CN107417325A - 复合生物肥料生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了复合生物肥料生产方法，所述复合生物肥料包括无机养分、有机物料和生物活菌三大组分，其中，生物活菌的菌种选育培养采用以下方式：考虑到生物活菌的活性特点，将选育的菌种在发酵过程中使菌种完全形成孢子后，再单独进行低温造粒，确保其活性和含量不受无机养分的影响。与现有技术相比较，本发明工艺简单，生产效率好，制得的复合生物肥料产品符合国家标准，产品品质稳定、可靠。

Description

复合生物肥料生产方法

技术领域

本发明属于农业肥料技术领域，尤其涉及复合生物肥料生产方法。

背景技术

我国是化肥生产和消费的第一大国，化肥作为作物（农作物的简称）的粮食，是农业生产中保证作物高产、稳产必不可少的，在一定时间和一定程度上提高了作物的产量。

但是，长期大量施用化肥，对环境和人类造成的危害也在日益增加，如：土壤酸化、板结、肥力下降、地下水的硝酸盐含量超标，进而导致多种疾病发生、大气污染、水体富营养化等一系列严重的生态环境问题和人类健康问题。其中：土壤缺乏有机质而导致土壤肥力下降，已成为影响我国农业持续发展和高产、稳产的重要限制因素。目前，我国农业耕地约80％的面积缺氮，50％的面积缺磷，30％的面积缺钾，有些土壤中有机质不足1％。

随着全球经济发展和社会进步，人们对生活质量和食品品质产生了独特的要求，渴望得到味道好、营养丰富的食品，追求纯天然、无污染的健康食品成为一种时尚。配合这一消费市场趋势的发展，为人们提供有机食品的有机农业悄然兴起，并得到迅速发展。相应的，有机肥的研究和发展也迅猛发展。

目前，国内有机肥企业大致可分四种模式：

一是精制有机肥料，以提供有机质和少量养分为主，不含有特定效应的微生物；

二是有机无机复混肥料，由有机和无机肥料混合或化合制成，既含有一定比例的有机质，又含有较高的养分，不含有特定效应的微生物；

三是生物有机肥料，产品除了含有较高的有机质外，还含有特定效应的微生物（有改善肥料或土壤中养分释放能力的功能性微生物）；

四是微生物复合肥料，将有机、无机、微生物合为一体，含有有机质、无机养分、有特定效应的微生物。

目前，在上述四种生产模式中，第二种、第四种占主导地位。

有机肥内含的多种有益微生物进入土壤，在生长繁殖过程中产生大量的次生代谢产物，这些产物能够促进土壤团粒结构的形成。团粒结构的形成使土壤变得疏松、绵软，保水保肥性能增强，水、气、热更加协调，减少土壤板结，有利于保水、保肥、通气和促进根系发展，为作物提供舒适的生长环境。土壤理化性状的改善，进而加强了土壤中有益微生物的活动，能够最大限度促使有机物分解转化，产生许多营养物质和刺激性物质，反过来又刺激了有益微生物的生长发育，促进作物生长，最终达到增产增收的目的。

有机肥原料资源易得且变废为宝，对环境和生态较大影响的农牧业废弃物，工业发酵废弃物，城市生活垃圾等均是上等原料。以秸秆为例，我国是农业大国，秸秆产量大、分布广、种类多。据统计，全国秸秆理论资源量和可收集资源量分别为8.4亿吨和7亿吨；秸秆综合利用量约5亿吨，利用率达到70.6%。其中：作为饲料使用，使用量约2.18亿吨，占31.9%；作为肥料使用，使用量约1.07亿吨，占15.6%，秸秆综合利用取得明显成效。但也应该看到，随着煤、电、气进入家庭，秸秆随意抛弃、焚烧现象普遍，造成了严重的环境污染。加快推进秸秆综合利用，对于稳定农业生态平衡、缓解资源约束、减轻环境压力都具有十分重要的意义。

2000年，科技部、财政部和国家税务总局共同发布《中国高新技术产品目录2000》，将“有机肥类”列为高新技术产品，2011年10月，国家***、科技部等五部委研究提出了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》，在指南中确定了当前优先发展的信息、生物等十大产业中的137项高技术产业化重点领域，其中，列出了现代农业18项，“新型高效生物肥料”为其一，并提出了14项急需发展的新技术和新产品。秸秆、人畜禽粪便等有机废弃物通过有益微生物的处理转变成活性有机肥，使之无害化、资源化，解决了环境污染的后顾之忧，同时也增加了农业产品的附加值，是一举多得之事。

微生物肥料（尤指前述第三种和第四种，简称生物肥），是根据土壤微生态学和作物营养学原理以及现代“有机农业”基本概念研制而成，为农业生产中的一种新型肥料，在我国已有近50年的发展历史。但其生产、推广缓慢，一直不能大面积推广应用，其利用率仅占化肥使用量的1%，而且具有防病治虫功能的微生物肥料（菌肥）还在研究的初级阶段。美国等西方国家对生物肥进行了大量研究与生产，其生物肥已占肥料总用量近30%左右。

与普通有机肥相比，微生物肥料（亦可称为生物有机肥）生产的技术含量相对较高，除了在腐熟过程中要加入促进有机物料腐熟、分解的生物菌剂，以实现定向腐熟、除臭等目的外，在产品中还需加入有特定效应的微生物（有特定功能的微生物），以提升产品的作用效果。目前，我国从管理上对微生物肥料实施比有机肥更为严格的管理措施，以促进微生物肥料的健康发展。

微生物肥料在短短的几年间得到了快速的发展，2012年在农业部获得产品登记证的生产企业达120多家，年产量200万t以上，已具备一定的生产规模，正在成为农资产品市场的一个新亮点。

现在国内外已有多种品牌的微生物复合肥料（微生物有机无机复合肥），如：绿斯维生物复合肥、天宝牌有机生物肥、丰奇牌生物有机肥、百禾福生物活性有机肥、道渊微生物有机复合肥等。多年的生产实践证明，利用有效微生物群处理农业有机废弃物、生产微生物肥料，在改良土壤环境，防病壮苗，促进、调节作物生长，提高作物产量，改善产品品质方面取得了显著的效果。

目前，工业上有机肥的生产工艺较为成熟，主要应用的生产工艺有两种：

一是平面条垛式堆肥工艺；优点是投资小、工艺相对简单；缺点是占地面积大、腐熟不彻底、二次污染严重，堆沤温度60℃不到，杀灭病虫卵杂草籽效果较差；生产周期长。

二是槽式好氧发酵工艺；优点是腐熟较彻底、产品质量较高、生产周期15～60天；缺点是设备投入大、翻堆机翻抛养分损失大；堆放温度最高60℃，杀灭病虫卵杂草籽不彻底；开放，有污染，堆放场地大。

在微生物复合肥料生产中，需要大量培养生物菌种，将培养基接种菌苗以后，经过搅拌，并提供适当的温度和氧气，菌种不断繁殖，达到预定的密度含量，然后再与适量的填充物混合形成商品肥。现有的复合生物肥料生产方法包含多种不同功能的装置，各装置之间相互独立，无法构成完整的生产线，生产效率低、产品质量不稳定、无法满足持续大批量的生产。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种工艺简单，生产效率好，制得的复合生物肥料产品符合国家标准，产品品质稳定、可靠的复合生物肥料生产方法。

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供以下技术方案：

复合生物肥料生产方法，所述复合生物肥料包括无机养分、有机物料和生物活菌三大组分，其中，生物活菌的菌种选育培养采用以下方式：

考虑到生物活菌的活性特点，将选育的菌种在发酵过程中使菌种完全形成孢子后，再单独进行低温造粒，确保其活性和含量不受无机养分的影响。

作为优选，无机养分、有机物料和生物活菌三大组分，将其各自作为独立单元，分别进行对应的工厂化加工处理，在完成各自相应工艺处理后，再根据不同作物需要和土壤基质进行科学配比混合。

作为优选，所述生物活菌，选择具有抗病和生防功能的菌种。

作为优选，具体步骤如下：

步骤1，去秸秆和禽畜粪便，添加菌种后混合搅拌均匀，得到混合物料；

步骤2，将混合物料进行深槽发酵处理，且发酵过程中翻抛充氧；

步骤3，将发酵处理后的混合物料粉碎、筛分后，得到粉状的生物有机肥，对生物有机肥进行计量包装后，入库备用。

作为优选，还包括以下步骤：

步骤4，将步骤3得到的粉状的生物有机肥，和无机肥料及微量元素，混合充分后，进行低温造粒，得到颗粒状肥料；

步骤5，对颗粒状肥料进行低温干燥，然后筛分，再进行生物菌剂喷涂处理；

步骤6，对喷涂处理后的颗粒状肥料进行冷却，然后计量、包装，得到最终产品。

作为优选，上述步骤中，工艺参数如下：

灭菌温度：121℃，

培养温度：32℃，

灭菌时间：30min，

培养压力：0.05MPa，

接种前pH值：7.5，

通气量：前期1:0.5，后期1:1.5。

与现有技术相比较，本发明的技术方案工艺简单，生产效率好，制得的复合生物肥料产品符合国家标准，产品品质稳定、可靠。

附图说明

图1为本发明流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，复合生物肥料生产方法，所述复合生物肥料包括无机养分、有机物料和生物活菌三大组分，其中：

生物活菌的菌种选育培养，所选生物活菌的特殊功能、活性大小、菌数的含量高低，是决定复合生物肥料成败的关键因素．影响到复合生物肥料的使用效果，因此：

考虑到生物活菌的活性特点，将选育的菌种在发酵过程中使菌种完全形成孢子后，再单独进行低温造粒，确保其活性和含量不受无机养分的影响；

生物活菌的活性大小，和菌数的含量，在较高的无机养分中会受到抑制，其存活时间有限，在其没有造粒之前，不能与无机养分直接混合；

无机养分、有机物料和生物活菌三大组分，因其物理、化学、生物性质各不相同，其工厂化处理的工艺及工序完全不一样，采取的措施是将其各自作为独立单元，分别进行对应的工厂化加工处理，在完成各自相应工艺处理后，再根据不同作物需要和土壤基质进行科学配比混合，三大组分协调共存、相互促进。

另外，对于生物活菌的选择：由于长期大量施用化肥，使得土壤有机质严重缺失，土壤盐分过度累积，养分供应失衡，残留在土壤中的有毒有害物增多，土传病害滋生，直接影响作物正常的生理表现，轻者造成根系发育不良、死苗、烂苗，重者缺株、矮化、减产，最严重的可导致作物绝收，在生物活菌中选择具有抗病和生防功能的菌种，就能有效防治病原微生物对作物造成的重大破坏，可保证粮食安全和食品安全；基于此，筛选的微生物菌种就有了明确的方向，赋予了产品的专用性、功能性。

如图1所示，具体步骤如下：

步骤1，去秸秆和禽畜粪便，添加菌种后混合搅拌均匀，得到混合物料；

步骤2，将混合物料进行深槽发酵处理，且发酵过程中翻抛充氧；

步骤3，将发酵处理后的混合物料粉碎、筛分后，得到粉状的生物有机肥，对生物有机肥进行计量包装后，入库备用。

在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：

步骤4，将步骤3得到的粉状的生物有机肥，和无机肥料及微量元素，混合充分后，进行低温造粒，得到颗粒状肥料；

步骤5，对颗粒状肥料进行低温干燥，然后筛分，再进行生物菌剂喷涂处理；

步骤6，对喷涂处理后的颗粒状肥料进行冷却，然后计量、包装，得到最终产品。

最终产品可直接入库备用，或检测后入库备用。

在上述技术方案的基础上，上述步骤中，工艺参数如下：

灭菌温度：121℃，

培养温度：32℃，

灭菌时间：30min，

培养压力：0.05MPa，

接种前pH值：7.5，

通气量：前期1:0.5，后期1:1.5。

在上述技术方案的基础上，复合生物肥料的检验方法采用NY/T798-2004标准的检验方法进行检验。

与现有技术相比较，本发明的技术方案工艺简单，生产效率好，制得的复合生物肥料产品符合国家标准，产品品质稳定、可靠。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.复合生物肥料生产方法，其特征在于，所述复合生物肥料包括无机养分、有机物料和生物活菌三大组分，其中，生物活菌的菌种选育培养采用以下方式：

考虑到生物活菌的活性特点，将选育的菌种在发酵过程中使菌种完全形成孢子后，再单独进行低温造粒，确保其活性和含量不受无机养分的影响。

2.根据权利要求1所述的复合生物肥料生产方法，其特征在于，无机养分、有机物料和生物活菌三大组分，将其各自作为独立单元，分别进行对应的工厂化加工处理，在完成各自相应工艺处理后，再根据不同作物需要和土壤基质进行科学配比混合。

3.根据权利要求2所述的复合生物肥料生产方法，其特征在于，所述生物活菌，选择具有抗病和生防功能的菌种。

4.根据权利要求2所述的复合生物肥料生产方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1，去秸秆和禽畜粪便，添加菌种后混合搅拌均匀，得到混合物料；

步骤2，将混合物料进行深槽发酵处理，且发酵过程中翻抛充氧；

步骤3，将发酵处理后的混合物料粉碎、筛分后，得到粉状的生物有机肥，对生物有机肥进行计量包装后，入库备用。

5.根据权利要求4所述的复合生物肥料生产方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤4，将步骤3得到的粉状的生物有机肥，和无机肥料及微量元素，混合充分后，进行低温造粒，得到颗粒状肥料；

步骤5，对颗粒状肥料进行低温干燥，然后筛分，再进行生物菌剂喷涂处理；

步骤6，对喷涂处理后的颗粒状肥料进行冷却，然后计量、包装，得到最终产品。

6.根据权利要求5所述的复合生物肥料生产方法，其特征在于，上述步骤中，工艺参数如下：

灭菌温度：121℃，

培养温度：32℃，

灭菌时间：30min，

培养压力：0.05MPa，

接种前pH值：7.5，

通气量：前期1:0.5，后期1:1.5。