一种畜禽粪便加工生物有机菌肥的制作方法

文档序号:15263819发布日期:2018-08-24 22:32阅读:321来源:国知局

本发明属于农业肥料技术领域,尤其涉及一种畜禽粪便加工生物有机菌肥及加工方法。



背景技术:

肥料是指提供植物必需的营养元素,改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质,是农业生产的物质基础之一。主要包括磷酸铵类肥料、大量元素水溶性肥料、中量元素肥料、生物肥料、有机肥料、多维场能浓缩有机肥等。有机肥料包括有机氮肥、合成有机氮肥等。中国习惯使用的有人畜禽粪尿、绿肥、厩肥、堆肥、沤肥和沼气肥等。有机无机肥料即半有机肥料,是有机肥料与无机肥料通过机械混合或化学反应而成的肥料。然而,现有肥料施用,容易导致土壤结构破坏,有机质含量下降,肥效短等不良现象;同时机肥在发酵过程中氨气挥发严重,令氮素养分流失,肥效也不高。

微生物菌肥是一种在有机物中加入合理配比的有益微生物,如各类有益的霉菌、固氮菌、磷细菌和钾细菌等制备而成的新型绿色肥料,是目前国内外肥料发展方向之一。

90年代初,我国投入对生物菌肥的研究和工厂化规模生产,并向商品化和标准化方向发展。目前市场上出现的一些生物菌肥对作物的增产和提高产品质量上起到了明显的效果。

目前我国微生物菌肥的研究尚且存在很多不足之处,如有些产品的有效成分含量相对还比较低,微生物种群不稳定,品种容易退化、繁衍系数不高,颗粒强度较低等,在长期的保存和运输过程中容易出现破碎和变质等问题。目前有关微生物菌肥的研究资料大多是关于肥效验证的,而作为提高微生物菌肥质量和产量化生产的关键步骤,即微生物菌肥的研制工艺流程方面的报道非常少,而且很笼统,没有生产价值,难以实现工厂化规模生产和产业化应用。

综上所述,现有技术存在的问题是:现有肥料施用,容易导致土壤结构破坏,肥效短等不良现象;同时有机肥在发酵过程中氨气挥发严重,令氮素养分流失,肥效也不高;没有结合一些废弃物进行重利用,解决环保问题。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种畜禽粪便加工生物有机菌肥及加工方法。

本发明是这样实现的,一种畜禽粪便加工生物有机菌肥,组份按质量份由炉灰10-17份、沸石粉5-10份、氯化钙7-10份、农作物废弃物25-55份、腐植酸7-12份、植物蛋白7-14份、淀粉糖渣5-15份、畜禽粪便30-60份、微生物菌10-20份、植物活化酶5-10份、rw发酵菌剂5-8份、硫酸钾10-12份、磷酸一铵5-8份、尿素5-8份、硫酸铵2-4份、碳酸氢铵5-10份、硫酸钙2-3份、硼酸钠1-2份、硫酸铜0.1-1份、硫酸镁0.1-1份、硫酸亚铁0.1-1份、钼酸铵0.2-0.5份、硫酸锌0.2-0.5份、棉籽饼粉1-5份、生物菌肥料3-5份及茶叶粉1-2份组成。

进一步,所述淀粉糖渣的细度为50目。

进一步,所述生物菌肥料由固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌组成混合物,所述固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌的数量比为4:(1-3):1:1:1;所述固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌的生物活菌总数大于或等于3×1010cfu/g;所述茶叶粉,茶多酚含量30-35%,铁含量2-3%,目数100-120目。

本发明的另一目的在于提供一种畜禽粪便加工生物有机菌肥的加工方法包括以下步骤:

步骤一,原料预处理;

将农作物废弃物、腐植酸以及畜禽粪便粉碎混合,用氢氧化钙调节混合物ph在6.5-8.0之间;并与硫酸钾、磷酸一铵、尿素、硫酸铵、碳酸氢铵、硫酸钙、硼酸钠,硫酸铜,硫酸镁,硫酸亚铁,钼酸铵,硫酸锌、棉籽饼粉及茶叶粉混合;得混合原料;

步骤二,初发酵;

往混合原料中加入沸石粉和氯化钙,其中畜禽粪便、沸石粉、氯化钙三者的重量配比为100:3:3,并加入rw发酵菌剂,搅拌混合均匀后在温度为60-70℃条件下发酵10天;得初发酵物料;

步骤三,终发酵;

往发酵物料中加入植物蛋白、淀粉、植物活化酶以及200目的粉状炉灰,炉灰的添加量为初发酵物料总重量的23%,加热到65℃,然后加入微生物菌,混合发酵,同时添加生物菌肥料;4-5天发酵完成,制得发酵有机肥;

步骤四,成品;

将有机肥在35℃-45℃干燥无光的环境下进行干燥,然后通过机械制成颗粒状有机菌肥。

进一步,所述农作物废弃物为农作物秸秆以及农作物深加工肥料组成;

所述畜禽粪便由牛粪、猪粪、鸡粪中的一种或多种;

所述微生物菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、木霉菌(均购于市场)混合组成,且混合比例为1:1:1.2。

进一步,所述在终发酵工序中加入的粉状炉灰为生物质发电厂的炉灰。

进一步,生物菌肥料的配制方法包括:

将固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌利用接种环在无菌操作下分别接入到灭菌后的通用培养基中,恒温摇床培养,分别制备得到种子液;

二级扩大培养液的制备:

将制备的种子液分别按体积比为2%的接种量共同接入到灭菌后的通用培养基中,恒温摇床培养,制备得到二级扩大培养液;

发酵培养:

将制备的二级扩大培养液按体积比为2%的接种量接入到装有通用培养基的发酵罐中,发酵培养,发酵完全后按质量比为8%加入脱脂奶粉作为保护剂,温室中发酵2-3天,每天倒翻1次,再堆放1-4天;制备成冻干粉,即得。

进一步,所述的通用培养基,组份质量比例为:硫酸铵0.5份、葡萄糖1份、磷酸二氢钾0.2份、硫酸镁0.05份、蛋白胨0.1份、酵母粉0.5份、硫酸亚铁0.01份及淀粉5份。

进一步,通用培养基的灭菌方法为:120℃灭菌15分钟。

进一步,恒温摇床培养的条件为:28℃恒温摇床150转/分钟;培养18h;

发酵培养的条件为:38℃,200转/分钟,恒温培养18小时。

本发明的优点及积极效果为:本发明由于加入时间在发酵尾声,不仅起到吸湿,降低水分含量作用,而且有效规避因炉灰碱性强而导致氨气挥发,防止氮素养分的流失,避免降低总养分;此外,200目以上的炉灰能有效包裹发酵物料并填充发酵物料之间的间隙,也能抑制氨气挥发,同时创造了无氧和湿度低的环境,起到抑制发酵、终止了发酵反应的作用,从而有效防止因发酵过度而导致有机质无机化;本发明具有促进植物生长,提高植物抗病能力,降低化学产品的使用量,改善土壤结构的作用,且成本低,使用方便,有利于大范围的推广。

本发明的生物菌种有着更长的存活时间,更好的固氮效果。

本发明运用了微生物生态学、土壤学以及土壤养分与植物互作原理,以培养基为介质,通过菌种活化、上罐发酵、冷冻干燥的过程制备的,是物理和化学手段的经典组合。土壤肥料学的经典理论表明:土壤微生物菌肥不仅仅是高级的肥料,又是土壤的改良剂,一旦施入土壤中,微生物就利用土壤中的有机质、腐殖质等物质进行吸附、定殖,使这些物质转化为可被植物利用的氨基酸和蛋白质等养分,不仅可以减少化肥的使用量,还能大大提高土壤已施化肥的利用率。

本发明菌种购于市场,利用菌株的特异性和产酶特性,进行复配,以通用培养基为介质进行扩大培养,进行发酵罐的通氧混合发酵,后制备成菌粉,灌根施入土壤中,能改善土壤环境、促进植株生长、增加植株抗性,使作物增产增收。这种菌粉型的微生物复合菌肥的生物活菌总数≥3×1010cfu/g,可以在密封的环境中,±20℃环境温度中保持12个月不变质,是一种极好的作物水溶性的微生物菌肥,具有廉价环保的特性。

本发明得到植物生长的根际环境中的微生物菌群,对植物的生长发育、致病、抗逆和有效成分的生成均起着重要的作用,从而利用外源添加植物促生菌和伴生菌来改善根系土壤的微环境,并且制成微生物菌肥施入土壤中;

本发明微生物菌肥能够改良土壤的理化性质,提高土壤中有效菌的含量、提高土壤有机质的分解、提高土壤有效养分的释放,最终实现逐年减少化肥、农药的使用量。

本发明的微生物菌肥能够提高植物的代谢能力,促进植物的根系生长,使其发达,提高植株可溶性糖和叶绿素的含量,增强植物的抗逆性能,。

本发明的微生物菌肥能够改善植物的品质,无化学污染,且可以提高产量20%,。

本发明微生物菌肥制备工艺简单,各复配菌在同一培养基上混合发酵培养即得,各菌株间无拮抗作用,无需使用多种培养基分别培养,简化了生产工艺,降低了生产成本,便于实现工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的畜禽粪便加工生物有机菌肥方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明实施例提供的畜禽粪便加工生物有机菌肥,组份按质量份由炉灰10-17份、沸石粉5-10份、氯化钙7-10份、农作物废弃物25-55份、腐植酸7-12份、植物蛋白7-14份、淀粉糖渣5-15份、畜禽粪便30-60份、微生物菌10-20份、植物活化酶5-10份、rw发酵菌剂5-8份、硫酸钾10-12份、磷酸一铵5-8份、尿素5-8份、硫酸铵2-4份、碳酸氢铵5-10份、硫酸钙2-3份、硼酸钠1-2份、硫酸铜0.1-1份、硫酸镁0.1-1份、硫酸亚铁0.1-1份、钼酸铵0.2-0.5份、硫酸锌0.2-0.5份、棉籽饼粉1-5份、生物菌肥料3-5份及茶叶粉1-2份组成。

所述淀粉糖渣的细度为50目。

所述生物菌肥料由固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌组成混合物,所述固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌的数量比为4:(1-3):1:1:1;所述固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌的生物活菌总数大于或等于3×1010cfu/g;所述茶叶粉,茶多酚含量30-35%,铁含量2-3%,目数100-120目。

如图1,本发明实施例提供的畜禽粪便加工生物有机菌肥的加工方法包括以下步骤:

s101:原料预处理;将农作物废弃物、腐植酸以及畜禽粪便粉碎混合,用氢氧化钙调节混合物ph在6.5-8.0之间;并与硫酸钾、磷酸一铵、尿素、硫酸铵、碳酸氢铵、硫酸钙、硼酸钠,硫酸铜,硫酸镁,硫酸亚铁,钼酸铵,硫酸锌、棉籽饼粉及茶叶粉混合;得混合原料;

s102:初发酵;往混合原料中加入沸石粉和氯化钙,其中畜禽粪便、沸石粉、氯化钙三者的重量配比为100:3:3,并加入rw发酵菌剂,搅拌混合均匀后在温度为60-70℃条件下发酵10天;得初发酵物料;

s103:终发酵;往发酵物料中加入植物蛋白、淀粉、植物活化酶以及200目的粉状炉灰,炉灰的添加量为初发酵物料总重量的23%,加热到65℃,然后加入微生物菌,混合发酵,同时添加生物菌肥料;4-5天发酵完成,制得发酵有机肥;

s104:成品;将有机肥在35℃-45℃干燥无光的环境下进行干燥,然后通过机械制成颗粒状有机菌肥。

所述农作物废弃物为农作物秸秆以及农作物深加工肥料组成;

所述畜禽粪便由牛粪、猪粪、鸡粪中的一种或多种;

所述微生物菌由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、木霉菌(均购于市场)混合组成,且混合比例为1:1:1.2。

所述在终发酵工序中加入的粉状炉灰为生物质发电厂的炉灰。

生物菌肥料的配制方法包括:

将固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌利用接种环在无菌操作下分别接入到灭菌后的通用培养基中,恒温摇床培养,分别制备得到种子液;

二级扩大培养液的制备:

将制备的种子液分别按体积比为2%的接种量共同接入到灭菌后的通用培养基中,恒温摇床培养,制备得到二级扩大培养液;

发酵培养:

将制备的二级扩大培养液按体积比为2%的接种量接入到装有通用培养基的发酵罐中,发酵培养,发酵完全后按质量比为8%加入脱脂奶粉作为保护剂,温室中发酵2-3天,每天倒翻1次,再堆放1-4天;制备成冻干粉,即得。

所述的通用培养基,组份质量比例为:硫酸铵0.5份、葡萄糖1份、磷酸二氢钾0.2份、硫酸镁0.05份、蛋白胨0.1份、酵母粉0.5份、硫酸亚铁0.01份及淀粉5份。

通用培养基的灭菌方法为:120℃灭菌15分钟。

恒温摇床培养的条件为:28℃恒温摇床150转/分钟;培养18h;

发酵培养的条件为:38℃,200转/分钟,恒温培养18小时。

本发明固氮菌、硅酸盐菌、蜡样芽孢杆菌、嗜热链球菌、胶冻样芽胞杆菌来自市购。

实施例1

本发明实施例提供的畜禽粪便加工生物有机菌肥,组份按质量份由炉灰10份、沸石粉5份、氯化钙7份、农作物废弃物25份、腐植酸7份、植物蛋白7份、淀粉糖渣5-15份、畜禽粪便30-60份、微生物菌10-20份、植物活化酶5-10份、rw发酵菌剂5-8份、硫酸钾10-12份、磷酸一铵5-8份、尿素5-8份、硫酸铵2-4份、碳酸氢铵5-10份、硫酸钙2-3份、硼酸钠1-2份、硫酸铜0.1-1份、硫酸镁0.1-1份、硫酸亚铁0.1-1份、钼酸铵0.2-0.5份、硫酸锌0.2-0.5份、棉籽饼粉1-5份、生物菌肥料3-5份及茶叶粉1-2份组成

实施例2

本发明实施例提供的畜禽粪便加工生物有机菌肥,组份按质量份由炉灰13份、沸石粉8份、氯化钙8份、农作物废弃物35份、腐植酸10份、植物蛋白10份、淀粉糖渣5-15份、畜禽粪便30-60份、微生物菌10-20份、植物活化酶5-10份、rw发酵菌剂5-8份、硫酸钾10-12份、磷酸一铵5-8份、尿素5-8份、硫酸铵2-4份、碳酸氢铵5-10份、硫酸钙2-3份、硼酸钠1-2份、硫酸铜0.1-1份、硫酸镁0.1-1份、硫酸亚铁0.1-1份、钼酸铵0.2-0.5份、硫酸锌0.2-0.5份、棉籽饼粉1-5份、生物菌肥料3-5份及茶叶粉1-2份组成。

实施例3

本发明实施例提供的畜禽粪便加工生物有机菌肥,组份按质量份由炉灰17份、沸石粉10份、氯化钙10份、农作物废弃物55份、腐植酸12份、植物蛋白14份、淀粉糖渣5-15份、畜禽粪便30-60份、微生物菌10-20份、植物活化酶5-10份、rw发酵菌剂5-8份、硫酸钾10-12份、磷酸一铵5-8份、尿素5-8份、硫酸铵2-4份、碳酸氢铵5-10份、硫酸钙2-3份、硼酸钠1-2份、硫酸铜0.1-1份、硫酸镁0.1-1份、硫酸亚铁0.1-1份、钼酸铵0.2-0.5份、硫酸锌0.2-0.5份、棉籽饼粉1-5份、生物菌肥料3-5份及茶叶粉1-2份组成

本发明提供的在终发酵工序中加入的粉状炉灰为生物质发电厂的炉灰。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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