微生物有機無機複合肥的製作使用方法

2023-10-10 00:29:19 2

專利名稱：：微生物有機無機複合肥的製作使用方法
技術領域：
：本發明秸稈還田微生物有機無機複合肥的製作使用方法，屬於發酵堆肥的
技術領域：
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背景技術：
：農作物秸稈是地球上第一大農村可再生資源，我國數量居世界首位。據統計我國每年大約產生6.2億噸秸稈，其中30%用作農用燃料，25%作飼料，6%7%直接還田，2%3%作為副業生產原料，還剩下35%近2.2億噸秸稈未被合理利用。不少地區的農民習慣採取最簡單的處理方法焚燒。這不僅浪費大量的生物資源，還嚴重影響環境，所以已引起社會廣泛關注。不少農業技術人員業已對秸稈還田發酵肥的製造原理，生產方法以及使用方法等進行了大量的研室，並發表了很多論文、專利。其中專利CN102700324A是關於有機發酵肥的生產設備，專利CN10162139A是有關發酵肥的工廠化生產的自動化生產線。這些專利的確重視了秸稈還田有機肥，並把它大型生產化，為避免煩雜的人工勞動提供了很好的方法。
發明內容本發明要解決的技術問題是，提倡讓農民自己掌握好有機發酵肥的製作原理，關鍵技術及簡便順其自然的製造方法，而且農民自己靈活施用，既能節約錢又能經營有機農業，促進秸稈還田工作，從而達到增強地力，加快我國農業的興旺發達的目的。農作物秸稈含有大量的有機質氮、磷、鉀和微量元素，是農業生產的重要有機肥源之一，有機質成分以纖維素、半纖維素為主，其次為木質素、蛋白質、胺基酸和單寧等。把秸稈通過發酵添加部分化肥成分，做成微生物有機無機複合肥施用，正如表1所示的可以增強地力優點之外，因作物對複合肥吸收利用率要比化肥高得多，所以可以節省化肥氮磷鉀總量50%的以上的肥料量。而且既可節約買化肥的錢，又可經營有機農業，這將給農業戰線帶來一場大變革。表1，地力組成要素和改良法的相關性tableseeoriginaldocumentpage4注〇密切相關，A部分相關，X無相關。眾所周知，秸稈堆肥發酵有機肥是在人工操作控制條件下，通過微生物的作用，將有機大分子物質分解轉化為作物能夠吸收利用的小分子物質，也就是有機質的礦質化、腐殖化和無害化的過程。製造堆肥發酵有機肥的原材料，主要包括畜禽糞便、人糞尿、作物秸稈、雜草、落葉、糠麩、渣糟、餅粕等有機物料，再添加化肥等無機材料。堆肥發酵有機肥的各種原材料的有機物碳氮比(C/N比)由表2給出。表2，部分原料有機物碳氮比(C/N比)tableseeoriginaldocumentpage4自然界的微生物分布很廣，堆肥是靠微生物中的有益菌完成。所以，本發明採取直接投入自然界中及周邊的有益菌進行堆肥化，其方法可採用兩種。其一為充分供給有益菌種的同時供給養分以及繁殖條件(水、空氣、溫度、PH等條件)，如在自然界中可直接採集的闊葉樹落下的葉和落葉土(這裡表面有絲狀麴黴菌)，米糠(主要是飼料，可以用包米麵代替)以及雞糞(不僅有各種有益菌，又是養分供給)等材料同堆肥料(作物秸稈、人畜糞尿等)混合堆積發酵。其二為利用已完成堆肥化的成熟堆肥部分和新堆肥混合，也就是優良的有益菌帶進到新堆肥中，既容易又順利完成發酵堆肥化。表3，發酵有關微生物繁殖和適宜條件tableseeoriginaldocumentpage4tableseeoriginaldocumentpage5下面分三個階段說明堆肥與微生物關係第1階段糖化作用(絲狀菌發酵過渡到納豆菌發酵)把原料堆積後23天堆肥中心部發熱升溫，到7天左右可達40°C左右，是絲狀菌活躍時期，到40°C附近發育好的菌體內製造出各種酵素往體外分泌，主要有澱粉酶、庶糖酶、轉化酶等，把澱粉分解轉化成葡萄糖。中心部溫度上升到50°C以上時，絲狀菌活動遲鈍而繼而代之納豆菌活躍。這時不要翻倒攪拌，因為糖化作用需要高溫70°C，才能糖化到糊化階段，才算糖化充分，而且微生物容易利用糊化的糖做飼料及能量源。這可能損失部分有機質，但為了消滅病源菌，絲狀病毒等，還是值得的，也有利於纖維素、木質素等的分解。所以，對溫度要注意控制好。堆肥中部溫度到70°C要維持一天，然後翻倒攪拌，高2米堆積不變，這時容易缺水，可以補充水，觀察手握肥鬆開仍保持成型狀態就可以。到20多天溫度從70°C開始下降，糖化最適宜溫度為50°C65°C，這時絲狀菌大部分已死去或處於凍眠狀態，但它們分泌的酶仍起作用。如果看到堆肥表面在出現棉毛狀菌絲體塊時，第一階段糖化作用完成。第2階段蛋白質、半纖維素、纖維素分解作用(從納豆菌發酵過渡到乳酸菌發酵工程階段)溫度從70°C翻倒攪拌後溫度降下來，糖化作用結束，到50°C時納豆菌活躍。這時大概堆積過了25天左右，進入蛋白質、纖維分解階段。納豆菌具有各種酵素(酶)，可分解蛋白質成胺基酸，把纖維可分解成小分子可溶性碳水化合物和有機酸以及也可分解油脂等，分解蛋白質時也可製造粘性物，對土壤團粒化做貢獻。所以納豆菌不僅菌種多，而且起著很多有益作用，在農業上其應用範圍很廣範。納豆菌最適宜溫度為4045°C，PH=6.67.4，堆肥中心溫度為45°C左右，已有豐富的糖和胺基酸可作為飼料乳酸菌急繳增殖，到此階段，過12天堆積表面的棉毛狀白菌體塊消失，用鐵鍬把堆積表面混合，能感覺到很鬆散，沒有溼氣的感覺，並內部開始呈現暗褐色、很分散，並能聞到醬油的味道，到這時溫度較穩定在45°C。這時可以進行翻倒攪拌，並把原先2米高變成1米堆積，中心溫到30°C即進入第三階段。第3階段合成胺基酸，分解木質素和合成酸階段(從乳酸菌發酵過渡到酵母菌、放線菌發酵階段)。乳酸菌最適宜溫度為3045°C大量分泌乳酸，pH值成酸性，納豆菌死滅，雜菌也難浸入，到30°C時酵母菌活躍，適宜繁殖溫度為2627°C，pH=4.04.5。因為無機肥在有機肥化時作用力最強的是酵母，所以我們要靠酵母菌來有機化或者消除化肥的副作用，所以，要添加酵母菌(為了方便用食品酵母，水100L加1kg糖，100g酵母菌，溶解後散到堆肥中過12天後，加化肥，化肥為硫酸銨，過磷酸鈣和硫酸鉀，對1噸各加30kg，這是旱田肥，如果水田肥則可利用氯化銨、過磷酸鈣和氯化鉀各30kg均勻，散在堆肥料中混合。過12天之後由於酵母菌的活躍堆肥表面又開始出現白色絲狀塊和海棉狀的細菌絲出現。因為加入化肥很可能溫度又要上升，容易回到第二階段。所以，這時再次翻倒攪拌降溫，且把堆肥積成50cm高，堆肥堆積保持2030°C溫度。堆積肥內部呈現白色球狀菌絲塊，再翻倒，進行乾燥，且混合黑和白的地方。這時被生成的酸，酵母菌和乳酸菌都要死掉，剩下的放線菌增殖，而在利用堆肥時就成為殺菌、制菌力強大的極好的肥料，好的堆肥表現為顆粒直徑小於1.3mm，pH值=6.07.8之間，沒有臭味，顏色深棕到黑色，有效養分比發酵前提高30%，沒有雜草種子及害蟲卵、汙染物濃度(如重金屬)低於國家標準，而且在一定時間內放置沒有發熱比較穩定。野外製堆的堆肥從顏色、氣味和表面看有無白色菌絲密布等直觀去判斷。使用量為每公頃35噸。可以採用農村施用農家肥的方式進行施肥。本發明的技術方案是一種秸稈還田，微生物有機無機複合肥料的製造技術，是直接利用自然界或者身邊的微生物發酵堆肥化製造。首先，把可用的原材料選好。這裡按著秸稈還田要求，可利用的料為玉米、小麥、稻草等作物秸稈和雞、豬、牛糞和人糞尿等，根據選好的材料和使用量(重量)以及含氮百分數要計算好堆肥的碳氮比(C/N)，調至401，再加上化肥(總量為複合肥原料的7.510%)就可到C/N=251左右，符合C/N=20301要求。本體系不用調節符合pH=78要求，這些都完成之後可開始堆肥化。先把作物秸稈全部粉碎成l-3cm，進行秸稈、雞糞與人和/或畜糞尿混合，同時噴水調節水分6070%，而且秸稈充分溼透，然後接菌種。本發明堆肥的特點是接菌種是直接投入自然界的天然菌種或者身邊的菌種，而且這些菌種和飼料一起混合到堆肥料中。這個開始堆肥化菌是絲狀麴黴菌，它主要負責糖化給其它後來微生物提供飼料糖和能量源，所以也叫種子菌或者起步菌，沒有它的作用後來的微生物無法繁殖，從此看出它的重要性。這種菌在自然界分布很廣，如竹林裡，在冬天落下的闊葉樹葉子和葉地表面，肉眼直接看出白絲狀菌絲，把這些用紙箱採集土一起拿回之後，上面放上米飯糰，加上醋，就可以看到飯粒表面集中絲狀菌，白塊菌絲可用糖液在3540°C集中培養，過幾天可得到絲狀菌液。或者可利用我們身邊的食用大醬(或米糠大醬)加包米麵混合發酵等許多種方法。接種後把料壓實後堆積發酵，發酵的控制主要有水分，翻倒攪拌滿足菌的氧氣要求，而且隨時觀察溫度，溫度只能控制堆肥中心部，所以為了發酵均勻最好隨時翻倒攪拌等。發酵一般在北方一個月左右在南方半個月完成，以順其自然的方式進行。具體的可實施的技術方案是一種微生物有機無機複合肥的製作使用方法，用切碎的作物秸稈、雞糞、人畜糞尿和土作複合肥原料，按重量比作物秸稈雞糞人和/或畜糞尿土=61.52.50.51.51混合，加水使秸稈均勻溼透，再按1噸複合肥原料用0.5lkg醬(食用醬或者米糠醬)混合15kg玉米面或米糠溶解於100L水中噴入複合肥原料中，然後堆積成1.52.0米高，覆蓋好堆悶發酵，形成堆肥；堆肥中心溫度到6870°C維持12天，然後翻倒攪拌，再堆積成1.21.8米高，控制中心溫度在50°C65°C，看到堆肥表面在出現棉毛狀菌絲體塊時，第一階段糖化作用完成；在堆肥中心溫度為4045°C、pH=6.67.4條件下堆積2025天，在堆肥表面的棉毛狀白菌體塊消失進行翻倒攪拌，將堆積高度變成0.91.1米，堆肥中心溫度降到3530°C時第二階段發酵工程階段完成；按1噸複合肥原料添加食用酵母菌100150g和糖1kg混合溶解於100L的水中，噴撒於堆肥中；過24天添加化肥，按1噸複合肥原料加入硫酸銨或氯化銨(水田用)、過磷酸鈣、硫酸鉀或氯化鉀(水田用)各2530kg，翻倒混合均勻後以4065cm高度鋪寬堆積，保持堆肥中心溫度2030°C繼續發酵，當堆肥內部呈現白色球狀菌絲塊，再翻倒和乾燥，製得微生物有機無機複合肥；施用量為每公頃35噸。另外，通過不同微生物的不同飼料加入到堆肥料中發酵，可製造出可抑制病源菌的放線菌肥和納豆菌肥料以及可溶解過去化肥殘留下的Ca、Fe、AL固定磷以及可溶解土壤中的矽酸鹽以及解脫鉀的功能肥料。下面列舉幾種具體的功能複合肥。在複合肥原料或堆肥中混合加入複合肥原料重量5%的粉碎的螃蟹殼和蝦殼發酵，製備起抑制或減少病源菌和甲蟲類有害作用的複合肥。在複合肥原料或堆肥中混合加入複合肥原料重量510%的黃豆面發酵，製備具有抑制和減少由纖維表皮的病源菌和蟲類毒害作用的複合肥。在複合肥原料或堆肥中混合加入複合肥原料重量1015%的酒粕，製造具有溶解土壤固定磷作用的複合肥。在複合肥原料或堆肥中混合加入複合肥原料重量1020%的蘆葦或/和竹的根部土壤，製造具有溶解破壞矽酸鹽晶體、作物吸收矽和脫出的鉀功能的肥料。本發明方法製作微生物有機無機複合肥，使用作物秸杆利用了天然的或周邊的微生物進行堆肥，過程簡單，成本低肥效高，一般農民都可實施；製得的微生物有機無機複合肥既可以增強地力，又容易被作物吸收，利用率要比化肥高得多，所以既可節約買化肥的錢，又可經營有機農業，這也許給農業戰線帶來一場大變革。具體實施例方式下面結合實際例子進一步說明本發明實施例1關於微生物有機無機複合肥的生產按重量計，6份切碎的玉米秸稈(也可以是麥杆、稻杆等)，2份雞糞，1份豬糞(或/和人糞尿)以及1份土的比例混合，同時加水(噴水)至上述的複合肥原料重量的6070%，使秸稈全部均勻溫透，接著加菌是按1噸料用0.5kg食用醬(或者米糠醬)混合lkg包米麵(或者米糠)溶解於100L水裡噴入堆肥料中，然後堆積成2米高，34米寬的園型或者錐型，並踩實後用塑料、草泥或其它能遮蔽風雨和太陽紫外線的方式覆蓋好堆悶發酵。發酵過程已上述堆肥與微生物關係中說明。堆肥到近一個月堆肥中心溫度降下來已過第一階段、第二階段，之後堆肥中心部溫快降到30°C時要按1噸料添加食用酵母菌100g，糖lkg，混合溶解於100L的水中，噴撒於堆肥料中，然後過12天加入硫酸銨(水田可用氯化銨)、過磷酸鈣、硫酸鉀(水田可用氯化銨)各30公斤(3%)翻倒攪拌混合均勻之後以50cm高度，鋪寬堆積，保持2030°C溫度繼續發酵，到堆肥內部出現白色球狀菌絲塊體(放線菌7絲)就再翻倒攪拌，然後可直接使用。實施例2關於抑制表皮由幾丁質組成的土壤病蟲害堆肥——放線菌堆肥製造過程同實施例1，但在堆肥料中混合加入5%重量的粉碎好的螃蟹殼和蝦殼，使得土壤中大量繁殖放線菌，溶解吸取土壤病源菌和甲蟲類的表皮幾丁質，成為抑制或減少病源菌和甲蟲類的有害作用肥料。實施例3關於抑制表皮由纖維組成的土壤病蟲害堆肥——納豆菌堆肥製造過程同實施例1，但在堆肥料中混合加入粉碎好的大豆(黃豆)即黃豆面510%,使得具有強力分解蛋白和纖維的納豆菌大量繁殖，分解吸收纖維質，成為從而抑制和減少由纖維表皮的病源菌和蟲類的毒害作用肥料。實施例4關於溶解鈣、鐵、鋁固定磷的黑麴黴菌肥製造過程同實施例1，但在堆肥中混合加入1015%酒粕，使大量繁殖黑麴黴菌(A.Spergillusniger)和所分泌的草酸，檸檬酸溶解土壤固定磷，製得作物吸收的肥料。實施例5關於溶解土壤中的矽酸鹽鉀的肥料製造過程同實施例1，但在堆肥料中混合加入1020%的蘆葦或竹林竹根部土壤一起堆肥化，使得土壤芽孢桿菌(B.edapHicus)大量繁殖而分泌草酸，檸檬酸，從而溶解破壞矽酸鹽晶體，成為作物可吸收矽和鉀的功能肥料。權利要求一種微生物有機無機複合肥的製作使用方法，用切碎的作物秸稈、雞糞、人畜糞尿和土作複合肥原料，按重量比作物秸稈∶雞糞∶人和/或畜糞尿∶土＝6∶1.5～2.5∶0.5～1.5∶1混合，加水使秸稈均勻溼透，再按1噸複合肥原料用0.5～1kg醬混合1～5kg玉米面或米糠溶解於100L水中噴入複合肥原料中，然後堆積成1.5～2.0米高，覆蓋好堆悶發酵，形成堆肥；堆肥中心溫度到68～70℃維持1～2天，然後翻倒攪拌，再堆積成1.2～1.8米高，控制中心溫度在50℃～65℃，看到堆肥表面在出現棉毛狀菌絲體塊時，第一階段糖化作用完成；在堆肥中心溫度為40～45℃、pH＝6.6～7.4條件下堆積20～25天，在堆肥表面的棉毛狀白菌體塊消失進行翻倒攪拌，將堆積高度變成0.9～1.1米，堆肥中心溫度降到35～30℃時第二階段發酵工程階段完成；按1噸複合肥原料添加食用酵母菌100～150g和糖1kg混合溶解於100L的水中，噴撒於堆肥中；過2～4天添加化肥，按1噸複合肥原料加入硫酸銨或氯化銨(水田用)、過磷酸鈣、硫酸鉀或氯化鉀(水田用)各25～30kg，翻倒混合均勻後以40～65cm高度鋪寬堆積，保持堆肥中心溫度20～30℃繼續發酵，當堆肥內部呈現白色球狀菌絲塊，再翻倒和乾燥，製得微生物有機無機複合肥；施用量為每公頃3～5噸。2.按著權利要求1所述的微生物有機無機複合肥的製作使用方法，其特徵在於，在複合肥原料或堆肥中混合加入複合肥原料重量5%的粉碎的螃蟹殼和蝦殼發酵，製備起抑制或減少病源菌和甲蟲類有害作用的複合肥。3.按著權利要求1所述的微生物有機無機複合肥的製作使用方法，其特徵在於，在複合肥原料或堆肥中混合加入複合肥原料重量510%的黃豆面發酵，製備具有抑制和減少由纖維表皮的病源菌和蟲類毒害作用的複合肥。4.按著權利要求1所述的微生物有機無機複合肥的製作使用方法，其特徵在於，在複合肥原料或堆肥中混合加入複合肥原料重量1015%的酒粕，製造具有溶解土壤固定磷作用的複合肥。5.按著權利要求1所述的微生物有機無機複合肥的製作使用方法，其特徵在於，在複合肥原料或堆肥中混合加入複合肥原料重量1020%的蘆葦或/和竹的根部土壤，製造具有溶解破壞矽酸鹽晶體、作物吸收矽和脫出的鉀功能的肥料。全文摘要本發明的微生物有機無機複合肥的製作使用方法屬於發酵堆肥的
技術領域：
。用切碎的作物秸稈、雞糞、人畜糞尿和土作複合肥原料，用食用醬或米糠醬混合玉米面或米糠作菌種和菌種飼料，堆積發酵形堆肥；再翻倒添加食用酵母菌、糖和化肥，混合均勻鋪寬堆積，繼續發酵，當堆肥內部呈現白色球狀菌絲塊再翻倒和乾燥製得複合肥。使用量為每公頃3～5噸。本發明使用作物秸稈利用了天然的或周邊的微生物進行堆肥，過程簡單，成本低肥效高，一般農民都可實施；製得的微生物有機無機複合肥既可以增強地力，又容易被作物吸收，利用率要比化肥高得多，所以既可節約買化肥的錢，又可經營有機農業。文檔編號C05G1/00GK101798243SQ20101013104公開日2010年8月11日申請日期2010年3月24日優先權日2010年3月24日發明者崔湘浩,趙淵申請人:吉林省新世紀農業科技有限公司