本发明涉及一种复合酵素肥料及其制备方法，尤其是一种微生物复合酵素肥料及其制备方法。
背景技术：
肥料是提供给植物一种以上必需的营养元素、改善土壤性质、提高土壤肥力水平的物质。肥料包括磷酸铵类肥料、大量元素水溶性肥料、中量元素肥料、生物肥料、有机肥料等。广义的生物肥料既含有植物所需的营养元素，又含有微生物制品，因而可以代替部分化肥。
目前，畜禽养殖粪尿处理技术大多数是对固体物用各种微生物进行发酵处理为有机肥。这些有机肥料的发酵处理时间长，冬季120天左右，夏季60天左右。此外，它们的处理成本高。市场上用微生物处理有机肥、固体物(粪便、桔杆)菌种费用一般在40元/m2。
微生物酵素是含有多种活性益生菌的发酵物，具有促进动植物生长生存的功能，它能在常温常压下使有活性生物体发生生化反应或很难发生的生化反应加速进行。常用的微生物酵素多为复合酵素。但是，目前使用的复合酵素成本较高。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合酵素肥料的制备方法，其可以减少形成肥料的发酵时间，节约成本。本发明的另一个目的在于提供上述制备方法获得的复合酵素肥料，其可以替代部分化肥，减少化肥用量。
本发明的复合酵素肥料的制备方法包括如下步骤：
(1)将35～40℃的水与植物酵素、树叶、水果、松籽、豆腐渣、豆饼、植物油渣、米糠和糖稀混合，曝气25～200分钟，得到混合物；在混合物中，植物酵素占2～6wt％、树叶占3～8wt％、水果占3～8wt％、松籽占0.5～2wt％、豆腐渣占0.5～2wt％、豆饼占0.5～2wt％、植物油渣占0.5～2wt％、米糠占0.5～2wt％、且糖稀占0.5～2wt％；将混合物发酵30～60天，得到发酵液；
(2)将所述发酵液用水稀释，得到复合酵素液；
(3)将动物粪便与所述复合酵素液接触，发酵20～50天，得到所述复合酵素肥料。
本发明的肥料优选为固体肥料。本发明的发酵原料含有树叶，更加廉价易得。植物酵素可以采用本领域已知的那些，例如采用水果酵素、果蔬酵素等。可以采用市售的植物酵素，或者采用现有的方法进行制备。例如，cn103609985a、cn104012896a、cn104473170a公开了一些水果酵素的制备方法，在此将其全文引入本文。
在本发明中，糖稀也称之为糖蜜，由麦芽中的糖化酶作用于碎米中的淀粉所制成的一种糖；糖稀为浅黄色粘稠透明液体，主要成分为麦芽糖、葡萄糖及糊精。本发明的糖稀可以采用甘蔗、甜菜进行替代，并且这些等同替代也属于本发明的保护范围。
在本发明中，植物油渣是植物榨油后剩余的残渣。例如，大豆榨油后得到的残渣，花生榨油后的残渣，胡麻榨油后的残渣等。
在本发明的步骤(1)中，前10～15天的发酵温度为30～40℃，随后的发酵温度为10～40℃；前20～25天需要每天搅拌10～50分钟。也就是说，前10～15天在较高的温度下发酵，随后则可以在较低的温度下发酵。这样有利于活性益生菌的繁殖。前10～15天的发酵温度优选为35～40℃，随后的发酵温度为20～30℃。前20～25天每天进行搅拌，这样有利于活性益生菌的繁殖。搅拌的时间可以为10～50分钟，优选为10～20分钟。在本发明的发酵液中，总菌数可以达到3×108～3×109cfu/ml，乳酸菌占总菌数的80％以上；放线菌、光合菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌等其他益生菌则占5～20％。总菌数以及各种菌可以采用本领域常规的方法测定，这里不再赘述。
在本发明中，步骤(1)的发酵可以在封闭容器中进行。封闭容器包括但不限于封闭的发酵罐。这样有利于发酵过程的顺利进行。在发酵过程中，可以打开封闭容器进行搅拌。搅拌的时间可以为10～50分钟，优选为10～20分钟。
根据本发明的一个实施方式，在混合物中，植物酵素占3～5wt％、树叶占6～7.5wt％、水果占6～7.5wt％、松籽占1～1.5wt％、豆腐渣占1～1.5wt％、豆饼占1～1.5wt％、植物油渣占1～1.5wt％、米糠占1～1.5wt％、且糖稀占1～1.5wt％。上述原料的重量百分比均是基于混合物的总重量。
在本发明中，所述树叶包括杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶；优选地，树叶由杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶组成。上述树叶均具备本领域已知的含义，这里不再赘述。本发明的水果包括梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝；优选地，水果由梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝组成。上述水果均具备本领域已知的含义，这里不再赘述。优选地，上述树叶和水果的农药残留量均不超标为好。采用上述树叶和水果，可以提高活性益生菌的数量。
根据本发明的一个实施方式，在步骤(1)中，所述树叶包括杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶；所述水果包括梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝。杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比可以为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；优选为1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3。梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；优选为1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3。采用上述重量配比，可以改善发酵效果，从而提高活性益生菌的数量。作为优选，杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5。作为更优选，杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比为1:1:1:1:1:1；梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1:1:1:1:1:1:1。
根据本发明的另一个实施方式，在步骤(1)中，所述树叶由杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶组成；所述水果由梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝组成。杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比可以为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；优选为1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3。梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；优选为1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3:1～1.3。采用上述重量配比，可以改善发酵效果，从而提高活性益生菌的数量。作为优选，杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5；梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5:1～1.5。作为更优选，杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶的重量比为1:1:1:1:1:1；梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝的重量比为1:1:1:1:1:1:1。
在本发明的步骤(2)中，水的用量为所述发酵液重量的5～50倍，优选为10～15倍。适当的稀释有利于复合发酵液均匀喷洒，且节约成本。稀释太多，导致菌群破坏，不能很好地发酵粪便；稀释太少，会增加成本。
在本发明的步骤(3)中，将动物粪便与所述复合酵素液通过喷洒接触，发酵20～50天，得到所述复合酵素肥料。接触的方式并没有特别限制。例如，将复合酵素液喷洒在动物粪便表面；又如，将复合酵素液与动物粪便搅拌均匀。根据本发明的一个实施方式，将动物粪便摊平至厚度为10～60cm，在粪面上喷洒一遍所述复合酵素液；搅拌均匀后再喷洒一遍复合酵素液；然后起堆，堆宽为1～10m，堆高为1～5m；起堆后再喷洒一遍所述复合酵素液，密封后发酵20～50天，得到所述复合酵素肥料。
在本发明的步骤(3)中，将动物粪便摊平至厚度为10～60cm，优选为20～50cm。这样有利于复合酵素液充分渗入动物粪便中。在形成的粪面上喷洒一遍复合酵素液；搅拌均匀后再喷洒一遍复合酵素液；起堆后再喷洒一遍所述复合酵素液。这样可以使得复合酵素液和动物粪便充分混合，且降低混合时间。搅拌的方式并没有特别限制，例如采用旋耕机或其他搅拌机械进行搅拌。起堆的堆宽可以为1～10m，优选为2～6m；堆高可以为1～5m，优选为2～3m。由于采取静置堆积的方式，堆体不易过宽过高，否则不利于保持好温度和水分。密封的方式优选为用太阳膜或避光封闭性好的毡、毯等物盖好密封。发酵的时间可以20～50天，优选为25～35天。
将步骤(3)得到的发酵产物经过粉碎、筛选、混合搅拌和包装等步骤，得到复合酵素肥料。上述步骤可以采用本领域已知的那些方法，这里不再赘述。
本发明还提供一种复合酵素肥料，其采用上述任一项制备方法获得。本发明的复合酵素肥料含有多种活性益生菌，例如乳酸菌、放线菌、光合菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌等。
本发明的方法所用原料包含树叶，降低了复合酵素的生产成本。本发明将发酵液直接稀释用于肥料发酵，降低了肥料生产成本。此外，采用上述复合酵素可以减少肥料发酵时间。根据本发明优选的技术方案，采用本发明的复合酵素肥料可以减少50％以上化肥用量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
采用gb20287-2006测定总菌数。采用gb4789.35-2016测定乳酸菌。采用gb/t26428测定枯草芽孢杆菌等其他细菌数。
采用cn103609985a公开的实施例1的方法制备水果酵素。
实施例1
(1)将发酵所需的各种树叶及水果、松籽、豆腐渣、豆饼、植物油渣、米糠净选，糖稀用38℃温水稀释，备用。按照表1的配方称取原料进行配料。
表1、发酵配方
将38℃的水与水果酵素、树叶(杨树叶、松树叶、柳树叶、桃树叶、苹果叶和枇杷叶)、水果(梨、苹果、山楂、蓝莓、桔子、杏和荔枝)、松籽、豆腐渣、豆饼、植物油渣、米糠和糖稀(加水稀释，但水的总量不变)混合，曝气60分钟左右，得到混合物。将混合物在封闭的发酵罐中发酵30天左右，得到发酵液。前15天的发酵温度为35℃左右，随后15天的发酵温度为25℃左右。前25天需要每天打开发酵罐，搅拌30分钟左右，然后盖紧发酵罐。发酵成功主要标志为：发酵液体有醋酸味道，发酵液表面丝状分布。经检测，发酵液中的总菌数为3×108～3×109cfu/ml，乳酸菌为80％以上，放线菌、光合菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌等其他活性益生菌占5～20％。
(2)将所述发酵液用10倍重量的水稀释，得到复合酵素液。将动物粪便摊平，厚度为30cm左右。在粪面上喷洒一遍复合酵素液，用旋耕机均匀搅拌，再喷洒一遍复合酵素液，然后起堆，堆宽为5m左右，堆高为2m左右。起堆后，再喷洒一遍复合酵素液，用太阳膜盖好密封，连续发酵30天(夏季)，得到复合酵素肥料。根据发酵状态进行排气，用棍棒形成气孔排气，有利于提高熟化效率。
采用传统的发酵方法制备肥料，冬季需要120天左右，夏季60天左右；采用本发明的方法制备肥料，冬季需要50天左右，夏季30天左右。采用传统的发酵方法制备肥料，菌种费用约为40元/m2，本发明的复合酵素液费用约为8元/m2左右，因而大大降低处理费用。
将复合酵素肥料均匀洒在一亩地的地表，然后再旋翻入土中。这样可以改善土壤肥力，土壤疏松不板结。根据gb/t15063-2001进行检测，有效菌数：2亿/克，ph值为6～6.5，有机质≥45％，总养分质量分数(以烘干计)≥5％。
实施例2
将发酵的配方替换为表2所示的配方，其余条件与实施例1相同，得到复合酵素肥料。
表2、发酵配方
实施例3
将发酵的配方替换为表3所示的配方，其余条件与实施例1相同，得到复合酵素肥料。
表3、发酵配方
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。