CN108530229A - 一种肽蛋白生物有机肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肽蛋白生物有机肥料，具体涉及一种由禽畜粪便混合料、米糠、肽蛋白粉、微生物发酵剂制备而成的肽蛋白生物有机肥料，本发明的有机肥料含有丰富的有机质，施用在田间后能促进土壤团粒结构形成，明显改善土壤因使用化肥而造成的损坏，同时肥料中还富含活性氨基酸、甲壳素、虾红素、虾脑磷脂、壳聚糖等多种微量元素，可在全面供给作物营养的同时，使作物的抗病虫害能力提高。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵肥料技术领域，特别是涉及一种由禽畜粪便混合料、米糠、肽蛋白粉、微生物发酵剂制备而成的肽蛋白生物有机肥料及其制备方法。
背景技术
目前，由于我国农业的现代化水平越来越高，化肥和农药的使用量也不断提高，而大量无机化肥的使用，严重破坏了种植土地的土质结构，造成土壤板结加剧，土壤肥力下降等环境问题，与此同时，不合理的肥料使用也严重影响了作物的生长过程，使其免疫力降低，抗病虫能力减弱，甚至有些作物由于化肥或农药的残留而严重威胁人类健康，因此，寻找并制备绿色健康无污染的有机肥料，解决当前无机肥料造成的环境污染，食品安全等问题成为当前的迫切要求。随着生态农业理念的提出，有机肥料受到了研究者的广泛关注。有机肥俗称农家肥，是指含有大量生物物质、动植物残体、排泄物、生物废物等物质的缓效肥料。有机肥主要来源于植物或动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，包括：有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素，不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。
现有的有机肥料发酵技术领域中，主流技术采用米糠、麦糠、豆粕等原料，研究数据表明，我国 2014 年年产稻谷总产量约 1.72亿吨，米糠作为稻麦等谷类粮食加工后的副产品，占到 35-40％的比重，很多地区将这些稻谷壳进行焚烧，既浪费了资源又给环境造成了严重的污染。米糠中含有的碳、氮、磷、钾等多种有机元素占 80-90％，是不可多得的有机肥料的主要原材料，因此将上述米糠应用到有机肥料发酵领域，可以极大的节源资源，降低环境污染，满足绿色生态农业的发展需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种由禽畜粪便混合料、米糠、肽蛋白粉、微生物发酵剂制备而成的肽蛋白生物有机肥料及其制备方法，从而解决土壤肥力减弱，农作物抗病虫能力低等问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种肽蛋白生物有机肥料，由以下重量份的原料制备：发酵底物75-85份、肽蛋白粉20-25份、微生物发酵剂2-5份；其中，发酵底物由泌乳牛粪便和米糠制备，肽蛋白粉由虾头、混合酶、水和淀粉制备，微生物发酵剂由解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉组成。
本发明的一种肽蛋白生物有机肥料，其进一步解决的技术方案是：由以下重量份的原料制备：发酵底物80份、肽蛋白粉22份、微生物发酵剂3份。
本发明的一种肽蛋白生物有机肥料，其进一步解决的技术方案是：所述的发酵底物为乳牛粪便和米糠按照重量比4 :1制得的混合物。
本发明的一种肽蛋白生物有机肥料，其进一步解决的技术方案是：所述微生物发酵剂由解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉按照重量比2:3:1:1制得而成。
本发明技术方案所述的解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉可直接在市场上采购，本项目所使用的微生物菌种均来自华中农业大学微生物农药国家工程研究中心。
本发明的微生物发酵剂中有效活菌数≧100亿/g，各菌株的含量为：解淀粉芽孢杆菌≧45亿/g、胶冻样类芽孢杆菌≧32亿/g、酵母菌≧18亿/g、黑曲霉≧5亿/g；
本发明的一种肽蛋白生物有机肥料，其进一步解决的技术方案是：所述肽蛋白粉由虾头、混合酶和水按照重量比3:1:5在反应釜中恒温酶解后再与淀粉混合制备而成。所述的混合酶是葡萄糖淀粉酶。
本发明的一种肽蛋白生物有机肥料，其进一步解决的技术方案是：所述淀粉含量为65-75wt%。
一种肽蛋白生物有机肥料的制备方法，由以下步骤制得：
(1)将发酵底物按重量配比混合后用粉碎机进行粉碎，再将粉碎后的物料输送到混合机；
(2)将虾头经过粉碎、灭菌后按照重量配比加入混合酶及水进行恒温酶解，酶解完成后再加淀粉进行干燥、粉碎制得肽蛋白粉；
(3)将解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉按照重量配比混合制得微生物发酵剂；
(4)将步骤(2)制得的肽蛋白粉和步骤(3)制得的微生物发酵剂用水适量混匀，加入步骤(1)中的混合机中进行搅拌，控制水分含量为50%-65%，pH值为7-8；
(5)将混配好的发酵物料堆置于分子生物膜发酵堆体内，启动分子生物膜发酵系统，发酵系统会启动通风系统对堆体进行供氧发酵，发酵周期20-30天；
(6)将发酵腐熟完全的物料转移至包装生产线，经粉碎、筛分后进行包装，制成粉状多肽生物有机肥料。
本发明所述的一种肽蛋白生物有机肥料的制备方法，其进一步解决的技术方案是：步骤(5)中所述的通风系统是指：根据堆肥中的能量消耗，实现氧气供给的自动控制，温度超过设定上限温度时，风机通风速率提高使堆体冷却；温度低于设定下限温度时，风机通风速率降低维持堆体温度，直至堆体温度不在上升，温度降低到室内温度为止；所述上限温度为55-65℃，所述下限温度为45-55℃。
本发明所述的一种肽蛋白生物有机肥料的制备方法，其进一步解决的技术方案是：所述肽蛋白生物有机肥料的控制指标为：有机质含量(以烘干基计)45-50%、总养分(含有多肽)(以烘干基计)5-6%、总氮(N)(以烘干基计)1-1.5%、五氧化二磷3.5-4%、氧化钾1-2%，有效活菌数≥2亿/g，pH值5.5-8.5。
本发明的有益效果为：
1、本发明的肽蛋白生物有机肥料含有丰富的有机质，施用在田间后能促进土壤团粒结构形成，大量的有益菌群还能够沃土生根，明显改善土壤因使用化肥而造成的损坏，多种有益菌群还能够吞噬土壤中的有害菌种，对作物达到抗病杀菌，从而达到壮苗增产的效果；
2、本发明采用的泌乳牛粪便和米糠具有协同作用，泌乳牛粪便为碱性物质，发酵过程中泌乳牛粪便可以实现氨化作用，达到米糠的彻底发酵；
3、本发明采用米糠作为发酵底物，极大的节约了制备成本，使得生物质材料的重复利用率大幅提高，同时降低了因米糠焚烧而产生的环境污染；
4、本发明的肽蛋白粉中富含活性氨基酸、甲壳素、虾红素、虾脑磷脂、壳聚糖及微量元素，可在全面供给作物营养的同时，使作物的抗病虫害能力提高。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明：
实施例1
一种肽蛋白生物有机肥料，由以下重量份的原料制备：发酵底物80份、肽蛋白粉22份、微生物发酵剂3份，其中，
所述的发酵底物由64份乳牛粪便和16份米糠混合制得，
所述的微生物发酵剂由0.9份解淀粉芽孢杆菌、1.3份胶冻样类芽孢杆菌、0.4份酵母菌和0.4份黑曲霉混合制得，
所述的肽蛋白粉由7份虾头、3份混合酶和12份水经过恒温酶解后再加入15份淀粉混合制得；
上述一种肽蛋白生物有机肥料的制备方法，步骤依次如下：
(1)将发酵底物按重量配比混合后用粉碎机进行粉碎，再将粉碎后的物料输送到混合机；
(2)将虾头经过粉碎、灭菌后按照重量配比加入混合酶及水进行恒温酶解，酶解完成后再加淀粉进行干燥、粉碎制得肽蛋白粉；
(3)将解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉按照重量配比混合制得微生物发酵剂；
(4)将步骤(2)制得的肽蛋白粉和步骤(3)制得的微生物发酵剂用水适量混匀，加入步骤(1)中的混合机中进行搅拌，控制水分含量为55%，pH值为7.5；
(5)将混配好的发酵物料堆置于分子生物膜发酵堆体内，启动分子生物膜发酵系统，发酵系统会启动通风系统对堆体进行供氧发酵，发酵周期28天；所述通风系统中，设置上限温度为60℃，下限温度为50℃；
(6)将发酵腐熟完全的物料转移至包装生产线，经粉碎、筛分后进行包装，制成粉状多肽生物有机肥料。
检测肽蛋白生物有机肥料中，有机质含量 (以烘干基计)为47%、总养分(含有多肽)(以烘干基计)为5.5%、总氮(N)(以烘干基计)为1.2%、五氧化二磷为3.5%、氧化钾1.5%，有效活菌数为2.5亿/g，pH值7.5。
实施例2
一种肽蛋白生物有机肥料，由以下重量份的原料制备：发酵底物75份、肽蛋白粉20份、微生物发酵剂2份，其中，
所述的发酵底物由60份乳牛粪便和15份米糠混合制得，
所述的微生物发酵剂由0.6份解淀粉芽孢杆菌、0.8份胶冻样类芽孢杆菌、0.2份酵母菌和0.2份黑曲霉混合制得，
所述的肽蛋白粉由7份虾头、2份混合酶和11份水经过恒温酶解后再加入14份淀粉混合制得。制备方法同实施例1。
检测肽蛋白生物有机肥料中，有机质含量 (以烘干基计)为48%、总养分(含有多肽)(以烘干基计)为5%、总氮(N)(以烘干基计)为1%、五氧化二磷为3.5%、氧化钾1%，有效活菌数为2亿/g，pH值6。
实施例3
一种肽蛋白生物有机肥料，由以下重量份的原料制备：发酵底物85份、肽蛋白粉25份、微生物发酵剂5份，其中，
所述的发酵底物由68份乳牛粪便和17份米糠混合制得，
所述的微生物发酵剂由1.4份解淀粉芽孢杆菌、2份胶冻样类芽孢杆菌、0.8份酵母菌和0.8份黑曲霉混合制得，
所述的肽蛋白粉由8份虾头、3份混合酶和14份水经过恒温酶解后再加入18份淀粉混合制得。制备方法同实施例1。
检测肽蛋白生物有机肥料中，有机质含量 (以烘干基计)为50%、总养分(含有多肽)(以烘干基计)为6%、总氮(N)(以烘干基计)为1.5%、五氧化二磷为4%、氧化钾2%，有效活菌数为3亿/g，pH值8。
综上所述，所制备的有机肥料富含活性氨基酸、甲壳素、虾红素、虾脑磷脂、壳聚糖及微量元素，可在全面供给作物营养的同时，使作物的抗病虫害能力提高，用在田间后还能促进土壤团粒结构形成，产生沃土生根抗病杀菌的作用，从而达到壮苗增产的效果。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种肽蛋白生物有机肥料，其特征在于：由以下重量份的原料制备：发酵底物75-85份、肽蛋白粉20-25份、微生物发酵剂2-5份；其中，发酵底物由泌乳牛粪便和米糠制备，肽蛋白粉由虾头、混合酶、水和淀粉制备，微生物发酵剂由解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉组成。
2.根据权利要求1所述的一种肽蛋白生物有机肥料，其特征在于：由以下重量份的原料制备：发酵底物80份、肽蛋白粉22份、微生物发酵剂3份。
3.根据权利要求1或2所述的一种肽蛋白生物有机肥料，其特征在于：所述的发酵底物为乳牛粪便和米糠按照重量比4 :1制得的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的一种肽蛋白生物有机肥料，其特征在于：所述微生物发酵剂由解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉按照重量比2:3:1:1制得而成。
5.根据权利要求1或2所述的一种肽蛋白生物有机肥料，其特征在于：所述肽蛋白粉由虾头、混合酶和水按照重量比3:1:5在反应釜中恒温酶解后再与淀粉混合制备而成。
6.根据权利要求5所述的一种肽蛋白生物有机肥料，其特征在于：所述淀粉含量为 65-75wt%。
7.权利要求1所述的一种肽蛋白生物有机肥料，其制备方法如下：
(1)将发酵底物按重量配比混合后用粉碎机进行粉碎，再将粉碎后的物料输送到混合机；
(2)将虾头经过粉碎、灭菌后按照重量配比加入混合酶及水进行恒温酶解，酶解完成后再加淀粉进行干燥、粉碎制得肽蛋白粉；
(3)将解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉按照重量配比混合制得微生物发酵剂；
(4)将步骤(2)制得的肽蛋白粉和步骤(3)制得的微生物发酵剂用水适量混匀，加入步骤(1)中的混合机中进行搅拌，控制水分含量为 50%-65%，pH值为7-8 ；
(5)将混配好的发酵物料堆置于分子生物膜发酵堆体内，启动分子生物膜发酵系统，发酵系统会启动通风系统对堆体进行供氧发酵，发酵周期20-30天；
(6)将发酵腐熟完全的物料转移至包装生产线，经粉碎、筛分后进行包装，制成粉状多肽生物有机肥料。
8.权利要求7所述的一种肽蛋白生物有机肥料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的通风系统是指：根据堆肥中的能量消耗，实现氧气供给的自动控制，温度超过设定上限温度时，风机通风速率提高使堆体冷却；温度低于设定下限温度时，风机通风速率降低维持堆体温度，直至堆体温度不在上升，温度降低到室内温度为止；所述上限温度为55-65℃，所述下限温度为45-55℃。
9.权利要求7或8中所述的一种肽蛋白生物有机肥料的制备方法，其特征在于：所述肽蛋白生物有机肥料的控制指标为：有机质含量(以烘干基计)45-50%、总养分(含有多肽)(以烘干基计)5-6%、总氮(N)(以烘干基计)1-1.5%、五氧化二磷3.5-4%、氧化钾1-2%，有效活菌数≥2亿/g，pH值5.5-8.5。
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