有机物料腐熟剂、含烟草废弃物生物有机肥及其生产方法和使用方法
【专利摘要】本发明提供了一种有机物料腐熟剂、含烟草废弃物生物有机肥及其生产方法和使用方法，其中有机物料腐熟剂包括15～20重量份的枯草芽孢杆菌、10～15重量份的米曲霉菌、10-15重量份的黑曲霉、10～15重量份的绿色木霉菌、10-15重量份的胶冻样芽孢杆菌、10～15重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和10～25重量份的放线菌。本发明提供的烟草废弃物有机物料腐熟剂能用于分解烟草废弃物中的有机质，使其中的氮、磷、钾元素降解为植物可吸收利用的形态，同时能将烟草中所含尼古丁含量降低，以减少烟草废弃物回田后对农田的危害，从而使其还田后能起到肥田的作用。
【专利说明】有机物料腐熟剂、含烟草废弃物生物有机肥及其生产方法和使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及肥料领域，特别地，涉及一种有机物料腐熟剂、含烟草废弃物生物有机肥及其生产方法和使用方法。
【背景技术】
[0002]烟草在我国种植历史悠久，烟草可使用部分仅为其叶片，其他茎、根则只能用于回田或焚烧。我国烟草种植面积约2100万亩，烟叶收购量约540万吨，按叶杆比1:1计，每年产生的烟杆废弃物约为540万吨。烟杆内富含大量磷、钾等营养元素，目前烟杆的处理方式易造成水体富营养化，集中焚烧带来气体污染，简单回田并不能将烟草废弃物中所含营养元素充分释放，而且烟草废弃物中所含病菌还会借回田之际大肆传播，造成后续耕种困难。
[0003]烟叶由复烤厂处理制成薄片烟过程中又会产生烟梗和烟末，目前多采用焚烧处理。烟梗和烟末含钾量比烟杆更高，焚烧不但污染环境，更浪费资源。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种有机物料腐熟剂、含烟草废弃物生物有机肥及其生产方法和使用方法，以解决现有技术中烟草废弃物无法充分释放其中有机成分，将其还田时无法发挥其肥田作用的技术问题。
[0005]为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种有机物料腐熟剂，包括15~20重量份的枯草芽孢杆菌、10~15重量份的米曲霉菌、10-15重量份的黑曲霉、10~15重量份的绿色木霉菌、10-15重量份的胶冻样芽孢杆菌、10~15重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和10~25重量份的放线菌。
[0006]进一步地，由15~20重量份的枯草芽孢杆菌、10~15重量份的米曲霉菌、10_15重量份的黑曲霉、10~15重量份的绿色木霉菌、10-15重量份的胶冻样芽孢杆菌、10~15重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和10~25重量份的放线菌组成。
[0007]进一步地，由17.5重量份的枯草芽孢杆菌、12.5重量份的米曲霉菌、12.5重量份的黑曲霉、15重量份的绿色木霉菌、12.5重量份的胶冻样芽孢杆菌、12.5重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和22.5重量份的放线菌组成。
[0008]根据本发明的另一方面还提供了一种含烟草废弃物生物有机肥，含烟草废弃物生物有机肥的制备过程包括发酵步骤，发酵步骤中采用上述的有机物料腐熟剂进行发酵。
[0009]进一步地，含烟草废弃物生物有机肥的原料包括:1~6重量份烟草废弃物、2~5重量份酒糟和需要量的钙镁磷肥。
[0010]进一步地，含烟草废弃物生物有机肥的原料包括:6重量份烟草废弃物、3.95重量份酒糟和0.05重量份的钙镁磷肥。[0011]进一步地，烟草废弃物包括0.5~2重量份烟杆、I~3重量份烟梗和2~4重量份烟末；优选烟草废弃物为20~40目的粉末。
[0012]根据本发明的另一方面还提供了一种如上述的含烟草废弃物生物有机肥的制备方法，将烟草废弃物、酒糟和钙镁磷肥混合得到混合物，依序进行发酵、陈化、加微生物菌剂得到生物有机肥，其中发酵步骤包括以下步骤:
[0013]I)向混合物补水后加入权利要求1~3中任一项的烟草废弃物用有机物料腐熟剂，混合均匀后堆肥进行发酵；
[0014]2)堆肥后进行第一翻堆，之后继续堆肥，当堆内温度达到65~75°C后进行第二翻堆后，直至堆内温度下降，得到发酵熟料。
[0015]进一步地，烟草废弃物用有机物料腐熟剂的加入量按有机物料腐熟剂与有机物料的重量份比为1:3500~4500接种 ，有机物料为烟草废弃物和酒糟。
[0016]进一步地，步骤I)中补水步骤后，混合物含水量为55~60%，碳氮比为25~28:1，pH 为 6.5 ~8.5。
[0017]进一步地，堆肥的堆内温度> 40°C时进行第一翻堆；优选发酵熟料含水量为30~40% ;优选发酵熟料的碳氮比为7~10:1。
[0018]根据本发明的另一方面还提供了一种如上述的含烟草废弃物生物有机肥的使用方法，在平地时混入土壤中，施加量为250~350kg/亩；优选生物有机肥施于旱地作物。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]本发明提供的烟草废弃物有机物料腐熟剂能用于分解烟草废弃物中的有机质，使其中的氮、磷、钾元素降解为植物可吸收利用的形态，同时能将烟草中所含尼古丁含量降低，以减少烟草废弃物回田后对农田的危害，从而使其还田后能起到肥田的作用。
[0021]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
【具体实施方式】
[0022]以下结合实施例对本发明进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0023]本文中烟草废弃物是指烟草从种植到加工为烟丝的过程中所产生的所有来自于烤烟的废弃物。如烤烟的茎杆(烟杆)、除了能进入生产的烟叶以外的植物部分(烟梗)和烟末。
[0024]本发明一方面提供了一种有机物料腐熟剂，包括15~20重量份的枯草芽孢杆菌、10~15重量份的米曲霉菌、10-15重量份的黑曲霉、10~15重量份的绿色木霉菌、10-15重量份的胶冻样芽孢杆菌、10~15重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和10~25重量份的放线菌。
[0025]本发明提供的腐熟剂并不仅能用于烟草废弃物或含烟草废弃物的生物有机肥料发酵。也可以用于加速各种有机物料(包括农作物秸杆、畜禽粪便、生活垃圾及城市污泥等)的分解、腐熟。
[0026]该有机物料腐熟剂尤其适于发酵含烟草废弃物的生物有机肥料。本发明提供的腐熟剂用于处理含烟草废弃物或烟草废弃物时，分解效果较强，发酵后能起到增强肥力、肥田作用。这是因为烟草废弃物中含较多木质素和纤维素，本发明提供的腐熟剂中所含枯草芽孢杆菌、米曲霉菌、绿色木霉菌均能分解木质素和/或纤维素，且所产酶系通过彼此的协同配合作用，将木质素和纤维素降解形成淀粉等大分子可降解物质。之后再在枯草芽孢杆菌、米曲霉菌、绿色木霉菌的协同作用下，将淀粉等物质进一步降解为小分子单糖类物质。在分解的过程中，该腐熟剂中还能产生其他具有肥田作用、提高肥效的物质如维生素(B12)和有机酸等，使所发酵后制得的生物有机肥料利于植物的吸收利用，提高土壤中可吸收物质的含量。胶冻样芽孢杆菌能分解钾长石、云母等铝硅酸盐类矿物。同时还能产生多种生物活性物质，起到促进植物生长的作用。该分解作用于和具有分解碳水化合物作用的酿酒酵母联合产热升温，堆内持续高温起到杀灭有机物料中有害菌的作用。
[0027]通过试验发现，淀粉类物质的分解并不是越彻底越能提高土壤肥力，因而需要通过调整枯草芽孢杆菌、米曲霉菌、绿色木霉菌的混合量,使腐熟剂能将有机质中的淀粉类物质部分降解，使得发酵后制成的生物有机肥能起到较好的肥田作用，同时还要保证残留淀粉类有机质的量，使其能与土壤中的微生物进行作用，直接在土壤内起到肥田的作用。枯草芽孢杆菌、米曲霉菌、绿色木霉菌的混合量还需考虑其降解后所生成的小分子单糖类物质，需要保留部分用于促进腐熟剂中其他菌种的生长和增殖，尤其需要考虑在发酵后期才开始生长的嗜热芽孢杆菌的生长。嗜热芽孢杆菌能适应高温，发酵过程中只有当堆内温度达到55°C以上，才会发生萌发。随着嗜热芽孢杆菌的生长，堆肥温度得到提高，温度提高后原料中所含有病原菌、虫卵、杂草种子等在发酵过程中即被杀灭。从而避免了直接将烟草废弃物用于还田造成的病菌泛滥的问题。同时腐熟剂中的嗜烟碱节杆菌还能降低烟草废弃物中尼古丁、焦油等有害物质对植物的毒害作用。并将这些有害物质分解为无害的小分子有机质分子，从而起到肥田的作用。嗜烟碱节杆菌对尼古丁(烟碱)、焦油等有害物质的分解也不是越彻底越好，通过试验发现，按本发明提供的嗜烟碱节杆菌加入量，通过各菌种之间所产酶类的协同作用，能保证所得生物有机肥中残留少量尼古丁、焦油，此时所得生物有机肥料的肥田作用和促 进植物生长作用较优。酿酒酵母能进一步分解淀粉和所产生的小分子单糖类物质。
[0028]显然该腐熟剂中还可以按常规方法加入其他常用腐熟剂中所用菌种如康氏木霉、地衣芽孢杆菌等。所得腐熟剂的菌落总数为50~80亿cfu/g。
[0029]优选的，腐熟剂由15~20重量份的枯草芽孢杆菌、10~15重量份的米曲霉菌、10-15重量份的黑曲霉、10~15重量份的绿色木霉菌、10-15重量份的胶冻样芽孢杆菌、10~15重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和10~25重量份的放线菌组成。按此比例混合所得的有机物料腐熟剂能较好的分解烟草废弃物中的纤维素和木质素，同时还能将烟草废弃物中的烟碱含量降低至所需范围，从而使得生物有机肥料具有较好的肥田、促进植物生长、出苗的作用。
[0030]更优选的，由17.5重量份的枯草芽孢杆菌、12.5重量份的米曲霉菌、12.5重量份的黑曲霉、15重量份的绿色木霉菌、12.5重量份的胶冻样芽孢杆菌、12.5重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和22.5重量份的放线菌组成。所得腐熟剂用于发酵有机物料时，能将有机物料中的可利用氮源、磷源、钾源和碳源充分的分解成植物易于吸收的物质，同时产生促进植物生长物质。从而最大程度的提高所得生物有机肥的提高土壤各项性能、促进植物生长，尤其是能促进旱地植物如，甘蔗和烟草。尤其适用于甘蔗等使用茎杆的植物生长，还能提高所得甘蔗的含糖量。
[0031]上述有机物料腐熟剂的作用同样适用于不含烟草废弃物的有机物料发酵中。
[0032]本发明另一方面还提供了一种含烟草废弃物生物有机肥，该生物有机肥包括:I~6重量份烟草废弃物、2~5重量份酒糟和需要量的钙镁磷肥。该生物有机肥采用上述烟草废弃物用腐熟剂进行发酵得到。此处的需要量是指该成分作为肥料使用时的惯常添加量。钙镁磷肥是指一种含磷酸根的硅氯酸盐玻璃体。主要成分包括Ca3(P04)2、CaSi03、MgSi03。该生物有机肥通过将烟草废弃物和酒糟作为有机物料采用上述有机物料腐熟剂来进行发酵，从而将酒糟中的粗蛋白、纤维素等物质分解。酒糟中的纤维素能受到枯草芽孢杆菌、米曲霉菌、绿色木霉菌协同作用，得到充分分解。
[0033]米曲霉是一类产复合酶的菌株，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等复合酶，各酶之间产生协同作用，充分分解酒糟中的粗蛋白。在淀粉酶的作用下，将有机物料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类。酿酒酵母进一步分解淀粉、糖类。绿色木霉也能产生多种具有生物活性的酶系，如:纤维素酶系、几丁质酶系、木聚糖酶系等。放线菌则能产生各种酶制剂(蛋白酶、淀粉酶、和纤维素酶等)。放线菌、绿色木霉和米曲霉协同枯草芽孢杆菌分解纤维素等大分子有机物，还能在植物病理生物防治中起到重要的作用。放线菌所产生维生素(B12)和有机酸，则能协助嗜热芽孢杆菌发挥杀菌作用。嗜热芽孢杆菌能在堆内温度升到55°C以上大量繁殖，嗜热芽孢杆菌的生长维持堆内高温，起到杀灭病原菌、虫卵、杂草种子等。嗜烟碱节杆菌能分解烟碱，消除烟碱对出苗的影响。
[0034]烟草废弃物相关成分含量见表1。
[0035]表1烟草废弃物中全氮、全磷、全钾、碳含量
[0036]
【权利要求】
1.一种有机物料腐熟剂，其特征在于，包括15~20重量份的枯草芽孢杆菌、10~15重量份的米曲霉菌、10-15重量份的黑曲霉、10~15重量份的绿色木霉菌、10-15重量份的胶冻样芽孢杆菌、10~15重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和10~25重量份的放线菌。
2.根据权利要求1所述的腐熟剂，其特征在于，由15~20重量份的枯草芽孢杆菌、10~15重量份的米曲霉菌、10-15重量份的黑曲霉、10~15重量份的绿色木霉菌、10-15重量份的胶冻样芽孢杆菌、10~15重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和10~25重量份的放线菌组成。
3.根据权利要求2所述的腐熟剂，其特征在于，由17.5重量份的枯草芽孢杆菌、12.5重量份的米曲霉菌、12.5重量份的黑曲霉、15重量份的绿色木霉菌、12.5重量份的胶冻样芽孢杆菌、12.5重量份的酿酒酵母、5重量份的嗜热芽孢杆菌、5重量份的嗜烟碱节杆菌和22.5重量份的放线菌组成。
4.一种含烟草废弃物生物有机肥，其特征在于，所述含烟草废弃物生物有机肥的制备过程包括发酵步骤，所述发酵步骤中采用权利要求1~3中任一项所述的有机物料腐熟剂进行发酵。
5.根据权利要求4所述的生物有机肥，其特征在于，所述含烟草废弃物生物有机肥的原料包括:1~6重量 烟草废弃物、2~5重量份酒糟和需要量的钙镁磷肥。
6.根据权利要求5所述的生物有机肥，其特征在于，所述含烟草废弃物生物有机肥的原料包括:6重量份所述烟草废弃物、3.95重量份酒糟和0.05重量份的钙镁磷肥。
7.根据权利要求4~6中任一项所述的生物有机肥，所述烟草废弃物包括0.5~2重量份烟杆、I~3重量份烟梗和2~4重量份烟末；优选所述烟草废弃物为20~40目的粉末。
8.—种如权利要求4~7中任一项所述的含烟草废弃物生物有机肥的制备方法，其特征在于，将烟草废弃物、酒糟和钙镁磷肥混合得到混合物，依序进行发酵、陈化、加微生物菌剂得到所述生物有机肥，其中所述发酵步骤包括以下步骤: 1)向所述混合物补水后加入权利要求1~3中任一项所述的烟草废弃物用有机物料腐熟剂，混合均匀后堆肥进行发酵； 2)堆肥后进行第一翻堆，之后继续堆肥，当堆内温度达到65~75°C后进行第二翻堆，直至堆内温度降至室温，得到发酵熟料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述烟草废弃物用有机物料腐熟剂的加入量按所述有机物料腐熟剂与有机物料的重量份比为1:3500~4500接种，所述有机物料为所述烟草废弃物和所述酒糟。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤I)中所述补水步骤后，所述混合物含水量为55~60%，碳氮比为25~28:1，pH为6.5~8.5。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述堆肥的堆内温度>40°C时进行所述第一翻堆；优选所述发酵熟料含水量为30~40% ;优选所述发酵物料的碳氮比为7~10:1o
12.—种如权利要求4~7中任一项所述的含烟草废弃物生物有机肥的使用方法，其特征在于，在平地时混入土壤中，施加量为250~350kg/亩；优选所述生物有机肥施于旱地作物。
【文档编号】C05F11/08GK104030746SQ201410288588
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】盛文磊, 郭华林, 刘杨舟, 谭欢, 陈炳光, 郑锦华, 龚连柏 申请人:湖南豫园生物科技有限公司