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CN113735649A - 一种生物有机肥的制备方法 - Google Patents

一种生物有机肥的制备方法 Download PDF

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CN113735649A
CN113735649A CN202011380635.0A CN202011380635A CN113735649A CN 113735649 A CN113735649 A CN 113735649A CN 202011380635 A CN202011380635 A CN 202011380635A CN 113735649 A CN113735649 A CN 113735649A
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CN202011380635.0A
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字文霖
盘文政
尚海丽
王斌
徐思琪
张艳
肖勇飞
杜红兵
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YUNNAN YUNYE FERTILIZER CO Ltd
Microbial Fermentation Engineering Research Center Co ltd Of Yunnan Province
Original Assignee
YUNNAN YUNYE FERTILIZER CO Ltd
Microbial Fermentation Engineering Research Center Co ltd Of Yunnan Province
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Abstract

本发明公开了一种生物有机肥的制备方法，一种生物有机肥的制备方法，它包括以下步骤：第一步，原料预处理；第二步，腐熟发酵；第三步，混合造粒；第四步，功能菌剂添加。本发明的有效效果：1、通过控制发酵物料的C/N值，提升发酵速率，缩短发酵时长，添加有机物料腐熟剂，保持发酵过程温度在65℃以上，在发酵过程中能有效杀灭原料中的病菌及寄生虫，提升发酵后有机肥的使用安全性。2、实现功能生物有机肥的造粒，在有机肥料基础上，添加不同生物功能菌剂，减少肥料使用环节，改善成品粒子外观，较市面上有机肥柱状粒子，外观上更美观，在田间施用中便于农户施用。

Description

一种生物有机肥的制备方法
技术领域
本发明涉及有机肥料领域，尤其涉及一种生物有机肥的制备方法。
背景技术
真菌属于真核微生物，其生长繁殖、营养生理、形态结构、组成成分等与植物、动物和细菌有显著区别，与其他三类生物最大的不同之处在于真菌的细胞含丰富而种类多样的多糖成分，如几丁质、甘露聚糖、葡聚糖等，有些真菌细胞还能吸收富集硒、有机锗等微量元素。同时，有多个研究表明部分真菌还具有拮抗植物病虫害的功能，用其活性菌体及其孢子研制的微生态生物制剂产品现已广泛应用于防治植物病虫害，在大田作物、经济作物、花卉园艺作物等农业生产领域。
液体发酵培养物容易实现纯种培养，产品浓度高，但培养物不易储存和运输。固态发酵是微生物常用的培养工艺，操作简便，产孢量大，培养物便于储存、运输和田间应用，在微生物繁殖植物病害中具有广阔的前景。固体发酵是指在没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度固态基质中，用一种或多种微生物进行的一个生物反应过程，是一种在培养基为固体微粒的情况下进行利用的发酵手段。
功能有机肥指具有一定功能(防治病虫害、促进生长、促进生根等)的有机物料发酵而成的绿色肥料，其工艺一般是添加具有一定功能的物质或者功能微生物。但有机肥完全腐熟后再进行添加，增加了成本及生产时间，且近年来市场中功能有机肥也普遍存在腐熟不完全、功能不稳定等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种真菌固体发酵有机肥及其制备方法。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种生物有机肥的制备方法，它包括以下步骤：
第一步，原料预处理：对回收的废弃秸秆发酵原料取样，对其养分进行化验分析，确定发酵原料中的C/N值，将废弃秸秆进行粉碎，过60目筛，筛分后置于发酵槽中，加入腐熟菌剂，加水控制水分含量为45％～55％，添加尿素溶液将发酵原料的C/N比值调节为25～30： 1，并翻抛使物料混合均匀；
第二步，腐熟发酵：通过鼓风机为发酵槽中底部供氧，利用翻抛机定期翻抛混合物料，混合物料温度超过80℃时，增加物料翻抛频次，发酵20～25天，静置陈化；
第三步，混合造粒：将第二步发酵好的秸秆有机肥添加至无机肥造粒的转筒中，并将加热至70℃的糖蜜，溶解喷洒在转筒中，糖蜜添加量占发酵物总量的10％～30％，与秸秆有机肥混合造粒，粒子成球后进行烘干冷却，粒子的粒径2mm至4mm之间；
第四步，功能菌剂添加：有机肥粒子冷却后，温度低于40℃，在包膜桶中喷洒功能菌剂并包膜，每吨喷洒10升～20升功能菌剂，包膜后成品包装；
所述第四步中功能菌剂为芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌或芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等质量复配；
所述芽孢杆菌的保藏登记号为CGMCC NO.20151；
所述枯草芽孢杆菌的保藏登记号为CGMCC NO.20142。
进一步的，所述第二步中粒子的粒径为2mm-4mm。
进一步的，所述第四步中成品的含菌量为2×107CFU/g。
进一步的，所述第三步中造粒时滚筒保持在50℃～75℃，转速 12r/min，滚筒中原料成球后进行烘干冷却，烘干温度控制在50℃～ 60℃。
芽孢杆菌(Bacillus sp.),保藏登记号为CGMCC NO.20151, 保藏日期：2020年6月28日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3 号。
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),保藏登记号为CGMCC NO. 20142,保藏日期：2020年6月28日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏地址：北京市朝阳区北辰西路 1号院3号。
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 300-600份、烟梗烟末100-400份、菊花枯0-600份、棕榈枯0-400 份、功能菌剂1-3份、石灰3-8份、磷酸二氢钙10-15份；
所述功能菌剂包括等质量比的绿色木霉、木霉、哈茨木霉；
所述绿色木霉的保藏登记号为CGMCC NO.19921；
所述木霉的保藏登记号为CGMCC NO.19924；
所述哈茨木霉的保藏登记号为CGMCC NO.19925；
所述油菜枯饼、烟梗烟末、菊花枯、棕榈枯均粉碎后过20目筛。
进一步的，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼450份、烟梗烟末300份、菊花枯300份、棕榈枯200份、功能菌剂2份、石灰5份、磷酸二氢钙125份。
进一步的，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼300份、烟梗烟末400份、菊花枯600份、棕榈枯0份、功能菌剂1份、石灰8份、磷酸二氢钙10份。
进一步的，重量份的原料：油菜枯饼600份、烟梗烟末100份、菊花枯0份、棕榈枯400份、功能菌剂3份、石灰3份、磷酸二氢钙15份。
法包括以下步骤：
步骤一，原料准备，分别称取粉碎过筛的油菜枯饼、烟梗烟末、菊花枯、棕榈枯作为有机物料，称取石灰、磷酸二氢钙作为调节pH 的原料；
步骤二，功能有机肥的制备，按照重量份数计，分别称取粉碎过筛油菜枯饼、烟梗烟末、菊花枯、棕榈枯、石灰、磷酸二氢钙均匀混合后，调节物料水份为45％-55％，pH调节为6.5-7.5间，将物料堆贮发酵，发酵温度至65℃开始翻堆，控制发酵温度为55-70℃，发酵物料的C/N为25-30:1，期间每隔一天翻抛一次，保持曝气，发酵时间为28-35天即为一次发酵产物；
步骤三，功能有机肥的二次发酵，利用步骤二所得一次发酵产物，均匀喷涂功能菌剂，采用条垛式发酵将物料堆成长为15-20米，宽为 3-5米，高0.5-0.8米的堆体，发酵时物料用薄膜物遮盖使其处于密闭环境，发酵7天，每隔一天翻抛一次；
步骤四，至步骤三物料温度不再升高后，检测步骤三所得功能性有机肥的有机质含量、水份、pH及功能菌含量；
步骤五：称量后用内衬薄膜袋的编织袋包装。
本发明产品的有效果：
1、该功能性有机肥经过二次添加功能菌剂发酵可有效提高其防控病虫害的活性成分及菌群数量，增强其对土传病害的防控效果，可实现对烟草根结线虫病的有效防治，具有良好的社会效益和生态效益。
2、功能有机肥对土壤和作物无毒副作用，可有效降低化学农药的使用量，降低土壤和作物农药残留，具有良好的经济效益及生态效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 300-600份、烟梗烟末100-400份、菊花枯0-600份、棕榈枯0-400 份、功能菌剂1-3份、石灰3-8份、磷酸二氢钙10-15份，功能菌剂包括等质量比的绿色木霉、木霉、哈茨木霉。具有防治土传病害的功能。
绿色木霉(Trichoderma viride)，保藏登记号为CGMCC NO.19921；保藏日期：2020年6月28日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3 号。
木霉(Trichoderma sp.)，保藏登记号为CGMCC NO.19924；保藏日期：2020年6月28日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
哈茨木霉(Trichoderma harzianum)，保藏登记号为CGMCC NO.19925；保藏日期：2020年6月28日，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
油菜枯饼、烟梗烟末、菊花枯、棕榈枯均为粉碎后过20目筛的原料。
其制备方法包括以下步骤：
步骤一，原料准备，分别称取粉碎过筛的油菜枯饼、烟梗烟末、菊花枯、棕榈枯作为有机物料，称取石灰、磷酸二氢钙作为调节pH 的原料。
步骤二，利用真菌固体发酵方法制成的功能有机肥的制备，按照重量份数计，称取粉碎过筛油菜枯饼300-600份、烟梗烟末100-400 份、菊花枯0-600份、棕榈枯0-400份、石灰3-8份、磷酸二氢钙 10-15份均匀混合后，调节物料水份为45％-55％，pH调节为6.5-7.5间，将物料堆贮发酵，发酵温度至65℃开始翻堆，控制发酵温度为 55-70℃，发酵物料的C/N(质量比)为25-30:1，期间每隔一天翻抛一次，保持曝气，发酵时间为28-35天即为一次发酵产物；
步骤三，利用真菌固体发酵方法制成的功能有机肥的二次发酵，利用步骤二所得一次发酵产物，均匀喷涂功能菌剂，采用条垛式发酵将物料堆成长为15-20米，宽为3-5米，高0.5-0.8米的堆体，发酵时物料用薄膜等物遮盖使其处于相对密闭环境，增加湿度，同时避免过多杂菌污染，发酵7天，每隔一天翻抛一次；
步骤四，至步骤三物料温度不再升高后，检测步骤三所得功能性有机肥的有机质含量、水份、pH及功能菌含量；
步骤五：称量后用内衬薄膜袋的编织袋包装。
具体实施例1
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 450份、烟梗烟末300份、菊花枯300份、棕榈枯200份、功能菌剂2份、石灰5份、磷酸二氢钙125份。
具体实施例2
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 500份、烟梗烟末300份、菊花枯150份、功能菌剂2份、石灰5份、磷酸二氢钙15份。
具体实施例3
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 300份、烟梗烟末100份、菊花枯500份、棕榈枯100份、功能菌剂3份、石灰8份、磷酸二氢钙10份。
具体实施例4
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 400份、烟梗烟末150份、菊花枯350份、棕榈枯100份、功能菌剂1份、石灰3份、磷酸二氢钙10份。
具体实施例5
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 400份、烟梗烟末200份、棕榈枯250份、功能菌剂3份、石灰5份、磷酸二氢钙15份。
具体实施例6
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 300份、烟梗烟末400份、菊花枯600份、棕榈枯0份、功能菌剂1份、石灰8份、磷酸二氢钙10份。
具体实施例7
一种真菌固体发酵有机肥，它包括以下重量份的原料：油菜枯饼 600份、烟梗烟末100份、菊花枯0份、棕榈枯400份、功能菌剂3份、石灰3份、磷酸二氢钙15份。
对比试验1
测试一本发明实施例中功能有机肥对烤烟生长及病害发生情况的影响
1、试验目的
土传病害是指病原体如真菌、细菌、线虫和病毒随病残体生活在土壤中，条件适宜时从作物根部或茎部侵害作物二引起的病害。侵染病原包括真菌、细菌、放线菌、线虫等。其中以真菌为主，例如青枯病就是典型的土传病害，且当植物根部受害时，根系生长受限且出现伤口，极易造成营养吸收不足，植株矮小，其他病原菌侵染等问题。目前生产上多采用化学试剂防治土传病害的发生，但其引起的环境污染及农药残留等问题也越来越来严重，也越来越受重视。现利用实施例的肥料探究其对烟草土传病害的影响，对于烟草土传病害的防治及土壤保育具有重要意义。
2材料与方法
2.1试验地点
云南省昭通市昭阳区布嘎乡。
2.2试验材料
供试作物：长势均匀一致，生长正常的当地主栽品种(云烟87)。
供试肥料：实施例1-6中制备的生防功能有机肥，将其分别命名为1号肥、2号肥……6号肥；7号肥为市售普通有机肥(云叶复合肥料8-16-26)。
2.3试验方法
试验采用随机区组试验设计，设3个处理，3次重复，每个重复为1个小区，共9个小区。各处理如下：
T1：1号肥100g基肥施用；
T2：2号肥100g基肥施用；
T3：3号肥100g基肥施用；
T4：4号肥100g基肥施用；
T5：5号肥100g基肥施用；
T6：6号肥100g基肥施用；
T7：市售普通有机肥100g基肥施用；
每个小区栽烟180株，株行距按当地标准执行，各处理除基肥施用不同以外，其余的肥料施用及栽培管理措施均按当地优质烟叶生产的标准执行。
3调查的项目及方法
3.1大田生育期进展调查
观察记载各处理50％烟株达到团棵、旺长、现蕾、采烤等生育期进展，记录打顶时间、第一次采烤时间和最后一次采烤时间。
3.2农艺性状调查
分别在旺长期和封顶后，各小区按照“S”型布点，随机选取15 株有代表性的烟株，按照YC/T 142-2010烟草农艺性状调查测量方法观察测定株高、茎围、叶片数、叶面积系数、最大叶长和最大叶宽等。
3.3病害发生情况调查
打顶后，按照GB/T 23222-2008烟草病虫害分级及调查方法，对每个处理的主要病害(重点调查土传病害)发生情况进行调查，统计发病率和病级指数。
3.4经济性状调查
每个处理单独挂牌烘烤，对其亩产量、亩产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例进行统计。
4结果与分析
通过全过程的跟踪调查、数据收集、指标检测、综合分析、客观评价，在试验结束后得出以下结果。
4.1大田生育期进展调查
在烟株整个大田生育期对不同处理生长发育时期进行观察记录，结果见表1。由表1可知，T1-T6处理个生育期均提前3-10天，脚叶与顶叶成熟期均提前，缩短了大田的整个生育期4天。
表1不同处理生长发育时期 单位：月-日
Figure RE-GDA0003066176270000101
Figure RE-GDA0003066176270000111
4.3农艺性状调查
试验过程中，在烟株封顶后，对株高、茎围和单株叶片数、最大叶长、最大叶宽、叶面积系数进行测量，每个示范调查区随机选取 15株进行测量，统计结果详见表2。
表2各处理封顶后农艺性状
Figure RE-GDA0003066176270000112
由表2可知，T1-T62处理在封顶后烟株株高、茎围、单株叶片数、最大叶长、最大叶宽、叶面积系数表现均优于对照组。整体而言施用功能有机肥后，封顶后农艺性状明显优于市售普通有机肥，有利于烟叶产量及品质的提高。
4.4病害发生情况调查
打顶后按照GB/T 23222-2008烟草病虫害分级及调查方法，每个处理随机选取50棵进行主要病害发生情况调查，统计发病率，统计结果见表3。
表3病害发生情况
Figure RE-GDA0003066176270000121
由表3可知，施用本申请的肥料的处理常见病害相对施用市售普通有机肥的处理发生率显著降低，其中土传病害黑腐病、黑胫病、青枯病发生率均≤6.0％，而对照组高达18.0％以上，对比鲜明。可说本申请的肥料作为基肥施用有利于病害的防控，能有效降低病害发生率，提高烟叶品质及产量。
4.5经济性状调查
由表4可知，本申请的处理经济性状均高于对照组，其中T2即 2号肥处理亩产值为4254.92元/亩，是对照的1.67倍，T1即1号肥处理亩产值为4568.19元/亩，是对照的1.79倍，远远高于施用市售有机肥的处理。
表4各示范区经济性状调查
Figure RE-GDA0003066176270000131
由上述结果可知，本发明实施例1-6的一种利用真菌固体发酵方法制成的功能有机肥尤其是实施例1能有机肥对于烟草可缩短其生育期，降低病害发生率，提高产量及质量，大幅增加亩产值，且长期施用，对环境具有积极作用，适合大面积推广。
显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种生物有机肥的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
第一步，原料预处理：对回收的废弃秸秆发酵原料取样，对其养分进行化验分析，确定发酵原料中的C/N值，将废弃秸秆进行粉碎，过60目筛，筛分后置于发酵槽中，加入腐熟菌剂，加水控制水分含量为45％～55％，添加尿素溶液将发酵原料的C/N比值调节为25～30：1，并翻抛使物料混合均匀；
第二步，腐熟发酵：通过鼓风机为发酵槽中底部供氧，利用翻抛机定期翻抛混合物料，混合物料温度超过80℃时，增加物料翻抛频次，发酵20～25天，静置陈化；
第三步，混合造粒：将第二步发酵好的秸秆有机肥添加至无机肥造粒的转筒中，并将加热至70℃的糖蜜，溶解喷洒在转筒中，糖蜜添加量占发酵物总量的10％～30％，与秸秆有机肥混合造粒，粒子成球后进行烘干冷却，粒子的粒径2mm至4mm之间；
第四步，功能菌剂添加：有机肥粒子冷却后，温度低于40℃，在包膜桶中喷洒功能菌剂并包膜，每吨喷洒10升～20升功能菌剂，包膜后成品包装；
所述第四步中功能菌剂为芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌或芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等质量复配；
所述芽孢杆菌的保藏登记号为CGMCC NO.20151；
所述枯草芽孢杆菌的保藏登记号为CGMCC NO.20142。
2.根据权利要求1所述的一种生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述第二步中粒子的粒径为2mm-4mm。
3.根据权利要求1所述的一种生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述第四步中成品的含菌量为2×107CFU/g。
4.根据权利要求1所述的一种生物有机肥的制备方法，其特征在于：所述第三步中造粒时滚筒保持在50℃～75℃，转速12r/min，滚筒中原料成球后进行烘干冷却，烘干温度控制在50℃～60℃。
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