CN106007830A - 一种粪肥发酵复合菌液及其应用 - Google Patents

一种粪肥发酵复合菌液及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粪肥发酵复合菌液，所述复合菌液中包括重量比为1～3:1～3:1～2:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂。每毫升复合菌液中含有EM菌、蜡样芽胞杆菌和解磷解钾固氮菌的活菌总数为107～109CFU。本发明通过选用合适的菌群进行配比，对粪肥发酵处理效果好。还公开了复合菌液的用途，即用于对牲畜粪、家禽粪、人粪进行发酵处理得到粪肥，所述复合菌液的添加量为总物料重量的0.5～4％。利用本发明的复合菌液对粪进行发酵，得到的粪肥有效氮、有效磷、有效钾和有机质含量均得到有效释放，易于植物吸收。

Description

一种粪肥发酵复合菌液及其应用
技术领域
本发明属于养殖废弃物利用领域，涉及到粪肥发酵复合菌液，具体涉及到粪肥发酵复合菌液在粪肥发酵中的应用，并且还涉及粪肥发酵的方法。
背景技术
我国是养鸡大国，在满足居民日常动物蛋白，保证禽产品稳定供给，促进农民增收等方面，都发挥着极其重要作用。改革开放以来，我国的养鸡业，取得了举世瞩目的成就，无论从养殖规模、数量和技术水平，都有了很大提高。然而，我国养鸡业在集约化、现代化迅猛推进的同时，农村的产业结构和务农方式也发生了重大转变，使得养鸡业的发展与环境污染之间的矛盾日益凸显。特别是，现阶段农业耕作施用的肥料被无机化肥主导替代以后，给家禽粪便的还田增加了极大难度，从而也引发了许多环境污染问题。根据中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所出版的畜禽产排污系数手册给出的排污参考计算公式和中国畜牧兽医协会2014年的中国禽业发展报告提供的家禽存、出栏量数据估算，2014年我国蛋鸡全年排粪量约为8.17亿吨，肉鸡约为11.35亿吨，如果再加上未纳入畜牧兽医协会调查报告内的其它小型养殖公司，数据将更为惊人。偌大的排污体量，若不能及时处理和消纳，实现可资源化综合利用，将会给生态环境带来了严重污染，甚至还威胁着人们的生产和生活。
鸡粪发酵堆肥是目前养殖场鸡粪无害化处理的最经济、有效的手段之一。但是，鸡粪肥料化的最大问题还是工艺和技术问题。传统的发酵堆肥方法是将鸡粪自然堆积发酵，但该方法耗时较长、占用空间较大、营养物质流失较多。另外，长期堆积，还易造成鸡粪里的病原微生物扩散、传播，渗透液还会污染土地和水源；而现代的许多发酵堆肥方式也存在许多问题，如对设备技术条件要求较高，发酵处理不够彻底等，难以在我国中小型规模养鸡公司推广实施。
发明内容
针对目前存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种粪肥发酵复合菌液，可以有效的对鸡粪进行发酵处理，进一步实现鸡粪的可资源化利用，减少养殖环境污染。
本发明的另一目的在于提供一种粪肥发酵复合菌液的用途，通过添加合适的复合菌液，从而达到快速对鸡粪进行发酵处理的目的。
本发明还提供了一种鸡粪的发酵处理方法，通过这种方法快速有效的对鸡粪进行发酵，并且处理后的粪肥营养价值高。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种粪肥发酵复合菌液，所述复合菌液中包括重量比为1～3:1～3:1～2:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂。
其中，每毫升复合菌液中含有EM菌、蜡样芽胞杆菌和解磷解钾固氮菌的活菌总数为107～109CFU。
优选地，所述复合菌液中包括重量比为2:2:1:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂。
其中，所述的发酵助剂可以为耗氧发酵助剂，也可以具体为金宝贝发酵助剂。
EM菌在土壤中极易生存繁殖，能够迅速形成占位优势，形成有益的微生物菌优势群落，从而控制病原微生物的繁殖和对作物的侵袭；蜡样芽胞肝菌能够解磷、解钾、疏松土壤、增加地力、促根壮苗；解磷解钾固氮菌可将土壤中不被农作物吸收的无效钾和无效磷，转化为可被农作物吸收利用的速效钾和速效磷，同时释效土壤中硅、锰、锌、钼等多种元素，提高营养水平；金宝贝发酵助剂属于国内首创的天然复合发酵菌剂，其原菌种取自长白山深山密林的土层之中，是由细菌、丝状菌、酵母、放线菌等多种天然有益微生物组成的菌群，它具有极强的发酵分解能力，对发酵条件要求相对宽松，发酵腐熟的周期短，臭气发生量少。
所述复合菌液用于对牲畜粪、家禽粪、人粪、秸秆或其它能够发酵处理的物料进行发酵处理得到粪肥，具体发酵处理时，所述复合菌液的添加量为待发酵物料重量的0.5～4％，优选为1～2％。其中，本发明所述的待发酵物料为需要发酵处理的物质。
利用所述复合菌液对鸡粪进行发酵处理的方法，包括如下步骤：
(1)建一个密封发酵池；优选地，发酵池的长3米、宽2米、高1.5米；
(2)将含水量为60～65％的鸡粪放置于发酵池内；
(3)在发酵池的鸡粪上撒入农作物秸秆粉，搅拌混匀；待农作物秸秆粉与鸡粪搅拌混匀后24小时，再按照前述的添加量均匀喷洒粪肥发酵复合菌液；
(4)然后覆上塑料膜进行厌氧发酵7天，厌氧发酵结束后，再揭开塑料膜进行耗氧发酵7天；
(5)待有氧发酵完成，物料充分腐熟、含水量控制在50％左右，转至鸡粪烘干房进行烘干，烘干后物料含水量控制在20％以内，即为有机肥半成品。
或者，所述的方法中的步骤(3)还可以为：发酵池内的鸡粪每堆积8～12厘米的高度，就将农作物秸秆粉平铺在鸡粪上并将鸡粪完全覆盖，再按照比例均匀喷洒粪肥发酵复合菌液，如果待发酵鸡粪量多，就继续在上述基础上层叠，也就是在喷洒了粪肥发酵复合菌液的农作物秸秆粉上再堆积8～12厘米的高度的鸡粪，将农作物秸秆粉平铺在鸡粪上并将鸡粪完全覆盖，再按照比例均匀喷洒粪肥发酵复合菌液，如此反复即可。
其中，优选地，所述农作物秸秆粉与粪的重量比为1～3:7～9，更优选地，所述农作物秸秆粉与粪的重量比为1:9。
本发明的有益效果是：
本发明通过选用合适的菌群进行配比，并且通过实验得出合适的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌配比，对粪肥发酵处理效果好。利用本发明的复合菌液对粪进行发酵，得到的粪肥有效氮、有效磷、有效钾和有机质含量均得到有效释放，易于植物吸收。
本发明的发酵方法，通过选用合适的复合菌液用量以及合适的农作物秸秆粉和鸡粪进行混合，得到的发酵产物质量较佳，并且时间较短。
本发明采用最底层为鸡粪、上面覆盖一层农作物秸秆粉，然后再在最上层喷洒复合菌液的方式，鸡粪衬底，农作物秸秆粉和发酵菌液后添加，以确保先期相对性的厌氧发酵条件，可以保证发酵更加充分彻底。
本发明通过鸡粪堆肥发酵，既达到了养殖场废弃物的“脱臭”、“灭菌”和“杀虫”等无害化处理效果，又快速简便地就地取材，变废为宝地获得了有机肥料，实现了废弃物的可资源化利用，保护了生态环境。
本发明的所有物料成分简单，容易获取，制作工艺简便，成本投入小，利于大规模推广应用。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。需要提到的是，本发明采用的发酵助剂包括金宝贝发酵助剂均购买自市场。
下面将通过具体实施例对本发明进行详细的描述。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
实施例1
一种粪肥发酵复合菌液，所述复合菌液中包括重量比为1:3:1:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和金宝贝发酵助剂。每毫升复合菌液中含有EM菌、蜡样芽胞杆菌和解磷解钾固氮菌的活菌总数为107CFU。
所述复合菌液用于对牲畜粪、家禽粪、人粪进行发酵处理得到粪肥，具体发酵处理时，所述复合菌液的添加量为待发酵物料重量的0.5％。
利用所述复合菌液对鸡粪进行发酵处理的方法，包括如下步骤：
(1)建一个密封发酵池；优选地，发酵池的长3米、宽2米、高1.5米；
(2)将含水量为60％的鸡粪放置于发酵池内；
(3)在发酵池的鸡粪上撒入农作物秸秆粉，(所述农作物秸秆粉与粪的重量比为2:8)，搅拌混匀；待物料与鸡粪搅拌混匀后24小时，再按照比例均匀喷洒粪肥发酵复合菌液；
(4)然后覆上塑料膜进行厌氧发酵7天，厌氧发酵结束后，再揭开塑料膜进行耗氧发酵7天；
(5)待有氧发酵完成，物料充分腐熟、含水量控制在50％左右，转至鸡粪烘干房进行烘干，烘干后物料含水量控制在20％以内，即为有机肥半成品。
实施例2
一种粪肥发酵复合菌液，所述复合菌液中包括重量比为3:1:1:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂。每毫升复合菌液中含有EM菌、蜡样芽胞杆菌和解磷解钾固氮菌的活菌总数为108CFU。
所述复合菌液用于对牲畜粪、家禽粪、人粪进行发酵处理得到粪肥，具体发酵处理时，所述复合菌液的添加量为待发酵物料重量的1％。
利用所述复合菌液对鸡粪进行发酵处理的方法，包括如下步骤：
(1)建一个密封发酵池；优选地，发酵池的长3米、宽2米、高1.5米；
(2)将含水量为65％的鸡粪放置于发酵池内；
(3)发酵池内的鸡粪每堆积9厘米的高度，撒入农作物秸秆粉(所述农作物秸秆粉与粪的重量比为1:9)，搅拌混匀；待物料与鸡粪搅拌混匀后24小时，再按照比例均匀喷洒粪肥发酵复合菌液；
(4)然后覆上塑料膜进行厌氧发酵7天，厌氧发酵结束后，再揭开塑料膜进行耗氧发酵7天；
(5)待有氧发酵完成，物料充分腐熟、含水量控制在50％左右，转至鸡粪烘干房进行烘干，烘干后物料含水量控制在20％以内，即为有机肥半成品。
实施例3
一种粪肥发酵复合菌液，所述复合菌液中包括重量比为2:2:1:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和金宝贝发酵助剂。每毫升复合菌液中含有EM菌、蜡样芽胞杆菌和解磷解钾固氮菌的活菌总数为5×108CFU。
所述复合菌液用于对牲畜粪、家禽粪、人粪进行发酵处理得到粪肥，具体发酵处理时，所述复合菌液的添加量为待发酵物料重量的2％。
利用所述复合菌液对鸡粪进行发酵处理的方法，包括如下步骤：
(1)建一个密封发酵池；优选地，发酵池的长3米、宽2米、高1.5米；
(2)将含水量为65％的鸡粪放置于发酵池内；
(3)发酵池内的鸡粪每堆积10厘米的高度，将农作物秸秆粉平铺在鸡粪上并将鸡粪完全覆盖(所述农作物秸秆粉与粪的重量比为1:9)，再按照比例均匀喷洒粪肥发酵复合菌液；
(4)然后覆上塑料膜进行厌氧发酵7天，厌氧发酵结束后，再揭开塑料膜进行耗氧发酵7天；
(5)待有氧发酵完成，物料充分腐熟、含水量控制在50％左右，转至鸡粪烘干房进行烘干，烘干后物料含水量控制在20％以内，即为有机肥半成品。
实施例4
一种粪肥发酵复合菌液，所述复合菌液中包括重量比为1:2:2:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂。每毫升复合菌液中含有EM菌、蜡样芽胞杆菌和解磷解钾固氮菌的活菌总数为109CFU。
所述复合菌液用于对牲畜粪、家禽粪、人粪进行发酵处理得到粪肥，具体发酵处理时，所述复合菌液的添加量为待发酵物料重量的4％。
利用所述复合菌液对鸡粪进行发酵处理的方法，包括如下步骤：
(1)建一个密封发酵池；优选地，发酵池的长3米、宽2米、高1.5米；
(2)将含水量为62％的鸡粪放置于发酵池内；
(3)发酵池内的鸡粪每堆积12厘米的高度，将农作物秸秆粉平铺在鸡粪上并将鸡粪完全覆盖(所述农作物秸秆粉与粪的重量比为3:7)，再按照比例均匀喷洒粪肥发酵复合菌液；
(4)然后覆上塑料膜进行厌氧发酵7天，厌氧发酵结束后，再揭开塑料膜进行耗氧发酵7天；
(5)待有氧发酵完成，物料充分腐熟、含水量控制在50％左右，转至鸡粪烘干房进行烘干，烘干后物料含水量控制在20％以内，即为有机肥半成品。
为了证明本发明的有效性，申请人进行了如下试验：
实验一：复合菌不同配方对氨气的产生量影响
复合菌液的四种不同配方分别为：
配方1——EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂的重量比为：1:3:1:5；
配方2——EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂的重量比为：3:1:1:5；
配方3——EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂的重量比为：2:2:1:5；
配方4——EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂的重量比为：1:2:2:5；
将不同配方的的复合菌液对鸡粪进行发酵处理，处理的时间和用量均相同，具体的实验结果见表1，通过对比发现，配方3，即EM菌：蜡样芽胞杆菌：解磷解钾固氮菌：耗氧发酵助剂＝2:2:1:5时，氨气挥发总量最小。
表1四种不同复合菌配方组合对氨气的产生量影响
实验二：复合菌液在总物料中的添加量对氨气产生量的影响
将复合菌液分别按照0.5％、1％、2％和4％的添加量加入到需要发酵的物料中，然后分别对其经过1～7天处理后的粪肥的氨气产生量进行统计，结果见表2。由表2结果显示，添加量为0.5％时，氨气挥发总量相对较多，添加量为4％时，氨气挥发量为1.96g.kg-1，相对于添加量为1％、2％的氨气挥发量2.03g·kg-1、2.02g·kg-1来讲并没有减少多少，从作用和经济两方面考虑，选择1-2％的添加量最合适。
表2复合菌液在总物料中的添加量对氨气产生量的影响
实验三：不同农作物秸秆粉与鸡粪配比的发酵效果对比
将含水量为60～65％的鸡粪放置于长3米×宽2米×高1.5米的发酵池内；发酵池内的鸡粪每堆积10厘米的高度，撒入不同配比的农作物秸秆粉(具体配比见表3)，搅拌混匀；待物料与鸡粪搅拌混匀后24小时，再按照比例均匀喷洒粪肥发酵复合菌液；然后覆上塑料膜进行厌氧发酵7天，厌氧发酵结束后，再揭开塑料膜进行耗氧发酵7天；结果显示，物料与鸡粪的配比为1:9时氨气挥发量最低，腐熟度最好。
表3不同农作物秸秆粉与鸡粪配比的发酵效果
实验四：添加玉米秸秆粉发酵处理后的鸡粪养分变化
试验设计1个自然发酵对照组和1个试验组。试验组是将20公斤新鲜的玉米秸秆粉和200公斤的新鲜鸡粪预混，然后再和0.2公斤的复合发酵菌液搅拌混匀，盖上薄膜后，首先在20～40℃时厌氧发酵7天，每隔2天翻堆一次。厌氧发酵结束，掀开薄膜，再在20～40℃时耗氧发酵7天，同样，每隔2天翻堆一次。半个月后，烘干，将鸡粪水分控制在20％以下，即为有机肥半成品，可直接施用，有条件也可制粒成成品。其中实验组所采用的原料鸡粪和玉米秸秆粉的基本理化特性见表4。
表4试验组堆肥原料的基本理化特性
堆肥15天后，分别对对照组和试验组的半成品养分进行了初步测定评估，对比结果见表5，结果显示，试验组的有效氮、有效磷、有效钾和有机质分别比发酵之前得到了提高，并且差异显著(P≤0.05)。
表5两个处理组堆肥发酵结束的养分比较
实验五添加油菜秆粉发酵处理后的鸡粪养分变化
试验设计1个自然发酵对照组和1个试验组。试验组将20公斤新鲜的油菜秆粉和200公斤的新鲜鸡粪预混，然后再和0.2公斤的复合发酵菌液搅拌混匀，盖上薄膜后，首先在20～40℃时厌氧发酵7天，每隔2天翻堆一次。厌氧发酵结束，掀开薄膜，再在20～40℃时耗氧发酵7天，同样，每隔2天翻堆一次。半个月后，烘干，将鸡粪水分控制在20％以下，即为有机肥半成品，可直接施用，有条件也可制粒成成品。其中实验组所采用的原料鸡粪和玉米秸秆粉的基本理化特性见表6。
表6试验组堆肥原料的基本理化特性
堆肥15天后，分别对对照组和试验组的半成品养分进行了初步测定评估，对比结果见表7，结果显示，试验组的有效氮、有效磷、有效钾和有机质分别提高有了很大程度的提高，并且相对于未发酵的原料差异显著(P≤0.05)。
表7两个处理组堆肥发酵结束的养分比较
组别 有效氮(％) 有效磷(％) 有效钾(％) 有机质(％)
对照组 0.57 0.05 0.87 22.44
试验组 1.76 0.58 1.33 57.38
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种粪肥发酵复合菌液，其特征在于，所述复合菌液中包括重量比为1～3:1～3:1～2:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂。
2.根据权利要求1所述的粪肥发酵复合菌液，其特征在于，每毫升复合菌液中含有EM菌、蜡样芽胞杆菌和解磷解钾固氮菌的活菌总数为107～109CFU。
3.根据权利要求1所述的粪肥发酵复合菌液，其特征在于，所述复合菌液中包括重量比为2:2:1:5的EM菌、蜡样芽胞杆菌、解磷解钾固氮菌和发酵助剂。
4.根据权利要求1所述的粪肥发酵复合菌液，其特征在于，所述发酵助剂为金宝贝发酵助剂。
5.一种1～4任一项权利要求所述粪肥发酵复合菌液的用途，其特征在于，所述复合菌液用于对牲畜粪、家禽粪、人粪、秸秆进行发酵处理得到粪肥，所述复合菌液的添加量为待发酵物料重量的0.5～4％。
6.根据权利要求5所述粪肥发酵复合菌液的用途，其特征在于，所述复合菌液的添加量为待发酵物料重量的1～2％。
7.根据权利要求5所述的粪肥发酵复合菌液的用途，其特征在于，复合菌液对鸡粪进行发酵处理的方法，包括如下步骤：
(1)建一个密封发酵池；
(2)将含水量为60～65％的鸡粪平铺于发酵池内；
(3)在发酵池的鸡粪上撒入农作物秸秆粉，搅拌混匀；待农作物秸秆粉与鸡粪搅拌混匀后24小时，再按照所述添加量均匀喷洒粪肥发酵复合菌液；
(4)然后覆上塑料膜进行厌氧发酵7天，厌氧发酵结束后，再揭开塑料膜进行耗氧发酵7天；
(5)待有氧发酵完成，物料充分腐熟、含水量控制在50％左右，转至烘干房进行烘干，烘干后物料含水量控制在20％以内，即为有机肥半成品。
8.根据权利要求7所述的粪肥发酵复合菌液的用途，其特征在于，步骤(3)还可以为：发酵池内的鸡粪每堆积8～12厘米的高度，就将农作物秸秆粉平铺在鸡粪上并将鸡粪完全覆盖，再在农作物秸秆粉上按照所述添加量均匀喷洒粪肥发酵复合菌液。
9.根据权利要求7或8所述的粪肥发酵复合菌液的用途，其特征在于，所述农作物秸秆粉与鸡粪的重量比为1～3:7～9。
10.根据权利要求9所述的粪肥发酵复合菌液的用途，其特征在于，所述农作物秸秆粉与鸡粪的重量比为1:9。
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