CN108083865A

CN108083865A - 一种生物有机肥

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Publication number: CN108083865A
Application number: CN201810099716.XA
Authority: CN
Inventors: 孙凤金; 刘玉民; 滕菲; 程宗佳; 赵孝民; 滕英娟; 王本琢; 王海丽; 王建民; 刘兴元; 汪春娜; 李桂华; 陶家树; 孙彦玲; 孙春光
Original assignee: Ji'nan Hua Mu Feed Co Ltd
Current assignee: Ji'nan Hua Mu Feed Co Ltd
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2018-05-29

Abstract

本发明提供了一种生物有机肥，由以下质量百分数的成分组成：鸡粪44.985%‑54.99%，发酵床废弃垫料40.486%‑49.491%，植酸酶下脚料4.499%‑5.499%，功能菌0.02%‑0.03%；所述发酵床废弃垫料为以锯末和稻壳为主要原料，使用期限不大于3年；所述植酸酶下脚料为以木薯渣为原料制备植酸酶的剩余物，所述功能菌为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌按照质量比1‑2:1‑2:1‑2组成。本发明生产的生物有机肥大量消耗了发酵床废弃垫料，利用鸡粪与植酸酶下脚料弥补了使用年限较短的废弃垫料中有机质含量偏低的问题。

Description

一种生物有机肥

技术领域

本发明涉及一种原料中含有发酵床废弃垫料的生物有机肥，属于生物有机肥生产技术领域。

背景技术

生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料，是在有机肥料研究的基础上发展起来的。发酵过程中添加特定微生物，可大大缩短有机物料的腐熟时间，发酵菌种选取适当的话，其发酵成品中所含有的功能菌，可有效改善果树的根际环境，进而提高果树的肥料利用率，促进果树的生长发育、改善果实品质。

目前，随着我国畜禽养殖业规模化、科学集约化的迅速发展，生物发酵床畜禽养殖技术也随之发展起来，在发酵床养殖模式下，仍存在着废弃垫料回收利用率太低、市场商品类型太单一的问题。发酵床废弃垫料制作有机肥是目前常用的资源化利用方式，但是在发酵床使用过程中，随着垫料中畜禽粪便的积累，发酵床废弃垫料中的重金属含量不断增加。如若采用使用年限过长的发酵床废弃垫料直接发酵生成有机肥，极其容易导致肥料重金属含量超标；而对于使用年限较短的发酵床废弃垫料，其畜禽粪便的积累量较少，水分含量较小，用其生产的有机肥常存在有机质含量偏低的问题。而发酵床垫料养殖模式下，由于发酵床垫料的连年使用，其重金属含量也会很高。在蛋鸡的饲养过程中，鸡摄入的饲料并没有完全消化吸收，约有40%-70%的营养物被排出体外，因此鸡粪在所有禽畜粪便中是养分含量最高的，其含纯氮、磷（P₂O₅）、钾（K₂O）约为1.76%、2.75%、1.35%，另外，鲜鸡粪的含水量可达60%-85%。养殖发酵床垫料的主要成分为：锯末、木屑、秸杆、统糠粉、谷壳、棉籽壳粉、棉杆粗粉，花生壳粗粉等含粗纤维高的物质。但是，在鸡的规模化养殖过程中，常常会在饲料中添加抗生素来预防疫病，从而导致了鸡粪中抗生素的含量偏高。

现有技术中有较多单独发酵鸡粪或发酵床废弃垫料的报道。常规方法发酵容易造成有机肥中重金属或抗生素含量超标，将这些有机肥施用于土壤后，作物会将重金属吸收后富集，从而带来产品品质下降、重金属含量超标、危害人类健康等一系列问题；而有机肥原料中抗生素含量过高会影响有机肥的发酵过程，还可能会造成发酵时间的延长；施用于土壤后会影响土壤中有益微生物的功能，导致土壤中微生物含量减少、影响土壤矿化过程，逐渐造成土壤板结、偏酸等问题。

发明内容

针对鸡粪或养殖发酵床废弃垫料单独发酵的有机肥重金属超标、抗生素含量过高等问题，本发明提供了一种鲜蛋鸡粪、发酵床废弃垫料和植酸酶下脚料混合发酵的生物有机肥，其中砷、镉、铅、铬、汞等重金属含量符合NY 884-2012《生物有机肥》标准，且抗生素含量较低。本发明的另一目的是提供一种上述有机肥的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种生物有机肥，由以下质量百分数的组分制成：鸡粪44.985%-54.99%，发酵床废弃垫料40.486%-49.491%，植酸酶下脚料4.499%-5.499%，功能菌0.02%-0.03%。

所述鸡粪为鲜鸡粪，含水量为60%-70%。

所述发酵床废弃垫料为以锯末和稻壳为主要原料，使用期限不大于3年的养猪废弃发酵床废弃垫料。

所述植酸酶下脚料为以木薯渣为原料制备植酸酶的剩余物，其植酸酶的含量2-3%，粗蛋白含量35-45%。

所述功能菌为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌按照质量比1-2:1-2:1-2组成。所述功能菌中纳豆芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌的活菌数均大于2.0×10⁵亿/g。

所述生物有机肥的含水量为28-30%；干成分中的有机质含量≥45%wt，总养分含量（N+P₂O₅+K₂O）5.2%-6.8%，有效活菌数（cfu）≥0.3亿/g。所述生物有机肥的粪大肠菌群数≤100个/g，蛔虫卵死亡率≥97%，pH 5.85-8.0，砷、镉、铅、铬、汞含量符合NY 884-2012《生物有机肥》标准。

优选地，上述生物有机肥，由以下质量分数的成分组成：鸡粪49.98%，发酵床废弃垫料44.982%，植酸酶下脚料4.998%，功能菌0.02%；所述功能菌为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌按照质量比1:1:1组成。

所述有机生物肥采用以下方法制备获得：

（1）将三种菌种混合均匀，然后加入玉米面混合拌匀为粉料；

（2）先将鸡粪、发酵床废弃垫料与植酸酶下脚料混合均匀，调节含水量，得混合料；

（3）将步骤（1）的粉料均匀撒入步骤（2）的混合料中；采用条垛式堆肥的方式进行发酵，首先高温好氧发酵，然后低温厌氧发酵；腐熟后即得生物有机肥。

步骤（1）中玉米面的加入量为功能菌总质量的8-9倍。

步骤（2）中含水量为为55-65%。

步骤（3）中，所述条垛的底部宽2.0 m，堆高在0.8 m，长度2.5 m。所述好氧发酵的温度为55-60℃，时间为7-12天。所述厌氧发酵的温度为30-35℃。腐熟的标志为堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味，堆内产生白色菌丝。

本发明具有以下优点：

本发明生产的生物有机肥大量消耗了发酵床废弃垫料；将鲜鸡粪、发酵床废弃垫料与植酸酶下脚料相结合充分发酵，一方面可以利用鲜蛋鸡粪来调节发酵床废弃垫料的水分，另一方面可利用废弃垫料中高C物质来调节蛋鸡粪的C/N，再者鲜蛋鸡粪的加入也弥补了使用年限较短的废弃垫料中有机质含量偏低的问题，另外，植酸酶下脚料含有丰富的粗蛋白以及少量的植酸酶，不仅可以提供C源、N源，其中含有的少量植酸酶还可以植酸，生成无机磷和肌醇，并释放与植酸结合的蛋白质、微量元素等，降解畜禽排泄物中的植酸，从而提高产物中游离态P的含量，增加有机肥中游离磷的含量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受下述实施例的限制。

实施例1 生物有机肥的制备

（1）配料：将1999.6kg鲜鸡粪、1799.64kg废弃发酵床垫料与199.96kg植酸酶下脚料混合均匀，调节含水量60%左右；

（2）接种：按照质量比1:1:1分别称量纳豆芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌，共0.8kg，并混合均匀，然后加入7.0kg玉米面混匀；

（3）发酵：采用条垛式堆肥的方式，设置堆体底部宽2.0m，堆高在0.8 m，长度2.5m。先进行好氧发酵，2-3天后堆体温度可达到55-60℃，待温度达60℃左右及时翻堆，并保持堆体温度维持在55℃以上一周，以完成除虫杀菌。然后改为厌氧发酵，堆体温度控制在35℃；20天腐熟获得肥1。腐熟标志：堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味，堆内产生白色菌丝。

对比例1

按照下表进行配料，然后按照实施例1的方法进行腐熟获得生物有机肥CK1-8。

表1 生物有机肥配料表与腐熟时间

实施例2 生物有机肥理化性质测定

将实施例1与对比例1中获得的生物有机肥按照下列方法测定理化性质：采用真空烘箱法测定各生物有机肥的水分，重铬酸钾容量法测定有机质含量，标准酸滴定法测定总N含量、分光光度计法测定总P含量、火焰光度法测定总K含量，参照NY 884-2012 《生物有机肥》中的方法测定有效活菌数、重金属（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）、汞（Hg）的含量；采用高效液相色谱法测定土霉素、四环素、金霉素、强力霉素的总含量M，其结果如表2所示。结果显示，采用本发明的原料比例与发酵方法获得的生物有机肥符合NY 884-2012《生物有机肥》标准，且其有效活菌数、有机质、养分含量均最高，重金属、抗生素含量均最低，质量为最优。

表2 生物有机肥理化性质

实施例3 有机肥对苹果生长与果实影响

测定实施例1与对比例1中的生物有机肥（肥1、CK1、CK2、CK3）以及市场上常规生物有机肥D1（有效活菌数(cfu)≥0.5亿/g，水分≤30%，有机质≥45%）对苹果树生长与果品性能的影响。具体施肥方法：在苹果种植园，选取大小、长势相对一致苹果树（短枝富士），于外界环境因素相同的条件下，按照果树常规施肥方式施用基肥，亩用量0.5吨。于果树生长期测定对叶片生长与生理影响结果如表3、表4所示；果实收获后对果树产量、果品品质的影响，如表5-7所示；其中，表3-7中的每组数据均是经3次重复试验的平均值。

由表3-5可知，苹果施用本发明的原料比例与发酵方法获得的生物有机肥后，其叶面积、叶绿素含量、叶片净光合速率、叶片保护酶活性均显著高于对比例；由表5-7可知，苹果施用本发明的原料比例与发酵方法获得的生物有机肥后，其果实品质较对比例明显改善。

表3 生物有机肥对苹果叶片与光合生理生化影响

表4 生物有机肥对苹果叶片保护酶的影响

表5 生物有机肥对苹果单果重与果形、硬度的影响

表6 生物有机肥对苹果果品品质的影响

表7 生物有机肥对苹果果实有益成分含量的影响

实施例4 生物有机肥的制备

（1）将鲜蛋鸡粪、废弃发酵床垫料、植酸酶下脚料、功能菌按照质量百分比49.99%：44.991%：4.999%：0.02%的比例进行混合发酵，其中功能菌配比为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌=1:2:1，形成生物有机肥2。具体发酵过程同案例1。完成发酵所需时间约24天。

（2）生物有机肥2的理化性质表现为：水分含量29%、有机质含量50%、养分含量6.2%，重金属与抗生素含量均符合国家标准。

实施例5 生物有机肥的制备

（1）将鲜蛋鸡粪、废弃发酵床垫料、功能菌按照质量比49.99%：44.991%：4.999%：0.02%的比例进行混合发酵，其中功能菌配比为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌=1:1:2，形成生物有机肥3。具体发酵过程同案例1。完成发酵所需时间约24天。

（2）生物有机肥3的理化性质表现为：水分含量29%、有机质含量52%、养分含量6.3%，重金属与抗生素含量均符合国家标准。

实施例6 生物有机肥的制备

（1）将鲜蛋鸡粪、废弃发酵床垫料、功能菌按照质量比49.99%：44.991%：4.999%：0.02%的比例进行混合发酵，其中功能菌配比为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌=2:1:1，形成生物有机肥4。具体发酵过程同案例1。完成发酵所需时间约23天。

（2）生物有机肥4的理化性质表现为：水分含量30%、有机质含量52%、养分含量6.6%，重金属与抗生素含量均符合国家标准。

实施例7 生物有机肥的制备

（1）将鲜蛋鸡粪、废弃发酵床垫料、功能菌按照质量比49.985%：44.986%：4.999%：0.03%的比例进行混合发酵，其中功能菌配比为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌=1:1:1，形成生物有机肥5。具体发酵过程同案例1。完成发酵所需时间约28天。

（2）生物有机肥5的理化性质表现为：水分含量30%、有机质含量50%、养分含量5.7%，重金属与抗生素含量均符合国家标准。

实施例8 生物有机肥的制备

（1）将鲜蛋鸡粪、废弃发酵床垫料、功能菌按照质量比44.99%：49.491%：5.499%：0.02%的比例进行混合发酵，其中功能菌配比为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌=1:1:1，形成生物有机肥6。具体发酵过程同案例1。完成发酵所需时间约25天。

（2）生物有机肥6的理化性质表现为：水分含量30%、有机质含量48%、养分含量5.3%，重金属与抗生素含量均符合国家标准。

实施例9 生物有机肥的制备

（1）将鲜蛋鸡粪、废弃发酵床垫料、功能菌按照质量比54.99%：40.491%：4.499%：0.02%的比例进行混合发酵，其中功能菌配比为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌=1:1:1，形成生物有机肥7。具体发酵过程同案例1。完成发酵所需时间约26天。

（2）生物有机肥7的理化性质表现为：水分含量30%、有机质含量53%、养分含量6.0%，重金属与抗生素含量均符合国家标准。

实施例10 生物有机肥的制备

（1）将鲜蛋鸡粪、废弃发酵床垫料、功能菌按照质量比44.985%：49.486%：5.499%：0.03%的比例进行混合发酵，其中功能菌配比为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌=1:1:1，形成生物有机肥8。具体发酵过程同案例1。完成发酵所需时间约29天。

（2）生物有机肥8的理化性质表现为：水分含量30%、有机质含量45%、养分含量5.2%，重金属与抗生素含量均符合国家标准。

实施例11 生物有机肥的制备

（1）将鲜蛋鸡粪、废弃发酵床垫料、功能菌按照质量比54.985%：40.486%：4.499%：0.03%的比例进行混合发酵，其中功能菌配比为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌=1:1:1，形成生物有机肥9。具体发酵过程同案例1。完成发酵所需时间约30天。

（2）生物有机肥9的理化性质表现为：水分含量30%、有机质含量50%、养分含量5.6%，重金属与抗生素含量均符合国家标准。

Claims

1.一种生物有机肥，其特征在于，由以下质量百分数的组分制成：鸡粪44.985%-54.99%，发酵床废弃垫料40.486%-49.491%，植酸酶下脚料4.499%-5.499%，功能菌0.02%-0.03%；

所述鸡粪为鲜鸡粪，含水量为60%-70%；

所述发酵床废弃垫料为以锯末和稻壳为主要原料，使用期限不大于3年的养猪废弃发酵床废弃垫料；

所述植酸酶下脚料为以木薯渣为原料制备植酸酶的剩余物，其中植酸酶的含量2-3%，粗蛋白含量35-45%；

所述功能菌为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌按照质量比1-2:1-2:1-2组成。

2.一种根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，功能菌中纳豆芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌的活菌数均大于2.0×10⁵亿/g。

3.一种根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，生物有机肥的含水量为28-30%；干成分中的有机质含量≥45%wt，有效活菌数（cfu）≥0.3亿/g。

4.一种根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，由以下质量分数的成分制成：鸡粪49.98%，发酵床废弃垫料44.982%，植酸酶下脚料4.998%，功能菌0.02%；所述功能菌为纳豆芽孢杆菌：解淀粉芽孢杆菌：枯草芽孢杆菌按照质量比1:1:1组成。

5.根据权利要求1-4任一所述有机生物肥，其特征在于，采用以下方法制备获得：

6.根据权利要求5所述的有机肥，其特征在于，步骤（1）中玉米面的加入量为功能菌总质量的8-9倍。

7.根据权利要求5所述的有机肥，其特征在于，步骤（2）中含水量为为55-65%。

8. 根据权利要求5所述的有机肥，其特征在于，步骤（3）中，所述条垛的底部宽2.0 m，堆高在0.8 m，长度2.5 m。

9.根据权利要求5所述的有机肥，其特征在于，步骤（3）中，所述好氧发酵的温度为55-60℃，时间为7-12天；所述厌氧发酵的温度为30-35℃。

10.根据权利要求5所述的有机肥，其特征在于，步骤（3）中，腐熟的标志为堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味，堆内产生白色菌丝。