一种有机无机生物复混肥料.pdf

本发明公开了一种复合菌剂发酵有机无机生物复混肥料，属于农业肥料技术领域，其特征在于：该复混肥料由以下物料重量份组成：半成品50-55，无机养分重量份为35-40，风化煤重量份为8-12，发酵体重量为上述总重量的1.0-2.0％，复合生物酶为半成品重量的0.01-0.02％；本发明的有益效果为：本发明利用微生物发酵技术将有机物料和化学肥料经过生物转化变成有机成分，既提高了化肥的利用率，也使农作物能更快更及时地吸收所需养分，在二次发酵过程中添加化学养分和复合菌剂，利用二次发酵温度逐渐降低，微生物发酵作用对无机元素进行转化，不仅避免高温发酵造成无机养分流失，也提高了微生物的存活率。

权利要求书
1.  一种有机-无机生物复混肥料，其特征在于：该肥料按以下方法制得：
步骤1：按重量份分别取巨大芽孢杆菌菌剂15-20份、胶冻样芽孢杆菌菌剂20-25份、酿酒酵母菌剂15-20份、嗜酸乳杆菌菌剂15-20份、绿色木霉菌菌剂15-20份，将各组分混合，制得复合菌剂；
步骤2：按重量份分别取鱼粉15-20份、豆粕15-20份、玉米粉15-20份、小麦胚粉25-30份、啤酒渣5-10份、糖蜜1-2份、硫酸铵4-6份和步骤1制得的复合菌剂2-5份；将鱼粉、豆粕、玉米粉、小麦胚粉、啤酒渣、糖蜜和硫酸铵加入转鼓式发酵罐，加入自来水使转鼓式发酵罐内的混合物料含水量控制在30-35%，搅拌混合均匀后，121℃压力蒸汽灭菌20分钟；然后接种由步骤1所制备的复合菌剂，控制发酵罐转速为4-6r/分钟，发酵温度28-32℃，发酵48-72小时后放罐，得到发酵体；
步骤3：按重量份分别取牛粪55-65份、猪粪10-15份、羊粪10-15份、禽粪10-15份和秸秆10-15份，混合均匀，然后堆成长30-100m、高1-3m、宽2-4m的梯形条垛；
按重量份分别取固体淀粉酶10-15份、固体糖化酶10-15份、固体粥化酶25-35份、固体酸性蛋白酶20-25份和固体植酸酶20-25份，将各组分混合，制得复合生物酶；
步骤4：取重量为梯形条垛重量0.01-0.02%的复合生物酶，将所取的复合生物酶加入梯形条垛；再在梯形条垛加入水，用翻抛机将梯形条垛充分混匀形成混合物料，该混合物料中的水分含量为50-60%；将该混合物料进行高温发酵，控制混合物料内部发酵温度在60℃以下，当混合物料内部温度超过60℃时，翻堆降温，连续高温发酵10-12天后，温度开始下降，待温度降低到低于45℃，一次发酵完成，得到半成品；
步骤5：按重量份分别取过磷酸钙13-18份、硫酸钾22-27份、硫酸铵25-30份、尿素10-15份、磷酸一铵15-20份、硫酸锰2-3份和硫酸锌1-2份，将各组分混合，制得无机养分；按重量份分别取将半成品50-55份、无机养分35-40份和风化煤8-12份，再取重量为半成品、无机养分和风化煤总重量1.0-2.0％的发酵体，混合均匀，堆成直径8-10m，高2-3m的锥形堆；堆放腐熟10-15天，制成有机无机生物复混肥料。

2.  如权利要求1所述的一种有机-无机生物复混肥料，其特征在于：所述的半成品中畜禽便包括有牛粪、猪粪、羊粪、禽粪，畜禽便含水量为20-30%；秸秆包括稻草杆、玉米杆、小麦秸、高粱秸、谷草秸、黄豆秸、大麦秸、蚕豆秸、豌豆秸、荞麦秸、花生藤、马铃薯藤、甘薯和瓜类藤蔓的任意一种或任意组合，秸秆粉碎至长度0.5-1cm。

3.  如权利要求1所述的一种有机-无机生物复混肥料，其特征在于：所述的上述步骤（3）中物料碳氮比（C/N）控制在25:1-30:1。

说明书一种有机-无机生物复混肥料
技术领域
本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及了一种利用复合菌剂发酵制备有机无机生物复混肥料。
背景技术
肥料是农业生产中必不可少的物质，近几十年来，在发展农业现代化的过程中，化肥和农药得到大范围使用。但是长期施用化肥破坏了土壤结构和土壤生态平衡，有机质、微生物大量减少，土壤板结化、盐碱化加剧；农产品病虫害日益严重，投入产出比下降，尤其是生产的粮食、蔬菜、瓜果上残存了大量农药和一些有毒有害物质，严重危害着食品健康和人类生存环境。
目前，人们已经认识到滥施化肥的危害，开始注重有机肥料的生产制造和施用。有机肥、微生物肥料、有机无机复混肥料等一系列新型肥料逐渐走向市场。
有机肥富含有机质、腐植质、中微量元素等营养，可以补充土壤有机质，提高土壤保水保肥性能，改善土壤盐碱化、板结化问题。但是有机肥有效养分、氮磷钾这些大量元素含量较低，不能满足农作物所需养分。
微生物肥料主要依靠向土壤中补充有益微生物，利用微生物的代谢作用将无机元素转化为农作物可直接利用的有机化合物，固定空气中游离氮转化为铵态氮，分解释放土壤中被固定磷、钾，并与有害微生物发生拮抗、捕食关系，降低各类病虫害的发生。然而微生物肥料也存在不足之处：1）目前，现有的微生物肥料大多菌种单一，如固氮菌肥、钾细菌肥、海藻肥，这些微生物肥料往往效果单一，且存在菌种不适宜性和退化问题；2）由于目前大多数土壤缺乏有机质，而微生物只有在营养充足的环境下才能正常存活、代谢，若单一补充微生物，则微生物在缺乏有机质的土壤中存活率低，死亡数量大；3）个别肥料厂家生产的微生物肥存在生产工艺落后、用未通过鉴定的菌种进行生产、有效菌含量低、杂菌超标等现象，严重制约了微生物肥料产业的健康发展。
有机无机复混肥料综合了有机肥和化肥的特点，能够一定程度上改善土壤结构。但是有机无机复混肥料没有考虑到微生物在土壤中的巨大作用，没有微生物则不能有效分解利用有机质，如果土壤内有害微生物数量占优势，补充有机质反而为其生长提供了养分，导致农作物病虫害加剧。
把微生物、有机物质、无机元素三者有机结合是发展现代高效肥料的新途径，通过三者的各自特点和相互作用，配合使用，既能提高农产品产量和品质，也能起到改善土壤、恢复土壤生态系统的作用。但是目前国内生物型有机无机复混肥料生产工艺比较简单，只是将化肥、有机物料，菌种进行简单的物理混合后就计量包装。例如中国专利申请CN202276367B公开了一种生物-有机-无机复混肥料的制造方法，将冻状芽孢杆菌、假单孢菌、固氮芽孢杆菌的菌种通过逐级发酵后按比例混合制成复合菌发酵液，复合菌发酵液与吸附物料造粒，烘干，筛选制成微生物颗粒；将黑腐植酸与膨润土造粒，烘干，筛选制成有机物颗粒；将尿素、磷酸铵、氯化钾混合制成无机肥颗粒；最后将微生物颗粒、有机物颗粒、无机肥颗粒按比例混合，包装后制成复混肥料。又例如中国专利申请CN102795934B公开一种微生物复混肥料制造方法，首先培养原始菌种得到复合菌剂，将复合菌剂、营养成分、菌种载体按比例混匀制成料浆；然后按比例混合其余物料，造粒，烘干冷却后分级，获得复混颗粒肥料；最后将料浆喷洒在复混颗粒肥料中进行接种，低温烘干、冷却、计量包装，得到微生物复混肥料。以上技术工艺简单，将微生物、有机物和无机物做简单的物理混合，若混合比例不当，无机化肥含量太高，则制得的复混肥料微生物死亡多；化学肥料没有经过转化，施入土壤后利用率不足30%，养分损失大，且有机物成分单一，不能满足农作物对养分的全面吸收。
发明内容
本发明的目的在于针对现有有机无机生物复混肥料生产中存在的工艺落后、产品养分利用率不高、成分单一等不足，提供一种复合菌剂发酵制备有机无机生物复混肥料。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种有机-无机生物复混肥料，该肥料按以下方法制得：
步骤1：按重量份分别取巨大芽孢杆菌菌剂15-20份、胶冻样芽孢杆菌菌剂20-25份、酿酒酵母菌剂15-20份、嗜酸乳杆菌菌剂15-20份、绿色木霉菌菌剂15-20份，将各组分混合，制得复合菌剂；
步骤2：按重量份分别取鱼粉15-20份、豆粕15-20份、玉米粉15-20份、小麦胚粉25-30份、啤酒渣5-10份、糖蜜1-2份、硫酸铵4-6份和步骤1制得的复合菌剂2-5份；将鱼粉、豆粕、玉米粉、小麦胚粉、啤酒渣、糖蜜和硫酸铵加入转鼓式发酵罐，加入自来水使转鼓式发酵罐内的混合物料含水量控制在30-35%，搅拌混合均匀后，121℃压力蒸汽灭菌20分钟；然后接种所取的复合菌剂，控制发酵罐转速为4-6r/分钟，发酵温度28-32℃，发酵48-72小时后放罐，得到发酵体；
步骤3：按重量份分别取牛粪55-65份、猪粪10-15份、羊粪10-15份、禽粪10-15份和秸秆10-15份，混合均匀，然后堆成长30-100m、高1-3m、宽2-4m的梯形条垛，使物料碳氮比（C/N）控制在25:1-30:1；
按重量份分别取固体淀粉酶10-15份、固体糖化酶10-15份、固体粥化酶25-35份、固体酸性蛋白酶20-25份和固体植酸酶20-25份；将各组分混合，制得复合生物酶；
步骤4：取重量为梯形条垛重量0.01-0.02%的复合生物酶，将所取的复合生物酶加入梯形条垛；再在梯形条垛加入水，用翻抛机将梯形条垛充分混匀形成混合物料，该混合物料中的水分含量为50-60%；将该混合物料进行高温发酵，控制混合物料内部发酵温度在60℃以下，当混合物料内部温度超过60℃时，翻堆降温，连续高温发酵10-12天后，温度开始下降，待温度降低到低于45℃，一次发酵完成，得到半成品；
步骤5：按重量份分别取过磷酸钙13-18份、硫酸钾22-27份、硫酸铵25-30份、尿素10-15份、磷酸一铵15-20份、硫酸锰2-3份和硫酸锌1-2份，将各组分混合，制得无机养分；按重量份分别取将半成品50-55份、无机养分35-40份和风化煤8-12份，再取重量为半成品、无机养分和风化煤总重量1.0-2.0％的发酵体，混合均匀，堆成直径8-10m，高2-3m的锥形堆；堆放腐熟10-15天，制成有机无机生物复混肥料。
为更好的实现本发明的目的，上述半成品中畜禽便包括有牛粪、猪粪、羊粪、禽粪，畜禽便含水量为20-30%；秸秆包括稻草杆、玉米杆、小麦秸、高粱秸、谷草秸、黄豆秸、大麦秸、蚕豆秸、豌豆秸、荞麦秸、花生藤、马铃薯藤、甘薯和瓜类藤蔓的任意一种或任意组合，秸秆粉碎至长度0.5-1cm。。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
1、传统有机无机生物复混肥料制造过程中，有机物料、化肥和微生物只是经过简单混合处理，肥料施入土壤后化肥成分还得经过土壤微生物二次转化才能被植物吸收，且利用率低。本发明利用微生物发酵技术将有机物料和化学肥料在堆肥过程中直接经过生物转化变成农作物可直接吸收利用的有机成分，既提高了化肥的利用率，也使农作物能更快更及时地吸收所需养分。
2、在二次发酵过程中添加化学养分，利用二次发酵温度逐渐降低，微生物发酵作用对无机元素进行转化，可避免高温发酵造成无机养分挥发流失等损失。
3、传统有机无机生物复混肥料制造过程中，一般在菌种接种后进行造粒成型、烘干，造成了微生物菌种的活性降低甚至大量死亡，本发明先将复合菌种进行扩培，制备成固体发酵体，再在二次发酵过程中添加，很大程度上避免了微生物菌种活性的丧失。
4、在一次发酵中添加复合酶，其目的是将粗纤维、木质素、半纤维、蛋白质等大分子物质分解成便于微生物吸收利用的小分子有机物，可促进微生物分解功能，加速脱水及破解有机物细胞及组织，从而缩短发酵时间。同时，复合酶透过结为螯合物的过程去除畜禽粪便物料的重金属离子及盐，具备降解重金属的功能。
5、利用鱼粉、豆粕、玉米粉、小麦胚粉、啤酒渣和糖蜜做发酵体的固体培养基，这些高营养物料中的脂类、蛋白质、碳水化合物等大分子经微生物分解转化，可形成大量氨基酸、多肽、单糖、有机酸、植物生长调节剂和多种中种微量元素等，该复混肥料可给农作物提供有机质、氨基酸等营养物质，还可缓解土壤的盐碱化、沙漠化程度，有利于肥沃土地，对改善农作物的品质，提高产量具有明显的作用。
6、该复混肥料含有复合微生物菌群，可固定氮素，活化土壤中农作物难以利用的磷、钾等中微量元素，提高无机肥料的利用率，从而可以减少无机肥料的使用量；该复混肥料中的微生物在生长代谢繁殖过程中，可产生促进作物生长、早熟的激素、酶类等，同时对土壤中的病原微生物和有害微生物起到抑制和拮抗的作用，从而提高了农作物的抗逆性和抗病性。
7、本发明只要简单调整所用的复合菌剂的菌种比例，以及有机物料和无机养分物料的比例可生产出各种类型、各种比例以及总有效菌数、总养分含量、有机质含量不同的有机无机生物复混肥料，操作工艺简单，易于实施。
附图说明
图1为本发明有机无机生物复混肥料制造方法流程图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步描述：
实施例1
一种有机-无机生物复混肥料，该肥料按以下方法制得：
步骤1：按重量份分别取巨大芽孢杆菌菌剂15份、胶冻样芽孢杆菌菌剂20份、酿酒酵母菌剂15份、嗜酸乳杆菌菌剂15份、绿色木霉菌菌剂15份，将各组分混合，制得复合菌剂；
步骤2：按重量份分别取鱼粉15份、豆粕15份、玉米粉15份、小麦胚粉25份、啤酒渣5份、糖蜜1份、硫酸铵4份和步骤1制得的复合菌剂2份；将鱼粉、豆粕、玉米粉、小麦胚粉、啤酒渣、糖蜜和硫酸铵加入转鼓式发酵罐，加入自来水使转鼓式发酵罐内的混合物料含水量控制在30%，搅拌混合均匀后，121℃压力蒸汽灭菌20分钟；然后接种所取的复合菌剂，控制发酵罐转速为4r/分钟，发酵温度28℃，发酵48小时后放罐，得到发酵体；
步骤3：按重量份分别取牛粪55份、猪粪10份、羊粪10份、禽粪10份和秸秆10份，混合均匀，然后堆成长30m、高1m、宽2m的梯形条垛，使物料碳氮比（C/N）控制在25:1；
按重量份分别取固体淀粉酶10份、固体糖化酶10份、固体粥化酶25份、固体酸性蛋白酶20份和固体植酸酶20份；将各组分混合，制得复合生物酶；
步骤4：取重量为梯形条垛重量0.01%的复合生物酶，将所取的复合生物酶加入梯形条垛；再在梯形条垛加入水，用翻抛机将梯形条垛充分混匀形成混合物料，该混合物料中的水分含量为50%；将该混合物料进行高温发酵，控制混合物料内部发酵温度在60℃以下，当混合物料内部温度超过60℃时，翻堆降温，连续高温发酵10天后，温度开始下降，待温度降低到低于45℃，一次发酵完成，得到半成品；
步骤5：按重量份分别取过磷酸钙13份、硫酸钾22份、硫酸铵25份、尿素10份、磷酸一铵15份、硫酸锰2份和硫酸锌1份，将各组分混合，制得无机养分；按重量份分别取将半成品50份、无机养分35份和风化煤8份，再取重量为半成品、无机养分和风化煤总重量1.0％的发酵体，混合均匀，堆成直径8m，高2m的锥形堆；堆放腐熟10天，制成有机无机生物复混肥料。
为更好的实现本发明的目的，上述半成品中畜禽便包括有牛粪、猪粪、羊粪、禽粪，畜禽便含水量为20%；秸秆包括稻草杆、玉米杆、小麦秸、高粱秸、谷草秸、黄豆秸、大麦秸、蚕豆秸、豌豆秸、荞麦秸、花生藤、马铃薯藤、甘薯和瓜类藤蔓的任意一种或任意组合，秸秆粉碎至长度0.5cm。
按中国农业部有机无机复混肥料(NY18877-2009)标准测试：该有机-无机生物复混肥料有效组分为有机质≥25％、有效活菌数量(cfu)≥2亿/克、总养分≥25％、含水率≤30％。
实施例2
该肥料按以下方法制得：
步骤1：按重量份分别取巨大芽孢杆菌菌剂20份、胶冻样芽孢杆菌菌剂25份、酿酒酵母菌剂20份、嗜酸乳杆菌菌剂20份、绿色木霉菌菌剂20份，将各组分混合，制得复合菌剂；
步骤2：按重量份分别取鱼粉20份、豆粕20份、玉米粉20份、小麦胚粉30份、啤酒渣10份、糖蜜2份、硫酸铵6份和步骤1制得的复合菌剂5份；将鱼粉、豆粕、玉米粉、小麦胚粉、啤酒渣、糖蜜和硫酸铵加入转鼓式发酵罐，加入自来水使转鼓式发酵罐内的混合物料含水量控制在35%，搅拌混合均匀后，121℃压力蒸汽灭菌20分钟；然后接种所取的复合菌剂，控制发酵罐转速为6r/分钟，发酵温度32℃，发酵72小时后放罐，得到发酵体；
步骤3：按重量份分别取牛粪65份、猪粪15份、羊粪15份、禽粪15份和秸秆15份，混合均匀，然后堆成长100m、高3m、宽4m的梯形条垛，使物料碳氮比（C/N）控制在30:1；
按重量份分别取固体淀粉酶15份、固体糖化酶15份、固体粥化酶35份、固体酸性蛋白酶25份和固体植酸酶25份；将各组分混合，制得复合生物酶；
步骤4：取重量为梯形条垛重量0.02%的复合生物酶，将所取的复合生物酶加入梯形条垛；再在梯形条垛加入水，用翻抛机将梯形条垛充分混匀形成混合物料，该混合物料中的水分含量为60%；将该混合物料进行高温发酵，控制混合物料内部发酵温度在60℃以下，当混合物料内部温度超过60℃时，翻堆降温，连续高温发酵12天后，温度开始下降，待温度降低到低于45℃，一次发酵完成，得到半成品；
步骤5：按重量份分别取过磷酸钙18份、硫酸钾27份、硫酸铵30份、尿素15份、磷酸一铵20份、硫酸锰3份和硫酸锌2份，将各组分混合，制得无机养分；按重量份分别取将半成品55份、无机养分40份和风化煤12份，再取重量为半成品、无机养分和风化煤总重量2.0％的发酵体，混合均匀，堆成直径10m，高3m的锥形堆；堆放腐熟15天，制成有机无机生物复混肥料。
为更好的实现本发明的目的，上述半成品中畜禽便包括有牛粪、猪粪、羊粪、禽粪，畜禽便含水量为30%；秸秆包括稻草杆、玉米杆、小麦秸、高粱秸、谷草秸、黄豆秸、大麦秸、蚕豆秸、豌豆秸、荞麦秸、花生藤、马铃薯藤、甘薯和瓜类藤蔓的任意一种或任意组合，秸秆粉碎至长度1cm。
按中国农业部有机无机复混肥料(NY18877-2009)标准测试：该有机-无机生物复混肥料有效组分为有机质≥25％、有效活菌数量(cfu)≥2亿/克、总养分≥25％、含水率≤30％。
实施例3
该肥料按以下方法制得：
步骤1：按重量份分别取巨大芽孢杆菌菌剂18份、胶冻样芽孢杆菌菌剂18份、酿酒酵母菌剂18份、嗜酸乳杆菌菌剂18份、绿色木霉菌菌剂18份，将各组分混合，制得复合菌剂；
步骤2：按重量份分别取鱼粉18份、豆粕18份、玉米粉18份、小麦胚粉28份、啤酒渣8份、糖蜜1.5份、硫酸铵5份和步骤1制得的复合菌剂4份；将鱼粉、豆粕、玉米粉、小麦胚粉、啤酒渣、糖蜜和硫酸铵加入转鼓式发酵罐，加入自来水使转鼓式发酵罐内的混合物料含水量控制在32%，搅拌混合均匀后，121℃压力蒸汽灭菌20分钟；然后接种所取的复合菌剂，控制发酵罐转速为5r/分钟，发酵温度30℃，发酵60小时后放罐，得到发酵体；
步骤3：按重量份分别取牛粪60份、猪粪13份、羊粪13份、禽粪12份和秸秆12份，混合均匀，然后堆成长80m、高2m、宽3m的梯形条垛，使物料碳氮比（C/N）控制在28:1；
按重量份分别取固体淀粉酶12份、固体糖化酶12份、固体粥化酶28份、固体酸性蛋白酶22份和固体植酸酶22份；将各组分混合，制得复合生物酶；
步骤4：取重量为梯形条垛重量0.01%的复合生物酶，将所取的复合生物酶加入梯形条垛；再在梯形条垛加入水，用翻抛机将梯形条垛充分混匀形成混合物料，该混合物料中的水分含量为55%；将该混合物料进行高温发酵，控制混合物料内部发酵温度在60℃以下，当混合物料内部温度超过60℃时，翻堆降温，连续高温发酵11天后，温度开始下降，待温度降低到低于45℃，一次发酵完成，得到半成品；
步骤5：按重量份分别取过磷酸钙15份、硫酸钾25份、硫酸铵28份、尿素13份、磷酸一铵17份、硫酸锰2.5份和硫酸锌1.5份，将各组分混合，制得无机养分；按重量份分别取将半成品52份、无机养分37份和风化煤9份，再取重量为半成品、无机养分和风化煤总重量1.5％的发酵体，混合均匀，堆成直径9m，高3m的锥形堆；堆放腐熟12天，制成有机无机生物复混肥料。
为更好的实现本发明的目的，上述半成品中畜禽便包括有牛粪、猪粪、羊粪、禽粪，畜禽便含水量为25%；秸秆包括稻草杆、玉米杆、小麦秸、高粱秸、谷草秸、黄豆秸、大麦秸、蚕豆秸、豌豆秸、荞麦秸、花生藤、马铃薯藤、甘薯和瓜类藤蔓的任意一种或任意组合，秸秆粉碎至长度0.8cm。
按中国农业部有机无机复混肥料(NY18877-2009)标准测试：该有机-无机生物复混肥料有效组分为有机质≥25％、有效活菌数量(cfu)≥2亿/克、总养分≥25％、含水率≤30％。
在上述实施例1、实施例2和实施例3中，所采用的巨大芽孢杆菌的菌种由甘肃明德伟业生物科技有限公司研制并在中国普通微生物菌种保藏管理中心保藏，保藏时间为2014年12月30日，保藏编号为CGMCCNO.10264，该菌种的分类命名为：巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium。保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
利用本技术生产的有机-无机生物复混肥料中有机与无机养分充足、全面、利用率高，微生物种类多、功能全面。施入土壤后，既可以改良土壤，改善土壤团粒构造，提高土壤通气、保水、保肥性能，调节土壤生态平衡；也可以增强作物抗重茬、抗寒、抗病虫害等抗逆性，促进幼苗生长，提前开花坐果，延长收获期，实现农作物增产增收。