CN112159288A

CN112159288A - 一种生物发酵的饲料级有机肥及其制备方法

Info

Publication number: CN112159288A
Application number: CN202010897351.2A
Authority: CN
Inventors: 李凤兰; 冯哲; 何流琴; 杨秀梅; 吴建; 冯艳忠; 冯业兴; 冯爱霞; 郭丽
Original assignee: Northeast Agricultural University
Current assignee: Northeast Agricultural University
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2021-01-01

Abstract

本发明公开了一种生物发酵的饲料级有机肥及其制备方法。该有机肥由油糠、豆粕、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素等组成的原料在高于4℃的温度下，经过复合益生菌厌氧发酵制备而成。其制备过程包括：原料预处理，将豆粕粉碎成大米粒大小；制备混合物料，将粉碎的豆粕与油糠、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素混合均匀后加水调节混合物料的含水量；发酵，向混合物料中加入复合益生菌，物料初始pH自然，在高于4℃的温度下厌氧发酵至发酵混合物pH≤4.5，获得生物发酵的饲料级有机肥。本发明可增加土壤中的有机质含量和矿物质元素含量，减少土壤养分流失，提高作物根际有益微生物数量，用于绿色、有机农产品的生产。

Description

一种生物发酵的饲料级有机肥及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种生物发酵的饲料级有机肥及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，健康、环保、安全的绿色食品和有机食品已经成为食品行业的热点。绿色食品和有机食品的生产带动了绿色农业和有机农业的快速发展，同时对生产绿色、有机农产品的土壤肥力提出了更高的要求。

土壤有机质含量低、矿物质元素缺乏、板结严重、土壤养分流失严重是现代农业生产面临的难题。通过施肥向土壤中补充有机质和矿物质元素、提高农作物有益根际微生物的种类和数量从而提高土壤的肥力和改良土壤的品质成为现代农业可持续发展的重要措施。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种生物发酵的饲料级有机肥及其制备方法，增加土壤中的有机质和矿物质元素，减少土壤养分流失，改善土壤结构，提高农作物根际有益微生物数量，为农作物的生长提供充足的钾、磷、有机质等营养。

一方面，本发明提供生物发酵的饲料级有机肥，其由油糠、豆粕、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素以及复合益生菌组成的原料制备而成。

优选地，所述饲料级有机肥是通过将所述原料混合后调节水分含量为35～45％，然后在高于4℃的温度下厌氧发酵至发酵混合物的pH≤4.5时制备而成的。

优选地，所述原料由按重量计的所述油糠40～50份、所述豆粕30～40份、所述肉骨粉5～10份、所述鱼粉5～10份、所述复合氨基酸1～5份、所述复合矿物质元素1～5份以及所述复合益生菌1～5份。

优选地，所述原料由按重量计的所述油糠40份、所述豆粕30份、所述肉骨粉5份、所述鱼粉5份、所述复合氨基酸1份、所述复合矿物质元素1份以及所述复合益生菌1份。

优选地，所述原料由按重量计的所述油糠43份、所述豆粕37份、所述肉骨粉7份、所述鱼粉8份、所述复合氨基酸3份、所述复合矿物质元素2份以及所述复合益生菌3份。

优选地，所述原料由按重量计的所述油糠47份、所述豆粕35份、所述肉骨粉8份、所述鱼粉7份、所述复合氨基酸4份、所述复合矿物质元素3份以及所述复合益生菌4份。

优选地，所述原料由按重量计的所述油糠50份、所述豆粕40份、所述肉骨粉10份、所述鱼粉10份、所述复合氨基酸5份、所述复合矿物质元素5份以及所述复合益生菌5份。

优选地，所述复合益生菌包含酵母菌、乳酸乳球菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌，其中每种菌的活菌量分别为≥5.0×10⁹cfu/g。

另一方面，本发明提供上述生物发酵的饲料级有机肥的制备方法，包括以下步骤：(1)原料预处理，所述原料包括油糠、豆粕、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素以及复合益生菌，将豆粕粉碎成大米粒大小；(2)制备混合物料，将粉碎后的豆粕与油糠、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素混合均匀得到混合物料之后，加水调节所述混合物料的含水量；(3)发酵，向所述混合物料中加入复合益生菌，物料初始pH自然，在高于4℃的温度下厌氧发酵至发酵混合物pH≤4.5，发酵的产物作为所述生物发酵的饲料级有机肥。

本发明还提供上述任一种生物发酵的饲料级有机肥的应用，在播种农作物前将所述饲料级有机肥按75～6000kg/hm²的量施用于土壤中。

本发明的生物发酵的饲料级有机肥可增加土壤中的有机质含量和矿物质元素含量，减少土壤养分流失，改善土壤结构，提高农作物根际有益微生物数量，为农作物的生长提供充足的钾、磷、有机质等营养，适用于绿色、有机农产品的生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明提供的生物发酵的饲料级有机肥(下文简称为有机肥)，根据绿色、有机农产品的生产要求、土壤的肥力状况以及根际微生物原理，以油糠、豆粕、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸及复合矿物质元素等为原料，采用复合益生菌(如酵母菌、乳酸菌)进行厌氧发酵。将原料中的有机质、磷、钾、矿物质元素、蛋白降解产生的小肽等营养有机融合为一体。由于该肥料采用了饲料级原料制备而成，施用时对农作物和环境更加安全。该肥料施用于生产绿色、有机农产品的农作物的种植土壤中，能增加土壤中的有机质含量和矿物质元素含量，减少土壤养分流失，改善土壤结构，提高农作物根际有益微生物数量，为农作物的生长提供充足的钾、磷、有机质等营养。

本发明的技术方案中发酵所用的复合益生菌中含有酵母菌、乳酸乳球菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌。目前研究表明，乳酸菌具有拮抗致病菌、降解重金属、减少化肥污染及农药的残留等作用。

在本发明的一个具体实施方式中，有机肥采用油糠、豆粕、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素以及复合益生菌为原料制备而成。其具体制备过程包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)混合原料制备混合物料；(3)将混合物料进行厌氧发酵。

在原料预处理步骤，选取未变质的油糠、肉骨粉、豆粕及鱼粉，并将杂质去除。为了确保发酵充分，优选将豆粕进行破碎。尤其优选采用机械将豆粕破碎成大米粒大小的颗粒。

在混合原料制备混合物料的步骤，按照预定的重量配比称取各种原料组分，然后将破碎的豆粕颗粒加入油糠中，在混合搅拌的同时添加肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸和复合矿物质元素，向六种原料混合均匀后的混合物料中加入清水继续搅拌以调节混合物料的含水量。原料中各组分的重量配比优选为：油糠40～50份、豆粕30～40份、肉骨粉5～10份、鱼粉5～10份、复合氨基酸1～5份以及复合矿物质元素1～5份，混合后物料的水分含量调节为35～45％。

在将混合物料进行厌氧发酵的步骤，利用复合益生菌对混合物料进行厌氧发酵。向混合物料中添加预定比例的复合益生菌并混合均匀以使菌种与混合物料充分接触，然后进行发酵。物料初始pH值自然，在高于4℃的温度下进行厌氧发酵，直至发酵混合物pH≤4.5，发酵结束后的产物作为有机肥。

发酵步骤所用的复合益生菌的重量比优选为1～5份，复合益生菌中包括酵母菌、乳酸乳球菌、副干酪乳杆菌和植物乳杆菌，其中各种菌的含菌量均≥5.0×10⁹cfu/g。

复合益生菌可以自行制备，先分别将酵母菌、乳酸乳球菌、副干酪乳杆菌和植物乳杆菌在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液。然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。再按照一定的重量配比称取各种单菌株固态菌粉混合制备成上述发酵用的复合益生菌。复合益生菌中各单菌株固态菌粉的具体配比可根据实际情况进行调整。复合益生菌中各成分优选按照重量计为酵母菌20～25份、乳酸乳球菌30～35份、副干酪乳杆菌15～20份和植物乳杆菌10～20份。

实施例一

本实施例的有机肥的原料包括按重量计的油糠40份、豆粕30份、肉骨粉5份、鱼粉5份、复合氨基酸1份、复合矿物质元素1份以及复合益生菌1份。复合益生菌中包含按重量计的酵母菌20份、乳酸乳球菌33份、副干酪乳杆菌20份、植物乳杆菌13份，其中各种菌中的含菌量均≥5.0×10⁹cfu/g。

该有机肥的具体制备过程主要包括以下步骤：

(1)原料预处理，选取新鲜、未变质的油糠、肉骨粉、豆粕及鱼粉，将杂质去除，然后将豆粕破碎成大米粒大小的颗粒。

(2)混合原料制备混合物料，将破碎的豆粕颗粒加入油糠中，在混合搅拌的同时添加肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸和复合矿物质元素，向六种原料混合均匀后的混合物料中加入清水继续搅拌以调节混合物料的含水量至35％。

(3)发酵步骤，向上述混合物料中加入复合益生菌，物料初始pH自然，然后在高于4℃的温度下进行厌氧发酵，直至发酵混合物pH＝4.50，发酵的产物作为有机肥1。

实施例二

本实施例的有机肥的原料包括按重量计的油糠43份、豆粕37份、肉骨粉7份、鱼粉8份、复合氨基酸3份、复合矿物质元素2份以及复合益生菌3份。复合益生菌中包含按重量计的酵母菌22份、乳酸乳球菌31份、副干酪乳杆菌17份、植物乳杆菌15份，其中各种菌中的含菌量均≥5.0×10⁹cfu/g。

该有机肥的具体制备过程主要包括以下步骤：

(2)混合原料制备混合物料，将破碎的豆粕颗粒加入油糠中，在混合搅拌的同时添加肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸和复合矿物质元素，向六种原料混合均匀后的混合物料中加入清水继续搅拌以调节混合物料的含水量至38％。

(3)发酵步骤，向上述混合物料中加入复合益生菌，物料初始pH自然，然后在高于4℃的温度下进行厌氧发酵，直至发酵混合物pH＝4.46，发酵的产物作为有机肥2。

实施例三

本实施例的有机肥的原料包括按重量计的油糠47份、豆粕35份、肉骨粉8份、鱼粉7份、复合氨基酸4份、复合矿物质元素3份以及复合益生菌4份。复合益生菌中包含按重量计的酵母菌24份、乳酸乳球菌35份、副干酪乳杆菌15份、植物乳杆菌20份，其中各种菌中的含菌量均≥5.0×10⁹cfu/g。

该有机肥的具体制备过程主要包括以下步骤：

(2)混合原料制备混合物料，将破碎的豆粕颗粒加入油糠中，在混合搅拌的同时添加肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸和复合矿物质元素，向六种原料混合均匀后的混合物料中加入清水继续搅拌以调节混合物料的含水量至41％。

(3)发酵步骤，向上述混合物料中加入复合益生菌，物料初始pH自然，然后在高于4℃的温度下进行厌氧发酵，直至发酵混合物pH＝4.42，发酵的产物作为有机肥3。

实施例四

本实施例的有机肥的原料包括按重量计的油糠50份、豆粕40份、肉骨粉10份、鱼粉10份、复合氨基酸5份、复合矿物质元素5份以及复合益生菌5份。复合益生菌中包含按重量计的酵母菌25份、乳酸乳球菌30份、副干酪乳杆菌19份、植物乳杆菌10份，其中各种菌中的含菌量均≥5.0×10⁹cfu/g。

该有机肥的具体制备过程主要包括以下步骤：

(2)混合原料制备混合物料，将破碎的豆粕颗粒加入油糠中，在混合搅拌的同时添加肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸和复合矿物质元素，向六种原料混合均匀后的混合物料中加入清水继续搅拌以调节混合物料的含水量至45％。

(3)发酵步骤，向上述混合物料中加入复合益生菌，物料初始pH自然，然后在高于4℃的温度下进行厌氧发酵，直至发酵混合物pH＝4.38，发酵的产物作为有机肥4。

本发明的有机肥可用于生产绿色或有机农产品。在播种农作物前将该有机肥作为底肥施入土壤中，种植有机农作物时用量优选1500～6000kg/hm²，种植绿色农作物时用量优选75～1500kg/hm²且可以减少化肥使用量的5～40％。本发明还可用于改良盐碱地，使用量优选75～750kg/hm²，同时配施秸秆或动物粪便发酵的生物有机肥1500～75000kg/hm²。

为了帮助更好的理解本发明的技术方案，以下提供一个种植有机大白菜的肥效试验，用于说明本发明的使用方法及应用效果。

肥效试验：生物发酵的饲料级有机肥对有机大白菜种植的影响

选取“黄兴旺”大白菜在黑龙江省肇东进行种植试验，试验设计5组，每组试验设计3个试验小区，每个试验小区面积20m²。试验耕层土壤有机质含量24.91g/kg，全氮1.19g/kg，速效磷6.72mg/kg，速效钾174mg/kg。对照组播种前施入鸡粪有机肥3000kg/hm²，试验组施入等量的本发明实施例中制备的有机肥。7月15日播种，大白菜生长期内不再施肥，按照有机蔬菜种植规范常规管理。10月5日统一收获各组大白菜。统计每组大白菜的产量(t/hm²)、耕层土壤中有机质含量(g/kg)、全氮含量(g/kg)、速效磷含量(mg/kg)、速效钾含量(mg/kg)，结果见表1。

表1

由表1数据可以看出，与对照组相比，施用有机肥的四组有机大白菜的产量分别提高了29.2％、33.3％、37.3％、43.1％；耕层土壤中有机质含量分别提高了12.7％、13.0％、17.3％、26.9％；耕层土壤中全氮含量分别提高了18.5％、25.0％、27.2％、37.0％；耕层土壤中速效磷含量分别提高了25.3％、31.6％、34.8％、41.1％；耕层土壤中速效钾含量分别提高了19.3％、21.4％、26.2％、29.0％。由此说明，上述制备的有机肥1～有机肥4均能明显提高有机大白菜的产量、土壤中有机质含量以及耕层土壤中的土壤养分含量。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种生物发酵的饲料级有机肥，其由油糠、豆粕、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素以及复合益生菌组成的原料制备而成。

2.如权利要求1所述的饲料级有机肥，其特征在于，所述饲料级有机肥是通过将所述原料混合后调节水分含量为35～45％，然后在高于4℃的温度下厌氧发酵至发酵混合物的pH≤4.5时制备而成的。

3.如权利要求1所述的饲料级有机肥，其特征在于，所述原料由按重量计的所述油糠40～50份、所述豆粕30～40份、所述肉骨粉5～10份、所述鱼粉5～10份、所述复合氨基酸1～5份、所述复合矿物质元素1～5份以及所述复合益生菌1～5份。

4.如权利要求3所述的饲料级有机肥，其特征在于，所述原料由按重量计的所述油糠40份、所述豆粕30份、所述肉骨粉5份、所述鱼粉5份、所述复合氨基酸1份、所述复合矿物质元素1份以及所述复合益生菌1份。

5.如权利要求3所述的饲料级有机肥，其特征在于，所述原料由按重量计的所述油糠43份、所述豆粕37份、所述肉骨粉7份、所述鱼粉8份、所述复合氨基酸3份、所述复合矿物质元素2份以及所述复合益生菌3份。

6.如权利要求3所述的饲料级有机肥，其特征在于，所述原料由按重量计的所述油糠47份、所述豆粕35份、所述肉骨粉8份、所述鱼粉7份、所述复合氨基酸4份、所述复合矿物质元素3份以及所述复合益生菌4份。

7.如权利要求3所述的饲料级有机肥，其特征在于，所述原料由按重量计的所述油糠50份、所述豆粕40份、所述肉骨粉10份、所述鱼粉10份、所述复合氨基酸5份、所述复合矿物质元素5份以及所述复合益生菌5份。

8.如权利要求1至7任一项所述的饲料级有机肥，其特征在于，所述复合益生菌包含酵母菌、乳酸乳球菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌，其中每种菌的活菌量分别为≥5.0×10⁹cfu/g。

9.一种生物发酵的饲料级有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料预处理，所述原料包括油糠、豆粕、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素以及复合益生菌，将豆粕粉碎成大米粒大小；

(2)制备混合物料，将粉碎后的豆粕与油糠、肉骨粉、鱼粉、复合氨基酸、复合矿物质元素混合均匀得到混合物料之后，加水调节所述混合物料的含水量；以及

(3)发酵，向所述混合物料中加入复合益生菌，物料初始pH自然，在高于4℃的温度下厌氧发酵至发酵混合物pH≤4.5，发酵的产物作为所述生物发酵的饲料级有机肥。

10.权利要求1～8中任一项所述的饲料级有机肥的应用，在播种农作物前将所述饲料级有机肥按75～6000kg/hm²的量施用于土壤中。