CN1400194A - 以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法：首先对秸秆原料进行汽爆氨化处理；之后再在发酵罐中加入一定量的麸皮和生石灰，并接入解磷巨大芽孢杆菌菌液、冻胶芽孢杆菌菌液、褐色球形固氮菌菌液和木霉种子液，再补加无菌水，使固液比为1∶2－4，在0.05Mpa－2.5Mpa压力范围内，以15－60min为一周期，进行周期充压和泻压的混合固态发酵，培养温度28－30℃，发酵3－5天，制得固态发酵后的物料；再均匀地复配入其总重量2－5倍的粘土，在常温下干燥，即制得以汽爆植物秸秆为原料固态发酵的生态肥料；该生态肥料中含有大量细菌、有机质和腐质酸，肥效高，适用于不同类型土壤，达到秸秆还田、养田的目的。

Description

以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法

                         技术领域

本发明涉及一种生态肥料的制备方法，特别涉及一种以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法

                         背景技术

由于农业的产业革命对肥料的需求量聚增，农家有机肥料远不能满足要求，从而刺激了化学肥料工业的蓬勃发展和大量施用化学肥料。化学肥料的大量施用，一方面是保证了农作物的稳产、高产，这是有目共睹的；另一方面带来的负面影响也逐步被人们所认识。其负面影响主要表现为：(1)化学肥料被农作物吸收利用率的不高，造成对水资源和周围环境的严重污染，据统计几乎一半的化肥流入地下水中，造成对水资源和周围环境的严重污染；(2)由于大量长期施用化学肥料，破坏了土壤的团粒结构，导致土壤板结，持水、储水能力差，同时也破坏了土壤的微生物生存和繁殖的环境，土壤微生物生态失衡。在本世纪七十年代，西方发达国家为摆脱过量使用化学肥料的困扰，提出了发展生态农业，开发绿色农业、经济农业，在肥料的施用上又重新对有机质肥料、生物肥料赋予了极大兴趣。这样在施用肥料的历史上从天然的农家有机质肥料，发展到施用化学肥料，现又回归到施用有机质肥料、化学肥料、微生物菌肥等高度复合的高效的新型肥料。

生物有机肥料是一种为适应发展生态农业，开发高效农业及绿色食品而形成的一种新的具有生物活性的肥料。生物有机肥料是由有机质肥料、化学肥料和生物菌种组成的新型复合肥料。在生物菌种中是以固氮菌、解磷菌、解钾菌等菌种成为主体的生物菌群，有机质肥料和化学肥料为此生物菌群提供了充分养料和生存、繁殖的良好生态环境。施用生物有机肥料可以改良土壤，在农作物根际形成优势微生物菌群；可抑制和减少植物受病原菌的繁殖，与有害病原菌产生拮抗作用，具有减少和消除农作物受病害的功效，可以起到避免因使用农药造成对周围环境和对农产品的毒害和污染的作用。故生物有机肥料是一种回归自然生态、无公害、无污染、无排泄残留毒物的高效农作物肥料，它完全适应发展生态农业和绿色食品的要求。生物有机肥料是目前世界上正在开发、应用的新型肥料，它将逐步取代目前广泛使用的化学肥料，成为21世纪的主导肥料。

目前，我国生产有机肥的主要原料是泥炭、油饼和城市垃圾等，这些原料受产地和储藏量的限制，难于大规模生产。而常规的利用植物秸秆制备有机肥料的技术，大多是采用将植物秸秆进行简单粉碎处理，再进行堆沤，使之腐烂而成为有机肥；这种方法时间长，有机质的转化率低，肥效也不理想。还有通过对植物秸秆采用高温高压爆碎处理，然后经自然堆沤腐烂后，再复配无机肥料，该方法制备的有机肥料存在的缺陷为：一方面秸秆在高温高压爆碎处理时所水解的糖被浪费，并对造成环境污染；另一方面植物秸秆的有机质转化率仍较低，这种肥料的肥效来自无机肥料，植物秸秆仅仅起到载体的作用，植物秸秆的作用未能得到充分利用。

                             发明内容

本发明的目的在于：针对现有利用秸秆生产有机肥技术的不足，而提供一种以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法，达到生态调节土壤品质和有益微生物种群优势，防止化肥的污染和浪费。

本发明的实施方案如下：

本发明提供的以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法，其步骤为：

1)汽爆氨化处理植物秸秆原料：

将粗切至2-5厘米长的植物秸秆原料置入汽爆罐中，向汽爆罐中加入植物秸秆原料重量2-20％的氨水或亚铵，并同时通入高压蒸汽，汽爆罐中压力维持在1.0～1.5Mpa范围内，氨化处理植物秸秆原料5～15min，然后快速泄去汽爆罐中压力，将植物秸秆原料施放到常压容器中，得汽爆氨化处理后的植物秸秆原料；

2)混合配料固态发酵：

a.配制固态发酵基：将汽爆氨化处理后的植物秸秆原料放入固态发酵罐中，并配入麸皮和生石灰，制成固态发酵基；

固态发酵基所含组份的重量份配比为：汽爆氨化处理后的植物秸秆原料：麸皮∶生石灰＝100∶10-20∶0.5-1.5；

b.再接入固态发酵基重量2-5％的解磷巨大芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量2-5％的冻胶芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量3--8％的褐色球形固氮菌菌液和固态发酵基重量的3-8％木霉种子液，最后补加无菌水，使其固液比为1∶2-4，在0.05Mpa---2.5Mpa压力范围内，以15--60min为一周期，进行周期充压和泻压的混合固态发酵培养，培养温度为28-32℃，发酵2-5天，即制得固态发酵后的物料；

3)将上述制得的固态发酵后的物料均匀地混配入固态发酵后物料总重量2-5倍的粘土，在常温下干燥，即制得以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备的生态肥料；

所述的植物秸秆原料为纤维类的玉米秸秆或麦秸秆。

本发明提供的以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备的生态肥料中含细菌总数达20亿/克左右，有机质量大于65％，腐质酸含量大于5％，无机养分在10％以下。

本发明提供的以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法，工艺简单，可充分利用廉价的植物秸秆原料，所制备的肥料含有大量的细菌、有机质和腐质酸，可生态调节土壤品质，有益土壤中微生物种群的繁殖，防止化肥的污染和浪费，可做到秸秆还田、养田的目的，而且肥效高，适用于不同类型土壤。

                           实施方式

下面通过具体实施例进一步描述本发明：

实施例1

1.汽爆氨化处理小麦秸秆料：

将小麦秸秆料粗切至2-5厘米长，放入汽爆罐中，加入小麦秸秆料总重量2％的氨水，并同时向汽爆罐中通入高压蒸汽，使汽爆罐中压力保持在1.0MPa范围内，维压氨化处理5分钟，然后快速泄去罐中压力，并将小麦秸秆施放到一常压的容器中，得汽爆氨化处理后的小麦秸秆料；

2.混合配料固态发酵：

a.配制固态发酵基：将汽爆氨化处理后的小麦秸秆料放入固态发酵罐中，并配入麸皮和生石灰，制成固态发酵基；

固态发酵基所含组份的重量份配比为：汽爆氨化处理后的小麦秸秆料∶麸皮∶生石灰＝100∶10∶0.5；

b.再接入固态发酵基重量2％的解磷巨大芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量2％的冻胶芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量3％的褐色球形固氮菌菌液和固态发酵基重量的3％木霉种子液，最后补加无菌水，使其固液比为1∶2，在0.05Mpa---2.5Mpa压力范围内，以60min为一周期，进行周期充压和泻压的混合固态发酵培养，培养温度为28℃，发酵2天，即制得固态发酵后的物料；

3.将上述步骤制得的固态发酵后的生物料均匀地混配入其总重量2倍的粘土，在常温下干燥，便复配制得以汽爆秸秆为原料固态发酵的生态肥料；

本实施例制备的以汽爆小麦秸秆为原料经固态发酵的生态肥料中含有65％有机质、10％的无机成分和5％的腐质酸，每克该生态肥料中含有的细菌总数为20亿左右。

实施例2

1.汽爆氨化处理玉米秸秆料：

将玉米秸秆料粗切至2-5厘米长，放入汽爆罐中，加入玉米秸秆料总重量10％的亚铵，并同时向汽爆罐中通入高压蒸汽，使汽爆罐中压力保持在1.5MPa范围内，维压氨化处理15分钟，然后快速泄去罐中压力，并将玉米秸秆施放到一常压的容器中，得汽爆氨化处理后的玉米秸秆料；

2.混合配料固态发酵：

a.配制固态发酵基：将汽爆氨化处理后的玉米秸秆料放入固态发酵罐中，并配入麸皮和生石灰，制成固态发酵基；

固态发酵基所含组份的重量份配比为：汽爆氨化处理后的玉米秸秆料∶麸皮∶生石灰＝100∶20∶1.5；

b.再接入固态发酵基重量5％的解磷巨大芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量5％的冻胶芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量8％的褐色球形固氮菌菌液和固态发酵基重量的8％木霉种子液，最后补加无菌水，使其固液比为1∶4，在0.05Mpa---2.5Mpa压力范围内，以15min为一周期，进行周期充压和泻压的混合固态发酵培养，培养温度为32℃，发酵5天，即制得固态发酵后的物料；

3.将上述步骤制得的固态发酵后的物料均匀地混配入其总重量5倍的粘±，在常温下干燥，便复配制得以汽爆秸秆为原料固态发酵的生态肥料；

实施例3

1.汽爆氨化处理小麦秸秆料：

将小麦秸秆料粗切至2-5厘米长，放入汽爆罐中，加入小麦秸秆料总重量20％的氨水，并同时向汽爆罐中通入高压蒸汽，使汽爆罐中压力保持在1.2MPa范围内，维压氨化处理10分钟，然后快速泄去罐中压力，并将小麦秸秆料施放到一常压的容器中，得汽爆氨化处理后的小麦秸秆料；

2.混合配料固态发酵：

a.配制固态发酵基：将汽爆氨化处理后的小麦秸秆料放入固态发酵罐中，并配入麸皮和生石灰，制成固态发酵基；

固态发酵基所含组份的重量份配比为：汽爆氨化处理后的小麦秸秆料∶麸皮∶生石灰＝100∶15∶1.0；

b.再接入固态发酵基重量3％的解磷巨大芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量3％的冻胶芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量5％的褐色球形固氮菌菌液和固态发酵基重量的5％木霉种子液，最后补加无菌水，使其固液比为1∶3，在0.05Mpa---2.5Mpa压力范围内，以40min为一周期，进行周期充压和泻压的混合固态发酵培养，培养温度为30℃，发酵3天，即制得固态发酵后的物料；

3.将上述步骤制得的固态发酵后的物料均匀地混配入其总重量4倍的粘土，在常温下干燥，便复配制得以汽爆秸秆为原料固态发酵的生态肥料；

Claims (2)

1、一种以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法，其步骤为：

1)汽爆氨化处理植物秸秆原料：

将粗切至2-5厘米长的植物秸秆原料置入汽爆罐中，向汽爆罐中加入植物秸秆原料重量2-20％的氨水或亚铵，并同时通入高压蒸汽，汽爆罐中压力维持在1.0～1.5Mpa范围内，氨化处理植物秸秆原料5～15min，然后快速泄去汽爆罐中压力，将植物秸秆原料施放到常压容器中，得汽爆氨化处理后的植物秸秆原料；

2)混合配料固态发酵：

a.配制固态发酵基：将汽爆氨化处理后的植物秸秆原料放入固态发酵罐中，并配入麸皮和生石灰，制成固态发酵基；

固态发酵基所含组份的重量份配比为：汽爆氨化处理后的植物秸秆原料：麸皮∶生石灰＝100∶10-20∶0.5-1.5；

b.再接入固态发酵基重量2-5％的解磷巨大芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量2-5％的冻胶芽孢杆菌菌液、固态发酵基重量3--8％的褐色球形固氮菌菌液和固态发酵基重量的3-8％木霉种子液，最后补加无菌水，使其固液比为1∶2-4，在0.05Mpa---2.5Mpa压力范围内，以15--60min为一周期，进行周期充压和泻压的混合固态发酵培养，培养温度为28-32℃，发酵2-5天，即制得固态发酵后的物料；

3)将上述制得的固态发酵后的物料均匀地混配入固态发酵后的物料总重量2-5倍的粘土，在常温下干燥，即制得以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备的生态肥料。

2.按权利要求书1所述以汽爆植物秸秆为原料固态发酵制备生态肥料的方法，其特征是：所述的植物秸秆原料为纤维类的玉米秸秆或麦秸秆。