CN110818510A - 一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于土壤改良的高含菌量生物有机肥，属于有机肥制备技术领域。本发明所述有机生物菌肥包括以下原料组分：按重量份计包括，食用菌菌渣12‑20份、糖渣5‑10份、米糠8‑12份、氨基酸6‑10份、腐植酸6‑15份、油枯5‑8份、发酵菌剂0.2‑0.4份、农作物秸秆15‑21份，以及辅料3‑8份。本发明还提供了上述有机生物菌肥的制备方法以及应用，其能够很好用于板结恶化土壤的改良。本发明的有机生物菌肥具备容重小、孔隙度大、透气性好的优点，其有机质含量高，腐熟程度高，低毒性；且活性菌含量高，可作为很好的生物肥料使用。

Description

一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥
技术领域
本发明属于有机生物肥制备技术领域，具体涉及一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥。
背景技术
菌渣是栽培食用菌后残留的培养基废料，主要成分包括纤维素、木质素、半纤维素、菌体蛋白、维生素和矿质元素等。中国是食用菌生产大国，每年食用菌采收后会产生大量的菌渣，菌渣普遍被作为废弃物抛弃或焚烧，后来人们将菌渣用来制备肥料。
目前利用菌渣为原料进行发酵生产有机肥料已有研究报道，该处理方式可对菌渣实现无害化处理和资源性利用，达到变废为宝、保护环境的目的。但是目前采用菌渣进行槽式发酵的方法，其发酵池区段太多，每个区段必须严格控制时间、温度以及含水量，生产工艺较复杂。且目前利用菌渣生产出的有机肥，其容重较大、肥料孔隙度较小、透气性性，另一方面，肥料中有机质含量普遍不高，腐熟程度低、肥料毒性高、普遍不含活菌数或活菌含量较低，无法有效发挥生物有机肥的特点。
另一方面，现有的有机肥作用于植物，除了提供肥料促进其生长，对于土壤改良有一定效果，但并不是有效结合微生物进行土壤改良，而仅是此肥料提供的有机质和营养进行土壤改良，能否提供一种对于土壤改良具有高效改良效果的有机生物菌肥，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥。本发明提供的有机生物菌肥其活菌含量高，菌肥中有机质含量高，腐熟程度高，肥料毒性低，很好解决了现有有机肥的缺点，另一方面，本发明提供的有机菌肥充分发挥了微生物菌剂的功能，能够对恶化土壤起到很好的改良效果。
本发明的目的之一是提供一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥，其采用的技术方案如下：
一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥，其特征在于，所述有机生物菌肥包括以下原料组分：按重量份计包括，食用菌菌渣12-20份、糖渣5-10份、米糠8-12份、氨基酸6-10份、腐植酸6-15份、油枯5-8份、发酵菌剂0.2-0.4份、农作物秸秆15-21份，以及辅料3-8份。
作为优选的是，所述有机生物菌肥包括以下原料组分：按重量份计包括，食用菌菌渣15份、糖渣7份、米糠10份、氨基酸8份、腐植酸9份、油枯8份、发酵菌剂0.3份、农作物秸秆18份，以及辅料7份。
进一步的是，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌中的两种以上复合微生物发酵菌，其含量为2-6亿/g。
进一步的是，所述辅料为保水剂和养分调节剂，二者的比例为1:1。
通过本发明的上述配方制备成的有机生物菌肥，其具备容重小、孔隙度大的特点，其容重：0.2g/cm3，通气孔隙度：28％，与同类粉状有机肥标准对比，其比重轻，蓬松，透气性好。本发明的有机肥料中有机质湿基545％，水分≤30％，有机质干基≥60％。本发明的有机菌中含有大量的活性菌种，能够对板结土壤起到很好的改良作用，该有机肥还可有效增加土壤有机质含量，改善土壤团粒结构，其有机质含量高，相对普通有机肥可减少用量，降低施肥成本。
本发明提供的上述有机肥还具备腐熟程度高，低毒性的优点。种子发芽试验是评价堆肥植物毒性最直接和简便的方法，本发明所得有机肥通过种子发芽试验结果为：发芽率≥95％，发芽指数≥85％，表明本发明的有机肥产品其腐熟度高、毒性低、安全性能良好。
另一方面，本发明还主要采用以植物原料发酵制成，不含重金属，不利用畜禽粪便，从源头杜绝如“重金属、蛔虫卵、粪大肠菌群”的危害，其配方更加绿色环保。
本发明的目的之二是提供一种制备上述用于促进作物根系生长的高菌有机肥的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)发酵原料的制备：按各原料配比，将其混合均匀，调节C/N比为26-28，容重为0.5-0.8g/cm3，总养分含量为7.5～8.5％，发酵原料含水量为50～55％；
(2)槽式发酵：将步骤(1)的发酵原料入槽堆放，设置堆体高度为1.5-2.0米，宽度为3.5-4.0米；当堆体温度升高到60℃以上保持48-72h时开始翻堆，维持堆体温度60～65℃之间10天以上，槽式发酵的时间为15～20天；
(3)一次筛分：当堆体温度持续保持在60℃以下，物料含水量为45％以下时，对物料进行一次筛分；
(4)陈化保肥：设置堆体高度为1.0-2.0米，宽度为2.5-3.0米，物料含水量为35～40％；当堆体温度下降到55℃以下并持续2～3天后，进行陈化，陈化保肥持续20天以上；
(5)二次筛分：当堆体温度持续保持在50℃以下，物料含水量为30％以下时，对物料进行二次筛分，不合格物料返回上道工序进行处理，合格物料经检验合格进行包装入库。
通过本发明的上述制备工艺，能够得到检验合格的上述有机肥产品，很好达到了NY884-2012标准规定的要求。
进一步的是，步骤(2)槽式发酵期间每天用翻板机翻抛一次，根据温度变化调节曝气供养，以提供氧气、升温发酵腐熟、散热，使物料发酵均匀，发酵中如发现物料过干，在翻堆时及时喷洒水分，确保顺利发酵。
进一步的是，步骤(4)陈化期间每3-5天翻抛一次，保证后熟发酵供氧降温。
进一步的是，所述一次筛分的粒度为过10mm筛。
进一步的是，所述二次筛分的粒度为过2mm筛。
本发明的目的之三还提供了上述高效有机菌肥在土壤改良方面的应用，其是将该有机肥料翻耕后的土壤中，施撒量为20-40kg/亩。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明制备的有机肥料具备容重小、孔隙度大、透气性好的优点，且其有机质含量高，活性菌含量高；
(2)本发明制备的有机肥还具备腐熟程度高、低毒性的优点，通过种子发芽试验结果为：发芽率≥95％，发芽指数≥85％，表明本发明的有机肥产品其腐熟度高、毒性低、安全性能良好；
(3)本发明制备的有机肥能够高效起到改良板结土壤的目的；
(4)本发明主要采用以植物原料发酵制成，不含重金属，不利用畜禽粪便，从源头杜绝如“重金属、蛔虫卵、粪大肠菌群”的危害，其配方更加绿色环保。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本发明进行解释和说明，并不用于限定本发明。本领域技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥，包括以下原料组分：按重量份计为，食用菌菌渣(栽培金针菇后剩下的固体废物，下同)12份、糖渣(玉米糖渣，下同)5份、米糠8份、氨基酸6份(亮氨酸:色氨酸＝1:2，质量比)、腐植酸6份、油枯5份、发酵菌剂0.2份、农作物秸秆(玉米秸秆，下同)15份，以及辅料3份。所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和乳酸菌按质量比为2:2:1的混合物，含菌量为2亿/g，均为市售购得，所述辅料为保水剂和养分调节剂(质量比1:1)。
上述用于土壤改良的高效有机生物菌肥的制备方法包括如下步骤：
(1)发酵原料的制备：按各原料配比，将其混合均匀，调节C/N比为26，容重为0.5g/cm3，总养分含量为7.5％，发酵原料含水量为50％；
(2)槽式发酵：将步骤(1)的发酵原料入槽堆放，设置堆体高度为1.5米，宽度为3.5米；当堆体温度升高到60℃以上保持48h时开始翻堆，维持堆体温度60℃之间10天以上，槽式发酵的时间为15天；槽式发酵期间每天用翻板机翻抛一次，根据温度变化调节曝气供养，以提供氧气、升温发酵腐熟、散热，使物料发酵均匀，发酵中如发现物料过干，在翻堆时及时喷洒水分，确保顺利发酵；
(3)一次筛分：当堆体温度持续保持在60℃以下，物料含水量为45％以下时，对物料进行一次筛分；一次筛分的粒度为过10mm筛；
(4)陈化保肥：设置堆体高度为1.0米，宽度为2.5米，物料含水量为35％；当堆体温度下降到55℃以下并持续2天后，进行陈化，陈化保肥持续20天以上；陈化期间每3天翻抛一次，保证后熟发酵供氧降温；
(5)二次筛分：当堆体温度持续保持在50℃以下，物料含水量为30％以下时，对物料进行二次筛分，二次筛分的粒度为过2mm筛；不合格物料返回上道工序进行处理，合格物料经检验合格进行包装入库。
实施例2
一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥，包括以下原料组分：按重量份计为，食用菌菌渣20份、糖渣10份、米糠12份、氨基酸10份(色氨酸:脯氨酸:天冬氨酸＝2:1:1，质量比)、腐植酸15份、油枯8份、发酵菌剂0.4份、农作物秸秆21份，以及辅料8份。所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和酵母菌按质量比为1:1:3的混合物，含菌量为6亿/g，所述辅料为保水剂和养分调节剂(质量比1:1)。
上述用于土壤改良的高效有机生物菌肥的制备方法包括如下步骤：
(1)发酵原料的制备：按各原料配比，将其混合均匀，调节C/N比为28，容重为0.8g/cm3，总养分含量为8.5％，发酵原料含水量为55％；
(2)槽式发酵：将步骤(1)的发酵原料入槽堆放，设置堆体高度为2.0米，宽度为4.0米；当堆体温度升高到60℃以上保持72h时开始翻堆，维持堆体温度65℃达10天以上，槽式发酵的时间为20天；槽式发酵期间每天用翻板机翻抛一次，根据温度变化调节曝气供养，以提供氧气、升温发酵腐熟、散热，使物料发酵均匀，发酵中如发现物料过干，在翻堆时及时喷洒水分，确保顺利发酵；
(3)一次筛分：当堆体温度持续保持在60℃以下，物料含水量为45％以下时，对物料进行一次筛分；一次筛分的粒度为过10mm筛；
(4)陈化保肥：设置堆体高度为2.0米，宽度为3.0米，物料含水量为40％；当堆体温度下降到55℃以下并持续3天后，进行陈化，陈化保肥持续20天以上；陈化期间每5天翻抛一次，保证后熟发酵供氧降温；
(5)二次筛分：当堆体温度持续保持在50℃以下，物料含水量为30％以下时，对物料进行二次筛分，二次筛分的粒度为过2mm筛；不合格物料返回上道工序进行处理，合格物料经检验合格进行包装入库。
实施例3
一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥，包括以下原料组分：按重量份计为，食用菌菌渣15份、糖渣7份、米糠10份、氨基酸8份(脯氨酸:天冬氨酸＝2:1，质量比)、腐植酸9份、油枯7份、发酵菌剂0.3份、农作物秸秆18份，以及辅料7份。所述发酵菌剂为地衣芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和乳酸菌剂按质量比为2:2:3的混合物，菌含量为5亿/g，所述辅料为保水剂和养分调节剂(质量比1:1)。
上述用于土壤改良的高效有机生物菌肥的制备方法包括如下步骤：
(1)发酵原料的制备：按各原料配比，将其混合均匀，调节C/N比为27，容重为0.7g/cm3，总养分含量为8.0％，发酵原料含水量为53％；
(2)槽式发酵：将步骤(1)的发酵原料入槽堆放，设置堆体高度为1.8米，宽度为3.8米；当堆体温度升高到60℃以上保持60h时开始翻堆，维持堆体温度62℃达10天以上，槽式发酵的时间为18天；槽式发酵期间每天用翻板机翻抛一次，根据温度变化调节曝气供养，以提供氧气、升温发酵腐熟、散热，使物料发酵均匀，发酵中如发现物料过干，在翻堆时及时喷洒水分，确保顺利发酵；
(3)一次筛分：当堆体温度持续保持在60℃以下，物料含水量为45％以下时，对物料进行一次筛分；一次筛分的粒度为过10mm筛；
(4)陈化保肥：设置堆体高度为1.5米，宽度为2.8米，物料含水量为38％；当堆体温度下降到55℃以下并持续2天后，进行陈化，陈化保肥持续20天以上；陈化期间每4天翻抛一次，保证后熟发酵供氧降温；
(5)二次筛分：当堆体温度持续保持在50℃以下，物料含水量为30％以下时，对物料进行二次筛分，二次筛分的粒度为过2mm筛；不合格物料返回上道工序进行处理，合格物料经检验合格进行包装入库。
实验例1
对本发明实施例1-3制备所得有机菌肥进行产品性能检测，检验标准依据NY525-2012《有机肥料》进行检测，外观检测通过目视、手感检测。检测指标如下表1所示：
表1
Figure BDA0002302404700000091
Figure BDA0002302404700000101
经上述检测发现，本发明很好满足了上述标准。本发明上述实施例1-3制备成的有机肥料，均具备容重小、孔隙度大的特点，其容重：0.2-0.3g/cm3，通气孔隙度：27-30％，与同类粉状有机肥标准对比，其比重轻，蓬松，透气性好。有机肥料中有机质湿基≥45％，水分≤30％，有机质干基≥60％。该有机肥可有效增加土壤有机质含量，改善土壤团粒结构，其有机质含量高，相对普通有机肥可减少用量，降低施肥成本。另一方面，该有机肥的活性菌含量高，有效活菌数高达2-6亿个/克，可很好作为生物肥料使用。
本发明提供的上述有机肥还具备腐熟程度高，低毒性的优点。种子发芽试验是评价堆肥植物毒性最直接和简便的方法，本发明所得有机肥通过种子发芽试验结果为：发芽率≥95％，发芽指数≥85％，表明本发明的有机肥产品其腐熟度高、毒性低、安全性能良好。
实验例2
将上述实施例1制备所得有机生物菌肥用于板结土壤的改良，其是将该有机生物菌肥施撒于翻耕后的土壤中，施撒量为30kg/亩。经施撒一个月后统计土壤板结程度。从未施撒时土壤板结50％，变化到土壤无板结，可见其对于恶化土壤具有高效的改良效果。

Claims (9)

1.一种用于土壤改良的高效有机生物菌肥，其特征在于，所述有机生物菌肥包括以下原料组分：按重量份计包括，食用菌菌渣12-20份、糖渣5-10份、米糠8-12份、氨基酸6-10份、腐植酸6-15份、油枯5-8份、发酵菌剂0.2-0.4份、农作物秸秆15-21份，以及辅料3-8份。
2.根据权利要求1所述用于土壤改良的高效有机生物菌肥，其特征在于，所述有机生物菌肥包括以下原料组分：按重量份计包括，食用菌菌渣15份、糖渣7份、米糠10份、氨基酸8份、腐植酸9份、油枯8份、发酵菌剂0.3份、农作物秸秆18份，以及辅料7份。
3.根据权利要求1所述用于土壤改良的高效有机生物菌肥，其特征在于，所述发酵菌剂为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌中的两种以上复合微生物发酵菌，其含量为2-6亿/g。
4.根据权利要求1所述用于土壤改良的高效有机生物菌肥，其特征在于，所述辅料为保水剂和养分调节剂，二者的比例为1:1。
5.一种制备如权利要求1-4任一项所述用于土壤改良的高效有机生物菌肥的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)发酵原料的制备：按各原料配比，将其混合均匀，调节C/N比为26-28，容重为0.5-0.8g/cm3，总养分含量为7.5～8.5％，发酵原料含水量为50～55％；
(2)槽式发酵：将步骤(1)的发酵原料入槽堆放，设置堆体高度为1.5-2.0米，宽度为3.5-4.0米；当堆体温度升高到60℃以上保持48-72h时开始翻堆，维持堆体温度60～65℃之间10天以上，槽式发酵的时间为15～20天；
(3)一次筛分：当堆体温度持续保持在60℃以下，物料含水量为45％以下时，对物料进行一次筛分；
(4)陈化保肥：设置堆体高度为1.0-2.0米，宽度为2.5-3.0米，物料含水量为35～40％；当堆体温度下降到55℃以下并持续2～3天后，进行陈化，陈化保肥持续20天以上；
(5)二次筛分：当堆体温度持续保持在50℃以下，物料含水量为30％以下时，对物料进行二次筛分，不合格物料返回上道工序进行处理，合格物料经检验合格进行包装入库。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)槽式发酵期间每天用翻板机翻抛一次，根据温度变化调节曝气供养，以提供氧气、升温发酵腐熟、散热，使物料发酵均匀，发酵中如发现物料过干，在翻堆时及时喷洒水分，确保顺利发酵。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(4)陈化期间每3-5天翻抛一次，保证后熟发酵供氧降温。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一次筛分的粒度为过10mm筛，所述二次筛分的粒度为过2mm筛。
9.一种如权利要求1-4任一项所述高效有机生物菌肥在土壤改良方面的应用，其特征在于，是将该高效有机生物菌肥施撒于翻耕后的土壤中，施撒量为20-40kg/亩。
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