有机物料腐熟剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种有机物料腐熟剂及其制备方法和应用。所述有机物料腐熟剂包括以下重量份的各组分：黑曲霉菌剂10-20份，植物乳杆菌菌剂10-20份，酿酒酵母菌菌剂20-30份和枯草芽孢杆菌菌剂40-60份。本发明有机物料腐熟剂主要由各微生物菌群组成，它们相互促进，具有相互协同的效果。本发明腐熟剂能迅速腐熟各种有机物料，有效杀灭腐熟原料中的病菌、虫卵及杂草种子，减轻病虫草害，同时可除水、脱臭。本发明腐熟剂可以刺激作物生长发育，提高作物抗病、抗旱、抗寒能力，增加土壤养分、改良土壤结构、提高化肥利用率。本发明腐熟剂可直接使用，也可用于生产商品有机肥、生物有机肥、有机无机复混肥、生物有机无机复混肥等。

权利要求

1.一种有机物料腐熟剂，包括以下重量份的各组分：

黑曲霉(Aspergillus niger)菌剂10-20份，植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）菌剂10-20份，酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌剂20-30份和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌剂40-60份，饲料蛋白粉15-20份，轻质碳酸钙25-50份，面粉次粉

20-30份；

其中，黑曲霉菌剂购自山东省健牧生物药业有限公司，或者其菌种购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，经培养、发酵后向发酵菌液中加入吸附剂，得黑曲霉菌剂；

植物乳杆菌菌剂购自北京阔达兴业生物技术开发有限公司，或者其菌种购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，经培养、发酵后向发酵菌液中加入吸附剂，得植物乳杆菌菌剂；

酿酒酵母菌菌剂购自山东省健牧生物药业有限公司，或者其菌种购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，经培养、发酵后向发酵菌液中加入吸附剂，得酿酒酵母菌菌剂；

枯草芽孢杆菌菌剂购自北京阔达兴业生物技术开发有限公司，或者其菌种购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，经培养、发酵后向发酵菌液中加入吸附剂，得枯草芽孢杆菌菌剂。

2.按照权利要求1所述的有机物料腐熟剂，其特征在于，其中所述黑曲霉菌剂15份，植物乳杆菌菌剂15份，酿酒酵母菌菌剂25份，枯草芽孢杆菌菌剂45份。

3.按照权利要求1的有机物料腐熟剂，其特征在于，其中所述饲料蛋白粉18份，轻质碳酸钙35份，面粉次粉25份。

4.一种制备权利要求1-3任何一项所述的有机物料腐熟剂的方法，包括：（1）、按所述重量份取各组分；

（2）、将各组分混合均匀，烘干粉碎过筛，即得。

5.权利要求1-3任何一项所述的有机物料腐熟剂在畜禽粪便发酵中的应用，包括：按重量比计,将所述的有机物料腐熟剂按照2‰-4‰的添加比例掺入到畜禽粪便中进行发酵。

6.权利要求1-3任何一项所述的有机物料腐熟剂在堆腐作物秸秆中的应用，包括：按重量比计,将所述的有机物料腐熟剂按照5‰-7‰的添加比例掺入到作物秸秆中，再添加

5‰-8‰的尿素，然后进行发酵。

7.权利要求1-3任何一项所述的有机物料腐熟剂在秸秆直接还田中的应用，包括：每亩直接还田秸秆施用所述有机物料腐熟剂3-5公斤和尿素6-10公斤。

8.权利要求1-3任何一项所述的有机物料腐熟剂在工业有机废渣、污泥、城市有机废弃物、农产品加工废弃料发酵中的应用，包括：按重量比计,将所述的有机物料腐熟剂按照

3‰-6‰的添加比例掺入到工业有机废渣、污泥、城市有机废弃物或农产品加工废弃料中进行发酵。

9.权利要求1-3任何一项所述的有机物料腐熟剂在制备生产商品有机肥、生物有机肥、有机无机复混肥或生物有机无机复混肥中的应用。

说明书

有机物料腐熟剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种有机物腐熟剂，尤其涉及一种主要由多种有益微生物菌剂组成的固体有机物料腐熟剂及其制备方法，本发明还涉及该有机物料腐熟剂在有机物料(如畜禽粪便、作物秸秆、污泥、有机垃圾和农产品加工废弃料等)快速腐熟中的应用，属于有机物料腐熟剂领域。

背景技术

[0002] 中国年产农作物秸秆达5亿吨之多，用秸秆制作肥料，不仅可减少污染，还可变废为宝。加之秸秆类的来源广泛，如玉米秆、稻草、麦秸、豆秸、谷草、高粱秸以及各种藤蔓等，可因地制宜，就地取材。而常用的物理机械法和化学碱处理法，都存在诸多缺点，导致秸秆的营养价值和利用价值都不高。因为微生物在秸秆转化中有用途多、营养价值高、周期短、可再生等优点，利用微生物的广泛适应性和多功能性来转化秸秆已日益重要，有着广阔的应有前景。

[0003] 有机腐熟剂能使秸秆等有机废弃物快速腐熟，使秸秆中所含的有机质及磷、钾等元素成为植物生长所需的营养，并产生大量有益微生物，刺激作物生产，提高土壤有机质，增强植物抗逆性，减少化肥使用量，改善作物品质，实现农业的可持续发展。

[0004] 中国在有机物料腐熟有关领域目前还面临着以下几方面的问题有待改进：(1)随着中国畜牧业的快速发展，畜禽粪便已成为污染环境的重要污染源之一，同时畜禽粪便的资源化、减量化技术跟不上产生速度；(2)秸秆焚烧问题，不仅破坏环境，同时浪费了宝贵的农业资源；(3)工业有机废渣(饼粕、糠壳等)、污泥和城市有机废弃物、农产品加工废弃料(蔗糖泥、果渣、蘑菇渣、酒糟、糠醛渣)等资源化和无害化处理技术不够成熟。因此，需要提供一种更全面、更有效解决上述诸多问题的有机物料腐熟剂。

发明内容

[0005] 本发明首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种对有机物料(如畜禽粪便、作物秸秆、污泥、有机垃圾和农产品加工废弃料等)能快速腐熟的有机物料腐熟剂。

[0006] 本发明首先所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

[0007] 一种有机物料腐熟剂，主要由以下重量份的各组分组成：

[0008] 黑曲霉(Aspergillus niger)菌剂10-20份，植物乳杆菌菌剂(Lactobacillus plantarum)10-20份，酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌剂20-30份和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌剂40-60份；

[0009] 优选的，各组分的重量份是：黑曲霉菌剂15份，嗜酸乳杆菌菌剂25份，酿酒酵母菌菌剂25份，枯草芽孢杆菌菌剂45份。

[0010] 为了达到更好的技术效果，上述有机物料腐熟剂中还含有以下重量份的组分：饲料蛋白粉15-20份，轻质碳酸钙25-50份，面粉次粉20-30份；优选的，各组分的重量份是：饲料蛋白粉18份，轻质碳酸钙35份，面粉次粉25份。

[0011] 其中，所述的饲料蛋白粉可以是玉米蛋白粉、大豆蛋白粉等，所述的饲料蛋白粉可以从商业途径购买得到，例如招远市金盛达饲料蛋白厂。

[0012] 所述的面粉次粉是以小麦等作物籽实为原料磨制各种面粉后获得的副产品之一，本领域人员可以自行制备，也可从商业途径购买得到。

[0013] 本发明充分考虑到了黑曲霉、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌的各自微生物学特性和代谢特点，经过大量的试验发现，将上述四种菌剂按照一定的重量配比(10-20∶10-20∶20-30∶40-60)配伍后，可以实现功效互补、协同增效，在有机物料腐熟中充分表现出了范围广、腐熟快、效果好、肥效高、无污染和促品质等良好效果。

[0014] 本发明中所用到的黑曲霉、植物乳杆菌、酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌菌种可购自各种菌种保藏中心，例如：中国农业微生物菌种保藏管理中心，中国工业微生物菌种保藏管理中心等；本领域普通技术人员按照供应商所提供的培养基，进行培养、发酵而得到相应的菌剂。本发明中所用到各种微生物菌剂也可通过各种商业途径购买得到，其规格为饲料级。

[0015] 本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种制备上述有机物料腐熟剂的方法。

[0016] 本发明所要解决的另一个技术问题是通过以下技术方案来实现的：

[0017] 一种制备所述有机物料腐熟剂的方法，包括以下步骤：

[0018] (1)、按所述重量份取各组分；

[0019] (2)、将各组分混合均匀，烘干，粉碎过筛，即得。

[0020] 本发明有机物料腐熟剂主要由黑曲霉，植物乳杆菌，酿酒酵母菌和枯草芽孢杆菌组成，微生物各菌群能够和谐共处、相互促进，相互协同，达到优势互补的效果，富含各种矿物质、腐殖酸以及氨基酸、有机酸、维生素、多糖、酶类、植物激素、植物抗生素等多种促进植物生长的物质，能有效分解作物秸秆中的木质素，纤维素和半纤维素等，腐熟效果稳定，有8
效菌含量≥2×10CFU/g，可将各种作物秸秆、瓜藤、畜禽粪便、树叶杂草、糠醋渣、酒渣、醋渣、酱油渣、豆饼、食用菌渣、粉渣、豆腐渣、骨粉、蔗渣等废弃物快速变成生物有机肥料。

[0021] 本发明有机物料腐熟剂主要具有以下几方面的功效：

[0022] 1、腐熟多种有机物料，畜禽粪便、作物秸杆、工业有机废渣(饼粕、糠壳等)、污泥和城市有机废弃物、农产品加工废弃料(蔗糖泥、果渣、蘑菇渣、酒糟、糠醛渣)等；

[0023] 2、杀灭腐熟原料中的病菌、虫卵及杂草种子，减轻病虫草害，同时除水、脱臭；

[0024] 3、在发酵过程中还繁殖大量功能微生物并产生多种特效代谢产物(如激素、抗生素等)，可以刺激作物生长发育，提高作物抗病、抗旱、抗寒能力，功能微生物进入土壤后，可固氮、磷解、解钾，增加土壤养分、改良土壤结构、提高化肥利用率；

[0025] 4、本发明有机物料腐熟剂可直接使用，也可生产商品有机肥、生物有机肥、有机无机复混肥、生物有机无机复混肥等。

[0026] 本发明有机物料腐熟剂的使用方法：

[0027] 1、畜禽粪便发酵：

[0028] ①每1000公斤禽畜粪便与2-4公斤有机物料腐熟剂混匀。

[0029] ②按1.0-1.5米高的规格进行制堆。

[0030] ③当温度升高到60℃左右时，进行翻堆。堆腐水分含量控制在45％-60％，翻堆时，要及时补充水分，冬季要封堆保温。

[0031] 2、堆肥作物秸秆：

[0032] 将秸秆用粉碎机粉碎或用铡草机切断，长度以3-5厘米为宜(麦秸、稻草、树叶、杂草、花生秧、豆秸等可直接用于发酵，但粉碎后发酵效果更佳)。把粉碎或切断后的秸秆用水浇湿、渗透，浇水时加入2％-5％的磷酸二铵(以秸秆干重计，不同材料加入量不同，或加10％-15％的粪便)与秸秆混合均匀，秸秆含水量掌握在60％-70％左右。按1∶2000的重量比例将本发明有机腐熟剂加入秸秆中，采用逐级混合法。起堆，用塑料薄膜封严，以防止水分蒸发、堆温扩散和养分损失。

[0033] 也可采用以下简易方法进行：

[0034] ①每1000公斤作物秸秆用有机物料腐熟剂5公斤和尿素5公斤。

[0035] ②将作物秸秆叠堆，每15-20厘米厚为一层，逐层洒泼上所需量的有机物料腐熟剂和尿素水液。堆腐水分含量控制在65％-75％，可用15公斤碳酸氢铵或150-200公斤的禽畜粪便代替尿素。

[0036] 3、秸秆直接还田：

[0037] 将作物秸杆(干鲜玉米秸秆、麦秆、稻秆、谷秆、红薯藤、蚕豆秸、油菜秆、杂草、树叶等)粉碎分散于地面后，将有机物料腐熟剂均匀地撒入田间，然后秸杆和腐熟剂一同翻入地下，也可将腐熟剂和土壤按1∶50～1∶100的重量比例混匀，铺撒到作物秸秆上，每亩有机腐熟剂用量4-6kg，注意及时补充田间水分，保持湿润为宜，可大大加速秸杆的分解腐烂与腐殖化过程，同时腐熟剂中的有益菌还产生大量促进作物生长的物质以及抑制作物病原菌的抗生物质等。

[0038] 4、工业有机废渣、城市有机废弃物、农产品加工废弃料：

[0039] ①原辅料及要求：

[0040] 主要物料：果渣、蘑菇渣、酒糟、糠醛渣等大宗物料，水分控制在50％-65％。果渣、糠醛渣等酸度高，应提前用生石灰调至pH值8左右。

[0041] 辅料：米糠、锯末、饼粕粉、秸杆粉等，辅料干燥呈粉状富含碳即可。

[0042] 原辅料配比：主料∶辅料＝5∶1-3∶1

[0043] ②使用方法：

[0044] 按要求将本发明有机物料腐熟剂按重量比5‰-10‰接种量与主料、辅料全部混合均匀。一次堆料不少于4方，高度1米以上；堆温升至50 C时开始翻倒，每天一次，如堆温超过65 C，再加次翻倒；腐熟标志：堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味，堆内布满白色菌丝。

具体实施方式

[0045] 为了进一步阐述本发明，下面给出一系列实施例。这些实施例完全是例证性的，它们仅用来对本发明进行具体描述，不应当理解为对本发明的限制。

[0046] 微生物菌剂的制备或商业购买来源

[0047] 黑曲霉菌剂和酿酒酵母菌菌剂，购自山东省健牧生物药业有限公司，其商品名称分别为“黑曲霉菌剂”和“酿酒酵母菌菌剂”，规格：饲料级。

[0048] 枯草芽孢杆菌菌剂和植物乳杆菌菌剂购自北京阔达兴业生物技术开发有限公司；商品名称分别为“枯草芽孢杆菌菌剂”和“植物乳杆菌菌剂”，规格：饲料级。

[0049] 此外，本发明中所用到各种微生物菌剂也从商业途径购买得到菌种，再按照供应商所提供的培养基配方及培养条件制备得到菌剂。

[0050] 作为参考，本发明中所涉及到各种微生物菌剂的制备：

[0051] 植物乳杆菌菌剂的制备：购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：ACCC11016，按供应商提供的配方配制培养基，将植物乳杆菌菌种接种于培养基中培养，将培养基斜面种子菌株加矿物油后4℃冰箱内储存，使用前取出活化两次，将活化后的菌株转入250毫升茄子瓶中培养，培养温度为37℃，培养48小时，菌株生长良好时用灭菌生理盐水将其洗下，洗脱物即为种子罐的接种物。在1吨的发酵罐中加入培养基，其组成为：玉米粉
20kg、豆饼粉20kg、K2HPO47.2kg、KH2PO45.3kg、MgSO40.5kg、花生油2kg、水45kg，将上述组分混合均匀，调pH值至6.8。从种子罐向生产罐接种，接种量为50kg，开始发酵。发酵条件：
培养温度为28℃，罐压为0.05mpa/cm2，定期搅拌，搅拌速度为220rpm，接种20小时后每隔
4小时取样一次，观察菌体生长状况、是否有污染，液体发酵完成后，向发酵菌液中加入吸附剂，得植物乳杆菌菌剂。

[0052] 黑曲霉菌剂的制备：购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：ACICC2204，按供应商提供的配方，配制培养基进行培养、发酵；液体发酵完成后，向发酵菌液中加入吸附剂，得黑曲霉菌剂。

[0053] 酿酒酵母菌菌剂的制备：购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：ACCC21185，按供应商提供的配方，配制培养基进行培养、发酵；液体发酵完成后，向发酵菌液中加入吸附剂，得酿酒酵母菌菌剂。

[0054] 枯草芽孢杆菌菌剂的制备：购自中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：ACCC11016，按供应商提供的配方，配制培养基进行培养、发酵；液体发酵完成后，向发酵菌液中加入吸附剂，得枯草芽孢杆菌菌剂。

[0055] 实施例1

[0056] 按以下重量份称取各菌剂：黑曲霉菌剂15kg；植物乳杆菌菌剂25kg；酿酒酵母菌菌剂25kg；枯草芽孢杆菌45kg；将上述菌剂混合在一起后，加入饲料蛋白粉(购自招远市金盛达饲料蛋白厂)18kg，轻质CaCO335kg，次粉25kg，混合均匀，烘干碎粉过20目筛，包装，即得。

[0057] 实施例2

[0058] 按以下重量份称取各菌剂：黑曲霉(菌剂)10kg；植物乳杆菌(菌剂)10kg；酿酒酵母菌(菌剂)20kg；枯草芽孢杆菌40kg；将上述菌剂混合在一起后，加入饲料蛋白粉(购自招远市金盛达饲料蛋白厂；)18kg，轻质CaCO335kg，次粉25kg，混合均匀，烘干碎粉过20目筛，包装，即得。

[0059] 实施例3

[0060] 按以下重量份称取各菌剂：黑曲霉(菌剂)20kg；植物乳杆菌(菌剂)20kg；酿酒酵母菌(菌剂)30kg；枯草芽孢杆菌(菌剂)60kg；将上述菌剂混合在一起后，加入饲料蛋白粉(购自招远市金盛达饲料蛋白厂)18kg，轻质CaCO335kg，次粉25kg，混合均匀，烘干碎粉过20目筛，包装，即得。

[0061] 试验例1本发明有机物料腐熟剂在水稻秸秆还田中的应用试验

[0062] 一、材料及方法

[0063] 1、试验地点：湖北省云梦县曾店镇；

[0064] 2、试验时间：2010年9月3日-2010年10月25日；

[0065] 3、受试有机物料腐熟剂：本发明实施例1、2和3所制备的有机物料腐熟剂；

[0066] 4、试验方法：试验地选在云梦县曾店镇冯铺村郭三明的责任田里，试验地作物为水稻科优8377，试验地面积2.5亩，于2010年9月3日用收割机收获，收割时稻茬高度留在5厘米以下。试验分为两个处理组：试验组：秸秆+受试有机物料腐熟剂；对照组：秸秆+等量清水。

[0067] 试验组：按照试验要求在铺好秸秆后的9月4日每亩用2公斤的受试有机物料腐熟剂拌50公斤细土，均匀撒施到秸秆上，并使其充分吸收水分。

[0068] 对照组：只喷等量清水，让秸秆充分吸收水分即可。

[0069] 田间管理：从9月4日腐熟剂施下后，经常到田间观察并及时补充水量，使稻草充分保持湿润，在试验组和对照组之间做田埂以隔离开，使其不相互连通。

[0070] 观察项目或指标：1、每个10天观察腐熟情况；2、开始腐熟时间和完全腐熟时间；

[0071] 二、试验结果

[0072] 1、试验组从第10天开始变黑，用手轻轻一拉便开始断裂，尤其茎节出容易断裂，秸秆便分成数段，在第18天时完全变黑，纤维腐烂基本彻底，完全看不出秸秆的样子，而没有使用腐熟剂的对照组，在第10天观察颜色基本还是黄色，纤维韧性非常好，两手用较大力拉茎节还不能断裂，到第18天观察才有零星变黑，纤维开始腐烂，用手拉时茎节能断裂，但颜色主色仍以黄褐色为主，到完全变黑时已经是10月20日(表1)。

[0073] 表1腐熟情况记录

[0074]

[0075] 通过试验对照表明，施用受试有机物料腐熟剂的水稻秸秆腐熟时间较对照大大缩短，二者相差近30天。

[0076] 试验例2本发明有机物料腐熟剂在稻草上的应用试验

[0077] 一、材料及方法

[0078] 1、试验地点：湖北省黄州区陈策楼镇。

[0079] 2、试验时间：2010年9月一2006年10月。

[0080] 3、受试有机物料腐熟剂：本发明实施例1、2和3制备的有机物料腐熟剂；

[0081] 4、试验方法：试验设三个处理：①秸秆+受试有机物料腐熟剂，下简称腐熟剂处理，②秸秆+等量细土，下简称等量细土处理，③秸秆，下简称秸秆处理。

[0082] ①腐熟剂处理：将收获后的作物秸秆均匀、不规则地平铺在田里，铺好秸秆后，按每亩2公斤的用量将受试有机物料腐熟剂和细土搅拌均匀后直接撒施到秸秆田里，然后用人工方法拍压秸秆，将秸秆压入地表，使秸秆能够充分吸收水分，快速腐熟；

[0083] ②等量细土处理：用等量细土代替受试有机物料腐熟剂，其他同腐熟剂处理；

[0084] ③秸秆处理：只用稻草自然放置，不用秸秆腐熟剂，也不用细土，其它处理与腐熟剂处理和等量细土处理相同。