CN109020689A - 一种碱性电解水在增加生物有机肥中微生物含量的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业技术研发领域，具体涉及一种碱性电解水在增加生物有机肥中微生物含量的用途。本发明首次发现，碱性电解水可低成本地迅速使得生物有机肥中的有效活菌数增加约3倍以上，且使得生物有机肥的其他性能均符合标准规定。因此，可将碱性电解水用于增加生物有机肥中微生物含量。

Description

一种碱性电解水在增加生物有机肥中微生物含量的用途
技术领域
本发明属于农业技术研发领域，具体涉及一种碱性电解水在增加生物有机肥中微生物含量的用途。
背景技术
有机肥料主要来源于植物和(或)动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，包括：多种有机物质、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。
广义上的有机肥：俗称农家肥，包括以各种动物、植物残体或代谢物组成，如人畜粪便、秸秆、动物残体、屠宰场废弃物等。
生物菌肥(微生物肥料)是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品，是农业生产中使用肥料的一种。其在我国已有近50年的历史，从根瘤菌剂——细菌肥料——微生物肥料，从名称上的演变已说明我国微生物肥料逐步发展的过程。
国内外多年试验证明，用根瘤菌接种大豆、花生等豆科作物可提高共生固氮效能，确实有增产效果，合理应用其它菌肥拌种或施用微生物肥料，对非豆科农作物也有增产效果，而且有化肥达不到的效果。因此，我们认为它是肥料，又与传统化肥和有机肥在概念和内涵上不同。
微生物肥料是活体肥料，它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活动来完成。
只有当这些有益微生物处于旺盛的繁殖和新陈代谢的情况下，物质转化和有益代谢产物才能不断形成。
因此，微生物肥料中有益微生物的种类、生命活动是否旺盛是其有效性的基础，而不像其它肥料是以氮、磷、钾等主要元素的形式和多少为基础。正因为微生物肥料是活制剂，所以其肥效与活菌数量、强度及周围环境条件密切相关，包括温度、水分、酸碱度、营养条件及原生活在土壤中土着微生物排斥作用都有一定影响，因此在应用时要加以注意。
作为化肥的替代品，有机肥与生物菌肥是有机农业和绿色农业的基础之一，由于两者各有不足，目前已经出现并迅速推广一种兼有两者优点的肥料——生物有机肥：
生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。
生物有机肥的优点：
1生物有机肥与化肥相比：
1)生物有机肥营养元素齐全；化肥营养元素只有一种或几种。
2)生物有机肥能够改良土壤；化肥经常使用会造成土壤板结。
3)生物有机肥能提高产品品质；化肥施用过多导致产品品质低劣。
4)生物有机肥能改善作物根际微生物群，提高植物的抗病虫能力；化肥则是作物微生物群体单一，易发生病虫害。
5)生物有机肥能促进化肥的利用，提高化肥利用率；化肥单独使用易造成养分的固定和流失。
2生物有机肥与精制有机肥相比：
精制有机肥是畜禽粪便经过烘干、粉碎后包装出售的商品有机肥。
1)生物有机肥完全腐熟，不烧根，不烂苗；精制有机肥未经腐熟，直接使用后在土壤里腐熟，会引起烧苗现象。
2)生物有机肥经高温腐熟，杀死了大部分病原菌和虫卵，减少病虫害发生；精制有机肥未经腐熟，在土壤中腐熟时会引来地下害虫。
3)生物有机肥中添加了有益菌，由于菌群的占位效应，减少病害发生；精制有机肥由于高温烘干，杀死了里面的全部微生物。
4)生物有机肥养分含量高；精制有机肥由于高温处理，造成了养分损失。
5)生物有机肥经除臭，气味轻，几乎无臭；精制有机肥未经除臭，返潮即出现恶臭。
3生物有机肥与农家肥(传统有机肥)的区别：
1)生物有机肥完全腐熟，虫卵死亡率达到95％以上；农家肥堆放简单，虫卵死亡率低。
2)生物有机肥无臭；农家肥有恶臭。
3)生物有机肥施用方便，均匀；农家肥施用不方便，肥料施用不均匀。
4生物有机肥与生物菌肥的区别：
1)生物有机肥价格便宜，每吨在1000多元左右；生物菌肥价格昂贵，每吨上万元。
2)生物有机肥含有功能菌和有机质，能改良土壤促进被土壤固定养分的释放；生物菌肥只含有功能菌，通过功能菌来促进土壤固定肥料的利用。3)生物有机肥的有机质本身就是功能菌生活的环境，施入土壤后容易存活；而生物菌肥的功能菌可能不适合有的土壤环境。
现有技术中，现有生物有机肥中按YNY/T798-2004标准执行，有效活菌数(cfu)≧0.20亿/g，生产厂家为控制成本有效活菌数仅仅达到标准就行，也就是有效活菌数(cfu)基本＝0.20亿/g。
发明内容
为了克服现有技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种碱性电解水在增加生物有机肥中微生物含量的用途。
为了实现上述目的以及其他相关目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种碱性电解水在增加生物有机肥中微生物含量的用途。
优选地，所述碱性电解水以碳酸钾作为电解质电解获得。
优选地，利用碳酸钾作为电解质，生成pH为13.00～13.50的碱性电解水原液，所述碱性电解水原液的氧化还原电位ORP为-900～-1200，所述碱性电解水原液中钾的质量分数≥2.0％。
将所述碱性电解水原液加入水进行稀释，获得碱性电解水。
优选地，所述碱性电解水的pH值为10.00～11.50。
优选地，所述用途中，所述碱性电解水与所述生物有机肥混合，以增加生物有机肥中微生物含量。
优选地，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例为1：40～1：70。
此外，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例可以为1：40～1：50。所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例可以为1：50～1：70。所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例可以为1：40、1：50或1：70。
优选地，混合后，在常温条件下堆制。
优选地，堆制时间为24～72h。
此外，堆制时间还可以是24～48h。堆制时间还可以是48～72h。堆制时间还可以是24h、48h或72h。
堆制后，堆制产物的温度一般会上升至40～60℃。
例如，堆制后，堆制产物的温度可以是40～50℃。堆制后，堆制产物的温度可以是50～60℃。堆制后，堆制产物的温度可以是40℃、50℃或60℃。
优选地，所述用途中，增加生物有机肥中微生物含量是指增加有效活菌数。
所述增加是指与未与碱性电解水混合前的生物有机肥相比较。
本发明的第二方面，提供一种增加生物有机肥中微生物含量的方法，其特征在于，包括步骤：采用碱性电解水与生物有机肥混合。
优选地，所述碱性电解水以碳酸钾作为电解质电解获得。
优选地，利用碳酸钾作为电解质，生成pH为13.00～13.50的碱性电解水原液，所述碱性电解水原液的氧化还原电位ORP为-900～-1200，所述碱性电解水原液中钾的质量分数≥2.0％。
将所述碱性电解水原液加入水进行稀释，获得碱性电解水。
优选地，所述碱性电解水的pH值为10.00～11.50。
优选地，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例为1：40～1：70。
此外，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例可以为1：40～1：50。所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例可以为1：50～1：70。所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例可以为1：40、1：50或1：70。
优选地，混合后，在40～60℃条件下堆制。
此外，堆制的温度可以是40～50℃。堆制的温度可以是50～60℃。堆制的温度可以是40℃、50℃或60℃。
优选地，堆制时间为24～72h。
此外，堆制时间还可以是24～48h。堆制时间还可以是48～72h。堆制时间还可以是24h、48h或72h。
优选地，增加生物有机肥中微生物含量是指增加有效活菌数。
所述增加是指与未与碱性电解水混合前的生物有机肥相比较。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明首次发现，碱性电解水可低成本地迅速使得生物有机肥中的有效活菌数增加约3倍以上，且使得生物有机肥的其他性能均符合标准规定。因此，可将碱性电解水用于增加生物有机肥中微生物含量。
具体实施方式
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
除非另外说明，本发明中所公开的实验方法、检测方法、制备方法均采用本技术领域常规的分子生物学、生物化学、染色质结构和分析、分析化学、细胞培养、重组DNA技术及相关领域的常规技术。
实施例1
一、碱性电解水的制备
利用碳酸钾作为电解质，生成pH为13.00～13.50的碱性电解水原液，所述碱性电解水原液的氧化还原电位ORP为-900～-1200，所述碱性电解水原液中钾的质量分数≥2.0％。
将所述碱性电解水原液加入水进行稀释，例如可以用自来水对碱性电解水原液进行稀释至碱性电解水的pH值为10.00。
需要说明的是，碱性电解水的制备属于现有技术，可采用现有技术中的方法来制备碱性电解水，只要获得的碱性电解水，符合上述性能条件即可，这些都是本领域技术人员根据现有技术能够做到的。
二、采用碱性电解水处理生物有机肥
本实施例中所使用的生物有机肥通过市售途径购买获得。所述购买的生物有机肥符合YNY/T798-2004标准的各项要求。具体地，所述生物有机肥为粉剂产品。外观松散、无恶臭味。所述生物有机肥中的有效活菌数(cfu)为0.20亿/g。所述生物有机肥中的有机质(以干基计)含量为25.0％。所述生物有机肥中的水分含量为15.0％。所述生物有机肥pH值为5.5～8.5。所述生物有机肥中的粪大肠菌群数为100个/g(mL)，蛔虫卵死亡率为95％。所述生物有机肥产品中As、Cd、Pb、Cr、Hg含量指标符合NY/T 798-2004中4.2.3的规定。所述生物有机肥中NP2O5K2O含量测定符合NY 525-2002中5.3～5.5的规定。
采用本实施例制备获得的碱性电解水(pH为10.00)对所述生物有机肥进行喷洒，喷洒时，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例为1：50，喷射后搅拌均匀，在常温条件下，堆制48小时，堆制产物的温度上升至50℃，获得处理后的生物有机肥所述处理后的生物有机肥外观松散、无恶臭味。
按照NY/T 798-2004标准所规定的方法，对处理后的生物有机肥进行检测。结果如下表1所示：
表1
如表1结果可见，碱性电解水可低成本地迅速使得生物有机肥中的有效活菌数增加约3倍以上，且使得生物有机肥的其他性能均符合标准规定。因此，可将碱性电解水用于增加生物有机肥中微生物含量。
实施例2
一、碱性电解水的制备
利用碳酸钾作为电解质，生成pH为13.00～13.50的碱性电解水原液，所述碱性电解水原液的氧化还原电位ORP为-900～-1200，所述碱性电解水原液中钾的质量分数≥2.0％。
将所述碱性电解水原液加入水进行稀释，例如可以用自来水对碱性电解水原液进行稀释至碱性电解水的pH为11.50。
需要说明的是，碱性电解水的制备属于现有技术，可采用现有技术中的方法来制备碱性电解水，只要获得的碱性电解水，符合上述性能条件即可，这些都是本领域技术人员根据现有技术能够做到的。
二、采用碱性电解水处理生物有机肥
本实施例中所使用的生物有机肥通过市售途径购买获得。所述购买的生物有机肥符合YNY/T798-2004标准的各项要求。具体地，所述生物有机肥为颗粒产品。外观无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味。所述生物有机肥中的有效活菌数(cfu)为0.20亿/g。所述生物有机肥中的有机质(以干基计)含量为25.0％。所述生物有机肥中的水分含量为15.0％。所述生物有机肥pH值为5.5～8.5。所述生物有机肥中的粪大肠菌群数为100个/g(mL)，蛔虫卵死亡率为95％。所述生物有机肥产品中As、Cd、Pb、Cr、Hg含量指标符合NY/T 798-2004中4.2.3的规定。所述生物有机肥中NP2O5K2O含量测定符合NY 525-2002中5.3～5.5的规定。
采用本实施例制备获得的碱性电解水(pH为11.00)对所述生物有机肥进行喷洒，喷洒时，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例为1：70，喷射后搅拌均匀，在常温条件下，堆制24小时，堆制产物的温度上升至60℃，获得处理后的生物有机肥。处理后的生物有机肥外观无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味。
按照NY/T 798-2004标准所规定的方法，对处理后的生物有机肥进行检测。结果如下表2所示：
表2
如表2结果可见，碱性电解水可低成本地迅速使得生物有机肥中的有效活菌数增加约3倍以上，且使得生物有机肥的其他性能均符合标准规定。因此，可将碱性电解水用于增加生物有机肥中微生物含量。
实施例3
一、碱性电解水的制备
利用碳酸钾作为电解质，生成pH为13.00～13.50的碱性电解水原液，所述碱性电解水原液的氧化还原电位ORP为-900～-1200，所述碱性电解水原液中钾的质量分数≥2.0％。
将所述碱性电解水原液加入水进行稀释，例如可以用自来水对碱性电解水原液进行稀释至碱性电解水的pH为11.00。
需要说明的是，碱性电解水的制备属于现有技术，可采用现有技术中的方法来制备碱性电解水，只要获得的碱性电解水，符合上述性能条件即可，这些都是本领域技术人员根据现有技术能够做到的。
二、制备生物有机肥
本实施例中所使用的生物有机肥通过发明人自己制备获得。
具体地，根据当地的原料进行制作，如城市生活垃圾和各种农作物秸秆、树叶杂草、瓜藤、稻草、松壳、花生壳、锯木屑、谷壳粉、统糠、水果渣、干蔗渣、食用菌渣、酒糟、啤酒糟、糖渣、醋渣、淀粉渣、木薯渣、柠檬酸渣、酱油渣、味精渣、粉渣、***、药渣、油渣、油饼粕、糠麸、棉菜粕、霉变饲料、污泥、糖厂啤酒厂渣泥、屠宰下脚料、潲(泔)水、剩饭菜、人动物粪便等废弃物。发酵肥料操作过程：
1、菌种一般用量为0.2％--0.5％。
2、原辅料及要求：主要物料：水果渣、干蔗渣、食用菌渣、酒糟、啤酒糟、糖渣、醋渣、淀粉渣、木薯渣、柠檬酸渣、酱油渣、味精渣、粉渣、***、药渣、油渣、油饼粕、糠麸、棉菜粕、霉变饲料、污泥、糖厂啤酒厂渣泥、屠宰下脚料、潲(泔)水、剩饭菜、人动物粪便等大宗物料。辅料：各种农作物秸秆、树叶杂草、瓜藤、稻草、松壳、花生壳、锯木屑、谷壳粉、统糠等干燥、粉碎、高碳即可。
3、原辅料配比：主料∶辅料＝5:1-3:1。
4、水分控制在60-65％，手抓物料成团刚好出水。
5、按要求将菌种、主料和辅料全部混合均匀。
6、环境温度15℃以上，一次堆料不少于4方，堆成宽1.5～2米、高0.6米左右、长度不限的堆，并用棍在堆内打通气孔。
7、堆温升至50℃时开始翻倒，每天一次，如堆温超过65℃，再加次翻倒。温度控制在70℃以下，温度太高对养分有影响。
8、腐熟标志：堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味，堆内产生白色菌丝。
9、腐熟的原肥：直接使用，生产商品有机肥、生物有机肥、有机无机复混肥、生物有机无机复混肥等。
本实施例中制备获得的生物有机肥符合YNY/T798-2004标准的各项要求。具体地，所述生物有机肥为颗粒产品。外观无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味。所述生物有机肥中的有效活菌数(cfu)为0.25亿/g。所述生物有机肥中的有机质(以干基计)含量为30.0％。所述生物有机肥中的水分含量为16.0％。所述生物有机肥pH值为6.0～7.0。所述生物有机肥中的粪大肠菌群数为90个/g(mL)，蛔虫卵死亡率为95％。所述生物有机肥产品中As、Cd、Pb、Cr、Hg含量指标符合NY/T 798-2004中4.2.3的规定。所述生物有机肥中NP2O5K2O含量测定符合NY 525-2002中5.3～5.5的规定。
三、采用碱性电解水处理生物有机肥
采用本实施例制备获得的碱性电解水(pH为11.00)对所述生物有机肥进行喷洒，喷洒时，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例为1：40，喷射后搅拌均匀，在常温条件下，堆制72小时，堆制产物的温度上升至40℃，获得处理后的生物有机肥。处理后的生物有机肥外观无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味。
按照NY/T 798-2004标准所规定的方法，对处理后的生物有机肥进行检测。结果如下表3所示：
表3
如表3结果可见，碱性电解水可低成本地迅速使得生物有机肥中的有效活菌数增加约3倍以上，且使得生物有机肥的其他性能均符合标准规定。因此，可将碱性电解水用于增加生物有机肥中微生物含量。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种碱性电解水在增加生物有机肥中微生物含量的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述碱性电解水的pH值为10.00～11.50。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述用途中，所述碱性电解水与所述生物有机肥混合，以增加生物有机肥中微生物含量。
4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例为1：40～1：70。
5.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，混合后，在常温条件下堆制。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，堆制时间为24～72h。
7.一种增加生物有机肥中微生物含量的方法，其特征在于，包括步骤：采用碱性电解水与生物有机肥混合。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述碱性电解水与所述生物有机肥之间的重量比例为1：40～1：70。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，混合后，在常温条件下堆制。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，堆制时间为24～72h。
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