一种有机废弃物腐解剂及改良盐碱地的生物有机肥的制作方法

文档序号:24484338发布日期:2021-03-30 21:07阅读:243来源:国知局

本发明属于盐碱地改良技术领域,具体涉及一种有机废弃物腐解剂及改良盐碱地的生物有机肥。



背景技术:

盐碱土是各类盐化土、碱化土的统称。土壤的盐碱化使得农田无法耕种、土壤经济效益低下,浪费了土地资源。然而,盐碱地经过改良可以转化为耕地,这对于农业的可持续发展具有重要意义。

盐碱地的生物改良不破坏生态环境,其主要是通过引种、筛选和种植耐盐植物来改善土壤物理、化学性质和土壤小气候,从而达到减少土壤水分的蒸发和抑制土壤返盐目的。

有机废弃物的腐熟物中含有大量的有益微生物、有机质和营养成分,其施入盐碱地后能改善土壤的理化性质,增加土壤中的有益微生物数量。

因此,开发一种含有有益微生物的有机废弃物腐解剂,并将其腐熟的有机废弃物应用于盐碱地种植的作物,对于改良盐碱地意义重大。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种有机废弃物腐解剂及改良盐碱地的生物有机肥,将利用该有机废弃物腐解剂制备的生物有机肥施入盐碱地土壤,能促进种植于盐碱地的作物生长,降低盐碱地的含盐量和ph值。

一方面,本发明提供一种有机废弃物腐解剂,其主要由复合菌剂、硫酸亚铁、硫酸镁、尿素和小麦麸组成的原料制备而成。

优选地,所述有机废弃物腐解剂是通过将所述原料混合均匀后调节水分含量为40-60%,然后在10-30℃的温度下兼氧发酵15天以上制备而成的,所述有机废弃物腐解剂的ph≤5.0。

优选地,所述原料主要由按重量计的所述复合菌剂5-10份、所述硫酸亚铁1-2份、所述硫酸镁1-2份、所述尿素3-5份和所述小麦麸80-90份组成。

优选地,所述原料主要由按重量计的所述复合菌剂5份、所述硫酸亚铁1.4份、所述硫酸镁1.0份、所述尿素3.0份和所述小麦麸80份组成。

优选地,所述原料主要由按重量计的所述复合菌剂7份、所述硫酸亚铁1.0份、所述硫酸镁2.0份、所述尿素4.3份和所述小麦麸86份组成。

优选地,所述原料主要由按重量计的所述复合菌剂10份、所述硫酸亚铁2.0份、所述硫酸镁1.7份、所述尿素5.0份和所述小麦麸90份组成。

优选地,所述复合菌剂包括黄蓝状菌、粉红聚端孢菌、康宁木霉、植物乳杆菌、酿酒酵母和巨大芽孢杆菌。

另一方面,本发明还提供一种能改良盐碱地的生物有机肥,其制备过程包括以下步骤:

步骤1,将有机废弃物和上述的有机废弃物腐解剂混合均匀,得到混合物料;

步骤2,调整所述混合物料的水分含量;

步骤3,在高于4℃的温度下,将经过步骤2处理后的混合物料堆积发酵,当发酵物料内温度与环境温度差值≤10℃的状态持续10天以上时,获得所述生物有机肥。

优选地,每立方米的所述有机废弃物施用所述有机废弃物腐解剂0.5-1.0kg,所述水分含量为40-70%,发酵周期为50-120天。

优选地,所述有机废弃物为养殖场畜禽粪污、餐厨垃圾或者人粪尿中的至少一种。

本发明的有机废弃物腐解剂能有效地将有机废弃物腐熟、发酵成生物有机肥。将该肥料施入盐碱地土壤,能促进种植于盐碱地的作物生长,降低盐碱地的含盐量和ph值,改善盐碱地的土壤理化性质和生态环境。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应当理解,实施例仅是示例性的,不对本发明的范围构成限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

在下文的描述中,所涉及的方法如无特别说明,则均为本领域的常规方法。所涉及的原料如无特别说明,则均是能从公开商业途径获得的原料。

本发明以复合菌剂、硫酸亚铁、硫酸镁、尿素和小麦麸为主要原料,发酵获得用于有机废弃物腐解剂。本发明的有机废弃物腐解剂可有效地将有机废弃物腐熟、发酵成生物有机肥,将该肥料施入盐碱地土壤,可促进种植于盐碱地的作物的生长,降低盐碱地的含盐量和ph值,改善盐碱地的土壤理化性质和生态环境。

在本发明的一个具体实施方式中,有机废弃物腐解剂采用复合菌剂、硫酸亚铁、硫酸镁、尿素、小麦麸和清水组成的原料制备而成。其具体制备过程包括:步骤1,制备复合菌剂;步骤2,制备混合物料;步骤3,将混合物料发酵。

在制备复合菌剂的步骤1,选取黄蓝状菌(talaromycesflavus)菌粉、粉红聚端孢菌(trichotheciumroseum)菌粉、康宁木霉(trichodermakoningii)菌粉、植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)菌粉、酿酒酵母(saccharomycescerevisiae)菌粉和巨大芽孢杆菌(bacillusmegatherium)菌粉,然后将六种菌粉按照重量计的配比关系进行复配获得复合菌剂,优选黄蓝状菌菌粉5-15份、粉红聚端孢菌菌粉10-20份、康宁木霉菌粉15-25份、植物乳杆菌菌粉10-20份、酿酒酵母菌粉15-25份和巨大芽孢杆菌菌粉5-15份。六种菌粉可以自行制备,一方面,分别将植物乳杆菌、酿酒酵母和巨大芽孢杆菌在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液,然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。各单菌株菌粉中的含菌量分别为:植物乳杆菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g,酿酒酵母的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌的含菌量≥5.0×109cfu/g。另一方面,分别将黄蓝状菌、粉红聚端孢菌和康宁木霉在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物,然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉。各单菌株菌粉中的含菌量分别为:黄蓝状菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g,粉红聚端孢菌的含菌量≥4.5×109cfu/g,康宁木霉的含菌量≥1.0×1010cfu/g。

在制备混合物料的步骤2,按照预定的重量配比称取复合菌剂、硫酸亚铁、硫酸镁、尿素、小麦麸,然后将五种原料混合、搅拌均匀,再添加清水调整混合物料的含水量为40-60%。五种原料的重量配比分别优选:复合菌剂5-10份、硫酸亚铁1-2份、硫酸镁1-2份、尿素3-5份和小麦麸80-90份。

在将混合物料发酵步骤3,混合物料的初始ph自然,然后在10-30℃的温度下兼氧发酵15天以上,当发酵物料的ph值≤5.0时,结束发酵。发酵后的产物作为有机废弃物腐解剂。

在本发明的另一个具体实施方式中,利用上述的有机废弃物腐解剂将有机废弃物发酵腐熟成能改良盐碱地的生物有机肥。有机废弃物优选养殖场畜禽粪污、餐厨垃圾或者人粪尿中的任意一种、两种或多种的组合。该生物有机肥的具体制备过程包括以下步骤:

1)将有机废弃物和有机废弃物腐解剂混合均匀,得到混合物料,两种原料的比例优选每立方米有机废弃物配合施用0.5-1.0kg有机废弃物腐解剂。

2)调整混合物料的水分含量,该水分含量优选40-70%。

3)在高于4℃的温度下,将经过步骤2处理后的混合物料堆积发酵50-120天,当发酵物料内温度与环境温度差值≤10℃的状态持续10天以上时,获得生物有机肥。

在改良盐碱地时,将上述的生物有机肥施入盐碱地土壤,该肥料优选作为基肥,其施用量优选15t-45t/hm2。该生物有机肥优选连续施用3年以上,这样能实现对中轻度盐碱地更好地改良。

为了帮助更好地理解本发明的技术方案,以下提供实施例,用于说明本发明的有机废弃物腐解剂的制备过程、改良盐碱地的生物有机肥的制备过程和生物有机肥的应用方法。

实施例一

本实施例的有机废弃物腐解剂的原料主要包括按重量计的复合菌剂5份、硫酸亚铁1.4份、硫酸镁1.0份、尿素3.0份和小麦麸80份。其中的复合菌剂由黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、康宁木霉菌粉、植物乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉构成,按照重量计的六种菌粉的份数分别是黄蓝状菌菌粉5份、粉红聚端孢菌菌粉16份、康宁木霉菌粉25份、植物乳杆菌菌粉14份、酿酒酵母菌粉19份和巨大芽孢杆菌菌粉5份。六种菌粉可以自行制备,一方面,分别将植物乳杆菌、酿酒酵母和巨大芽孢杆菌在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液,然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。三种单菌株菌粉中的含菌量分别为:植物乳杆菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g,酿酒酵母的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌的含菌量≥5.0×109cfu/g。另一方面,分别将黄蓝状菌、粉红聚端孢菌和康宁木霉在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物,然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉。三种单菌株菌粉中的含菌量分别为:黄蓝状菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g,粉红聚端孢菌的含菌量≥4.5×109cfu/g,康宁木霉的含菌量≥1.0×1010cfu/g。

该有机废弃物腐解剂通过以下步骤制备而成。

步骤1,制备复合菌剂,将黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、康宁木霉菌粉、植物乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉混合均匀得到复合菌剂。

步骤2,混合原料制备混合物料,将复合菌剂、硫酸亚铁、硫酸镁、尿素和小麦麸添加在一起,然后混合、搅拌均匀,再向混合均匀后的物料中添加清水以调节混合物料的含水量至40%。

步骤3,发酵,物料的初始ph自然,然后在10-30℃的温度下兼氧发酵20天,当发酵物料的ph值=4.8时,结束发酵。发酵后的产物作为有机废弃物腐解剂1。

改良盐碱地的生物有机肥1的制备过程包括以下步骤:

1)按照每立方米养殖场畜禽粪污配合施用0.5kg有机废弃物腐解剂1的量,将养殖场畜禽粪污和有机废弃物腐解剂1混合均匀,得到混合物料。

2)调整混合物料的水分含量为40%。

3)在高于4℃的温度下,将经过步骤2处理后的混合物料堆积发酵80天,当发酵物料内温度与环境温度差值≤10℃的状态持续10天时,获得生物有机肥1。

在改良盐碱地时,将生物有机肥1作为基肥施入盐碱地土壤,其施用量是15t/hm2

实施例二

本实施例的有机废弃物腐解剂的原料主要包括按重量计的复合菌剂7份、硫酸亚铁1.0份、硫酸镁2.0份、尿素4.3份和小麦麸86份。其中的复合菌剂由黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、康宁木霉菌粉、植物乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉构成,按照重量计的六种菌粉的份数分别是黄蓝状菌菌粉12份、粉红聚端孢菌菌粉10份、康宁木霉菌粉19份、植物乳杆菌菌粉20份、酿酒酵母菌粉15份和巨大芽孢杆菌菌粉15份。六种菌粉可以自行制备,一方面,分别将植物乳杆菌、酿酒酵母和巨大芽孢杆菌在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液,然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。三种单菌株菌粉中的含菌量分别为:植物乳杆菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g,酿酒酵母的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌的含菌量≥5.0×109cfu/g。另一方面,分别将黄蓝状菌、粉红聚端孢菌和康宁木霉在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物,然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉。三种单菌株菌粉中的含菌量分别为:黄蓝状菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g,粉红聚端孢菌的含菌量≥4.5×109cfu/g,康宁木霉的含菌量≥1.0×1010cfu/g。

该有机废弃物腐解剂通过以下步骤制备而成。

步骤1,制备复合菌剂,将黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、康宁木霉菌粉、植物乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉混合均匀得到复合菌剂。

步骤2,混合原料制备混合物料,将复合菌剂、硫酸亚铁、硫酸镁、尿素和小麦麸添加在一起,然后混合、搅拌均匀,再向混合均匀后的物料中添加清水以调节混合物料的含水量至50%。

步骤3,发酵,物料的初始ph自然,然后在10-30℃的温度下兼氧发酵15天,当发酵物料的ph值=5.0时,结束发酵。发酵后的产物作为有机废弃物腐解剂2。

改良盐碱地的生物有机肥2的制备过程包括以下步骤:

1)按照每立方米有机废弃物配合施用0.8kg有机废弃物腐解剂2的量,将有机废弃物和有机废弃物腐解剂2混合均匀,得到混合物料。其中的有机废弃物由养殖场畜禽粪污和餐厨垃圾混合而成,养殖场畜禽粪污和餐厨垃圾的重量比为2:1。

2)调整混合物料的水分含量为50%。

3)在高于4℃的温度下,将经过步骤2处理后的混合物料堆积发酵50天,当发酵物料内温度与环境温度差值≤10℃的状态持续13天时,获得生物有机肥2。

在改良盐碱地时,将生物有机肥2作为基肥施入盐碱地土壤,其施用量是30t/hm2

实施例三

本实施例的有机废弃物腐解剂的原料主要包括按重量计的复合菌剂10份、硫酸亚铁2.0份、硫酸镁1.7份、尿素5.0份和小麦麸90份。其中的复合菌剂由黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、康宁木霉菌粉、植物乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉构成,按照重量计的六种菌粉的份数分别是黄蓝状菌菌粉15份、粉红聚端孢菌菌粉20份、康宁木霉菌粉15份、植物乳杆菌菌粉10份、酿酒酵母菌粉25份和巨大芽孢杆菌菌粉11份。六种菌粉可以自行制备,一方面,分别将植物乳杆菌、酿酒酵母和巨大芽孢杆菌在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液,然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。三种单菌株菌粉中的含菌量分别为:植物乳杆菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g,酿酒酵母的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌的含菌量≥5.0×109cfu/g。另一方面,分别将黄蓝状菌、粉红聚端孢菌和康宁木霉在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物,然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉。三种单菌株菌粉中的含菌量分别为:黄蓝状菌的含菌量≥1.5×1010cfu/g,粉红聚端孢菌的含菌量≥4.5×109cfu/g,康宁木霉的含菌量≥1.0×1010cfu/g。

该有机废弃物腐解剂通过以下步骤制备而成。

步骤1,制备复合菌剂,将黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、康宁木霉菌粉、植物乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉混合均匀得到复合菌剂。

步骤2,混合原料制备混合物料,将复合菌剂、硫酸亚铁、硫酸镁、尿素和小麦麸添加在一起,然后混合、搅拌均匀,再向混合均匀后的物料中添加清水以调节混合物料的含水量至60%。

步骤3,发酵,物料的初始ph自然,然后在10-30℃的温度下兼氧发酵18天,当发酵物料的ph值=4.6时,结束发酵。发酵后的产物作为有机废弃物腐解剂3。

改良盐碱地的生物有机肥3的制备过程包括以下步骤:

1)按照每立方米有机废弃物配合施用1.0kg有机废弃物腐解剂3的量,将有机废弃物和有机废弃物腐解剂3混合均匀,得到混合物料。

2)向混合物料中添加清水,调整混合物料的水分含量为70%。其中的有机废弃物由养殖场畜禽粪污、餐厨垃圾和人粪尿混合而成,养殖场畜禽粪污、餐厨垃圾和人粪尿的重量比为2:1:1。

3)在高于4℃的温度下,将经过步骤2处理后的混合物料堆积发酵120天,当发酵物料内温度与环境温度差值≤10℃的状态持续16天时,获得生物有机肥3。

在改良盐碱地时,将生物有机肥3作为基肥施入盐碱地土壤,其施用量是45t/hm2

为了帮助更好的理解本发明的技术方案,以下提供糯玉米种植的试验例,用于说明本发明的应用效果。

试验例一:生物有机肥在盐碱地改良上的应用效果及对糯玉米生长的影响

在宁夏青铜峡市选取同一盐碱田块,田间耕层土壤的基本理化性状为ph值8.72,全盐量14.5g/kg,有机质含量2.48%,速效磷量14.25mg/kg,速效钾量150mg/kg,碱解氮量25.26mg/kg。试验设计4组,包括3个试验组和1个对照组,每组试验设计3个试验小区,每个试验小区面积为30m2,所有试验小区均随机分布。

试验组施用化肥和本发明制备的生物有机肥。具体的施用方式是将尿素、过磷酸钙、硫酸钾和生物有机肥在糯玉米种植前作为基肥施入土壤,先将四种肥料均匀抛撒在土壤表面,然后翻耕、播种。其中,三种化肥的施肥量分别是尿素330kg/hm2、过磷酸钙1080kg/hm2、硫酸钾28kg/hm2。3个试验组分别施用生物有机肥1-生物有机肥3,三种生物有机肥的施用量分别是15t/hm2生物有机肥1、30t/hm2生物有机肥2、45t/hm2生物有机肥3。对照组不施用生物有机肥,其余操作与试验组相同。

选用中糯301为试验品种,在5月中旬采用垄作的方式播种,垄肩宽40cm,垄高15cm,垄间距80cm,单行株距20cm。各小区采用同样的常规管理,9月下旬收获。糯玉米播种20天后,在每个小区内,用小铲从垄上挖出10株玉米苗,将玉米苗用清水洗净后测量每株的根长、根数、新根数和株高。糯玉米收获后,统计每个小区的糯玉米产量。计算每组的平均根长、平均根数、平均新根数、平均株高和平均小区糯玉米产量。结果见表1。

表1

由表1数据可以看出,施用生物有机肥的3组糯玉米种在根长、根数、新根数、株高和小区糯玉米产量5个形状方面均明显高于对照。由此说明,上述制备的生物有机肥1-生物有机肥3均能促进糯玉米的生长,提高糯玉米的产量。

另外,糯玉米收获后,从每个小区取土壤样品,测定土壤的ph、全盐量、有机质含量、碱解氮量、速效磷量和速效钾量,计算每组土壤的平均ph、平均全盐量、平均有机质含量、平均碱解氮量、平均速效磷量和平均速效钾量。结果见表2。

表2

由表2数据可以看出,施用生物有机肥的3组糯玉米种植土壤的ph和全盐量均明显低于对照,有机质含量、碱解氮量、速效磷量和速效钾量均明显高于对照。由此说明,上述制备的生物有机肥1-生物有机肥3施入盐碱地后,均能降低土壤ph和盐分含量,改善土壤的理化性质。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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