CN105110845A - 一种生物有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物有机肥及其制备方法，能够改善土壤物理、化学、生物性质，同时养分种类多能够提供农作物全面营养增加肥效，具有良好的生态效益，能够使能量合理循环利用，保护农村生态环境，创造良好农业生态系统将一定量的煤矸石、禽畜粪便、草炭土、秸秆、饼肥、枯草芽孢杆菌BS-10枯草芽孢杆菌M22、沸石粉，混匀后加水使其相对水分在70％-120％之间，于25-50℃的发酵室内开始发酵，1-2周后制得所述生物有机肥。

Description

一种生物有机肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料制备领域，特别是涉及一种生物有机肥及其制备方法。

背景技术

目前人们为了提高农作物产量都是使用各种化学肥料或者是壮秧剂，壮秧剂是根据秧苗生理、生态特性和土壤理化性质研究出的集消毒剂、化控剂、营养剂于一体的新型育秧床土调理剂。

无机肥料养分含量高，肥效快，体积小，重量轻，便于施用，同时增产效果较为明显，得到农民的大力推崇。但是随着化学壮秧剂的田间的大量施用，带来的土壤污染逐年加重，它使土壤理化性质发生变化，尤其改变土壤酸碱度；同时由于磷肥的使用引起镉等金属含量在土壤中积累，造成重金属超标。

与此同时，随着人们生活水平的提高，人们对于食品安全及饮用安全要求也越来越高，有机食品日益得到人们的追捧，然而目前对于有机肥料的研制是一个较大的缺口。

微生物肥料(microbialfertilizer)，又通称为生物肥料(biofertilizer)、菌肥、接种剂(microbialinoculant)，是一类以微生物生命活动及其产物导致农作物得到特定肥料效应的微生物活体制品。这类制品的核心是其中的微生物的种类，它决定了其应用效果。微生物肥料在培肥地力，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，促进农作物稻壳粉和城市垃圾的腐熟利用，保护环境，以及提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。

我国化肥的使用现状令人担忧，用肥总量大，肥料利用率低，且产品质量不高。化肥生产属高耗能产业，其中每生产1吨尿素就要消耗15吨标准煤，随着氮肥生产效率不断下降，氮肥损失引起的环境问题已经日趋严重。过量施用氮肥导致的土壤酸化、温室气体排放和地下水硝酸盐污染等问题已成为集约化农业可持续发展的严重威胁。为解决这一问题，大力发展微生物肥料产业是十分必要和迫切。

目前，微生物肥料产品有农用微生物菌剂、生物有机肥和复合微生物肥料三类，分别执行GB20287-2006《农用微生物菌剂》、NY884-2012《生物有机肥》和NY/T798-2004《复合微生物肥料》。其中农用微生物菌剂分为根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、解磷类微生物菌剂、硅酸盐微生物菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、促生菌剂、菌根菌剂、生物修复菌剂等九类产品。(目前所有微生物菌肥的发酵都是有氧发酵，固体无氧发酵在农业中只应用于沼气和酒精的生产中)。与其他国家相比，我国的微生物肥料具有品种种类多、应用范围广的特点。微生物肥料产品目前在我国已形成了产能900万吨的产业规模，在提高化肥利用率、降低化肥使用量和减少化肥过量使用导致环境污染方面，已取得了较好的效果。然而必须认识到，菌种的选用、产品质量的提高、应用效果的稳定和生产成本的降低等问题仍是我国微生物肥料行业面临并且是急需解决的课题。

目前微生物菌剂用量超过400多万吨，约占我国微生物肥料年产量的50％，且这一数字还在不断上升。微生物肥料技术和产业发展，将为维持与提高土壤肥力、保持土壤质量及健康，实现农业生产的持续稳定发展和农产品质量与安全提供了重要支撑。

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及其制备方法，本发明生物有机肥能够改善土壤物理、化学、生物性质，同时养分种类多能够提供农作物全面营养增加肥效，具有良好的生态效益，能够使能量合理循环利用，保护农村生态环境，创造良好农业生态系统。

为达上述目的，本发明一种生物有机肥，其由以下重量份的原料制备而成：

煤矸石：10-30份

禽畜粪便：5-15份

草炭土：60-170份；

秸秆：15-45份；

饼肥：10-30份；

枯草芽孢杆菌BS-10：0.1-0.3份；

枯草芽孢杆菌M22：0.1-0.3份；枯草芽孢杆菌M22，命名为M22，分类命名为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，于2014年6月5日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，微生物保藏编号为：CGMCCNo.9269，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。

沸石粉：2-6份。

其中各原料含量为以下重量份：

煤矸石：20份；

禽畜粪便：10份；

草炭土：115份；

秸秆：30份；

饼肥：20份；

枯草芽孢杆菌BS-10：0.2份；

枯草芽孢杆菌M22：0.2份

沸石粉：4份。

其中所述饼肥选自宁南菌渣、豆饼或阿维菌素菌渣。

其中所述秸秆选自稻壳粉、玉米秸秆或小麦秸秆。

一种制备生物有机肥的方法，包括以下步骤：

(1)将所述煤矸石、所述禽畜粪便、所述草炭土、所述秸秆、所述饼肥、所述枯草芽孢杆菌、所述BS-10、所述枯草芽孢杆菌M22、所述沸石粉，混合均匀；

(2)将上述混合料加水，使得整个混合料的相对水分在70％-120％之间；

(3)于温度25-50℃的发酵室内开始发酵，1-2周后制得所述生物有机肥。

其中所述步骤(1)原料混合之前还包括预处理的步骤，将所述饼肥烘干、分碎并用孔径40目筛子过筛处理，所述草炭土利用翻抛机打碎。

其中所述步骤(1)中按照从底层到上层顺序依次将所述草炭土、所述禽畜粪便、所述秸秆、所述饼肥、所述枯草芽孢杆菌BS-10、所述枯草芽孢杆菌M22和所述沸石粉平铺在发酵槽中间，运用手动翻抛机将上述混合的物料来回翻倒直到所有物料混合均匀。

其中发酵物料高度不超过80cm。

其中步骤(2)加水过程中，用自动翻抛机边翻倒边加水。

其中所述步骤(3)发酵过程中土壤温度高于50℃或者相对水分含量低于40％，则开始翻倒一次发酵物，每隔三天取样一次，每次取样分4-6个点取样，观察不同部位发酵物的理化指标和活菌数。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

本发明利用饼肥中富含的氮源，结合煤矸石和稻壳粉等工业和农业废物合理配比和发酵，研发出的生物有机肥，在起到变废为宝的同时能够改善土壤物理、化学、生物性质，同时养分种类多能够提供农作物全面营养增加肥效，具有良好的生态效益，能够使能量合理循环利用，保护农村生态环境，创造良好农业生态系统。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例1

1、原料预处理：

将宁南菌渣烘干、分碎、并利用孔径40目筛子过筛处理；草炭土利用翻抛机打碎过筛0.4-4cm的筛孔；

2、混拌：

(1)利用铲车将10t煤矸石、5t猪粪、60t草炭土、15t稻壳粉、10t宁南菌渣、100kg枯草芽孢杆菌BS-10(已授权专利申请号200910072092.3)、100kg份枯草芽孢杆菌M22(菌种保藏号为CGMCCNo.9269)、2t沸石粉，分别按照从底层到上层顺序依次将以上原料均匀平铺在发酵槽中间，运用手动翻抛机将上述混合的物料来回翻倒直到所有物料混合均匀；

(2)将物料混合对平，整个发酵的物料高度不高于80公分，此时用自动翻抛机翻倒，边翻倒边加入水于物料中，按照3t/h，速率计算加入的水分时间控制在10-12h，为宜，使得整个发酵物料的相对水分在70％-120％之间；

(3)在温度25-50℃的发酵室内就可以开始发酵，发酵时间为1-2周，制得所述生物有机肥，在此过程中根据土壤温度和水分含量确定何时翻倒，如果土壤温度高于50℃或者相对水分含量低于40％，则开始翻倒一次发酵物，每隔三天取样一次，每次取样分4-6个点取样，观察不同部位发酵物的理化指标和活菌数。

实施例2

1、原料预处理：

将豆饼烘干、分碎、并利用孔径40目筛子过筛处理；草炭土利用翻抛机打碎过筛0.4-4cm的筛孔；

2、混拌：

(1)利用铲车将20t煤矸石、10t鸡粪、115t草炭土、30t玉米秸秆、20t豆饼、150kg枯草芽孢杆菌BS-10(已授权专利申请号200910072092.3)、150kg枯草芽孢杆菌M22(菌种保藏号为CGMCCNo.9269)、4t沸石粉，分别按照从底层到上层顺序依次将以上原料均匀平铺在发酵槽中间，运用手动翻抛机将上述混合的物料来回翻倒直到所有物料混合均匀；

(2)将物料混合对平，整个发酵的物料高度不高于80公分，此时用自动翻抛机翻倒，边翻倒边加入水于物料中，按照3t/h，速率计算加入的水分时间控制在10-12h，为宜，使得整个发酵物料的相对水分在70％-120％之间；

(3)在温度20-30℃的发酵室内就可以开始发酵，发酵时间为两周，制得所述微生物菌肥，在此过程中根据土壤温度和水分含量确定何时翻倒，如果土壤温度高于50℃或者相对水分含量低于40％，则开始翻倒一次发酵物，每隔三天取样一次，每次取样分4-6个点取样，观察不同部位发酵物的理化指标和活菌数。

实施例3

1、原料预处理：

将阿维菌素菌渣烘干、分碎、并利用孔径40目筛子过筛处理；草炭土利用翻抛机打碎过筛0.4-4cm的筛孔；

2、混拌：

利用铲车将30t煤矸石、15t牛粪、170t草炭土、45t小麦秸秆、30t阿维菌素菌渣、300kg枯草芽孢杆菌BS-10(已授权专利申请号200910072092.3)、300kg枯草芽孢杆菌M22(菌种保藏号为CGMCCNo.9269)、6t沸石粉，分别按照从底层到上层顺序依次将以上原料均匀平铺在发酵槽中间，运用手动翻抛机将上述混合的物料来回翻倒直到所有物料混合均匀；

(2)将物料混合对平，整个发酵的物料高度不高于80公分，此时用自动翻抛机翻倒，边翻倒边加入水于物料中，按照3t/h，速率计算加入的水分时间控制在10-12h，为宜，使得整个发酵物料的相对水分在70％-120％之间；

(3)在温度25-50℃的发酵室内就可以开始发酵，发酵时间为1-2周，制得所述微生物菌肥，在此过程中根据土壤温度和水分含量确定何时翻倒，如果土壤温度高于50℃或者相对水分含量低于40％，则开始翻倒一次发酵物，每隔三天取样一次，每次取样分4-6个点取样，观察不同部位发酵物的理化指标和活菌数。

表1为各有机原料有机成分含量表，表2-1、2-2和2-3分别为实施例1-3发酵过程中各有机成分含量表；

表1为各有机原料有机成分含量

表2-1、2-2和2-3分别为实施例1-3各发酵过程中各有机成分含量

表2-1实施例1发酵过程中各有机成分含量

表2-2实施例2发酵过程中各有机成分含量

表2-3实施例3发酵过程中各有机成分含量

表3和表4分别为复合微生物肥料产品技术指标和本申请实施例1-3制得的生物有机肥的各项技术指标

表3生物有机肥产品技术指标

表4为实施例1-3微生物菌肥技术指标

项目	实施例1	实施例2	实施例3
				有效活菌数(cfu)a，亿/g(mL)	2.4	3	1.9
有机质(以干基计)，％	80	50	75
				水分，％	20	10.0	15
pH值	4.5-5.5	4.0-6.0	4.0-5.5
				粪大肠菌群数，个/g	20	50	30
蛔虫卵死亡率，％	100	100	100
				有效期b，月≥	12	12	12

由表3和表4对比可以看出，本发明产品完全能达到国家关于生物有机肥的标准，同时各营养成分又能满足农作物生长，由此制得的生物有机肥在起到变废为宝的同时能够改善土壤物理、化学、生物性质，同时养分种类多能够提供农作物全面营养增加肥效，具有良好的生态效益，能够使能量合理循环利用，保护农村生态环境，创造良好农业生态系统。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物有机肥，其特征在于其由以下重量份的原料制备而成：

煤矸石：10-30份

禽畜粪便：5-15份

草炭土：60-170份；

秸秆：15-45份；

饼肥：10-30份；

枯草芽孢杆菌BS-10：0.1-0.3份；

枯草芽孢杆菌M22：0.1-0.3份

沸石粉：2-6份。

2.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于各原料含量为以下重量份：

煤矸石：20份；

禽畜粪便：10份；

草炭土：115份；

秸秆：30份；

饼肥：20份；

枯草芽孢杆菌BS-10：0.2份；

枯草芽孢杆菌M22：0.2份

沸石粉：4份。

3.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述饼肥选自宁南菌渣、豆饼或阿维菌素菌渣。

4.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述秸秆选自稻壳粉、玉米秸秆或小麦秸秆。

5.一种制备如权利要求1-4中任一项所述生物有机肥的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将所述煤矸石、所述禽畜粪便、所述草炭土、所述秸秆、所述饼肥、所述枯草芽孢杆菌、所述BS-10、所述枯草芽孢杆菌M22、所述沸石粉，混合均匀；

(2)将上述混合料加水，使得整个混合料的相对水分在70％-120％之间；

(3)于温度25-50℃的发酵室内开始发酵，1-2周后制得所述生物有机肥。

6.根据权利要求5所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)原料混合之前还包括预处理的步骤，将所述饼肥烘干、分碎并用孔径40目筛子过筛处理，所述草炭土利用翻抛机打碎。

7.根据权利要求5所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中按照从底层到上层顺序依次将所述草炭土、所述禽畜粪便、所述秸秆、所述饼肥、所述枯草芽孢杆菌BS-10、所述枯草芽孢杆菌M22和所述沸石粉平铺在发酵槽中间，运用手动翻抛机将上述混合的物料来回翻倒直到所有物料混合均匀。

8.根据权利要求5所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于：发酵物料高度不超过80cm。

9.根据权利要求5所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于：步骤(2)加水过程中，用自动翻抛机边翻倒边加水。

10.根据权利要求5所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)发酵过程中土壤温度高于50℃或者相对水分含量低于40％，则开始翻倒一次发酵物，每隔三天取样一次，每次取样分4-6个点取样，观察不同部位发酵物的理化指标和活菌数。