一种利用农业有机废弃物制造生物有机肥的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用农业有机废弃物制造生物有机肥的方法。包括对将要处理的废弃原料进行有机微生物含量检测，按物料与菌群的重量分数比1000：1加入菌群，机械搅拌均匀，翻拌均匀后在料场棚内堆制进行定时生物酶解24小时，在进行生物酶解过程中注意随时调整碳、氮比例，辅以通风。经干燥、造粒处理后，再经干燥，按定量的科学配比添加具有特殊介质功能的有益微生物，制成科技含量较高的微生物肥料，进行包装封存；所述的益微生物指的是酵母菌、固氮菌、纤维素分解菌的重量分数比是1：1:1。
【专利说明】—种利用农业有机废弃物制造生物有机肥的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物环保【技术领域】，涉及一种利用农业有机废弃物制造生物有机肥的方法。
【背景技术】
[0002]我国近年来由于化学肥料的长期过度使用，造成土壤有机质减少和土壤微生物菌群多样化及其功能的降低。因此，研发生物有机肥料成为必然。生物有机肥料是近年在微生物技术发展及有机肥料商品化利用的基础上研制而成的转型肥料，它既不是传统的有机肥，也不是单纯的菌肥，是二者的有机结合体，充分利用了自然资源中可持续发展资源，以自然中的有机废弃物为基础和载体，加入适量的无机元素，然后科学地加入有利于土壤结构、作物吸收、元素释放等有益微生物，经特殊工艺加工而成。其有机质载体大多为农业有机废弃物，所含微生物大致分为分解菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌等功能菌。生物有机肥料除含有较多的有机质外，还含有特定功能微生物，这是生物有机肥的明显特点。目前世界各国均十分关注农业可持续发展，正在加大生物有机肥的研发、生产及应用力度。美国等西方发达国家生物有机肥料已占到化肥总量的40%以上，而我国按占10%比例预测，市场容量仅有1400万吨，远不能满足市场容量和绿色食品生产的需求。因而，生物有机肥料必将逐渐成为我国乃至世界范围内肥料引行业生产和农资消费的热点，从而为绿色食品，有机食品实现产业化 创造良好条件。通过有益微生物处理将环境农作物秸杆、水产养殖塘泥、食用菌栽培基质、畜禽粪便等农业有机废弃物转化成生物有机肥料，使之无害化、资源化，解决种植、养殖业的后顾之忧，同时也增加了畜禽等农产品的附加值，同时使用生物有机肥料还具有提高土壤有机质含量、增加有益微生物、改善土壤结构和物理现状，使之疏松便于耕作、减少病虫草害的发生、增加产量、改良品质等显著作用。此外，生物有机肥产业的发展，还可以从根本上解决农业废弃物对大气、水资源和土壤等农业环境的污染，使农业生产走向可持续、健康发展的道路。金三农公司是一个集食用菌栽培、淡水鱼虾养殖、奶牛饲养、蔬菜生产、牧草和农作物种植的综合性农业科技开发企业，每年产生大量的食用菌栽培废料、水产塘泥、奶牛粪便、蔬菜和农作物秸杆等农业有机废弃物，科学地将这些废弃物再生循环利用，必将取得显著的经济、社会和生态效益。
【发明内容】
[0003]本发明公开的一种利用农业有机废弃物制造生物有机肥的方法，其特征在于按如下的步骤进行:
I)对将要处理的废弃原料进行有机微生物含量检测，按物料与菌群的重量分数比1000:1加入菌群，机械搅拌均匀，翻拌均匀后在料场棚内堆制进行定时生物酶解24小时，温度要控制在达到40°C—55°C，最高温度不得超过62°C，高浓缩复合有益微生物菌群每克含活菌数> 2.0亿，需生物酶解物料每克有益微生物含量>0.2亿；条件要求:物料基础温度应达到5 °C，冬季物料基础设施低于5 °C时，其水分含量应小于60%，并适当加温；2)在进行生物酶解过程中注意随时调整碳、氮比例，辅以通风。堆制时水分应保持在55%，条件7-10天后堆内温度降至45°C以下即可直接施用，其中碳:氮的重量分数比为40% ；
3)经干燥、造粒处理后，再经干燥，按定量的科学配比添加具有特殊介质功能的有益微生物，制成科技含量较高的微生物肥料，进行包装封存；所述的益微生物指的是酵母菌、固氮菌、纤维素分解菌的重量分数比是1:1:1;
所述的酵母菌来源I)在26°C下，30h，培养生长酵母菌纯种种子菌；2)将上述酵母菌纯种种子菌接种到培养基中，在26°C下培养48h得到酵母菌纯种菌；3)收获上述酵母菌纯种菌，加入保护剂及附型剂；4) 25°C干燥2小时；5)获得粉末型菌体；
固氮菌来源在无氮培养、温度18lO°C时，菌株均能生长且有固氮酶活性，其最适生长及固氮的温度为26~37°C ;在偏酸pH值5.0和偏碱pH值8.0的条件下，菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性，并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化，使培养液趋近中性；培养液中NaCl浓度在0.5~2.5g.L_l、(NH4)2SO4浓度在0.05~0.50g.L-1时，菌株均能保持旺盛生长且有较高的固氮酶活性；
纤维素分解菌来源:(1).牛粪培养基的制备:称取牛粪150g加入1000mL的烧杯中，倒入400mL 7jC,充分搅拌30min，过滤取掉渣制，取IOOmL加入250mL的三角瓶中待用；⑵.摇瓶培养接种剂制备:取以牛粪为原料采用常规方法堆置获得的堆肥40g，过筛后，然后再将过筛后的堆肥称取20g投加到含50mL水的1000mL的烧杯中，充分搅拌30min，待用；
[3].取IOmL摇瓶培养接种剂投加到IOOmL液体牛粪培养基的250mL三角瓶中，置于转速为120r/min和温度为45°C的摇床上培养3d~5d ; (4).黄孢原毛平革菌Phanerochaetechrysosporium和采用微生物分离的常规方法自牛粪上分离的木霉Trichoderma sp、根霉 Rhizopus sp、曲霉 Aspergillus sp、花裙伞属真菌 Panaeolussp、鬼伞属真菌 Coprinussp 的培养:将黄抱原毛平革菌 Phanerochaete chrysosporium 和 Trichoderma sp、根霉Rhizopus sp、花裙伞属真菌Panaeolus sp、鬼伞属真菌Coprinus sp的菌种分别经过含PDA培养基培养，获得其孢子，浓度为每毫升I X 108个孢子，其中PDA培养基:采用200g/L的马铃薯浸出液，然后添加20g/L的葡萄糖和17~20g/L的琼脂并定溶至IL ； (5).将采用牛粪培养基的发酵获得的发酵液与黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium和Trichoderma sp、根霉Rhizopus sp、花裙伞属真菌Panaeolus sp、鬼伞属真菌Coprinus sp的孢子悬液混合，菌液的体积比为2:1:1:1:1: 1，然后干燥，获得发酵菌剂。
[0004]本发明公开的生物有机肥料具有如下突出特点。
[0005]( I)提闻作物广量和改良品质。
[0006]生物有机肥料克服了化肥养分单一，营养元素供应不平衡的问题，重视生物、有机、无机相结合的养分互动互补作用，施用后既可提高作物产量，也可有效改良品质，提高农产品的安全性能。生物有机肥料所含营养物质释放缓慢，如氮素营养多以NH4+或氨基酸形式供给植物，进入植物细胞后无需消耗大量能量和植物光合作用产物，如糖分和有机酸等，直接参与植物细胞物质的合成，促进植物生长快，积累的养分等物质多，农产品质量好，而且很少有硝酸盐等有害物质污染。
[0007] ( 2 )提高土壤肥力，改善土壤理化性质。
[0008]土壤有机质含量直接影响土壤的保水性，保肥性，缓冲性和通气性等情况，是衡量土壤肥力的重要指标和物质基础。施用生物有机肥料不仅能补充土壤被消耗的植物养分，还能不断提高土壤的有机质含量，明显改善土壤结构，增加土壤孔隙度，提高土壤保水，保肥和通气能力。有机质经微生物分解缩合成新的腐殖质，与土壤中粘土和钙离子结合，形成有机、无机复合体，促进土壤水稳性团粒结构形成，使土壤疏松，易于耕作。
[0009](3)增加土壤向作物提供营养的能力。
[0010]生物有机肥中含有固氮微生物。可将空气中的N2还原为可被植物吸收利用的NH4+;生物有机肥还添加一定数量的溶磷微生物和硅酸盐细菌，施后经增殖并与其它微生物协同作用，可分解土壤中某些原次生矿物，将这些矿物所固定的磷、钾等养分释放出来，转化成可供作物吸收利用的有效态养分，提高土壤供肥力。
[0011](4)改善土壤微生物生态系统，提高生物肥力水平。
[0012]合格的生物有机肥中含有大量酵母菌、乳酸菌、纤维素分解菌等有益微生物，同时还添加固氮菌、硅酸盐细菌、光合菌、假单胞菌和溶磷微生物等有益菌。这些微生物除具有产生大量活性物质外，还含有固氮溶磷、解钾能力，可调节土壤微生物区系组成，改善土壤微生物生态系统。长期连作、过多施用化学肥料、不合理使用农药，造成有害微生物群体数量上升，降低土壤生物肥力水平，微生物是生物核心，是土壤肥力核心组分，施用生物有机肥，是维持和提高土壤肥力的有效手段。
[0013](5)降低植物病虫害的发生几率。
[0014]生物有机肥中含有多种非病原微生物菌群，微生物的生长繁殖具有竞争性抑制作用，能分泌多种抗生素，可抑制植物病原微生物活动，起到防治植物病害作用。同时，还能刺激植物生长，促进根系发达， 促进叶绿素、蛋白质和核酸合成，增强植物抗病能力和抗虫性。
[0015](6)净化农业环境。
[0016]农业有机废弃物的科学再生利用，不仅保护了农业生态环境，还有利于安全卫生农产品生产。综上所述，研发、制造、应用生物有机肥是非常必要的。
[0017]对将要处理的废弃原料进行有机微生物含量检测，按一定比例加入高浓缩复合有益微生物菌群(一般情况下物料与菌群比例一般在1000:1 )，利用机械搅拌均匀，翻拌均匀后在料场棚内堆制进行定时生物酶解，这是生物有机肥料生产的关键技术，应注意选用恰当菌种，能保证物料在自然条件下酶解24小时，温度要控制在达到40°C—55°C左右，最高温度不得超过62°C。针对不同物料配以合理的生物酶解条件，实现物料养分的快速转化；主要指标:高浓缩复合有益微生物菌群每克含活菌数> 2.0亿，需生物酶解物料每克有益微生物含量>0.2亿；条件要求:物料基础温度应达到5°C，冬季物料基础设施低于5°C时，其水分含量应小于60%，并适当加温。在进行生物酶解过程中注意随时调整碳、氮比例，辅以通风。堆制时水分应保持在55%左右，不得使用含氯自来水或pH值小于4.5的酸性水，避免阳光直射，温度达到62°C时要及时翻拌和淋水降温，条件适宜7-10天后堆内温度降至450C以下即可直接施用，经干燥、造粒处理后，再经干燥，按定量的科学配比添加具有特殊介质功能的有益微生物，制成科技含量较高的微生物肥料，进行包装封存。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明做进一步的说明，实施例仅为解释性的内容，决不意味着它以任何方式限制本发明的范围。[0019] 实施例1
一种利用农业有机废弃物制造生物有机肥的方法，其特征在于按如下的步骤进行:
1)对将要处理的废弃原料进行有机微生物含量检测，按物料与菌群的重量分数比1000:1加入菌群，机械搅拌均匀，翻拌均匀后在料场棚内堆制进行定时生物酶解24小时，温度要控制在达到40°C—55°C，最高温度不得超过62°C，高浓缩复合有益微生物菌群每克含活菌数> 2.0亿，需生物酶解物料每克有益微生物含量>0.2亿；条件要求:物料基础温度应达到5 °C，冬季物料基础设施低于5 °C时，其水分含量应小于60%，并适当加温；
2)在进行生物酶解过程中注意随时调整碳、氮比例，辅以通风。堆制时水分应保持在55%，条件7-10天后堆内温度降至45°C以下即可直接施用，其中碳:氮的重量分数比为40% ； 3)经干燥、造粒处理后，再经干燥，按定量的科学配比添加具有特殊介质功能的有益微生物，制成科技含量较高的微生物肥料，进行包装封存；所述的益微生物指的是酵母菌、固氮菌、纤维素分解菌的重量分数比是1:1:1;
所述的酵母菌来源I)在26°C下，30h，培养生长酵母菌纯种种子菌；2)将上述酵母菌纯种种子菌接种到培养基中，在26°C下培养48h得到酵母菌纯种菌；3)收获上述酵母菌纯种菌，加入保护剂及附型剂；4) 25°C干燥2小时；5)获得粉末型菌体；
固氮菌来源在无氮培养、温度18lO°C时，菌株均能生长且有固氮酶活性，其最适生长及固氮的温度为26~37°C ;在偏酸pH值5.0和偏碱pH值8.0的条件下，菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性，并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化，使培养液趋近中性；培养液中NaCl浓度在0.5~2.5g.L_l、(NH4)2SO4浓度在0.05~0.50g.L-1时，菌株均能保持旺盛生长且有较高的固氮酶活性；
纤维素分解菌来源:(1).牛粪培养基的制备:称取牛粪150g加入1000mL的烧杯中，倒入400mL水，充分搅拌30min，过滤取掉渣制，取IOOmL加入250mL的三角瓶中待用；(2).摇瓶培养接种剂制备:取以牛粪为原料采用常规方法堆置获得的堆肥40g，过筛后，然后再将过筛后的堆肥称取20g投加到含50mL水的1000mL的烧杯中，充分搅拌30min，待用；
(3).取IOmL摇瓶培养接种剂投加到IOOmL液体牛粪培养基的250mL三角瓶中，置于转速为120r/min和温度为45°C的摇床上培养3d~5d ; (4).黄孢原毛平革菌Phanerochaetechrysosporium和采用微生物分离的常规方法自牛粪上分离的木霉Trichoderma sp、根霉 Rhizopus sp、曲霉 Aspergillus sp、花裙伞属真菌 Panaeolussp、鬼伞属真菌 Coprinussp 的培养:将黄抱原毛平革菌 Phanerochaete chrysosporium 和 Trichoderma sp、根霉Rhizopus sp、花裙伞属真菌Panaeolus sp、鬼伞属真菌Coprinus sp的菌种分别经过含PDA培养基培养，获得其孢子，浓度为每毫升I X 108个孢子，其中PDA培养基:采用200g/L的马铃薯浸出液，然后添加20g/L的葡萄糖和17~20g/L的琼脂并定溶至IL ； (5).将采用牛粪培养基的发酵获得的发酵液与黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium和Trichoderma sp、根霉Rhizopus sp、花裙伞属真菌Panaeolus sp、鬼伞属真菌Coprinus sp的孢子悬液混合，菌液的体积比为2:1:1:1:1: 1，然后干燥，获得发酵菌剂。
【权利要求】
1.一种利用农业有机废弃物制造生物有机肥的方法，其特征在于按如下的步骤进行: 1)对将要处理的废弃原料进行有机微生物含量检测，按物料与菌群的重量分数比1000:1加入菌群，机械搅拌均匀，翻拌均匀后在料场棚内堆制进行定时生物酶解24小时，温度要控制在达到40°C — 55°C，最高温度不得超过62°C，高浓缩复合有益微生物菌群每克含活菌数≥ 2.0亿，需生物酶解物料每克有益微生物含量>0.2亿；条件要求:物料基础温度应达到5 °C，冬季物料基础设施低于5 °C时，其水分含量应小于60%，并适当加温； 2)在进行生物酶解过程中注意随时调整碳、氮比例，辅以通风，堆制时水分应保持在55%，条件7-10天后堆内温度降至45°C以下即可直接施用，其中碳:氮的重量分数比为40% ； 3)经干燥、造粒处理后，再经干燥，按定量的科学配比添加具有特殊介质功能的有益微生物，制成科技含量较高的微生物肥料，进行包装封存；所述的益微生物指的是酵母菌、固氮菌、纤维素分解菌的重量分数比是1:1:1; 所述的酵母菌来源1)在26°C下，30h，培养生长酵母菌纯种种子菌；2)将上述酵母菌纯种种子菌接种到培养基中，在26°C下培养48h得到酵母菌纯种菌；3)收获上述酵母菌纯种菌，加入保护剂及附型剂；4) 25°C干燥2小时；5)获得粉末型菌体； 固氮菌来源在无氮培养、温度18lO°C时，菌株均能生长且有固氮酶活性，其最适生长及固氮的温度为26~37°C ;在偏酸pH值5.0和偏碱pH值8.0的条件下，菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性，并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化，使培养液趋近中性；培养液中NaCl浓度在0.5~2.5g.L_l、(NH4)2SO4浓度在0.05~0.50g.L-1时，菌株均能保持旺盛生长且有较高的固氮酶活性； 纤维素分解菌来源:(1).牛粪培养基的制备:称取牛粪150g加入1000mL的烧杯中，倒入400mL 7jC,充分搅拌30min，过滤取掉渣制，取1OOmL加入250mL的三角瓶中待用；⑵.摇瓶培养接种剂制备:取以牛粪为原料采用常规方法堆置获得的堆肥40g，过筛后，然后再将过筛后的堆肥称取20g投加到含50mL水的1000mL的烧杯中，充分搅拌30min，待用；(3).取1OmL摇瓶培养接种剂投加到IOOmL液体牛粪培养基的250mL三角瓶中，置于转速为120r/min和温度为45°C的摇床上培养3d~5d ; (4).黄孢原毛平革菌Phanerochaetechrysosporium和采用微生物分离的常规方法自牛粪上分离的木霉Trichoderma sp、根霉 Rhizopus sp、曲霉 Aspergillus sp、花裙伞属真菌 Panaeolussp、鬼伞属真菌 Coprinussp 的培养:将黄抱原毛平革菌 Phanerochaete chrysosporium 和 Trichoderma sp、根霉Rhizopus sp、花裙伞属真菌Panaeolus sp、鬼伞属真菌Coprinus sp的菌种分别经过含PDA培养基培养，获得其孢子，浓度为每毫升I X 108个孢子，其中PDA培养基:采用200g/L的马铃薯浸出液，然后添加20g/L的葡萄糖和17~20g/L的琼脂并定溶至IL ； (5).将采用牛粪培养基的发酵获得的发酵液与黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium和Trichoderma sp、根霉Rhizopus sp、花裙伞属真菌Panaeolus sp、鬼伞属真菌Coprinus sp的孢子悬液混合，菌液的体积比为2:1:1:1:1: 1，然后干燥，获得发酵菌剂。
【文档编号】C05F17/00GK103896649SQ201210588149
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月29日 优先权日:2012年12月29日
【发明者】王志强 申请人:天津市凯润淡水养殖有限公司