CN104230409B - 一种促生生物有机肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业集约化生产技术领域，提供一种包括腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液的高效促生生物有机肥及利用腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液配制高效促生生物有机肥的方法。该促生生物有机肥包括腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液，三者的质量比为62‑65:19‑20:15‑19，同时，还包括促生菌T‑E5，该促生菌含量占干重肥料≥108CFU/g。该生物有机肥以促生菌T‑E5对腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液的混合物进行固体发酵获得。本发明提供的促生生物有机肥营养丰富，可以明显促进瓜果的生长，提高产量，解决了目前普通生物有机肥料促生作用效果不明显，死猪肉和蛆粪处理难的问题。
Description
技术领域
本发明属于农业集约化生产技术领域，涉及一种包括腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液的高效促生生物有机肥及利用腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液配制高效促生生物有机肥的方法。
背景技术
近年来，国内生猪养殖业大力发展，病、死生猪的现象时有发生，不正当的处理方式不仅会给人们健康带来负面影响而且会造成二次污染。病死猪肉本身含有大量的有害病原微生物和毒素，很多病菌即使高温也不能灭活，容易引发人畜共患的各种疾病；病猪在死亡或者淘汰前都使用过大量兽药，猪体内药物残留十分严重，不慎食用这种猪肉会对人体健康造成严重威胁。鉴于病死猪肉中含有丰富的动物蛋白等营养成分，因此寻找一种合理、有效的途径来对死猪肉进行加工处理，使其变废为宝，化害为利是当务之急。
随着我国经济迅速发展，人们生活水平不断提高，人们对优质蛋白质的关注度越来越高。蛆蛋白不仅可以作为优质蛋白饲料，而且可以提取蛋白粉，开发高级营养品；同时生产过程中可以得到抗菌素、凝集素等多种生化产品，因此近年来蝇蛆养殖业在国内得到了大力发展。可是由于蝇蛆单体养殖规模小且分散，粪便不易收集，处理难度大，基本上都是直接排放，给环境造成了严重污染。蛆粪中含有丰富的有机质、综合性的氮、磷、钾、微量元素和植物生长素等，因此，寻找有效的方法对蛆粪进行加工处理，以期能够较好发挥其价值势在必行。
生物有机肥料是指含有特定功能微生物菌种的一种特殊有机肥，产品中不仅含有腐熟有机肥，而且含有规定数量的功能菌，是微生物肥料和有机肥的有机统一体。因此，选择何种微生物作为肥料中的功能菌，采用何种方法来提高功能菌的数量；同时，将微生物肥料和有机肥有效复合，从而最大限度得发挥生物有机肥料的促生作用，成为生物有机肥料生产中的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种促生生物有机肥，解决目前普通生物有机肥料促生作用效果不明显，死猪肉和蛆粪处理难的问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现
1.本发明提供一种促生生物有机肥，该有机肥包括腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液，三者的质量比为62-65:19-20:15-19。
2.上述1提供的促生生物有机肥，该有机肥包括腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液，三者的质量比为65:20:15。
3.上述1或2提供的促生生物有机肥，其中，该有机肥料中包括促生菌T-E5，保藏号为CCTCC No.AF2012011，该促生菌的含量占有机肥料干重≥108CFU/g。
促生菌T-E5为促生木霉菌T-E5，该菌株在2012年10月25日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址为武汉市武昌珞珈山武汉大学，菌种保藏号为CCTCCNo.AF2012011。通过形态、生理生化特征及真菌18S rDNA/ITS鉴定T-E5菌株为哈茨木霉(Trichoderma harzianum)，其最适生长条件为：培养温度28℃，pH5.0-6.0，碳源为葡萄糖或蔗糖，置于PDA培养基上培养。木霉菌株T-E5生长迅速，在最适条件下培养72h后，菌落即可全部覆盖平皿；菌落初始为棉絮状，颜色为白色至灰白色；当分生孢子成熟后，菌落自中央到边缘，渐渐变为不同程度的绿色；当菌丝慢慢老化的时候，培养基表面密布致密的墨绿色孢子；培养基背面初始无色，随着培养时间的加长慢慢的变成淡黄色、黄色和深褐色。
4.上述3提供的促生生物有机肥，其中，该有机肥料干重中包括有机质质量比含量≥30％，全氮质量比含量4-5％(90％以上为有机氮)，水分含量25-30％。
5.上述1-4任一项提供的促生生物有机肥的制备方法，其中，该有机肥中选择的腐熟牛粪普通肥要求：发芽指数为98％以上，有机质质量比含量≥30％，有机氮含量比含量为2-3％，含水量为25-30％。
发芽指数＝(堆肥浸提液处理的种子发芽率×堆肥浸提液处理的种子根长)/(对照组的种子发芽率×对照组的种子根长)×100％。公式中“堆肥浸提液”指的是腐熟牛分普通肥的浸提液，对照组用的是水。
6.上述3或4提供的促生生物有机肥的制备方法，其中，该有机肥采用二次固体发酵，将促生菌发酵液按40-60L/吨的量接种到混合物中进行条垛式发酵，发酵过程中每天翻堆1次，使发酵温度不超过50℃，发酵7天后结束，使促生菌T-E5含量达到肥料干重108CFU/g以上；其中，混合物为腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液的混合物。
7.上述6提供的促生生物有机肥的制备方法，其中，促生菌发酵液的获得方法为：以PDA培养基作为培养液，控制发酵温度为28-30℃，搅拌速度为180-200转/分钟，发酵时间7d，进行液体发酵，保证促生菌发酵液中T-E5孢子数量≥108个/ml。
8.上述7提供的促生生物有机肥的制备方法，其中，以体积1L计量，PDA培养基配制方法为：200g土豆削皮后切成小块放至水中煮，沸腾后煮30min，然后用四层医用纱布过滤，滤液加20g葡萄糖，定容至1000ml，pH值自然，115℃灭菌30min。。
有益效果：
1.本发明提供的促生生物有机肥营养丰富，经过测试，促生菌T-E5数量≥108CFU/g(干重)，有机质质量比含量≥30％，全氮质量比含量为4-5％(90％以上为有机氮)，游离氨基酸质量比含量为2.7-3.2％，可以明显促进瓜果的生长，提高产量。
2.该微生物有机肥料使用方便，既可以在营养钵使用，也可以在大田使用，能广泛应用于蔬菜及粮食作物等；除了具有有机肥的功能，其中所含的促生菌还可以通过多种促生机制发挥作用，从而达到促进作物生长的目的，增产的同时为农民增加收入。
3.该微生物有机肥料避免了因化学农药的使用所带来的隐患，有利于蔬菜的无公害生产、利于农产品的出口。
4.本发明产品利用蛆粪、猪肉氨基酸水解液为发酵原料，显著降低了生物有机肥的原料成本，合理利用了废弃物资源的同时避免其对环境带来的二次污染问题。
5.本发明利用了经过强酸水解的猪肉氨基酸水解液，而猪肉氨基酸水解液蛋白含量高且氨基酸组份齐全，为功能菌提供了十分优越的生长环境，有利于肥料中的有益菌株施入土壤后形成优势种群，提高其定殖和发挥功能的能力。
附图说明
图1最佳堆肥配方条件下促生菌T-E5的数量
图2新研制的高效促生生物有机肥游离氨基酸的含量
图3生物有机肥的盆载促生效果(黄瓜)
图4生物有机肥的盆载促生效果(番茄)
图5生物有机肥的盆载促生效果(辣椒)
其中，CK：腐熟牛粪普通肥对照；OF：腐熟牛粪普通肥与蛆粪、猪肉氨基酸水解液堆肥(6.5:2.0:1.5，m/m/m)；BOF：含有T-E5的腐熟牛粪普通肥与蛆粪、猪肉氨基酸水解液堆肥(6.5:2.0:1.5，m/m/m)。
促生菌T-E5为促生木霉菌T-E5，该菌株在2012年10月25日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址为武汉市武昌珞珈山武汉大学，菌种保藏号为CCTCC No.AF2012011。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域的公知手段。
实施例1
1.蛆粪及猪肉氨基酸水解液的提供
蛆粪由江阴联业生物科技有限公司提供；猪肉氨基酸水解液通过将病死猪肉(江苏田娘农业科技有限公司提供)经5mol/L硫酸酸解制得。
2.菌剂生产
将促生菌T-E5，进行液体发酵生产，其发酵生产的条件为：培养液为PDA培养基，pH自然，发酵温度范围28-30℃，搅拌速度为180-200转/分钟，发酵时间为7d，保证最终发酵液中T-E5孢子数量≥108个/ml。
所用PDA培养液配方：以体积为1L计量，200g土豆削皮后切成小块放至水中煮，沸腾后煮30min，然后用四层医用纱布过滤，滤液加20g葡萄糖，定容至1000ml，pH值自然，115℃灭菌30min。
3.固体发酵生产生物有机肥
(1)固体发酵配方的获得
利用递进法获得固体发酵的配方，首先将蛆粪按腐熟牛粪普通肥重量(干重)的10％，30％，50％，70％，90％，100％与腐熟牛粪普通肥混匀进行固体发酵，获得最佳蛆粪添加量(腐熟牛粪普通肥干重量的30％，即牛粪：蛆粪＝10:3)，再在此基础上加入不同梯度(10％，15％，20％，25％，30％)猪肉氨基酸水解液得到其最佳添加量获得最终配方。以蛆粪、腐熟牛粪普通肥和猪肉氨基酸水解液混合物作为发酵底物，向其中加入促生菌T-E5进行固体发酵。
具体发酵过程如下：每吨混合物中加入促生菌T-E5发酵液40-60L，固体发酵过程中每天翻堆1次，使固体发酵温度不超过50℃，发酵7天结束，保证功能菌数量达到有机肥料干重的108CFU/g以上。发酵完后测定各处理中的促生菌T-E5的数量(表1，2)，表明加入20％蛆粪、15％猪肉氨基酸水解液和65％的腐熟牛粪普通肥为最佳配方，功能菌数量达到108CFU/g以上(干重)。
表1发酵完后测定各处理中的促生菌T-E5的数量(纯腐熟牛粪+蛆粪)
注：“纯腐熟牛粪+10％蛆粪”表示蛆粪占纯腐熟牛粪干重量的10％，即纯腐熟牛粪：蛆粪＝1：0.1(m/m),以此类推。
表2发酵完后测定各处理中的促生菌T-E5的数量(纯腐熟牛粪+蛆粪+猪肉氨基酸水解液)
注：“(牛粪+30％蛆粪)+10％水解液”表示猪肉氨基酸水解液占(纯腐熟牛粪+30％蛆粪)干重量的10％，即纯腐熟牛粪：蛆粪：猪肉氨基酸水解液＝69:20:11(m/m/m),以此类推。
(2)固体大堆发酵生成成品有机肥
将腐熟牛粪普通肥和蛆粪、猪肉氨基酸水解液按质量比6.5:2.0:1.5混匀，再将木霉T-E5发酵液按40-60L/吨的量接种到上述混合物中进行固体发酵，发酵过程中每天翻堆1次，使固体发酵温度不超过50℃，发酵7天后结束；将纯腐熟牛粪普通肥作为对照CK。发酵结束后新型生物有机肥(BOF)中促生菌T-E5数量达到有机肥料干重的8.63×108CFU/g(图1)，超过纯腐熟牛粪普通肥(CK，6.67×106CFU/g)约2个数量级。所用的腐熟牛粪普通肥其种子发芽指数为98％以上，有机质质量比含量≥30％，有机氮质量比含量为2-3％，含水量为25-30％。研制成的新型微生物有机肥料中T-E5数量≥108CFU/g(干重)，有机质质量比含量≥30％，全氮质量比含量为4-5％(90％以上为有机氮)，含水量为25-30％。以上结果表明本发明提供的促生生物有机肥完全能够符合国家标准，进行发酵生产的方法能够获得质量稳定、优良的新型生物有机肥，上述国家标注为NY884-2004，生物有机肥的主要技术指标:有效活菌数≥0.2亿个/g；有机质≥25％；含水量≤15-30％。
(3)生物有机肥中游离氨基酸含量的测定
利用氨基酸分析仪测定所研制的微生物有机肥(BOF)中游离氨基酸的含量，发酵完成后，其游离氨基酸的含量(29.7g/kg)显著高于纯腐熟牛粪普通肥对照(CK，21.3g/kg)的含量，结果见图2。
4.温室盆栽促生试验
(1)促生微生物有机肥在黄瓜上的应用效果
试验所用黄瓜种子为“津春4号”，试验采用随机区组设计共设置三个处理，CK：腐熟牛粪普通肥对照，OF：腐熟牛粪普通肥与蛆粪、猪肉氨基酸水解液堆肥(0.65:0.20:0.15,m/m/m)，BOF：本发明提供的促生生物有机肥，含有促生菌T-E5的腐熟牛粪普通肥与蛆粪、猪肉氨基酸水解液堆肥(0.65:0.20:0.15,m/m/m)；试验中每个处理3个区组，每个区组15钵，每钵装1.5kg土，肥料施用量为2％。将肥料与土充分混合均匀，在温室条件下常规管理，整个试验在南京农业大学的“江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室”的温室基地进行。收获时测定黄瓜生长指数(株高、SPAD、地上部和地下部鲜重、干重)，植株株高用卷尺测量；SPAD用叶绿素测定仪(SPAD-502)直接测定；地上部和地下部鲜重量采用电子天平测量，鲜重测量完后将其放入烘箱105℃杀青20min再置于80℃烘干至恒重，然后测定干重量。结果如图3、表3所示，施用含促生菌T-E5的生物有机肥(BOF)的处理，其长势远好于CK和OF处理的黄瓜苗；与CK比较，施用BOF后，黄瓜植株的株高、SPAD、地上部和地下部鲜重、干重等指数均有显著性提高，分别增加了57.6％,20.9％,46.7％,24.2％,49.6％,32.5％；与OF比较，分别增加了37.6％,8.19％,28.8％,13.5％,26.8％,15.2％。
表3不同有机肥处理对收获时黄瓜株高、叶绿素含量、地上部和地下部鲜重、干重的影响
(2)促生微生物有机肥在番茄上的应用效果
试验所用番茄种子为“白果强丰”，试验设置及收获时番茄指标测定均同(1)，结果如图4、表4所示，施用含T-E5微生物有机肥(BOF)的处理，其长势远好于CK和OF处理的番茄苗；与CK比较，施用BOF后，番茄植株的株高、SPAD、地上部和地下部鲜重、干重等指数均有显著性提高，分别增加了21.4％,8.83％,29.8％,30.2％,30.3％,31.9％；与OF比较，分别增加了11.1％,6.5％,11.7％,21.22％,11.31％,24.0％。
表4不同有机肥处理对收获时番茄株高、叶绿素含量、地上部和地下部鲜重、干重的影响
(3)促生微生物有机肥在辣椒上的应用效果
试验所用辣椒种子为“苏椒5号”，试验设置及收获时辣椒指标测定均同(1)，结果如图5、表5所示，施用含T-E5微生物有机肥(BOF)的处理，其长势远好于CK和OF处理的辣椒苗；与CK比较，施用BOF后，辣椒植株的株高、SPAD、地上部和地下部鲜重、干重等指数均有显著性提高，分别增加了24.4％,12.8％,94.7％,23.6％,85.78％,25.0％；与OF比较，分别增加了11.5％,7.8％,35.7％,12.8％,28.9％,17.6％。
表5不同有机肥处理对收获时辣椒株高、叶绿素含量、地上部和地下部鲜重、干重的影响
可以知道，上述实施例仅为了说明发明原理而采用的示例性实施方式，然而本发明不仅限于此，本领域技术人员在不脱离本发明实质情况下，可以做出各种改进和变更，这些改进和变更也属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种促生生物有机肥，其特征在于：该有机肥包括腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液，三者的质量比为62-65∶19-20∶15-19；同时，还包括促生菌T-E5，保藏号为CCTCC No.AF2012011，该促生菌的含量占有机肥干重的108CFU/g以上；其中，有机肥料中有机质含量≥30％，水分含量25-30％，全氮含量4-5％，全氮中90％以上为有机氮。
2.权利要求1所述的一种促生生物有机肥，其特征在于：该有机肥包括腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液，三者的质量比为65∶20∶15；同时，还包括促生菌T-E5，保藏号为CCTCC No.AF2012011，该促生菌的含量占有机肥干重的108CFU/g以上；其中，有机肥料中有机质含量≥30％，水分含量25-30％，全氮含量4-5％，全氮中90％以上为有机氮。
3.权利要求1或2所述促生生物有机肥的制备方法，其特征在于：该有机肥采用二次固体发酵，将促生菌T-E5发酵液按40-60L/吨的量接种到混合物中进行条垛式发酵，发酵过程中每天翻堆1次，使发酵温度不超过50℃，发酵7天后结束，使促生菌T-E5含量达到肥料干重108CFU/g以上；其中，混合物为腐熟牛粪普通肥、蛆粪和猪肉氨基酸水解液的混合物；有机肥中选择的腐熟牛粪普通肥要求：种子发芽指数为98％以上，有机质含量≥30％，有机氮含量为2-3％，含水量为25-30％；
其中，促生菌发酵液的获得方法为：以PDA培养基作为培养液，控制发酵温度为28-30℃，搅拌速度为180-200转/分钟，发酵时间7d，进行液体发酵，保证促生菌发酵液中T-E5孢子数量≥108个/ml。
4.权利要求3所述促生生物有机肥的制备方法，其特征在于：以体积1L计量，PDA培养基配制方法为：200g土豆削皮后切成小块放至水中煮，沸腾后煮30min，然后用四层医用纱布过滤，滤液加20g葡萄糖，定容至1000ml，pH值自然，115℃灭菌30min。
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