CN104513071A - 采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明针对现有微生物发酵制作生物有机肥料中的问题，提供了一种采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，该工艺能够有效的分解木质素和纤维素，抑制致病菌的增殖，将有效改善现有生物有机肥的缺陷，促进农业发展进入良性循环。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术，尤其涉及粪便的回收利用方法，特别是一种利用复合菌群发酵畜禽粪便生产有机肥料的方法。
背景技术
上世纪70年代末至80年代，由于化学肥料具有施用方便、见效快等特点，而传统的生物有机肥（即农家肥）却又臭又脏、使用不方便，因此，绝大部分农民都使用化学肥料代替了传统的生物有机肥。然而长期使用化学肥料，也造成了土地逐步板结、土壤中微量元素的严重缺乏，由此造成农作物的病虫害越来越多。而为了解决病虫害的问题，各种农药的使用也越来越多，这不但造成了病虫害的抗药性，也使得土壤中有害残留物的量逐年增加。近几年来，为了解决农作物的病虫害问题，农药、化学肥料用量的逐渐增加，这一方面增加了农民的种粮成本，另一方面也对土壤、粮食的安全性造成了一定程度的影响。作为老百姓日常生活的必需品，粮食安全问题的重要性毋庸置疑。
生物有机肥的传统制作工艺主要采用自然堆积发酵的方法，一般需要发酵5～6个月。这种工艺的最大问题就是臭味散发，不但污染环境还造成粪便中养分的大量流失。而采用微生物发酵法处理粪便，不仅能加快发酵过程，缩短发酵时间，还能防止浪费，提高生物有机肥的营养价值。微生物发酵法处理粪便的过程中，伴随着微生物的大量快速繁殖和一系列复杂的生化反应过程。在这个过程中，微生物会产生大量的特效代谢物质，如酶、激素、抗生素，其中激素可刺激作物快速生长发育，而抗生素则能明显抑制土传病菌的传播，提高作物抗病、抗逆性能。目前，常见的微生物复合肥大多采用EM菌（Effective Microorganisms，有益微生物）的发酵得到。使用EM菌发酵得到的微生物复合肥，可以增加土壤中庄稼必须的氮、磷、钾以及多种微量元素，防止土地板结，有效改善了土壤的质量。然而EM菌对于粪便中的部分木质素和纤维素，不能充分分解，从而影响了肥效的进一步增加；另外，EM菌不能有效清理沙门氏菌、大肠杆菌等部分有毒有害微生物。
发明内容
本发明针对现有微生物发酵制作生物有机肥料中的问题，提供了一种采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，该工艺能够有效的分解木质素和纤维素，抑制致病菌的增殖，将有效改善现有生物有机肥的缺陷，促进农业发展进入良性循环。
屎肠球菌Anp01(Enterococcus faecium Anp01)为专利菌种，已于2009年1月19日在中国典型培养物保藏中心保藏，CCTCC NO：M209019，其可以改善机体免疫力，不产生毒素，在宿主动物免疫功能低下时，也不会产生潜在的危险，是一种纯天然，没有任何外来的抗药性存在的饲料添加剂。
本发明的技术方案：采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，包括以下步骤：
①准备鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液（Enterococcus faecium Anp01）和酵母菌原液，所述屎肠球菌Anp01原液含有的活菌数不低于2×108CFU/g，所述酵母菌原液含有的活菌数不低于5×108CFU/g；所述鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液和酵母菌原液的重量比为8000～12000:1:1；
②按照步骤①所述的鲜湿粪便和屎肠球菌Anp01的重量比，称取适量的屎肠球菌Anp01原液，将其溶解在水中，制成屎肠球菌Anp01原液稀释液；所述屎肠球菌Anp01原液和水的重量比为1:80～120；
③按照步骤①所述的鲜湿粪便和酵母菌的重量比，称取适量的酵母菌原液，将其溶解在水中，制成酵母菌原液稀释液；所述酵母菌原液和水的重量比为1:80～120；
④将步骤②制备的屎肠球菌Anp01原液稀释液和步骤③制备的酵母菌原液稀释液在35～40℃的温度条件下发酵12～24小时；
⑤将鲜湿粪便和步骤④中发酵好的屎肠球菌Anp01原液稀释液、酵母菌原液稀释液混合，搅拌均匀，得到发酵混合原料；将发酵混合原料密封，在25～40℃的温度条件下发酵直至没有臭味、碎饲料，含有酒味且均匀、稀薄，即得到发酵好的有机肥料。
优选的是，所述步骤②和步骤③中的水为井水、河水或放置24小时后的自来水。
优选的是，所述步骤⑤中的发酵混合原料在发酵开始时的pH为5.5～7.0。
优选的是，所述步骤⑤中的发酵时间为10～11个月。
本发明的有益效果：
（1）本发明采用了屎肠球菌Anp01、酵母菌和粪便混合发酵，所述屎肠球菌具有极强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解；另外，屎肠球菌在分解过程中能产生纤维素分解酶，因此对木质素和纤维素具有极强的分解能力，从而克服了EM菌发酵制作生物有机肥工艺中存在的问题；
（2）本发明采用的屎肠球菌能够抑制沙门氏菌、大肠杆菌等致病菌的生存与增殖，从而减轻并逐步根治了植物中的有害线虫和连作障碍，保证了植物的良好成长，全面提高农产品的品质；
（3）本发明采用由屎肠球菌Anp01和酵母菌组成的复合菌群与发酵原料混合发酵，大量酵母菌促进发酵原料产生大量的小分子的糖和酶化蛋白，从而使屎肠球菌Anp01的发酵更加彻底，产生的营养物质更加丰富；
（4）本发明生产的有机肥料中含有大量由复合菌群分泌与合成的物质，如有机酸、氨基酸、酶、活性激素、抗氧化酵素等，这些物质能促进植物生长，分解残留农药，使土壤还原于抗氧化状态，从而逐渐改良土壤性质，提高土壤肥力，为减少乃至取消化肥、农药的使用提供了良好的前景；
（5）与EM菌发酵制作的生物有机肥相比，本发明生产的有机肥料中钾含量提高了6%，磷含量提高了35.2%，氮含量提高了17.5%；同时上述元素含量的增加将使蚯蚓的那个有益小动物的数量增加，从而增强土壤的渗水、保水和透气能力。
具体实施方式
下面结合实施对本发明作进一步的说明。
实施例1：
采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，包括以下步骤：
①准备鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液（Enterococcus faecium Anp01）和酵母菌原液，所述屎肠球菌Anp01原液含有的活菌数不低于2×108CFU/g，所述酵母菌原液含有的活菌数不低于5×108CFU/g；所述鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液和酵母菌原液的重量分别是10000g，1g和1g；
②将步骤①称取的屎肠球菌Anp01原液溶解在100g河水中，制成屎肠球菌Anp01原液稀释液；
③将步骤①称取的酵母菌原液其溶解在100g井水中，制成酵母菌原液稀释液；
④将步骤②制备的屎肠球菌Anp01原液稀释液和步骤③制备的酵母菌原液稀释液在35-40℃的温度条件下发酵24小时；
⑤将鲜湿粪便和步骤④中发酵好的屎肠球菌Anp01原液稀释液、酵母菌原液稀释液混合，搅拌均匀，得到发酵混合原料；将发酵混合原料密封，调整pH为5.5-7.0，在25-40℃的温度条件下发酵11个月，得到没有臭味、碎饲料，含有酒味且均匀、稀薄的有机肥料。
表1复合肥、EM菌有机肥和屎肠球菌复合菌群有机肥中的钾、磷、氮含量
| 钾含量 | 磷含量 | 氮含量 | |
| 复合肥 | 17% | 22% | 16% |
| EM菌有机肥 | 18.2% | 26% | 19.3% |
| 屎肠球菌复合菌群有机肥 | 19.3% | 35.1% | 22.6% |
实施例2：
采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，包括以下步骤：
①准备鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液（Enterococcus faecium Anp01）和酵母菌原液，所述屎肠球菌Anp01原液含有的活菌数不低于2×108CFU/g，所述酵母菌原液含有的活菌数不低于5×108CFU/g；所述鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液和酵母菌原液的重量分别是8000g，1g和1g；
②将步骤①称取的屎肠球菌Anp01原液溶解在120g河水中，制成屎肠球菌Anp01原液稀释液；
③将步骤①称取的酵母菌原液其溶解在120g井水中，制成酵母菌原液稀释液；
④将步骤②制备的屎肠球菌Anp01原液稀释液和步骤③制备的酵母菌原液稀释液在35-40℃的温度条件下发酵24小时；
⑤将鲜湿粪便和步骤④中发酵好的屎肠球菌Anp01原液稀释液、酵母菌原液稀释液混合，搅拌均匀，得到发酵混合原料；将发酵混合原料密封，调整pH为5.5-7.0，在25-40℃的温度条件下发酵10个月，得到没有臭味、碎饲料，含有酒味且均匀、稀薄的有机肥料。
表2复合肥、EM菌有机肥和屎肠球菌复合菌群有机肥中的钾、磷、氮含量
| 钾含量 | 磷含量 | 氮含量 | |
| 复合肥 | 17% | 22% | 16% |
| EM菌有机肥 | 18.2% | 26% | 19.3% |
| 屎肠球菌复合菌群有机肥 | 19.3% | 35.1% | 22.6% |
实施例3：
采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，包括以下步骤：
①准备鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液（Enterococcus faecium Anp01）和酵母菌原液，所述屎肠球菌Anp01原液含有的活菌数不低于2×108CFU/g，所述酵母菌原液含有的活菌数不低于5×108CFU/g；所述鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液和酵母菌原液的重量分别是12000g，1g和1g；
②将步骤①称取的屎肠球菌Anp01原液溶解在80g河水中，制成屎肠球菌Anp01原液稀释液；
③将步骤①称取的酵母菌原液其溶解在80g井水中，制成酵母菌原液稀释液；
④将步骤②制备的屎肠球菌Anp01原液稀释液和步骤③制备的酵母菌原液稀释液在35-40℃的温度条件下发酵24小时；
⑤将鲜湿粪便和步骤④中发酵好的屎肠球菌Anp01原液稀释液、酵母菌原液稀释液混合，搅拌均匀，得到发酵混合原料；将发酵混合原料密封，调整pH为5.5-7.0，在25-40℃的温度条件下发酵11个月，得到没有臭味、碎饲料，含有酒味且均匀、稀薄的有机肥料。
表3复合肥、EM菌有机肥和屎肠球菌复合菌群有机肥中的钾、磷、氮含量
| 钾含量 | 磷含量 | 氮含量 | |
| 复合肥 | 17% | 22% | 16% |
| EM菌有机肥 | 18.2% | 26% | 19.3% |
| 屎肠球菌复合菌群有机肥 | 19.3% | 35.1% | 22.6% |
Claims (4)
1.采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
① 准备鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液（Enterococcus faecium Anp01）和酵母菌原液，所述屎肠球菌Anp01原液含有的活菌数不低于2×108 CFU/g，所述酵母菌原液含有的活菌数不低于5×108 CFU/g；所述鲜湿粪便、屎肠球菌Anp01原液和酵母菌原液的重量比为8000～12000:1:1；
② 按照步骤①所述的鲜湿粪便和屎肠球菌Anp01的重量比，称取适量的屎肠球菌Anp01原液，将其溶解在水中，制成屎肠球菌Anp01原液稀释液；所述屎肠球菌Anp01原液和水的重量比为1:80～120；
③ 按照步骤①所述的鲜湿粪便和酵母菌的重量比，称取适量的酵母菌原液，将其溶解在水中，制成酵母菌原液稀释液；所述酵母菌原液和水的重量比为1:80～120；
④ 将步骤②制备的屎肠球菌Anp01原液稀释液和步骤③制备的酵母菌原液稀释液在35-40℃的温度条件下发酵12～24小时；
⑤ 将鲜湿粪便和步骤④中发酵好的屎肠球菌Anp01原液稀释液、酵母菌原液稀释液混合，搅拌均匀，得到发酵混合原料；将发酵混合原料密封，在25～40℃的温度条件下发酵直至没有臭味、碎饲料，含有酒味且均匀、稀薄，即得到发酵好的有机肥料。
2.根据权利要求1所述的采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，其特征在于：所述步骤②和步骤③中的水为井水、河水或放置24小时后的自来水。
3.根据权利要求1所述的采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，其特征在于：所述步骤⑤中的发酵混合原料在发酵开始时的pH为5.5～7.0。
4.根据权利要求1所述的采用屎肠球菌复合菌群发酵粪便生产有机肥料的工艺，其特征在于：所述步骤⑤中的发酵时间为10～11个月。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109182203A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-01-11 | 丁振煜 | 分解粪便的微生物菌群及粪便处理方法 |
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2013
- 2013-10-07 CN CN201310470179.2A patent/CN104513071A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN109182203A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-01-11 | 丁振煜 | 分解粪便的微生物菌群及粪便处理方法 |
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