CN105601448A - 一种生物有机肥及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物有机肥及其生物有机肥的应用，本发明以水溶性有机碳、有机辅料和有益微生物按照合理的比例和工艺制备得到颗粒生物有机肥，制备的生物有机肥外观黑亮，具有酱油香味，有机质(以干基计)≥40.0％，有效活菌数(cfu)≥0.5亿/克，N+P2O5+K2O≥6.0％，水分≤10.0％，pH？5.0～7.0，有效期≥6月，所有指标均优于国家标准。本发明使用的原料没有粪便等难闻气味物质，原料干净无污染。本发明的生物有机肥具有长效、肥效稳定、抗病虫、安全、环境友好等优点。

Description

一种生物有机肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生物肥料技术领域，具体涉及一种生物有机肥和生物有机肥的应用。

背景技术

植物离开了肥料就像汽车离开了油一样没有了动力，不能继续向前，肥料是植物生长和繁殖的血液。科学合理的给植物施用肥料，不仅能够促进植物的生长繁殖，而且不会破坏植物的生长环境，形成一个良好的生态***。但是随着肥料施用的越来越不合理，重化肥，轻或者不用有机肥或生物肥，最终导致土壤肥力下降，肥料利用率降低，土壤板结，土壤有益微生物减少，病虫害猖獗，农药使用过多，作物产量降低，产品品质变差、安全性降低。因此有机绿色农产品的生产得到人们的喜爱和重视，而生物有机肥由于其独特的生物活性和对土壤的改良特性成为绿色农业、有机农业发展的希望所在。

生物有机肥是在传统有机肥料的基础上接种一些有益微生物而生产的一种肥料。生物有机肥所含的含有大量有机质和有益微生物，能够改善土壤结构，修复土壤微生物区系，抑制有害微生物的蔓延，维护土壤生态平衡。除含有农作物生长发育所必需的大量元素和微量元素外，生物有机肥还含有微生物代谢产物及大量活性有益微生物，既能促进作物生长，又能增强作物抗病性，提高作物产量，改善农产品品质。

随着人民生活水平的提高，人们越来越重视农产品的品质和安全问题，绿色、环保、安全的生物有机肥具有广阔的市场前景。目前我国的生物有机肥种类繁多，但真正被广泛应用的还不多，这主要是因为很多生物有机肥存在生产成本较高、肥效慢、质量不够稳定、效果不明显的缺陷。中国专利文献，申请号201310178088.1，报道了一种禽畜粪便、风化煤、油料饼粕和菌种发酵生产的生物有机肥。该专利的生物有机肥，采用的禽畜粪便对空气有污染，而且发酵时间长，高温烘干造成活菌死亡等缺点。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种安全、稳定、高效、抗病虫害的生物有机肥。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种生物有机肥含有以下成分：有机质(以干基计)≥40.0％，有效活菌数(cfu)≥0.5亿/克，氮源、磷源和钾源的总和(N+P2O5+K2O)≥6.0％，水分≤10.0％，pH＝5.0～7.0，有效期≥6月。

优选的，所述氮源选自硝态氮、铵态氮、酰胺氮的一种或多种；所述磷源为P2O5，选自矿物磷、磷酸盐的一种或多种；所述钾源为K2O，选自矿物钾、钾盐的一种或多种。

所述生物有机肥料，按重量份数比计，原料包括以下组分：

荧光假单胞菌0.5-2份

枯草芽孢杆菌0.5-2份

饼粕20-45份

活性矿物粉8-15份

秸秆粉15-35份

液体有机碳10-30份

本发明还提供了一种生物有机肥的制备方法，具体包括如下步骤：

1)将浓度≥4亿个/ml的荧光假单胞菌和浓度≥9亿个/ml的枯草芽孢杆菌按体积比1:1混合，制得复合菌液；

2)将饼粕、活性矿物粉、秸秆粉按比例混合均匀，然后加入液体有机碳快速搅拌均匀，放置3-5天，保持水分在10％以下，圆盘造粒，制得颗粒有机肥；

3)按比例将复合菌液喷雾在颗粒有机肥上，混合均匀，低温干燥装袋即得生物有机肥料。

优选的，所述低温干燥是指在25-55℃下干燥。

本发明还提供了一种生物有机肥的制备方法，包括如下步骤：

1)将荧光假单胞菌和枯草芽孢杆菌混合，制得复合菌液；

2)将饼粕、活性矿物粉、秸秆粉混合，然后加入液体有机碳，制得有机肥；

3)将复合菌液喷雾在有机肥上，即得生物有机肥料。

优选的，所述荧光假单胞菌的浓度≥4亿个/ml，枯草芽孢杆菌的浓度≥9亿个/ml。

优选的，所述步骤2)中加入液体有机碳快速搅拌均匀，放置3-5天，保持水分在10％以下，圆盘造粒，制得颗粒有机肥。

优选的，所述步骤3)中复合菌液喷雾在有机肥上，混合均匀，制得制得颗粒有机肥。

在所述两种生物有机肥的制备方法中，所述饼粕能直接为微生物提供所需养分，秸秆粉能增加有机质含量，液体有机碳能提供植物直接快速吸收的有机物，三者不可缺少。由于有机碳浓度高，酸性大，单纯使用有机碳，会影响微生物的活性，不利于微生物生长。

所述饼粕为豆饼、芝麻饼、棉籽饼或菜籽饼的一种或多种。

所述活性矿物粉为磷矿粉、钾长石粉、白云石粉、硅藻土和风化煤等一种或多种。

所述饼粕、活性矿物粉和农用秸秆粉的粒径均控制在60-100目之间，便于均匀造粒和快速被微生物分解被农作物吸收。

所述生物有机肥料为颗粒肥料。

所述液体有机碳为植物残体经超声催化氧化后制得的水溶性有机碳，碳含量在89～180g/L。所述植物残体为秸秆，水草，海藻，农产品加工废渣中的任一种或多种。

所述水溶性有机碳的具体制备步骤如下：

(1)将植物残体放入耐酸反应器中，加入水制成悬浮溶液，然后进行超声处理；

(2)加入双氧水和酸的混合溶液，使反应器中固液质量比为1:(3-18)，超声催化氧化；

(3)反应结束后将反应液过滤，用碱调节pH＝4-9，即得水溶性有机碳。

优选的，所述植物残体为秸秆、水草、农产品加工废渣中的一种或多种。

优选的，所述农产品加工废渣优选为糖蜜、糖蜜酒精废液、味精废液、菌糠、酵母废液等。

优选的，所述步骤(1)水的加入量为植物残体质量的20％以上。进一步优选的，水的加入量为植物残体质量的40-80％。

所述酸为硝酸、硫酸、盐酸、甲酸、乙酸中的一种或多种。

所述双氧水的加入量为植物残体质量的2-9％，进一步优选的，所述酸的加入量为植物残体质量的3-12％。

所述超声催化氧化时，反应时间为30-360min，超声波频率为20～100KHz，温度为25～80℃。进一步优选的，所述超声催化氧化时，超声波频率为60～95KHz，温度为50～75℃。

本发明是采用植物残体在超声波的作用下利用双氧水和酸来降解植物残体中的有机大分子，使其充分降解后，上清液经过滤，得到小分子的水溶性有机碳。

所述碱为金属氢氧化物以及金属弱酸性盐或金属氧化物的一种或几种。所述金属氢氧化物为氢氧化钾等碱性金属氢氧化物，金属弱酸性盐为碳酸氢钙等具有弱酸性的金属盐，所述金属氧化物为氧化镁、氧化锌等具有碱性的金属氧化物。

所述进行PH调节后的滤液中的水溶性有机碳的含量为89～180g/L。有机碳含量太高如200g/L会大大增加浓缩成本，含量太低会增加包装成本和运输成本。

本发明的生物有机肥应用在农业或林业生产中。

有益效果：

(1)本发明采用的液体有机碳，通过对植物残体为秸秆、水草、农产品加工废渣经超声催化氧化处理后能有效对植物残体和农产品加工废渣进行降解，且能得到刚好能被植物有效吸收的小分子有机碳，而不是植物残体未充分降解或过度降解成二氧化碳和水，从而有效对植物残体进行有效利用且能显著提高植物吸收的利用率；同时，制备得到的水溶性有机碳由于能直接被植物吸收，同时还能作物促进无机养分的吸收。

同时，所述液体有机碳速效、安全，具有修复贫瘠土壤，改良盐碱地的功效；而有机碳与饼粕、秸秆粉和矿物粉的共同制备的有机肥有机质含量高，活化矿物元素，增加中微量元素含量，能有效的改良土壤。该有机肥与功能微生物复配制成生物有机肥可以达到抗病、改善农产品品质、减少化肥用量并改良土壤的效果，而且无污染、无异味、用量少，是一种优良的生物有机肥。

(2)本发明采用植物残体和农产品加工废渣制备的有机碳为原料，变废为宝，大大节省了成本。

(3)本发明采用的两种微生物即荧光假单胞菌和枯草芽孢杆菌采用合理配比，能与本发明采用的液体有机碳产生利于作物吸收生长的协同作用。因为有机碳能够为微生物的生长繁殖提供一定的养分，促进微生物分泌小分子有机物，而这些小分子有机物能够补充有机碳中消耗的有机质，为作物提供易吸收的营养，因此形成一个循环的生态***。这就是微生物与有机碳之间的协同作用。液体有机碳比例过高，易造成肥料pH偏低，不利于微生物生长，液体有机碳比例过低，供微生物生长的营养物质不足，繁殖慢。同时，复合微生物菌液中枯草芽孢杆菌含量较荧光假单胞菌高，是因为枯草芽孢杆菌能促进植物生长，改良土壤结构，改善土壤透气性，建立优势菌群，能促进荧光假单胞菌的生长，形成共生增殖体系。同时枯草芽孢杆菌也具有一定的抗病功能，能辅助增强荧光假单胞菌的抗病害功能，增强防治病虫害的效果。

(4)本发明使用的原料没有粪便等难闻气味物质，原料干净无污染。本发明的生物有机肥具有长效、肥效稳定、抗病虫、安全、环境友好等优点。

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，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表达的范围。

实施例1

一种生物有机肥，按重量份数比计，原料包括以下组分：

荧光假单胞菌0.5份

枯草芽孢杆菌0.5份

饼粕20份

活性矿物粉8份

秸秆粉15份

液体有机碳10份。

制备方法如下：

1)将浓度为4亿个/ml的荧光假单胞菌和浓度为9亿个/ml的枯草芽孢杆菌按体积比1:1混合，制得复合菌液；

2)将饼粕、活性矿物粉、秸秆粉按比例混合均匀，然后加入液体有机碳快速搅拌均匀，放置3天，保持水分在10％以下，圆盘造粒，制得颗粒有机肥；

3)按比例将复合菌液喷雾在颗粒有机肥上，混合均匀，低温干燥装袋即得颗粒生物有机肥。

实施例1制得的生物有机肥含有以下成分：有机质(以干基计)为40.0％，有效活菌数(cfu)为0.5亿/克，氮源、磷源和钾源的总和为6.0％，水分为10.0％，pH＝5.0，有效期为6月。氮源为硝态氮、铵态氮、酰胺氮；所述磷源为P2O5，为矿物磷、磷酸盐；所述钾源为K2O，为矿物钾、钾盐。

将实施例1制备的生物有机肥应用于小麦的种植，结果发现，土壤蓄水能力增强，土壤微生物菌群增多，与施用其他类的生物有机肥相比增产18～27％，小麦病虫害的防治率59～84％，小麦淀粉和蛋白质含量增加10％左右。

实施例2

一种生物有机肥，按重量份数比计，原料包括以下组分：

荧光假单胞菌2份

枯草芽孢杆菌2份

饼粕45份

活性矿物粉15份

秸秆粉35份

液体有机碳30份。

制备方法如下：

1)将浓度为5亿个/ml的荧光假单胞菌和浓度为10亿个/ml的枯草芽孢杆菌按体积比1:1混合，制得复合菌液；

2)将饼粕、活性矿物粉、秸秆粉按比例混合均匀，然后加入液体有机碳快速搅拌均匀，放置4天，保持水分在10％以下，圆盘造粒，制得颗粒有机肥；

3)按比例将复合菌液喷雾在颗粒有机肥上，混合均匀，低温干燥装袋即得颗粒生物有机肥。

实施例2制得的生物有机肥含有以下成分：有机质(以干基计)为45.0％，有效活菌数(cfu)为1.0亿/克，氮源、磷源和钾源的总和为8.0％，水分为10.0％，pH＝7.0，有效期≥6月。所述氮源选自硝态氮；所述磷源为P₂O₅，选自矿物磷；所述钾源为K₂O，选自矿物钾。

实施例2制备的生物有机肥应用于对大白菜的种植，结果发现，大白菜增产22～36％，大白菜生理性病害防治率达64～86％，维c含量提高12％。

实施例3

一种生物有机肥，按重量份数比计，原料包括以下组分：

荧光假单胞菌1份

枯草芽孢杆菌1份

饼粕30份

活性矿物粉10份

秸秆粉20份

液体有机碳20份。

制备方法如下：

1)将浓度为10亿个/ml的荧光假单胞菌和浓度为15亿个/ml的枯草芽孢杆菌按体积比1:1混合，制得复合菌液；

2)将饼粕、活性矿物粉、秸秆粉按比例混合均匀，然后加入液体有机碳快速搅拌均匀，放置5天，保持水分在10％以下，圆盘造粒，制得颗粒有机肥；

3)按比例将复合菌液喷雾在颗粒有机肥上，混合均匀，低温干燥装袋即得颗粒生物有机肥。

实施例3制得的生物有机肥含有以下成分：有机质(以干基计)为50.0％，有效活菌数(cfu)为1.5亿/克，氮源、磷源和钾源的总和为10.0％，水分为10.0％，pH＝6.0，有效期为6月。所述氮源选自铵态氮、酰胺氮的一种或多种；所述磷源为P2O5，选自磷酸盐；所述钾源为K2O，选自钾盐。

对照例1

一种生物有机肥，按重量份数比计，原料包括以下组分：

荧光假单胞菌1份

枯草芽孢杆菌1份

饼粕30份

活性矿物粉10份

秸秆粉20份

液体有机碳20份。

制备方法如下：

1)将浓度≥4亿个/ml的荧光假单胞菌和浓度≥9亿个/ml的枯草芽孢杆菌按体积比1:1混合，制得复合菌液；

2)将饼粕、活性矿物粉、秸秆粉按比例混合均匀，放置5天，保持水分在10％以下，圆盘造粒，制得颗粒有机肥；

3)按比例将复合菌液喷雾在颗粒有机肥上，混合均匀，低温干燥装袋即得颗粒生物有机肥。

对比例1制得的生物有机肥含有以下成分：有机质(以干基计)为50.0％，有效活菌数(cfu)为1.5亿/克，氮源、磷源和钾源的总和为10.0％，水分为10.0％，pH＝6.0，有效期为6月。所述氮源选自铵态氮、酰胺氮的一种或多种；所述磷源为P2O5，选自磷酸盐；所述钾源为K2O，选自钾盐。

将本实施例3和对照例1所制备的肥料应用于小麦的种植，结果发现，本实施例3所制备的生物有机肥相对于对照例1所制备的生物有机肥其土壤蓄水能力增强10％-15％，增产7～15％，小麦病虫害的防治率提高25％左右，小麦淀粉和蛋白质含量增加10-15％左右。

实施例4

所述生物有机肥料，按重量份数比计，原料包括以下组分：

荧光假单胞菌2份

枯草芽孢杆菌2份

饼粕45份

活性矿物粉15份

秸秆粉35份

液体有机碳30份

一种生物有机肥的制备方法，包括如下步骤：

1)将浓度为4亿个/ml的荧光假单胞菌和浓度为9亿个/ml的枯草芽孢杆菌混合，制得复合菌液；优选荧光假单胞菌和枯草芽孢杆菌按体积比1:1混合。

2)将豆饼、芝麻饼、棉籽饼或菜籽饼、磷矿粉、钾长石粉、白云石粉、硅藻土和风化煤、秸秆粉混合，粒径均控制在60-100目之间，便于均匀造粒和快速被微生物分解被农作物吸收。然后加入液体有机碳制得有机肥，液体有机碳为植物残体经超声催化氧化后制得的水溶性有机碳，碳含量在89g/L。所述植物残体为秸秆，水草，海藻，农产品加工废渣。

3)将复合菌液喷雾在有机肥上，即得生物有机肥料。

实施例4制得的生物有机肥含有以下成分：有机质(以干基计)＝40.0％，有效活菌数(cfu)＝0.5亿/克，硝态氮、铵态氮、酰胺氮、矿物磷和矿物钾的总和(N+P2O5+K2O)＝6.0％，水分＝10.0％，pH＝5.0，有效期＝1年。

对比例2

与实施例4相比，所述生物有机肥料，按重量份数计，原料中采用的复合微生物菌分为胶冻样芽孢杆菌2份、巨大芽孢杆菌2份，其它均同实施例4。

将实施例4与对比例2制备得到的生物有机肥料分别按相同条件增施水稻上，施用效果表明，实施例4制备的生物有机肥料相对于对比例1的生物有机肥料，土壤蓄水能力增强15％-17％，增产10～15％，小麦病虫害的防治率提高70％左右，小麦淀粉和蛋白质含量增加10-15％左右。

对比例3

与实施例4相比，所述生物有机肥料，按重量份数计，原料中采用的复合微生物菌分为荧光假单胞菌5份、枯草芽孢杆菌7份，其它均同实施例4。

将实施例4与对比例3制备得到的生物有机肥料分别按相同条件增施番茄上，施用效果表明，实施例4制备的生物有机肥料相对于对比例3的生物有机肥料，土壤蓄水能力增强13％-14％，增产8～12％，小麦病虫害的防治率提高8％左右，小麦淀粉和蛋白质含量增加8-10％左右。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种生物有机肥，其特征在于，含有以下成分：有机质(以干基计)≥40.0％，有效活菌数≥0.5亿/克，氮源、磷源和钾源的总和≥6.0％，水分≤10.0％，pH＝5.0～7.0，有效期≥6月。

2.根据权利要求1所述的一种生物有机肥，其特征在于，所述氮源选自硝态氮、铵态氮、酰胺氮的一种或多种；所述磷源选自矿物磷、磷酸盐的一种或多种；所述钾源选自矿物钾、钾盐的一种或多种。

3.一种生物有机肥，其特征在于，按重量份数比计，原料包括以下组分：

荧光假单胞菌0.5-2份

枯草芽孢杆菌0.5-2份

饼粕20-45份

活性矿物粉8-15份

秸秆粉15-35份

液体有机碳10-30份。

4.一种生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将浓度≥4亿个/ml的荧光假单胞菌和浓度≥9亿个/ml的枯草芽孢杆菌按体积比1:1混合，制得复合菌液；

2)将饼粕、活性矿物粉、秸秆粉按比例混合均匀，然后加入液体有机碳快速搅拌均匀，放置3-5天，保持水分在10％以下，圆盘造粒，制得颗粒有机肥；

3)按比例将复合菌液喷雾在颗粒有机肥上，混合均匀，低温干燥装袋即得生物有机肥料。

5.一种生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将荧光假单胞菌和枯草芽孢杆菌混合，制得复合菌液；

2)将饼粕、活性矿物粉、秸秆粉混合，然后加入液体有机碳，制得有机肥；

3)将复合菌液喷雾在有机肥上，即得生物有机肥料。

6.根据权利要求5所述的一种生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述荧光假单胞菌的浓度≥4亿个/ml，枯草芽孢杆菌的浓度≥9亿个/ml。

7.根据权利要求4或5所述的一种生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述饼粕为豆饼、芝麻饼、棉籽饼或菜籽饼的一种或多种；所述活性矿物粉为磷矿粉、钾长石粉、白云石粉、硅藻土和风化煤等一种或多种。

8.根据权利要求4或5所述的一种生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述液体有机碳为植物残体经超声催化氧化后制得的水溶性有机碳，碳含量在89-180g/L；所述植物残体为秸秆，水草，海藻，农产品加工废渣中的任一种或多种。

9.根据权利要求4或5所述的一种生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述饼粕、活性矿物粉和农用秸秆粉的粒径均控制在60-100目之间，所述生物有机肥料为颗粒肥料。

10.权利要求1-3任一项所述的一种生物有机肥在农业或林业生产中应用。