一种用于种植少林药局药材的生物肥料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种生物肥料的制备方法，其包括如下步骤：将动植物类有机原料通过添加复合微生物腐熟剂进行发酵处理，得到有机肥，然后再加入复合微生物菌剂，制得生物肥料，其中，有机肥重量百分比为93-98％，复合微生物菌剂重量百分比为2-7％。本发明制得的生物肥料，有机物料腐熟彻底，功能微生物作用显著，生产工艺简单，养分和有机质含量高，富含多种植物生长所需的中微量元素，增加植物产量，提高植物品质，其后期添加的微生物还能提高有机养分的利用率。

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，特别是涉及一种生物肥料及其制备方法。

背景技术

化肥的施用引发环境污染，土壤破坏，食品安全等问题直接影响到人类自身的健康和生存环境。有机肥原料处理不当，有害物质也会进入土壤，影响作物和环境，并且有机肥多是大分子结构，分解缓慢，难以快速被植物吸收利用。相反，生物肥料因为添加了功能型微生物，其含有的特定功能的微生物不仅可以分解有机肥中的大分子，变成植物可以直接吸收利用的小分子养分，而且其代谢产物还能促进植物生长，从而大大降低了化肥的施用量，达到提高作物品质，保证作物产量，改善土壤理化性状，保护环境等作用。

然而，目前所能见到的生物肥料多数都是在堆制发酵的时候添加入微生物，其中有添加具有固氮、解钾、解磷作用细菌的，也有添加真菌或者放线菌的。这种情形的发酵过程一般会产生65-70℃的高温，并且可以持续2-3天，其结果就是，添加的菌种会因为经历了长时间的高温而死亡，即使有存活，其数量也有限，并且多以耐高温的芽孢杆菌为主。用此工艺生产有机肥，添加的微生物的作用主要是腐熟有机肥原料，而由于成品有机肥中所含有效菌数量较少，功能单一，施入土壤后微生物起到的作用不太明显，因此并不是真正意义上的生物肥料。也有一些工艺是将有机肥用常规方法腐熟，生产后期才添加功能微生物，其腐熟过程未添加微生物，由于缺少微生物的活动，堆肥温度很难达到65℃以上，结果腐熟效果不佳，并且无法杀死肥料中的病原菌、草籽和虫卵等有害物质。用在作物上，即难保证施用效果，又难保证作物安全。

少林药局始建于金元时代(约公元1217年)，距今近八百年。发展到明代，少林寺已建立起比较健全的医疗机构和完备的医事制度，设立医座(僧医的最高官职)，药局司(专门管理草药的采植以及药剂的制作)等，同时还开设寺医学堂，培养专科僧医。目前，少林药局在继承发扬中华传统医学理论的基础上，突出以“禅定”为基础法门，以默照冥想、呼吸、导引、气血、经络、脏象等学说为基本理论，运用“观想”、“气化”、“导引”、“点摩”等基本手段进行诊断、治疗、调养。为了使患者能够放心的使用中草药，并且保证中草药的质量和疗效，少林药局在种植药材时，特别注重肥料的选用，特别要使用安全无毒，效果明显的肥料，来种植达到有机产品标准的药材供药局制药，服务患者。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种生物肥料制备方法。

本发明的生物肥料的制备方法，其包括如下步骤：将动植物类有机原料通过添加复合微生物腐熟剂进行发酵处理，得到有机肥，然后再加入复合微生物菌剂，制得生物肥料，其中，有机肥重量百分比为93-98％，复合微生物菌剂重量百分比为2-7％

其中，有机肥原料腐熟发酵阶段有机原料重量百分比为69.8-89.5％，复合微生物腐熟剂重量百分比为0.2-0.5％，水重量百分比为10-30％。

其中，所述的动植物类有机原料优选为烟末、糖渣、豆柏、花生枯饼、辣椒粕，棉籽粕、骨粉、草木灰中的一种或几种。

其中，所述复合微生物腐熟剂为以下三种菌剂复配而成：巨大芽孢杆菌菌剂重量百分比为20-35％，地衣芽孢杆菌菌剂重量百分比为30-40％，枯草芽孢杆菌菌剂重量百分比为25-50％。

上述三种菌剂是由其各自的发酵菌液分别按照15-20％重量百分比的比例吸附到吸附剂上制成的巨大芽孢杆菌菌剂、地衣芽孢杆菌菌剂和枯草芽孢杆菌菌剂；其中发酵菌液中的活菌数分别为：巨大芽孢杆菌发酵液中的活菌数为1×10⁹-1×10¹⁰个/ml，地衣芽孢杆菌活菌数为4×10¹⁰-6×10¹⁰个/ml，枯草芽孢杆菌活菌数为3×10¹⁰-4×10¹⁰个/ml；其中吸附剂优选为褐煤、草炭、麦麸中的一种或几种。

其中，所述三种菌发酵菌液的发酵条件分别为：巨大芽孢杆菌接种量为0.2％-1％，无菌风量控制在100-120m³/小时；地衣芽孢杆菌接种量为0.6％-1.5％，无菌风量控制在120-140m³/小时；枯草芽孢杆菌接种量为1.0％-2.5％，无菌风量控制在115-130m3/小时；发酵温度均在35-39℃之间；发酵时间为18-24小时；其中所述接种量为种子液与发酵液之间的比例；三种菌种子培养液与发酵培养液相同。

其中，所述的复合微生物菌剂为以下四种菌剂复配而成：大豆根瘤菌菌剂，重量百分比为40-70％；圆褐固氮菌菌剂，重量百分比为10-20％；巨大芽孢杆菌菌剂，重量百分比为5-10％；胶质芽孢杆菌菌剂，重量百分比为10-30％。所述的复合微生物菌剂是按照申请号为200910088163.9的农用复合微生物菌剂制备方法获得。该复合微生物菌剂同时具有解钾、解磷和固氮的作用。

本发明的另一目的是提供了按照上述制备方法制备的生物肥料。

本发明的还一目的是提供了上述生物肥料在提高中草药或农作物质量和/或产量中的应用。

本发明的再一目的是提供了上述生物肥料在提高少林药局的中草药质量和/或产量中的应用。

本发明相比现有技术具有以下优点：有机物料腐熟彻底，功能微生物作用显著，生产工艺简单，养分和有机质含量高，富含多种植物生长所需的中微量元素，增加植物产量，提高植物品质，保障药材的质量和安全，其后期添加的微生物还能提高有机养分的利用率，刺激植物生长，是一种适合无公害、绿色和有机种植的新型高科技肥料。

本发明的生物肥料在发酵阶段添加有机物料腐熟菌种，在有机物料腐熟完成后添加功能微生物。这样即解决了有机物料发酵阶段不添加菌种造成的腐熟和无害化不彻底问题，又解决了有机物料腐熟完成后，有机物料内菌种大量消亡，此时添加功能微生物，保证有机肥内功能微生物的数量，进而提高了这类产品的质量和应用效果。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

巨大芽孢杆菌(ACCC10011)购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，地衣芽孢杆菌(AS 1.807)和枯草芽孢杆菌(AS 1.836)购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。

实施例1复合微生物腐熟剂的制备

1.巨大芽孢杆菌(ACCC10011)发酵液制备：发酵液121℃灭菌30分钟，降温至36℃，然后接种巨大芽孢杆菌种子液，接种量为0.5％(接种量为种子液和发酵液之间的比例)。发酵过程中，温度控制37℃，无菌风量控制在110m³/小时。发酵24小时。发酵结束后发酵液中的活菌数为1×10⁹-1×10¹⁰个/ml。种子培养液和发酵培养液配方均为：玉米粉10g，酵母粉0.5g，豆饼粉2g，NaCl 0.2g，MgSO₄0.3g，K₂HPO₄1g，CaCO₃0.5g，水1000ml，pH7.0-7.2。

2.地衣芽孢杆菌(AS 1.807)发酵液制备：发酵液121℃灭菌30分钟，降温至36℃，然后接种地衣芽孢杆菌种子液，接种量为1.0％(接种量为种子液和发酵液之间的比例)。发酵过程中，温度控制37℃，无菌风量控制在120m³/小时。发酵22小时。发酵结束后发酵液中的活菌数为4×10¹⁰-6×10¹⁰个/ml。种子培养液和发酵培养液配方均为：玉米粉6g，酵母粉1g，豆饼粉2g，NaCl 0.3g，MgSO₄0.6g，K₂HPO₄2g，CaCO₃2g，水1000ml，pH7.0-7.2。

3.枯草芽孢杆菌(AS 1.836)发酵液制备：发酵液121℃灭菌30分钟，降温至36℃，然后接种枯草芽孢杆菌种子液，接种量为2.0％(接种量为种子液和发酵液之间的比例)。发酵过程中，温度控制38℃，无菌风量控制在120m³/小时。发酵22小时。发酵结束后发酵液中的活菌数为3×10¹⁰-4×10¹⁰个/ml。种子培养液和发酵培养液配方均为：玉米粉8g，酵母粉1g，豆饼粉2g，NaCl 0.3g，MgSO₄0.4g，K₂HPO₄2g，CaCO₃2g，水1000ml，pH7.0-7.2。

4.复合微生物腐熟剂的制备：将发酵好的菌液按照20％(重量百分比)的比例吸附到吸附剂草炭上。吸附了发酵菌液的吸附剂制成的产品就是菌剂。此时、将菌剂按照巨大芽孢杆菌菌剂30％，地衣芽孢杆菌菌剂35％，枯草芽孢杆菌菌剂35％进行混合，制成复合微生物腐熟剂。

实施例2复合微生物菌剂的制备

1、大豆根瘤菌(ACCCl5401)发酵菌液的制备：发酵培养液121℃灭菌30分钟，降温至33℃，然后接种根瘤菌种子液，接种量为1.5％(接种量为种子液和发酵液之间的比例)。发酵过程中，温度控制在32.5℃，无菌风量控制在75m³/小时。发酵终结时间：22小时。发酵结束后发酵液中的活菌数为4×10¹⁰-6×10¹⁰个/ml。发酵培养液配方为：K₂HPO₄ 0.4g，NaCl 0.2g，MgSO₄，0.3g，甘露醇，15g，酵母粉1.5g，CaCO₃3g，水1000mL，pH 6.8-7。种子培养液的配制和灭菌过程同发酵培养液。

2、圆褐固氮菌(ACCC10098)发酵菌液的制备：发酵液121℃灭菌30分钟，降温至33℃，然后接种圆褐固氮菌种子液，接种量为3.5％(接种量为种子液和发酵液之间的比例)。发酵过程中，温度控制在32.5℃，无菌风量控制在50m³/小时。发酵终结时间：22小时。发酵结束后发酵液中的活菌数为1.5×10¹⁰-2.3×10¹⁰个/ml。培养液配方为：K₂HPO₄0.5g，NaCl0.3g，MgSO₄0.4g，甘露醇10g，酵母粉1.0g，CaCO₃0.3g，CaSO₄0.002g，(NH₄)₂SO₄1.0g，水1000mL，pH 6.8-7。种子培养液的配制和灭菌过程同发酵培养液。

3、巨大芽孢杆菌(ACCC10011)发酵菌液的制备：发酵液121℃灭菌30分钟，降温至36℃，然后接种巨大芽孢杆菌种子液，接种量为1％(接种量为种子液和发酵液之间的比例)。发酵过程中，温度控制在35.5℃，无菌风量控制在105m³/小时。发酵终结时间：22小时。发酵结束后发酵液中的活菌数为6.1×10⁹-7.9×10⁹个/ml。培养液配方为：玉米粉5g，酵母粉2g，豆饼粉2g，NaCl0.5g，MgSO₄0.3g，K₂HPO₄2g，CaCO₃1g，水1000mL，pH 7.0-7.2。种子培养液的配制和灭菌过程同发酵培养液。

4、胶质芽孢杆菌(ACCC01429)发酵菌液的制备：发酵液121℃灭菌30分钟，降温36℃，然后接种胶质芽孢杆菌种子液，接种量为1％(接种量为种子液和发酵液之间的比例)。发酵过程中，温度控制在35.5℃，无菌风量控制在100m³/小时。发酵终结时间：24小时。发酵结束后发酵液中的活菌数为4.5×10⁹-6.3×10⁹个/ml。培养液配方为：玉米粉6g，淀粉3g，豆饼粉4g，NaCl0.5g，MgSO₄0.5g，K₂HPO₄3g，(NH₄)₂SO₄0.5g，CaCO₃2g，水1000mL，pH 7.0-7.2。种子培养液的配制和灭菌过程同发酵培养液。

5、复合微生物菌剂的制备：将发酵好的菌液按照20％(重量百分比)的比例吸附到吸附剂草炭上。吸附了发酵菌液的吸附剂制成的产品就是菌剂。此时、将菌剂按照大豆根瘤菌菌剂比例为50％，圆褐固氮菌菌剂比例为20％，巨大芽孢杆菌比例为10％，胶质芽孢杆菌比例为20％进行混合，制出复合微生物菌剂。

实施例3生物肥料的制备1

将有机原料烟末、糖渣、豆柏、骨粉、草木灰、辣椒粕堆置，其重量比为烟末∶糖渣∶豆柏∶骨粉∶草木灰∶辣椒粕＝25∶15∶20∶10∶15∶15，并按照0.5％的比例添加实施例1中的复合微生物腐熟剂，通过翻堆机翻抛混合均匀，按10％的重量比例加水，然后进行物料发酵。发酵期间物料颜色会发生由浅入深的变化，最终呈黑褐色。期间需要用温度计测量物料温度，物料温度从室温逐渐升温至70℃。当物料温度达到70℃时，保持1-2天，此时翻堆以增加物料中的氧气和平衡上下层物料温度，使物料发酵充分和均匀。

待物料松脆，水分明显降低(可以用水分测量仪测量)，颜色呈黑褐色时，即腐熟完成。对腐熟完成物料进行烘干，然后粉碎和冷却，添加入实施例2中的复合微生物菌剂2％的重量比例，搅拌均匀即可用附内衬袋的编织袋包装入库。如需制备颗粒剂型，搅拌均匀后用挤压法制成颗粒状，用附内衬袋的编织袋包装入库。

实施例4生物肥料的制备2

将有机原料糖渣堆置，并按照0.2％的比例添加复合微生物腐熟剂，通过翻堆机翻抛混合均匀，按10％的重量比例加水，然后进行物料发酵。发酵期间物料颜色会发生由浅入深的变化，最终呈黑褐色。期间需要用温度计测量物料温度，物料温度从室温逐渐升温至70℃。当物料温度达到70℃时，保持1-2天，此时翻堆以增加物料中的氧气和平衡上下层物料温度，使物料发酵充分和均匀。

待物料松脆，水分明显降低(可以用水分测量仪测量)，颜色呈黑褐色时，即腐熟完成。对腐熟完成物料进行烘干，然后粉碎和冷却，添加入复合微生物菌剂4％的重量比例，搅拌均匀即可用附内衬袋的编织袋包装入库。如需制备颗粒剂型，搅拌均匀后用挤压法制成颗粒状，用附内衬袋的编织袋包装入库。

实施例5生物肥料的制备3

将有机原料烟末、糖渣、豆柏、骨粉堆置，其重量比为烟末∶糖渣∶豆柏∶骨粉＝20∶25∶40∶15，并按照0.5％的比例添加复合微生物腐熟剂，通过翻堆机翻抛混合均匀，按30％的重量比例加水，然后进行物料发酵。期间需要用温度计测量物料温度，物料温度从室温逐渐升温至70℃。当物料温度达到70℃时，保持1-2天，此时翻堆以增加物料中的氧气和平衡上下层物料温度，使物料发酵充分和均匀。

待物料松脆，水分明显降低(可以用水分测量仪测量)，颜色呈黑褐色时，即腐熟完成。对腐熟完成物料进行烘干，然后粉碎和冷却，添加入复合微生物菌剂6％的重量比例，搅拌均匀即可用附内衬袋的编织袋包装入库。如需制备颗粒剂型，搅拌均匀后用挤压法制成颗粒状，用附内衬袋的编织袋包装入库。

实施例6在少林药局红花种植上的应用

试验面积3.6亩，设4个处理，3个重复。田间管理相同，施用量相同300公斤/亩。

处理1：有机物料采用：烟末∶糖渣∶豆柏∶骨粉∶草木灰∶辣椒粕＝15∶25∶20∶10∶15∶15的重量比例配制，常规方法腐熟，制成成品肥料。

处理2：有机物料采用：烟末∶糖渣∶豆柏∶骨粉∶草木灰∶辣椒粕＝15∶25∶20∶10∶15∶15的重量比例配制，在腐熟过程中每吨有机物料添加复合微生物腐熟剂2公斤，制成成品肥料。

处理3：有机物料采用：烟末∶糖渣∶豆柏∶骨粉∶草木灰∶辣椒粕＝15∶25∶20∶10∶15∶15的重量比例配制；在腐熟过程中每吨有机物料添加复合微生物腐熟剂2公斤；腐熟后复合微生物菌剂添加量每吨40公斤。制成成品肥料。

处理4：有机物料采用：烟末∶糖渣∶豆柏∶骨粉∶草木灰∶辣椒粕＝15∶25∶20∶10∶15∶15的重量比例配制；常规方法腐熟；腐熟后复合微生物菌剂添加量每吨40公斤，制成成品肥料。

不同处理的产量和质量比较结果如下表1。

表1产量和质量比较：

注：红花以身干、色红黄、鲜艳、质柔软者为佳。

实施例7在少林药局白芷种植上应用

试验设计和方法与实施例6相同，施肥量为320公斤/亩。

不同处理的产量和质量比较结果如下表2。

表2产量和质量比较

注：白芷以根条肥壮均匀、皮细坚硬、光滑、粉质足、香气浓、不抽皱者为佳。

实施例8少林药局制南星种植上应用

试验设计和方法与实施例6相同，施肥量为350公斤/亩。

不同处理的产量和质量比较结果如下表3。

表3产量和质量比较

注：制南星以体大、色白、粉性足者为佳。

上述三个应用例实验结果表明，添加复合微生物腐熟剂的处理2和添加复合微生物菌剂的处理4品种的质量和产量明显好于没有添加复合微生物腐熟剂的处理1，添加复合微生物腐熟剂和复合微生物菌剂的处理3的品种的质量和产量明显好于处理1、2和4。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。