CN108675904A - 一种有机肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机肥料及其制备方法，所述有机肥料包括下述原料：农作物秸秆、动物粪便、蛭石、微生物发酵复合剂。本发明的有益效果为：本发明所述有机肥料进行废物再利用，减少了环境的污染及无机化肥的应用。使用本发明所述有机肥料能为作物提供丰富的营养成分，能提高农作物对病虫害的抵抗能力，提高农作物的产量及质量，且本发明所述有机肥料肥效比较持久；能改善土壤的结构，起到净化和修复土壤的作用，使土壤变得松软，改善土壤的水分和空气条件，利于根系生长增加土壤保肥保水的能力。此外，本发明所述有机肥料的制备方法比较简单，周期短，人工成本少，适合广泛推广。

Description

一种有机肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业生产肥料领域，具体涉及一种有机肥料及其制备方法。
背景技术
目前，我国大多数地区特别是农业发达地区，氮肥施用严重超标，化肥回报率逐年下降，并且造成严重的污染。长期大量施用化肥，引发了如土壤酸化、板结、肥力下降、地下水硝酸盐含量超标及大气污染、水体富营养化等一系列严重的生态环境问题。
而随着生物有机肥在全国生态农业的大力推广，农民已对其有了一定的了解与认可，我国农业市场对生物有机肥的需求量在不断增加，首先，用动物粪便、秸秆、农副产品和食品加工的固态废物，有机垃圾经过有益微生物发酵、加工而成的有机肥，具投资少、原料易得、成本低等优点，其生态效益是不容忽视的，其次，应用有机肥料生产农产品其营养价值和经济价值都是非常高的，再者，用禽兽粪便生产有机肥可以减少化学药品对环境的污染。而有机肥料需要腐熟后才能使用，其周期较长，需要的人工成本比较大，而且在堆积腐熟的过程中，因有机肥的杂质较多，纯度偏差较大，含量不稳定无法保证施用养分的含量及效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机肥料，其制作方法简单且所含营养物质含量较稳定。
一种有机肥料，包括下述重量份的原料：农作物秸秆50-60份、动物粪便20-25份、蛭石6-12份、微生物发酵复合剂3-6份。
进一步地，所述有机肥料，包括下述重量法的原料：农作物秸秆55份、动物粪便22份、蛭石10份、微生物发酵复合剂5份。
进一步地，所述农作物秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆或大豆秸秆中的一种或几种混合物。
进一步地，所述微生物发酵复合剂由枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌制备而成。
农作物秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生生物资源。农作物秸秆作为肥料可以减少化肥的用量，具有抗旱保墒的作用，能抑制土壤水分蒸发，储存降水。此外，秸秆中含有少量的动力物质，还田后生物激增，土壤生物活性进步，接触酶活性可添加47％，促进土壤的酸碱均衡，营养构造趋于合理，并能降低病虫害的发病率。
动物粪便的四分之一是水分、其余大多是蛋白质、无机物、脂肪、未消化的食物纤维、脱了水的消化液残余，以及从肠道脱落的细胞和死掉的细菌，还有维生素K和维生素B。动物粪便的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质及其分解成分，脂肪、有机酸、酶和各种无机盐，动物粪便所含的养分比较全面，肥效稳定而持久，不但含有各种大量和中微量营养元素，而且含有一些能刺激根系生长的物质及各种有益土壤微生物，还可以改善土壤的结构，能促进土壤团粒结构的形成，使土壤变得松软，改善土壤的水分和空气条件，利于根系生长，增加土壤保肥保水性能，提高地温，促进土壤中有益微生物的活动和繁殖。本发明所述动物粪便可以使猪、牛、羊、马或其他动物的粪便。
蛭石是一种天然、无机、无毒的矿物质，在高温作用下会膨胀的矿物。有疏松土壤、温度变化小的特点，有利于作物的生长，还可减少肥料的投入。
枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种，是一种需氧菌，可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。能够净化和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和成熟垃圾腐熟利用，提高农作物产品品质和食品安全等方面具有不可替代的作用。此外，枯草芽孢杆菌能够产生类似细胞***素、植物生长激素的物质，促进植物的生长使植物抵抗病原菌的侵害。作为一种优选的实施方案，本发明中所述枯草芽孢杆菌为(Bacillussubtilis)，菌种保藏号为CGMCC No.7926。
地衣芽孢杆菌是一种在土壤中常见的革兰氏阳性嗜热细菌，能产生多种活性物质刺激作物生长，不但能够抑制植物病原菌，而且还能够诱发植物自身抗病机制从而增强植物的抗病性能的作用。地衣芽孢杆菌能够提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化和修复土壤、降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用。作为一种优选的实施方案，本发明中所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)，菌种保藏号为CGMCC No.8345。
所述微生物发酵复合剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌分别接种在固体培养基上，在20-30℃的条件下培养18-24h，得一级种子；
b、将步骤a得到的一级种子，接种到液体培养基中，在温度为20-30℃，搅拌速度为150-200r/min的条件下振荡培养18-36h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.4Mpa-0.6Mpa，温度为20-30℃的条件下种子罐培养36-48h，最后接种到固体培养基上，在温度为20-30℃的条件下培养38-48h，至产品中的活菌数达到2×108个/g-8×108个/g。
进一步地，所述液体培养基为：红糖、玉米淀粉、硫酸镁、磷酸钾和水的混合物；所述固体培养基为：肉膏蛋白胨培养基。
所述有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆和动物粪便分别进行干燥，再粉碎成粉末；将蛭石粉碎成蛭石粉末备用；
(2)将上述重量份的农作物秸秆粉末、动物粪便粉末和蛭石粉末加入到反应釜中，再加入20-30份的水，混合搅拌均匀，得混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物在高温条件下，鼓风并混合搅拌，得反应物；
(4)由反应釜放料阀排出反应物，向反应物中加入微生物发酵复合剂，混合搅拌均匀，自然堆放10-15天，每天进行一次翻推，得所述有机肥料。
进一步地，农作物秸秆粉末、动物粪便粉末和蛭石粉末的细度为30-50目。
进一步地，步骤(3)中，所述高温的温度为90-100℃，所述搅拌的速度为5-10r/min。高温可以促进农作物秸秆和动物粪便的腐熟，加快其腐熟的过程，而在搅拌的条件下进行，可以保证有机肥料中的原料能充分进行发酵，使有机肥料的养分及含量得到保证。
进一步地，鼓风的速度为：以每分钟8-9立方米的速度向釜体内原料鼓风。鼓风可以促进有机肥料原料的有氧发酵，保证了有机肥料的养分。
本发明的有益效果为：本发明所述有机肥料进行废物再利用，减少了环境的污染及无机化肥的应用。使用本发明所述有机肥料能为作物提供丰富的营养成分，能提高农作物对病虫害的抵抗能力，提高农作物的产量及质量，且本发明所述有机肥料肥效比较持久；能改善土壤的结构，起到净化和修复土壤的作用，使土壤变得松软，改善土壤的水分和空气条件，利于根系生长增加土壤保肥保水的能力。
本发明所述有机肥料的制备方法比较简单，周期短，人工成本少，适合广泛推广。
具体实施方式
实施例一
一种有机肥料，包括下述重量份的原料：农作物秸秆50kg、动物粪便25kg、蛭石6kg、微生物发酵复合剂5kg。
所述有机肥料的制备方法，包括以下步骤：(1)将农作物秸秆和动物粪便分别进行干燥，再粉碎成粉末；将蛭石粉碎成蛭石粉末备用；
(2)将上述重量份的农作物秸秆粉末、动物粪便粉末和蛭石粉末加入到反应釜中，再加入20kg的水，混合搅拌均匀，得混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物在高温条件下，鼓风并混合搅拌，得反应物；
(4)由反应釜放料阀排出反应物，向反应物中加入微生物发酵复合剂，混合搅拌均匀，自然堆放11天，每天进行一次翻推，得所述有机肥料。
实施例二
一种有机肥料，包括下述重量份的原料：小麦秸秆60kg、动物粪便25kg、蛭石12kg、微生物发酵复合剂6kg；所述微生物发酵复合剂由枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌制备而成；
所述微生物发酵复合剂的制备方法为：
a、将枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌分别接种在固体培养基上，在30℃的条件下培养24h，得一级种子；
b、将步骤a得到的一级种子，接种到液体培养基中，在温度为30℃，搅拌速度为200r/min的条件下振荡培养36h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.6Mpa，温度为30℃的条件下种子罐培养48h，最后接种到固体培养基上，在温度为30℃的条件下培养48h，至产品中的活菌数达到8×108个/g。
所述有机肥料的制备方法为：(1)将农作物秸秆和动物粪便分别进行干燥，再粉碎成细度为50目的粉末；将蛭石粉碎成细度为50目的蛭石粉末备用；
(2)将上述重量份的农作物秸秆粉末、动物粪便粉末和蛭石粉末加入到反应釜中，再加入30kg的水，混合搅拌均匀，得混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物在温度为100℃的高温条件下，以每分钟9立方米的速度向釜体内原料鼓风并在搅拌速度为10r/min的条件下混合搅拌，得反应物；
(4)由反应釜放料阀排出反应物，向反应物中加入微生物发酵复合剂，混合搅拌均匀，自然堆放15天，每天进行一次翻推，得所述有机肥料。
实施例三
一种有机肥料，包括下述重量份的原料：小麦秸秆和水稻秸秆等质量的混合物55kg、动物粪便22kg、蛭石10kg、微生物发酵复合剂5kg；所述微生物发酵复合剂由枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌制备而成；
所述微生物发酵复合剂的制备方法为：
a、将枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌分别接种在固体培养基上，在25℃的条件下培养20h，得一级种子；
b、将步骤a得到的一级种子，接种到液体培养基中(所述液体培养基为红糖、玉米淀粉、硫酸镁、磷酸钾和水的混合物)，在温度为25℃，搅拌速度为180r/min的条件下振荡培养28h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.5Mpa，温度为25℃的条件下种子罐培养40h，最后接种到固体培养基(所述固体培养基为肉膏蛋白胨培养基)上，在温度为25℃的条件下培养43h，至产品中的活菌数达到6×108个/g。
所述有机肥料的制备方法为：(1)将农作物秸秆和动物粪便分别进行干燥，再粉碎成细度为40目的粉末；将蛭石粉碎成细度为40目的蛭石粉末备用；
(2)将上述重量份的农作物秸秆粉末、动物粪便粉末和蛭石粉末加入到反应釜中，再加入25kg的水，混合搅拌均匀，得混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物在温度为95℃的高温条件下，以每分钟8立方米的速度向釜体内原料鼓风并在搅拌速度为7r/min的条件下混合搅拌，得反应物；
(4)由反应釜放料阀排出反应物，向反应物中加入微生物发酵复合剂，混合搅拌均匀，自然堆放12天，每天进行一次翻推，得所述有机肥料。
实施例四
一种有机肥料，包括下述重量份的原料：小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆和大豆秸秆等质量的混合物60kg、动物粪便25kg、蛭石12kg、微生物发酵复合剂6kg；所述微生物发酵复合剂由枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌制备而成；
所述微生物发酵复合剂的制备方法为：
a、将枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌分别接种在固体培养基上，在20℃的条件下培养18h，得一级种子；
b、将步骤a得到的一级种子，接种到液体培养基中(所述液体培养基为红糖、玉米淀粉、硫酸镁、磷酸钾和水的混合物)，在温度为20℃，搅拌速度为150r/min的条件下振荡培养18h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.4Mpa，温度为20℃的条件下种子罐培养36h，最后接种到固体培养基(所述固体培养基为肉膏蛋白胨培养基)上，在温度为20℃的条件下培养38h，至产品中的活菌数达到2×108个/g。
所述有机肥料的制备方法为：(1)将农作物秸秆和动物粪便分别进行干燥，再粉碎成细度为30目的粉末；将蛭石粉碎成细度为30目的蛭石粉末备用；
(2)将上述重量份的农作物秸秆粉末、动物粪便粉末和蛭石粉末加入到反应釜中，再加入20kg的水，混合搅拌均匀，得混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物在温度为90℃的高温条件下，以每分钟8立方米的速度向釜体内原料鼓风并在搅拌速度为5r/min的条件下混合搅拌，得反应物；
(4)由反应釜放料阀排出反应物，向反应物中加入微生物发酵复合剂，混合搅拌均匀，自然堆放10天，每天进行一次翻推，得所述有机肥料。
将实施例3所获得的有机肥料进行物理指标和化学指标的检测，结果见表1和表2：
表1本发明所述有机肥料腐熟度物理指标：
外观 颜色 气味 细度
松散 黑色 无异味 较细
从表1可以看出，本发明所述有机肥料得到了很好的发酵，即腐熟效果比较好。
表2本发明所述有机肥料养分检测
检测项目 全氮 P205 K2O 有机质 水
实测结果 4.52％ 3.17％ 3.22％ 62.1％ 10％
从表2可以看出，本发明所述有机肥料含有丰富的营养成分，含有农作物生长所需的氮、磷、钾等营养成分。
实施例三所述有机肥料与对比例肥料对西红柿生长的影响如表3所示：(对比例肥料为市售复合肥料沃特维尔，由山东盛高肥业有限公司提供)，在使用肥料时，在西红柿播种前整地时，均匀撒入，每亩用量40kg，作为播种后一个半月时第二次施用，每亩用量30kg；
表3
从表3可以看出，施用本发明实施例三所述有机肥料的西红柿的生长明显优越于施用市售无机肥料西红柿的生长，施用实施例三所述有机肥料西红柿的单果重、每亩产量及西红柿的外观均优于施用无机肥料的西红柿。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有机肥料，其特征在于，包括下述重量份的原料：农作物秸秆50-60份、动物粪便20-25份、蛭石6-12份、微生物发酵复合剂3-6份。
2.根据权利要求1所述一种有机肥料，其特征在于，包括下述重量份的原料：农作物秸秆55份、动物粪便22份、蛭石10份、微生物发酵复合剂5份。
3.根据权利要求1所述一种有机肥料，其特征在于，所述农作物秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆或大豆秸秆中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求1所述一种有机肥料，其特征在于，所述微生物发酵复合剂由枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌制备而成。
5.根据权利要求4所述一种有机肥料，其特征在于，所述微生物发酵复合剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌分别接种在固体培养基上，在20-30℃的条件下培养18-24h，得一级种子；
b、将步骤a得到的一级种子，接种到液体培养基中，在温度为20-30℃，搅拌速度为150-200r/min的条件下振荡培养18-36h，然后转入到液体发酵罐中，在溶氧度为40％以上，罐压为0.4Mpa-0.6Mpa，温度为20-30℃的条件下种子罐培养36-48h，最后接种到固体培养基上，在温度为20-30℃的条件下培养38-48h，至产品中的活菌数达到2×108个/g-8×108个/g。
6.根据权利要求5所述一种有机肥料，其特征在于，所述液体培养基为：红糖、玉米淀粉、硫酸镁、磷酸钾和水的混合物；所述固体培养基为：肉膏蛋白胨培养基。
7.权利要求1-4所述一种有机肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆和动物粪便分别进行干燥，再粉碎成粉末；将蛭石粉碎成蛭石粉末备用；
(2)将上述重量份的农作物秸秆粉末、动物粪便粉末和蛭石粉末加入到反应釜中，再加入20-30份的水，混合搅拌均匀，得混合物；
(3)将步骤(2)所得混合物在高温条件下，鼓风并混合搅拌，得反应物；
(4)由反应釜放料阀排出反应物，向反应物中加入微生物发酵复合剂，混合搅拌均匀，自然堆放10-15天，每天进行一次翻推，得所述有机肥料。
8.根据权利要求7所述有机肥料的制备方法，其特征在于，农作物秸秆粉末、动物粪便粉末和蛭石粉末的细度为30-50目。
9.根据权利要求7所述有机肥料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高温的温度为90-100℃，所述搅拌的速度为5-10r/min。
10.根据权利要求7所述有机肥料的制备方法，其特征在于，鼓风的速度为：以每分钟8-9立方米的速度向釜体内原料鼓风。
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