CN109734488A - 一种高品质生物肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物肥料领域，具体涉及一种高品质生物肥及其制备方法。本发明创新应用二次发酵法和土著菌筛选应用法，提供一种安全、高效、便捷的生产方法，该方法实现了一种微生物菌群和谐共生和土著菌为优势菌群的微生物环境，促进了微生物代谢产物的不断累。积，增加生物肥的营养价值，以达到以下3个目的，一是无害化，二是腐殖化，三是产生大量的微生物和微生物的代谢产物如各种抗生素、蛋白质类物质等。

Description

一种高品质生物肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物肥料领域，具体涉及一种高品质生物肥及其制备方法。

背景技术

生物肥料是指一类含有大量活的微生物的特殊肥料，这类肥料施入土壤中，大量活的微生物在适宜条件下能够积极活动，有的可在作物根部的周围大量繁殖，发挥自生固氮或联合固氮作用；有的还可分解磷、钾矿物质元素供给作物吸收或分泌生长激素刺激作物生长。

由此可见，生物肥料不是直接供给作物需要的营养物质，而是通过大量活的微生物在土壤中的积极活动来提供作物需要的营养物质和产生激素来刺激作物生长。

任何一种合格优质的生物肥料的生产都必须经过有效发酵的过程。发酵过程就是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并产出一种适宜于土地利用和植物吸收的产品的过程。

现在生物堆肥一般是有机物料的高温好氧堆腐过程，目前的方法一种是自然堆腐，普通肥料发酵时间一般在半年到一年的时间，甚至更长时间，不仅周期长，而且存在风化、营养流失或者发酵不彻底等问题；另一种是由专业的肥料生产企业使用专用的生产设备进行生产，存在投资大，发酵周期长，产品效果不明显等问题。

发明内容

针对以上问题，本发明创新应用二次发酵法和土著菌筛选应用法，提供一种安全、高效、便捷的生产方法，该方法实现了一种微生物菌群和谐共生和土著菌为优势菌群的微生物环境，促进了微生物代谢产物的不断累积，增加生物肥的营养价值，以达到以下3个目的，一是无害化，二是腐殖化，三是产生大量的微生物和微生物的代谢产物如各种抗生素、蛋白质类物质等。

本发明一种高品质生物肥及其制备方法，具体通过以下技术方案来实现：

1)生物A剂按照以下方法进行制备：

(1)按照重量份取米糠55-65份，豆粕15-20份，麦麸15-20份进行混合，然后加入混合料总质量1-2％的糖蜜和2-5％的复合微生物菌剂，混合均匀，加水调整水分至30％-40％，转入发酵装置中；

其中糖蜜为普通市售糖蜜，有机质含量为50％以上；

所述的复合微生物菌剂中包含植物乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、放线菌等菌种；

优选的，复合微生物菌剂为各单一液体菌剂的混合物，其中植物乳酸杆菌菌剂，枯草芽孢杆菌菌剂，光合细菌菌剂，酵母菌菌剂，放线菌菌剂的体积比为2-5:1-3:1-3:1-3:1-2，各单一液体菌剂中的菌种密度≥10⁸个/ml；

更优选的，复合微生物菌剂中植物乳酸杆菌菌剂，枯草芽孢杆菌菌剂，光合细菌菌剂，酵母菌菌剂，放线菌菌剂的体积比为3:2:2:2:1。

以上所述的植物乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、放线菌均为常规市售菌种，各单一菌剂为各菌种液体培养所得，液体培养基均为销售方提供的相应菌种的培养基；

(2)将发酵装置密封，35-40℃条件下厌氧发酵24-36h；然后转到室外，常温厌氧发酵7-10天，检测发酵物料，其pH值在3-4之间，有明显醇香味，此时发酵完成，即得到生物A剂。

2)一次发酵

按照重量份，将作物秸秆70-85份，畜禽粪便15-30份混合均匀，调节混合物料含水量至35-50％，加入生物A剂，搅拌均匀，得到一次发酵原料；将发酵原料按照宽2-4m，高1.5-3m，长度任意的规格进行建堆，开始发酵，发酵时间为1-3个月，期间翻抛2-3次，得到一次发酵产物；

其中，生物A剂的添加量为混合物料质量的0.5-2％；

其中，作物秸秆含水量≤30％，长短为30-50cm，具体的作物秸秆可以是玉米秸秆，小麦秸秆，大豆秸秆，棉花秸秆，杂草，南瓜藤蔓等中的一种或多种有机物料；畜禽粪便含水量≤65％，可以为任意一种或多种畜禽的粪便，如牛粪、猪粪、羊粪等；

3)二次发酵

按照重量份将一次发酵产物85-95份，生物A剂5-10份混合均匀，添加上述混合发酵料总质量2-5％的糖蜜和2-5％的复合微生物菌剂，并用水调节物料的含水量到35-45％，得到二次发酵原料；

将二次发酵原料建成宽1.5-2m，高0.8-1m，长度任意的条形堆，进行好氧堆肥发酵10-15天，即得到高品质生物肥；

优选的，一次发酵产物需进行粉碎并筛分，要求物料的长度≤0.5cm；

优选的，好氧堆肥发酵发酵期间堆内温度超过65℃时需进行翻堆。

本发明为从事生物肥生产的企业提供了一种生物肥生产新技术和新模式，使用本发明的方案进行生物发酵具备以下优点：

1、秸秆、畜禽粪便等原料进行一次发酵腐熟时，可以在室外自然条件下进行，无须专门的设备和设施，耗费的精力和人工较少；

2、利用一次发酵产物粉碎后的物料作为二次发酵的原料，可以有效缩短在发酵池内的发酵周期，在单位时间内提高产量；

3、提供了一种可使发酵物料在短时间内迅速升温的物料和方法，合适的温度、湿度、菌种及菌种生产促进剂保证了发酵物料短时间内迅速升温，可在短时间内杀死植物致病病原菌、虫卵、杂草种子等有害微生物，保证生物肥产品质量；

4、经过二次发酵的生物肥，提供了一种微生物菌群和谐共生和土著菌为优势菌群的微生物环境，二次发酵过程是土著菌的筛选过程，通过自然生长，让土著菌在这个堆肥环境中可以大量存活并且产生大量的次生代谢产物，富含多种土著菌群，微生物结构完整，微生态平衡稳定，生物肥产品质量高；促进了微生物代谢产物的不断累积，增加生物肥的营养价值。

综上所述，本发明在发酵过程中，可使发酵物料在短时间内迅速升温的物料和方法，缩短了发酵周期，前期的升温阶段以及高温阶段会杀死植物致病病原菌、虫卵、杂草种子等有害微生物，到后期的降温期，微生物会进行有机物的腐殖化过程，并在此过程中产生大量有益于植物生长吸收的代谢产物。提供了一种微生物菌群和谐共生和土著菌为优势菌群的微生物环境，促进了微生物代谢产物的不断累积，增加生物肥的营养价值，本发明的方法达到了以下3个目的，一是无害化，二是腐殖化，三是产生大量的微生物和微生物的代谢产物如各种抗生素、蛋白质类物质等。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围，除特殊说明外，下述实施例中均采用常规现有技术完成。

实施例1

1)生物A剂按照以下方法进行制备：

(1)按照重量份取米糠60份，豆粕15份，麦麸20份进行混合，然后加入混合料总质量2％的糖蜜和5％的复合微生物菌剂，混合均匀，加水调整水分至40％，转入发酵装置中；

其中糖蜜为普通市售糖蜜，有机质含量为50％以上；

复合微生物菌剂为各单一液体菌剂的混合物，其中植物乳酸杆菌菌剂，枯草芽孢杆菌菌剂，光合细菌菌剂，酵母菌菌剂，放线菌菌剂的体积比为3:2:2:2:1，各单一液体菌剂中的菌种密度≥10⁸个/ml；

(2)将发酵装置密封，36℃条件下厌氧发酵24h；然后转到室外，常温厌氧发酵10天，检测发酵物料，其pH值在3-4之间，有明显醇香味，此时发酵完成，即得到生物A剂。

2)一次发酵

按照重量份，将作物秸秆75份，畜禽粪便25份混合均匀，调节混合物料含水量至40％，加入混合物料质量2％的生物A剂，搅拌均匀，得到一次发酵原料；将发酵原料按照宽2.5m，高1.5m，长度任意的规格进行建堆，开始发酵，发酵时间为3个月，期间翻抛3次，得到一次发酵产物；

其中，作物秸秆含水量≤30％，长短为30-50cm，具体的作物秸秆是玉米秸秆，小麦秸秆，棉花秸秆，杂草的混合物；畜禽粪便含水量≤65％，为多种畜禽的粪便混合物；

3)二次发酵

按照重量份将一次发酵产物92份，生物A剂8份混合均匀，添加上述混合发酵料总质量5％的糖蜜和5％的复合微生物菌剂，并用水调节物料的含水量到40％，得到二次发酵原料；

将二次发酵原料建成宽1.5m，高1m，长度任意的条形堆，堆内温度超过65℃时需进行翻堆，进行好氧堆肥发酵15天，即得到高品质生物肥；

实施例2

1)生物A剂按照以下方法进行制备：

(1)按照重量份取米糠60份，豆粕20份，麦麸20份进行混合，然后加入混合料总质量3％的糖蜜和3％的复合微生物菌剂，混合均匀，加水调整水分至42％，转入发酵装置中；

复合微生物菌剂为各单一液体菌剂的混合物，其中植物乳酸杆菌菌剂，枯草芽孢杆菌菌剂，光合细菌菌剂，酵母菌菌剂，放线菌菌剂的体积比为5:3:2:1:1，各单一液体菌剂中的菌种密度≥10⁸个/ml；

(2)将发酵装置密封，37℃条件下厌氧发酵30h；然后转到室外，常温厌氧发酵9天，检测发酵物料，其pH值在3-4之间，有明显醇香味，此时发酵完成，即得到生物A剂。

2)一次发酵

按照重量份，将作物秸秆85份，畜禽粪便15份混合均匀，调节混合物料含水量至42％，加入混合物料质量2％的生物A剂，搅拌均匀，得到一次发酵原料；将发酵原料按照宽3m，高1.5m，长度任意的规格进行建堆，开始发酵，发酵时间为2.5个月，期间翻抛3次，得到一次发酵产物；

其中，作物秸秆含水量≤30％，长短为30-50cm，具体的作物秸秆是小麦秸秆，大豆秸秆，杂草的混合物；畜禽粪便含水量≤65％，为多种畜禽的粪便混合物；

3)二次发酵

按照重量份将一次发酵产物95份，生物A剂5份混合均匀，添加上述混合发酵料总质量4％的糖蜜和4％的复合微生物菌剂，并用水调节物料的含水量到40％，得到二次发酵原料；

将二次发酵原料建成宽1.5m，高1m，长度任意的条形堆，堆内温度超过65℃时需进行翻堆，进行好氧堆肥发酵15天，即得到高品质生物肥；

实施例3

1)生物A剂按照以下方法进行制备：

(1)按照重量份取米糠65份，豆粕15份，麦麸20份进行混合，然后加入混合料总质量2％的糖蜜和5％的复合微生物菌剂，混合均匀，加水调整水分至38％，转入发酵装置中；

其中糖蜜为普通市售糖蜜，有机质含量为50％以上；

复合微生物菌剂为各单一液体菌剂的混合物，其中植物乳酸杆菌菌剂，枯草芽孢杆菌菌剂，光合细菌菌剂，酵母菌菌剂，放线菌菌剂的体积比为2:1:1:1:1，各单一液体菌剂中的菌种密度≥10⁸个/ml；

(2)将发酵装置密封，38℃条件下厌氧发酵24h；然后转到室外，常温厌氧发酵7天，检测发酵物料，其pH值在3-4之间，有明显醇香味，此时发酵完成，即得到生物A剂。

2)一次发酵

按照重量份，将作物秸秆85份，畜禽粪便15份混合均匀，调节混合物料含水量至45％，加入混合物料质量2％的生物A剂，搅拌均匀，得到一次发酵原料；将发酵原料按照宽2.5m，高1.5m，长度任意的规格进行建堆，开始发酵，发酵时间为2个月，期间翻抛3次，得到一次发酵产物；

其中，作物秸秆含水量≤30％，长短为30-50cm，具体的作物秸秆是玉米秸秆，棉花秸秆，杂草的混合物；畜禽粪便含水量≤65％，为多种畜禽的粪便混合物，主要为牛粪；

3)二次发酵

按照重量份将一次发酵产物85份，生物A剂15份混合均匀，添加上述混合发酵料总质量4％的糖蜜和5％的复合微生物菌剂，并用水调节物料的含水量到42％，得到二次发酵原料；

将二次发酵原料建成宽1.5m，高1m，长度任意的条形堆，堆内温度超过65℃时需进行翻堆，进行好氧堆肥发酵15天，即得到高品质生物肥；

实施例4

1)生物A剂按照以下方法进行制备：

(1)按照重量份取米糠64份，豆粕18份，麦麸18份进行混合，然后加入混合料总质量3％的糖蜜和5％的复合微生物菌剂，混合均匀，加水调整水分至38％，转入发酵装置中；

复合微生物菌剂为各单一液体菌剂的混合物，其中植物乳酸杆菌菌剂，枯草芽孢杆菌菌剂，光合细菌菌剂，酵母菌菌剂，放线菌菌剂的体积比为3:2:2:2:1，各单一液体菌剂中的菌种密度≥10⁸个/ml；

(2)将发酵装置密封，40℃条件下厌氧发酵36h；然后转到室外，常温厌氧发酵8天，检测发酵物料，其pH值在3-4之间，有明显醇香味，此时发酵完成，即得到生物A剂。

2)一次发酵

按照重量份，将作物秸秆85份，畜禽粪便15份混合均匀，调节混合物料含水量至45％，加入混合物料质量2％的生物A剂，搅拌均匀，得到一次发酵原料；将发酵原料按照宽2.5m，高1.5m，长度任意的规格进行建堆，开始发酵，发酵时间为2个月，期间翻抛3次，得到一次发酵产物；

其中，作物秸秆含水量≤30％，长短为30-50cm，具体的作物秸秆是玉米秸秆，杂草，南瓜藤蔓的混合物；畜禽粪便含水量≤65％，为多种畜禽的粪便混合物，主要为猪粪；

3)二次发酵

按照重量份将一次发酵产物85份，生物A剂15份混合均匀，添加上述混合发酵料总质量4％的糖蜜和5％的复合微生物菌剂，并用水调节物料的含水量到42％，得到二次发酵原料；

将二次发酵原料建成宽1.5m，高1m，长度任意的条形堆，堆内温度超过65℃时需进行翻堆，进行好氧堆肥发酵15天，即得到高品质生物肥；

实验例

将本发明生产的肥料在羊角蜜甜瓜上进行肥效实验。选取实施例1产品为试验产品。实验设置及结果如下：

实验时间为2018年10月至2019年1月，地点为冬暖式蔬菜种植大棚。

供试作物：羊角蜜甜瓜

供试肥料：

腐熟牛粪：采购自高青县养牛场的牛粪，经过发酵腐熟后使用，有机质含量为45％。

生物堆肥：本发明实施例1所生产的生物肥、市售生物有机肥。

小区实验设计与方法：随机区组设计，本实验共设3个处理，每个处理重复3次，每个处理羊角蜜甜瓜为3垄，共计27垄。

实验处理：实验设A、B、C三个处理，其中处理A为施用本发明生物肥，处理B为常规对照，处理C为空白对照。

处理A：基肥：腐熟牛粪1500㎏/亩+实施例1生物肥160kg/亩；追肥为常规技术。

处理B：基肥：腐熟牛粪1500㎏/亩+市售生物有机肥160kg/亩；追肥同处理A。

处理C：基肥：腐熟牛粪1500㎏/亩；追肥同处理A。

大棚内土壤养分情况见下表：

表1施用基肥后土壤养分状况表

实验结果与分析：

通过对田间观测记录和考种的主要数据可以看出生物肥对羊角蜜甜瓜产量的影响：

表2各处理间考种项目

不同处理对羊角蜜甜瓜产量的影响：

表3小区产量结构表

表4棚产量结果表

从测产结果可以看出，本发明生物肥的平均棚产量比对照组处理B和处理C分别增加了15.92kg和67.32kg，增产率分别为3.86％和18.68％。

表5方差分析

从实验方差分析结果上可以看出，该实验重复间差异不显著，处理间差异显著，处理A和处理C差异极显著。

不同处理对羊角蜜甜瓜质量的影响：

通过以上分析可以看出，施用高品质生物堆肥的效果十分明显，从产量数据分析来看，肥料处理差异达到了显著水平，增产效果明显；从质量上分析，VC含量和糖度都有不同程度的提高。

综上所述，本发明提供的高品质生物堆肥能够为土壤提供有机质，并提高有效氮、磷、钾含量，使土壤肥力提高，使作物增产增收，提升作物品质，作用效果突出。

Claims (7)

1.一种高品质生物肥及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)生物A剂按照以下方法进行制备：

(1)按照重量份取米糠55-65份，豆粕15-20份，麦麸15-20份进行混合，然后加入混合料总质量1-2％的糖蜜和2-5％的复合微生物菌剂，混合均匀，加水调整水分至30％-40％，转入发酵装置中；所述的复合微生物菌剂中包含植物乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、放线菌；

(2)将发酵装置密封，35-40℃条件下厌氧发酵24-36h；然后转到室外，常温厌氧发酵7-10天，检测发酵物料，其pH值在3-4之间，有明显醇香味，此时发酵完成，即得到生物A剂；

2)一次发酵

按照重量份，将作物秸秆70-85份，畜禽粪便15-30份混合均匀，调节混合物料含水量至35-50％，加入生物A剂，搅拌均匀，得到一次发酵原料；将发酵原料按照宽2-4m，高1.5-3m，长度任意的规格进行建堆，开始发酵，发酵时间为1-3个月，期间翻抛2-3次，得到一次发酵产物；其中，生物A剂的添加量为混合物料质量的0.5-2％；

3)二次发酵

按照重量份将一次发酵产物85-95份，生物A剂5-10份混合均匀，添加上述混合发酵料总质量2-5％的糖蜜和2-5％的复合微生物菌剂，并用水调节物料的含水量到35-45％，得到二次发酵原料；

将二次发酵原料建成宽1.5-2m，高0.8-1m，长度任意的条形堆，进行好氧堆肥发酵10-15天，即得到高品质生物肥。

2.根据权利要求1所述的一种高品质生物肥及其制备方法，其特征在于，

步骤1)所述的复合微生物菌剂为各单一液体菌剂的混合物，其中植物乳酸杆菌菌剂，枯草芽孢杆菌菌剂，光合细菌菌剂，酵母菌菌剂，放线菌菌剂的体积比为2-5:1-3:1-3:1-3:1-2，各单一液体菌剂中的菌种密度≥10⁸个/ml。

3.根据权利要求2所述的一种高品质生物肥及其制备方法，其特征在于，所述的复合微生物菌剂中植物乳酸杆菌菌剂，枯草芽孢杆菌菌剂，光合细菌菌剂，酵母菌菌剂，放线菌菌剂的体积比为3:2:2:2:1。

4.根据权利要求1所述的一种高品质生物肥及其制备方法，其特征在于，步骤2)所述的作物秸秆是玉米秸秆，小麦秸秆，大豆秸秆，棉花秸秆，杂草，南瓜藤蔓中的一种或多种有机物料；畜禽粪便为任意一种或多种畜禽的粪便。

5.根据权利要求1所述的一种高品质生物肥及其制备方法，其特征在于，步骤2)所述的作物秸秆含水量≤30％，长短为30-50cm，畜禽粪便含水量≤65％。

6.根据权利要求1所述的一种高品质生物肥及其制备方法，其特征在于，一次发酵产物需进行粉碎并筛分，要求物料的长度≤0.5cm。

7.根据权利要求1所述的一种高品质生物肥及其制备方法，其特征在于，步骤3)中好氧堆肥发酵发酵期间堆内温度超过65℃时需进行翻堆。