专利名称：一种利用农业废弃物生产的微生物肥料及其制备的制作方法
一种利用农业废弃物生产的微生物肥料及其制备发明领域
本发明涉及农业生物技术领域，具体涉及利用农业废弃物生产功能性微生物肥料及其生产技术领域。
背景技术：
农业废弃物既是一项巨大的可再生生物资源，又是农业环境的主要污染源。处理农业废弃物的根本途径在于资源化利用，国内外研究表明，各种农业废弃物，特别是畜禽粪便和作物秸秆，经适当处理后还田对作物生长具有极高的营养潜力，且有助于改善土壤持续生产能力。
随着工农业生产迅速发展和人口增加，我国有机废弃物以年均5% -10%的速度递增。传统处理方法已不适应现代社会的要求。据统计，我国农业废弃物的年产生量已达到近60亿吨，但利用率仅为33 %。目前，约30 %的农作物秸秆被焚烧，约10 %的秸秆长期堆放于沟渠、路边，严重污染大气与水环境。养殖场的畜禽粪便进入水体达25-30 %，直接对地下水造成污染，造成环境污染与自然生态恶化。
微生物技术在农业废弃物资源化利用过程中具有关键性的作用，接种微生物菌剂可以促进农业废弃物的发酵进程，实现农业废弃物的肥料化利用，制成微生物肥料、栽培育苗基质以及饲料等系列产品，可促进有机绿色农业的发展，控制并减少农村环境污染，改善农村生态环境，增加农民收入，对实现生态经济良性循环和农业的可持续发展有重要意义。 反之，农业废弃物的随意丢弃或排放，必然导致严重的环境污染，使农村生态环境恶化，制约小康社会的全面建设和农业的可持续发展。
微生物处理技术是农业废弃物肥料化利用的重要手段。利用农业废弃物生产功能性微生物肥料，实现自然资源的可循环利用是无土栽培有机基质选材的方向。采用各种秸秆及畜禽废弃物配制有机栽培基质，首先要对其进行有机废弃物降解和无害化的腐熟处理，再混合配制成栽培基质。而当前对畜禽废弃物和工农业有机废弃物直接混合堆制生产有机栽培基质的研究不多，对其腐熟周期、堆温、湿度以及整个过程理化参数的变化，如PH 值、全盐(EC)、全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)等了解也不多，尤其是缺乏有机基质产品质量标准和生产规范，不利于其在设施农业无土栽培中的推广应用。
有机废弃物是较好的微生物肥料原料，但有机废弃物中含有的一些有害物质必须经过特定的工艺处理后，才能用于作物栽培。而丛枝菌根(Arbuscularmycorrhiza，简称 AM)是丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi，简称AMF或AM真菌)与植物根组成的共生体系。AMF分布极为广泛，在极地、温带和热带地区都可以与绝大多数被子植物的根共生，也可以与苔藓、蕨类、裸子植物共生形成菌根。除野生植物外，大多数的农作物、果树、蔬菜、观赏植物和花卉等都能形成丛枝菌根。在自然条件下，许多植物没有菌根就很难正常生长。
在许多植物上丛枝菌根都被证明能促进植物对矿质营养元素的吸收和利用，改善植物营养状况，其最显著的作用是在低磷土壤中，提高植物吸磷能力，特别是能促进植物吸收利用土壤有效性磷，提高磷肥的利用率；提高作物的产量和品质；增强植物的抗性，如抗旱性、抗病性、耐盐性等。国外市场上已经有欧美等国生产的商品AMF接种剂，其产品已广泛地应用于园艺栽培等领域。如PARR用气雾培养法生产AM菌剂。REDECKER等用隔室培养法生产AM接种剂。德国INOQ公司采用温室床栽法在多种载体基质上生产AM菌剂，年产量上百立升，是欧盟最大的菌剂生产企业。统计资料表明，从1999年到2003年，世界丛枝菌根菌剂的商品贸易量增长了 17倍(2003年接近500000L)。欧洲的菌剂生产商于2003年成立了欧盟菌根菌生产者联合会(FEMFiP)以规范产品生产和市场销售。发明内容
针对现有利用特殊微生物菌株应用处理农业废弃物及其应用的技术现状。本发明将优化组配多菌种的复合微生物菌剂应用到农业废弃物处理中，获得具有广泛应用价值的微生物肥料。本发明提供了一种功能性微生物肥料及其生产方法。通过将具有优良特性的由肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种、胶冻样芽胞杆、巨大芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌和绿色木霉四种菌种组配的复合微生物制剂，添加到蘑菇渣、油莎豆渣、农作物秸秆和畜禽粪便等有机废弃物原料中，促进其发酵腐熟过程，将腐熟后的物料经科学配伍和调制，并添加促进作物根系发育生长生物丛枝菌根菌剂，制成具有适宜理化特性的功能性微生物肥料，为我国农业废弃物资源化利用提供经济有效的技术途径，具有很好的社会、经济和生态效益。
本发明具体提供了一种利用农业废弃物生产的微生物肥料，按质量比计，含有 20% -40%的油莎豆渣、40% -60%的农作物秸秆、15% -25 %的畜禽粪便混合，其含水量为60-65%，按150g-200g/T添加复合发酵剂堆积锥形状外用黄泥密封，外面用塑料薄膜密封覆盖，经发酵腐熟；复合发酵剂由肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种(klebsiella pneumoniae subsp pneumonaiae)、胶冻样芽胞杆菌(Bacillusmucilaginosus)、巨大芽胞杆菌 (Bacillus megaterium)、牛古草芽子包杆菌(Bacillus subtilis)禾口參录^^7^ (Trichoderma viride)组配；发酵后添加5% -10%的蘑菇渣、6% -10%稻壳灰和600_1000g/T丛枝菌根菌剂，其中丛枝菌根菌剂由摩西球囊霉(Glomus mosseae)、幼套球囊霉(Glomus etunicatum)禾口地表球囊霉(Glomus versiforme)三禾中丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi)组配。
本发明中，复合发酵剂由肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种(klebsiella pneumoniaesubsp pneumonaiae) > 1 ^ ^ Ifi If lif (Bacillus mucilaginosus)、巨；^ 芽胞杆菌(Bacillus megaterium)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和绿色木霉 (Trichoderma viride)以质量比(W/W)计按 1. 5 1 1 2. 5 4 组配。
本发明中，丛枝菌根菌剂由幼套球囊霉(Glomus etunicatum)、摩西球囊霉 (Glomus mosseae)和地表球囊霉(Glomus versiforme)以质量比(W/W)计按 3 3 2 组配。
本发明中，选用的肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种(klebsiella pneumoniae subsppneumonaiae)、胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)、巨大芽胞杆菌 (Bacillus megaterium)、牛古草芽子包杆菌(Bacillus subtilis)禾口參录^^7^ (Trichoderma viride)，以及丛枝菌根菌幼套球囊霉(Glomus etunicatum)、摩西球囊霉(Glomus mosseae)和地表球囊霉(Glomus versiforme)，公众都可以通过正常途径获取，公众也可通过商业途径购买获得。
同时，本发明进一步提供了一种利用农业废弃物生产的微生物肥料的制备方法， 具体步骤如下
1、将20% -40%的油莎豆渣、40% -60%的农作物秸秆、15% -25%的畜禽粪便混合经粉碎获得主料，调节含水量达到60-65% ；
2、在上述混合好的物料中，按按150g_200g/T添加复合发酵剂堆积锥形状， 外用黄泥密封，外面用塑料薄膜密封覆盖，经发酵腐熟，复合发酵剂由枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)、地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)与绿色木霉(Trichoderma viride)以质量比(W/W)计按 1. 5 1 1 2. 5 4 组配，堆放发酵腐熟30-35d，期间翻动2-3次；
3、将辅料5 % -10 %的蘑菇渣、6 % -10 %稻壳灰与上述发酵制备好的主料混合均勻，再按600-1000g/T添加丛枝菌根菌剂，丛枝菌根菌剂由幼套球囊霉 (Glomusetunicatum)、摩西球囊霉(Glomus mosseae)禾口地表球囊霉(Glomus versiforme) 以质量比(W/W)计按3 3 2组配，过3讓筛，即成。
本发明采用摩西球囊霉(Glomus mosseae)、幼套球囊霉(Glomusetunicatum) 和地表球囊霉(Glomus versiforme)三种丛枝菌根真菌；枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)> 哈茨木霉(Trichoderma harzianum)与绿色木霉(Trichoderma viride)都可以通过市场购买获得。
通过实施本发明具体的技术指标，可以达到以下有益效果
1、本发明通过添加微生物菌剂的方法，将农业废弃物发酵腐熟后，经科学复配并添加丛枝菌根菌剂制作成功能性微生物肥料，其有效活菌数可达lO^lO^fu/g，并富含有机质和作物苗期生长所需的速效N、P、K及多种微量元素，不含重金属等有毒有害物质，容重较小，持水量大，透气性好；腐熟过程中温度迅速升高并维持较长的时间，利于消灭某些病原体、虫卵和杂草种子等。
2、本发明选用的丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi，简称AMF或AM 真菌)与植物根组成的共生体系，能促进植物对矿质营养元素的吸收和利用，改善植物营养状况，其最显著的作用是在低磷土壤中，提高植物吸磷能力，特别是能促进植物吸收利用土壤有效性磷，提高磷肥的利用率；提高作物的产量和品质；增强植物的抗性，如抗旱性、 抗病性、耐盐性等。
3、通过田间试验结果显示，在维持产量不变的情况下，对棉花施用本发明提供的菌肥，每亩可相应减少化肥使用量达6%，节约成本。同时可使化肥残留和污染程度降低， 农、草、畜产品的品质得到改善，食品的安全性和可信度提高，具有重要意义和广阔的发展前景。
具体实施方式
以下举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。另外，在下述的说明中。
实施例一
将20 %的油莎豆渣、60 %的农作物秸秆、15 %的畜禽粪便混合经粉碎获得主料，调节含水量达到60% ；按150g/T添加复合发酵剂堆积锥形状，外用黄泥密封， 外面用塑料薄膜密封覆盖，在自然条件下堆放发酵腐熟，复合发酵剂由枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)、地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)与绿色木霉(Trichoderma viride)以质量比(W/W)计按 1. 5 1 1 2. 5 4 组配，堆放发酵腐熟30d，期间翻动2-3次；将辅料5%的蘑菇渣、6%稻壳灰与上述发酵制备好的主料混合均勻，再按600/T添加丛枝菌根菌剂，丛枝菌根菌剂由幼套球囊霉(Glomus etunicatum)、摩西球囊霉(Glomus mosseae)禾口地表球囊霉(Glomus versiforme)以质量比(W/W)计按3 3 2组配，过3mm筛，制备获得微生物肥料，其有效活菌数达IOltlCfu/ g，经应用棉花发芽试验、盆栽试验和大田应用试验获得良好的促产增效，具有良好的应用价值。。
实施例二
将40%的油莎豆渣、40%的农作物秸秆、15% %的畜禽粪便混合经粉碎获得主料，调节含水量达到65 % ；按200g/T添加复合发酵剂堆积锥形状，外用黄泥密封， 外面用塑料薄膜密封覆盖，在自然条件下堆放发酵腐熟，复合发酵剂由枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)、地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)与绿色木霉(Trichoderma viride)以质量比(W/W)计按 1. 5 1 1 2. 5 4 组配，堆放发酵腐熟30d，期间翻动2-3次；将辅料10%的蘑菇渣、10%稻壳灰与上述发酵制备好的主料混合均勻，再按1000g/T添加丛枝菌根菌剂，丛枝菌根菌剂由幼套球囊霉 (Glomus etunicatum)、摩西球囊霉(Glomus mosseae)禾口地表球囊霉(Glomus versiforme) 以质量比(W/W)计按3 3 2组配，过3mm筛，制备获得微生物肥料，其有效活菌数达 1015cfu/g，经应用棉花发芽试验、盆栽试验和大田应用试验获得良好的促产增效，具有良好的应用价值。。
实施例三
将30 %的油莎豆渣、50 %的农作物秸秆、15 %的畜禽粪便混合经粉碎获得主料，调节含水量达到60-65% ；按180g/T添加复合发酵剂堆积锥形状，外用黄泥密封， 外面用塑料薄膜密封覆盖，在自然条件下堆放发酵腐熟，复合发酵剂由枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)、地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)与绿色木霉(Trichoderma viride)以质量比(W/W)计按 1. 5 1 1 2. 5 4 组配，堆放发酵腐熟33d，期间翻动2-3次；将辅料8 %的蘑菇渣、8 %稻壳灰与上述发酵制备好的主料混合均勻，再按800g/T添加丛枝菌根菌剂，丛枝菌根菌剂由幼套球囊霉(Glomus etunicatum)、摩西球囊霉(Glomus mosseae)禾口地表球囊霉(Glomus versiforme)以质量比(W/W)计按3 3 2组配，过3mm筛，制备获得微生物肥料，其有效活菌数达IO13Cfu/ g，经应用棉花发芽试验、盆栽试验和大田应用试验获得良好的促产增效，具有良好的应用价值。。
实施例四
将20% -40%的油莎豆渣、40% -60 %的农作物秸秆、15 % -25%的畜禽粪便混合经粉碎获得主料，调节含水量达到60-65% ；按150g-200g/T添加复合发酵剂堆积锥形状，外用黄泥密封，并用塑料薄膜密封覆盖，在自然条件下堆放发酵腐熟，复合发酵剂由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽胞杆菌(Bacilluslicheniformis)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)与绿色木霉(Trichodermaviride)以质量比(W/W)计按 1.5 1 1 2.5 4组配，堆放发酵腐熟30-35d，期间翻动2-3次；将辅料5%-10%的蘑菇渣、6% -10%稻壳灰与上述发酵制备好的主料混合均勻，再按600-1000g/T添加丛枝菌根菌剂，丛枝菌根菌剂由幼套球囊霉(Glomus etunicatum)、摩西球囊霉(Glomus mosseae) 和地表球囊霉(Glomusversiforme)以质量比(W/W)计按3 3 2组配，过3mm筛，制备获得微生物肥料，其有效活菌数达IOici-IO15Cfu/^经应用棉花发芽试验、盆栽试验和大田应用试验获得良好的促产增效，具有良好的应用价值。。
实施例五
上述实施方式中获得功能性微生物肥料与对照样处理检测的技术效果，见表1。
表1 应用功能性微生物肥料的处理检测结果
权利要求
1.一种利用农业废弃物生产的微生物肥料，通过选用多种菌组成的复合微生物制剂，添加到有机废弃物原料中，经过发酵腐熟后，经物料配伍和调制而成，其特征在于， 所述的微生物肥料按质量比计，含有20% -40%的油莎豆渣、40% -60%的农作物秸秆、 15 % -25 %的畜禽粪便混合，其含水量为60-65 %，按150g-200g/T添加复合发酵剂；复合发酵剂由肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种(klebsiellapneumoniae subsp pneumonaiae)、 胶冻样芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)、巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)、 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和绿色木霉(Trichoderma viride)以质量比(W/ W)计按1.5 1 1 2. 5 4组配；发酵后添加5%-10%的蘑菇渣、6%-10%稻壳灰和600-1000g/T丛枝菌根菌剂，其中丛枝菌根菌剂由摩西球囊霉(Glomus mosseae)、幼套球囊霉(Glomusetunicatum)禾口地表球囊霉(Glomus versiforme)三禾中丛枝菌根真菌 (Arbuscularmycorrhizal fungi)以质量比(W/W)计按 3 3 2 组配。
2.一种如权力要求1所述利用农业废弃物生产微生物肥料的制备方法，其特征在于， 所述的具体步骤如下(1)将20%-40%的油莎豆渣、40% -60%的农作物秸秆、15%-25%的畜禽粪便混合经粉碎获得主料，调节含水量达到60-65% ；(2)在上述混合好的物料中，按按150g-200g/T添加复合发酵剂堆积锥形状，外用黄泥密封，并用塑料薄膜密封覆盖，经发酵腐熟，复合发酵剂由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)与绿色木霉(Trichoderma viride)组配，堆放发酵腐熟30_35d，期间翻动2_3 次；(3)将辅料5%-10%的蘑菇渣、6% -10%稻壳灰与上述发酵制备好的主料混合均勻， 再按600-1000g/T添加丛枝菌根菌剂，丛枝菌根菌剂由幼套球囊霉(Glomusetunicatum)、 摩西球囊霉(Glomus mosseae)和地表球囊霉(Glomus versiforme)组配，过3mm筛，制备获得微生物肥料。
全文摘要
本发明公开了一种微生物肥料及其制备方法。通过将20％-40％的油莎豆渣、40％-60％的农作物秸秆、15％-25％的畜禽粪便混合经粉碎获得主料，含水量达到60-65％；按150g-200g/T添加复合发酵剂堆积锥形状，外用黄泥密封，并用塑料薄膜密封覆盖，经堆放发酵腐熟，复合发酵剂由枯草芽孢杆菌、地衣芽胞杆菌、哈茨木霉与绿色木霉以质量比(W/W)计按1.5∶1∶1∶2.5∶4组配；将辅料5％-10％的蘑菇渣、6％-10％稻壳灰与发酵制备好的主料混合均匀，再按600-1000g/T添加丛枝菌根菌剂组配，过3mm筛，制备获得。经应用获得良好的促产增效，具有良好的应用价值。
文档编号C05F17/00GK102515900SQ20111037801
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月12日 优先权日2011年11月12日
发明者斯华四 申请人:斯华四