有机质发酵组合物及其制备方法

文档序号:202441阅读:378来源:国知局
专利名称:有机质发酵组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及经对自然地栖息于草、蔬菜、草药、绿茶等各种植物叶片的微生物的培养、增殖及大量增殖步骤制备的有机质发酵组合物。从而提供一种不使用有机合成农药或化学肥料而能够用于有机农业的有机质发酵组合物及其制备方法。
背景技术
在过去的1960至1970年代,由于增产为主的农业政策,堆肥使用量回落,但最近,与农产品量的生产相比,更重视质的生产,因此所谓无公害、低农药的有机农业生产的高质量农产品以高价出售。另外,最近随着国内外对健康(well-being)与可持续消费的关注的增加,公民对环保商品的关注度正在提高。这种关注在农产品中也日益高涨,环保栽培方法作为不使用化学肥料、有机合成农药、家畜饲料添加剂等一切的合成化学物质,只使用有机物和自然矿石、微生物等自然的材料的栽 培方法,受到的关注也大幅度提高。另一方面,在世界范围,肥料的使用量与农业生产量成正比地增加,随着耕地生态系统的持续性低下和土壤污染、地下水污染等环境污染问题浮现,进行了对改善这种情况的大量研究。另外,随着肥料使用量的增多,土壤中超过需要量的养分过多蓄积,特别是在设施栽培地中,土壤的盐类过多积累,已恶化到可能发生盐害的水平。

发明内容
技术问题现有的堆肥利用粗糠或锯末、稻草等农林业的副产物和各种家畜粪尿以及食品加工中产生的副产物或水产品加工中产生的副产物、废弃物等,调节水份含量,利用发酵机发酵数天加以使用,但是,这种现有的堆肥发酵方法在原料配合后直接投入发酵机,强制进行通风及搅拌,赋予至多2周左右的发酵时间,立即将其制成产品,这样实际上往往成为未熟化堆肥。另外,利用发酵堆肥的有机栽培方法能够消除使用化学物质造成的各种副作用,但是需要相当的时间和费用,而且不耐病虫害,农作物的繁育或生长状态不良,其收获量减小,因此存在使农作物价格大幅上升的问题。本发明涉及有机质发酵组合物及其制备方法,更具体而言,提供一种有机质发酵组合物及其制备方法,使栖息于草、蓬蒿、蔬菜、草药、绿茶等各种植物的土生微生物充分发酵,确保大量的有益的微生物,在农作物栽培土壤中进行处理,改善为适合农作物生长的土质,提高农、畜产品的质量,另外,不使用一切的化学肥料、有机合成农药(生长调节剂,除草剂等)等化学物质,能够用于有机农业。本发明的另一目的在于提供一种单独包含所述有机质发酵组合物的堆肥,提供将其添加于家畜粪尿、食物垃圾等而使得再次发酵的堆肥。另外,提供一种把所述有机质发酵组合物掺入农作物栽培地的土壤中加以使用的土质改良剂,进而提供包含其作为有效成份的水质改良剂、家畜饲料、除臭剂。本发明的有机质发酵组合物可以单独使用,但也可以添加于公知的土质改良剂、水质改良剂、家畜饲料添加剂、除臭剂中加以使用。技术方案根据本发明的一实施例,提供一种利用自然存在于植物中的微生物,使其完全发酵并熟化的有机质发酵组合物,而且提供一种有机质发酵组合物,其在发酵及增殖过程中,大量确保有益的微生物,从而使有机质发酵组合物及包含其的液体肥料的效果实现最大化。本发明的有机质发酵组合物从本质上讲,借助于培养、增殖及大量增殖步骤进行制备,具体而言,借助于以下步骤进行制备:培养步骤,在单独或混合一种以上的草、蔬菜、草药等各种植物叶片的叶片100重量份中,加入单独或混合一种以上葡萄糖、糖稀、红糖、糖蜜等糖份55至150重量份后,掺入盐0.1至3重量份,制得第一发酵混合物,将其在20°C至60°C下培养I天至I年时间;增殖步骤,在所述第一发酵混合物100重量份中,混合水100重量份,以及单独或混合一种以上葡萄糖、糖稀、红糖、糖蜜等糖份2.5至10重量份和盐0.1至3重量份,制得第二发酵混合物,将其在20°C至40°C下搅拌30分钟以上24小时以下;以及大量增殖步骤,在所 述第二发酵混合物100重量份中,混合水100重量份,以及单独或混合一种以上葡萄糖、糖稀、红糖、糖蜜等糖类2.5至10重量份、盐0.1至3重量份,制得第三发酵混合物,将其在20°C至40°C下搅拌I至12小时。通过所述方法制备的有机质发酵组合物利用栖息于草、蔬菜、草药等各种植物叶片的土生微生物,只包含有机物和微生物等环保性的自然材料,因此,能够改良土质,同时栽培无有害于人体的成份的农产品。下面按各步骤,更详细地对本发明的有机质发酵组合物的制备方法进行说明。1.培养步骤培养步骤在单独或混合一种以上的草、蔬菜、草药等各种植物叶片的叶片100重量份中,加入单独或混合一种以上葡萄糖、糖稀、红糖、糖蜜等糖份55至200重量份后,掺入盐0.1至3重量份,制得第一发酵混合物,该第一发酵混合物在20°C至60°C下,12小时以上即可培养,但优选培养24小时,更优选培养I天至I年时间。这种培养既可以在普通形态的上部开放型或全部封闭型容器内进行,也可以在如图1所示的微生物发酵槽中进行,只要满足上述的温度和时间条件,可使用的机械或装置无限制。其中,草可以混合使用选自蓬蒿、南瓜叶、苏子叶、桑叶、柿子树叶、地瓜叶、玉米叶、绿茶叶、卷心菜叶、马铃薯叶等的一种或多种草,只要是茎柔软、无木质的I 2年生草本植物,与其种类无关,均可使用。蔬菜或草药与种类无关,可以使用多种。蔬菜可以混合使用选自萝卜、白菜、洋葱、地瓜、马铃薯、南瓜、红灯笼辣椒、柿子椒、黄瓜等的一种或多种蔬菜,优选新鲜的蔬菜,但也可以使用失去商品价值的蔬菜。草药可以混合使用选自甘草、当归、山茱萸、枸杞子等的一种或多种草药。在培养步骤中,自然存在于植物叶片的微生物、糖份及盐,按本发明特有的成份比进行添加,并通过在本发明特有的温度及时间条件下进行混合及培养,制得第一发酵混合物,在第一发酵混合物中,大量包含作为本发明有机发酵组合物的活性成份的杆菌(Bacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)、木霉、乳酸菌、纤维单胞菌(Cellulomonas)、紫色非硫细菌(purple nonsulfur bacteria)、欧文氏菌等微生物。这些微生物非常多样,无法限定其种类或量(或浓度),但只要是根据如上所述条件产生的微生物均可使用。因此,本发明并不受微生物种类或浓度的限制。2.增殖步骤在增殖步骤中,在第一发酵混合物100重量份中,混合水100重量份,以及单独或混合一种以上葡萄糖、糖稀、红糖、糖蜜等糖份2.5至10重量份和盐0.1至3重量份,制得第二发酵混合物。该第二发酵混合物在20°C至40°C下,30分钟以上即可增殖,优选搅拌I小时以上24小时以下时间,使微生物增殖最高效。3.大量增殖步骤在大 量增殖步骤中,在第二发酵混合物100重量份中,混合水100重量份,以及单独或混合一种以上葡萄糖、糖稀、红糖、糖蜜等糖类2.5至10重量份、盐0.1至3重量份,制得第三发酵混合物。第三发酵混合物在20°C至40°C下,I小时以上即可大量增殖,但搅拌I小时以上12小时以下,使微生物增殖更高效。该步骤意味着能够追加地使在上一步骤中增殖的微生物大量增殖,意味着能够降低有机质发酵组合物的生成成本,拓宽使用范围。但是,也可以根据需要的微生物的量或应用农业的种类等条件,省略大量增殖步骤。根据本发明制备的有机质发酵组合物,其自身用作适合于有机农业的堆肥,特别是用作液体肥料。根据优选实施例而言,,本发明提供一种把所述有机质发酵组合物混合于家畜粪尿、食物垃圾后使之再发酵制备的适合于有机农业的肥料。再发酵条件优选为10°C至45°C下,I分钟以上即可,更优选发酵2至5天时间。与家畜粪尿与家畜的种类无关,羊、猪、马、鸡、鸵鸟、鸭、兔子等均可以使用,此时,所述家畜更优选利用混合了本发明的有机质发酵组合物的饲料饲养的家畜的粪尿。在使垃圾发酵的情况下,由于减小了发酵之前的生垃圾的盐份和臭味,所以能够获得非常高效的堆肥,即,液体肥料,另外,在同时使用家畜粪与所述再发酵的液体肥料的情况下,可以在完全无农药状态下栽培农作物。再发酵既可以在普通形态的上部开放型或全部封闭型容器内进行,也可以如图2所示,在把微生物培养水槽连接于使食物垃圾或畜产粪尿发酵并制成堆肥的装置的装置中进行,只要满足上述的温度和时间条件,可使用的机械或装置无限制。根据另一优选实施例而言,本发明提供一种包含所述有机质发酵组合物的土质改良剂。土质改良剂既可以包含本发明的有机质发酵组合物进行制备,也可以在家畜粪尿、食物垃圾中混合本发明的有机质发酵组合物后,使其再发酵进行制备。此时,再发酵条件优选在20°C至45°C下发酵I分钟以上,更优选发酵2至5天。如此制备的土质改良剂可以通过掺入将栽培农作物的土壤的方法加以使用。又一优选实施例而言,本发明提供一种包含根据本发明制备的有机质发酵组合物的水质改良剂。将包含本发明的有机质发酵组合物的水质改良剂撒于河流、海洋或水槽(例如,水产品养殖用)中加以使用。例如,当撒于进行紫菜或珍珠贝养殖的海域时,抑制赤潮、绿潮或水腐臭,有益于水产品的成长。另外,如果添加于水槽、水箱等,则使氯等有害物质分解,抑制苔藓的产生,在保持水质良好的同时,使鱼类良好发育。另外,如果撒于河流,借助于本发明的发酵组合物,净化工厂的废水,河流的水质得到改善,因而能够保护河流生态系统。所述水质改良剂是在公知的多种水质改良剂中,包含本发明的有机质发酵组合物作为添加剂,提供比原有的水质改良剂优秀的水质改善效果。又一优选实施例而言,本发明提供一种包含所述有机质发酵组合物的家畜的饲料添加剂。所述饲料是在公知的家畜饲料中添加本发明的有机质发酵组合物0.1至3重量份,如果饲喂羊、猪、鸡、鸭、马、等,能够显著减轻粪尿的臭味。另外,如果利用本发明的组合物使家畜粪尿发酵,则能够获得良好的液体肥料(农家肥或堆肥)。另外,如果饲喂家畜,不仅能够显著减轻粪尿的臭味,还能够很好地保持家畜的健康状态。所述饲料是在公知的多种饲料中添加本发明的有机质发酵组合物作为添加剂,与原有饲料相比,家畜的生长良好,并预防因饲养家畜造成的环境污染。又一优选实施例而言,本发明提供一种包含根据本发明制备的有机质发酵组合物的除臭剂。所述除臭剂在公知的多种除臭剂中包含本发明的有机质发酵组合物作为添加剂,提供比原有除臭剂优秀的除臭效果。技术效果如上所述,本发明的有机质发酵组合物借助于良好的培养及增殖条件进行制备,该组合物用作肥料、土质改良剂,优选地,能够作为水质改良剂、家畜饲料、除臭剂的添加齐U,用于多种产业领域。尤其是,当用作有机农业用堆肥时,能够消除作物病虫害,提供不含化学物质的有机农业农作物,从这观点而言非常有用。


图1为能够在本发明中 使用的发酵槽之一,显示了其立剖面图和俯视图;图2为利用能够在本发明中使用的食物垃圾或畜产粪尿制造堆肥的装置的模式图;图3为本发明实验例2的辣椒栽培实验结果;图4和图5为本发明实验例3的水稻栽培实验结果;图6为本发明实验例7的水质改善实验结果。
具体实施例方式实施例1[第一发酵混合物的制备(I)]在按1: 2: 6质量比混合的车前草、蓬蒿、绿茶叶100重量份中,掺入按10: I比混合的糖稀与红糖100重量份及盐I重量份后,把混合物在30°C下培养24小时。实施例2[第一发酵混合物的制备(2)]在按1:1比例混合的蓬蒿、桑叶100重量份中,掺入按5: 95质量比混合的红糖与糖蜜100重量份及盐2重量份后,把该混合物在45°C下培养48小时。实施例3[第一发酵混合物的制备(3)]在按1: 9质量比混合的蓬蒿与绿茶叶100重量份中,掺入糖蜜70重量份和盐0.5重量份后,把混合物在60°C下培养24小时。
实施例4[第一发酵混合物的制备(4)]在桑叶100重量份中,掺入按1: 9重量比混合的糖稀与糖蜜150重量份及盐2重量份后,把该混合物在40°C下培养48小时。实施例5[第一发酵混合物制备(5)]在绿茶叶100重量份中,混合糖蜜100重量份及盐2重量份后,把该混合物在50下培养30天时间。实施例6[第二发酵混合 物的制备(I)]在实施例1制备的第一有机质发酵组合物100重量份中,混合水100重量份、葡萄糖2.5重量份及盐0.1重量份,在25°C下搅拌100分钟时间。在如此获得的第二有机质发酵组合物中,Iml中含有2 X IO7个乳酸菌。实施例7[第二发酵混合物的制备(2)]在实施例2制备的第一有机质发酵组合物100重量份中,混合红糖7重量份及盐
0.5重量份,在30°C下搅拌80分钟。在如此获得的第二有机质发酵组合物中,Iml中含有5 X IO8个乳酸菌。实施例8[第二发酵混合物的制备(3)]在实施例3制备的第一有机质发酵组合物100重量份中,混合红糖7重量份及盐3重量份,在30°C下搅拌80分钟。在如此获得的第二有机质发酵组合物中,Iml中含有5 X IO11个乳酸菌。实施例9[第二发酵混合物的制备(4)]在实施例3制备的第一有机质发酵组合物100重量份中,混合糖蜜10重量份及盐
0.7重量份,在40°C下搅拌100分钟。在如此获得的第二有机质发酵组合物中,Iml中含有3 X IO10个乳酸菌。实施例10[有机质发酵组合物的制备(I)]对实施例1制备的第一发酵混合物100重量份,混合水100重量份、葡萄糖7重量份以及盐I重量份,将其在30°C下搅拌100分钟,制备有机质发酵组合物A。另外,除使用在实施例2,3,4, 5中分别制备的第一发酵混合物100重量份外,以与上述相同的方法分别制备有机质发酵组合物B,C,D,E0实施例U[有机质发酵组合物的制备(2)]对实施例6制备的第二发酵混合物100重量份,混合水100重量份、葡萄糖与糖稀I: I混合物5重量份及盐I重量份,将其在40°C下搅拌100分钟,制备有机质发酵组合物F。另外,除使用在实施例7,8,9中分别制备的第二发酵混合物100重量份后,以与上述相同的方法分别制备有机质发酵组合物G,H,I。[实验例1:肥料(液体肥料)的制备]把实施例11制备的有机质发酵组合物F混合于猪粪便中制备肥料。在I吨猪粪便中混合所述组合物10重量%,在常温下放置I天进行培养。[实验例2:辣椒栽培]在辣椒栽培用土中,从5月上旬至下旬期间栽种辣椒。直到收获期,分别施以I次实施例11制备的有机质发酵组合物G及H作为农家肥。而且,不施植物生长激素或药剂等。作为对照组,除取代有机质发酵组合物G及H,使用市场上销售的南海化学公司的“追肥”之外,利用相同的条件及方法栽培辣椒。结果,质量均匀,收获量分别比对照组增加20%,25%,如图3所示,辣椒的钙含量增加270%以上。另一方面,在对照组的一部分中,发生了炭疽病。[实验例3:水稻栽培]针对水稻栽培用土,在2月下旬施撒实施例11制备的有机质发酵组合物H,栽种水稻。而且,把农药使用量减少一半,以普通的水稻栽培方法栽培水稻。作为对照组,不使用有机质发酵组合物H,施用追肥料I次,以普通的水稻栽培方法栽培水稻。结果,收获量增加15%,如图4所示,钙的含量高3倍左右,如图5所示,能够收获超过高质量标准值的优质大米。另一方面,虽然农药比对照组少使用50%,但完全无病虫害。[实验例4:水质改善实验]按每立方米(Im3)以IL的量,把实施例11制备的有机质发酵组合物F撒于养殖场的水槽中,I天后分析水质。结果确认,如图5所示,硝酸减少20%,氨减少10%,水质得到非常良好的改善。[实验例5:水质改善实验]按每立方米(Im3)以IL的量,施撒实施例11制备的有机质发酵组合物I,养殖珍珠贝。附近海水保持良好状态,珍珠贝顺利生长,能够获得状态良好的珍珠。[实验例6:鳗鱼养殖场实验]按每立方米(Im3)以IL的量,施撒实施例11制备的有机质发酵组合物F,养殖鳗鱼。确认养殖场水质保持良好。养殖后的养殖水中,氨及硝酸盐的数值大幅减小,确认了养殖场水质得到显著改善。实验开始后约50天时,烹饪鳗鱼食用,结果表示,无论躯体还是内脏部位,气味显著消除,口感优秀。[实验例7:水质改善实验]在普通家庭与工厂3处排水的下水道(宽:3m)中,分别使用实施例10制备的有机质发酵组合物C和实施例11制备的有机质发酵组合物F。实验开始后20天时,检查了实验用下水道的水质。从图6所可知,水质保持良好,特别是氨及氮的数值减小。[实验例8:养鸡]相对于配合饲料100重量份,添加5重量份的实施例10制备的有机质发酵组合物A,利用制得的家畜饲料,饲养蛋鸡。投喂时机选择产蛋后I年的鸡。作为对照组,除不添加有机质发酵组合物A之外,以相同的条件饲养产蛋鸡。 结果,鸡进食良好,疾病的适应力增强。另外,蛋鸡所产鸡蛋的矿物质含量比对照组提高70%左右。另外确认,鸡毛有光泽,发育状态良好,鸡粪的气味比对照组显著减小。
[实验例9:养鹅]相对于配合饲料100重量份,添加3重量份的实施例11制备的有机质发酵组合物F,利用制得的配合饲料饲养鹅。投喂时机选择出生3个月的鹅。作为对照组,除不添加有机质发酵组合物F之外,利用相同的饲料,以相同的条件饲养。结果,与对照组相比,鹅进食良好,疾病的适应力增强。另外,以这种方法饲养6个月的鹅,如图6所示,与对照组相比,其肉的矿物质含量比普通饲料提高25%。另 外,鹅粪的气味减小。
权利要求
1.一种有机质发酵组合物的制备方法,包括: 在单独或混合一种以上选自草、蔬菜及草药的植物叶片的叶片100重量份中,加入单独或混合一种以上选自葡萄糖、糖稀、红糖及糖蜜的糖份55至150重量份后,掺入盐0.1至3重量份,制得第一发酵混合物,将其在20°C至60°C下培养24小时至I年时间的培养步骤; 在所述第一发酵混合物100重量份中,混合水100重量份、单独或混合一种以上选自葡萄糖、糖稀、红糖及糖蜜的糖份2.5至10重量份和盐0.1至3重量份,制得第二发酵混合物,将其在20°C至40°C下增殖30分钟至24小时时间的增殖步骤;以及 在所述第二发酵混合物100重量份中,混合水100重量份、单独或混合一种以上选自葡萄糖、糖稀、红糖及糖蜜的糖类2.5至10重量份、盐0.1至3重量份,制得第三发酵混合物,将其在20°C至40°C下大量增殖I至12小时时间的大量增殖步骤。
2.一种有机质发酵组合物的制备方法,包括: 在单独或混合一种以上选自草、蔬菜及草药的植物叶片的叶片100重量份中,加入单独或混合一种以上选自葡萄糖、糖稀、红糖及糖蜜的糖份55至150重量份后,掺入盐0.1至3重量份,制得第一发酵混合物,将其在20°C至60°C下培养24小时至I年时间的培养步骤;以及 在所述第一发酵混合物100重量份中,混合水100重量份,以及单独或混合一种以上选自葡萄糖、糖稀、红糖及糖蜜的糖份2.5至10重量份和盐0.1至3重量份,制得第二发酵混合物,将其在20°C至40°C下增殖30分至24小时时间的增殖步骤。
3.一种根据权利要求1或2制备的有机质发酵组合物。
4.一种包含根据权利要求3所述的有机质发酵组合物的肥料。
5.一种肥料,把权利要求3的有机质发酵组合物混合于选自家畜粪尿及食物垃圾的一种以上后,通过在10°c至45°C下再发酵I分钟至5天时间而制备。
6.—种包含权利要求3的有机质发酵组合物的土质改良剂。
7.一种包含权利要求3的有机质发酵组合物的水质改良剂。
8.一种包含权利要求3的有机质发酵组合物的家畜饲料。
9.一种包含权利要求3的有机质发酵组合物的除臭剂。
全文摘要
本发明涉及能够用作有机农业堆肥的有机质发酵组合物及其制备方法,该有机持发酵组合物能够单独或与公知的堆肥混合使用,根据以下步骤制备在单独或混合一种以上选自草、蔬菜及草药的植物叶片中,加入单独或混合一种以上选自葡萄糖、糖稀、红糖及糖蜜的糖份后,掺入盐,制得第一发酵混合物,将其在20℃至60℃下培养24小时至1年时间的培养步骤;在所述第一发酵混合物中,混合水以及单独或混合一种以上选自葡萄糖、糖稀、红糖及糖蜜的糖份和盐,制得第二发酵混合物,将其在20℃至40℃下增殖30分钟至24小时时间的增殖步骤;以及在所述第二发酵混合物中,混合水,以及单独或混合一种以上选自葡萄糖、糖稀、红糖及糖蜜的糖类,在其中掺入盐,制得第三发酵混合物,将其在20℃至40℃下大量增殖1至12小时时间的大量增殖步骤。其中,该大量增殖步骤可以有选择地省略。本发明的有机质发酵组合物还能够多样地用作动物饲料、土质改良剂、家畜饲料、除臭剂等。(代表图)图1。
文档编号C05F15/00GK103221363SQ201180042799
公开日2013年7月24日 申请日期2011年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者金千均 申请人:金千均
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