CN113956104A - 一种生物有机肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物有机肥及其制备方法，属于生物肥料技术领域。本发明所述生物有机肥利用病死畜禽尸体、植物秸秆和工艺废弃物作为主要原料，材料易得，制备方法简单，无需特殊装置和设备，易于大面积推广应用；生物有机肥中添加粉煤灰和膨润土，提高了土壤孔隙度和通透性，能够增强土壤保水保肥的能力；采用的发酵菌种配伍合理，可以发挥固氮、解磷、解钾的作用，具有加速腐熟，提高肥效的优势。本发明所述生物有机肥通过不同原料的配比，活菌数和有机质含量高，显著增强了植物抗旱、抗病虫的能力，提高了作物产量，改善了作物品质，具有良好的应用前景。

Description

一种生物有机肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物肥料技术领域，特别涉及一种生物有机肥及其制备方法。
背景技术
我国是一个畜牧养殖大国，在畜禽养殖环节，易产生大量的病死畜禽，给养殖业和人体健康带来重大损害和严重威胁，因此，加强病死畜禽无害化处理工作，关系到畜牧业的健康发展，关系到公共卫生安全。同时，我国农田长期大量施用无机化肥，破坏了土壤原有的理化性状，导致土壤板结，有效微生物降低，有机质含量低，团粒结构破坏，通透性变差，土壤质量退化，营养失衡，如何修复土壤，提高土壤肥力，是长期以来十分重要的问题。
生物有机肥料是有机固体废弃物(包括有机垃圾、秸秆、人、畜、禽粪便、饼粕、农副产品和食品加工产生的固体废弃物)经微生物发酵、除臭和完全腐熟后制作而成的有机肥料。微生物肥料中菌的数量保持、菌的存活时间的长短是微生物肥料重要的指标，保护剂、助剂是确保微生物肥料质量的关键，生物肥料产品中的菌株生存时间短、活性差，适应环境能力和生存定殖能力较低、产品效果不稳定及成本高等问题，导致生物肥料的大量生产和大范围的应用受到限制。因此，提供一种绿色环保、安全无污染、应用范围广、有机质含量高，并且能够改良土壤板结、促进植物生长的生物有机肥很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物有机肥，制备工艺简单，能够提高活菌数量和土壤有机质含量，改善土壤结构，不仅使废弃物得到了充分利用，而且实现了良好的经济效益。
为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种生物有机肥，所述生物有机肥包括如下重量份数的原料：
动物尸体或残体30-40份、植物秸秆30-40份、微生物发酵菌剂5-10份、粉煤灰10-15份、工业废弃物20-30份、膨润土1-3份、过磷酸钙10-15份。
优选的，所述植物秸秆为水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、木薯秸秆、花生秸秆、大豆秸秆、蚕豆秸秆、油菜秸秆中的一种或几种。
优选的，所述微生物发酵菌剂包括EM菌液和蜡样芽孢杆菌。
优选的，所述工业废气物包括酒糟、木薯渣、甜菜渣、蔗渣、醋渣中的一种或多种。
优选的，所述微生物发酵菌剂的制备方法包括如下步骤：
将蜡样芽孢杆菌接种到种子培养基中进行培养获得种子液，然后将所述种子液与EM菌液混合后发酵培养即得所述微生物发酵菌剂。
更优选的，所述种子培养基包括如下成分：牛肉膏10-15g、蛋白胨8-12g、NaCl 10-15g、蒸馏水1000mL，pH6.5-7.0。
本发明还提供了所述生物有机肥的制备方法，所述方法包括如下步骤：
将预处理后的动物尸体或残体、粉碎后的植物秸秆、工业废弃物按比例均匀混合，进行堆腐；
堆腐后的物料放入发酵槽中，同时按比例添加微生物发酵菌剂、粉煤灰、膨润土和过磷酸钙进行发酵处理；
将发酵好的混合料放入造粒机中进行造粒，得到的颗粒经烘干分选后即得所述的生物有机肥。
优选的，所述预处理包括粉碎、灭菌消毒；所述灭菌消毒的温度为100-160℃，所述灭菌的时间为1-3h。
优选的，所述堆腐的时间为15-20天，所述堆腐的温度为25-30℃。
优选的，所述发酵处理包括好氧发酵和厌氧发酵；所述好氧发酵的时间为10-15天，所述厌氧发酵的时间为5-10天。
本发明提供了一种生物有机肥，利用病死畜禽尸体、植物秸秆和工艺废弃物作为主要原料，材料易得，制备方法简单，无需特殊装置和设备，易于大面积推广应用。同时，本发明所述生物有机肥中添加粉煤灰和膨润土，提高了土壤孔隙度和通透性，能够增强土壤保水保肥的能力；采用的发酵菌种配伍合理，可以发挥固氮、解磷、解钾的作用，具有加速腐熟，提高肥效的优势。本发明所述生物有机肥通过不同原料的配比，确保发酵组合物的碳氮比适宜，微量元素丰富，活菌数和有机质含量高，显著增强了植物抗旱、抗病虫的能力，提高了作物产量，改善了作物品质，具有良好的应用前景。
具体实施方式
本发明提供了一种生物有机肥，所述生物有机肥包括如下重量份数的原料：
动物尸体或残体30-40份、植物秸秆30-40份、微生物发酵菌剂5-10份、粉煤灰10-15份、工业废弃物20-30份、膨润土1-3份、过磷酸钙10-15份。
本发明中，所述动物尸体或残体的重量份为30-40份，优选为32-38份，更优选为35-36份。所述植物秸秆的重量份为30-40份，优选为32-38份，更优选为35-36份。所述微生物发酵菌剂的重量份为5-10份，优选为6-8份，更优选为7份。所述粉煤灰的重量份为10-15份，优选为12-14份，更优选为13份。所述工业废弃物的重量份为20-30份，优选为22-28份，更优选为25-26份。所述膨润土的重量份为1-3份，优选为2份。所述过磷酸钙的重量份为10-15份，优选为12-14份，更优选为13份。本发明对所述原料的来源并没有特殊限定，根据地域选择方便获取的原料或采用本领域常规市售产品均可。
本发明中，所述植物秸秆优选为水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、木薯秸秆、花生秸秆、大豆秸秆、蚕豆秸秆、油菜秸秆中的一种或几种。所述工业废气物优选的包括酒糟、木薯渣、甜菜渣、蔗渣、醋渣中的一种或多种。本发明中，所述微生物发酵菌剂优选的包括EM菌液和蜡样芽孢杆菌；所述EM菌液与蜡样芽孢杆菌的体积比优选为1-3：2-5，更优选为2:3。本发明中，所述微生物发酵菌剂的有效活菌数优选的≥30亿/克，更优选的≥50亿/克。本发明所述微生物发酵菌剂将EM菌液与蜡样芽孢杆菌配伍使用，能够提高活菌数量，补充土壤中的有益菌，通过竞争或抗生作用抑制有害微生物的生存，同时菌剂发酵的代谢产物不仅能够抑制或杀灭致病菌，还能促进植物生长，提高产量。
本发明还提供了所述微生物发酵菌剂的制备方法，优选的包括如下步骤：将蜡样芽孢杆菌接种到种子培养基中进行培养获得种子液，然后将所述种子液与EM菌液混合后发酵培养即得所述微生物发酵菌剂。本发明中，所述种子培养基优选的包括如下成分：牛肉膏10-15g、蛋白胨8-12g、NaCl 10-15g、蒸馏水1000mL，pH6.5-7.0。本发明中，所述种子液与EM菌液混合的体积比优选为2-4:3-5，更优选为3：4。所述发酵培养的时间优选为2-8天，更优选为5-6天。本发明对所述蜡样芽孢杆菌和EM菌液的来源并没有特殊限定，采用本领域常规的市售产品即可。
本发明还提供了所述生物有机肥的制备方法，所述方法包括如下步骤：将预处理后的动物尸体或残体、粉碎后的植物秸秆、工业废弃物按比例均匀混合，进行堆腐；
堆腐后的物料放入发酵槽中，同时按比例添加微生物发酵菌剂、粉煤灰、膨润土和过磷酸钙进行发酵处理；
将发酵好的混合料放入造粒机中进行造粒，得到的颗粒经烘干分选后即得所述的生物有机肥。
本发明中，所述预处理包括粉碎、灭菌消毒；所述灭菌消毒的温度优选为100-160℃，更优选为140-150℃；所述灭菌消毒的时间优选为1-3h，更优选为2h。本发明中，所述粉碎后的植物秸秆的粒径优选为1-3mm，更优选为2mm。本发明对所述粉碎的方式并没有特殊限定，采用本领域常规的粉碎方式即可。本发明中，所述堆腐的时间优选为15-20天，更优选为16-18天；所述堆腐的温度优选为25-30℃，更优选为26-28℃。
本发明中，所述发酵处理包括好氧发酵和厌氧发酵。本发明中，所述好氧发酵和厌氧发酵依次连续进行，所述好氧发酵的温度优选为50-65℃，更优选为55-60℃；所述好氧发酵的时间优选为10-15天，更优选为12-13天；所述厌氧发酵的温度优选为32-40℃，更优选为33-35℃；所述厌氧发酵的时间优选为5-10天，更优选为7-8天。本发明选择好氧发酵和厌氧发酵依次连续进行，先利用好氧发酵彻底杀灭杂菌和虫卵，后在除虫杀菌后改为厌氧发酵，能够产生酒曲香味，提高有机肥料的有机质含量，进而促进植物的生长。
本发明中，所述生物有机肥优选作为基肥使用，所述生物有机肥的施用方法优选的包括撒施、沟施、穴施、冲施。本发明对所述生物有机肥的施用量并没有特殊限定，根据土壤需肥量进行确定即可。
本发明中，所用原料、试剂与设备均为已知产品，采用常规市售产品即可。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)将30重量份的动物尸体或残体置于粉碎机中进行粉碎，然后在160℃的条件下灭菌消毒1h，得到预处理后的动物尸体或残体；
(2)将30重量份的玉米秸秆利用粉碎机粉碎得到粒径为3mm的粉碎后的玉米秸秆；
(3)将蜡样芽孢杆菌接种到由牛肉膏10g、蛋白胨12g、NaCl 15g、蒸馏水1000mL组成的，pH 7.0的种子培养基中进行培养获得种子液；将所述种子液与EM菌液以2:3的体积比混合后发酵培养8天，得到微生物发酵菌剂；
(4)将上述预处理后的动物尸体或残体、粉碎后的玉米秸秆以及20重量份酒糟混合均匀，25℃堆腐25天；
(5)将步骤(4)堆腐后的物料放入发酵槽中，加入5重量份步骤(2)所述微生物发酵菌剂、10重量份粉煤灰、1重量份膨润土和10重量份过磷酸钙，在50℃条件下进行好氧发酵15天后，改为32℃厌氧发酵10天；
(6)将步骤(5)发酵处理后的混合料放入造粒机中进行造粒，烘干分选后得到生物有机肥。
实施例2
(1)将40重量份的动物尸体或残体置于粉碎机中进行粉碎，然后在100℃的条件下灭菌消毒3h，得到预处理后的动物尸体或残体；
(2)将40重量份的玉米秸秆利用粉碎机粉碎得到粒径为1mm的粉碎后的玉米秸秆；
(3)将蜡样芽孢杆菌接种到由牛肉膏10g、蛋白胨12g、NaCl 15g、蒸馏水1000mL组成的，pH 6.5的种子培养基中进行培养获得种子液；将所述种子液与EM菌液以4:5的体积比混合后发酵培养2天，得到微生物发酵菌剂；
(4)将上述预处理后的动物尸体或残体、粉碎后的玉米秸秆以及30重量份甜菜渣混合均匀，30℃堆腐20天；
(5)将步骤(4)堆腐后的物料放入发酵槽中，加入10重量份步骤(2)所述微生物发酵菌剂、15重量份粉煤灰、3重量份膨润土和15重量份过磷酸钙，在65℃条件下进行好氧发酵10天后，改为40℃厌氧发酵5天；
(6)将步骤(5)发酵处理后的混合料放入造粒机中进行造粒，烘干分选后得到生物有机肥。
实施例3
(1)将35重量份的动物尸体或残体置于粉碎机中进行粉碎，然后在140℃的条件下灭菌消毒3h，得到预处理后的动物尸体或残体；
(2)将35重量份的玉米秸秆利用粉碎机粉碎得到粒径为2mm的粉碎后的玉米秸秆；
(3)将蜡样芽孢杆菌接种到由牛肉膏10g、蛋白胨12g、NaCl 15g、蒸馏水1000mL组成的，pH 7.0的种子培养基中进行培养获得种子液；将所述种子液与EM菌液以4:5的体积比混合后发酵培养5天，得到微生物发酵菌剂；
(4)将上述预处理后的动物尸体或残体、粉碎后的玉米秸秆以及25重量份甜菜渣混合均匀，28℃堆腐18天；
(5)将步骤(4)堆腐后的物料放入发酵槽中，加入7重量份步骤(2)所述微生物发酵菌剂、13重量份粉煤灰、2重量份膨润土和13重量份过磷酸钙，在60℃条件下进行好氧发酵10天后，改为35℃厌氧发酵5天；
(6)将步骤(5)发酵处理后的混合料放入造粒机中进行造粒，烘干分选后得到生物有机肥。
实施例4
按照国家标准规定的有机肥中不同成分的检测方法对实施例3中生物有机肥进行养分检测，结果如表1所示。
表1生物有机肥的养分检测结果
检测项目 检测结果(％)
全氮 5.23
磷 4.35
钾 4.10
有机质 68.5
水分 8.9
实施例5
1.选取本地区附近的试验田进行对比试验，应用于水稻，设置3个处理：(1)实验组：施用本发明实施例3的生物有机肥，按每亩10kg进行撒施；(2)对比例：常规施肥，撒施5kg钙镁磷肥以及5kg尿素；(3)对照组：不施肥。试验设置3次重复，共计9个小区，每个小区面积40m2，随机排列。统计结果如下表2所示。
表2水稻实验结果
Figure BDA0003396798920000071
2.选取本地区附近的试验田进行对比试验，应用于西红柿，设置3个处理：(1)实验组：施用本发明实施例3的生物有机肥，按每亩20kg进行撒施；(2)对比例：常规施肥，施用市售沃洲硫基复混肥料，每亩施用30kg；(3)对照组：不施肥。试验设置3次重复，共计9个小区。统计对西红柿影响结果如下表3所示。
表3不同肥料对西红柿性状的影响
组别 株高(cm) 茎粗(cm) 果数(个/株) 单瓜重(kg)
实验组 80.2 1.95 9.1 238
对比例 76.5 1.59 7.6 201
对照组 70.7 1.43 6.3 195
实施例6
田间试验验证生物有机肥对苹果腐烂病的效果：
施肥设置3个处理组：(1)实验组：施用本发明实施例3的生物有机肥；(2)对比例：常规施肥，施用苹果常用叶面肥；(3)对照组：不施肥。
施肥结束后接种苹果树腐烂病菌，各组分别处理8棵树，重复2次。接种完毕后一个星期记载发病情况并调查各处理的病斑复发率，比较各处理病斑复发率的差别，得到结果如表4所示。
表4不同肥料对苹果树的影响
组别 病斑长度(cm) 病斑复发率(％)
实验组 1.16±0.25 32.9
对比例 4.89±0.30 71.5
对照组 7.58±0.12 89.8
由上述实施例可以看出，本发明所述生物有机肥中的有机质含量高，具有解磷、解钾的作用，能够提高土壤孔隙度，增强土壤保水、保肥的功效，从而提高生物有机肥的整体肥效。将本发明所述的生物有机肥用于不同作物，能够有效降低果树腐烂病和落叶病的发生率，增强植物抗旱、抗病虫害的能力，从而促进作物增产增收，显著改善作物品质。
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或等效流程变换，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 (10)

1.一种生物有机肥，其特征在于，所述生物有机肥包括如下重量份数的原料：
动物尸体或残体30-40份、植物秸秆30-40份、微生物发酵菌剂5-10份、粉煤灰10-15份、工业废弃物20-30份、膨润土1-3份、过磷酸钙10-15份。
2.根据权利要求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、小麦秸秆、木薯秸秆、花生秸秆、大豆秸秆、蚕豆秸秆、油菜秸秆中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述微生物发酵菌剂包括EM菌液和蜡样芽孢杆菌。
4.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述工业废气物包括酒糟、木薯渣、甜菜渣、蔗渣、醋渣中的一种或多种。
5.根据权利要求1或3所述的生物有机肥，其特征在于，所述微生物发酵菌剂的制备方法包括如下步骤：
将蜡样芽孢杆菌接种到种子培养基中进行培养获得种子液，然后将所述种子液与EM菌液混合后发酵培养即得所述微生物发酵菌剂。
6.根据权利要求5所述的生物有机肥，其特征在于，所述种子培养基包括如下成分：牛肉膏10-15g、蛋白胨8-12g、NaCl 10-15g、蒸馏水1000mL，pH6.5-7.0。
7.权利要求1-4任意一项所述生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将预处理后的动物尸体或残体、粉碎后的植物秸秆、工业废弃物按比例均匀混合，进行堆腐；
堆腐后的物料放入发酵槽中，同时按比例添加微生物发酵菌剂、粉煤灰、膨润土和过磷酸钙进行发酵处理；
将发酵好的混合料放入造粒机中进行造粒，得到的颗粒经烘干分选后即得所述的生物有机肥。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述预处理包括粉碎、灭菌消毒；所述灭菌消毒的温度为100-160℃，所述灭菌的时间为1-3h。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述堆腐的时间为15-20天，所述堆腐的温度为25-30℃。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述发酵处理包括好氧发酵和厌氧发酵；所述好氧发酵的时间为10-15天，所述厌氧发酵的时间为5-10天。
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