CN108658667A

CN108658667A - 酵素液态肥料及其生产方法

Info

Publication number: CN108658667A
Application number: CN201810667810.0A
Authority: CN
Inventors: 杨芳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2018-10-16

Abstract

本发明公开了一种酵素液态肥料，其由以下成份按重量份数生产而成：苹果皮60~120份、香蕉皮60~120份、西瓜皮60~120份、柑橘皮渣50~100份、番石榴叶50~100份、草木灰80~120份、蔗糖25~35份、中量元素10~15份、微量元素3~5份、聚乙烯醇8~10份、贝壳粉8~10份、果胶复合酶6~8份、酵素菌6~8份、EM菌群3~5份。可改善土壤环境，促进了土壤微生物代谢旺盛、提升土壤活力以及松解土壤板结，增加了肥力及抗病益菌，增强了农作物的耐寒耐旱的能力，吸附降解土壤要素，促进了农作物健旺生长，提高了农作物的品质和产量，而且避免了使用化学农药，具有环保、健康、低成本种植的优点。

Description

酵素液态肥料及其生产方法

技术领域

本发明属于农作物肥料领域，具体涉及一种酵素液态肥料及其生产方法。

背景技术

现今，农作物大都施用大量化肥与农药，以提高单位面积农作物产量。然而，大量化肥与农药的使用会造成环境的破坏，如：造成土壤酸化及肥力降低、土壤有机质减少、抗药性害虫数量增加及环境污染，进而导致农产量下降，再加上现代大量工业废气中含有氮化物与硫化物，当其接触到空气中的湿气时，便会生成酸性雨水，酸雨现象更加速了土壤酸化、贫瘠化。另外，在现今农业中，液态肥料被认为是一种较好的施肥形式，液态肥料可供植物的根、叶与茎等快速地吸收，进而可以有效提高农作物对于肥料的吸收率与利用率，减少肥料在土壤中的残留量，进而降低土壤酸化的现象。

施用化肥带来的问题：1、削弱庄稼生产能力。庄稼就和人一样，吃得太饱不仅不利于成长，反而会不利于健康。施肥过量对庄稼造成危害的结果主要有两个：一个是容易倒伏，倒伏一旦出现，就必然导致粮食减产；另一个是容易发生病虫害，氮肥施用过多，会使庄稼抗病虫能力减弱，易遭病虫侵染，继而增加消灭病虫害的农药用量，直接威胁了食品的安全性。2、加剧环境污染。过多施用的肥料量超过土壤的保持能力时，就会流入周围的水中，形成农业面源污染、造成水体富营养化，导致藻类滋生，继而破坏水环境。

随着人们生活水平的提高和对健康的日益关注，人们对食品安全也提出了更高的要求。如今，农作物种植业越来越关注使用新型微生物有机肥料，以保护耕地以及改善食品品质，保证消费者的身体健康与生命安全。微生物有机肥料是有机农业种植的基础，目前，新型微生物有机肥料的市场占有率极小，因此，有必要在农业生产普及使用微生物肥料为主，辅以其他肥料为辅；以多元复合肥为主，单元素肥料为辅；以施基肥为主，追肥为辅；肥料类符合要求，采用平衡施肥，尽量限制化肥的施用，有限度有选择施用部分化肥。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出一种酵素液态肥料及其生产方法，可改善土壤环境，提升土壤活力以及松解土壤板结，促进农作物健旺生长，提高农作物的品质和产量且有利于环保、健康及低成本种殖。

本发明的技术方案如下：

本发明一种酵素液态肥料，其由以下成份按重量份数生产而成：

苹果皮60~120份、香蕉皮60~120份、西瓜皮60~120份、柑橘皮渣50~100份、番石榴叶50~100份、草木灰80~120份、蔗糖25~35份、中量元素10~15份、微量元素3~5份、聚乙烯醇8~10份、贝壳粉8~10份、果胶复合酶6~8份、酵素菌6~8份、EM菌群3~5份。

聚乙烯醇：有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味。溶于水(95℃以上），微溶于二甲基亚砜，不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。聚乙烯醇是重要的化工原料，用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等。考虑到化学肥料在国内外的大量使用带来了土壤板结、有机质下降、微生态失衡等一系列问题。本申请中利用聚乙烯醇与苹果皮、香蕉皮、番石榴叶、草木灰、蔗糖、中量元素、微量元素等按比例组合配制成酵素液态肥料，达到了供给作物营养，同时改善土壤结构的双重目的。

贝壳粉的制备步骤为：将贝壳用清水清洗干净后于0.1~0.3mol/LNaOH溶液中浸泡8~12h，取出，用蒸馏水洗涤至中性，于2~5%H₂SO₄溶液中浸泡8~12h，取出，用蒸馏水洗涤至中性，烘干；于20-30‰盐度溶液中超声波振荡2~4h，烘干，高温焙烧后得到贝壳粉。高温焙烧具体步骤为：100~120℃煅烧5~10min；200~220℃煅烧5~10min；400~500℃煅烧40~60min；300~320℃煅烧20~30min；100~120℃煅烧10~15min。上述制备方法得到的贝壳粉具有较大的中孔体积、巨大的比表面积和复杂而发达的孔隙结构，对无机盐的吸附能力强，还具有较优异的抑菌作用。用于本发明中的酵素液态肥中，可以为植物根系提供优良的生长环境。

EM菌（Effective Microorganisms）是由大约80种微生物组成，EM菌由日本琉球大学的比嘉照夫教授1982年研究成功，于80年代投入市场。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属 80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂。作用机理是形成EM菌和病原微生物争夺营养的竞争，由于em菌在土壤中极易生存繁殖，所以能较快而稳定地占据土壤中的生态地位，形成有益的微生物菌的优势群落，从而控制病原微生物的繁殖和对作物的侵袭。是生态农业的发展方向，更有利于农业的可持续发展。80年代末90年代初,EM菌已被日本、泰国、巴西、美国、印度尼西亚、斯里兰卡等国广泛应用于农业、养殖、种植、环保等领域，取得了明显的经济效益和生态效益。1、光合菌群（好氧型和厌氧型）。如光合细菌和蓝藻类。属于独立营养微生物，菌体本身含60%以上的蛋白质，且富含多种维生素，还含有辅酶Q10、抗病毒物质和促生长因子；它以土壤接受的光和热为能源，将土壤中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质，并以植物根部的分泌物、土壤中的有机物、有害气体（硫化氢等）及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸类、维生素类、氮素化合物、抗病毒物质和生理活性物质等，是肥沃土壤和促进动植物生长的主要力量。光合菌群的代谢物质可以被植物直接吸收，还可以成为其它微生物繁殖的养分。光合细菌如果增殖，其它的有益微生物也会增殖。例如：VA菌根菌以光合菌分泌的氨基酸为食饵，它既能溶解不溶性磷，又能与固氮菌共生，使其固氮能力成倍提高。 2、乳酸菌群（厌氧型）。以嗜酸乳杆菌为主导。它靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解。乳酸菌能够分解在常态下不易分解的木质素和纤维素，并使有机物发酵分解。乳酸菌还能够抑制连作障碍产生的致病菌增殖。致病菌活跃，有害线虫会急剧增加，植物就会衰弱，乳酸菌抑制了致病菌，有害线虫便会逐渐消失。 3、酵母菌群（兼性厌氧型）。它利用植物根部产生的分泌物、光合菌合成的氨基酸、糖类及其它有机物质产生发酵力，合成促进根系生长及细胞分裂的活性化物质。酵母菌在EM原露中对于促进其它有效微生物（如乳酸菌、放线菌）增殖所需要的基质（食物）提供重要的给养保障。此外，酵母菌产生的单细胞蛋白是动物不可缺少的养分。

本申请用EM菌群和苹果皮、香蕉皮、番石榴叶、草木灰、蔗糖、中量元素、微量元素、聚乙烯醇、贝壳粉、果胶复合酶和酵素菌一起发酵，制成酵素液态肥料，在种植方面可以改善土壤结构、解决连作障碍、抗重茬、逐步消除土传疾病、减少化肥、农药用量给农民的增产增收带来保证。

优选地，所述的微量元素为硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硼砂和钼酸铵的混合物；其重量比例为1﹕0.5﹕0.5﹕0.8﹕0.2﹕0.1。

优选地，所述的中量元素为钙镁磷肥、泥炭土和硫酸钾的混合物；其重量比例为1﹕1﹕0.5。

优选地，所述果胶复合酶采用曲霉微生物，进行固体产酶发酵，发酵培养基原料的重量配比为：啤酒槽5～20％，山楂粉15～20％，番石榴果汁5-10%；淀粉5-10%；牛肉膏3-5%；(NH₄)₂SO₄3～8％及余量的水分，经混合均匀制得，曲霉按发酵培养基原料量1～2％的比例接入曲霉微生物并使之混合伴匀，置于摄氏温度为 25℃～35℃的条件下发酵，发酵时间为90～120小时，制得果胶复合酶；所述的番石榴果汁是取刚采摘的新鲜番石榴置于0-3℃冰箱冷藏保存，使用时按照重量比番石榴﹕水=1﹕2的比例打浆得到；所述淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉。

所述苹果皮是苹果醋加工厂的下脚料、香蕉皮是香蕉干片制作厂的下脚料、西瓜皮是人们日常吃西瓜以后扔掉的瓜皮，柑橘皮渣是橙汁加工厂的下脚料。这些原料都很丰富，但是目前很难处理，堆放到环境很容易造成环境污染。

钙镁磷肥、泥炭土和硫酸钾的混合物经发酵，能够很好转化为植物容易吸收的钙镁硫的中量元素，还增加了钾含量。

从富含纤维素的土壤中分离和筛选纤维素高效降解的曲霉，在啤酒糟培养基中加入不同的N源、C源，并调整其比例，接种等量的活化曲霉孢子悬浮液，观察菌丝生长情况以及测定菌株的酶活力，筛选促进菌株生长的最优配方。结果表明，最适的碳源和氮源分别为乳糖和胰蛋白胨，其最佳添加量分别为6%和4%；促进曲霉生长的最优碳氮比为5︰7，发酵后维素酶活力达188.49 IU，葡萄糖含量为0.38 g。这表明啤酒糟可以作为曲霉的优良培养基。

山楂粉含多种维生素、酒石酸、柠檬酸、山楂酸、苹果酸等，还含有黄酮类、内酯、糖类、蛋白质、脂肪和钙、磷、铁等矿物质，番石榴果汁富含丰富的营养成分，其中蛋白质和维他命C的含量尤其的高，另外还含有维生素A、B以及微量元素钙、磷、铁、钾等。番石榴果汁还富含有膳食纤维、胡萝卜素、脂肪等营养成分。另外番石榴果汁中含有果糖、蔗糖、氨基酸等营养成分。山楂粉和番石榴果汁能够给微生物提供丰富的营养。

淀粉是葡萄糖分子聚合而成的，它是细胞中碳水化合物最普遍的储藏形式。淀粉在餐饮业中又称芡粉，通式是(C6H10O5)n，水解到二糖阶段为麦芽糖，化学式是C12H22O11，完全水解后得到单糖（葡萄糖），化学式是C6H12O6 。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。前者为无分支的螺旋结构；后者以24~30个葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键首尾相连而成，在支链处为α-1,6-糖苷键。直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色。这并非是淀粉与碘发生了化学反应(reaction)，产生相互作用(interaction)，而是淀粉螺旋中央空穴恰能容下碘分子，通过范德华力，两者形成一种蓝黑色络合物。实验证明，单独的碘分子不能使淀粉变蓝，实际上使淀粉变蓝的是碘分子离子(I3)。淀粉是植物体中贮存的养分，贮存在种子和块茎中，各类植物中的淀粉含量都较高。淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体。淀粉除食用外，工业上用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等，也用于调制印花浆、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等。可由玉米、甘薯、野生橡子和葛根等含淀粉的物质中提取而得。

牛肉膏当中含有肌酸、肌酸酐、多肽类、氨基酸类、核苷酸类、有机酸类、矿物质类及维生素类的水溶性物质。本申请中它起的主要作用是补充蛋白胨以及其它氮源的营养不足。

本申请中(NH₄)₂SO₄（硫酸铵）是氮源，另外需注意的是它是一种酸性盐，消耗它（一般是铵离子被利用）会提高整个培养基的ph（对某些产酸体系，这个作用是相当积极的），起到调剂pH的作用。

优选地，所述酵素液态肥料的生产方法是：

（1）将苹果皮、香蕉皮、西瓜皮、柑橘皮渣和番石榴叶粉碎后，加入草木灰、蔗糖、中量元素、微量元素、聚乙烯醇、贝壳粉和果胶复合酶，按重量比加入3~5倍纯净水搅拌进行酶解；

（2）在上述酶解后的产物中接种酵素菌搅拌进行发酵12天；

（3）将上述发酵后的产物中再接种EM菌群在摄氏温度为20-30℃下进行连续发酵，直至该产物的pH值达到3~5终止发酵；

（4）将上述连续发酵后所得的产物通过超滤膜进行超滤，得到所述酵素液态肥料。

本发明的优点是：

1、将本来废弃的苹果皮和香蕉皮进一步有效利用，避免了物料资源的浪费，节省了昂贵的处理废弃物成本，进而创造出更高的经济收益，另外可制造出含有丰富次微量元素的液态肥料，该肥料可依养殖面积大小，以适当间隔时间及施放比例直接洒在土壤表面，以增加其次微量元素的浓度，提升土壤对pH值的缓冲作用，以利于植物根、叶与茎的快速吸收，有助于植物的生长，在其渗入土壤后，有效地改善土壤的酸化、贫瘠化等情况；

2、本发明的液态肥料是以生物酵素形式复合存在的，是生物反应的催化剂，没有任何毒副作用，可改善微生态环境，减少物种入侵风险，提高公共卫生安全；

3、可改善土壤环境，促进了土壤微生物代谢旺盛、提升土壤活力以及松解土壤板结，增加了肥力及抗病益菌，增强了农作物的耐寒耐旱的能力，吸附降解土壤要素，促进了农作物健旺生长，提高了农作物的品质和产量，而且避免了使用化学农药，具有环保、健康、低成本种植的优点。

具体实施例

实施例1

一种酵素液态肥料，其由以下成份按重量份数生产而成：

苹果皮60份、香蕉皮60份、西瓜皮60份、柑橘皮渣50份、番石榴叶50份、草木灰80份、蔗糖25份、中量元素10份、微量元素3份、聚乙烯醇8份、贝壳粉8份、果胶复合酶6份、酵素菌6份、EM菌群3份。

微量元素为硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硼砂和钼酸铵的混合物；其重量比例为1﹕0.5﹕0.5﹕0.8﹕0.2﹕0.1。

中量元素为钙镁磷肥、泥炭土和硫酸钾的混合物；其重量比例为1﹕1﹕0.5。

果胶复合酶采用曲霉微生物，进行固体产酶发酵，发酵培养基原料的重量配比为：啤酒槽5～20％，山楂粉15～20％，番石榴果汁5-10%；淀粉5-10%；牛肉膏3-5%； (NH₄)₂SO₄3～8％及余量的水分，经混合均匀制得，曲霉按发酵培养基原料量1～2％的比例接入曲霉微生物并使之混合伴匀，置于摄氏温度为 25℃～35℃的条件下发酵，发酵时间为90～120小时，制得果胶复合酶；所述的番石榴果汁是取刚采摘的新鲜番石榴置于0-3℃冰箱冷藏保存，使用时按照重量比番石榴﹕水=1﹕2的比例打浆得到；所述淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉。

酵素液态肥料的生产方法是：

（2）在上述酶解后的产物中接种酵素菌搅拌进行发酵12天；

实施例2

一种酵素液态肥料，其由以下成份按重量份数生产而成：

苹果皮90份、香蕉皮90份、西瓜皮90份、柑橘皮渣75份、番石榴叶75份、草木灰100份、蔗糖30份、中量元素12份、微量元素4份、聚乙烯醇9份、贝壳粉9份、果胶复合酶7份、酵素菌7份、EM菌群4份。

酵素液态肥料的生产方法是：

（2）在上述酶解后的产物中接种酵素菌搅拌进行发酵12天；

实施例3

一种酵素液态肥料，其由以下成份按重量份数生产而成：

苹果皮120份、香蕉皮120份、西瓜皮120份、柑橘皮渣100份、番石榴叶100份、草木灰120份、蔗糖35份、中量元素15份、微量元素5份、聚乙烯醇10份、贝壳粉10份、果胶复合酶8份、酵素菌8份、EM菌群5份。

酵素液态肥料的生产方法是：

（2）在上述酶解后的产物中接种酵素菌搅拌进行发酵12天；

效果实施例：

申请人对本发明的酵素液态肥料进行了田间肥效的试验，以下是发明人在贵港覃塘大豆（绥农22）、桂平柑子、广西平南毛豆上进行的测产试验结果。

表1 贵港覃塘大豆（绥农22）肥效试验效果

表2 桂平柑子肥效试验效果

表3 广西平南毛豆肥效试验效果

通过多年多地试验再三验证，本发明的酵素液态肥料对多种作物增产明显，不仅如此，发明人对试验田块土样进行抽检，发现使用过本发明的酵素液态肥料的地块土壤疏松，病虫害发生较轻；作物根系粗壮、白根、须根较多，有利于作物吸收营养成分，同时，对照组作物缺素现象明显，需要补施叶面肥，而使用本发明的生物有机肥则无缺素症状，叶色黑绿，光合作用强，有利于营养生长向生殖生长转化。

Claims

1.一种酵素液态肥料，其特征在于：其由以下成份按重量份数生产而成：

2.根据权利要求1所述酵素液态肥料，其特征在于，所述的微量元素为硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰、硼砂和钼酸铵的混合物；其重量比例为1﹕0.5﹕0.5﹕0.8﹕0.2﹕0.1。

3.根据权利要求1所述酵素液态肥料，其特征在于，所述的中量元素为钙镁磷肥、泥炭土和硫酸钾的混合物；其重量比例为1﹕1﹕0.5。

4.根据权利要求1所述酵素液态肥料，其特征在于，所述果胶复合酶采用曲霉微生物，进行固体产酶发酵，发酵培养基原料的重量配比为：啤酒槽5～20％，山楂粉15～20％，番石榴果汁5-10%；淀粉5-10%；牛肉膏3-5%； (NH4)₂SO₄ 3～8％及余量的水分，经混合均匀制得，曲霉按发酵培养基原料量1～2％的比例接入曲霉微生物并使之混合伴匀，置于摄氏温度为25℃～35℃的条件下发酵，发酵时间为90～120小时，制得果胶复合酶；所述的番石榴果汁是取刚采摘的新鲜番石榴置于0-3℃冰箱冷藏保存，使用时按照重量比番石榴﹕水=1﹕2的比例打浆得到；所述淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉。

5.权利要求1所述酵素液态肥料，其特征在于，所述酵素液态肥料的生产方法是：

（2）在上述酶解后的产物中接种酵素菌搅拌进行发酵12天；

6.权利要求1所述酵素液态肥料，其特征在于，所述苹果皮是苹果醋加工厂的下脚料、香蕉皮是香蕉干片制作厂的下脚料、西瓜皮是人们日常吃西瓜以后扔掉的瓜皮，柑橘皮渣是橙汁加工厂的下脚料。