CN110002925A - 一种促进土壤有益微生物生长的固态有机肥及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进土壤有益微生物生长的固态有机肥及其生产方法，由以下原料组成：堆体物质：按重量份由海产品下脚料40~50份、鸭粪30~40份、玉米秸秆20~30份、酒糟10~20份和茶叶渣20~30份组成；复合微生物菌剂：堆体物质重量的3%~5%；和功能性菌剂：堆体物质重量的1%~3%；其中复合微生物菌剂由钋青霉菌、短小芽孢杆菌、白地霉菌和假单胞菌组成，功能性菌剂由圆褐固氮菌、土壤杆菌和环状芽孢杆菌组成，该固态有机肥可以全面提高土壤酶活性，而非仅针对单一一种或两种酶有效，促进根际有益微生物的生长，加速土壤有机质分解和转化养分，从而有益于作物的生长和品质的提高。
Description
技术领域
本发明属于肥料制造技术领域，具体涉及一种促进土壤有益微生物生长的固态有机肥及其生产方法。
背景技术
生物有机肥是指以动、植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为基质，加入有益微生物，经发酵、腐熟、除臭、干燥后加工而成的一种新型、高效、安全的微生物-有机复合肥料。它综合了有机肥和微生物肥料的优点，既有有机肥肥效长久、营养全面、有机质丰富的特点，又含有功能性有益微生物，在改善土壤理化性质，调控土壤微生物群落结构，提高土壤更新和恢复能力，减少土传病害等方面发挥了重要作用。
我国生物有机肥的应用目前仍处于起步阶段，研究并不深入，制造的生物有机肥单独施用后，与单施无机肥料和单施有机肥料相比，产量常常有所下降，这主要由于生物有机肥养分释放缓慢，单独施用时不能及时提供给作物所需要的养分，从而会影响当季产量，因此，生物有机肥的应用受限，即使使用也必须与无机肥或有机肥搭配使用，但对作物生长和品质的促进并不明显。
此外，由于生物有机肥存在一种酶与特定养分之间相关但和另一些养分不相关的情况，并且不同的酶系之间也存在复杂的联系，各种酶促反应既是专性的，又是相互联系的，因此，生物有机肥增强土壤酶活性和增加土壤微生物的能力差距十分大，一些生物有机肥仅仅增强单一的一种或两种酶活性，故而无法显著加速土壤有机质的分解和养分的转化，无法促进作物根系对养分的吸收，这也是单独施用生物有机肥后，作物生长和品质无法显著提高的一个原因。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种促进土壤有益微生物生长的固态有机肥及其生产方法。本发明所述固态有机肥可以全面提高土壤酶活性，而非仅针对单一一种或两种酶有效，促进根际有益微生物的生长，加速土壤有机质分解和转化养分，从而有益于作物的生长和品质的提高。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种促进土壤有益微生物生长的固态有机肥，所述固态有机肥由以下原料组成：
堆体物质：按重量份由海产品下脚料40～50份、鸭粪30～40份、玉米秸秆20～30份、酒糟10～20份和茶叶渣20～30份组成；
复合微生物菌剂：堆体物质重量的3％～5％；和
功能性菌剂：堆体物质重量的1％～3％；
其中所述复合微生物菌剂由钋青霉菌、短小芽孢杆菌、白地霉菌和假单胞菌组成，所述功能性菌剂由圆褐固氮菌、土壤杆菌和环状芽孢杆菌组成。
作为本发明优选的实施方案，所述固态有机肥由以下原料组成：
堆体物质：按重量分由海产品下脚料48份、鸭粪32份、玉米秸秆26份、酒糟18份和茶叶渣25份组成；
复合微生物菌剂：堆体物质重量的3.5％；和
功能性菌剂：堆体物质重量的1.2％。
作为本发明优选的实施方案，所述海产品下脚料由鱼骨、鱼鳞、鱼皮和虾壳组成。
作为本发明优选的实施方案，所述鱼骨、鱼鳞、鱼皮和虾壳重量比为1:3:2:6。
作为本发明优选的实施方案，所述复合微生物菌剂由以下重量份的组分组成：含量不低于1.5×108cfu/g的钋青霉菌10～15重量份、含量不低于2×109cfu/g的短小芽孢杆菌10～15重量份、含量不低于2×108cfu/g的白地霉菌6～9重量份和含量不低于1×108cfu/g的假单胞菌2～4重量份。
作为本发明优选的实施方案，所述功能性菌剂由以下重量份的组分组成：含量不低于2×108cfu/g的圆褐固氮菌5～10重量份、含量不低于3×108cfu/g的土壤杆菌8～12重量份和含量不低于2×108cfu/g的环状芽孢杆菌5～10重量份。
本发明还提供了上述促进土壤有益微生物生长的固态有机肥的一种优选的制备方法：
将海产品下脚料粉碎，与鸭粪、玉米秸秆、酒糟和茶叶渣混合均匀，堆成圆剁，调整含水率为60％，接种复合微生物菌剂，发酵30～40天，每4天人工翻堆一次，每次翻堆补充水份至含水率为60％，发酵完成后接种功能性菌剂，发酵20～30天，每4天人工翻堆一次，每次翻堆补充水份至含水率为60％，发酵完成后，干燥，粉碎，得到固态有机肥。
作为本发明优选的实施方案，在复合微生物菌剂添加后，调整发酵圆剁pH至6.5～7.0。
作为本发明优选的实施方案，在功能性菌剂添加后，调整发酵圆剁pH至7.2～7.8。
综上，与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明以海产品下脚料、鸭粪、茶叶渣等作为有机质，在由钋青霉菌、短小芽孢杆菌、白地霉菌和假单胞菌组成的复合物生物菌剂和由固氮菌、解磷菌和解钾菌组成的功能性菌剂作用下进行腐熟发酵，制备的肥料可显著改善土壤理化性质，调控土壤微生物群落结构，增加有益微生物数量，全面提高土壤酶活性以及土壤微生物群落结构的多样性指数、丰富度指数和稳定性指数，从而能够保护土壤，有利于作物根系对养分的吸收，提高作物产量及品质。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。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施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
一、不同复合微生物菌剂对土壤酶活性的改善作用
将猪粪48份、鸭粪32份、玉米秸秆26份、酒糟18份和菇渣25份混合均匀，作为堆体物质，调整含水率为60％，加入不同的复合微生物菌剂(具体成分见表1，具体制备方法见下)，加入量均为堆体物质重量的4％，发酵30天，每4天人工翻堆一次，每次翻堆补充水份至含水率为60％，发酵完成后过滤，取滤渣，烘干，粉碎，得到固态有机肥。
复合微生物菌剂的制备方法：本实验复合微生物菌剂采用常规方法制备，具体为，先将各种不同的单一菌种扩接至培养基上，于35～40℃培养箱中培养4～6天至成熟，得到菌种发酵液，将菌种发酵液接种到固体发酵基质中，发酵4～6天并低温烘干得到各种单一的固体菌种，测定所得各固体菌种的菌数，然后将各种固体菌种按需要进行一定比例的混合，粉碎，得到复合菌剂，所述复合微生物菌剂的水分一般控制在30％以下。
选择土块平坦，土层深厚，肥力中上的土壤作为试验土壤，土壤pH值为6.8，养分含量为全氮1.48g/kg，速效钾103.42mg/kg，速效磷9.77mg/kg，有机质12.69g/kg，该土壤近两年内未做过肥效试验，种植供试品种为玉米，实验设置9种处理，每个处理3次重复，试验对比例1～8的有机肥，对照组为空白对照(不施)，所述固态有机肥料作为基肥施入，施入量按20000kg/hm2，生长中期追施一次肥料。
各试验区所用固态有机肥的组成见表1。
表1对比例1-8使用的复合微生物菌剂
在玉米收获前，在每个试验区内采集土壤样品加盖密封后带回室内，采用常规方法测定土壤酶活性，包括土壤α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、磷酸酶、酚氧化酶、过氧化物酶和脲酶活性。
各试验区土壤酶活性结果见表2。
表2对比例1-8土壤酶活性检测结果
试验结果表明，不同的复合微生物菌组合剂对土壤酶活性的影响差异加大，综合评价，以钋青霉菌、短小芽孢杆菌、白地霉菌和假单胞菌制成的复合微生物菌剂对各种酶的活性均能起到较大的提升作用。
二、不同堆体物质为原料结合复合微生物菌剂及功能性菌剂对土壤酶活性的改善作用
对比例9
堆体物质：将牛粪48份、鸭粪32份、玉米秸秆26份、豆渣18份和腐殖酸25份混合均匀，作为堆体物质；
复合微生物菌剂：按对比例8组分制备；
功能性菌剂：参照复合微生物菌剂的制备方法，制得含圆褐固氮菌10重量份(2×108cfu/g)、土壤杆菌6重量份(3×108cfu/g)和环状芽孢杆菌10重量份(2×108cfu/g)的功能性菌剂。
对比例10
堆体物质：将池塘淤泥48份、鸭粪32份、玉米秸秆26份、蓖麻饼18份、糠醛渣15份混合均匀，作为堆体物质；
复合微生物菌剂：按对比例8组分制备；
功能性菌剂：参照复合微生物菌剂的制备方法，制得含圆褐固氮菌8重量份(2×108cfu/g)、土壤杆菌10重量份(3×108cfu/g)和环状芽孢杆菌10重量份(2×108cfu/g)的功能性菌剂。
实施例1
堆体物质：将海产品下脚料48份(鱼骨、鱼鳞、鱼皮和虾壳重量比为1:3:2:6)粉碎，与鸭粪32份、玉米秸秆26份、酒糟18份和茶叶渣25份混合均匀，作为堆体物质；
复合微生物菌剂：按对比例8组分制备；
功能性菌剂：同对比例10。
对比例9～10及实施例1的固态有机肥制备方法如下：堆体物质堆成圆剁，调整含水率为60％，接种复合微生物菌剂和功能性菌剂，加入量均为堆体物质重量的3％，发酵30天，每4天人工翻堆一次，每次翻堆补充水份至含水率为60％，发酵完成后过滤，取滤渣，烘干，粉碎，得到固态有机肥。
参照对比例1～8所述方法种植与施肥，在同块土壤上种植玉米，实验设置3种处理，每个处理3次重复，在玉米收获前，在每个试验区内采集土壤样品加盖密封后带回室内，采用常规方法测定土壤酶活性，包括土壤α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、磷酸酶、酚氧化酶、过氧化物酶和脲酶活性；采用常规方法测定微生物数量；采用有31种碳源的Biolog ECO-plate方法测定土壤微生物多样性，具体为：每个生态板上微生物群落活性用平均颜色变化率AWCD表达，AWCD＝∑[(C-R)/n]，其中C为每个碳源孔在590nm的光密度值，R为对照孔的光密度值，n为培养基碳源种类数，生态板n为31，以Shannon多样性指数评价群落物种多样性，McIntosh指数评估群落物种均一性，并在种植期间，观察作物长势，种植完成后，统计玉米产量。
各试验区土壤酶活性结果见表3，土壤微生物数量、微生物多样性及玉米长势和产量结果见表4。
表3对比例9-10和实施例1土壤酶活性检测结果
表4对比例9-10和实施例1土壤微生物数量、群落多样性和作物长势及产量结果
试验结果表明，除复合微生物菌剂外，负责提供有机质成分的堆体物质，以及添加功能性菌剂也对土壤酶活性有不同的影响。本发明实施例1采用海产品下脚料、鸭粪、茶叶渣等作为主要有机质，在特定的复合微生物菌剂和由特定固氮菌、解磷菌和解钾菌组成的功能性菌剂作用下进行腐熟发酵，制备的肥料显著提高了土壤中多种酶的活性，丰富了微生物群落结构的多样性，这些均有利于土壤养分的丰富和提高以及作物根系的生长，因此作物长势良好，产量有明显提高。
三、不同制备方法对固态有机肥质量的影响
实施例2
堆体物质：将海产品下脚料48份(鱼骨、鱼鳞、鱼皮和虾壳重量比为1:3:2:6)粉碎，与鸭粪32份、玉米秸秆26份、酒糟18份和茶叶渣25份混合均匀，作为堆体物质；
复合微生物菌剂：按对比例8组分制备；
功能性菌剂：同对比例10。
制备方法如下：堆体物质堆成圆剁，调整含水率为60％，接种复合微生物菌剂，接种量为堆体物质重量的3.5％，发酵32天，每4天人工翻堆一次，每次翻堆补充水份至含水率为60％，发酵完成后接种功能性菌剂，接种量为堆体物质重量的1.2％，发酵24天，每4天人工翻堆一次，每次翻堆补充水份至含水率为60％，发酵完成后，干燥，粉碎，得到固态有机肥。
实施例3
按照实施例2所述组分和方法制备固态有机肥，区别在于在添加复合微生物菌剂后，调整发酵圆剁pH至6.8，在添加功能性菌剂后，调整发酵圆剁pH至7.2。
测试对比例1-10、实施例1-3所制备的固态有机肥中有益活菌数量，采用平板稀释活菌计数法，依据农用微生物菌剂标准(NY/T884-2004)中的测定方法，结果见表5。
表5对比例1-10及实施例1-3有机肥中微生物数量
| 试验例 | 有益活菌数(×10<sup>8</sup>cfu/g) |
| 对比例1 | 5.8 |
| 对比例2 | 9.9 |
| 对比例3 | 13.5 |
| 对比例4 | 26.8 |
| 对比例5 | 14.4 |
| 对比例6 | 8.6 |
| 对比例7 | 15.5 |
| 对比例8 | 32.6 |
| 对比例9 | 30.4 |
| 对比例10 | 36.5 |
| 实施例1 | 71.4 |
| 实施例2 | 77.8 |
| 实施例3 | 83.6 |
试验结果表明，本发明所述配方制备的固态有机肥含有极高的有益活菌数，证明特定的复合微生物菌剂有利于有益活菌数的生长，特别是在制备过程中采用二次发酵法，结合pH值的调节，有益活菌数高达8×109cfu/g，远远超过国家标准的规定。
Claims (9)
1.一种促进土壤有益微生物生长的固态有机肥，其特征在于所述固态有机肥由以下原料组成：
堆体物质：按重量份由海产品下脚料40~50份、鸭粪30~40份、玉米秸秆20~30份、酒糟10~20份和茶叶渣20~30份组成；
复合微生物菌剂：堆体物质重量的3%~5%；和
功能性菌剂：堆体物质重量的1%~3%；
其中所述复合微生物菌剂由钋青霉菌、短小芽孢杆菌、白地霉菌和假单胞菌组成，所述功能性菌剂由圆褐固氮菌、土壤杆菌和环状芽孢杆菌组成。
2.根据权利要求1所述的促进土壤有益微生物生长的固态有机肥，其特征在于所述固态有机肥由以下原料组成：
堆体物质：按重量分由海产品下脚料48份、鸭粪32份、玉米秸秆26份、酒糟18份和茶叶渣25份组成；
复合微生物菌剂：堆体物质重量的3.5%；和
功能性菌剂：堆体物质重量的1.2%。
3.根据权利要求1所述的促进土壤有益微生物生长的固态有机肥，其特征在于所述海产品下脚料由鱼骨、鱼鳞、鱼皮和虾壳组成。
4.根据权利要求3所述的促进土壤有益微生物生长的固态有机肥，其特征在于所述鱼骨、鱼鳞、鱼皮和虾壳重量比为1:3:2:6。
5.根据权利要求1所述的促进土壤有益微生物生长的固态有机肥，其特征在于所述复合微生物菌剂由以下重量份的组分组成：含量不低于1.5×108cfu/g的钋青霉菌10~15重量份、含量不低于2×109cfu/g的短小芽孢杆菌10~15重量份、含量不低于2×108cfu/g的白地霉菌6~9重量份和含量不低于1×108cfu/g的假单胞菌2~4重量份。
6.根据权利要求1所述的促进土壤有益微生物生长的固态有机肥，其特征在于所述功能性菌剂由以下重量份的组分组成：含量不低于2×108cfu/g的圆褐固氮菌5~10重量份、含量不低于3×108cfu/g的土壤杆菌8~12重量份和含量不低于2×108cfu/g的环状芽孢杆菌5~10重量份。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的促进土壤有益微生物生长的固态有机肥，其特征在于所述固态有机肥的制备方法如下：
将海产品下脚料粉碎，与鸭粪、玉米秸秆、酒糟和茶叶渣混合均匀，堆成圆剁，调整含水率为60%，接种复合微生物菌剂，发酵30~40天，每4天人工翻堆一次，每次翻堆补充水份至含水率为60%，发酵完成后接种功能性菌剂，发酵20~30天，每4天人工翻堆一次，每次翻堆补充水份至含水率为60%，发酵完成后，干燥，粉碎，得到固态有机肥。
8.根据权利要求7所述的促进土壤有益微生物生长的固态有机肥的制备方法，其特征在于在复合微生物菌剂添加后，调整发酵圆剁pH至6.5~7.0。
9.根据权利要求7所述的促进土壤有益微生物生长的固态有机肥的制备方法，其特征在于在功能性菌剂添加后，调整发酵圆剁pH至7.2~7.8。
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| JPS57179091A (en) * | 1981-04-25 | 1982-11-04 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Manufacture of compost |
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