一种富含微生物菌种的生物有机肥及其制备工艺的制作方法

[0001]
本发明属于微生物技术领域，具体是涉及一种富含微生物菌种的生物有机肥及其制备工艺。


背景技术：

[0002]
生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体为来源，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。富含农作物生长所需的氮、磷、钾、氨基酸等营养元素及中微量元素、土壤活化剂、植物根系生长素等；具有促进根系发育和植株生长，提高植株抗病、抗逆性，提高果实品质和产量等特点。
[0003]
微生物菌种分饲料发酵菌种和生物肥发酵菌种，在有机固体废物里加入生物肥菌种，经生物肥菌种发酵、除臭和完全腐熟后加工而成形成生物有机肥，在生物有机肥中再次添加具有防病防虫功能的微生物菌种，有益微生物可在作物根系形成优势的有益菌群，能抑制有害病原菌繁殖，增强作物抗逆抗病能力，减轻作物因连作造成的病害，降低发病率；同时增强作物对不良环境的综合防御能力，含有的硫、镁、钙、硅、锰、锌、铁、硼、钼等多种植物生长所需的微量元素和氮磷钾及氨基酸等营养元素，可改善作物农艺性状，使作物植株健壮、叶色浓绿、开花提前；提高作物品质，坐果率高，果实饱满、无畸形、色泽鲜艳、口感好、商品性高，提早上市时间。在农作物栽培中，化学肥料的用量在不断增加，有机肥料的用量越来越少，而农作物对化学肥料的利用率仅仅在30％左右，约70％的化学肥料沉积固定在土壤中或随雨水流失于江河中而不被农作物吸收和利用，这造成了土壤板结，环境污染，江河和地下水富营养化日趋严重，土壤有机质含量降低，肥力下降，土壤中有益微生物的生存空间变小，数量减少，农作物的抗病、抗寒、抗旱能力减弱，病虫害的发生越来越严重，导致农作物品质下降，产量降低。


技术实现要素：

[0004]
高活性胶冻样芽孢杆菌富含的有效、活性的胶冻样芽孢杆菌，它可在土壤中繁殖生长，并产生有机酸、荚膜多糖等代谢产物，破坏硅铝酸盐的晶格结构、难溶性磷化合物等，分解释放出可溶的磷钾元素及钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素，既增进了土壤肥力，又为作物提供了可吸收利用的营养元素，同时产生赤霉素、细胞激动素、微生物酶、细菌多糖等生理活性物质，促进作物营养吸收和生长代谢。生物有机肥代替化学肥料还有很长的一段路要走，完善生物有机肥的性能让其得到广泛应用是目前需要解决的问题，本发明的目的在于提供一种富含微生物菌种的生物有机肥及其制备工艺。
[0005]
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]
一种富含微生物菌种的生物有机肥包括以下重量份原料：鸡粪60-100份；猪粪60-100份；秸秆10-20份；麦麸10-20份；发酵剂1-5份；生物助剂1-3 份；辅助物料10-20份；螯合剂5-10份；
[0007]
进一步的，所述辅助物料为黄腐酸钾和硝酸铵钙按照质量比2：3混合；所述螯合剂
为三聚磷酸钠，聚丙烯酸钠二者之一；所述生物助剂为碳酶和水解蛋白酶按照质量比1：3混合。
[0008]
所述发酵剂由如下方法制备：
[0009]
a1：高活性胶冻样芽孢杆菌种的培养
[0010]
1)：活化培养基和种子培养基的配方均为：琼脂10-20份、蛋白胨20-40 份，棉籽粉10-20份，糖蜜2-4份，牛肉膏2-4份，氯化钠2-5份，碳酸钙2-4 份，磷酸二氢钾2-4份，磷酸氢二钾2-4份，硫酸镁1-2份，加水定容至1000ml， ph为7.0-7.2；
[0011]
2)：将供试的胶冻样芽孢杆菌接种在斜面活化培养基中活化24h，起始温度控制在30-32℃，形成孢子；
[0012]
3)：将形成孢子后的菌株接种于装有100ml种子培养基的500ml锥形瓶中，摇床培养24h，设置温度为30℃，转速为150r/min，得高活性胶冻样芽孢杆菌种；
[0013]
a2：发酵剂的制备
[0014]
(1)按下述重量份数配比取料：抗生素菌渣200份，秸秆100份，粉饼100 份，麸皮100份，尿素20份，氯化钠5份，生石灰15份，高活性胶冻样芽孢杆菌种20份；
[0015]
(2)预处理：将上述原料中的秸秆铡短至长度为1-2cm，经破碎机破碎成碎渣，在破碎后的秸秆中加入除高活性胶冻样芽孢杆菌种外的物料，进行混合后蒸汽灭菌得到混合料，再加水至物料的含水量为60％；
[0016]
(3)发酵：在上述得到的混合料中加入高活性胶冻样芽孢杆菌种，通风发酵，在发酵过程中加强搅拌，自然升温，在30-40℃下发酵1-3天，温度升高时间可相应缩短，得到发酵剂。
[0017]
进一步的，所述秸秆为麦秸、稻草、玉米秸、豆秸混合，所述粉饼为玉米粉饼、粕棉籽饼、菜籽饼混合。
[0018]
该富含微生物菌种的生物有机肥制备工艺包括如下步骤：
[0019]
s1、原料预处理：利用粉碎机和球磨机对秸秆、麦麸进行粉碎和研磨处理；
[0020]
s2、配料：将粉碎并研磨之后的秸秆、麦麸与鸡粪、猪粪进行混合，混合后和井水按照2：1重量比混合均匀，再加入辅助物料、螯合剂、生物助剂继续混合，得混合料；
[0021]
s3、加发酵剂混合：将混合料倒入搅拌机中，并将发酵剂总量的三分之二加入混合料中，搅拌均匀后得堆肥；
[0022]
s4、一次发酵：将堆肥放在发酵棚中，进行发酵处理，堆放高度1.2-1.5 米，宽1.8-3.0米，起始温度控制在45-60℃；
[0023]
s5、翻堆：对一次发酵处理之后的堆肥进行翻堆处理，堆肥温度上升到60℃以上保持48h后，开始翻堆，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，视物料腐熟程度确定翻堆次数；
[0024]
s6、二次发酵：向翻堆之后的堆肥中再次加入剩余的三分之一的发酵剂，进行二次发酵处理，二次发酵时间为6-8天；
[0025]
s7、腐熟：将二次发酵之后的堆肥拖入晾晒场地进行晾晒，完成对微生物有机肥的腐熟处理；
[0026]
s8、造粒包装：向腐熟之后的原料中加入亲水性硅油混合均匀，并利用造粒机对原料进行造粒，造粒后对微生物有机肥进行包装。
[0027]
本发明的有益效果：高活性胶冻样芽孢杆菌富含的有效、活性的胶冻样芽孢杆菌，它可在土壤中繁殖生长，并产生有机酸、荚膜多糖等代谢产物，破坏硅铝酸盐的晶格结构、难溶性磷化合物等，分解释放出可溶的磷钾元素及钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素，既增进了土壤肥力，又为作物提供了可吸收利用的营养元素，同时产生赤霉素、细胞激动素、微生物酶、细菌多糖等生理活性物质，促进作物营养吸收和生长代谢。
[0028]
有效菌在土壤中生长代谢，产生多种的激素类物质、生物酶、氨基多糖类物质和蛋白质、氨基酸类物质，促进作物生长发育，诱导作物增强抗性，增强抗寒、抗旱、抗病和抗逆能力，改善产品品质。有效菌给土壤补入大量有益微生物，在作物根部形成有益菌群，有效抑制土壤有害和致病微生物的繁殖，显著减少多种土传病害的发生，如小麦的白粉病、棉花立枯病、黄枯萎病等。从而减少部分农药的使用，减轻农药污染。由本发明工艺制备的生物有机肥中经检测微生物菌种数量远远超过标准数量且有效活菌数量高，有机质含量高，水分含量少，符合市场需求。
具体实施方式
[0029]
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
一种富含微生物菌种的生物有机肥包括以下重量份原料：鸡粪60-100份；猪粪60-100份；秸秆10-20份；麦麸10-20份；发酵剂1-5份；生物助剂1-3 份；辅助物料10-20份；螯合剂5-10份；
[0031]
所述发酵剂由如下方法制备：
[0032]
a1：高活性胶冻样芽孢杆菌种的培养
[0033]
1)：活化培养基和种子培养基的配方均为：琼脂10-20份、蛋白胨20-40 份，棉籽粉10-20份，糖蜜2-4份，牛肉膏2-4份，氯化钠2-5份，碳酸钙2-4 份，磷酸二氢钾2-4份，磷酸氢二钾2-4份，硫酸镁1-2份，加水定容至1000ml， ph为7.0-7.2；
[0034]
2)：将供试的胶冻样芽孢杆菌接种在斜面活化培养基中，活化24h，起始温度控制在30-32℃，形成孢子；
[0035]
3)：将形成孢子后的菌株接种于装有100ml种子培养基的500ml锥形瓶中，摇床培养24h，设置温度为30℃，转速为150r/min，得高活性胶冻样芽孢杆菌种；
[0036]
a2：发酵剂的制备
[0037]
(1)按下述重量份数配比取料：抗生素菌渣200份，秸秆100份，粉饼100 份，麸皮100份，尿素20份，氯化钠5份，生石灰15份，高活性胶冻样芽孢杆菌种20份；
[0038]
(2)预处理：将上述原料中的秸秆铡短至长度为1-2cm，经破碎机破碎成碎渣，在破碎后的秸秆中加入除高活性胶冻样芽孢杆菌种外的物料，进行混合后蒸汽灭菌得到混合料，再加水至物料的含水量为60％，所述秸秆为麦秸、稻草、玉米秸、豆秸混合，所述粉饼可为玉米粉饼、粕棉籽饼、菜籽饼混合；
[0039]
(3)发酵：在上述得到的混合料中加入高活性胶冻样芽孢杆菌种，通风发酵，在发酵过程中加强搅拌，自然升温，在30-40℃下发酵1-3天，温度升高时间可相应缩短，得到发酵剂。
[0040]
该富含微生物菌种的生物有机肥制备工艺包括如下步骤：
[0041]
s1、原料预处理：利用粉碎机和球磨机对秸秆、麦麸进行粉碎和研磨处理；
[0042]
s2、配料：将粉碎并研磨之后的秸秆、麦麸与鸡粪、猪粪进行混合，混合后和井水按照2：1重量比混合均匀，再加入辅助物料、螯合剂、生物助剂继续混合，得混合料，所述辅助物料为黄腐酸钾和硝酸铵钙按照质量比2：3混合；所述螯合剂为三聚磷酸钠，聚丙烯酸钠二者之一；所述生物助剂为碳酶和水解蛋白酶按照质量比1：3混合；
[0043]
s3、加发酵剂混合：将混合料倒入搅拌机中，并将发酵剂总量的三分之二加入混合料中，搅拌均匀后得堆肥；
[0044]
s4、一次发酵：将堆肥放在发酵棚中，进行发酵处理，堆放高度1.2-1.5 米，宽1.8-3.0米，起始温度控制在45-60℃；
[0045]
s5、翻堆：对一次发酵处理之后的堆肥进行翻堆处理，堆肥温度上升到60℃以上保持48h后，开始翻堆，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，视物料腐熟程度确定翻堆次数；
[0046]
s6、二次发酵：向翻堆之后的堆肥中再次加入剩余的三分之一的发酵剂，进行二次发酵处理，二次发酵时间为6-8天；
[0047]
s7、腐熟：将二次发酵之后的堆肥拖入晾晒场地进行晾晒，完成对微生物有机肥的腐熟处理；
[0048]
s8、造粒包装：向腐熟之后的原料中加入亲水性硅油混合均匀，并利用造粒机对原料进行造粒，造粒后对微生物有机肥进行包装。
[0049]
实施例1
[0050]
一种富含微生物菌种的生物有机肥包括以下重量份原料：鸡粪60份；猪粪 60份；秸秆10份；麦麸10份；发酵剂1份；生物助剂1份；辅助物料10份；螯合剂5份；
[0051]
所述发酵剂中高活性胶冻样芽孢杆菌种的培养基配方为：琼脂10份、蛋白胨20份，棉籽粉10份，糖蜜2份，牛肉膏2份，氯化钠2份，碳酸钙2份，磷酸二氢钾2份，磷酸氢二钾2份，硫酸镁1份；
[0052]
该富含微生物菌种的生物有机肥制备工艺包括如下步骤：
[0053]
s1、原料预处理：利用粉碎机和球磨机对秸秆、麦麸进行粉碎和研磨处理；
[0054]
s2、配料：将粉碎并研磨之后的秸秆、麦麸与鸡粪、猪粪进行混合，混合后和井水按照2：1重量比混合均匀，再加入辅助物料、螯合剂、生物助剂继续混合，得混合料，所述辅助物料为黄腐酸钾和硝酸铵钙按照质量比2：3混合；所述螯合剂为三聚磷酸钠，聚丙烯酸钠二者之一；所述生物助剂为碳酶和水解蛋白酶按照质量比1：3混合；
[0055]
s3、加发酵剂混合：将混合料倒入搅拌机中，并将发酵剂总量的三分之二加入混合料中，搅拌均匀后得堆肥；
[0056]
s4、一次发酵：将堆肥放在发酵棚中，进行发酵处理，堆放高度1.2米，宽1.8米，起始温度控制在45℃；
[0057]
s5、翻堆：对一次发酵处理之后的堆肥进行翻堆处理，堆肥温度上升到60℃以上保持48h后，开始翻堆，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，视物料腐熟程度确定翻堆次数；
[0058]
s6、二次发酵：向翻堆之后的堆肥中再次加入剩余的三分之一的发酵剂，进行二次发酵处理，二次发酵时间为6天；
[0059]
s7、腐熟：将二次发酵之后的堆肥拖入晾晒场地进行晾晒，完成对微生物有机肥的腐熟处理；
[0060]
s8、造粒包装：向腐熟之后的原料中加入亲水性硅油混合均匀，并利用造粒机对原料进行造粒，造粒后对微生物有机肥进行包装。
[0061]
实施例2
[0062]
一种富含微生物菌种的生物有机肥包括以下重量份原料：鸡粪80份；猪粪 80份；秸秆15份；麦麸15份；发酵剂3份；生物助剂2份；辅助物料15份；螯合剂8份；
[0063]
所述发酵剂中高活性胶冻样芽孢杆菌种的培养基配方为：琼脂11份、蛋白胨30份，棉籽粉15份，糖蜜3份，牛肉膏3份，氯化钠3份，碳酸钙3份，磷酸二氢钾3份，磷酸氢二钾3份，硫酸镁1.5份；
[0064]
该富含微生物菌种的生物有机肥制备工艺包括如下步骤：
[0065]
s1、原料预处理：利用粉碎机和球磨机对秸秆、麦麸进行粉碎和研磨处理；
[0066]
s2、配料：将粉碎并研磨之后的秸秆、麦麸与鸡粪、猪粪进行混合，混合后和井水按照2：1重量比混合均匀，再加入辅助物料、螯合剂、生物助剂继续混合，得混合料，所述辅助物料为黄腐酸钾和硝酸铵钙按照质量比2：3混合；所述螯合剂为三聚磷酸钠，聚丙烯酸钠二者之一；所述生物助剂为碳酶和水解蛋白酶按照质量比1：3混合；
[0067]
s3、加发酵剂混合：将混合料倒入搅拌机中，并将发酵剂总量的三分之二加入混合料中，搅拌均匀后得堆肥；
[0068]
s4、一次发酵：将堆肥放在发酵棚中，进行发酵处理，堆放高度1.35米，宽2.4米，起始温度控制在55℃；
[0069]
s5、翻堆：对一次发酵处理之后的堆肥进行翻堆处理，堆肥温度上升到60℃以上保持48h后，开始翻堆，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，视物料腐熟程度确定翻堆次数；
[0070]
s6、二次发酵：向翻堆之后的堆肥中再次加入剩余的三分之一的发酵剂，进行二次发酵处理，二次发酵时间为7天；
[0071]
s7、腐熟：将二次发酵之后的堆肥拖入晾晒场地进行晾晒，完成对微生物有机肥的腐熟处理；
[0072]
s8、造粒包装：向腐熟之后的原料中加入亲水性硅油混合均匀，并利用造粒机对原料进行造粒，造粒后对微生物有机肥进行包装。
[0073]
实施例3
[0074]
一种富含微生物菌种的生物有机肥包括以下重量份原料：鸡粪100份；猪粪100份；秸秆20份；麦麸20份；发酵剂5份；生物助剂3份；辅助物料20 份；螯合剂10份；
[0075]
所述发酵剂中高活性胶冻样芽孢杆菌种的培养基配方为：琼脂20份、蛋白胨40份，棉籽粉20份，糖蜜4份，牛肉膏4份，氯化钠5份，碳酸钙4份，磷酸二氢钾3份，磷酸氢二钾4份，硫酸镁2份；
[0076]
该富含微生物菌种的生物有机肥制备工艺包括如下步骤：
[0077]
s1、原料预处理：利用粉碎机和球磨机对秸秆、麦麸进行粉碎和研磨处理；
[0078]
s2、配料：将粉碎并研磨之后的秸秆、麦麸与鸡粪、猪粪进行混合，混合后和井水按照2：1重量比混合均匀，再加入辅助物料、螯合剂、生物助剂继续混合，得混合料，所述辅助
物料为黄腐酸钾和硝酸铵钙按照质量比2：3混合；所述螯合剂为三聚磷酸钠，聚丙烯酸钠二者之一；所述生物助剂为碳酶和水解蛋白酶按照质量比1：3混合；
[0079]
s3、加发酵剂混合：将混合料倒入搅拌机中，并将发酵剂总量的三分之二加入混合料中，搅拌均匀后得堆肥；
[0080]
s4、一次发酵：将堆肥放在发酵棚中，进行发酵处理，堆放高度1.5米，宽3.0米，起始温度控制在60℃；
[0081]
s5、翻堆：对一次发酵处理之后的堆肥进行翻堆处理，保持48h后，开始翻堆，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，视物料腐熟程度确定翻堆次数；
[0082]
s6、二次发酵：向翻堆之后的堆肥中再次加入剩余的三分之一的发酵剂，进行二次发酵处理，二次发酵时间为8天；
[0083]
s7、腐熟：将二次发酵之后的堆肥拖入晾晒场地进行晾晒，完成对微生物有机肥的腐熟处理；
[0084]
s8、造粒包装：向腐熟之后的原料中加入亲水性硅油混合均匀，并利用造粒机对原料进行造粒，造粒后对微生物有机肥进行包装。
[0085]
对比例1
[0086]
将实施例1中糖蜜换成葡萄糖，其余条件不变。
[0087]
对比例2
[0088]
将实施例1中棉籽粉换成氯化铵，其余条件不变。
[0089]
采用稀释平板计数法测定上述实施例1-3中和对比例1-2中培养的菌种数，测得的每单位体积内含有的活菌数和孢子形成情况如表1所示：
[0090]
表1
[0091] 活菌数(
×
10
8
cfu/ml)芽孢形成情况实施例17.65100％形成孢子实施例27.5699％形成孢子实施例37.3298％形成孢子对比例11.52无孢子形成对比例23.56无孢子形成
[0092]
按照复合物微生物肥料检测标准对实施例1-3和对比例1-2中合成的肥料进行检测，检测结果如表2所示：
[0093]
表2
[0094][0095]
由表1可知，实施例中活菌数远远大于对比例中活菌数量，且实施例中均形成孢子，对比例中则未形成孢子；由表2可知实施例1中有效活菌数、总养分以及有机质均远大于对比例，而杂菌率和含水率均低于对比例，由以上结果可知本发明制备的生物有机肥中微生物菌种数量远远超过标准数量且有机质含量高水份少。
[0096]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0097]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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