专利名称：有机生物肥及其制备方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及复合肥料领域，具体而言，本发明涉及有机生物肥，更具体地讲，本发明涉及一种含有多种微生物作为活性物质的有机生物肥及其制备方法和用于该制备方法的设备。
背景技术：
自化肥投入市场以来，已经得到了广泛应用，并且在人类的生活中起着越来越重要的作用，这是由于世界人口密度逐渐增加，人均耕地面积越来越少，使得人们必须想方设法来提高农作物的产量，从而满足人们对农作物的需求。但是，随着时间的推移，化肥对土壤造成的危害以及对人类生活所造成的副作用也日趋严重，这些危害及副作用主要包括破坏土壤结构、使土壤中的多种有益微生物减少甚至灭绝。因此，长期以来，人们一直试图发现一种能增加农作物的产量而又对土壤危害性较小或有利的肥料。
在CN 1150133A中，公开了一种高效生物复合肥及其制备方法，并指出该高效生物复合肥能促进作物生长，增加叶绿素的形成，加强农作物光合作用，提高作物抗逆力，并具有显著而稳定的增产效果。在CN 1103060A中，描述了一种高能、长效微生物肥料及其制备方法，据称该肥料可以根除化肥给人类带来的各种危害，促进生态环境的良性循环，同时使农作物增产。在CN 1254696A中，也介绍了一种生物复合肥料，该肥料能够为作物全面提供氮、磷、钾肥，并且还能够为作物提供所必需的微量元素。另外，在CN 1227829A中，公开了微生物肥料及其制备方法。所有上述这些专利申请所要解决的问题均是防止土地板结、保护自然生态环境、促进农业增产、防止病虫害。但是，这些专利申请的产品均呈单层粒状结构，而根据本发明，有机生物肥呈三层结构，从而在施入土壤中后，可以缓慢且持久地释放活性成分，这样既可以满足农作物生长的需要，同时又不会造成农作物徒长和环境污染。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种克服了现有技术的缺陷并有利于土壤结构的有机生物肥。
根据本发明的技术方案，本发明的有机生物肥中的多种专性微生物组成了一个互养微生态体系。尽管本发明不希望受任何理论的束缚，但是申请人认为，本发明的有机生物肥的作用机理基本如下所示 在上面所示的微生态体系中，固氮微生物固定空气中的氮并将其转化为植物能吸收的氨；同时，肥料中的解磷微生物分解固定态磷，从而将其转化为植物能吸收的磷。
所以，根据本发明的一个方面，提供一种含多种微生物作为活性物质的有机生物肥，该有机生物肥呈三层结构，内层含有磷矿粉、淀粉、解磷菌01、解磷菌02、解钾菌01、解钾菌02及酵母菌01、酵母菌02、中层含有固氮菌01、固氮菌02、酵母菌03、酵母菌04及载体，外层为衣膜层，主要含有滑石粉或高岭土等物质。
根据本发明的有机生物肥，内层占生物肥总重的比例约为10-30％，其中磷矿粉约为7-27％，余量为解磷菌01、解磷菌02、解钾菌01、解钾菌02及酵母菌01和酵母菌02干物质；中层占生物肥总重量的68-88％，有机质为30-60％，另外还含有固氮菌01、固氮菌02及酵母菌03和酵母菌04干物质；外层占2-5％。生物肥颗粒直径优选为约1.5～5.0mm。
根据本发明的另一方面，提供制备有机生物肥的方法，该方法包括制备内层、中层和外层，其中，内层含有磷矿粉、淀粉、解磷菌01、解磷菌02、解钾菌01、解钾菌02及酵母菌01、酵母菌02、中层含有固氮菌01、固氮菌02、酵母菌03、酵母菌04及载体，外层为衣膜层，主要含有滑石粉或高岭土等物质。
根据本发明的再一方面，还提供制备有机生物肥的设备，包括粉碎机、造粒机、烘干设备、发酵设备、挂膜机、冷却机，其中粉碎机可选自球磨机、R磨。造粒机一般采用圆盘造粒机。发酵设备一般采用普通钢板制成，但是要加强防酸处理。挂膜机一般为回转式圆筒机。冷却机一般采用鼓风或引风冷却，介质为自然空气即可。
下面将对本发明有机生物肥各层所需的原料进行详细说明。
一.内层原料生物肥内层原料为磷矿粉、作为酵母基质的淀粉、以及酵母菌01、酵母菌02、解磷菌01、解磷菌02、解钾菌01、解钾菌02等多种微生物，分别要求如下1.磷矿粉标准及要求一般市售磷矿粉即可a.优选细度≥200目b.优选全磷含量P2O5≥25％(+/-20％)c.优选水分≤3％
2.淀粉一般淀粉即可，例如小麦粉、玉米粉、木薯粉、地瓜粉、土豆粉等。优选细度≥150目，优选水分≤6％。淀粉含量为总重的4.8-8.0wt％。
3.微生物菌属解磷菌01来源于并可购自北京农科院，解磷菌02来源于并可购自香港浸会大学生物系，均为Bacillus Megaterium；解钾菌01和解钾菌02来源于并可购自香港浸会大学生物系，均为Bacillus Mecilaginous；酵母菌01和酵母菌02来源于并可购自香港浸会大学生物系，均为假丝酵母(Candidiasis Yeasts)。
4.微生物含量对解磷菌01和解磷菌02的比例并无限制，只要是其混合物即可，但优选解磷菌01∶解磷菌02为1∶1-1∶5；以生物肥计，最优选其总量为0.5-2.5亿个/克干重。
对解钾菌01和解钾菌02的比例并无限制，只要是其混合物即可，但优选解钾菌01∶解钾菌02为1∶1-1∶5；以生物肥计，最优选其总量为0.5-2.5亿个/克干重。
对酵母菌01和酵母菌02的比例也并无限制，只要是其混合物即可，但优选酵母菌01∶酵母菌02为1∶1-1∶5；以生物肥计，最优选其总量为0.5-2.5亿个/克干重。
二.中层原料中层原料包括载体及酵母菌03、酵母菌04、固氮菌01、固氮菌02等微生物。
1.载体，选用煤矸石、风化煤、洗煤泥、制糖滤泥、工业糟碴、草碳土等任何一种或几种的混合物。优选其中有机质含量为30～60％，优选细度≥200目，优选水分≤3％。淀粉含量为2.8-6.0wt％。
2.微生物菌属固氮菌01来源于并可购自北京农科院，固氮菌02来源于并可购自香港浸会大学生物系，均为AzotobacterChroococcum；酵母菌03和酵母菌04来源于并可购自香港浸会大学生物系，均为假丝酵母(Candidiasis Yeasts)。
3.微生物含量a.对固氮菌01和固氮菌02的比例并无限制，只要是其混合物即可，但优选固氮菌01∶固氮菌02为1∶1-1∶5；以生物肥计，最优选其总量为0.5-2.5亿个/克干重。
b.对酵母菌01和酵母菌02的比例并无限制，只要是其混合物即可，但优选酵母菌01∶酵母菌02为1∶1-1∶5；以生物肥计，最优选其总量为0.5-2.5亿个/克干重。
三.外膜层外层原料主要是惰性固体，优选采用滑石粉或高岭土等物质，用来形成生物肥颗粒外膜。其细度优选≥200目。
下面参照附图对本发明的有机生物肥的生产方法作详细描述。
一、内芯的制备(一)、磷矿粉的预处理采用传统的工艺即可。通过处理后，磨出的粉料细度适于造粒，优选大于200目。磷矿粉预处理过程示意如下磷矿石磷矿石 Φ≤1.0cm 水≤3％ ≥200目→ 烘干 粉碎 贮料室选取 破碎→→→ →→→→→→(二)、酵母菌01和酵母菌02的发酵方法发酵温度一般为约15-42℃，优选约28-32℃。发酵时间一般为36-72小时，优选40-48小时。可通过检测发酵液的pH值监测发酵度，pH值一般为3.0-5.0，优选3.9-4.2，以达到90％以上的发酵度。
在发酵时应补入氧气，采用敞口发酵罐以搅拌方式进行，该氧气源采用空气即可。
发酵完毕，将酵母菌01和酵母菌02发酵液经由溶浆泵泵入混合罐中，在该混合罐中将酵母菌01和酵母菌02与常规发酵后的解磷菌01、解磷菌02和解钾菌01、解钾菌02充分混合，其中各组分的比例如前所述，由此形成喷菌液。该液一般在24小时内用完，优选8小时用完。
(三)、造芯粒工艺流程参见附图2。首先，将磷矿粉与淀粉以1∶1-1∶10的重量比混匀，加入造粒机中进行造粒。同时喷入菌液。本领域技术人员可以根据其常规知识调节喷菌液的速度，使喷入造粒机的量能够满足造粒需要即可。例如，在此所生产的芯粒直径优选在约0.5mm-1.5mm之间为宜。可任选将不合乎需要的小粒重新返回造粒机重新造粒，大的颗粒重新加工成内芯粉料。
二、中层工艺流程中层加工的主要工艺流程包括载体粉料(如煤矸石粉)的预处理、酵母菌03和酵母菌04的发酵、酵母菌03和酵母菌04以及固氮菌01和固氮菌02的混合、中层造粒等。
(一)、中层载体粉料预处理工艺按传统方法对选自煤矸石、风化煤、洗煤泥、制糖滤泥、工业糟碴、草碳土等任何一种或几种的混合物的载体进行处理，使预处理后的粉料适于造粒，优选≥200目。如，煤矸石预处理过程示意如下煤矸石 煤矸石 Φ≤1.0cm水≤3％≥200目→ 烘干 粉碎贮料室选取 破碎 →→→ →→→→→→(二)酵母菌03和酵母菌04的发酵方法温度、发酵时间、发酵度同酵母菌01和酵母菌02的发酵方法，但需要加大通氧量，可采用气泵往发酵罐补充适量的氧气。
发酵完毕，将酵母菌03和酵母菌04发酵液经由溶浆泵泵入混合罐中，在该混合罐中将酵母菌03和酵母菌04与常规发酵后的固氮菌01和固氮菌02充分混合，其中各组分的比例如前所述，由此形成喷菌液。该液一般在24小时内用完，优选8小时用完。
(三)中层造粒工艺流程参见附图4(图中数量比例是按照P2O5含量为25％的磷矿粉设计的)。
1.中层混料工序中层混料，将淀粉与载体粉料混合，混料比例一般为1∶10-1∶20。
2.供料系统优选中层粉/芯料＝3∶1-4∶1(干物质重)。
喷入菌液。本领域技术人员可以根据其常规知识调节喷菌液的速度，使喷入造粒机的量能够满足造粒需要即可。例如，在此所生产的芯粒直径优选在约0.8～4.50mm，更优选在0.8～3.5mm。所得芯粒粒密度要高，干燥后颗粒抗压强度应达到相关标准。水分含量尽可能少，以降低下道烘干工序能耗。可任选将不合乎需要的小粒重新返回造粒机重新造粒。
三.第一级烘干工艺流程第一级烘干为中层造粒后、挂外膜前的一道工序，其过程示意如下分选→→烘干→→合格颗粒→→至挂膜机1.分选分选后的小粒返回中层造粒盘重新进行造粒，大粒和结块则返回中层原料烘干机，重新粉磨成中层料。
2.烘干工序要求烘干可采用室温干燥或热风干燥，以不高于65℃为宜。
四.挂外层膜工艺流程参见附图5。
1.混合将占总重量2-5％的滑石粉或高岭土与水混合并打入搅拌罐内搅拌形成喷浆液。
2.挂外膜将第一级烘干的生物肥颗粒均匀地输送至挂膜机内，在挂膜机转动的同时，喷入喷浆液，挂上即可。挂膜厚度优选≥100μm。
五.第二级烘干及冷却第二级烘干及冷却示意如下第二级烘干→→冷却→→至分选包装1.第二级烘干，是挂膜后、冷却前的一道工序，具体要求如下烘干温度烘干温度为一般热风温度，优选为室温至65℃。
2.冷却工序a.冷却介质采用自然空气或去湿空气即可。
b.冷却时间视冷却物料温度而定，一般为8～20分钟。
c.冷却温度物料应基本等于环境温度即可包装。
图1为酵母菌01发酵工艺流程2为生物肥颗粒内芯工艺流程3为酵母菌02发酵工艺流程4为生物肥颗粒中层造粒工艺流程5为生物肥颗粒挂外层膜工艺流程6为根据本发明的有机生物肥的结构示意图在附图中，标记1代表搅拌罐，标记2代表溶浆泵，标记3代表发酵罐，标记4代表混合罐，标记5代表溶液泵，标记6代表造粒设备，标记7代表本发明有机生物肥的内层，标记8代表本发明有机生物肥的中层，标记9代表本发明有机生物肥的外层。
具体的实施方式下面为本发明的有机生物肥的制备方法和应用效果实施例，但是本发明无论如何不受这些实施例的限制。
制备实施例1一、原料1、内层原料淀粉(150目)、含25％P2O5的磷矿粉2、中层原料煤矸石(200目，水分2.7％)，淀粉(150目)3、外膜层原料滑石粉(200目)二、菌种酵母菌01来源于香港浸会大学生物系(Candidiasis yeast)酵母菌02来源于香港浸会大学生物系(Candidiasis yeast)解磷菌01来源于北京中国农业科学院(Bacillus megaterium)解磷菌02来源于香港浸会大学生物系(bacillus megaterium)固氮菌01来源于北京中国农业科学院(Azotobacterchroococcum)固氮菌02来源于香港浸会大学生物系(Azotobacterchroococcum)解钾菌01和解钾菌02来源于香港浸会大学生物系(Bacillusmucilaginous)酵母菌03来源于香港浸会大学生物系(Candidiasis yeast)酵母菌04来源于香港浸会大学生物系(Candidiasis yeast)三、制备过程I.内芯的制备(一)磷矿粉的预处理1.破碎经破碎机处理后，磷矿石粒径小于1厘米。
2.烘干经烘干机干燥后，磷矿水分含量为2.7％。
3.粉碎经球磨机磨出的粉料细度达到200目。
(二)酵母菌01和酵母菌02的发酵方法(见附图1)将淀粉与水按1∶3的比例加入到搅拌罐中混合，水温为37℃，然后将混合物经第一溶浆泵泵入酵母菌01和酵母菌02发酵罐中。发酵温度为30℃，发酵时间48小时(pH达到4.0)，发酵时补入空气以补充氧气。
发酵完毕后，将酵母菌01和酵母菌02发酵液经由第二溶浆泵泵入混合罐中，在8小时内全部用完。
(三)造芯工艺(见附图2)将磷矿粉与淀粉按1∶7的比例混匀得到干粉混合料，加入造粒机中进行造粒。加入造粒机中的干粉混合料为95.7％，喷入的菌液干重为4.3％。在此所生产的芯粒直径在0.5-1.0mm之间。将过小的颗粒重新返回造粒机中重新造粒，大的颗粒重新加工成内芯粉料。
II.中层工艺(一)中层粉料预处理工艺在本实施例中，采用煤矸石作为中层主要原料。
1.煤矸石的破碎经破碎机破碎后，煤矸石粒径小于1厘米。
2.烘干经过回转筒式烘干机干燥，干燥后物料水分为4.7％。
3.粉料加工经粉磨机处理后，粉料细度达到200目。
(二)酵母菌03和酵母菌04的发酵方法(见附图3)在搅拌罐中将淀粉与水按1∶3的比例均匀混合，然后用溶浆泵泵入酵母菌03和酵母菌04发酵罐中。在发酵过程中温度控制在30-35℃，并用气泵从发酵罐底部补入适量空气，使之处于半厌氧状态。经过48小时发酵后(pH为3.8)，将发酵液泵入混菌罐中与固氮菌01、固氮菌02混合，备用。
(三)中层造粒工艺流程(见附图4)经过中层造粒工序，得到粒径在1.0-3.5mm之间的初级产品。
III.一级烘干工序(见图)
分选后的小颗粒返回造粒机中重新造粒，大颗粒则返回中层原料烘干机，重新粉磨成中层粉料。烘干温度为65℃。烘干损坏率为0.33％。
IV.挂外膜工艺流程(见附图5)在本实施例中，该工序选用滑石粉作为原料，每吨生物肥料成品用量为20公斤。挂膜厚度为100-200μm之间。
V.二级烘干工序及冷却进气温度为115℃，烘干温度为65℃。烘干时间6分钟。本工序采用自然空气进行冷却，冷却时间15分钟。
VI.称量包装将冷却的产品经过称量(25或50公斤/包)后，用编制袋包装封口，入库。
实施例2根据与实施例1基本相同的方法，但是在造芯工艺中使磷矿粉与淀粉按1∶9的比例混匀，进行该过程。
实施例3根据与实施例1基本相同的方法，但是在造芯工艺中使磷矿粉与淀粉按1∶4的比例混匀，进行该过程。
对根据实施例1-3制备的本发明的有机生物肥的组成进行测定，结果列于表1中表1根据实施例1-3制备的有机生物肥的组成样品有机物CN P K(％)(％) (％) (mg/kg)(mg/kg)A1(粉末) 83.069.3 5.5 3404 916A2(粉末) 81.670.5 5.7 1587 861A3(粉末) 85.168.8 5.7 7558 915
表1根据实施例1-3制备的有机生物肥的组成(续)Cd Cr Cu Ni Pb Zn Hg As样品 (mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(μg/kg)(mg/kg)A1(粉末) 0.912.5 46.3 25.8 2.3 42.435.30.0A2(粉末) 0.72.525.3 11.2 1.2 28.53.4 2.2A3(粉末) 0.62.024.6 7.30.9 35.026.80.0A1根据实施例1制备的有机生物肥A2根据实施例2制备的有机生物肥A3根据实施例3制备的有机生物肥根据本发明的有机生物肥应用效果一、将根据本发明的有机生物肥施用于马铃薯试验地，施用方法总结于表2中，施用效果总结于表3中表2马铃薯试验地施用本发明的有机生物肥的方法施肥方法对照组 施基肥400kg复合肥/ha+5625kg鸡粪/ha+675kg磷肥/ha+450氯化钾肥/ha追肥在第一次施肥后28天、35天、42天、50天共约追施165kg复合肥/ha处理组 基肥488kg本发明的有机生物肥/ha+5625kg鸡粪/ha+675kg磷肥/ha+450氯化钾肥/ha追肥在第一次施肥后28天、35天、42天、50天共约追施165kg复合肥/ha
表3施用本发明的有机生物肥后马铃薯的产量
由上表看出1.本发明的有机生物肥在马铃薯种植时施用效果显著，单重显著增加2.与传统肥料一样，可以给作物提供充足的养分3.本发明的有机生物肥能够不断地分解出养分提供给作物，肥效利用率比传统化学肥料高，有利于环境保护。
二.本发明的生物肥在菜芯上的肥效试验1.材料与方法处理1基肥施猪粪1000kg/亩，追肥淋施尿素1次，用量为3kg/亩。
处理2不施基肥，追肥淋施尿素1次(第一次3kg/亩，第二次3kg/亩，第三次3kg/亩)。
处理3基肥施本发明的有机生物肥80kg/亩，追肥淋施尿素1次，用量为3kg/亩。
施用本发明的有机生物肥后的效果总结于下表中表4施用本发明的有机生物肥对菜芯产量的影响
表5不同处理对采收期菜芯干样营养含量的影响
表6不同的处理对土壤养分和pH的影响
由上表可出在菜芯的各种处理中，植株内N、P、K和维生素C的含量无显著差异。用本发明的有机生物肥处理后，植株内硝酸盐含量比其他的处理方法低，由此可见，本发明的有机生物肥可降低植株内硝酸盐含量，从而提高菜芯质量。
三、本发明的有机生物肥的组成及作物施用后的效果为了证明本发明的有机生物肥的效果，对根据实施例1的方法，采用各种成分比例的原料制备的本发明的有机生物肥进行了试验，将所得结果总结于下面I.内层占生物肥总重的比例约为10％，中层占生物肥总重量的88％，外层占2％。生物肥颗粒直径为约3.5mm。
内层 中层实施例号解磷菌01∶解磷菌02磷矿粉∶淀粉 有机质含量 固氮菌01∶固氮菌02 使用后解K菌01∶解K菌02作物生长状况S-01 1∶1 1∶130％1∶1 正常S-02 1∶1 1∶145％1∶3 正常S-03 1∶1 1∶160％1∶5 正常S-04 1∶1 1∶330％1∶1 正常S-05 1∶1 1∶345％1∶3 正常S-06 1∶1 1∶360％1∶5 正常S-07 1∶1 1∶530％1∶1 正常S-08 1∶1 1∶545％1∶3 正常S-09 1∶1 1∶560％1∶5 正常S-10 1∶5 1∶130％1∶1 正常S-11 1∶5 1∶145％1∶3 正常S-12 1∶5 1∶160％1∶5 正常S-13 1∶5 1∶330％1∶1 正常S-14 1∶5 1∶345％1∶3 正常S-15 1∶5 1∶360％1∶5 正常S-16 1∶5 1∶530％1∶1 正常S-17 1∶5 1∶545％1∶3 正常S-18 1∶5 1∶560％ 1∶5 正常S-19 1∶10 1∶130％ 1∶1 正常S-20 1∶10 1∶145％ 1∶3 正常S-21 1∶10 1∶160％ 1∶5 正常S-22 1∶10 1∶330％ 1∶1 正常S-23 1∶10 1∶345％ 1∶3 正常S-24 1∶10 1∶360％ 1∶5 正常S-25 1∶10 1∶530％ 1∶1 正常S-26 1∶10 1∶545％ 1∶3 正常S-27 1∶10 1∶560％ 1∶5 正常II.内层占生物肥总重的比例约为10％，中层占生物肥总重量的85％，外层占5％。生物肥颗粒直径为约3.5mm内层 中层实施例号 解磷菌01∶解磷菌02 使用后磷矿粉∶淀粉 有机质含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02 作物生长状况S-28 1∶11∶1 30％1∶1正常S-29 1∶11∶1 45％1∶3正常S-30 1∶11∶1 60％1∶5正常S-31 1∶11∶3 30％1∶1正常S-32 1∶11∶3 45％1∶3正常S-33 1∶11∶3 60％1∶5正常S-34 1∶11∶5 30％1∶1正常S-35 1∶11∶5 45％1∶3正常S-36 1∶11∶5 60％1∶5正常S-37 1∶51∶1 30％1∶1正常S-38 1∶51∶1 45％1∶3正常S-39 1∶51∶1 60％1∶5正常S-40 1∶51∶3 30％1∶1正常S-41 1∶51∶3 45％1∶3正常S-42 1∶51∶3 60％1∶5正常S-43 1∶51∶5 30％1∶1正常S-44 1∶51∶5 45％1∶3正常S-45 1∶51∶5 60％1∶5正常S-46 1∶10 1∶1 30％1∶1正常S-47 1∶10 1∶1 45％1∶3正常S-48 1∶10 1∶1 60％1∶5正常S-49 1∶10 1∶3 30％1∶1正常S-50 1∶10 1∶3 45％1∶3正常S-51 1∶10 1∶3 60％1∶5正常S-52 1∶10 1∶5 30％1∶1正常S-53 1∶10 1∶5 45％1∶3正常S-54 1∶10 1∶5 60％1∶5正常III.内层占生物肥总重的比例约为20％，中层占生物肥总重量的78％，外层占2％。生物肥颗粒直径为约3.5mm。
内层 中层实施例号解磷菌01∶解磷菌02 使用后磷矿粉∶淀粉有机质含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02 作物生长状况S-55 1∶11∶130％ 1∶1 正常S-56 1∶11∶145％ 1∶3 正常S-57 1∶11∶160％ 1∶5 正常S-58 1∶11∶330％ 1∶1 正常S-59 1∶11∶345％ 1∶3 正常S-60 1∶11∶360％ 1∶5 正常S-61 1∶11∶530％ 1∶1 正常S-62 1∶11∶545％ 1∶3 正常S-63 1∶11∶560％ 1∶5 正常S-64 1∶51∶130％ 1∶1 正常S-65 1∶51∶145％ 1∶3 正常S-66 1∶51∶160％ 1∶5 正常S-67 1∶51∶330％ 1∶1 正常S-68 1∶51∶345％ 1∶3 正常S-69 1∶51∶360％ 1∶5 正常S-70 1∶51∶530％ 1∶1 正常S-71 1∶51∶545％ 1∶3 正常S-72 1∶51∶560％ 1∶5 正常S-73 1∶101∶130％ 1∶1 正常S-74 1∶101∶145％ 1∶3 正常S-75 1∶101∶160％ 1∶5 正常S-76 1∶101∶330％ 1∶1 正常S-77 1∶101∶345％ 1∶3 正常S-78 1∶101∶360％ 1∶5 正常S-79 1∶101∶530％ 1∶1 正常S-80 1∶101∶545％ 1∶3 正常S-81 1∶101∶560％ 1∶5 正常IV.内层占生物肥总重的比例约为20％，中层占生物肥总重量的75％，外层占5％。生物肥颗粒直径为约3.5mm。
内层 中层实施例号 解磷菌01∶解磷菌02使用后磷矿粉∶淀粉 有机质含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02 作物生长状况S-82 1∶1 1∶1 30％ 1∶1 正常S-83 1∶1 1∶1 45％ 1∶3 正常S-84 1∶1 1∶1 60％ 1∶5 正常S-85 1∶1 1∶3 30％ 1∶1 正常S-86 1∶1 1∶3 45％ 1∶3 正常S-87 1∶1 1∶3 60％ 1∶5 正常S-88 1∶1 1∶5 30％ 1∶1 正常S-89 1∶1 1∶5 45％ 1∶3 正常S-90 1∶1 1∶5 60％ 1∶5 正常S-91 1∶5 1∶1 30％ 1∶1 正常S-92 1∶5 1∶1 45％ 1∶3 正常S-93 1∶5 1∶1 60％ 1∶5 正常S-94 1∶5 1∶3 30％ 1∶1 正常S-95 1∶5 1∶3 45％ 1∶3 正常S-96 1∶5 1∶3 60％ 1∶5 正常S-97 1∶5 1∶5 30％ 1∶1 正常S-98 1∶5 1∶5 45％ 1∶3 正常S-99 1∶5 1∶5 60％ 1∶5 正常S-100 1∶10 1∶1 30％ 1∶1 正常S-101 1∶10 1∶1 45％ 1∶3 正常S-102 1∶10 1∶1 60％ 1∶5 正常S-103 1∶10 1∶3 30％ 1∶1 正常S-104 1∶10 1∶3 45％ 1∶3 正常S-105 1∶10 1∶3 60％ 1∶5 正常S-106 1∶10 1∶5 30％ 1∶1 正常S-107 1∶10 1∶5 45％ 1∶3 正常S-108 1∶10 1∶5 60％ 1∶5 正常V.内层占生物肥总重的比例约为30％，中层占生物肥总重量的68％，外层占2％。生物肥颗粒直径为约3.5mm。
内层 中层实施例号 解磷菌01∶解磷菌02 使用后磷矿粉∶淀粉 有机质含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02作物生长状况S-109 1∶1 1∶130％ 1∶1 正常S-110 1∶1 1∶145％ 1∶3 正常S-111 1∶1 1∶160％ 1∶5 正常S-112 1∶1 1∶330％ 1∶1 正常S-113 1∶1 1∶345％ 1∶3 正常S-114 1∶1 1∶360％ 1∶5 正常S-115 1∶1 1∶530％ 1∶1 正常S-116 1∶1 1∶545％ 1∶3 正常S-117 1∶1 1∶560％ 1∶5 正常S-118 1∶5 1∶130％ 1∶1 正常S-119 1∶5 1∶145％ 1∶3 正常S-120 1∶5 1∶160％ 1∶5 正常S-121 1∶5 1∶330％ 1∶1 正常S-122 1∶5 1∶345％ 1∶3 正常S-123 1∶5 1∶360％ 1∶5 正常S-124 1∶5 1∶530％ 1∶1 正常S-125 1∶5 1∶545％ 1∶3 正常S-126 1∶5 1∶560％ 1∶5 正常S-127 1∶10 1∶130％ 1∶1 正常S-128 1∶10 1∶145％ 1∶3 正常S-129 1∶10 1∶160％ 1∶5 正常S-130 1∶10 1∶330％ 1∶1 正常S-131 1∶10 1∶345％ 1∶3 正常S-132 1∶10 1∶360％ 1∶5 正常S-133 1∶10 1∶530％ 1∶1 正常S-134 1∶10 1∶545％ 1∶3 正常S-135 1∶10 1∶560％ 1∶5 正常VI.内层占生物肥总重的比例约为30％，中层占生物肥总重量的65％，外层占5％。生物肥颗粒直径为约3.5mm。
内层 中层实施例号解磷菌01∶解磷菌02 使用后磷矿粉∶淀粉 有机质含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02 作物生长状况S-136 1∶1 1∶1 30％1∶1正常S-137 1∶1 1∶1 45％1∶3正常S-138 1∶1 1∶1 60％1∶5正常S-139 1∶1 1∶3 30％1∶1正常S-140 1∶1 1∶3 45％1∶3正常S-141 1∶1 1∶3 60％1∶5正常S-142 1∶1 1∶5 30％1∶1正常S-143 1∶1 1∶5 45％1∶3正常S-144 1∶1 1∶5 60％1∶5正常S-145 1∶5 1∶1 30％1∶1正常S-146 1∶5 1∶1 45％1∶3正常S-147 1∶5 1∶1 60％1∶5正常S-148 1∶5 1∶3 30％1∶1正常S-149 1∶5 1∶3 45％1∶3正常S-150 1∶5 1∶3 60％1∶5正常S-151 1∶5 1∶5 30％1∶1正常S-152 1∶5 1∶5 45％1∶3正常S-153 1∶5 1∶5 60％1∶5正常S-154 1∶10 1∶1 30％1∶1正常S-155 1∶10 1∶1 45％1∶3正常S-156 1∶10 1∶1 60％1∶5正常S-157 1∶10 1∶3 30％1∶1正常S-158 1∶10 1∶3 45％1∶3正常S-159 1∶10 1∶3 60％1∶5正常S-160 1∶10 1∶5 30％1∶1正常S-161 1∶10 1∶5 45％1∶3正常S-162 1∶10 1∶5 60％1∶5正常在酸性土壤中，采用本发明的有机生物肥处理后，土壤中的水解氮及有机物比种植前增加，表明本发明的有机生物肥具有较好的供氮能力和较好的保持土壤结构的能力。
其中的解钾微生物分解固定态钾，由此将其转化为植物能吸收的钾，在肥料中所含的微生物菌群旺盛的代谢活动中，给植物提供了各种足够的营养成分及多种微量元素养分，从而使得植物更强壮，品质得到提高。
本发明的有机生物肥不含有化肥成分，但是具有很高的供肥能力，并具有改良土壤、保护生态环境等多种综合作用。本发明的有机生物肥的多种独特功能说明，该有机生物肥作为农作物的主要肥料，与其他微生物肥料有本质的区别。
申请人所作的试验显示，当将本发明的有机生物肥施入土壤后，该肥料中所含的微生物即开始增殖，随着微生物繁殖的逐渐加快，其制造的营养成分越来越多，其优势也显而易见，即本发明的有机生物肥可以满足植物生长的需要，而同时又不因过度繁殖造成植物徒长和环境污染。
尽管已经通过优选的实施例对本发明进行了描述，但是可以理解，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下，还可以进行许多修改和变化，所有此类修改和改变均理解为包括在本申请的权利要求范围内。
权利要求
1.一种有机生物肥，该有机生物肥含有作为活性物质的微生物，并呈三层结构，其中内层含有磷矿粉、淀粉、解磷菌01、解磷菌02、解钾菌01、解钾菌02及酵母菌01、酵母菌02，中层含有固氮菌01、固氮菌02、酵母菌03、酵母菌04及载体，外层为衣膜层，主要为滑石粉或高岭土，以生物肥总重计，内层占10-30％，其中磷矿粉为7-27％，余量为解磷菌、解钾菌及酵母菌干物质；中层占68-88％，其中有机质为30-60％，另外还含有固氮菌及酵母菌干物质，外层占2-5％。
2.权利要求1的有机生物肥，其中所述载体选自煤矸石、风化煤、洗煤泥、制糖滤泥、工业糟碴、草碳土等任何一种或几种的混合物。
3.权利要求1或2的有机生物肥，其中内层中解磷菌01与解磷菌02的比例、解钾菌01与解钾菌02的比例以及酵母菌01与酵母菌02的比例独立为1∶1-1∶5，中层中固氮菌01与固氮菌02的比例以及酵母菌01与酵母菌02的比例独立为1∶1-1∶5。
4.权利要求1或2的有机生物肥，其中以生物肥计，内层解磷菌01和解磷菌02的总量、解钾菌01和解钾菌02的总量以及酵母菌01和酵母菌02的总量独立为0.5-2.5亿个/克干重，中层中固氮菌01和固氮菌02的总量以及酵母菌01和酵母菌02的总量独立为0.5-2.5亿个/克干重。
5.权利要求1-4中任何一项的有机生物肥的制备方法，该方法包括下列制备内芯、中层和外层的步骤a.将磷矿粉与淀粉以1∶1-1∶10(重量比)的比例混合，加入造粒机中造粒；喷入预先发酵的菌液，调节喷菌液的速度，使喷入造粒机的量能够满足造粒的需要，其中菌液发酵条件发酵温度为15-42℃，时间为36-72小时，测定发酵液pH值至3.0-5.0；b.将载体与淀粉以10∶1-20∶1的比例混合，再加入芯料，中层粉芯料＝3∶1-4∶1，加至造粒机中造粒；喷入预先发酵的菌液，调节喷菌液的速度，其中菌液发酵条件与内层发酵条件基本相同；c.将滑石粉与水混合成浆液，喷向烘干的颗粒进行挂膜。
6.权利要求5的方法，其中所述载体选自煤矸石、风化煤、洗煤泥、制糖滤泥、工业糟碴、草碳土等任何一种或几种的混合物。
7.权利要求5或6的方法，其中制备内层时的发酵温度为28-32℃。
8.权利要求5或6的方法，其中制备内层时的发酵时间和制备中层时的发酵时间独立为40-48小时。
9.权利要求5或6的方法，其中内层发酵液的最终pH值和中层发酵液的最终pH值独立为3.9-4.2。
10.权利要求5或6的方法，其中挂膜厚度为不低于100μm。
11.制备权利要求1的有机生物肥的设备，包括粉碎机、造粒机、烘干设备、发酵设备、挂膜机、冷却机。
12.权利要求11的设备，其中粉碎机可选自球磨机和R磨。
13.权利要求11的设备，其中造粒机为圆盘造粒机。
14.权利要求11的设备，其中发酵设备采用普通钢板制成并经防酸处理。
15.权利要求11的设备，其中挂膜机为回转式圆筒机。
16.权利要求11的设备，其中冷却机一般采用鼓风或引风冷却，介质为自然空气。
全文摘要
本发明涉及有机生物肥，更具体地讲，本发明涉及一种含有多种微生物等活性物质的有机生物肥及其制备方法和用于该制备方法的设备，该有机生物肥可以减少土壤和产品中的硝酸盐含量并净化土壤。
文档编号C12N1/16GK1454875SQ0211892
公开日2003年11月12日 申请日期2002年4月30日 优先权日2002年4月30日
发明者庄加宁, 张桂宗, 吴胜春, 黄铭洪 申请人:香港浸会大学, 威马资源有限公司