专利名称：利用家禽羽毛生产微生物有机肥料的方法及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用家禽羽毛生产微生物有机肥料的方法及其产品，属于农业集约化生产技术领域。
背景技术：
随着我国家禽集约化养殖的快速发展，废弃的家禽羽毛也越来越多，目前还没有被综合加工利用，随地弃置、污染环境的情况时有发生。由于家禽羽毛粗蛋白质含量平均高达75% _90%，未利用的家禽羽毛是一种蛋白质资源的浪费。据初步统计我国家禽羽毛年产量已超过70万吨，由于羽毛粉的加工成本高，羽毛下脚料易于造成环境污染，必须对其加工处理。目前国内外对废弃羽毛的加工利用主要集中在下面四个方面1.动物饲料；
2.角蛋白膜材料；3.与其它高分子材料的共聚或复合；4.氨基酸肥料。在氨基酸有机肥应用方面，测定显示，羽毛角蛋白含有丰富的赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、组氨酸、甘氨酸、肤氨酸等10多种动物所必需的氨基酸，还含有常量元素、微量元素、维生素以及一些未知生长因子，而氨基酸也是植物生长的营养素之一，因此，将废弃羽毛合理应用于生物有机肥产业势在必行。生物有机肥是一种新兴的生物肥料，最开始于20世纪90年代使用，是指特定功能微生物与主要以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸杆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。种种现象表明，生物有机肥在农业上起着很大的积极作用，包括提供养分，增加肥效，改善作物对养分的吸收，调节土壤酸碱度等积极作用。现在市面上生物有机肥种类较多，但价格昂贵，因此，寻找其他的替代品来替代部分氨基酸成分，降低成本，就成为目前需要解决的问题。本研究拟利用价格低廉的废弃羽毛和不同比例的猪粪堆肥混合后，接入不同的拮抗菌株进行二次固体发酵生成新型生物有机肥。将废弃的羽毛蛋白质水解成氨基酸，再与腐熟猪粪一起制备生物有机月巴，以期能够充分利用废弃羽毛的蛋白质资源，减轻废弃羽毛对环境的污染，并且可大大降低生产的成本。
发明内容
技术问题本发明的目的在于提供利用家禽羽毛生产微生物有机肥料的方法及其产品，产品肥效高，并且有增产功能，促进作物的正常生长，确保集约化农业的顺利发展。技术方案I.利用家禽羽毛生产微生物有机肥料的方法，包括
(I)将含菌量为I XlOltl个/g以上的微生物发酵液按50L/吨的量接种到5-15%膨化羽毛、0-10%菜柏堆肥和85-95%猪粪堆肥中进行固体发酵，发酵过程中每天翻堆I次，温度不超过50°C，发酵5天，发酵结束后微生物含量达到I X IO8个/g以上，获得微生物固体菌剂；
(2)微生物固体菌剂最后在温度不超过60°C的条件下将微生物有机肥的含水量蒸发至30%以下，包装出厂即为所获得的微生物有机肥料。所述膨化羽毛为总碳480-490g/kg,总氮130_160g/kg,碳/氮3-4,水溶性碳WSC 30-40g/kg，水溶性氮WSN 20-30g/kg，pH6-7，电导率EC 2-2. 5 ;所述猪粪堆肥为含有机质质量比彡30 %、有机氮质量比I. 2-2. O %、P2O5质量比3-5 %、K2O质量比O. 8-1. 5 %、水分质量比25-30% ;所述菜柏堆肥为含有机质质量比> 40%、氨基酸和小分子肽质量比10-15 %、有机氮N质量比4-5 %、P2O5质量比2-3 %、K2O质量比O. 5-1. O %、水分质量比25-30% ；所述微生物为保藏号为CGMCC NO. 3183的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) NJN-6，保藏号为 CGMCC NO. 3184 的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NJN-11，菌种保藏号为 CGMCC NO. 3181 的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NJN43 (ZL200910183358. I防除连作黄瓜立枯病的拮抗菌及其微生物有机肥料)，保藏号为CGMCC NO. 3177的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)NJQL-18 (ZL200910183360. 9 防除连作番茄青枯病的拮抗菌及其微生物有机肥料)，菌种保藏号为CGMCC NO. 3175的短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis) NJL-25 (ZL200910183359. 6防除连作烟草青枯病的拮抗菌及用其微生物有机肥料)或菌种保藏号为CGMCC NO. 3174的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)NJL-14 (ZL200910183359. 6防除连作烟草青枯病的拮抗菌及用其微生物有机肥料)的单菌或混合菌。上述方法生产的微生物有机肥料产品，其特征在于，该微生物有机肥料产品中含有IX IO8个/g以上的微生物单菌或混合菌、全氮含量质量比为2 4%，全氮中质量比90%以上为有机氮，总氮磷钾养分质量比为3 5%、有机质含量质量比为25 35%。所述微生物有机肥料产品用于促进植物生长，发挥微生物功能菌防病抗病功能。有益效果本发明专利从促进作物生长这一关键问题着手(表I)，研制出一种能够很好的促进作物生长的微生物有机肥料产品。本肥料产品的作用机制在于本肥料产品中的膨化羽毛提供了充足的氨基酸成分及有效的氮源，一方面直接被植物利用，同时也给产品中的功能菌微生物的培育提供了很好的条件，使之迅速建立外源有益功能菌微生物的生态及其食物链；另外，功能菌产生大量促生物质，促进作物的生长。本发明与目前市场上的有机肥料产品相比具有如下优点I)该肥料产品中以膨化羽毛作为氨基酸载体，适合功能菌微生物生长，功能菌数量高，也增长速度较快，最终稳定在I X IO8个/g以上。2)该肥料为有机肥，在配方中添加了少量的膨化羽毛，即可达到替代现有技术中菜柏堆肥或菜柏微生物分解物的效果，含有丰富的有机质(25 35% )，有机氮含量为2 4%，而且大部分为氨基酸和小分子多肽，对植物的生长起着至关重要的作用。3)该肥料为有机肥，在配方中添加了少量的膨化羽毛，即可达到替代现有(专利)技术中菜柏堆肥或菜柏微生物分解物的效果，大大节约了成本25-55% (表6)，为农民大量节省了开支。4)由于是生物菌株制剂，完全没有因化学农药的使用所带来的一系列问题，因而有利于蔬菜的无公害生产，农民可以不用或减少其他防治疫病化学农药的用量，这不仅可为农民节省开支，而且有利于农产品的出口。同时，该微生物肥料还有增产功能，可为农民增加收入。5)该微生物有机肥可以在营养钵使用，也可以在大田使用，不仅具有有机肥的功能，而且其中所含的功能菌通过多种促生机制起作用，从而达到促进植物生长的作用，发挥微生物功能菌防病抗病功能。
四
图I微生物有机肥盆栽试验促生效果图2 二次固体发酵中功能菌数量变化 曲线图注T1 NJN-6与A 二次固体发酵生产的微生物有机肥；T2 NJN-6与B 二次固体发酵生产的微生物有机肥T3 NJN-6与C 二次固体发酵生产的微生物有机肥；CK NJN-6与E二次固体发酵生产的微生物有机肥。
五具体实施例方式本发明专利的作用机制在于膨化羽毛提供了肥料产品中充足的氨基酸成分及有效的氮源，一方面直接被植物利用，同时也给产品中的功能菌微生物的培育提供了很好的条件，使之迅速建立外源有益功能菌微生物的生态及其食物链；另外，功能菌产生大量促生物质，促进作物的生长，同时发挥微生物功能。本发明优点还在于在配方中添加了少量的膨化羽毛，即可达到替代现有(专利)技术中菜柏堆肥或菜柏微生物分解物的效果，大大节约了成本25-55% (表6)，为农民大量节省了开支。(一 )微生物有机肥二次固体发酵载体配方试验(I)依照专利ZL200910183361. 3防除连作香蕉巴拿马枯萎病的拮抗菌及其微生物有机肥料所述，将保藏号为CGMCC NO. 3183的菌种NJN-6进行液体发酵生产，获得NJN-6发酵液。(2)依照以下微生物有机肥二次发酵试验各配方称好原料，并混匀。该微生物有机肥二次发酵试验配方(质量比例)设置A5%膨化羽毛，95%猪粪堆肥；B :5%膨化羽毛，10%菜柏堆肥，85%猪粪堆肥；C : 15%膨化羽毛，85%猪粪堆肥；D :30-50%菜柏堆肥，70-50%猪粪堆肥；E :100%猪粪堆肥。原料来源I)膨化羽毛由羽毛膨化机(河北河北邢台裕工食品机械技术研究所生产)加工而成，其基本理化性质如下
~ M 171 ~水溶性碳~水溶性氮 pii 电导
c(g/kg) N(g/kg) C/N WSC(g/kg) WSN(g/kg)率 EC
膨化羽毛 485.8 142.3 Γ 33. 16 25. 14 6^21 2. 13
2)猪粪堆肥由江苏田娘农业科技有限公司生产，含有机质30.4%、N 2.0%,Ρ2053· 7%, K2Ol. I %、水分 29. 5%。3)菜柏堆肥由江苏新天地生物肥料工程中心有限公司生产，含有机质44. I %、氨基酸和小分子肽 13. O %、N 4. 4%,P2052. 3%, K2O O. 67%、水分 28. 6%。(3)将含菌量为I X IO8个/g以上 的NJN-6发酵液按50L/吨的量接种到以下微生物有机肥第二次发酵各试验配方中进行固体发酵，发酵过程中每天翻堆I次，温度不超过500C C，发酵5天，发酵结束后NJN-6含量达到I X IO8个/g以上，获得NJN-6固体菌剂；(4)NJN-6固体菌剂最后在温度不超过60°C的条件下将微生物有机肥的含水量蒸发至30%以下，包装出厂即为所获得的NJN-6微生物有机肥料。参照上述微生物有机肥第二次发酵试验配方方法制备以下专利中的单菌或混菌微生物肥料。所用微生物及专利方法为保藏号为CGMCC NO. 3183的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NJN-6，保藏号为CGMCC NO. 3184 的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NJN-11 ZL200910183361. 3 防除连作香蕉巴拿马枯萎病的拮抗菌及其微生物有机肥料；菌种保藏号为CGMCC NO. 3181的枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)NJN43(ZL200910183358. I防除连作黄瓜立枯病的拮抗菌及其微生物有机肥料)；保藏号为CGMCC NO. 3177 的解淀粉芽抱杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)NJQL-18 (ZL200910183360. 9防除连作番茄青枯病的拮抗菌及其微生物有机肥料);菌种保藏号为CGMCC NO. 3175的短短芽抱杆菌(Brevibacillus brevis)NJL-25 (ZL200910183359. 6防除连作烟草青枯病的拮抗菌及用其微生物有机肥料);菌种保藏号为CGMCC NO. 3174的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)NJL-14 (ZL200910183359. 6防除连作烟草青枯病的拮抗菌及用其微生物有机肥料)。用上述微生物有机肥第二次发酵试验配方方法和菌株所生产的促进作物生长所生产的微生物有机肥料，该微生物有机肥料中含菌量I X IO8个/g以上(如图2)、全氮含量质量比为2 4%,全氮中质量比90%以上为有机氮,总氮磷钾养分质量比为3 5%、有机质含量质量比为25 35%。(二)田间试验及盆栽试验I小青菜试验设5个处理l)NJN-6与A 二次固体发酵生产的微生物有机肥(Tl)；2)NJN-6与B 二次固体发酵生产的微生物有机肥(T2)3)NJN-6与C 二次固体发酵生产的微生物有机肥(T3)；。4)NJN-6与E 二次固体发酵生产的微生物有机肥(CK)；5)纯化肥处理(CF)，加入尿素，过磷酸钙，硫酸钾。每个处理30个重复，各处理N、P、K用量相等。常规管理，每隔一段时间采植株样，测定株高、地上部干重、鲜重等指标。Tl、T2、T3对小青菜均有明显的促生效果，如表I和图I所示，播种40d后，施用Tl、T2、T3均显著增加了小青菜植株的生物量及株高。其中，施用T3的小青菜植株长势最好，其干重、鲜重和株高分别是CK的I. 32，I. 14和I. 08倍。可见15%的膨化羽毛、85%的猪粪堆肥进行二次发酵后的生物有机肥更加利于小青菜的生长，有利于小青菜干重、鲜重的增加和株高的增长。表I小青菜地上部生物量
权利要求
1.利用家禽羽毛生产微生物有机肥料的方法，包括(1)将含菌量为IX IO8个/g以上的微生物发酵液按50L/吨的量接种到5-15%膨化羽毛、0-10%菜柏堆肥和85-95%猪粪堆肥中进行固体发酵，发酵过程中每天翻堆I次，温度不超过50°C，发酵5天，发酵结束后微生物含量达到I X IO8个/g以上，获得微生物固体菌剂；(2)微生物固体菌剂最后在温度不超过60°C的条件下将微生物有机肥的含水量蒸发至30%以下，包装出厂即为所获得的微生物有机肥料。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述膨化羽毛为总碳480-490g/kg，总氮 130-160g/kg，碳 / 氮比 3-4，水溶性碳 WSC 30_40g/kg，水溶性氮 WSN 20_30g/kg，pH6_7，电导率EC 2-2.5 ;所述猪粪堆肥为含有机质质量比彡30%、总氮质量比1.2-2.0%, P2O5质量比3-5%、K20质量比O. 8-1. 5%、水分质量比25-30%;所述菜柏堆肥为含有机质质量比彡40%、氨基酸和小分子肽质量比10-15%、有机氮N质量比4-5%、P2O5质量比2_3%、K2O质量比O. 5-1. 0%、水分质量比25-30%。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述微生物为保藏号为CGMCCNO. 3183 的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NJN-6,保藏号为 CGMCC NO. 3184 的枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)NJN-11,菌种保藏号为CGMCC NO. 3181的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) NJN43,保藏号为CGMCC NO. 3177的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)NJQL-18，菌种保藏号为 CGMCC NO. 3175 的短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)NJL_25或菌种保藏号为CGMCC NO. 3174的蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)NJL-14 的单菌或混合菌。
4.权利要求1-3之一所述方法生产的微生物有机肥料产品。
5.根据权利要求4所述的产品，其特征在于，该微生物有机肥料产品中含有IX IO8个/g以上的微生物单菌或混合菌、全氮含量质量比为2 4%，全氮中质量比90%以上为有机氮，总氮磷钾养分质量比为3 5%、有机质含量质量比为25 35%。
6.权利要求4或5所述微生物有机肥料产品在微生物功能和促进生长方面的应用。
全文摘要
本发明涉及利用家禽羽毛生产微生物有机肥料的方法及其产品，属于农业集约化生产技术。本发明利用了膨化羽毛作为氨基酸源载体，混合腐熟的猪粪堆肥和菜粕的微生物分解混合物进行固体发酵制成微生物有机肥料，肥料中含有1×108个/g以上的功能菌、全氮含量为2～4％(90％以上为有机氮)，总氮磷钾养分为3～5％、有机质含量为25～35％。试验结果表明，将废弃羽毛经膨化后和猪粪堆肥混合起来进行二次发酵制作生物有机肥，其总体效果较好。
文档编号C05F17/00GK102617203SQ20121011008
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者孙冬丽, 李 荣, 沈其荣, 黄启为 申请人:南京农业大学