CN110498712A - 一种生物有机肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物有机肥，所述生物有机肥主要由以下重量份的原料混合发酵而成：菜粕50‑60份，植物秸秆10‑20份，大蒜渣8‑12份，甘蔗渣5‑7份，蚝壳粉8‑12份，钙镁磷肥2‑6份，氨基酸液6‑10份，污水20‑30份，木醋液1‑2份，腐熟菌剂0.5‑1.5份，复合功能菌剂1‑3份；其中，所述复合功能菌剂为解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌的混合菌剂。本发明添加的腐熟菌剂中所含的各类菌剂互不拮抗，在发酵过程中，彼此可以发生协同作用，促进菌株生长及代谢产物的产生，加速分解发酵原料，缩短了发酵周期。

Description

一种生物有机肥及其制备方法
技术领域
本发明属于农业肥料领域，尤其涉及一种高效生物有机肥及其制备方法。
背景技术
肥料是发展高产优质农业的重要物质基础，尤其在我国地少人多的情况下，肥料更是提高农业单产的决定因素。所以，很多农业都要施用化肥或有机肥来增加地力，化肥虽有增产作用，但却会使土壤板结，地力下降，农作物的品质退化，肥料利用率降低，破坏人类生存环境。
而有机肥主要是来源于植物和/或动物，不仅能为农作物提供多种无机养分，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，培肥改土，是绿色食品与有机食品生产的主要养分来源。在有机肥中，生物有机肥因添加了功能菌，具有激活土壤中微生物活跃率、提高植物的抗病虫能力、克服土壤板结、增加土壤空气通透性、保肥、减少化肥施用、减轻盐碱损害，提高土壤肥力、增产创收的作用。
目前生物有机肥存在的问题主要是：1、发酵周期长，一般需发酵30天左右，生产成本高，腐熟不彻底；2、发酵过程中会产生大量的臭气，既污染环境又会造成营养流失，降低了生物有机肥中有效活菌数量；3、肥力不高，肥效不显著。因此，如何高效利用农业废弃物制备生物有机肥，缩短腐熟周期，降低臭气释放，提高生物有机肥中有机质含量和有效活菌数量，是目前行业中亟待要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种能缩短发酵周期，减少臭气产生，提高肥效，杀虫抑菌，绿色环保的高效生物有机肥及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种生物有机肥，所述生物有机肥主要由以下重量份的原料混合发酵而成：
菜粕50-60份，植物秸秆10-20份，大蒜渣8-12份，甘蔗渣5-7份，蚝壳粉8-12份，钙镁磷肥2-6份，氨基酸液6-10份，污水20-30份，木醋液1-2份，腐熟菌剂0.5-1.5份，复合功能菌剂1-3份；
其中，所述复合功能菌剂为解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌的混合菌剂。
上述的生物有机肥，优选的，所述解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和绿僵菌比例为(2-3):(1-2):(1.5-2):(0.8-1.2)。
上述的生物有机肥，其特征在于，所述复合功能菌剂的制备过程为：
(1)制备解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌所需的液体培养基，并分装于各菌种生长发酵罐中盖口密封灭菌，接入各菌种后培养4-6天；
(2)将液体发酵培养后的解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌，采用油糠和稻草粉混合物吸附，得到所需的菌剂菌种，再将各菌种按比例混合均匀后，即得复合功能菌剂。
上述的生物有机肥，优选的所述腐熟菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉、米曲霉、绿色木霉、红螺菌和纤维素酶混合制成，其比例为8:2:4:4:4:3:3:10。
上述的生物有机肥，优选的，所述植物秸秆为水稻秸秆、玉米秸秆和油菜秸秆中的一种或两种。
上述的生物有机肥，优选的，所述污水是指肥料企业生产时的工业污水、生活污水和雨水经污水处理系统后，再加入木醋液后形成的污水。
上述的生物有机肥，优选的，所述生物有机肥中，以干基计，有机质≥70％，总养分≥8％，有效活菌数2～5亿/g。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)混料：先将植物秸秆、甘蔗渣进行粉碎，再将粉碎后的物料与菜粕、大蒜渣、蚝壳粉和污水混合均匀，使发酵初始物料含水率为40％-45％，C/N比为25-30；
(2)堆肥发酵：按比例称取腐熟菌剂，将其均匀混合于步骤(1)得到的混料中，制成高≤1.5m的条垛状堆肥发酵，并将木醋液喷在堆肥表面，发酵温度为55-60℃，发酵时间为4-7天；
(3)陈化腐熟：步骤(2)中发酵后的物料转移至陈化区，进行连续翻抛、通风，降至常温腐熟，腐熟时间为3-5天，然后经传送带送入生产车间进行生产；
(4)生产：将步骤(3)中得到的腐熟完全的有机物料粉碎、干燥，再加入钙镁磷肥、复合功能菌剂、氨基酸液，搅拌混匀，即得到优质高效的生物有机肥。
上述的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，发酵槽内的堆肥每隔24小时进行一次翻抛，并且发酵期间，利用通风系统持续为发酵槽内的堆肥输送氧气。
上述的制备方法，优选的，利用抽风装置，将所述步骤(2)的发酵槽和步骤(3)陈化区的气体收集，先后经过氧化、碱洗步骤，再通入生物洗涤池内，进行无害化处理。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明以农业废弃物为原料，利用了好氧发酵技术，降低成本，操作简单，省工省时，设备投入少。
(2)本发明添加的腐熟菌剂中所含的各类菌剂互不拮抗，在发酵过程中，彼此可以发生协同作用，促进菌株生长及代谢产物的产生，加速分解发酵原料，缩短了发酵周期，并通过高温杀死了堆肥中的有害菌和虫卵，而且腐熟菌剂中的红螺菌、枯草芽孢杆菌、米曲霉能固氮并降解亚硝酸盐、硫化氢、重金属等有害物质，与木醋液配合使用能减少发酵过程中NH3、H2S等臭气的产生，提高了有机质含量，减少了氮素的流失。
(3)本发明添加的复合功能菌剂，所含的胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌具有解钾、解磷的作用，能够促进有机肥分解，提高肥料利用率；所含的解淀粉芽孢杆菌能分泌抗菌物质，对一些真菌性病害有一定的拮抗作用，并能提高作物的抗性；所含的绿僵菌与原料中的大蒜渣具有协同增效作用，能防治多种害虫。
(4)本发明肥效均匀，肥效高且持久，有机质含量在70％以上，能增加土壤有机质；添加的氨基酸成分能促进微生物繁殖，产品有效活菌数高，适用于各种作物；以污水替代清水，既能利用了污水中的养分，又解决了生产时的污水排放问题，绿色环保。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
一种本发明的生物有机肥，由以下重量份原料混合发酵而成：菜粕50份，植物秸秆10份，大蒜渣8份，甘蔗渣5份，蚝壳粉8份，钙镁磷肥2份，氨基酸液6份，污水20份，木醋液1份，腐熟菌剂0.5份，复合功能菌剂1份；其中，植物秸秆为水稻秸秆；污水由肥料企业生产时的工业污水、生活污水和雨水经污水处理系统后，再加入木醋液后的污水；腐熟菌剂是由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉、米曲霉、绿色木霉、红螺菌和纤维素酶按8:2:4:4:4:3:3:10的比例混合制成；复合功能菌剂是指2:1:1.5:0.8的解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌。
本实施例的高效生物有机肥的制备方法，步骤如下：
(1)混料：先将植物秸秆、甘蔗渣进行粉碎，再将粉碎后的物料与菜粕、大蒜渣、蚝壳粉和污水混合均匀，使发酵初始物料含水率为40％，C/N比为25；
(2)堆肥发酵：按比例称取腐熟菌剂，将其均匀混合于步骤(1)得到的混料中，制成条高≤1.5m的垛状堆肥发酵，并将木醋液喷在堆肥表面，发酵温度为55-60℃，发酵时间为5天，发酵槽内的堆肥每隔24小时进行一次翻抛，并且发酵期间，利用通风系统持续为发酵槽内的堆肥输送氧气，以调节温度和氧气含量；
(3)陈化腐熟：步骤(2)中发酵后的物料转移至陈化区，进行连续翻抛、通风，降至常温腐熟，腐熟时间为3天，然后经传送带送入生产车间进行生产；
(4)生产：将步骤(3)中得到的腐熟完全的有机物料粉碎、干燥，再加入钙镁磷肥、复合功能菌剂、氨基酸液，搅拌混匀，即得到优质高效的生物有机肥。
实施例2：
一种高效生物有机肥，由以下重量份原料混合发酵而成：菜粕60份，植物秸秆20份，大蒜渣12份，甘蔗渣7份，蚝壳粉12份，污水30份，钙镁磷肥6份，氨基酸液10份，木醋液2份，腐熟菌剂1.5份，复合功能菌剂3份；其中，植物秸秆为水稻秸秆、油菜秸秆二者等比例混合组成；腐熟菌剂是由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉、米曲霉、绿色木霉、红螺菌和纤维素酶按8:2:4:4:4:3:3:10的比例混合制成；复合功能菌剂为3:2:2:1.2的解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌。本实施例的高效生物有机肥的制备方法，步骤如下：
(1)混料：先将植物秸秆、甘蔗渣进行粉碎，再将粉碎后的物料与菜粕、大蒜渣、蚝壳粉和污水混合均匀，使发酵初始物料含水率为45％，C/N比为30；
(2)堆肥发酵：按比例称取腐熟菌剂，将其均匀混合于步骤(1)得到的混料中，制成条高≤1.5m的垛状堆肥发酵，并将木醋液喷在堆肥表面，发酵温度为55-60℃，发酵时间为7天，发酵槽内的堆肥每隔24小时进行一次翻抛，并且发酵期间，利用通风系统持续为发酵槽内的堆肥输送氧气，以调节温度和氧气含量；
(3)陈化腐熟：步骤(2)中发酵后的物料转移至陈化区，进行连续翻抛、通风，降至常温腐熟，腐熟时间为5天，然后经传送带送入生产车间进行生产；
(4)生产：将步骤(3)中得到的腐熟完全的有机物料粉碎、干燥，再加入钙镁磷肥、复合功能菌剂、氨基酸液，搅拌混匀，即得到优质高效的生物有机肥。
使用本发明实施例2的配方发酵生产生物有机肥，与不加腐熟菌剂发酵有机肥比较，得到具体应用数据如下：
表1发酵过程(包括腐熟)中温度的变化
由上表可以看出，处理组(本发明)升温比对照组快，到达高温的时间也比对照组早，发酵温度高，更容易腐熟，而且在发酵12天后，对照组的物料仍处于高温发酵阶段。
表2发酵过程中物料含水率的变化
由上表可以看出，在第12天时处理组(本发明)的物料含水率降低了21.14％，而对照组只降低了12.96％，这说明处理组(本发明)对物料含水率的影响与对照存在显著差异。
表3发酵过程中物料pH值的变化
由上表可以得知，处理组与对照组的pH值都是先升高后下降，且处理组(本发明)在后期陈化(降温)时pH值明显降低，这说明处理组(本发明)能够显著抑制氨气的释放。
表4发酵过程中物料全氮含量的变化
由上表可以看出，处理组(本发明)与对照组的全氮含量变化趋势均为先下降后上升，且在发酵12天后，处理组(本发明)含氮量比对照组高0.72％。
表5发酵过程中物料电导率的变化
由上表可以看出，处理组(本发明)与对照组的电导率变均表现为不断上升，处理组(本发明)的电导率值明显高于对照组，这说明处理组(本发明)可促进发酵物料养分的释放。
表6有机肥对害虫防治的效果
注：本表格中的CK0为市面上普通生物有机肥(不含大蒜渣也不含绿僵菌)；CK1在本发明实施例2区别仅在于原料中不含大蒜渣，然后发酵所得的生物有机肥；CK2与本发明实施例2区别仅在于原料中添加的复合功能菌剂中不含绿僵菌，然后发酵所得的生物有机肥；处理组为本发明实例2配方生产的生物有机肥。
由上表可以看出，处理组(本发明)对蛴螬和地老虎等地下害虫的防治效果优于普通生物有机肥、不加大蒜渣发酵的生物有机肥和不含绿僵菌的生物有机肥，这说明在有机肥中加入的大蒜渣和绿僵菌具有协同增效作用，能有效防治多种害虫。
综上所述，使用本发明的配方发酵生产生物有机肥，升温迅速并能很快达到高温，从而缩短了发酵时间，加快发酵物料分解速度，减少发酵过程中NH3、H2S等臭气的产生，降低氮素的流失；且成品使用后能提高作物的抗病性，并能防治多种害虫。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生物有机肥，其特征在于，所述生物有机肥主要由以下重量份的原料混合发酵而成：
菜粕50-60份，植物秸秆10-20份，大蒜渣8-12份，甘蔗渣5-7份，蚝壳粉8-12份，钙镁磷肥2-6份，氨基酸液6-10份，污水20-30份，木醋液1-2份，腐熟菌剂0.5-1.5份，复合功能菌剂1-3份；
其中，所述复合功能菌剂为解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌的混合菌剂。
2.如权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和绿僵菌比例为(2-3):(1-2):(1.5-2):(0.8-1.2)。
3.如权利要求2所述的生物有机肥，其特征在于，所述复合功能菌剂的制备过程为：
(1)制备解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌所需的液体培养基，并分装于各菌种生长发酵罐中盖口密封灭菌，接入各菌种后培养4-6天；
(2)将液体发酵培养后的解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和绿僵菌，采用油糠和稻草粉混合物吸附，得到所需的菌剂菌种，再将各菌种按比例混合均匀后，即得复合功能菌剂。
4.如权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述腐熟菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉、米曲霉、绿色木霉、红螺菌和纤维素酶混合制成，其比例为8:2:4:4:4:3:3:10。
5.如权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述植物秸秆为水稻秸秆、玉米秸秆和油菜秸秆中的一种或两种。
6.如权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述污水是指肥料企业生产时的工业污水、生活污水和雨水经污水处理系统后，再加入木醋液后形成的污水。
7.如权利要求1-6任一项所述的生物有机肥，其特征在于，所述生物有机肥中，以干基计，有机质≥70％，总养分≥8％，有效活菌数2～5亿/g。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)混料：先将植物秸秆、甘蔗渣进行粉碎，再将粉碎后的物料与菜粕、大蒜渣、蚝壳粉和污水混合均匀，使发酵初始物料含水率为40％-45％，C/N比为25-30；
(2)堆肥发酵：按比例称取腐熟菌剂，将其均匀混合于步骤(1)得到的混料中，制成高≤1.5m的条垛状堆肥发酵，并将木醋液喷在堆肥表面，发酵温度为55-60℃，发酵时间为4-7天；
(3)陈化腐熟：步骤(2)中发酵后的物料转移至陈化区，进行连续翻抛、通风，降至常温腐熟，腐熟时间为3-5天，然后经传送带送入生产车间进行生产；
(4)生产：将步骤(3)中得到的腐熟完全的有机物料粉碎、干燥，再加入钙镁磷肥、复合功能菌剂、氨基酸液，搅拌混匀，即得到优质高效的生物有机肥。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，发酵槽内的堆肥每隔24小时进行一次翻抛，并且发酵期间，利用通风系统持续为发酵槽内的堆肥输送氧气。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，利用抽风装置，将所述步骤(2)的发酵槽和步骤(3)陈化区的气体收集，先后经过氧化、碱洗步骤，再通入生物洗涤池内，进行无害化处理。
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