CN105130525A - 秸秆生物有机肥的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种秸秆生物有机肥的制备方法，制备方法如下：（1）将豆粕、花生粕、菜籽粕三种粕类固体煮沸固液分离冷却，将粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西均匀混合，密封；（2）将秸秆粉碎后与发酵物料a混合发酵；（3）将EM原液与糖蜜溶于水制备EM发酵液，（4）将发酵物料b与EM发酵液混合后发酵，发酵采用梯度发酵法。本发明的秸秆生物有机肥，充分利用农田秸秆废弃物，发酵技术简便高效，且EM有机肥具有较好的肥效，可以代替化肥，减少化肥给环境带来的污染，同时也减少秸秆燃烧带来的空气污染，还可在一定程度上改善土壤的结构，特别是改善因大量使用化肥造成的土壤板结。

Description

秸秆生物有机肥的制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用微生物活菌对废物秸秆进行发酵进而生成有机肥的制备方法，属农业微生物领域。
背景技术
化学肥料是农业生产最基础而且是最重要的物质投入之一，长期施用造成土壤板结，营养失调，加速土壤酸化，降低土壤中微生物的活性，物质难以转化及降解。土壤板结是指土壤表层因缺乏有机质,结构不良,在灌水或降雨等外因作用下结构破坏、土料分散,而干燥后受内聚力作用使土面变硬。
生物有机肥是农业部和国家质量监督检验检疫总局重点推荐的新型肥料，肥效持久，成本低，无公害，是优质无公害农产品生产的必备生产资料。秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称。随着农业生产的发展，粮食产量大幅提高，秸秆数量也多，加之省柴节煤技术的推广，烧煤和使用液化气的普及，使农村中有大量富余秸秆。由于从前农业生产水平低、产量低，秸秆数量少，秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜，大部分都作燃料烧掉了，污染了环境，还浪费了资源，秸秆本身具有很大的利用价值，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：利用EM微生物有效菌群对秸秆进行发酵处理，制备一种富含有益微生物和有机质的有机肥料，在一定程度上解决秸秆处理难的问题，而且生产出来的有机肥简单高效，充分有效的利用秸秆资源，维护农田生态的可持续发展。
本发明提供的一种秸秆生物有机肥的制备方法，制备方法如下：
（1）将豆粕、花生粕、菜籽粕三种粕类固体煮沸20-30分钟，豆粕、花生粕、菜籽粕与水的重量比例是5-9：3-5：2-3：20，固液分离冷却，液体为粕类营养液；将粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西均匀混合，密封发酵2-3天；发酵完成后得发酵物料a，粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西的重量比为25-45：30-35：10-16：2-5；
（2）将秸秆粉碎后与发酵物料a混合，重量比为100:10-15，发酵15-23小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们首次重量的1/3-1/2；
发酵25-30小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们上次加入量的1/3-1/2；同时，加入动物粪便搅拌均匀，继续发酵50-65小时得发酵物料b，动物粪便的重量为秸秆总重量的1/5-1/4；
（3）将EM原液与糖蜜溶于水制备EM发酵液，EM原液：糖蜜：水的重量比3.5-4.5：0.5：10；
（4）将发酵物料b与EM发酵液混合后发酵，发酵采用梯度发酵法，具体为：
将EM发酵液均匀喷洒在发酵物料b，边喷边翻，发酵物料b：EM发酵液的重量比=100：13-16，密封厌氧发酵3天，发酵温度35-37摄氏度；取第一次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，有氧发酵3天，发酵温度30-32摄氏度；取第二次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，密封厌氧发酵2天，发酵温度35-37摄氏度。
优选的，在梯度发酵过程中，每次喷洒EM发酵液时，同时喷洒步骤（1）制备分离粕类营养液，粕类营养液的重量为喷洒EM发酵液的重量的3-5倍。步骤（1）中密封发酵的温度是37-42摄氏度。
本发明中步骤（2）中秸秆是玉米秸秆和小麦秸秆的混合。本发明提供了一种玉米秸秆和小麦秸秆的最佳重量范围比例是10:3-5。更进一步的，玉米秸秆和小麦秸秆的重量比为10:4。农作物的秸秆种类很多，申请人研究发现，玉米秸秆和小麦秸秆在制备有机肥上的效果较好，二者混合使用效果更佳。
本发明中的步骤（2）中动物粪便是鸡粪、猪粪等常见畜禽粪便。
同时，在喷洒豆粕大豆水的同时，可以同时加入微生物培养基，微生物培养基的重量是加入的豆粕水的0.5-0.8倍。本发明提供一种微生物培养基的组成，包括蒸熟的马铃薯、琼脂、葡萄糖和麦麸。它们之间的重量比是3-5:1:1:2-7。在喷洒豆粕大豆水的时候将培养基均匀撒在发酵物料上，混合均匀。
更进一步的，在步骤（1）中发酵制备发酵物料a的过程中，也可以加入本发明提供的微生物培养基，加入的微生物培养基的总量与粕类固体的重量比为5-9：25-45。即：粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西、微生物培养基的重量比为25-45：30-35：10-16：2-5：5-9。
本发明的EM波卡西由爱睦乐环保生物技术（南京）有限公司生产提供，是以米糠，麦麸，秸秆等为原料，加入糖蜜和水密封发酵而成的固体EM产品。
EM原液由爱睦乐环保生物技术（南京）有限公司生产提供，是由光合菌类、乳酸菌类、酵母菌类等三大菌群的多属多种微生物组成，通过发酵工艺将上述好氧及厌氧微生物混合培养，各微生物在其生长过程中产生有用物质及其分泌物，通过互生共长关系形成一个结构稳定、功能广泛的具有多种多样微生物群落的生物菌群。其中活菌数每毫升不少于一亿个，pH不小于3.5，颜色是黄褐色的半透明液体，气味为较浓酸味。
本发明的有益效果：
本发明的秸秆生物有机肥，充分利用农田秸秆废弃物，发酵技术简便高效，且EM有机肥具有较好的肥效，可以代替化肥，减少化肥给环境带来的污染，同时也减少秸秆燃烧带来的空气污染，还可在一定程度上改善土壤的结构，特别是改善因大量使用化肥造成的土壤板结。
主要优点和效果如下：
（1）本发明制备的有机肥具有良好的孔性和透气排水性，在土壤中持水效果好，生产简便，使用简便。
（2）本发明制备的有机肥所利用的秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，天然原料发酵生产的有机肥接近作物生长发育所需，比市场购买的肥料肥力更佳，更易被吸收。
（3）本发明制备的有机肥对环境产生的不利因素极小，比化肥更加安全。
（4）本发明制备有机肥的发酵过程简单易操作，经济成本低，而且发酵效果好，获得的有机肥中微生物的含量高，有机肥中有效活菌数（CFU）达到2.5-3.8亿/克。
（5）本发明的有机肥中富含大量微生物，使用后对改良土壤板结具有显著的效果。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种秸秆生物有机肥的制备方法，制备方法如下：
（1）将豆粕、花生粕、菜籽粕三种粕类固体煮沸20分钟，豆粕、花生粕、菜籽粕与水的重量比例是5：3：2：20，固液分离冷却，液体为粕类营养液；将粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西均匀混合，密封发酵2天；发酵完成后得发酵物料a，粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西的重量比为25：30：10：2；
（2）将秸秆粉碎后与发酵物料a混合，重量比为100:10，发酵15小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们首次重量的1/3；
发酵25小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们上次加入量的1/3；同时，加入动物粪便搅拌均匀，继续发酵50小时得发酵物料b，动物粪便的重量为秸秆总重量的1/5；
（3）将EM原液与糖蜜溶于水制备EM发酵液，EM原液：糖蜜：水的重量比3.5：0.5：10；
（4）将发酵物料b与EM发酵液混合后发酵，发酵采用梯度发酵法，具体为：
将EM发酵液均匀喷洒在发酵物料b，边喷边翻，发酵物料b：EM发酵液的重量比=100：13，密封厌氧发酵3天，发酵温度35摄氏度；取第一次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，有氧发酵3天，发酵温度30摄氏度；取第二次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，密封厌氧发酵2天，发酵温度35摄氏度。
在梯度发酵过程中，每次喷洒EM发酵液时，同时喷洒步骤（1）制备分离粕类营养液，粕类营养液的重量为喷洒EM发酵液的重量的3倍。步骤（1）中密封发酵的温度是37摄氏度。
本实施例中步骤（2）中秸秆是玉米秸秆和小麦秸秆的混合。玉米秸秆和小麦秸秆的重量比为10:4。步骤（2）中动物粪便是鸡粪、猪粪等常见畜禽粪便。
实施例2
本实施例提供的秸秆生物有机肥的制备方法，制备方法如下：
（1）将豆粕、花生粕、菜籽粕三种粕类固体煮沸30分钟，豆粕、花生粕、菜籽粕与水的重量比例是9：5：3：20，固液分离冷却，液体为粕类营养液；将粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西均匀混合，密封发酵3天；发酵完成后得发酵物料a，粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西的重量比为45：35：16：5；
（2）将秸秆粉碎后与发酵物料a混合，重量比为100:15，发酵23小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们首次重量的1/2；
发酵30小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们上次加入量的1/2；同时，加入动物粪便搅拌均匀，继续发酵65小时得发酵物料b，动物粪便的重量为秸秆总重量的1/4；
（3）将EM原液与糖蜜溶于水制备EM发酵液，EM原液：糖蜜：水的重量比4.5：0.5：10；
（4）将发酵物料b与EM发酵液混合后发酵，发酵采用梯度发酵法，具体为：
将EM发酵液均匀喷洒在发酵物料b，边喷边翻，发酵物料b：EM发酵液的重量比=100：16，密封厌氧发酵3天，发酵温度37摄氏度；取第一次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，有氧发酵3天，发酵温度32摄氏度；取第二次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，密封厌氧发酵2天，发酵温度37摄氏度。
在梯度发酵过程中，每次喷洒EM发酵液时，同时喷洒步骤（1）制备分离粕类营养液，粕类营养液的重量为喷洒EM发酵液的重量的5倍。步骤（1）中密封发酵的温度是42摄氏度。
步骤（2）中秸秆是玉米秸秆和小麦秸秆的混合。玉米秸秆和小麦秸秆的重量比为10:4。动物粪便是鸡粪、猪粪等常见畜禽粪便。
同时，在喷洒豆粕大豆水的同时，同时加入微生物培养基，微生物培养基的重量是加入的豆粕水的0.5倍。本实施例提供一种微生物培养基的组成，包括蒸熟的马铃薯、琼脂、葡萄糖和麦麸。它们之间的重量比是3:1:1:4。在喷洒豆粕大豆水的时候将培养基均匀撒在发酵物料上，混合均匀。
更进一步的，在步骤（1）中发酵制备发酵物料a的过程中，也加入本发明提供的微生物培养基，加入的微生物培养基的总量与粕类固体的重量比为5：45。即：粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西、微生物培养基的重量比为45：35：16：5：5。
实施例3
本实施例提供的秸秆生物有机肥的制备方法，制备方法如下：
（1）将豆粕、花生粕、菜籽粕三种粕类固体煮沸26分钟，豆粕、花生粕、菜籽粕与水的重量比例是7：4：3：20，固液分离冷却，液体为粕类营养液；将粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西均匀混合，密封发酵3天；发酵完成后得发酵物料a，粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西的重量比为35：33：14：4；
（2）将秸秆粉碎后与发酵物料a混合，重量比为100:13，发酵21小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们首次重量的5/12；
发酵28小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们上次加入量的5/12；同时，加入动物粪便搅拌均匀，继续发酵60小时得发酵物料b，动物粪便的重量为秸秆总重量的1/4；
（3）将EM原液与糖蜜溶于水制备EM发酵液，EM原液：糖蜜：水的重量比4：0.5：10；
（4）将发酵物料b与EM发酵液混合后发酵，发酵采用梯度发酵法，具体为：
将EM发酵液均匀喷洒在发酵物料b，边喷边翻，发酵物料b：EM发酵液的重量比=100：15，密封厌氧发酵3天，发酵温度36摄氏度；取第一次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，有氧发酵3天，发酵温度31摄氏度；取第二次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，密封厌氧发酵2天，发酵温度36摄氏度。
在梯度发酵过程中，每次喷洒EM发酵液时，同时喷洒步骤（1）制备分离粕类营养液，粕类营养液的重量为喷洒EM发酵液的重量的4倍。步骤（1）中密封发酵的温度是40摄氏度。
步骤（2）中秸秆是玉米秸秆和小麦秸秆的混合。玉米秸秆和小麦秸秆的重量比为10:4。动物粪便是鸡粪、猪粪等常见畜禽粪便。
同时，在喷洒豆粕大豆水的同时，同时加入微生物培养基，微生物培养基的重量是加入的豆粕水的0.6倍。本实施例提供一种微生物培养基的组成，包括蒸熟的马铃薯、琼脂、葡萄糖和麦麸。它们之间的重量比是4:1:1:5。在喷洒豆粕大豆水的时候将培养基均匀撒在发酵物料上，混合均匀。
更进一步的，在步骤（1）中发酵制备发酵物料a的过程中，也加入上述微生物培养基，加入的微生物培养基的总量与粕类固体的重量比为7：35。即：粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西、微生物培养基的重量比为35：33：14：4：7。
实施例4田间试验
以本发明实施例3制备的生物有机肥进行小麦田间试验。
对照组：普通复合肥：氮磷钾复合肥；试验组：实施例1制备的生物有机肥。
实验方法：选试验田种植冬小麦，两组肥料分别处理的试验田面积均10亩地，每组试验田肥料的使用量均为40kg，其他种植条件完全相同；同时收获小麦，测定小麦亩产量以及增产率；同时检测小麦穗粒数、千粒重。
通过比较发现，试验组小麦穗粒数、千粒重以及亩产量明显高于对照组，具备统计学意义。
组别 穗粒数 千粒重 亩产量（公斤）
试验组 25.1 43.9 459.7
对照组 34.2 49.3.6 495.2
另外，通过使用本发明的有机肥，田地中的土壤板结现象有了明显的改善。农田使用本发明的有机肥，并且田地休整2-3季的作物，可以彻底改良土壤板结现象。

Claims (3)

1.一种秸秆生物有机肥的制备方法，其特征在于，制备方法如下：
（1）将豆粕、花生粕、菜籽粕三种粕类固体煮沸20-30分钟，豆粕、花生粕、菜籽粕与水的重量比例是5-9：3-5：2-3：20，固液分离冷却，液体为粕类营养液；将粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西均匀混合，密封发酵2-3天；发酵完成后得发酵物料a，粕类固体、粕类营养液、玉米秸秆粉末、EM波卡西的重量比为25-45：30-35：10-16：2-5；
（2）将秸秆粉碎后与发酵物料a混合，重量比为100:10-15，发酵15-23小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们首次重量的1/3-1/2；
发酵25-30小时，发酵完成后，继续加入秸秆粉碎后与发酵物料a搅拌均匀，加入的量分别为它们上次加入量的1/3-1/2；同时，加入动物粪便搅拌均匀，继续发酵50-65小时得发酵物料b，动物粪便的重量为秸秆总重量的1/5-1/4；
（3）将EM原液与糖蜜溶于水制备EM发酵液，EM原液：糖蜜：水的重量比3.5-4.5：0.5：10；
（4）将发酵物料b与EM发酵液混合后发酵，发酵采用梯度发酵法，具体为：
将EM发酵液均匀喷洒在发酵物料b，边喷边翻，发酵物料b：EM发酵液的重量比=100：13-16，密封厌氧发酵3天，发酵温度35-37摄氏度；取第一次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，有氧发酵3天，发酵温度30-32摄氏度；取第二次EM发酵液重量的一半，喷洒在发酵物料b上，边喷边翻，密封厌氧发酵2天，发酵温度35-37摄氏度。
2.根据权利要求1所述的秸秆生物有机肥的制备方法，其特征在于，在梯度发酵过程中，每次喷洒EM发酵液时，同时喷洒步骤（1）制备分离粕类营养液，粕类营养液的重量为喷洒EM发酵液的重量的3-5倍。
3.根据权利要求1或2所述的秸秆生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤（1）中密封发酵的温度是37-42摄氏度。
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