CN105906437A

CN105906437A - 一种含动物粪便发酵物的生物肥料及其制备方法

Info

Publication number: CN105906437A
Application number: CN201610294044.9A
Authority: CN
Inventors: 王胜
Original assignee: Shandong Sunway Garden Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Sunway Garden Technology Co Ltd
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2016-08-31

Abstract

本发明提供一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：原料包括发酵牛粪、黄腐酸钾、泥炭、苹果酸、秸秆、喷浆啤酒糟、喷浆大豆渣、葡萄皮提取物、岩藻聚糖硫酸酯、9‑葵烯醇、丁钠橡胶粉、草木樨植株、绿沸石、竹笋提取物、巨大芽胞杆菌、嗜盐甲烷菌；本发明还提供上述肥料的制备方法。本发明制备的生物肥料，有效活菌数量为6.5‑7.2亿cfu/g，纤维素酶活为55‑60U/g；蛋白酶活为30‑35U/g，总氮含量为3.2‑3.5wt%，总磷含量为2.0‑2.4wt%，总钾含量为2.6‑2.8wt%，有机质(以干基计)为44.7‑45.6wt%，含水率20.9wt%，pH为5.71‑5.76。

Description

一种含动物粪便发酵物的生物肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种含动物粪便发酵物的生物肥料及其制备方法，属于盐碱地改良肥技术领域。

背景技术

农业和畜牧业的废弃物或有机垃圾经有益微生物发酵、加工而成的有机肥料称为生物有机肥料；生物有机肥料含大量有机质和大量活的有益微生物及微生物代谢产物，兼有微生物接种剂和有机肥料的作用。由于企业的生产技术、菌种来源各不相同，存在的问题也相应较多。生物有机肥料与其它生物肥料（如微生物接种剂、复合微生物肥料等）在使用的菌种、生产工艺等方面各有不同。首先，在菌种使用方面，微生物接种剂使用的菌种主要是圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌及根际促生细菌芽孢杆菌和假孢菌，但这类菌种基本上没有发酵的功能。生物肥料使用的菌种很多，包括传统的固氮、解磷、解钾细菌、酵母菌，但缺乏新型高效产品。

现有的生物肥料，存在以下不足：

（1）质量良莠不齐，存在有效菌含量低、杂菌超标等现象，还有些厂家在生物肥料中加入不适量的化肥或其它添加剂，使肥料中化肥的氮、磷、钾含量过高导致有效菌死亡，而失去生物肥的作用；

（2）改良中重度碳酸盐型盐碱地的效果不佳，不能同时降低苏打含量、降低土壤pH、降低土壤总含盐量，提高土壤总孔隙率，降低土壤容重，提高土壤水分渗透率，增加土壤中大于1mm的水稳性团粒含量，增加土壤中微生物数量，增加土壤养分，降低土壤中砷含量；

（3）用于盐碱地中玉米的种植后，玉米成活率低，产量低，品质不好；

（4）用于盐碱地中玉米的种植，对玉米田中的杂草没有预防和防治效果；

（5）用于盐碱地中玉米的种植，对红蜘蛛无预防或防治效果。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种含动物粪便发酵物的生物肥料及其制备方法，以实现以下发明目的：

（1）本发明制备的生物肥料，有效活菌数量为6.5-7.2亿cfu/g，纤维素酶活为55-60U/g；蛋白酶活为30-35U/g，总氮含量为3.2-3.5wt%，总磷含量为2.0-2.4wt%，总钾含量为2.6-2.8wt%，有机质(以干基计)为44.7-45.6wt%，含水率20.9wt%，pH为5.71-5.76。

（2）本发明制备的肥料，具有改良盐碱地的效果，降低苏打含量、降低土壤pH、降低土壤总含盐量，提高土壤总孔隙率，降低土壤容重，提高土壤水分渗透率，增加土壤中大于1mm的水稳性团粒含量，增加土壤中微生物数量，增加土壤养分，降低土壤中砷含量。

改良前盐碱地指标：属中重度碳酸盐型盐碱地，100克土壤的可溶盐组成中苏打含量在0.55-0.62毫克当量，土壤pH为8.2-8.4，土壤中含盐量为1.2-1.5%，土壤总孔隙率为12.3-15.4%，土壤容重为1.5g/cm3，土壤含砷量为80mg/kg。

（3）本发明肥料用于玉米种植后，成活率高，达99.4-99.7%，产量高，玉米亩产量达750-800公斤，玉米中VE含量达20.7-21.5mg/kg。

（4）本发明肥料对玉米田中的杂草还有良好的防效，对金狗尾草的防效达94.5-96.8%，对虎尾草的防效达95.6-97.8%；对麦青的防效达96.4-97.6%。

（5）本发明肥料对玉米的常见害虫红蜘蛛有良好的防治效果，红蜘蛛的发生率仅为1.2-1.6%。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种含动物粪便发酵物的生物肥料，原料包括发酵牛粪、黄腐酸钾、泥炭、苹果酸、秸秆、喷浆啤酒糟、喷浆大豆渣、葡萄皮提取物、岩藻聚糖硫酸酯、9-葵烯醇、丁钠橡胶粉、草木樨植株、绿沸石、竹笋提取物、巨大芽胞杆菌、嗜盐甲烷菌。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述肥料，以重量份计，包括以下原料组分：发酵牛粪40-46份、黄腐酸钾8-12份、泥炭9-13份、苹果酸5-9份、秸秆4-9份、喷浆啤酒糟5-10份、喷浆大豆渣6-12份、葡萄皮提取物4-7份、岩藻聚糖硫酸酯5-8份、9-葵烯醇9-13份、丁钠橡胶粉14-18份、草木樨植株11-15份、绿沸石10-16份、竹笋提取物5-9份、巨大芽胞杆菌1-4份、嗜盐甲烷菌2-6份。

所述发酵牛粪，以烘干基计，有机质含量为52%，总养分含量为7.3%，酸度为5.9；以烘干基计，总砷含量为1ppm，总汞未检出，总铅含量为8ppm，总镉含量为1ppm，总铬含量为10ppm，粪大肠菌群数3个/g，蛔虫卵死亡率为100%。

所述岩藻聚糖硫酸酯，白色粉末，水分≤5%，有机SO₄ ^2-含量≥20%，岩藻糖含量≥15%，细菌总数＜500个/g,大肠杆菌＜20个/100g, 以Pb计，重金属含量≤10ppm，汞含量≤0.3ppm，镉含量≤0.2ppm，砷含量≤1ppm。

所述葡萄皮提取物，原花青素含量为30%，葡萄皮多酚含量为45%，白藜芦醇含量为10%。

所述喷浆啤酒糟，粗蛋白含量≥28%，脂肪含量为8%，灰分5%，水分3%；所述喷浆大豆渣，粗蛋白含量≥40%，脂肪含量为10%，灰分4%，水分2%。

所述竹笋提取物，总纤维含量≥40%，以Pb计，重金属≤2mg/kg，以As计，总砷≤1mg/kg。

所述巨大芽孢杆菌，为菌粉，菌浓度为2×10⁹cfu/g；所述嗜盐甲烷菌，为菌粉，菌浓度为2.5×10⁹cfu/g。

一种含动物粪便发酵物的生物肥料的制备方法，所述方法，包括发酵处理；所述发酵处理，包括调节C/N比和含水量、加入腐熟剂。

所述调节C/N比和含水量，调节C/N比至32:1；调节混合物的含水量达65％；所述腐熟剂，包括柱状嗜纤维菌、啤酒酵母、发酵乳杆菌、沼泽红假单胞菌，菌浓度分别为1.5×10⁸cfu/g、2.0×10⁸cfu/g、1.2×10⁸cfu/g、0.9×10⁸cfu/g。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（2）本发明制备的肥料，具有改良盐碱地的效果，改良6个月后，100克土壤的可溶盐组成中苏打含量在0.05-0.09毫克当量，土壤pH为6.9-7.2，土壤总含盐量为0.15-0.20%，土壤总孔隙率为51.5-53.7%，土壤容重为0.90-0.95g/cm³，土壤水分渗透率提高4.1-5.4倍，土壤中大于1mm的水稳性团粒含量提高282-291％，土壤中微生物数量为106-120×10⁵个/克干土；土壤中全氮含量为0.112-0.125%；土壤中0-20cm有效磷含量为39.8-42.6mg/kg；土壤中可交换的氧化钙含量提高51-60%；

（3）本发明肥料用于玉米种植后，成活率高，为99.4-99.7%，产量高，玉米亩产量达750-800公斤，玉米中VE含量达20.7-21.5mg/kg。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例 1 一种含动物粪便发酵物的生物肥料

以重量份计，包括以下原料组分：

发酵牛粪40份、黄腐酸钾8份、泥炭9份、苹果酸5份、秸秆4份、喷浆啤酒糟5份、喷浆大豆渣6份、葡萄皮提取物4份、岩藻聚糖硫酸酯5份、9-葵烯醇9份、丁钠橡胶粉14份、草木樨植株11份、绿沸石10份、竹笋提取物5份、巨大芽胞杆菌1份、嗜盐甲烷菌2份。

所述发酵牛粪，有机质含量（以烘干基计）为52%，总养分（N+P2O5+K2O）含量为7.3%，酸度为5.9；总砷（以烘干基计）含量为1ppm，总汞（以烘干基计）未检出，总铅（以烘干基计）含量为8ppm，总镉（以烘干基计）含量为1ppm，总铬（以烘干基计）含量为10ppm，粪大肠菌群数3个/g，蛔虫卵死亡率为100%。

所述岩藻聚糖硫酸酯，白色粉末，水分≤5%，有机SO₄ ^2-含量≥20%，岩藻糖含量≥15%，细菌总数＜500个/g,大肠杆菌＜20个/100g,重金属含量（以Pb计）≤10ppm，汞含量≤0.3ppm，镉含量≤0.2ppm，砷含量≤1ppm；

所述葡萄皮提取物，原花青素含量为30%，葡萄皮多酚含量为45%，白藜芦醇含量为10%；

所述喷浆啤酒糟，粗蛋白含量≥28%，脂肪含量为8%，灰分5%，水分3%；

所述喷浆大豆渣，粗蛋白含量≥40%，脂肪含量为10%，灰分4%，水分2%；

所述竹笋提取物，总纤维含量≥40%，重金属（以Pb计）≤2mg/kg，总砷（以As计）≤1mg/kg；

所述巨大芽孢杆菌（Bacillus megatherium）保藏号为ACCC01431；

所述巨大芽孢杆菌，为菌粉，菌浓度为2×10⁹cfu/g；

所述嗜盐甲烷菌，为菌粉，菌浓度为2.5×10⁹cfu/g。

实施例 2 一种含动物粪便发酵物的生物肥料

采用实施例 1 所述的各原料，只改变各原料的配比，改变为：

以重量份计，包括以下原料组分：

发酵牛粪42份、黄腐酸钾10份、泥炭12份、苹果酸7份、秸秆8份、喷浆啤酒糟8份、喷浆大豆渣10份、葡萄皮提取物5份、岩藻聚糖硫酸酯7份、9-葵烯醇11份、丁钠橡胶粉15份、草木樨植株13份、绿沸石14份、竹笋提取物7份、巨大芽胞杆菌2份、嗜盐甲烷菌5份。

实施例 3 一种含动物粪便发酵物的生物肥料

以重量份计，包括以下原料组分：

发酵牛粪46份、黄腐酸钾12份、泥炭13份、苹果酸9份、秸秆9份、喷浆啤酒糟10份、喷浆大豆渣12份、葡萄皮提取物7份、岩藻聚糖硫酸酯8份、9-葵烯醇13份、丁钠橡胶粉18份、草木樨植株15份、绿沸石16份、竹笋提取物9份、巨大芽胞杆菌4份、嗜盐甲烷菌6份。

实施例 4 一种含动物粪便发酵物的生物肥料的制备方法

包括以下步骤：

步骤一、草木樨植株的酸化处理

植物材料的前处理：将刈割或采摘的草木樨植株材料（整株材料），通过收集、清洗、晾晒、破碎，用浓度为2.5-3.0％的盐水浸泡、杀菌消毒、形成酸化原料；

植物材料的酸化：在酸化容器内投入酸化原料，添加酸化菌剂，加水，酸化原料和水的质量比为1:12，淹没酸化原料，加入1.2-1.4wt％的酸化菌剂，用塑料膜覆盖容器、封口，保持酸化容器内的温度为16-17℃，保温时间为32天，压力为0.05-0.07MPa，将酸化原料晒干，形成有机酸化物；

所述酸化菌剂为液体菌剂，包括嗜酸乳杆菌、醋酸菌、干酪乳杆菌，其中嗜酸乳杆菌、醋酸菌、干酪乳杆菌的菌浓度分别为1.5×10⁸cfu/ml、1.3×10⁸cfu/ml、1.0×10⁸cfu/ml。

所述菌剂均来源于市场购买。

步骤二、发酵处理

（1）粉碎、混合

将晒干的秸秆用专用机械粉碎至2-3mm颗粒物；将粉碎的秸秆、喷浆啤酒糟、喷浆大豆渣混合均匀，得发酵混合物。

（2）调节C/N比和含水量

将1.5kg尿素(含N 46.4％)与水按1∶10的重量比溶解，均匀喷洒于步骤（2）的发酵混合物上，调节C/N比至32:1；

均匀喷洒经过灭菌的水，调节混合物的含水量达65％。

（3）堆放

将发酵混合物分四层堆制，自下而上的层重比例为4∶3∶1∶1。

（4）加入腐熟剂

在层与层之间、最上层均匀添加腐熟剂，腐熟剂按秸秆层重的0.3％加入。

（5）发酵

用塑料薄膜覆盖混合物料，发酵2-3天，当堆腐物温度达到65℃时，进行第一次翻堆，降温后再发酵，以免破坏有效物质，之后每隔一天翻一次，直到第四次后，每隔四至五天翻堆一次，直至堆腐物颜色变为黑褐色、略有霉味，无臭味，堆腐物料呈疏松的团粒结构，pH为5.5-5.8，即腐熟完毕，制得腐熟物。

所述腐熟剂，包括柱状嗜纤维菌、啤酒酵母、发酵乳杆菌、沼泽红假单胞菌，菌浓度分别为1.5×10⁸cfu/g、2.0×10⁸cfu/g、1.2×10⁸cfu/g、0.9×10⁸cfu/g；

所述柱状嗜纤维菌（Cytophaga columnaris），菌种保藏号为CCAM050004；

所述啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），菌种保藏号为（ACCC 21144）；

所述发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum），菌种保藏号为CICC22827；

所述沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris），菌种保藏号为ACCC10649。

本发明所述菌种，均来源于市售。

步骤三、称量

按照配方，称取各原料组分；

步骤四、混合

将酸化处理后的草木樨植株、秸秆、喷浆啤酒糟、喷浆大豆渣的腐熟物，以及其他原料混合均匀，干燥至含水率为18wt%；粉碎至1-3mm，得本发明生物肥料。

实施例 5 应用效果

本发明制备的生物肥料，有效活菌数量为6.5-7.2亿cfu/g，纤维素酶活为55-60U/g；蛋白酶活为30-35U/g，总氮含量为3.2-3.5wt%，总磷含量为2.0-2.4wt%，总钾含量为2.6-2.8wt%，有机质(以干基计)为44.7-45.6wt%，含水率20.9wt%，pH为5.71-5.76。

本发明制备的肥料施用于碳酸盐型盐碱地，用量为1500斤/亩，施肥后，种植玉米，按照常规技术管理玉米种植，6个月后，检测土壤指标。

改良6个月后，100克土壤的可溶盐组成中苏打含量在0.05-0.09毫克当量，土壤pH为6.9-7.2，土壤总含盐量为0.15-0.20%，土壤总孔隙率为51.5-53.7%，土壤容重为0.90-0.95g/cm³，土壤水分渗透率提高4.1-5.4倍，土壤中大于1mm的水稳性团粒含量提高282-291％，土壤中微生物数量为106-120×10⁵个/克干土；土壤中全氮含量为0.112-0.125%；土壤中0-20cm有效磷含量为39.8-42.6mg/kg；土壤中可交换的氧化钙含量提高51-60%，具体见表1。

表1 土壤培肥降盐后的指标

本发明肥料用于玉米种植后，成活率高，为99.4-99.7%，产量高，玉米亩产量达750-800公斤，玉米中VE含量达20.7-21.5mg/kg；

本发明肥料对玉米田中的杂草还有良好的防效，对金狗尾草的防效达94.5-96.8%，对虎尾草的防效达95.6-97.8%；对麦青的防效达96.4-97.6%；

本发明肥料对玉米的常见害虫红蜘蛛有良好的防治效果，红蜘蛛的发生率仅为1.2-1.6%；

对照：未使用本发明肥料，在盐碱地种植玉米，产量低，玉米亩产量为500-550公斤，玉米中VE含量达18.5mg/kg，金狗尾草、虎尾草、麦青等杂草多，红蜘蛛的发生率在50%以上。

表2 玉米相关指标

除非特殊说明，本发明所述的比例均为质量比例，所述的百分数，均为质量百分数。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：原料包括发酵牛粪、黄腐酸钾、泥炭、苹果酸、秸秆、喷浆啤酒糟、喷浆大豆渣、葡萄皮提取物、岩藻聚糖硫酸酯、9-葵烯醇、丁钠橡胶粉、草木樨植株、绿沸石、竹笋提取物、巨大芽胞杆菌、嗜盐甲烷菌。

2.根据权利要求1所述的一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：以重量份计，包括以下原料组分：发酵牛粪40-46份、黄腐酸钾8-12份、泥炭9-13份、苹果酸5-9份、秸秆4-9份、喷浆啤酒糟5-10份、喷浆大豆渣6-12份、葡萄皮提取物4-7份、岩藻聚糖硫酸酯5-8份、9-葵烯醇9-13份、丁钠橡胶粉14-18份、草木樨植株11-15份、绿沸石10-16份、竹笋提取物5-9份、巨大芽胞杆菌1-4份、嗜盐甲烷菌2-6份。

3.根据权利要求1所述的一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：所述发酵牛粪，以烘干基计，有机质含量为52%，总养分含量为7.3%，酸度为5.9；以烘干基计，总砷含量为1ppm，总汞未检出，总铅含量为8ppm，总镉含量为1ppm，总铬含量为10ppm，粪大肠菌群数3个/g，蛔虫卵死亡率为100%。

4.根据权利要求1所述的一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：所述岩藻聚糖硫酸酯，白色粉末，水分≤5%，有机SO₄ ^2-含量≥20%，岩藻糖含量≥15%，细菌总数＜500个/g,大肠杆菌＜20个/100g, 以Pb计，重金属含量≤10ppm，汞含量≤0.3ppm，镉含量≤0.2ppm，砷含量≤1ppm。

5.根据权利要求1所述的一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：所述葡萄皮提取物，原花青素含量为30%，葡萄皮多酚含量为45%，白藜芦醇含量为10%。

6.根据权利要求1所述的一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：所述竹笋提取物，总纤维含量≥40%，以Pb计，重金属≤2mg/kg，以As计，总砷≤1mg/kg。

8.根据权利要求1所述的一种含动物粪便发酵物的生物肥料，其特征在于：所述巨大芽孢杆菌，为菌粉，菌浓度为2×10⁹cfu/g；所述嗜盐甲烷菌，为菌粉，菌浓度为2.5×10⁹cfu/g。

9.一种含动物粪便发酵物的生物肥料的制备方法，其特征在于：所述方法，包括发酵处理；所述发酵处理，包括调节C/N比和含水量、加入腐熟剂。

10.根据权利要求9所述的一种含动物粪便发酵物的生物肥料的制备方法，其特征在于：所述调节C/N比和含水量，调节C/N比至32:1；调节混合物的含水量达65％；所述腐熟剂，包括柱状嗜纤维菌、啤酒酵母、发酵乳杆菌、沼泽红假单胞菌，菌浓度分别为1.5×10⁸cfu/g、2.0×10⁸cfu/g、1.2×10⁸cfu/g、0.9×10⁸cfu/g。