活化有机干料及其制造方法与流程

本发明有关生物农产业使用的有机干料，且特别是有关一种可用于农作、养殖、畜牧等产业的活化有机干料及其制造方法。

背景技术：

农业长期使用化学农药及肥料，化学农药大幅减少土壤里的微生物菌种种类及数量，导致土壤贫瘠；化学肥料降低农作物抗病害力，病虫害增加则必须提高化学农药用量，造成恶性循环。另方面，大量未被农作物吸收的化学农药及肥料流入河川及海洋，污染环境生态，影响人类的健康及生存。

为了解决化学农药及肥料的种种问题，各国致力发展有机农业。现行有机农业制造有机肥料的方法主要是采用堆肥酦酵及高温加热等处理方式，配合微生物将有机废弃物(包含：稻梗、枝叶、禽畜粪便、家庭厨余等)转化为可被农作物吸收的有机基材。堆肥酦酵法需较大的土地面积，且处理时间长达30至60日，由于有机废弃物含水量高，容易滋生病虫、病菌及散发恶臭，不仅效率低且有污染环境及空气的问题。高温加热法所需时间约2日，且需使用燃料去除有机废弃物的水分，成本较高且容易流失所含养分。

现行有机农业肥料存有成本高、产量不稳定、及养分不足等问题，以致无法迟迟无法取代化学农药及肥料，而养殖业及畜牧业用的有机饲料亦有相同的问题。因此，如何解决现行有机农作、养殖及畜牧业的种种问题，即为发展本发明的主要目的。

技术实现要素：

为达上述目的，本发明提供一种活化有机干料，包含：纤维质、含钾及镁的矿物质以及复合芽孢杆菌，纤维质平均粒径介于0.1至10公厘，含钾及镁的矿物质占整体重量比介于1至10％，复合芽孢杆菌占整体重量比介于0.5至5％。

在一实施例，上述纤维质的材料包含米糠、粗糠、稻草秸杆、玉米秸杆及小麦秸杆的至少一种。

在一实施例，上述含钾及镁的矿物质包含氧化镁及氧化钾。

在一实施例，上述含钾及镁的矿物质进一步包含氧化钙、氧化磷、氧化铁、氧化硅及氧化铝的至少一种。

在一实施例，上述复合芽孢杆菌包含好氧芽孢杆菌及厌氧芽孢杆菌。

在一实施例，上述复合芽孢杆菌选自液化淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌及腊样芽孢杆菌的至少二种。

为达上述目的，本发明进一步提供一种活化有机干料的制造方法，包含：破碎农作剩余物形成平均粒径介于0.1至10公厘的纤维质；添加含钾及镁的矿物质及复合芽孢杆菌至纤维质，其中含钾及镁的矿物质占整体重量比介于1至10％，复合芽孢菌占整体重量比介于0.5至5％；以及混合含钾及镁的矿物质、复合芽孢杆菌及纤维质，形成活化有机干料。

在一实施例，使用破碎机于每分钟介于1800至3600转的转速破碎上述农作剩余物。

在一实施例，在摄氏20至30度混合上述含钾及镁的矿物质、上述复合芽孢杆菌及上述纤维质。

本发明使用高速破碎机破坏农作剩余物的组织形成小粒径的纤维质，混合含钾及镁的矿物质及复合芽孢杆菌所制造的活化有机干料，不使用化学药剂或高温处理农作剩余物，制造过程不产生二次污染，且能保留有机干料的养分，使用本发明的活化有机干料制成的有机肥料、饲料或垫料可有效促进动植物的生长及健康。

附图说明

图1为本发明的活化有机干料之制造方法的步骤流程图。

其中，附图标记说明如下：

s10,s11,s12步骤

具体实施方式

以下配合图式及组件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，使熟习本发明所属技术领域中的技术人员在研读本说明书后可据以实施本发明。

图1为本发明的活化有机干料之制造方法的步骤流程图。如图1所示，活化有机干料的制造方法包含下列步骤：步骤s10，破碎农作剩余物形成平均粒径介于0.1至10公厘的纤维质；步骤s11，添加含钾及镁的矿物质及复合芽孢杆菌至纤维质，其中含钾及镁的矿物质占整体重量比介于1至10％，例如1至5％、5至10％，复合芽孢菌占整体重量比介于0.5至5％，例如0.5至2.5％，2.5至5％；步骤s12，均匀混合含钾及镁的矿物质、复合芽孢杆菌及纤维质，即可形成活化有机干料。

在步骤s10，使用高速破碎机破碎例如但不限于是：米糠、粗糠、稻草秸杆、玉米秸杆及小麦秸杆的一种或数种农作剩余物的细胞壁，形成具有破碎表面的小粒径纤维质，以利混入含钾及镁矿物质及微生物将纤维质转化成农作物可吸收的低聚醣碳源。高速破碎机的转速介于1800至3600转/分钟，每小时的破碎量可达到1000公斤以上。微生物转化粒径过大(例如大于1公分)的纤维质为低聚醣所需时间较长，微生物不易附着于粒径过小(例如小于0.1公厘)的纤维质，经反复测试，微生物可有效附着且高效率转化纤维质的平均粒径例如：0.1至1公厘、1至5公厘、5至10公厘。

在步骤s11，制备含钾及镁及铁矿物质的材料，例如但不限于棕榈土、硅藻土，将其研磨及过筛形成平均粒径介于0.1至10公厘的颗粒。针对不同农作物所需的微量元素，含钾及镁的矿物质的成分除包含氧化镁(mgo)及氧化钾(k2o)，可进一步包含氧化钙(cao)、氧化磷(p2o5)、氧化铁(fe2o3)、氧化硅(sio2)及氧化铝(al2o3)等成分。

由于芽孢杆菌属(bacillus)的菌种在产生孢子的过程同时会产生抑制病原真菌的物质且其生长速率较真菌快，具有强大的抗病害能力，特定的芽孢杆菌还具有分解蛋白质、胺基酸、多醣等中大型有机分子的能力，可促进动植物吸收养分，近年来已被广泛运用在食品、饲料添加物、酵素、植物及养殖的病虫害防治剂等生物产业，本发明所使用的复合芽孢杆菌均可自中国台湾食品工业发展研究所(bcrc)购得。

复合芽孢杆菌包含好氧芽孢杆菌及厌氧芽孢杆菌，例如选自液化淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens，bcrc购买代码10267)、枯草芽孢杆菌(bacillussubtilissubsp.subtilis，bcrc购买代码10058)、腊样芽孢杆菌(bacillluscereus，bcrc购买代码10250)至少二种芽孢杆菌，其中液化淀粉芽孢杆菌可产生多种抗真菌物质及溶磷功能，有效治疗及预防多种真菌与细菌，快速分解有机废弃物分解，促进动植物发育与生长；枯草芽孢杆菌可产生多种维生素、有机酸、氨基酸、蛋白质分解酵素、醣类分解酵素、脂肪分解酵素，有效抑制病菌生长与有机废弃物的臭味，促进动植物吸收养分及抗病能力。

在一具体例，培养复合芽孢杆菌的步骤包含：破碎并混合新鲜蔬果、米糠等基底；调整基底的酸碱值介于4至5；将液化淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌及腊样芽孢杆菌加入基底，形成培养基；将培养基放置于酦酵设备，酦酵72小时以上；萃取经酦酵的培养基，即可获得复液态的芽孢杆菌。

在步骤s12，按全部活化有机干料的重量比，将0.5至5wt％的液态复合芽孢杆菌、1至10wt％含钾及镁的矿物质及纤维质加入搅拌机，常温下(摄氏20至30度)以20转/分钟均匀混合约30分钟即可形成活化有机干料。

本发明的有机活化干料的制造方法仅使用机械力物理性破碎农作剩余物的组织形成纤维质，藉由复合芽孢杆菌强大的分解养分、抑制病菌的能力，可提高动植物的抗病力，能提高养分吸收率，且不需长时间酦酵或使用化学溶剂或高温处理，进一步结合动植物所需微量元素的矿物质，可有效抑制虫害、吸附臭味及改良土壤，大幅降低有机干料的制造成本且不会产生二次污染。

依据上述制造方法，本发明的活化有机干料包含纤维质、含钾及镁的矿物质以及复合芽孢杆菌，其中纤维质平均粒径介于0.1至10公厘，矿物质占整体重量比介于1至10％，复合芽孢杆菌占整体重量比介于0.5至5％。

在本发明之活化有机干料，纤维质可转化成动植物所需低聚醣类养分，复合芽孢杆菌可将纤维质及矿物质转换成动植物容易吸收的必需养分，有效促进动植物的生长及抗病害能力。

本发明的活化有机干料的含水率不高于20wt％，可应用于有机肥料、有机饲料、或有机养殖垫料，于有机肥料的应用领域，不需破预先酦酵或干燥例如牛、猪、鸡等禽畜粪便等农牧废弃物、或蔬果、厨余、过期食品、下脚料等食材废弃物，仅需以高速破碎机先粗破再细破碎农牧废弃物或食材废弃物形成有机基质；依相等重量比(1：1)，使用搅拌机均匀混合活化有机干料及有机质至少30分钟，即可形成有机肥料。

综上所述，本发明使用高速破碎机破坏农作剩余物的组织形成小粒径的纤维质，混合矿物质及复合芽孢杆菌所制造的活化有机干料，不使用化学药剂或高温处理农作剩余物，保留有机干料的养分，不产生二次污染，且有效促进动植物生长及健康。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉本领域的技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，凡所属技术领域中具有此项专业知识者，在未脱离本发明所揭示的精神与技术原理下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的申请专利范围所涵盖。