一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料及其制备方法

摘要

本发明提供一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料，所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：玉米秸秆300-330份、烘干鸡粪280-340份、氨基酸水溶液13-16份、蔗糖水溶液40-48份、碱蓬粉25-30份、艾草9-11份、磷灰石5-7份、复合菌剂A？3.8-4.4份、复合菌剂B？3.2-3.6份。复合菌剂A包括以下微生物：施氏假单胞菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、解蛋白弧菌。复合菌剂B包括以下微生物：里氏木霉、德氏乳酸乳杆菌、解蛋白弧菌、红曲霉。采用本发明制备的生物肥料，氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%。

说明书

技术领域

本发明属于农作物肥料领域，特别涉及一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料及其制备方法。

背景技术

随着经济与社会的不断发展和集约化牧场的建立，鸡粪的产生量与日俱增，据统计，2013年中国畜禽粪便产生量几十亿吨，远远超过当年工业固体废弃物的总量，畜禽粪便已成为城市郊区和农村环境的主要来源，不但危害生态环境和人类健康，还影响到畜禽产业可持续发展。

从资源角度来说，鸡粪以有机质为主，含有一定量的氮磷钾和各种中微量元素，经过处理，可以成为很好的农业肥料。

同时农村玉米秸秆产生量巨大，大量的玉米秸秆被焚烧和遗弃，不仅造成环境污染，而且对土壤有机质浪费严重。玉米秸秆中含有的氮、磷、钾、镁、钙、硫等元素是农作物生长必需的主要营养元素，因此，玉米秸秆也是丰富的肥料资源。玉米秸秆中有机质含量平均为15%左右，还含有氮、磷、钾相当一定量的碳铵、过磷酸钙和硫酸钾等。所以玉米秸秆还田对于改良土壤有着积极的作用，概括起来主要有以下三点：1、能够提高土壤养分含量2、能够改善土壤性状3、能够优化农田生态环境。

当今社会积极发展生物肥料和有机肥料，多为单一的菌种或复合菌种：一部分为微生物与化肥的复合物；只有少量的是玉米秸秆类的有机物、复合菌剂和畜禽粪便的复合体。而把鸡粪和玉米秸秆粉作为发酵原料，添加复合菌剂，探讨最佳发酵条件，优化工艺，达到解决玉米秸秆和鸡粪无害化和资源化利用目的。

纵观国际生物肥料的发展趋势，大致可分为以下几个方面：

①由单功能向多功能方面发展，包括联合菌群的筛选、组合和使用，肥料功能向肥效合一等。

②由接种剂向复合生物肥发展。既可增加根际有益菌群，又可增加土壤活性有机质及营养元素，为有效菌种增殖和活动造肥提供基地。

③改进和提高应用效果。

④与营养元素或有机物的合理复合。

⑤与PGPR（植物根圈促生细菌）联合应用。

现有技术的鸡粪和玉米秸秆发酵生产的生物肥料具有以下缺陷：（1）氨基酸含量低，大分子蛋白和纤维素含量高，植物不容易吸收和利用；（2）使用现有技术的发酵生物肥料，提高作物产量效果较差；（3）现有技术的发酵生物肥料，改善种植区土壤效果不明显。

发明内容

本发明针对以上不足，提供一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料及其制备方法，实现以下发明目的：

1、提高生物肥料的氨基酸含量，降低大分子蛋白含量和纤维素含量；使氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%；

2、采用本发明生物肥料，提高作物种植产量；

3、采用本发明生物肥料，提高种植作物的品质；

4、采用本发明生物肥料，明显改善种植区土壤，提高土壤持水量、孔隙度、营养元素含量。

为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料，所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：玉米秸秆300-330份、烘干鸡粪280-340份、氨基酸水溶液13-16份、蔗糖水溶液40-48份、碱蓬粉25-30份、艾草9-11份、磷灰石5-7份、复合菌剂A3.8-4.4份、复合菌剂B3.2-3.6份。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌20×10⁹CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌10×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌0.5×10⁹CFU/g。

所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉13×10⁹CFU/g、德氏乳酸乳杆菌15×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌1.5×10⁹CFU/g、红曲霉15×10⁹CFU/g。

所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：玉米秸秆310份、烘干鸡粪300份、氨基酸水溶液14.5份、蔗糖水溶液44份、碱蓬粉27份、艾草10份、磷灰石6份、复合菌剂A4.1份、复合菌剂B3.4份。

所述的制备方法制备复合菌剂A、制备复合菌剂B、腐熟基料的准备、第一次发酵、第二次发酵步骤。

所述腐熟基料的准备步骤包括将玉米秸秆粉碎为0.2-1cm的碎渣；将鸡粪磨碎，细度为40目。

所述第一次发酵步骤：向腐熟基料中撒入复合菌剂A，均匀撒入，80rpm搅拌20min，堆成高度约1.5米的腐熟堆，发酵，每五天翻抛一次，发酵20天。

所述第二次发酵步骤：向腐熟基料撒入复合菌剂B，均匀撒入，100rpm搅拌10min，堆成高度约1米的腐熟堆，进行常温陈化发酵，每1天翻抛一次，发酵10天。

采用本发明制备的生物肥料，氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

1、采用本发明制备的生物肥料，氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%；

2、本发明生物肥料营养元素齐全，易被植物吸收，明显提高作物种植产量；采用本发明生物肥料种植胡萝卜，产量为6500-6800kg/亩；

3、采用本发明生物肥料明显提高种植作物的品质；采用本发明生物肥料种植的胡萝卜：蛋白质含量为0.68-0.72g/100g，钙含量为42-45mg/100g，胡萝卜素含量为3.82-3.86mg/100g；

4、本发明生物肥料对土壤有明显的改善作用，采用本发明生物肥料1年后，对种植区土壤有明显改善，土壤持水量提高9-12%，土壤孔隙度提高12.8-15.4%，土壤总氮含量提高22.1-24.6%，土壤有效钾含量提高43.2-45.6%。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

本发明中，施氏假单胞菌（Pseudomonasstutzeri）保藏号为ACCC01977，嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillusstearothermophilus）保藏号为CGMCC1.1923，解蛋白弧菌（Vibrioproteolyticus）保藏号为MCCC1H00046，里氏木霉（Trichodermareesei）保藏号为ACCC30911，德氏乳酸乳杆菌（Lactobacillusdelbrueckii）保藏号为ACCC10183，红曲霉（Monascusanka）保藏号为ACCC30341，上述菌种均来自市售。

实施例1一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料

所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：

玉米秸秆300份、烘干鸡粪280份、氨基酸水溶液16份、蔗糖水溶液40份、碱蓬粉25份、艾草9份、磷灰石5份、复合菌剂A4.4份、复合菌剂B3.2份；

所述的烘干鸡粪：含水量为13%；

所述的氨基酸水溶液：含亮氨酸3%、异亮氨酸7%、缬氨酸6%、胱氨酸5%、甲硫氨酸9%；

所述的蔗糖水溶液：浓度为60%；

所述的艾草：为细度80目的粉末，含水量为7%；

所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌20×10⁹CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌10×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌0.5×10⁹CFU/g；

所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉13×10⁹CFU/g、德氏乳酸乳杆菌15×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌1.5×10⁹CFU/g、红曲霉15×10⁹CFU/g。

上述百分数均为质量百分数。

实施例2一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料

所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：

玉米秸秆310份、烘干鸡粪300份、氨基酸水溶液14.5份、蔗糖水溶液44份、碱蓬粉27份、艾草10份、磷灰石6份、复合菌剂A4.1份、复合菌剂B3.4份；

所述的烘干鸡粪：含水量为13%；

所述的氨基酸水溶液：含亮氨酸3%、异亮氨酸7%、缬氨酸6%、胱氨酸5%、甲硫氨酸9%；

所述的蔗糖水溶液：浓度为60%；

所述的艾草：为细度80目的粉末，含水量为7%；

所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌20×10⁹CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌10×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌0.5×10⁹CFU/g；

所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉13×10⁹CFU/g、德氏乳酸乳杆菌15×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌1.5×10⁹CFU/g、红曲霉15×10⁹CFU/g。

上述百分数均为质量百分数。

实施例3一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料

所述的生物肥料的原料包括以下重量配比的组分：

玉米秸秆330份、烘干鸡粪340份、氨基酸水溶液13份、蔗糖水溶液48份、碱蓬粉30份、艾草11份、磷灰石7份、复合菌剂A3.8份、复合菌剂B3.6份；

所述的烘干鸡粪：含水量为13%；

所述的氨基酸水溶液：含亮氨酸3%、异亮氨酸7%、缬氨酸6%、胱氨酸5%、甲硫氨酸9%；

所述的蔗糖水溶液：浓度为60%；

所述的艾草：为细度80目的粉末，含水量为7%；

所述的复合菌剂A包括以下含量的微生物：施氏假单胞菌20×10⁹CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌10×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌0.5×10⁹CFU/g；

所述的复合菌剂B包括以下含量的微生物：里氏木霉13×10⁹CFU/g、德氏乳酸乳杆菌15×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌1.5×10⁹CFU/g、红曲霉15×10⁹CFU/g。

上述百分数均为质量百分数。

实施例4一种采用复合菌剂二次好氧发酵的生物肥料的制备方法

步骤1、制备复合菌剂A和复合菌剂B

a.制备复合菌剂A：

分别将施氏假单胞菌、嗜热脂肪芽孢杆菌和解蛋白弧菌；进行菌种活化、扩培，培养液经过离心、分离菌渣，得到菌悬液；菌悬液混合并喷洒在载体上，制得粉剂的复合菌剂A；

所述的复合菌剂A含水量为28%；

所述的载体为淀粉和白糖的混合物，混合重量比为3：0.5；

所述复合菌剂A中微生物含量为：施氏假单胞菌20×10⁹CFU/g、嗜热脂肪芽孢杆菌10×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌0.5×10⁹CFU/g；

b.制备复合菌剂B：

分别将里氏木霉、德氏乳酸乳杆菌、解蛋白弧菌和红曲霉；进行菌种活化、扩培，培养液经过离心、分离菌渣，得到菌悬液；菌悬液混合并喷洒在载体上，制得粉剂的复合菌剂B；

所述复合菌剂B含水量为34%；

所述的载体为淀粉；

所述复合菌剂B中微生物含量为：里氏木霉13×10⁹CFU/g、德氏乳酸乳杆菌15×10⁹CFU/g、解蛋白弧菌1.5×10⁹CFU/g、红曲霉15×10⁹CFU/g。

步骤2、腐熟基料的准备

a.将玉米秸秆粉碎为0.2-1cm的碎渣；将鸡粪磨碎，细度为40目；

b.按配方称取各原料，备用；

c.将玉米秸秆、烘干鸡粪、碱蓬粉、艾草、磷灰石混合，60rpm搅拌均匀，搅拌过程中喷入氨基酸水溶液和蔗糖水溶液，得到腐熟基料。

步骤3、第一次发酵

向步骤（2）准备好的腐熟基料中撒入复合菌剂A，均匀撒入，80rpm搅拌20min，堆成高度约1.5米的腐熟堆，发酵，每五天翻抛一次，发酵20天。

步骤4、第二次发酵

第一次发酵结束后，将腐熟堆摊开，晾至常温；撒入复合菌剂B，均匀撒入，100rpm搅拌10min，堆成高度约1米的腐熟堆，进行常温陈化发酵，每1天翻抛一次，发酵10天，得到成品生物肥料。

结果检测：

（1）对本发明生物肥料进行检测，结果见表1；

表1实施例1-3的生物肥料检测结果：

由表1可见，采用本发明制备生物肥料，明显提高肥料的氨基酸含量，降低大分子蛋白含量和纤维素含量，氨基酸含量为22-24%，大分子蛋白含量为19-23%，纤维素含量降低55-60%。

（2）实施例1-3的生物肥料作为基肥用于胡萝卜的种植，以普通的禽粪和玉米秸秆有机肥为对照组，施入量均为200kg/亩；除使用的基肥外，其他种植方法均相同，种植田块的土壤条件也相同，种植后对种植实验结果进行检测；结果如表1所示：

表2实施例1-3的生物肥料用于胡萝卜种植的效果

由表2可见，采用本发明生物肥料种植胡萝卜，产量为6500-6800kg/亩，种植的胡萝卜：蛋白质含量为0.68-0.72g/100g，钙含量为42-45mg/100g，胡萝卜素含量为3.82-3.86mg/100g。

（2）采用实施例1-3的生物肥料1年后，对种植田块土壤进行检测，结果如表2所示：

表3采用实施例1-3的生物肥料1年后的土壤指标

由表3可见，采用本发明生物肥料1年后，对种植区土壤得到了明显改善，土壤持水量提高9-12%，土壤孔隙度提高12.8-15.4%，土壤总氮含量提高22.1-24.6%，土壤有效钾含量提高43.2-45.6%。

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。