CN115490553A - 一种牛粪有机肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及肥料制备技术领域，尤其涉及一种牛粪有机肥及其制备方法。具体包括如下步骤：(1)将秸秆与尿素混合后密封氨化，得到氨化秸秆；(2)将牛粪与菌剂混合后一次发酵，得物料1；(3)将步骤(1)得到的氨化秸秆与步骤(2)得到的物料1混合二次发酵。本发明通过对秸秆的氨化，使秸秆进行初步的腐熟，并使秸秆的营养物质得到初步的释放，再将其与牛粪、菌剂混合发酵，实现充分降解秸秆的目的。

Description

一种牛粪有机肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及肥料制备技术领域，尤其涉及一种牛粪有机肥及其制备方法。
背景技术
牛粪中含有较丰富的蛋白质，还含有一些矿物质、维生素、微生物细菌还含有一些未知的营养因子，不仅能改善土壤结构，同时还能为作物提供营养，促进生长。所以，开发利用牛粪资源，将牛粪制成有机肥已成为一个发展目标，不仅能变废为宝，节约能源，还在改善土壤结构的同时，为作物提供营养，缩短作物的生长周期，获得较多的利润，具有很好的推广价值。
秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物(通常为粗粮)在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，秸秆也是一种粗饲料。
传统的处理秸秆的方式主要为就地燃烧，随着社会的发展，人们对环保的要求越来越高，改用秸秆来制作有机肥，但是现在市场上的有机肥肥力较弱，在种植作物时还是需要撒大量的化肥来增加肥力。
同时，现有技术中已经有同时将禽畜粪便和秸秆同时堆肥的方法，例如CN201810676158.9公开了一种秸秆肥料的制作方法、CN201811230948.0公开了一种长效秸秆肥料及其制备工艺、CN201811230946.1公开了一种秸秆灰复合肥及其生产方法等等。但现有技术中还存在的问题在于：秸秆含水量低、秸秆的加入降低了整个发酵体系的含水量，致使发酵不充分；秸秆纤维素含量高，秸秆降解不完全；肥力弱。
因此，如何提供一种粪便秸秆同时发酵的方法，解决现有技术当中秸秆发酵的过程中不能对秸秆进行有效的降解且肥力弱的技术问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种牛粪有机肥及其制备方法，通过对秸秆的氨化，使秸秆进行初步的腐熟，并使秸秆的营养物质得到初步的释放，再将其与牛粪、菌剂混合发酵，实现充分降解秸秆的目的。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种牛粪有机肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将秸秆与尿素混合后密封氨化，得到氨化秸秆；
(2)将牛粪与菌剂混合后一次发酵，得物料1；
(3)将步骤(1)得到的氨化秸秆与步骤(2)得到的物料1混合二次发酵。
优选的，步骤(2)所述菌剂包括异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌。
优选的，步骤(2)所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的质量比为14～18：14～18：10～16：8～12：8～12。
优选的，所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在菌剂中的活菌数独立为4～8亿/g。
优选的，步骤(2)所述一次发酵的时间为25～35d；步骤(3)所述二次发酵的时间为20～30d。
优选的，步骤(2)所述牛粪与菌剂的质量比为60～80：3～5；步骤(3)所述氨化秸秆与牛粪的质量比为1：3～7。
优选的，步骤(1)所述氨化的时间为40～60d，每18～22d翻堆一次。
优选的，步骤(1)所述秸秆与尿素的质量比为4～8：1；所述秸秆的含水量为65～75％。
优选的，步骤(2)所述秸秆为玉米秸秆、麦秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆、甘蔗秸秆和青稞秸秆中的一种。
本发明还提供了所述的牛粪有机肥的制备方法制备得到的牛粪有机肥。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、异养氨氧化青霉和粪产碱杆菌能有效利用秸秆氨化过程中产生的铵盐，尤其是粪产碱杆菌还能降解粪便中的氨氮和硫化氢，降低发酵过程中的臭味。异养氨氧化青霉存在细菌的无机氮氧化途径，且能将生成的亚硝酸盐氮迅速氧化为硝酸盐氮，其氨氧化作用属于次级代谢。该菌能以多种有机物为碳源进行异养氨氧化，能氧化多种氮源中的负三价氮素，且在高有机物、高铵态氮浓度下表现出较强的异养氨氧化能力，本发明将其应用在牛粪好氧堆肥过程中，效果显著。
2、本发明在秸秆发酵前，先对秸秆进行氨化，秸秆中的营养元素得到了初步的释放。本发明将调节含水量后的秸秆与固体尿素混合氨化，避免常规直接使用尿素溶液，导致氨化过程中，尿素溶液的沉降，致使上层秸秆氨化不完全的问题。
3、本发明所述牛粪有机肥肥效高，使用效果好，适用于各种瓜果蔬菜及农作物，尤其适用于西红柿的种植过程，可显著提高西红柿的产量和品质，以及植物学形态，其肥效明显优于传统肥料组。
具体实施方式
本发明提供了一种牛粪有机肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将秸秆与尿素混合后密封氨化，得到氨化秸秆；
(2)将牛粪与菌剂混合后一次发酵，得物料1；
(3)将步骤(1)得到的氨化秸秆与步骤(2)得到的物料1混合二次发酵。
在本发明中，步骤(2)所述菌剂包括异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌。
在本发明中，步骤(2)所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的质量比为14～18：14～18：10～16：8～12：8～12；优选为15～17：15～17：11～15：9～11：9～11；进一步优选为16：16：12～14：10：10；更优选为16：16：13：10：10。
在本发明中，所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在菌剂中的活菌数独立为4～8亿/g；优选为5～7亿/g；进一步优选为6亿/g。
在本发明中，步骤(2)所述一次发酵的时间为25～35d；优选为27～33d；进一步优选为29～31d；更优选为30d。
在本发明中，步骤(3)所述二次发酵的时间为20～30d；优选为22～28d；进一步优选为24～26d；更优选为25d。
在本发明中，步骤(2)所述牛粪与菌剂的质量比为60～80：3～5；优选为64～76：3～5；进一步优选为68～72：4；更优选为70：4。
在本发明中，步骤(3)所述氨化秸秆与牛粪的质量比为1：3～7；优选为1：4～6；进一步优选为1：5。
在本发明中，步骤(1)所述氨化的时间为40～60d，每18～22d翻堆一次；优选所述氨化的时间为44～56d，每19～21d翻堆一次；进一步优选为所述氨化的时间为48～52d，每20d翻堆一次；更优选为所述氨化的时间为50d，每20d翻堆一次。
在本发明中，步骤(1)所述秸秆与尿素的质量比为4～8：1；优选为5～7：1；进一步优选为6：1。
在本发明中，步骤(1)所述秸秆的含水量为65～75％；优选为67～73％；进一步优选为69～71％；更优选为70％。
在本发明中，步骤(2)所述秸秆为玉米秸秆、麦秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆、甘蔗秸秆和青稞秸秆中的一种；优选为玉米秸秆、麦秸秆、水稻秸秆和大豆秸秆中的一种；进一步优选为玉米秸秆或麦秸秆；更优选为玉米秸秆。
本发明还提供了所述的牛粪有机肥的制备方法制备得到的牛粪有机肥。
在本发明中，所用到的菌株异养氨氧化青霉为以下文献中记载的异养氨氧化青霉(喻其林,陈旭,黄明媛,等.一株异养氨氧化青霉(Penioilliumsp.)特性研究[J].中国农业科学,2010,43(005)：986-992.)；粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌购买于北纳生物。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例所用到的菌株异养氨氧化青霉(喻其林,陈旭,黄明媛,等.一株异养氨氧化青霉(Penioilliumsp.)特性研究[J].中国农业科学,2010,43(005)：986-992.)；粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌购买于北纳生物。
实施例1
一种牛粪有机肥的制备方法，步骤如下：
(1)将麦秸秆粉碎至2cm，然后加水调节秸秆的含水量至65％，然后将秸秆与尿素混合后密封氨化40d，每18d翻堆一次，得到氨化秸秆；所述秸秆与尿素的质量比为4：1；
(2)将牛粪与菌剂混合后一次发酵25d，得物料1；
(3)将步骤(1)得到的氨化秸秆与步骤(2)得到的物料1混合二次发酵20d；
所述菌剂的制备方法为：将异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌，按照质量比为14：14：10：8：8混合；
所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在菌剂中的活菌数独立为4亿/g；
所述牛粪与菌剂的质量比为60：3；所述氨化秸秆与牛粪的质量比为1：3。
实施例2
一种牛粪有机肥的制备方法，步骤如下：
(1)将大豆秸秆粉碎至4cm，加水调节秸秆的含水量至75％，然后将秸秆与尿素混合后密封氨化60d，每22d翻堆一次，得到氨化秸秆；所述秸秆与尿素的质量比为8：1；
(2)将牛粪与菌剂混合后一次发酵35d，得物料1；
(3)将步骤(1)得到的氨化秸秆与步骤(2)得到的物料1混合二次发酵30d；
所述菌剂的制备方法为：将异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌，按照质量比为18：18：16：12：12混合；
所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在菌剂中的活菌数独立为8亿/g；
所述牛粪与菌剂的质量比为80：5；所述氨化秸秆与牛粪的质量比为1：7。
实施例3
一种牛粪有机肥的制备方法，步骤如下：
(1)将玉米秸秆粉碎至3cm，然后加水，调节秸秆的含水量至70％，然后将秸秆与尿素混合后密封氨化50d，每20d翻堆一次，得到氨化秸秆；所述秸秆与尿素的质量比为6：1；
(2)将牛粪与菌剂混合后一次发酵30d，得物料1；
(3)将步骤(1)得到的氨化秸秆与步骤(2)得到的物料1混合二次发酵25d；
所述菌剂的制备方法为：将异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌，按照质量比为16：16：13：10：10混合；
所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在菌剂中的活菌数独立为6亿/g；
所述牛粪与菌剂的质量比为70：4；所述氨化秸秆与牛粪的质量比为1：5。
实验例1
对比试验，选择一块试验用地，平均划分为15块区域，每个试验组随机种植3块区域，种植西红柿。
以实施例3的方法作为实验组，施用方法为，在西红柿种植前，作为基肥施用，施用量为400kg/亩，在第一果穗膨大时、第一果穗采收后和盛果期分别施用一次，施用量为200kg/亩。
对照组1：按照实施例3的方法，仅做如下改动：将等量的未经氨化处理的秸秆与发酵牛粪物料1直接混合。使用方法同实验组。
对照组2：按照实施例3的方法，仅做如下改动：牛粪没有经过菌剂发酵直接与氨化秸秆混合发酵。使用方法同实验组。
对照组3：按照实施例3的方法，仅做如下改动：牛粪与常规菌剂(金宝贝肥料发酵剂，产品编号：FY111，北京华夏康源科技有限公司，按照说明书方法使用)混合发酵。使用方法同实验组。
空白对照组施用“天脊”牌硝酸磷钾肥；基肥40kg/亩；第一果穗膨大时、第一果穗采收后和盛果期分别施用一次，每次20kg/亩。
各试验组除肥料使用的不同外，其他管理方法完全相同。西红柿收获后，计算亩产量，并测定相关理化指标，结果如表1所示。
单果重：每组三个区域各随机选取3个果，测定质量，取平均值；
糖度：每组三个区域各随机选取3个果，使用水果糖度测量仪测定，取平均值；
Vc含量：每组三个区域各随机选取3个果，使用2，6-二氯靛酚滴定法测定，取平均值。
表1产量和理化指标测定结果
Figure BDA0003898268450000071
由表1记载的内容可知，各项实验数据以实验组的最优，西红柿的产量相对于空白对照组提高了18.3％，单果重，糖度和Vc含量也相对都有明显的提升。
而从对照组1的数据中可以看出，如果秸秆发酵之前没有进行氨化处理，会对西红柿的产量和品质产生影响，这就间接证明了肥料肥效的降低，这是因为在发酵过程中，秸秆没有得到充分的发酵，且微生物的发酵过程也受到影响的原因。
进一步的，对于对照组2和对照组3的数据，如果将本发明所使用的菌剂替换为常规的菌剂，也会影响到肥效，说明只有使用本发明所述的菌剂才能适合牛粪和氨化秸秆的发酵过程，否则会影响到发酵过程。
表2株高和茎粗测定结果
Figure BDA0003898268450000072
Figure BDA0003898268450000081
由表2西红柿植物学形态比较来看，以实施例3的株高和茎粗数据最好，其株高和茎粗相对于空白对照组分别提高了20.8％和26.3％，这足以证明本发明所述肥料的优异性。而从对照组1～3的数据上也可以看出，如果秸秆不进行氨化过程，或不使用本发明所述菌剂，均会对肥料的施用效果产生显著的影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种牛粪有机肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将秸秆与尿素混合后密封氨化，得到氨化秸秆；
(2)将牛粪与菌剂混合后一次发酵，得物料1；
(3)将步骤(1)得到的氨化秸秆与步骤(2)得到的物料1混合二次发酵。
2.根据权利要求1所述的一种牛粪有机肥的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述菌剂包括异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌。
3.根据权利要求1所述的一种牛粪有机肥的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的质量比为14～18：14～18：10～16：8～12：8～12。
4.根据权利要求1所述的一种牛粪有机肥的制备方法，其特征在于，所述异养氨氧化青霉、粪产碱杆菌、嗜酸乳杆菌、巨大芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在菌剂中的活菌数独立为4～8亿/g。
5.根据权利要求1所述的一种牛粪有机肥的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述一次发酵的时间为25～35d；步骤(3)所述二次发酵的时间为20～30d。
6.根据权利要求1所述的一种牛粪有机肥的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述牛粪与菌剂的质量比为60～80：3～5；步骤(3)所述氨化秸秆与牛粪的质量比为1：3～7。
7.根据权利要求1所述的一种牛粪有机肥的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氨化的时间为40～60d，每18～22d翻堆一次。
8.根据权利要求1所述的一种牛粪有机肥的其制备方法，其特征在于，步骤(1)所述秸秆与尿素的质量比为4～8：1；所述秸秆的含水量为65～75％。
9.根据权利要求1所述的一种牛粪有机肥的其制备方法，其特征在于，步骤(2)所述秸秆为玉米秸秆、麦秸秆、水稻秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆、甘蔗秸秆和青稞秸秆中的一种。
10.权利要求1～9任一项所述的牛粪有机肥的制备方法制备得到的牛粪有机肥。
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