CN105037042B - 一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料，所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：玉米秸秆300‑330份、烘干鸡粪280‑340份、氨基酸水溶液13‑16份、蔗糖水溶液40‑48份、碱蓬粉25‑30份、艾草9‑11份、磷灰石5‑7份、复合菌剂A 3.8‑4.4份、复合菌剂B 3.2‑3.6份。复合菌剂A包括以下微生物：施氏假单胞菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、解蛋白弧菌。复合菌剂B包括以下微生物：里氏木霉、德氏乳酸乳杆菌、解蛋白弧菌、红曲霉。采用本发明制备的生物肥料，氨基酸含量为22‑24%，大分子蛋白含量为19‑23%，纤维素含量降低55‑60%。
Description
技术领域
本发明属于农作物肥料领域，特别涉及一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料及其制备方法。
背景技术
随着经济与社会的不断发展和集约化牧场的建立，鸡粪的产生量与日俱增，据统计，2013年中国畜禽粪便产生量几十亿吨，远远超过当年工业固体废弃物的总量，畜禽粪便已成为城市郊区和农村环境的主要来源，不但危害生态环境和人类健康，还影响到畜禽产业可持续发展。
从资源角度来说，鸡粪以有机质为主，含有一定量的氮磷钾和各种中微量元素，经过处理，可以成为很好的农业肥料。
同时农村玉米秸秆产生量巨大，大量的玉米秸秆被焚烧和遗弃，不仅造成环境污染，而且对土壤有机质浪费严重。玉米秸秆中含有的氮、磷、钾、镁、钙、硫等元素是农作物生长必需的主要营养元素，因此，玉米秸秆也是丰富的肥料资源。玉米秸秆中有机质含量平均为15%左右，还含有氮、磷、钾相当一定量的碳铵、过磷酸钙和硫酸钾等。所以玉米秸秆还田对于改良土壤有着积极的作用，概括起来主要有以下三点：1、能够提高土壤养分含量2、能够改善土壤性状3、能够优化农田生态环境。
当今社会积极发展生物肥料和有机肥料，多为单一的菌种或复合菌种：一部分为微生物与化肥的复合物；只有少量的是玉米秸秆类的有机物、复合菌剂和畜禽粪便的复合体。而把鸡粪和玉米秸秆粉作为发酵原料，添加复合菌剂，探讨最佳发酵条件，优化工艺，达到解决玉米秸秆和鸡粪无害化和资源化利用目的。
纵观国际生物肥料的发展趋势，大致可分为以下几个方面：
①由单功能向多功能方面发展，包括联合菌群的筛选、组合和使用，肥料功能向肥效合一等。
②由接种剂向复合生物肥发展。既可增加根际有益菌群，又可增加土壤活性有机质及营养元素，为有效菌种增殖和活动造肥提供基地。
③改进和提高应用效果。
④与营养元素或有机物的合理复合。
⑤与PGPR（植物根圈促生细菌）联合应用。
现有技术的鸡粪和玉米秸秆发酵生产的生物肥料具有以下缺陷：（1）氨基酸含量低，大分子蛋白和纤维素含量高，植物不容易吸收和利用；（2）使用现有技术的发酵生物肥料，提高作物产量效果较差；（3）现有技术的发酵生物肥料，改善种植区土壤效果不明显。
发明内容
本发明针对以上不足，提供一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料及其制备方法，实现以下发明目的：
1、提高生物肥料的氨基酸含量，降低大分子蛋白含量和纤维素含量；使氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%；
2、采用本发明生物肥料，提高作物种植产量；
3、采用本发明生物肥料，提高种植作物的品质；
4、采用本发明生物肥料，明显改善种植区土壤，提高土壤持水量、孔隙度、营养元素含量。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料，所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：玉米秸秆300-330份、烘干鸡粪 280-340份、氨基酸水溶液13-16份、蔗糖水溶液 40-48份、碱蓬粉 25-30份、艾草 9-11份、磷灰石 5-7份、复合菌剂A 3.8-4.4份、复合菌剂B 3.2-3.6份。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌 20×109 CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌 10×109 CFU/g、解蛋白弧菌 0.5×109 CFU/g。
所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉 13×109 CFU/g、德氏乳酸乳杆菌 15×109 CFU/g、解蛋白弧菌 1.5×109 CFU/g、红曲霉15×109 CFU/g。
所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：玉米秸秆310份、烘干鸡粪 300份、氨基酸水溶液14.5份、蔗糖水溶液 44份、碱蓬粉 27份、艾草 10份、磷灰石 6份、复合菌剂A 4.1份、复合菌剂B 3.4份。
所述的制备方法制备复合菌剂A、制备复合菌剂B、腐熟基料的准备、第一次发酵、第二次发酵步骤。
所述腐熟基料的准备步骤包括将玉米秸秆粉碎为0.2-1cm的碎渣；将鸡粪磨碎，细度为40目。
所述第一次发酵步骤：向腐熟基料中撒入复合菌剂A，均匀撒入，80rpm搅拌20min，堆成高度约1.5米的腐熟堆，发酵，每五天翻抛一次，发酵20天。
所述第二次发酵步骤：向腐熟基料撒入复合菌剂B，均匀撒入，100rpm搅拌10min，堆成高度约1米的腐熟堆，进行常温陈化发酵，每1天翻抛一次，发酵10天。
采用本发明制备的生物肥料，氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
1、采用本发明制备的生物肥料，氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%；
2、本发明生物肥料营养元素齐全，易被植物吸收，明显提高作物种植产量；采用本发明生物肥料种植胡萝卜，产量为6500-6800kg/亩；
3、采用本发明生物肥料明显提高种植作物的品质；采用本发明生物肥料种植的胡萝卜：蛋白质含量为0.68-0.72 g/100g，钙含量为42-45 mg/100g，胡萝卜素含量为3.82-3.86mg/100g；
4、本发明生物肥料对土壤有明显的改善作用，采用本发明生物肥料1年后，对种植区土壤有明显改善，土壤持水量提高9-12%，土壤孔隙度提高12.8-15.4%，土壤总氮含量提高22.1-24.6%，土壤有效钾含量提高43.2-45.6%。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
本发明中，施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）保藏号为ACCC 01977，嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus stearothermophilus）保藏号为CGMCC 1.1923，解蛋白弧菌（Vibrio proteolyticus）保藏号为MCCC1H00046，里氏木霉（Trichoderma reesei）保藏号为ACCC30911，德氏乳酸乳杆菌（Lactobacillus delbrueckii）保藏号为ACCC10183，红曲霉（Monascus anka）保藏号为ACCC30341，上述菌种均来自市售。
实施例1 一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料
所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：
玉米秸秆300份、烘干鸡粪 280份、氨基酸水溶液16份、蔗糖水溶液 40份、碱蓬粉25份、艾草 9份、磷灰石 5份、复合菌剂A 4.4份、复合菌剂B 3.2份；
所述的烘干鸡粪：含水量为13%；
所述的氨基酸水溶液：含亮氨酸3%、异亮氨酸7%、缬氨酸6%、胱氨酸5%、甲硫氨酸9%；
所述的蔗糖水溶液：浓度为60%；
所述的艾草：为细度80目的粉末，含水量为7%；
所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌 20×109 CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌 10×109 CFU/g、解蛋白弧菌 0.5×109 CFU/g；
所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉 13×109 CFU/g、德氏乳酸乳杆菌 15×109 CFU/g、解蛋白弧菌 1.5×109 CFU/g、红曲霉 15×109 CFU/g。
上述百分数均为质量百分数。
实施例2 一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料
所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：
玉米秸秆310份、烘干鸡粪 300份、氨基酸水溶液14.5份、蔗糖水溶液 44份、碱蓬粉 27份、艾草 10份、磷灰石 6份、复合菌剂A 4.1份、复合菌剂B 3.4份；
所述的烘干鸡粪：含水量为13%；
所述的氨基酸水溶液：含亮氨酸3%、异亮氨酸7%、缬氨酸6%、胱氨酸5%、甲硫氨酸9%；
所述的蔗糖水溶液：浓度为60%；
所述的艾草：为细度80目的粉末，含水量为7%；
所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌 20×109 CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌 10×109 CFU/g、解蛋白弧菌 0.5×109 CFU/g；
所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉 13×109 CFU/g、德氏乳酸乳杆菌 15×109 CFU/g、解蛋白弧菌 1.5×109 CFU/g、红曲霉15×109 CFU/g。
上述百分数均为质量百分数。
实施例3 一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料
所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：
玉米秸秆330份、烘干鸡粪 340份、氨基酸水溶液13份、蔗糖水溶液 48份、碱蓬粉30份、艾草 11份、磷灰石 7份、复合菌剂A 3.8份、复合菌剂B 3.6份；
所述的烘干鸡粪：含水量为13%；
所述的氨基酸水溶液：含亮氨酸3%、异亮氨酸7%、缬氨酸6%、胱氨酸5%、甲硫氨酸9%；
所述的蔗糖水溶液：浓度为60%；
所述的艾草：为细度80目的粉末，含水量为7%；
所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌 20×109 CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌 10×109 CFU/g、解蛋白弧菌 0.5×109 CFU/g；
所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉 13×109 CFU/g、德氏乳酸乳杆菌 15×109 CFU/g、解蛋白弧菌 1.5×109 CFU/g、红曲霉15×109 CFU/g。
上述百分数均为质量百分数。
实施例4 一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料的制备方法
步骤1、制备复合菌剂A和复合菌剂B
a.制备复合菌剂A：
分别将施氏假单胞菌、嗜热脂肪芽孢杆菌和解蛋白弧菌 ；进行菌种活化、扩培，培养液经过离心、分离菌渣，得到菌悬液；菌悬液混合并喷洒在载体上，制得粉剂的复合菌剂A；
所述的复合菌剂A含水量为28%；
所述的载体为淀粉和白糖的混合物，混合重量比为3：0.5；
所述复合菌剂A中微生物含量为：施氏假单胞菌 20×109 CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌 10×109 CFU/g、解蛋白弧菌 0.5×109 CFU/g；
b. 制备复合菌剂B：
分别将里氏木霉、德氏乳酸乳杆菌、解蛋白弧菌 和红曲霉；进行菌种活化、扩培，培养液经过离心、分离菌渣，得到菌悬液；菌悬液混合并喷洒在载体上，制得粉剂的复合菌剂B；
所述复合菌剂B含水量为34%；
所述的载体为淀粉；
所述复合菌剂B中微生物含量为：里氏木霉 13×109 CFU/g、德氏乳酸乳杆菌 15×109 CFU/g、解蛋白弧菌 1.5×109 CFU/g、红曲霉15×109 CFU/g。
步骤2、腐熟基料的准备
a.将玉米秸秆粉碎为0.2-1cm的碎渣；将鸡粪磨碎，细度为40目；
b.按配方称取各原料，备用；
c.将玉米秸秆、烘干鸡粪、碱蓬粉、艾草、磷灰石混合，60rpm搅拌均匀，搅拌过程中喷入氨基酸水溶液和蔗糖水溶液，得到腐熟基料。
步骤3、第一次发酵
向步骤（2）准备好的腐熟基料中撒入复合菌剂A，均匀撒入，80rpm搅拌20min，堆成高度约1.5米的腐熟堆，发酵，每五天翻抛一次，发酵20天。
步骤4、第二次发酵
第一次发酵结束后，将腐熟堆摊开，晾至常温；撒入复合菌剂B，均匀撒入，100rpm搅拌10min，堆成高度约1米的腐熟堆，进行常温陈化发酵，每1天翻抛一次，发酵10天，得到成品生物肥料。
结果检测：
（1）对本发明生物肥料进行检测，结果见表1；
表1 实施例1-3的生物肥料检测结果：
由表1可见，采用本发明制备生物肥料，明显提高肥料的氨基酸含量，降低大分子蛋白含量和纤维素含量，氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%。
（2）实施例1-3的生物肥料作为基肥用于胡萝卜的种植，以普通的禽粪和玉米秸秆有机肥为对照组，施入量均为200kg/亩；除使用的基肥外，其他种植方法均相同，种植田块的土壤条件也相同，种植后对种植实验结果进行检测；结果如表1所示：
表2 实施例1-3的生物肥料用于胡萝卜种植的效果
由表2可见，采用本发明生物肥料种植胡萝卜，产量为6500-6800kg/亩，种植的胡萝卜：蛋白质含量为0.68-0.72 g/100g，钙含量为42-45 mg/100g，胡萝卜素含量为3.82-3.86mg/100g。
（2）采用实施例1-3的生物肥料1年后，对种植田块土壤进行检测，结果如表2所示：
表3采用实施例1-3的生物肥料1年后的土壤指标
由表3可见，采用本发明生物肥料1年后，对种植区土壤得到了明显改善，土壤持水量提高9-12%，土壤孔隙度提高12.8-15.4%，土壤总氮含量提高22.1-24.6%，土壤有效钾含量提高43.2-45.6%。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料，其特征在于：所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：玉米秸秆300-330份、烘干鸡粪 280-340份、氨基酸水溶液13-16份、蔗糖水溶液 40-48份、碱蓬粉 25-30份、艾草 9-11份、磷灰石 5-7份、复合菌剂A 3.8-4.4份、复合菌剂B 3.2-3.6份；
所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌 20×109 cfu/g、嗜热脂肪芽孢杆菌 10×109 cfu/g、解蛋白弧菌 0.5×109 cfu/g；
所述的复合菌剂A含水量为28%；
所述复合菌剂A的载体为淀粉和白糖的混合物，混合重量比为3：0.5；
所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉 13×109 cfu/g、德氏乳酸乳杆菌15×109 cfu/g、解蛋白弧菌 1.5×109 cfu/g、红曲霉15×109 cfu/g；
所述复合菌剂B含水量为34%；
所述复合菌剂B的载体为淀粉；
所述的烘干鸡粪 ：含水量为 13% ；
所述的氨基酸水溶液 ：含亮氨酸 3%、异亮氨酸 7%、缬氨酸 6%、胱氨酸 5%、甲硫氨酸9% ；
所述的蔗糖水溶液 ：浓度为 60% ；
所述的艾草 ：为细度 80 目的粉末，含水量为 7% ；
制备的生物肥料，小分子蛋白含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%；
所述的制备方法制备复合菌剂A、制备复合菌剂B、腐熟基料的准备、第一次发酵、第二次发酵步骤；
所述腐熟基料的准备步骤包括将玉米秸秆粉碎为0.2-1cm的碎渣；将鸡粪磨碎，细度为40目；
所述第一次发酵步骤：向腐熟基料中撒入复合菌剂A，均匀撒入，80rpm搅拌20min，堆成高度约1.5米的腐熟堆，发酵，每五天翻抛一次，发酵20天；
所述第二次发酵步骤：向腐熟基料撒入复合菌剂B，均匀撒入，100rpm搅拌10min，堆成高度约1米的腐熟堆，进行常温陈化发酵，每1天翻抛一次，发酵10天。
2.根据权利要求1所述的一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料，其特征在于：所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：玉米秸秆310份、烘干鸡粪 300份、氨基酸水溶液14.5份、蔗糖水溶液 44份、碱蓬粉 27份、艾草 10份、磷灰石 6份、复合菌剂A 4.1份、复合菌剂B 3.4份。
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