CN104529571A - 一种以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，通过植物纤维、家禽粪便、微生物菌种和蚯蚓制作而成，生产的有机肥能显著改善土壤肥力，疏松土壤，而且生产过程简单、方便、成本低，并能为农民带来蚯蚓等副产品。
Description
技术领域
本发明属于有机肥制作领域，尤其涉及一种以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺。
背景技术
化肥的使用甚至滥用，导致土地板结、土壤肥力退化等一系列严重的问题。因此，目前发展有机肥，有机肥中不仅含有植物必需的大量元素、微量元素，还含有丰富的有机养分，有机肥是最全面的肥料。有机肥料施入土壤后，有机质能有效地改善土壤理化状况和生物特性，熟化土壤，增强土壤的保肥供肥能力和缓冲能力，为作物的生长创造良好的土壤条件。有机肥料含有丰富的有机物和各种营养元素，可为农作物提供营养。有机肥腐解后，为土壤微生物活动提供能量和养料，促进微生物活动，加速有机质分解，产生的活性物质等能促进作物的生长和提高农产品的品质。有机肥的使用可以减少或完全替代化肥使用，成为当前肥料领域的热点。
目前，有机肥的制作领域中，常规使用微生物菌种对秸秆和家禽粪便进行发酵及时进行制作，如CN101774858A公开的一种有机生物肥，CN102674916A公开的一种环保型生物有机肥和CN102491849A公开的一种生物肥料，还有既使用微生物菌种进行发酵，又使用蚯蚓进行疏松和代谢处理的有机肥，如CN103087968A公开的一种有机肥料的生产技术，具体提供了菌剂，其包括放线菌、酵母、芽胞杆菌、乳杆菌和光合细菌，能用于生产肥料，尤其是联合蚯蚓生产蚯蚓菌肥。但是该技术是先用蚯蚓处理秸秆和家禽粪便，然后在通过微生物发酵处理，其生产周期长(2～11个月)。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，原料选自植物纤维、家禽粪便、微生物菌种和蚯蚓，其中：
植物纤维有很多，分为四大类：种子纤维、韧皮纤维、叶纤维和果实纤维，考虑到本发明有机肥的使用领域，优选为与农作物生产所需要的元素及元素含量相近的农作物茎叶或米糠；
家禽粪便优选为鸡粪和/或猪粪和/或牛粪，家禽粪便有很多，比如猪、牛、羊、兔、鸡等的粪便，本发明家禽粪便选择比较常见的鸡粪和/或猪粪和/或牛粪作为制作有机肥的原料，一方便是这些家禽的养殖较为普遍，家禽粪便的量也比较多，可以就地取材，减少了原材料的购买和运输成本；同时这几种粪便的含水量较大，便于后续的微生物发酵，同时这几种粪便中也含有大量的对制作有机肥有益的微生物，选择这几种粪便，可以使制成的有机肥肥效更高；
进一步的，本发明中的家禽粪便组成优选为鸡粪、猪粪和牛粪，在有机肥的应用领域中，一般都是对农作物的施肥，故此在原材料选择上，最好按照农作物对各营养元素需求量进行选择，在本发明的家禽粪便中，鸡和猪都是吃粮食的，其粪便的各元素的含量比例与农作物生长所需要的各营养元素非常的接近，故此在选择家禽粪便时，其重量比：鸡粪：猪粪：牛粪＝0～3：1～5：1～2，更优选重量比为：1：3：1，选择猪粪较多，牛粪较少，选择鸡粪少的原因是鸡粪的产量较低，使用量过多会造成成本增加；
微生物菌种优选为沟诺卡氏菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热地衣芽孢杆菌和酿酒酵母；微生物菌种数量众多，但是共生时能否形成稳定的活菌配比，则难以预料，本发明人经过艰苦的努力，从大量微生物中选择出以上5种，它们不但对各批次的家禽粪便的适应性好，能够稳定发酵生产有机肥，而且互相没有拮抗，能形成稳定的配比。具体的菌种可以由本领域技术人员通过常规菌种鉴定分离方法方便地从自然界分离得到的，但是为了便于控制发酵生产质量，优选采用的菌种是所属菌的模式种或常见的菌种，如可通过商业渠道公开购买的菌种，如可通过国内外菌种培养公司购买，也可通过生物材料保藏中心(如，国内的CGMCC和CCTCC、以及美国的ATCC等)购买，更优选不同的菌种以覆盖适应在各种环境范围中的发酵。
在上述微生物菌种选择中，各菌种的配比是稳定的，在本文中，(配比)“稳定”具有微生物学领域的技术人员所能认可的稳定程度，即数量级程度的稳定；优选其中的沟诺卡氏菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热地衣芽孢杆菌和酿酒酵母的活菌数量比为：100～300：300～1200：100～500：50～100：50～150；更优选沟诺卡氏菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热地衣芽孢杆菌和酿酒酵母的活菌数量比为：200：800：300：100；
蚯蚓在动物分类学上属于环节动物门、寡毛纲的动物，主要分为陆栖和水栖两大类，全世界有两千种，在我国有一百五十多种，分布在全国各地，在本发明中优选繁殖速度快、蚯蚓粪便肥效高的赤子爱胜蚓；所述的赤子爱胜蚓属于正蚓科，爱胜蚓属。商品名北星2号、太平2号。其特征为：体长35一130毫米，体宽3一5毫米。体节80一110个。口前叶为上叶的，背孔自IV一V(有时V一VI)节间始。环带位于XXIV,XXV,XXVI一XXXII节。性隆脊位于XX VIII一XXX节。刚毛紧密对生。在IX一XII节的生殖隆起上有一些刚毛环绕，常在XXIV一XX XII节环绕a和b毛。雄孔在XV节，有大腺乳突。贮精囊4对，在IX-XII节。受精囊2对，有管，开口在IX一X和X一XI节间背中线附近。身体呈圆柱形，体色多样，一般为紫色、红色、暗淡色或淡红褐色。
其制作工艺包括以下步骤：
(1)先将植物纤维用70KPa～120KPa的高压锅进行蒸煮10～30min，然后将其粉粹成30～80目的粉末，优选粉粹成50目的粉末，若植物纤维为农作物茎叶或者其他植物的茎叶，应先切成5～10cm长然后在进行高压锅蒸煮；相比较与常规技术如公开号为CN101774858A和CN102674916A的有机肥制作工艺，本工艺的区别点在于：对植物纤维先进行高温灭菌，杀死植物纤维中有致使植物细胞坏死、腐烂和枯萎的病菌，避免影响农作物的生长，同时高温处理植物纤维，可以破坏植物细胞壁，可以加快微生物发酵和处理的时间，相应地减少生产成本；
(2)对微生物菌种用基料进行扩大培养，微生物菌种与基料的混合比例为：1：100，基料优选为用步骤(1)的处理的粉末、猪粪和蛋白胨，其优选重量比为：1～3：1～2：4～8，更优选为：2：1：5；培养时保持湿度50～60％，温度22～30℃，培养时间为5～10天；优选湿度为55％，温度为25℃，培养时间8天；微生物菌种通过市场上购买，而购买的微生物菌种大多都处于休眠状态，以及购买的微生物菌种数量太少，如果直接使用在有机肥的微生物处理和发酵中，其见效慢；故此需要微生物进行扩大培养；
(3)将步骤(1)制成的植物纤维粉末、上述描述的家禽粪便混合，和步骤(2)扩大培养的微生物菌种混合均匀得到混合物，混合比例为每立方米植物纤维粉末混合50～100kg家禽粪便和1～10kg扩大培养的微生物菌种，进一步的优选：混合比例为每立方米植物纤维粉末混合80kg家禽粪便和8kg扩大培养的微生物菌种；
(4)每隔1天对混合物进行翻料一次，将并堆放成1～1.5m高，发酵时间为20～50天，优选发酵时间为36天，植物纤维进过煮熟和粉粹后的混合物，其接种后微生物大量繁殖，并产生大量的热，混合物的温度达到60～75℃，需要每天对混合物进行翻料，以避免温度过高烧死微生物菌种；
(5)将混合物摊放至10～50cm高，保证混合物的温度降低至室温，将蚯蚓洒在混合物的表面，然后在洒一层混合物，蚯蚓的密度为1000～10000条/吨，优选为5000条/吨；然后在喷洒清水，保证混合物的湿度在35～70％，优选湿度为50％；保证温度为15～25℃，培养10～28天；优选温度为20℃，优选培养16天，通过此前的微生物处理煮熟的植物纤维得到的混合物，其蚯蚓的消化吸收能力和繁殖能力得到增强，同时增加蚯蚓产蚯蚓粪量，增加有机肥肥效；
(6)将步骤(5)处理的混合物通过筛分法将蚯蚓筛选出，筛选出蚯蚓直接使用下批次有机肥制作工艺中，混合物直接使用在田地中或者通过造粒、烘干和包装销售。
本发明的有益效果在于：生产的有机肥能显著改善土壤肥力，疏松土壤，而且生产过程简单、方便、成本低，并能为农民带来蚯蚓等副产品。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供了一种以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，原料选自植物纤维、家禽粪便、微生物菌种和蚯蚓，其中：
植物纤维优选为农作物茎叶或米糠，
家禽粪便优选为鸡粪和/或猪粪和/或牛粪，其组成优选为鸡粪、猪粪和牛粪，其重量比：鸡粪：猪粪：牛粪＝0～3：1～5：1～2，更优选重量别为：1：3：1，
微生物菌种优选为沟诺卡氏菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热地衣芽孢杆菌和酿酒酵母，其活菌数量比为：100～300：300～1200：100～500：50～100：50～150；更优选活菌数量比为：200：800：300：100；
蚯蚓优选为赤子爱胜蚓；
其制作工艺包括以下步骤：
(1)先将植物纤维用70KPa～120KPa的高压锅进行蒸煮10～30min，然后将其粉粹成30～80目的粉末，优选粉粹成50目的粉末，若植物纤维为农作物茎叶或者其他植物的茎叶，应先切成5～10cm长然后在进行高压锅蒸煮；
(2)对微生物菌种用基料进行扩大培养，微生物菌种与基料的混合比例为：1：100，基料优选为用步骤(1)的处理的粉末、猪粪和蛋白胨，其优选重量比为：1～3：1～2：4～8，更优选为：2：1：5；培养时保持湿度50～60％，温度22～30℃，培养时间为5～10天；优选湿度为55％，温度为25℃，培养时间8天；
(3)将步骤(1)制成的植物纤维粉末、上述描述的家禽粪便混合，和步骤(2)扩大培养的微生物菌种混合均匀得到混合物，混合比例为每立方米植物纤维粉末混合50～100kg家禽粪便和1～10kg扩大培养的微生物菌种，进一步的优选：混合比例为每立方米植物纤维粉末混合80kg家禽粪便和8kg扩大培养的微生物菌种；
(4)每隔1天对混合物进行翻料一次，发酵时间为20～50天，优选发酵时间为36天；
(5)将混合物摊放至10～50cm，保证混合物的温度降低至室温，将蚯蚓洒在混合物的表面，然后在洒一层混合物，蚯蚓的密度为1000～10000条/吨，优选为5000条/吨；然后在喷洒清水，保证混合物的湿度在35～70％，优选湿度为50％；保证温度为15～25℃，优选温度为20℃；培养10～28天，优选培养16天；
(6)将步骤(5)处理的混合物通过筛分法将蚯蚓筛选出，筛选出蚯蚓直接使用下批次有机肥制作工艺中，混合物直接使用在田地中或者通过造粒、烘干和包装销售。
进过检测，以上方法生产的有机肥，其有机质含量(干基)>60％，总氮(以N计，干基)>5％，总磷(以P2O5计，干基)>6.5％，总钾(以K2O计，干基)>4.5％，并符合标准NY884-2002的各项生物肥料的检验指标。
Claims (8)
1.一种以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，其特征在于：原料选自植物纤维、家禽粪便、微生物菌种和蚯蚓，其制作工艺包括以下步骤：
(1)先将植物纤维用70KPa～120KPa的高压锅进行蒸煮10～30min，然后将其粉粹成30～80目的粉末，优选粉粹成50目的粉末，若植物纤维为农作物茎叶或者其他植物的茎叶，应先切成5～10cm长然后在进行高压锅蒸煮；
(2)对微生物菌种用基料进行扩大培养，微生物菌种与基料的混合比例为：1：100，基料为用步骤(1)的处理的粉末、猪粪和蛋白胨，其重量比为：1～3：1～2：4～8，培养时保持湿度50～60％，温度22～30℃，培养时间为5～10天；优选湿度为55％；
(3)将步骤(1)制成的植物纤维粉末、上述描述的家禽粪便混合，和步骤(2)扩大培养的微生物菌种混合均匀得到混合物，混合比例为每立方米植物纤维粉末混合50～100kg家禽粪便和1～10kg扩大培养的微生物菌种；
(4)每隔1天对混合物进行翻料一次，发酵时间为20～50天，优选发酵时间为36天；
(5)将混合物摊放至10～50cm，保证混合物的温度降低至室温，将蚯蚓洒在混合物的表面，然后在洒一层混合物，蚯蚓的密度为1000～10000条/吨，然后在喷洒清水，保证混合物的湿度在35～70％，优选湿度为50％；保证温度为15～25℃；
(6)将步骤(5)处理的混合物通过筛分法将蚯蚓筛选出，筛选出蚯蚓直接使用下批次有机肥制作工艺中，混合物直接使用在田地中或者通过造粒、烘干和包装销售。
2.如权利要求1所述的以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，其特征在于：植物纤维优选为农作物茎叶或米糠。
3.如权利要求1所述的以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，其特征在于：家禽粪便优选为鸡粪和/或猪粪和/或牛粪，其组成优选为鸡粪、猪粪和牛粪，其重量比：鸡粪：猪粪：牛粪＝0～3：1～5：1～2，更优选重量比为：1：3：1。
4.如权利要求1所述的以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，其特征在于：微生物菌种优选为沟诺卡氏菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热地衣芽孢杆菌和酿酒酵母，其活菌数量比为：100～300：300～1200：100～500：50～100：50～150；更优选活菌数量比为：200：800：300：100。
5.如权利要求1所述的以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，其特征在于：蚯蚓优选为赤子爱胜蚓。
6.如权利要求1所述的以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，其特征在于：所述的步骤(2)的基料为用步骤(1)的处理的粉末、猪粪和蛋白胨，其重量比为：2：1：5，培养时保持湿度为55％，温度为25℃，培养时间8天。
7.如权利要求1所述的以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，其特征在于：所述的步骤(3)的混合比例为每立方米植物纤维粉末混合80kg家禽粪便和8kg扩大培养的微生物菌种。
8.如权利要求1所述的以微生物菌种和蚯蚓双重处理的有机肥制作工艺，其特征在于：所述的步骤(5)蚯蚓的密度为5000条/吨；湿度为50％；保证为20℃；培养16天。
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