CN109824453A

CN109824453A - 含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥及其发酵制备方法

Info

Publication number: CN109824453A
Application number: CN201811255236.4A
Authority: CN
Inventors: 吕昆明; 廖华; 陈裕新; 李丽娟
Original assignee: Guangxi Letu Biological Technology Co ltd; Bobai Sanye Shiliu Ecological Agricultural Development Co ltd
Current assignee: Guangxi Letu Biological Technology Co ltd; Bobai Sanye Shiliu Ecological Agricultural Development Co ltd
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明公开了含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥及其发酵制备方法，以木薯渣为主原料，以生物菌剂、泥碳、动物骨头、秸秆、藻类、氧化镁和微肥为辅助原料，本发明采用的枯草芽孢杆菌产纤维素酶、木质素过氧化物酶能力强，可分解木薯渣、泥碳、动物骨头、秸秆和藻类等有机废弃物中的纤维素和木质素等有机质，具有分解有机质能力强、腐熟程度高、占用地少、可二次陈化，不占场地，能明显提高有机肥发酵速度，缩短发酵周期，提高堆肥产品质量等优点。

Description

含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥及其发酵制备方法

技术领域

本发明涉及一种有机肥，具体涉及一种含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥及其发酵制备方法。

背景技术

近30年来，世界上越来越多的农业专家与政府部门都在积极倡导减少化肥和农药的施用量，多施有机肥，发展生物肥料。早在1972年，国际农业组织就成立了“有机农业运动国际联盟”，以推动世界范围内无公害食品的生产和监测。

我国的许多科研院校对好氧发酵菌种及工艺的研究较为广泛，工业化生产的菌种也越来越多地被生产企业转化为产品，但其存在的弊端随着环保政策的趋紧逐渐显现出来，较为典型的例子就是畜禽养殖粪污的生物化处理及土壤退化的修复。

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtiles) 是一类好氧内生芽孢的革兰氏阳性细菌，在自然界中广泛存在，不仅在土壤、植物根际、体表等外界环境中广泛存在，同时还是植物体内常见的内生细菌对人畜无毒无害，不污染环境，具有显著的抗菌活性和极强的抗逆能力。枯草芽孢杆菌生长快、营养、简单，能产生耐热抗逆的芽孢，其芽孢具有抗逆性强、利于保藏的特点，又能忍受极端的外部环境，而长期存活，可以制成粉剂、可湿性粉剂等各种剂型或与化学农药混用而不失活，因此有利于生防菌剂的生产、剂型加工及在环境中的存活定殖与繁殖而且批量生产工艺简单成本也较低，施用方便，储存期长，是一种理想的生防微生物。国内外学者在枯草芽孢杆菌防治植物病害方面进行了大量研究，一些枯草芽孢杆菌优势菌株已经用于防治植物病害应用中。

目前有机肥的发酵常采用普通的干燥法、堆肥法和饲料化法，常规的堆肥腐熟法分解速度慢、耗时长，环境污染严重；而干燥法、饲料化法在处理过程中，产生大量极臭的氨气，随着PH值的上升和氨气的挥发，造成氮素逸失，腐熟不彻底的情况下起不到有机肥的功效。现有技术中的生产有机肥的过程有诸多缺点，例如发酵生产方式生产周期长、生产占地面积大、生产成本造价高、有机肥发酵慢、周期长、有机肥分解不彻底。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥及其发酵制备方法，采用自身分离获得的具有木质素、纤维素降解能力强的枯草芽孢杆菌LTBS01菌株为主要发酵菌剂，具有分解有机质能力强，腐熟程度高，可二次陈化，不占场地，能明显提高有机肥发酵速度，缩短发酵周期，提高堆肥产品质量等特点。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

有机肥料，包括以下重量份数的原料：

木薯渣 200 ～ 250份；

生物菌剂 5 ～ 10份；

泥碳 180 ～ 200份；

动物骨头 80 ～ 120份；

秸秆 120 ～ 150份；

藻类 30 ～ 50份；

氧化镁 3 ～ 5份；

微肥 0.01～ 0.03份；

所述动物骨头为猪、牛、羊或马的一种以上的带肉的新鲜动物骨头；

所述木薯渣，为新鲜木薯渣，含水量为40%～90%；

所述生物菌剂，为枯草芽孢杆菌LTBS01、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按照重量比例5:1:1混合；所述的地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌为微生物中心或市场购得；

所述的枯草芽孢杆菌，为一种枯草芽孢杆菌LTBS01 (Bacillus subtilis),已于2018年05月03日保藏于中国典型培养物保藏中心，并登记入册，保存三十年，该培养物的存活性于2018年05月15日中国典型培养物保藏中心检测完毕，结果为存活，保藏号CCTCC NO：M2018246，保藏地点为中国.武汉.武汉大学；

所述泥炭是一种经过几千年所形成的天然沼泽地产物（又称为草炭或是泥煤），是煤化程度最低的煤，同时也是煤最原始的状态，无菌、无毒、无污染，通气性能好。

质轻、持水、保肥、有利于微生物活动，增强生物性能，营养丰富，既是栽培基质，又是良好的土壤调解剂，并含有很高的有机质，腐殖酸及营养成份。

所述秸秆，为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆或大豆秸秆的一种或一种以上；

所述藻类，为固氮蓝藻经晒干、粉碎后得到的粉末；

所述的藻类为固氮蓝藻（nitrogen-fixingblue-greenalgae）经晒干、粉碎后得到的粉末，固氮蓝藻的固氮作用是通过蓝藻细胞中的固氮酶催化大气中分子态的氮（N₂），将其还原成可供植物吸收利用的氮素化合物。将含有固氮蓝藻的复合肥施用到田间，可以增加土壤中的含氮量，为作物提供更多的氮素营养。藻类作为有机肥原料，其本身也含有植物生长所需要的养分。

所述微肥，是含有溶于水的锰、铁、锌、硼、铜和钼元素的化合物，元素重量比例为5：2：1：0.5：0.1：0.01。如硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸锌、四硼酸钠、硫酸铜、钼酸铵。

所述有机肥，其制备方法包括以下步骤：

（1）物料的前处理：将动物骨头、木薯渣、秸秆和藻类按照重量比例放入炉子内，再将泥碳按照重量份数加入炉子中覆盖在上方，隔绝空气加热，温度为150～250℃，至动物骨头为焦黄色，木薯渣、秸秆和藻类被碳化，将炉内物料取出，经过粉碎机粉碎，至80～200目粉末备用；

（2）将步骤（1）得到的物料与重量份数的氧化镁、生物菌剂和微肥混合均匀并加水搅拌充分，C/N比控制23%～28%，水份控制55～65%，容重控制0.4～0.6g/cm³，并用大型编织袋分装，每袋重80～120kg；

（3）发酵：将装好袋的发酵物料堆放在塑料温室大棚内，放置数量不能超过塑料温室大棚的1/3体积，通过适时开合塑料温室大棚的通风帘，将塑料温室大棚温度控制在50-70℃内， 20～25天后将发酵物料移除温室大棚，发酵结束即得成品有机肥。

所述大型编织袋，为麻料或布料透气性材料，袋内无塑料内膜。

所述塑料温室大棚，为半圆形，是采用透光厚质的塑料薄膜作为顶棚，大棚两端开有通风帘布。

动物骨头含有丰富的营养素，除含钙20％～ 30％、磷8％～ 14％外，还含Mg、K、Na、Ba、Co、Cu、Fe、Mo、Ni、Ti、V、Zn、Sr 等微量元素，氨基酸种类齐全(18 种) ；动物骨头是一种很好的迟效性磷肥，将骨粉混入堆肥或厩肥中发酵后施用，能为农作物提供生长所需的磷元素，提高肥效。

与现有技术相比，本发明突出的实质性特点和显著的进步是：

1、本发明所述的枯草芽孢杆菌，为一种枯草芽孢杆菌LTBS01 (Bacillus subtilis),已于2018年05月03日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCC NO：M 2018246，产纤维素酶、木质素过氧化物酶能力强，可分解木薯渣、泥碳、动物骨头、秸秆和藻类等有机废弃物中的纤维素和木质素等有机质，对作物无害，对人和动物无致病性。经试验证明本发明的枯草芽孢杆菌LTBS01所产纤维素酶酶活达到90 U/g以上，木质素过氧化物酶酶活达到80U/g，是同类枯草芽孢杆菌产纤维素酶、木质素过氧化物酶能力的2～3倍。该菌种是在广西南宁江南区吴圩镇明阳农场发现后培养所得。

2、本发明产生的有机肥，发酵过程不需翻堆，发酵结束后不需再进行装袋，能直接使用，减少生产工序。采用塑料温室大棚，充分利用温室效应，促进有机肥的高温腐熟，品质佳。本发明的有机肥在加入本发明采用的枯草芽孢杆菌LTBS01后，包装成袋后仍进行缓慢陈化，可不占场地，对作物的效果更佳。本发明能明显提高有机肥发酵速度，缩短发酵周期，经试验表明比添加普通菌株的有机肥发酵比普通有机肥能缩短发酵周期10～15天，比不添加菌株的有机肥发酵能缩短发酵周期30～60天。

3、本发明以木薯渣、泥碳、动物骨头、秸秆和藻类为原料，配以氧化镁、微肥和生物菌剂，加工而成的含有一定量功能性微生物的有机肥料。实现工业废弃物资源的合理化重复利用，减少污染，改善环境。

4、本发明生产过程中物料的前处理中，在高温下，动物骨头挥发的有机油脂和营养物质被泥炭充分吸收，发酵成作物需要的营养物质，本发明无毒、无害、使用安全，有效提高化肥利用率，分解农药残留，改善作物品质，负面生产出无公害食品。减少了因化肥施用过量而引起农产品对人体和禽兽造成的危害。本身含有的无机、有机养分可直接提供农作物营养，有利于作物的吸收和品质的提高，增强土壤酶的活性。能够增强植物抗病虫害的能力，促进作物根际有益微生物的增殖，改善作物根际生态环境。可改善地力，使土壤恢复正常的生态平衡，增加土壤有机质含量，形成团粒结构，提高土壤透气、保水、保肥性能，促进作物根系的生长，提高和改善植物品质和产量。

5、克服常规发酵生物有机肥料的占地面积大，投资成本大，人工成本大，环境污染大等优点，具有工艺简单，设备投入少。省工、环保、快速、高效的生物有机肥料新技术，符合现代农业生产需要。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，均落在本发明的保护范围内。

实施例1：

有机肥料，包括以下重量份数的原料：木薯渣200份；生物菌剂5份；泥碳180份；动物骨头80份；秸秆120份；藻类30份；氧化镁3份；微肥0.01份。

所述木薯渣，为新鲜木薯渣，含水量为80%；

所述生物菌剂，为枯草芽孢杆菌LTBS01、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按照重量比例5:1:1混合；所述地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌均由广西科学院微生物中心购得；

所述秸秆，为玉米秸秆；

所述藻类，为固氮蓝藻经晒干、粉碎后得到的粉末；

所述微肥，是硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸锌、四硼酸钠、硫酸铜、钼酸铵，重量比例为5：2：1：0.5：0.1：0.01。

（1）物料的前处理：将动物骨头、木薯渣、秸秆和藻类按照重量比例放入炉子内，再将泥碳按照重量份数加入炉子中覆盖在上方，隔绝空气加热，温度为150℃，至动物骨头为焦黄色，木薯渣、秸秆和藻类被碳化，将炉内物料取出，经过粉碎机粉碎，至80目粉末备用；

（2）将步骤（1）得到的物料与重量份数的氧化镁、生物菌剂和微肥混合均匀并加水搅拌充分，C/N比控制23%，水份控制55%，容重控制0.4g/cm³，并用大型编织袋分装，每袋重80kg；

（3）发酵：将装好袋的发酵物料堆放在塑料温室大棚内，放置数量不能超过塑料温室大棚的1/3体积，通过适时开合塑料温室大棚的通风帘，将塑料温室大棚温度控制在50℃内，20天后将发酵物料移除温室大棚，发酵结束即得成品有机肥。

实施例2：

有机肥料，包括以下重量份数的原料：木薯渣220份；生物菌剂7份；泥碳190份；动物骨头90份；秸秆130份；藻类40份；氧化镁4份；微肥0.02份。

所述木薯渣，为新鲜木薯渣，含水量为70%；

所述生物菌剂，为枯草芽孢杆菌LTBS01、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按照重量比例5:1:1混合；所述地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌均由市场购得；

所述秸秆，为玉米秸秆和小麦秸秆混合物；

所述藻类，为固氮蓝藻经晒干、粉碎后得到的粉末；

（1）物料的前处理：将动物骨头、木薯渣、秸秆和藻类按照重量比例放入炉子内，再将泥碳按照重量份数加入炉子中覆盖在上方，隔绝空气加热，温度为250℃，至动物骨头为焦黄色，木薯渣、秸秆和藻类被碳化，将炉内物料取出，经过粉碎机粉碎，至200目粉末备用；

（2）将步骤（1）得到的物料与重量份数的氧化镁、生物菌剂和微肥混合均匀并加水搅拌充分，C/N比控制28%，水份控制65%，容重控制0.6g/cm³，并用大型编织袋分装，每袋重120kg；

（3）发酵：将装好袋的发酵物料堆放在塑料温室大棚内，放置数量不能超过塑料温室大棚的1/3体积，通过适时开合塑料温室大棚的通风帘，将塑料温室大棚温度控制在70℃内，25天后将发酵物料移除温室大棚，发酵结束即得成品有机肥。

实施例3：

有机肥料，包括以下重量份数的原料：木薯渣240份；生物菌剂8份；泥碳200份；动物骨头100份；秸秆140份；藻类40份；氧化镁5份；微肥0.03份。

所述木薯渣，为新鲜木薯渣，含水量为60%；

所述秸秆，为水稻秸秆和大豆秸秆混合物；

所述藻类，为固氮蓝藻经晒干、粉碎后得到的粉末；

（1）物料的前处理：将动物骨头、木薯渣、秸秆和藻类按照重量比例放入炉子内，再将泥碳按照重量份数加入炉子中覆盖在上方，隔绝空气加热，温度为200℃，至动物骨头为焦黄色，木薯渣、秸秆和藻类被碳化，将炉内物料取出，经过粉碎机粉碎，至150目粉末备用；

（2）将步骤（1）得到的物料与重量份数的氧化镁、生物菌剂和微肥混合均匀并加水搅拌充分，C/N比控制25%，水份控制60%，容重控制0.5g/cm³，并用大型编织袋分装，每袋重100kg；

（3）发酵：将装好袋的发酵物料堆放在塑料温室大棚内，放置数量不能超过塑料温室大棚的1/3体积，通过适时开合塑料温室大棚的通风帘，将塑料温室大棚温度控制在60℃内，22天后将发酵物料移除温室大棚，发酵结束即得成品有机肥。

实施例4：

有机肥料，包括以下重量份数的原料：木薯渣250份；生物菌剂10份；泥碳200份；动物骨头120份；秸秆150份；藻类50份；氧化镁5份；微肥0.03份。

所述木薯渣，为新鲜木薯渣，含水量为50%；

所述秸秆，为水稻秸秆；

所述藻类，为固氮蓝藻经晒干、粉碎后得到的粉末；

（1）物料的前处理：将动物骨头、木薯渣、秸秆和藻类按照重量比例放入炉子内，再将泥碳按照重量份数加入炉子中覆盖在上方，隔绝空气加热，温度为220℃，至动物骨头为焦黄色，木薯渣、秸秆和藻类被碳化，将炉内物料取出，经过粉碎机粉碎，至100目粉末备用；

（2）将步骤（1）得到的物料与重量份数的氧化镁、生物菌剂和微肥混合均匀并加水搅拌充分，C/N比控制28%，水份控制65%，容重控制0.4g/cm³，并用大型编织袋分装，每袋重110kg；

效果试验：

为验证上述实例肥料效果及枯草芽孢杆菌LTBS01的作用，设计如下试验方案，按下表配方生产木薯渣有机肥：

效果实施例：

发明人在全国各地对发明的一种含枯草芽孢杆菌的有机肥进行了田间肥效的试验，与市场常规含枯草芽孢杆菌有机肥进行了效果对比，结果表明，施用本发明产品比施用同类产品效果显著，增产效果明显。以下是发明人在山西太原玉米、广西贵港水稻、广西北海木薯上进行的肥效试验。

玉米试验结果：

水稻试验结果：

木薯试验结果：

由此，我们可以看出，使用本发明中的有机肥与市场常规含枯草芽孢杆菌有机肥比较，使用本发明中的有机肥对有效提高作物的产量，植株生长状况很好，生产速度快，具有很好的经济效益和社会效益。

Claims

1.含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，所述的枯草芽孢杆菌，为一种枯草芽孢杆菌LTBS01 (Bacillus subtilis),已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号CCTCCNO：M 2018246，保藏地点为中国.武汉.武汉大学。

2.含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，有机肥料，包括以下重量份数的原料：

木薯渣 200 ～ 250份；

生物菌剂 5 ～ 10份；

泥碳 180 ～ 200份；

动物骨头 80 ～ 120份；

秸秆 120 ～ 150份；

藻类 30 ～ 50份；

氧化镁 3 ～ 5份；

微肥 0.01～ 0.03份；

其制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，所述木薯渣，为新鲜木薯渣，含水量为40%～90%。

4.根据权利要求2所述含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，所述生物菌剂，为枯草芽孢杆菌LTBS01、地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按照重量比例5:1:1混合；所述的地衣芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌为微生物中心或市场购得。

5.根据权利要求2所述含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，所述秸秆，为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆或大豆秸秆的一种或一种以上。

6.根据权利要求2所述含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，所述藻类，为固氮蓝藻经晒干、粉碎后得到的粉末。

7.根据权利要求2所述含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，所述微肥，是含有溶于水的锰、铁、锌、硼、铜和钼元素的化合物，元素重量比例为5：2：1：0.5：0.1：0.01。

8.根据权利要求2所述含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，所述大型编织袋，为麻料或布料透气性材料，袋内无塑料内膜。

9.根据权利要求2所述含枯草芽孢杆菌的木薯渣有机肥，其特征在于，所述塑料温室大棚，为半圆形，是采用透光厚质的塑料薄膜作为顶棚，大棚两端开有通风帘布。