机肥，分25kg/袋包装。

2012年11月在江苏大丰盐土大地农业科技有限公司盐碱地示范区小麦农田进行试验，土壤0cm～20cm土层盐含量平均在2.5～4.2‰，在每亩实施300斤本发明的生物有机肥后，种入冬小麦，2012年6月收获后，亩产984斤，比使用传统肥料复合肥(硫酸钾型氮磷钾复合肥，氮磷钾含量：14-16-15，亩施55公斤)的平均产量739斤增产率为33％，土壤0cm～20cm土层盐含量平均降低17％，团粒之间孔隙增加88％，团粒内部小孔隙增加61％。

实施例3：

一种专用于盐碱地的生物有机肥由380kg食用菌废弃物、170kg禽畜粪便、20kg有机物料发酵剂、30kg生物活性物质组成。其中生物活性物质是由6重量份的烟酸、1重量份的对氨基苯甲酸、2重量份的肌醇、7重量份的丝氨酸、2重量份的维生素B1、1重量份的维生素B2和75重量份的葡萄糖组成。

其中有机物料发酵剂是内含酵母菌、芽孢杆菌和丝状真菌的粉剂。所述酵母菌为具有解磷功效的毕赤酵母Pichia farinosa(参照天津大学化工学院研究生学位论文：一株解磷酵母菌的筛选及其特性研究.作者：符玲)，芽孢杆菌为具有解磷功效的芽孢溶磷菌(Bacillus melgaterium)和具有解钾功效的芽孢解钾菌(Bacillus mucilaginosns)(参照专利CN201010203877.发明人：陈平梅)，丝状真菌为具有代谢固体纤维素和半纤维素的粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)(参照：顾芮萌，李勇昊，田朝光.粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)纤维素酶液体发酵培养基的优化.中国生物工程杂志，2012，32(3)：76-82)。有机物料发酵剂主要物料：猪粪6重量份、牛粪12重量份、果渣4重量份和蘑菇渣4重量份，水分控制在65％～70％，用生石灰调至pH值8.1，有机物料发酵剂辅料：米糠1重量份、锯末3重量份和秸杆粉3重量份，辅料干燥呈粉状富含碳即可，有机物料发酵剂主、辅料配比：主料∶辅料＝3:1。

一种专用于盐碱地的生物有机肥按照以下方法进行制备：先将食用菌废弃物粉碎成为10毫米的碎料，与禽畜粪便、有机物料发酵剂混合均匀，将混合均匀物料放入发酵池，调节pH值8.0，湿度为50％，进行高温好氧发酵，温度82℃左右，发酵时间18天，发酵过程中每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气2次，每次1.5小时，同时启动发酵装置的搅拌系统搅拌物料，使物料充分曝气。将腐熟的物料与生物活性物质混合均匀，粉碎至80目并烘干，得到生物有机肥，分25kg/袋包装。

同样，于2012年11月在江苏大丰盐土大地农业科技有限公司盐碱地示范区小麦农田进行试验，土壤0cm～20cm土层盐含量平均在2.5～4.2‰，在每亩实施300斤本发明的生物有机肥后，种入冬小麦，2012年6月收获后，亩产690斤，比使用传统肥料复合肥(硫酸钾型氮磷钾复合肥，氮磷钾含量：14-16-15，亩施55公斤)的平均产量739斤减产6.6％，土壤0cm～20cm土层盐含量未降低，团粒之间孔隙未显著变化，团粒内部小孔隙也未显著变化。

Claims

1.一种专用于盐碱地的生物有机肥，其特征在于生物有机肥由以下重量份的原料组成：食用菌废弃物25-50重量份、禽畜粪便20-40重量份、有机物料发酵剂0.5-8重量份、生物活性物质5-12重量份；其制备方法是：将食用菌废弃物粉碎后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀高温好氧发酵20-30天，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎烘干，既得所述的生物有机肥。

2.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述的食用菌废弃物为培养平菇、凤尾菇后得到的菌糠；优选稻草、麦秆或玉米芯纤维材料培养平菇、凤尾菇后得到的菌糠。

3.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述的有机物料发酵剂选自内含酵母菌、芽孢杆菌或丝状真菌中任意一种或多种的粉剂，所述有机物料发酵剂中的有效活性菌数≥0.50亿/g。

4.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：微生物活性组分是由1-5重量份的烟酸、2-6重量份的对氨基苯甲酸、3-5重量份的肌醇、2-6重量份的丝氨酸、1-2重量份的维生素B1、1-2重量份的维生素B2和80-90重量份的葡萄糖组成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的生物有机肥，其特征在于：生物有机肥由以下重量份的原料组成：食用菌废弃物25-30重量份、禽畜粪便20-25重量份、有机物料发酵剂1-5重量份、生物活性物质5-10重量份；优选由以下重量份的原料组成：食用菌废弃物29-30重量份、禽畜粪便20-22重量份、有机物料发酵剂2-4重量份、生物活性物质6-7重量份。

6.根据权利要求5所述的生物有机肥，其特征在于：所述的生物有机肥通过下述方法制备的到：将食用菌废弃物粉碎后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀放入发酵池发酵，调节发酵物料pH值和湿度，进行高温好氧发酵20-30天，好氧发酵期间每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气1-3次，每次0.5-1.5小时，同时搅拌物料，使物料充分曝气，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎烘干，既得生物有机肥。

7.根据权利要求5所述的生物有机肥，其特征在于：食用菌废弃物粉碎后粒径为3-15mm；所述的发酵物料pH值为7-8，湿度为45-70％所述的高温好氧发酵的发酵温度为55-80℃。

8.权利要求1～4中任一项所述的专用于盐碱地的生物有机肥的制备方法，其特征在于：将食用菌废弃物粉碎后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀，调节发酵物料pH值和湿度，进行高温好氧发酵20-30天，好氧发酵期间每天通过发酵装置的曝气管向物料打气1-3次，同时搅拌物料，使物料充分曝气，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎烘干，既得生物有机肥。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：将食用菌废弃物粉碎至3-15mm后与禽畜粪便混合，然后加入有机物料发酵剂，混合均匀放入发酵池发酵，调节发酵物料pH值7-8和湿度45-70％，在55-80℃下进行高温好氧发酵20-30天，好氧发酵期间每天通过发酵装置的曝气管向发酵池中的物料打气1-3次，每次0.5-1.5小时，同时搅拌物料，使物料充分曝气，将发酵好的物料与生物活性物质按比例混合均匀后，粉碎至10-100目烘干，既得生物有机肥。

10.权利要求1所述的一种专用于盐碱地的生物有机肥在盐碱地中低产田改造中的应用。