CN108977393A - 一种利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂及生物有机肥的方法 - Google Patents

一种利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂及生物有机肥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，具体如下：具有发酵功能的微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌，酿酒酵母，米曲霉三个菌种当中的一种或一种以上，每个菌种单独发酵然后按照质量比进行混合制成发酵菌剂，粉碎；有机碳滤饼的发酵：将经过二次压榨后的食用油有机碳滤饼在温度降下来之前添加微生物发酵菌剂进行发酵，转化成高活性有机碳；微生物菌剂的制备：将处理后的食用油有机碳滤饼降至常温，加入0.5‑20％的菌剂，调节pH，粉碎即为成品微生物菌剂。同时还制备得到生物有机肥。本发明的方法安全、环保，消除了有机碳滤饼直接排放会造成污染的隐患，治理彻底，零排污，保护了生态环境，而且成本低。

Description

一种利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂及生物有机肥的 方法
技术领域
本发明涉及本发明涉及微生物菌剂及微生物肥料技术领域，具体涉及一种利用食用油有机碳滤饼制作的复合微生物菌剂和生物有机肥。
背景技术
我国用占世界7％的土地，生产了占世界21％的粮食，减少了世界22％的人口，但同时消耗了全球35％的化肥。人多地少，保证充足的粮食供给，解决13亿人口的吃饭问题是国家的头等大事。化肥的大量施用，一方面在保证粮食安全方面起到了极为重要的作用，同时也造成耕地土壤的面源污染，资源和环境的矛盾日益突出，农业可持续发展也面临巨大挑战。
随着经济的发展，人们越来越认识到环境的重要性，国家农业部门也高度重视化肥减施、增效技术的研究和推广。目前国家大力推广的替代产品就是增施生物肥料，就上海地区而言，2018年菜园地土壤保育及修复资金达到一亿元，其中政府采购的产品主要为微生物肥料产产品，随着农村农业部化肥零增长行动计划和全国耕地土壤保护及质量提升项目的实施，未来微生物肥料的用量将占到肥料用量的30-40％，由于其生态，环保和有效，微生物肥料具有巨大的市场潜力，有明显的经济效益、生态效益和社会效益。
生物有机无机肥料配施一直是国内外研究的热点问题，是现代施肥技术的重要发展方向，也是解决由不合理施肥所带来问题的重要措施。一般来讲，有机肥有机质含量丰富、养分元素全面而含量低、肥效缓，培肥效果好，对环境的负面影响较小；而无机化学肥料养分含量高，肥效快，对环境的负面影响较大；微生物可活化土壤养分，降低化肥用量，促进土壤中的养分循环，三者结合可取长补短，可保证农作物的高产优质，培肥土壤，实现土壤的可持续利用，同时减轻对环境的负面影响。因此，生物、有机与化肥的合理配比，是建立我国生物有机无机配施的科学施肥制度，实现农作物高产，提高土壤质量，减轻农业对环境负面影响的重要措施。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种廉价的、富含高活性有机碳的有机质原料用来生产微生物菌剂及生物肥料的生产方法，该资源以及该方法利用率高、安全环保，为农业生产提供丰富的有机质，而且属于废物利用，是循环经济的范畴，处于国家支持的产业。
本发明的技术方案是，一种利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，包括原料的处理，菌剂的制备，具体步骤如下：
(1)具有发酵功能的微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)，酿酒酵母，米曲霉三个菌种当中的一种或一种以上，每个菌种单独发酵然后按照质量比进行混合制成发酵菌剂，粉碎，有效活菌数在5×1010个/克以上；
(2)有机碳滤饼的发酵：将经过二次压榨后的食用油有机碳滤饼在温度降下来之前添加微生物发酵菌剂进行发酵，转化成高活性有机碳；发酵过程中，微生物菌剂与有机碳滤饼的质量比为0.5-5‰：1；使物料水分保持在20％以下，发酵1-4天；
(3)微生物菌剂的制备：将步骤(2)得到的处理后的食用油有机碳滤饼降至常温，水分降至18％以内，再加入0.5-20％的比例添加步骤(1)处理后的菌剂，调节pH到5.5-8.5，粉碎即为成品微生物菌剂。
先将食用油有机碳滤饼进行发酵，油渣如果不处理，直接施肥，由于油渣中的碳水化合物太多，碳氮比太高，造成在土壤中发酵时，大量争夺土壤中的氮元素，用来繁殖微生物，从而造成植物可利用的氮素缺少，造成植物根苗细小，不强壮，抵抗力弱，易病，产量小，结果率低下等副作用。
在二次压榨后温度未下降时，直接将微生物菌剂加入，加速发酵的进程，缩短发酵时间；
该食用油有机碳滤饼发酵后，当中可溶性有机碳含量很高，说明该原料中活性有机碳含量高，能直接被作物吸收利用；同时也是作为菌剂的很好的吸附材料。
完成发酵后，油渣原料的温度下降到常温，水分含量也挥发一部分，含量降至18％以内，与之前原料容易结块相比，原料不会结块，提高了产品的质量。
酿酒酵母，米曲霉当中的蛋白酶和纤维素酶能促进有机原料的腐熟，增加原料的利用率，提高腐熟的效果。
优选的是，所述枯草芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)为枯草芽孢杆菌LVLE14，为CN107779413A提到的菌株，保藏编号为CGMCC No.12639。
根据本发明的利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，优选的是，所述发酵时间为2-3天。
根据本发明的利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，优选的是，所述食用油有机碳滤饼是食用油脱色使用后的废白土、废凹凸棒石土或珍珠岩，经过二次压榨后的废料，其中油脂含量1-6％。
根据本发明的利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，优选的是，所述食用油为玉米油、大豆油、棕榈油、菜籽油。
根据本发明的利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，优选的是，在二次压榨后温度维持在30-80℃时，直接将微生物菌剂加入。
进一步地，在二次压榨后温度维持在30-60℃时，直接将微生物菌剂加入。
得到的产品可以直接用作菌剂，与其他有机原料混合成为有机肥。也可以直接作为生物有机肥使用。
因此，本发明还提供了一种利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，包括原料的处理，菌剂的制备，具体步骤如下：
(1)具有发酵功能的微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)，酿酒酵母，米曲霉三个菌种当中的一种或一种以上，每个菌种单独发酵然后按照质量比进行混合制成发酵菌剂，粉碎，有效活菌数在5×1010个/克以上；
(2)有机碳滤饼的发酵：将经过二次压榨后的食用油有机碳滤饼在温度降下来之前添加微生物发酵菌剂进行发酵，转化成高活性有机碳；发酵过程中，微生物菌剂与有机碳滤饼的质量比为0.5-5‰：1；使物料水分保持在20％以下，发酵1-4天；
(3)生物有机肥的制备：将步骤(2)得到的处理后的食用油有机碳滤饼降至常温，水分降至18％以内，再加入0.5-5‰的比例添加步骤(1)处理后的菌剂，调节pH到5.5-8.5，粉碎即为成品生物有机肥。
当用三种微生物复配时候，优选的是，枯草芽孢杆菌：酿酒酵母：米曲霉5-10:1-5:1-3。
这几种微生物，在芽孢状态，耐油，耐高温。
根据本发明的利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，优选的是，所述发酵时间为2-3天。
根据本发明的利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，优选的是，所述食用油有机碳滤饼是食用油脱色使用后的废白土、废凹凸棒石土或珍珠岩，经过二次压榨后的废料，其中油脂含量1-6％。
根据本发明的利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，优选的是，所述食用油为玉米油、大豆油、棕榈油、菜籽油。
根据本发明的利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，优选的是，在二次压榨后温度维持在30-80℃时，直接将微生物菌剂加入。
进一步地，在二次压榨后温度维持在30-60℃时，直接将微生物菌剂加入。
优选的是，步骤(1)所述菌剂为枯草芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)单独发酵，发酵液离心后制成高菌数粉剂菌剂，有效活菌数可达1000亿/克以上。
进一步地，所述枯草芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)为枯草芽孢杆菌LVLE14，为CN107779413A提到的菌株，保藏编号为CGMCC No.12639。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、先将有机原料进行腐熟，转化成高活性有机碳，施入土壤可以直接被作物吸收利用，不用消耗土壤中的氮元素来繁殖微生物，从而影响产品效果；
2、安全、环保，本技术是生产食用油所产生的有机碳滤饼作为有机原料，消除了有机碳滤饼直接排放会造成污染的隐患，治理彻底，零排污，保护了生态环境，而且成本低。
具体实施方式
实施例1
复合微生物菌剂的制备：将枯草粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LVLE14，酿酒酵母，米曲霉三种菌种按10:2:2的比例进行混合，混合后复合菌剂的有效活菌数量达6.5×1010个/克；酿酒酵母和米曲霉是采购自安琪酵母公司和青岛蔚蓝生物股份有限公司。
在大豆油有机碳滤饼中添加质量比2‰的复合微生物菌剂进行发酵，发酵4天，温度降至常温，水分含量17％，可溶性有机碳含量比例占到80％以上；
再在该大豆油机碳滤饼原料中添加3‰的复合菌剂，随后，添加氢氧化钾调节pH至6.5，后粉碎至80目，即为成品生物有机肥。
表1：大豆油有机碳滤饼的基本性状
表2：生物有机肥的检测结果
实施例2
微生物菌剂的制备：将有效活菌数量为9.8×1010个/克的枯草粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LVLE14，按照质量比为1.5‰的比例添加到棕榈油有机碳滤饼中，进行发酵，发酵4天，温度降至常温，水分含量18％，可溶性有机碳含量比例占到83％以上。
再在该棕榈油有机碳滤饼原料中添加3‰的枯草芽孢杆菌菌剂，随后，添加氢氧化钾调节pH至6.3，后粉碎至80目，即为成品生物有机肥。
实施例3
复合微生物菌剂的制备：将枯草粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)LVLE14，酿酒酵母，米曲霉三种菌种按7:2:1的比例进行混合，混合后复合菌剂的有效活菌数量达6.8×1010个/克；酿酒酵母和米曲霉是采购自安琪酵母公司和青岛蔚蓝生物股份有限公司。
在玉米油有机碳滤饼中添加质量比1.8‰的复合微生物菌剂进行发酵，发酵4天，温度降至常温，水分含量17.5％，可溶性有机碳含量比例占到85％以上；
再在该玉米油有机碳滤饼原料中添加8‰的复合菌剂，随后，添加氢氧化钾调节pH至6.8，后粉碎至80目，即为成品复合微生物菌剂。
实施例4
复合微生物菌剂的制备：将枯草粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)，酿酒酵母，米曲霉三种菌种按7:2:2的比例进行混合，混合后复合菌剂的有效活菌数量达6.6×1010个/克；酿酒酵母和米曲霉是采购自安琪酵母公司和青岛蔚蓝生物股份有限公司。
在菜籽油有机碳滤饼中添加质量比3‰的复合微生物菌剂进行发酵，发酵3天，温度降至常温，水分含量18％，可溶性有机碳含量比例占到75％以上；
再在该菜籽油有机碳滤饼原料中添加1.5‰的复合菌剂，随后，添加氢氧化钾调节pH至6.5，后粉碎至80目，即为成品生物有机肥。
实验例1
试验设计：
1、试验地点：上海市浦东新区万祥镇万新村和航头镇海桥村；
2、试验时间：2017年3月上旬-11月中旬；
3、供试生物肥料：系上海绿乐生物科技有限公司生产的以食用油有机碳滤饼为原料生产的“生物有机肥”，该使用油滤饼选用的是棕榈油滤饼，有效活菌数≥2×108/克，有机质≥40％，基质是将生物有机肥灭菌。
4、供试作物：辣椒：品种“尖椒22”，密度为3000株/亩；
5、试验设计：
每个地点均设三个处理，各处理内容如下：
处理A：习惯施肥，有机肥2000kg/亩，复合肥(15-15-15)50kg/亩。
处理B：生物有机肥基质200kg/亩，复合肥(15-15-15)50kg/亩；
处理C：生物有机肥200kg/亩，复合肥(15-15-15)50kg/亩；
3次重复，小区面积为0.03亩，随机区组排列。
试验结果：
1、不同施肥处理对作物农艺性状的影响
通过对辣椒生育期内主要农艺性状进行调查，从表3可以看出，施用生物有机肥后辣椒的农艺性状得到了明显的改善，两个地区较习惯施肥处理株高增长5-7cm，主根长增加2-5cm，鲜根重增加1-2g，较生物肥料基质处理株高增长7cm，主根长增加4-8cm，鲜根重增加3-4g，说明生物有机肥中的有益微生物对辣椒的农艺性状有明显的改善作用，生物有机肥能较全面的提供辣椒生长所需的养分，使辣椒植株更加健壮。
表3：不同处理对辣椒农艺性状的影响
2、不同施肥处理对作物产量的影响
由表4辣椒的测产结果可以看出：生物肥与其基质比较，万新试验点增产14.6％；海桥试验点增产14.1％，两地都达到了极显著水平，说明微生物肥料中的有益微生物在辣椒上具有明显的肥效作用。生物肥料处理与***。
表4：不同处理对辣椒产量的影响
实验例2
试验设计：
鲜食糯玉米的试验设三处理三重复，各处理具体情况如下：
处理A：习惯施肥；
处理B：习惯施肥+10公斤菌剂基质/亩；
处理C：习惯施肥+10公斤菌剂/亩。
小区面积均为0.03亩，三次重复，随机区组排列。
鲜食糯玉米试验安排在浦东新区宣桥镇新安村和合庆镇跃丰村。
糯玉米，品种：沪玉糯2号，3500株/亩。
供试肥料：试验所用复合微生物菌剂由上海绿乐生物科技有限公司提供，微生物菌剂内含有效活菌数≥2×108个/克；将微生物菌剂通过湿热灭菌后作为基质。
糯玉米用微生物菌剂拌种后播种。
习惯施肥为有机肥250公斤/亩，复合肥(15-15-15)35公斤/亩，追肥按习惯施肥进行。
试验结果：
1、玉米的生物学性状和产量结构(见表5)分析
由表5可知，习惯施肥的糯玉米植株最高为243.55cm，分别比微生物菌剂和基质处理高1.7cm和7.3cm，但茎粗的表现则相反，微生物菌剂处理为3.85cm，比习惯施肥增加0.35cm，比基质处理增加0.15cm。各处理间的穗行数基本无差异。
从玉米产量结构来看，在每株均留一穗的情况下，在***均单穗重最高达194.97克，比习惯处理增加15.34克，增幅达8.5％；比基质处理增加14.13克，增幅为7.8％。
由此可以看出，在习惯施肥基础上施用复合微生物菌剂增加了茎粗，可降低株高，防止糯玉米徒长，增加糯玉米的单穗重。在习惯施肥基础上加施基质处理与习惯施肥各项农艺指标差别不大，说明生物菌剂中的微生物活菌具有一定的肥效，有一定的增产效果。
表5：不同处理对糯玉米生长和产量结构的影响
4、鲜食糯玉米各处理产量结果(见表6、表7)分析
对玉米各小区进行单采单收测产，产量数据用新复极差法检验显著性，由表6、表7可以看出：
(1)在***；
(2)在***。施用生物菌剂的糯玉米产量与施用基质处理相比，两试点分别增产50.5公斤和48.4公斤，增幅分别为8.0％和7.6％，也均达极显著水平。
表6：新安村糯玉米不同处理产量结果
表7：跃丰村糯玉米不同处理产量结果

Claims (10)

1.一种利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，包括原料的处理，菌剂的制备，其特征在于：具体步骤如下：
(1)具有发酵功能的微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)，酿酒酵母，米曲霉三个菌种当中的一种或一种以上，每个菌种单独发酵然后按照质量比进行混合制成发酵菌剂，粉碎，有效活菌数在5×1010个/克以上；
(2)有机碳滤饼的发酵：将经过二次压榨后的食用油有机碳滤饼在温度降下来之前添加微生物发酵菌剂进行发酵，转化成高活性有机碳；发酵过程中，微生物菌剂与有机碳滤饼的质量比为0.5-5‰：1；使物料水分保持在20％以下，发酵1-4天；
(3)微生物菌剂的制备：将步骤(2)得到的处理后的食用油有机碳滤饼降至常温，水分降至18％以内，再加入0.5-20％的比例添加步骤(1)处理后的菌剂，调节pH到5.5-8.5，粉碎即为成品微生物菌剂。
2.根据权利要求1所述的利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，其特征在于：所述发酵时间为2-3天。
3.根据权利要求1所述的利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，其特征在于：所述食用油有机碳滤饼是食用油脱色使用后的废白土、废凹凸棒石土或珍珠岩，经过二次压榨后的废料，其中油脂含量1-6％。
4.根据权利要求1所述的利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，其特征在于：所述食用油为玉米油、大豆油、棕榈油、菜籽油。
5.根据权利要求1所述的利用食用油有机碳滤饼生产微生物菌剂的方法，其特征在于：在二次压榨后温度维持在30-80℃时，直接将微生物菌剂加入。
6.一种利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，包括原料的处理，菌剂的制备，其特征在于：具体步骤如下：
(1)具有发酵功能的微生物菌剂的制备：将枯草芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)，酿酒酵母，米曲霉三个菌种当中的一种或一种以上，每个菌种单独发酵然后按照质量比进行混合制成发酵菌剂，粉碎，有效活菌数在5×1010个/克以上；
(2)有机碳滤饼的发酵：将经过二次压榨后的食用油有机碳滤饼在温度降下来之前添加微生物发酵菌剂进行发酵，转化成高活性有机碳；发酵过程中，微生物菌剂与有机碳滤饼的质量比为0.5-5‰：1；使物料水分保持在20％以下，发酵1-4天；
(3)生物有机肥的制备：将步骤(2)得到的处理后的食用油有机碳滤饼降至常温，水分降至18％以内，再加入0.5-5‰的比例添加步骤(1)处理后的菌剂，调节pH到5.5-8.5，粉碎即为成品生物有机肥。
7.根据权利要求1所述的利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，其特征在于：所述发酵时间为2-3天。
8.根据权利要求1所述的利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，其特征在于：所述食用油有机碳滤饼是食用油脱色使用后的废白土、废凹凸棒石土或珍珠岩，经过二次压榨后的废料，其中油脂含量1-6％。
9.根据权利要求1所述的利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，其特征在于：所述食用油为玉米油、大豆油、棕榈油、菜籽油。
10.根据权利要求1所述的利用食用油有机碳滤饼生产生物有机肥的方法，其特征在于：在二次压榨后温度维持在30-80℃时，直接将微生物菌剂加入。
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