CN112321338A - 一种生物有机肥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物有机肥，其主要由农林废弃物、乳酸菌、酵母菌和芽孢菌组成的原料制备而成。原料中各组分以重量计为：农林废弃物800‑1000份、乳酸菌菌粉0.05‑6.5份、酵母菌菌粉0.05‑6份和芽孢菌菌粉0.01‑2.5份。将原料混合后调节水分含量为20‑85％，然后在高于4℃的温度下兼氧发酵50‑120天，获得本发明的生物有机肥。本发明能将农林废弃物和动物粪便中的有机物转化为有机肥料，实现农林废弃物和动物粪便的资源化，减轻环境污染，施用本发明的生物有机肥可促进作物生长，提高作物产量。

Description

一种生物有机肥
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种生物有机肥。
背景技术
我国现代农业和林业的快速发展为人们的生活提供了丰富的农产品和林产品。但同时也产生了大量农林废弃物，如秸秆、稻壳、食用菌基质、边角料、薪柴、树皮、花生壳、枝桠柴、卷皮、刨花等。另外，伴随着养殖业的迅速发展，相应产生了大量的动物粪便等废弃物。这些废弃物如不能及时资源化处理，会造成严重的环境污染问题，不利于社会经济的可持续发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生物有机肥，将农林废弃物和动物粪便中的有机物转化为有机肥料，实现农林废弃物和动物粪便的资源化，减轻环境污染。
本发明提供一种生物有机肥，其主要由农林废弃物、乳酸菌、酵母菌和芽孢菌组成的原料制备而成。
优选地，所述生物有机肥是通过将所述原料混合后调节水分含量为20-85％，然后在高于4℃的温度下兼氧发酵50-120天制备而成的。
优选地，所述原料主要由按重量计的所述农林废弃物800-1000份、乳酸菌菌粉0.05-6.5份、酵母菌菌粉0.05-6份和芽孢菌菌粉0.01-2.5份组成。
优选地，所述原料主要由按重量计的所述农林废弃物900份、所述乳酸菌菌粉4.7份、所述酵母菌菌粉0.05份和所述芽孢菌菌粉2.5份组成。
优选地，所述乳酸菌包括干酪乳杆菌和植物乳杆菌，所述酵母菌包括酿酒酵母和东方伊萨酵母，所述芽孢菌包括枯草芽孢杆菌和丁酸梭菌。
优选地，所述干酪乳杆菌和所述植物乳杆菌的含菌量均≥1.0×1010cfu/g，所述酿酒酵母和所述东方伊萨酵母的含菌量均≥5.0×109cfu/g，所述枯草芽孢杆菌和所述丁酸梭菌的含菌量均≥1.0×1010cfu/g。
优选地，所述原料还包括动物粪便。
优选地，所述原料还包括动物粪便，所述动物粪便按重量计为10-5000份。
优选地，所述原料还包括氮素。
优选地，所述原料还包括氮素，所述氮素按重量计为1-20份。
本发明的生物有机肥能将农林废弃物和动物粪便中的有机物转化为有机肥料，实现农林废弃物和动物粪便的资源化，减轻环境污染，施用本发明可促进作物生长，提高作物产量。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应当理解，实施例仅是示例性的，不对本发明的范围构成限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
在下文的描述中，所涉及的方法如无特别说明，则均为本领域的常规方法。所涉及的原料如无特别说明，则均是能从公开商业途径获得的原料。
本发明将农林废弃物、动物粪便等采用乳酸菌、酵母菌和芽孢菌发酵制成生物有机肥。将农林废弃物和动物粪便中的有机物转化为有机肥料，实现农林废弃物和动物粪便的资源化，减轻环境污染，施用本发明的生物有机肥可促进作物生长，提高作物产量。
在本发明的第一个具体实施方式中，生物有机肥采用农林废弃物、乳酸菌、酵母菌和芽孢菌组成的原料制备而成。其具体制备过程包括：步骤1，原料预处理；步骤2，制备混合物料；以及步骤3，将混合物料兼氧发酵。
在原料预处理的步骤1，选取农林废弃物，农林废弃物优选农作物秸秆、菌渣、树木修剪的废弃枝叶、藤蔓中的任意一种、两种或多种的组合。为了使发酵充分，采用机械将农林废弃物破碎至长度3cm-5cm。
在制备混合物料的步骤2，按照预定的重量配比称取各种原料组分，然后将各原料搅拌、混合，同时向混合物料中加入清水调节混合物料的含水量。原料中各组分的重量配比分别优选：农林废弃物800-1000份、乳酸菌菌粉0.05-6.5份、酵母菌菌粉0.05-6份和芽孢菌菌粉0.01-2.5份。混合后物料的含水量优选20-85％。
在将混合物料进行兼氧发酵的步骤3，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下兼氧发酵，发酵结束的产物作为生物有机肥。发酵的模式可采用现有技术中的坑塘法、草垛法、条垛法、阳光房法、发酵床法、堆积法任意一种。由于发酵过程受到原料种类、发酵模式、外界环境条件(如气温的变化)等的影响，具体发酵周期根据实际发酵的情况确定，优选50-120天。
在上述生物有机肥的制备过程中，乳酸菌包括干酪乳杆菌和植物乳杆菌，两种乳酸菌的含菌量均≥1.0×1010cfu/g；酵母菌包括酿酒酵母和东方伊萨酵母，两种酵母菌的含菌量均≥5.0×109cfu/g；芽孢菌包括枯草芽孢杆菌和丁酸梭菌，两种菌的含菌量均≥1.0×1010cfu/g。
各菌种可以自行制备，先分别将干酪乳杆菌、植物乳杆菌、酿酒酵母、东方伊萨酵母、枯草芽孢杆菌和丁酸梭菌在相应的液体培养基中发酵培养获得菌液。然后，从发酵培养物中分离菌体并干燥浓缩制成单菌株固态菌粉，各单菌株菌粉中的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
在本发明的第二个具体实施方式中，生物有机肥采用农林废弃物、乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和动物粪便组成的原料制备而成。其制备过程与第一个具体实施方式中的生物有机肥制备过程相似，不同之处在于原料中额外添加了按重量计的10-5000份动物粪便。
在本发明的第三个具体实施方式中，生物有机肥采用农林废弃物、乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和氮素组成的原料制备而成。其制备过程与第一个具体实施方式中的生物有机肥制备过程相似，不同之处在于原料中额外添加了按重量计的1-20份氮素。氮素优选由氮肥和/或动物粪尿提供，其中的氮肥优选尿素、氨水、碳酸氢铵、硝酸铵及硫酸铵中的任意一种、两种或多种的组合。
为了帮助更好地理解本发明的技术方案，以下提供实施例，用于说明本发明的生物有机肥及其制备过程。
实施例一
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物800份、乳酸菌菌粉0.05份、酵母菌菌粉6份、芽孢菌菌粉1.5份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌0.02份和植物乳杆菌0.03份，酵母菌包括酿酒酵母4份和东方伊萨酵母2份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌0.5份和丁酸梭菌1份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌和芽孢菌添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至20％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用阳光房法兼氧发酵50天，发酵结束的产物作为生物有机肥1。
实施例二
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物900份、乳酸菌菌粉4.7份、酵母菌菌粉0.05份、芽孢菌菌粉2.5份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌2.3份和植物乳杆菌2.4份，酵母菌包括酿酒酵母0.03份和东方伊萨酵母0.02份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌1份和丁酸梭菌1.5份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌和芽孢菌添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至63％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用条垛法兼氧发酵85天，发酵结束的产物作为生物有机肥2。
实施例三
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物1000份、乳酸菌菌粉6.5份、酵母菌菌粉4.7份、芽孢菌菌粉0.01份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌4.3份和植物乳杆菌2.2份，酵母菌包括酿酒酵母2.3份和东方伊萨酵母2.4份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌0.003份和丁酸梭菌0.007份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌和芽孢菌添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至85％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用堆积法兼氧发酵120天，发酵结束的产物作为生物有机肥3。
实施例四
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物800份、乳酸菌菌粉0.05份、酵母菌菌粉6份、芽孢菌菌粉1.2份、动物粪便10份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌0.03份和植物乳杆菌0.02份，酵母菌包括酿酒酵母3.5份和东方伊萨酵母2.5份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌0.3份和丁酸梭菌0.9份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和动物粪便添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至20％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用阳光房法兼氧发酵50天，发酵结束的产物作为生物有机肥4。
实施例五
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物940份、乳酸菌菌粉5.3份、酵母菌菌粉0.05份、芽孢菌菌粉2.5份、动物粪便3000份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌3.0份和植物乳杆菌2.3份，酵母菌包括酿酒酵母0.04份和东方伊萨酵母0.01份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌0.8份和丁酸梭菌1.7份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和动物粪便添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至55％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用发酵床法兼氧发酵90天，发酵结束的产物作为生物有机肥5。
实施例六
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物1000份、乳酸菌菌粉6.5份、酵母菌菌粉5.5份、芽孢菌菌粉0.01份、动物粪便5000份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌4.0份和植物乳杆菌2.5份，酵母菌包括酿酒酵母3.4份
和东方伊萨酵母2.1份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌0.002份和丁酸梭菌0.008份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和动物粪便添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至85％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用条垛法兼氧发酵120天，发酵结束的产物作为生物有机肥6。
实施例七
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物800份、乳酸菌菌粉3.5份、酵母菌菌粉6份、芽孢菌菌粉1.8份、氮素1份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌1.9份和植物乳杆菌1.6份，酵母菌包括酿酒酵母3.7份和东方伊萨酵母2.3份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌0.4份和丁酸梭菌1.4份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和氮素添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至20％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用坑塘法兼氧发酵50天，发酵结束的产物作为生物有机肥7。
实施例八
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物880份、乳酸菌菌粉0.05份、酵母菌菌粉5.7份、芽孢菌菌粉2.5份、氮素13份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌0.15份和植物乳杆菌0.35份，酵母菌包括酿酒酵母4.7份和东方伊萨酵母1.0份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌1.1份和丁酸梭菌1.4份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和氮素添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至60％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用草垛法兼氧发酵80天，发酵结束的产物作为生物有机肥8。
实施例九
本实施例的生物有机肥的原料包括按重量计的农林废弃物1000份、乳酸菌菌粉6.5份、酵母菌菌粉0.05份、芽孢菌菌粉0.01份、氮素20份。其中，乳酸菌包括干酪乳杆菌3.0份和植物乳杆菌3.5份，酵母菌包括酿酒酵母0.02份和东方伊萨酵母0.03份，芽孢菌包括枯草芽孢杆菌0.004份和丁酸梭菌0.006份。各种菌的含菌量分别为：干酪乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、植物乳杆菌≥1.0×1010cfu/g、酿酒酵母≥5.0×109cfu/g、东方伊萨酵母≥5.0×109cfu/g、枯草芽孢杆菌≥1.0×1010cfu/g、丁酸梭菌≥1.0×1010cfu/g。
该生物有机肥通过以下步骤制备而成。
步骤1，原料预处理，将农林废弃物破碎成长度3cm-5cm的颗粒。
步骤2，混合原料制备混合物料，将破碎形成的农林废弃物颗粒、乳酸菌、酵母菌、芽孢菌和氮素添加在一起搅拌、混合，在混合搅拌的同时加入清水以调节混合物料的含水量至85％。
步骤3，发酵步骤，物料的初始pH自然，在高于4℃的温度下，采用条垛法兼氧发酵120天，发酵结束的产物作为生物有机肥9。
为了帮助更好的理解本发明的技术方案，以下提供一个大豆种植的试验例，用于说明本发明的应用效果。
试验例一：生物有机肥对大豆生长的影响
在辽宁省大石桥进行165d的大豆种植试验，选取同一田块，田间土壤的基本理化性状为pH值为6.4，耕作层土壤有机质含量12.7g/kg，全氮量1.12g/kg，全磷量0.75g/kg，全钾量18.30g/kg，速效磷量6.0mg/kg，速效钾量85.03mg/kg，碱解氮量87.23mg/kg。试验设计10组，9个试验组和1个对照组，每组试验设计3个试验小区，每个试验小区面积为15m2，所有试验小区均随机分布。
本试验种植品种选用铁丰30，在4月下旬采用直播方式播种大豆，每穴2粒，每个小区留苗250株左右。试验组采用穴施的施肥方式，对照组不施用生物有机肥，试验组按照3000kg/hm2的用量施用本发明制备的生物有机肥。在开花期每小区追施尿素125克，根据生长情况适当浇水、喷洒防治病虫害药剂。在10月上旬将各小区的大豆收获、统计产量。
自植株定植后5天开始观察记录大豆的生长情况，每隔15天观测一次。大豆收获后每个小区各随机抽取10株统计株高、结荚数，同时统计各小区大豆的百粒重、小区产量，计算每组大豆的平均株高、平均结荚数、平均百粒重和平均小区产量，结果见表1。
表1
Figure BDA0002697454590000091
由表1数据可以看出，施用生物有机肥的9组大豆在株高、结荚数、百粒重、小区产量四个性状上均明显高于对照组。由此说明，上述制备的生物有机肥1-生物有机肥9均能明显促进大豆的生长，提高大豆的产量。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物有机肥，其主要由农林废弃物、乳酸菌、酵母菌和芽孢菌组成的原料制备而成。
2.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述生物有机肥是通过将所述原料混合后调节水分含量为20-85％，然后在高于4℃的温度下兼氧发酵50-120天制备而成的。
3.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述原料主要由按重量计的所述农林废弃物800-1000份、乳酸菌菌粉0.05-6.5份、酵母菌菌粉0.05-6份和芽孢菌菌粉0.01-2.5份组成。
4.根据权利要求3所述的生物有机肥，其特征在于：所述原料主要由按重量计的所述农林废弃物900份、所述乳酸菌菌粉4.7份、所述酵母菌菌粉0.05份和所述芽孢菌菌粉2.5份组成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的生物有机肥，其特征在于：所述乳酸菌包括干酪乳杆菌和植物乳杆菌，所述酵母菌包括酿酒酵母和东方伊萨酵母，所述芽孢菌包括枯草芽孢杆菌和丁酸梭菌。
6.根据权利要求5所述的生物有机肥，其特征在于：所述干酪乳杆菌和所述植物乳杆菌的含菌量均≥1.0×1010cfu/g，所述酿酒酵母和所述东方伊萨酵母的含菌量均≥5.0×109cfu/g，所述枯草芽孢杆菌和所述丁酸梭菌的含菌量均≥1.0×1010cfu/g。
7.根据权利要求1或2所述的生物有机肥，其特征在于：所述原料还包括动物粪便。
8.根据权利要求3所述的生物有机肥，其特征在于：所述原料还包括动物粪便，所述动物粪便按重量计为10-5000份。
9.根据权利要求1或2所述的生物有机肥，其特征在于：所述原料还包括氮素。
10.根据权利要求3所述的生物有机肥，其特征在于：所述原料还包括氮素，所述氮素按重量计为1-20份。
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