一种动物粪尿发酵剂及改良盐碱地的生物有机肥

文档序号:24872626发布日期:2021-04-30 12:45阅读:188来源:国知局

本发明属于盐碱地改良技术领域,具体涉及一种动物粪尿发酵剂及改良盐碱地的生物有机肥。



背景技术:

盐碱土是各类盐化土、碱化土的统称。盐碱地中的高盐碱成分会对作物造成毒害,从而抑制作物的生长发育,缺苗、减产甚至枯死。

盐碱地生物改良的措施包括向盐碱土壤中施用有机肥料、微生物菌剂、种植耐盐碱植物等。生物改良具有脱盐率高、持久性高、稳定性高和环境友好的特点。

动物粪尿中含有大量的有机物,如果处理不当,动物粪尿会带来严重的环境污染问题。但是,动物粪尿经过微生物发酵可转化为有机肥料,将此种肥料施入盐碱地土壤能促进盐碱地向耕地的转变。这对于我国耕地面积的增加和农业的可持续发展意义重大。

因此,开发一种能将动物粪尿处理为有机肥料的微生物制剂,对于实现动物粪尿的资源化和改良盐碱地具有重要的意义。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种动物粪尿发酵剂及改良盐碱地的生物有机肥,对动物粪尿进行资源化处理,降低盐碱地的含盐量和ph值。

一方面,本发明提供一种动物粪尿发酵剂,其由灰绿曲霉、黄蓝状菌、粉红聚端孢菌、鼠李糖乳杆菌、酿酒酵母和巨大芽孢杆菌组成。

优选地,所述动物粪尿发酵剂由按重量计的所述灰绿曲霉10-15份、所述黄蓝状菌5-15份、所述粉红聚端孢菌1-10份、所述鼠李糖乳杆菌10-20份、所述酿酒酵母10-20份和所述巨大芽孢杆菌5-10份组成。

优选地,所述动物粪尿发酵剂由按重量计的所述灰绿曲霉10份、所述黄蓝状菌9份、所述粉红聚端孢菌1份、所述鼠李糖乳杆菌18份、所述酿酒酵母14份和所述巨大芽孢杆菌10份组成。

优选地,所述动物粪尿发酵剂由按重量计的所述灰绿曲霉12份、所述黄蓝状菌5份、所述粉红聚端孢菌10份、所述鼠李糖乳杆菌13份、所述酿酒酵母10份和所述巨大芽孢杆菌8份组成。

优选地,所述动物粪尿发酵剂由按重量计的所述灰绿曲霉13份、所述黄蓝状菌15份、所述粉红聚端孢菌6份、所述鼠李糖乳杆菌10份、所述酿酒酵母17份和所述巨大芽孢杆菌7份组成。

优选地,所述动物粪尿发酵剂由按重量计的所述灰绿曲霉15份、所述黄蓝状菌12份、所述粉红聚端孢菌8份、所述鼠李糖乳杆菌20份、所述酿酒酵母20份和所述巨大芽孢杆菌5份组成。

另一方面,本发明提供一种改良盐碱地的生物有机肥,其由上述的动物粪尿发酵剂、糖蜜和动物粪尿组成的原料制备而成。

优选地,所述生物有机肥的制备过程包括以下步骤:

步骤1,将所述动物粪尿发酵剂、所述糖蜜和所述动物粪尿添加在一起,搅拌、混合均匀;

步骤2,在10-30℃的温度下,将混合后的物料曝气发酵15天以上,获得所述生物有机肥。

优选地,所述动物粪尿发酵剂、所述糖蜜和所述动物粪尿按照重量计分别为5-10份、8-20份和70-87份。

本发明还提供上述生物有机肥的应用,将所述生物有机肥作为基肥施入盐碱地土壤,所述生物有机肥的施用量为15t-75t/hm2

本发明的动物粪尿发酵剂能将动物粪尿发酵成生物有机肥,将该生物有机肥施用于盐碱地土壤,能降低盐碱地的含盐量和ph值,改善盐碱地的土壤结构和生态环境,促进作物生长,提高作物产量。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应当理解,实施例仅是示例性的,不对本发明的范围构成限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

在下文的描述中,所涉及的方法如无特别说明,则均为本领域的常规方法。所涉及的原料如无特别说明,则均是能从公开商业途径获得的原料。

本发明将灰绿曲霉(aspergillusglaucus)菌粉、黄蓝状菌(talaromycesflavus)菌粉、粉红聚端孢菌(trichotheciumroseum)菌粉、鼠李糖乳杆菌(lactobacillusrhamnosus)菌粉、酿酒酵母(saccharomycescerevisiae)菌粉和巨大芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)菌粉按一定比例配比,然后混合得到一种动物粪尿发酵剂。该动物粪尿发酵剂能把动物粪尿发酵成改良盐碱地的生物有机肥,将该生物有机肥施用于盐碱地土壤,能降低盐碱地的含盐量和ph值,改善盐碱地的土壤结构和生态环境,促进作物生长,提高作物产量。

在本发明的一个具体实施方式中,组成上述动物粪尿发酵剂的六种菌粉按照重量计的配比优选为:灰绿曲霉菌粉10-15份、黄蓝状菌菌粉5-15份、粉红聚端孢菌菌粉1-10份、鼠李糖乳杆菌菌粉10-20份、酿酒酵母菌粉10-20份和巨大芽孢杆菌菌粉5-10份。六种菌粉可以自行制备,一方面,分别将鼠李糖乳杆菌、酿酒酵母和巨大芽孢杆菌在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液,然后从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉。各单菌株菌粉中的含菌量分别为:鼠李糖乳杆菌的含菌量≥2.0×1010cfu/g,酿酒酵母的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌的含菌量≥2.5×1010cfu/g。另一方面,分别将灰绿曲霉、黄蓝状菌和粉红聚端孢菌在相应的固体培养基中发酵获得固态培养物,然后将固态培养物干燥、粉碎制成单菌株固态菌粉。各单菌株菌粉中的含菌量分别为:灰绿曲霉的含菌量≥4.0×109cfu/g,黄蓝状菌的含菌量≥1.5×109cfu/g,粉红聚端孢菌的含菌量≥2.0×1010cfu/g。

在本发明的另一个具体实施方式中,用于改良盐碱地的生物有机肥由上述动物粪尿发酵剂、糖蜜和动物粪尿组成的原料制备而成。其具体制备过程包括以下步骤:

1)将动物粪尿发酵剂、糖蜜和动物粪尿添加在一起,搅拌、混合均匀。三种原料按照重量计的配比优选动物粪尿发酵剂5-10份、糖蜜8-20份、动物粪尿70-87份。

2)在10-30℃的温度下,将混合后的物料曝气发酵15天以上,获得生物有机肥。

在改良盐碱地时,将上述的生物有机肥施入盐碱地土壤,该肥料优选作为基肥,其施用量优选15t-75t/hm2。该生物有机肥优选连续施用3年以上,这样能实现对中轻度盐碱地更好地改良。

为了帮助更好地理解本发明的技术方案,以下提供实施例,用于说明本发明的动物粪尿发酵剂的制备过程、改良盐碱地的生物有机肥的制备过程以及该生物有机肥的应用方法。

实施例一

本实施例的动物粪尿发酵剂由灰绿曲霉菌粉、黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉混合而成。按重量计的六种菌粉的份数分别是灰绿曲霉菌粉10份、黄蓝状菌菌粉9份、粉红聚端孢菌菌粉1份、鼠李糖乳杆菌菌粉18份、酿酒酵母菌粉14份和巨大芽孢杆菌菌粉10份。六种菌粉的含菌量分别为:灰绿曲霉菌粉的含菌量≥4.0×109cfu/g,黄蓝状菌菌粉的含菌量≥1.5×109cfu/g,粉红聚端孢菌菌粉的含菌量≥2.0×1010cfu/g,鼠李糖乳杆菌菌粉的含菌量≥2.0×1010cfu/g,酿酒酵母菌粉的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌菌粉的含菌量≥2.5×1010cfu/g。

该动物粪尿发酵剂通过以下步骤制备而成。

1)称取各菌粉原料,按照配比关系分别称取灰绿曲霉菌粉、黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉。

2)混合各原料组分,将步骤1中称取的各菌粉添加在一起、搅拌、混合均匀,得到动物粪尿发酵剂1。

通过动物粪尿发酵剂1制备生物有机肥1的过程包括以下步骤:

1)按照重量计的配比称取5份动物粪尿发酵剂1、8份糖蜜和78份动物粪尿,然后将动物粪尿发酵剂1、糖蜜和动物粪尿添加在一起,搅拌、混合均匀。

2)在10-30℃的温度下,将混合后的物料曝气发酵15天,获得生物有机肥1。

在改良盐碱地时,以基肥的方式将生物有机肥1施入盐碱地土壤,其施用量为15t/hm2

实施例二

本实施例的动物粪尿发酵剂由灰绿曲霉菌粉、黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉混合而成。按重量计的六种菌粉的份数分别是灰绿曲霉菌粉12份、黄蓝状菌菌粉5份、粉红聚端孢菌菌粉10份、鼠李糖乳杆菌菌粉13份、酿酒酵母菌粉10份和巨大芽孢杆菌菌粉8份。六种菌粉的含菌量分别为:灰绿曲霉菌粉的含菌量≥4.0×109cfu/g,黄蓝状菌菌粉的含菌量≥1.5×109cfu/g,粉红聚端孢菌菌粉的含菌量≥2.0×1010cfu/g,鼠李糖乳杆菌菌粉的含菌量≥2.0×1010cfu/g,酿酒酵母菌粉的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌菌粉的含菌量≥2.5×1010cfu/g。

该动物粪尿发酵剂通过以下步骤制备而成。

1)称取各菌粉原料,按照配比关系分别称取灰绿曲霉菌粉、黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉。

2)混合各原料组分,将步骤1中称取的各菌粉添加在一起、搅拌、混合均匀,得到动物粪尿发酵剂2。

通过动物粪尿发酵剂2制备生物有机肥2的过程包括以下步骤:

1)按照重量计的配比称取7份动物粪尿发酵剂2、17份糖蜜和83份动物粪尿,然后将动物粪尿发酵剂2、糖蜜和动物粪尿添加在一起,搅拌、混合均匀。

2)在10-30℃的温度下,将混合后的物料曝气发酵18天,获得生物有机肥2。

在改良盐碱地时,以基肥的方式将生物有机肥2施入盐碱地土壤,其施用量为45t/hm2

实施例三

本实施例的动物粪尿发酵剂由灰绿曲霉菌粉、黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉混合而成。按重量计的六种菌粉的份数分别是灰绿曲霉菌粉13份、黄蓝状菌菌粉15份、粉红聚端孢菌菌粉6份、鼠李糖乳杆菌菌粉10份、酿酒酵母菌粉17份和巨大芽孢杆菌菌粉7份。六种菌粉的含菌量分别为:灰绿曲霉菌粉的含菌量≥4.0×109cfu/g,黄蓝状菌菌粉的含菌量≥1.5×109cfu/g,粉红聚端孢菌菌粉的含菌量≥2.0×1010cfu/g,鼠李糖乳杆菌菌粉的含菌量≥2.0×1010cfu/g,酿酒酵母菌粉的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌菌粉的含菌量≥2.5×1010cfu/g。

该动物粪尿发酵剂通过以下步骤制备而成。

1)称取各菌粉原料,按照配比关系分别称取灰绿曲霉菌粉、黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉。

2)混合各原料组分,将步骤1中称取的各菌粉添加在一起、搅拌、混合均匀,得到动物粪尿发酵剂3。

通过动物粪尿发酵剂3制备生物有机肥3的过程包括以下步骤:

1)按照重量计的配比称取8份动物粪尿发酵剂3、20份糖蜜和70份动物粪尿,然后将动物粪尿发酵剂3、糖蜜和动物粪尿添加在一起,搅拌、混合均匀。

2)在10-30℃的温度下,将混合后的物料曝气发酵20天,获得生物有机肥3。

在改良盐碱地时,以基肥的方式将生物有机肥3施入盐碱地土壤,其施用量为60t/hm2

实施例四

本实施例的动物粪尿发酵剂由灰绿曲霉菌粉、黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉混合而成。按重量计的六种菌粉的份数分别是灰绿曲霉菌粉15份、黄蓝状菌菌粉12份、粉红聚端孢菌菌粉8份、鼠李糖乳杆菌菌粉20份、酿酒酵母菌粉20份和巨大芽孢杆菌菌粉5份。六种菌粉的含菌量分别为:灰绿曲霉菌粉的含菌量≥4.0×109cfu/g,黄蓝状菌菌粉的含菌量≥1.5×109cfu/g,粉红聚端孢菌菌粉的含菌量≥2.0×1010cfu/g,鼠李糖乳杆菌菌粉的含菌量≥2.0×1010cfu/g,酿酒酵母菌粉的含菌量≥3.5×109cfu/g,巨大芽孢杆菌菌粉的含菌量≥2.5×1010cfu/g。

该动物粪尿发酵剂通过以下步骤制备而成。

1)称取各菌粉原料,按照配比关系分别称取灰绿曲霉菌粉、黄蓝状菌菌粉、粉红聚端孢菌菌粉、鼠李糖乳杆菌菌粉、酿酒酵母菌粉和巨大芽孢杆菌菌粉。

2)混合各原料组分,将步骤1中称取的各菌粉添加在一起、搅拌、混合均匀,得到动物粪尿发酵剂4。

通过动物粪尿发酵剂4制备生物有机肥4的过程包括以下步骤:

1)按照重量计的配比称取10份动物粪尿发酵剂4、13份糖蜜和87份动物粪尿,然后将动物粪尿发酵剂4、糖蜜和动物粪尿添加在一起,搅拌、混合均匀。

2)在10-30℃的温度下,将混合后的物料曝气发酵16天,获得生物有机肥4。

在改良盐碱地时,以基肥的方式将生物有机肥4施入盐碱地土壤,其施用量为75t/hm2

为了帮助更好的理解本发明的技术方案,以下提供一个春小麦种植的试验例,用于说明本发明的应用效果。

试验例一:动物粪尿发酵剂对盐碱地改良的效果及对春小麦生长的影响

在宁夏银川市选取同一盐碱田块,田间土壤的基本理化性状为ph值8.90,耕作层土壤全盐量1.72g/kg、碱化度25.24%、有机质含量17.05g/kg、全氮量1.06g/kg、速效磷量19.96mg/kg、速效钾量190mg/kg、碱解氮量31.98mg/kg。试验设计5组,包括4个试验组和1个对照组,每组试验设计3个试验小区,每个试验小区面积为30m2,所有试验小区均随机分布。

试验组施用化肥和本发明制备的生物有机肥。具体的施肥方式是将过磷酸钙、硫酸钾和本发明制备的生物有机肥均作为基肥施入土壤,先将三种肥料一起撒施在土壤表面,然后翻耕、播种。过磷酸钙的施用量是600kg/hm2,硫酸钾的施用量是90kg/hm2。4个试验组中生物有机肥1-生物有机肥4的施用量分别是15t/hm2、45t/hm2、60t/hm2、75t/hm2。对照组不施用生物有机肥,化肥施用方式与试验组相同。在春小麦的苗期,各组均追施一次尿素,尿素的施用量是150kg/hm2

选用宁春4号为试验品种,在3月上旬按照270kg/hm2播种量进行播种,各小区采用同样的常规管理,7月中旬收获。春小麦收获前,从每个小区选取15株,采用人工收割全株春小麦,然后考种,测量株高、穗干重、茎干重和叶干重。春小麦收获后,统计每个小区的产量。计算每组春小麦的平均株高、平均穗干重、平均茎干重、平均叶干重和平均小区春小麦产量。结果见表1。

表1

由表1数据可以看出,施用生物有机肥的4组春小麦的株高、穗干重、茎干重、叶干重和小区产量均明显高于对照。由此说明,上述制备的生物有机肥1-生物有机肥4均能明显促进春小麦的生长,提高春小麦的产量。

另外,春小麦收获后,从每个小区取土壤样品,测定土壤的ph、全盐量、碱化度,计算每组土壤的平均ph、平均全盐量、平均碱化度。结果见表2。

表2

由表2数据可以看出,施用生物有机肥的4组春小麦种植土壤的ph、全盐量和碱化度均明显低于对照。由此说明,上述制备的生物有机肥1-生物有机肥4均能明显降低土壤的ph、盐分含量和碱化度,改良盐碱地。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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