利用秸秆腐蚀剂制备有机肥的方法
阅读：933发布：2020-05-14
专利汇可以提供利用秸秆腐蚀剂制备有机肥的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及利用秸秆腐熟剂制备 生物 有机肥 的方法，包括如下步骤：秸秆腐熟剂的制备；混拌物料：把秸秆 粉碎 后与畜禽 粪便 按照重量比(1:1)～(4:1)混合，然后加入秸秆腐熟剂和 水 进行堆制；腐化过程：当上述堆制的 发酵 物垛内 温度 升高至50℃～70℃时，将发酵物由外向内翻动后，堆制发酵物10天～15天，以得到生物有机肥。根据本发明的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，在腐熟过程中加入由玉米浸泡水作为培养基发酵生产的腐熟剂，提高了腐熟剂的营养成分，在完成基本功能情况下，可提高有机肥的有机质含量。本发明方法工艺简单，成本低，操作简便，易于控制，有利于工业化实施，具有很高的经济效益。，下面是利用秸秆腐蚀剂制备有机肥的方法专利的具体信息内容。
1.利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
秸秆腐熟剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和米曲霉分别在33～36℃条件下培养48～72小时后，将所述枯草芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌、所述酵母菌和所述米曲霉分别进行扩大培养，将扩大培养的菌株按照预定质量百分比混合后加入含有玉米浸泡水的发酵培养基中培养以得到复合菌液，将所述复合菌液浓缩后，喷雾干燥，以制得秸秆腐熟剂；
混拌物料：把秸秆粉碎后与畜禽粪便按照重量比(1:1)～(4:1)混合，然后加入所述秸秆腐熟剂和水进行堆制；
腐化过程：当上述堆制的发酵物垛内温度升高至50℃～70℃时，将所述发酵物由外向内翻动后，堆制所述发酵物10天～15天，以得到生物有机肥。
2.根据权利要求1所述的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，其特征在于，所述预定质量百分比为：枯草芽孢杆菌菌株25％～40％、地衣芽孢杆菌菌株20％～30％、酵母菌菌株20％～30％，其余为米曲霉菌株。
3.根据权利要求1所述的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，其特征在于，所述秸秆包括水稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆或油菜秸秆中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，其特征在于，在所述混料过程中，将所述秸秆粉碎为5cm～10cm的碎块。
5.根据权利要求1所述的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，其特征在于，所述堆制操作具体为将所述发酵物堆放成宽1.5m～2m，高0.6m～1.5m的条垛状。
6.根据权利要求1所述的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，其特征在于，所述混拌物料过程中，加入所述秸秆腐熟剂的含量为：每1吨所述秸秆中加入1公斤～5公斤所述秸秆腐熟剂。
7.根据权利要求1所述的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，其特征在于，所述混拌物料过程中，所述水的质量含量为45％～60％。
利用秸秆腐蚀剂制备有机肥的方法
技术领域
背景技术
[0002] 秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物(通常为粗粮)在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，秸秆也是一种粗饲料。特点是粗纤维含量高(30％～40％)，5％的蛋白质，并含有木质素等。
[0003] 农作物秸秆数量大、种类多、分布广。全世界秸秆年产量29亿多吨，我国是粮食生产大国，也是秸秆生产大国，每年可生产秸秆7亿多吨，约占全世界秸秆总量的20％～30％，其中，水稻、小麦、大豆、玉米、薯类等粮食作物秸秆约5.8亿吨，占秸秆总量的89％；花生、油菜籽、芝麻、向日葵等油料作物秸秆占总量的8％，棉花、甘蔗秸秆占总量的3％。
[0004] 随着我国农民生活水平提高、农村能源结构改善，以及秸秆收集、整理和运输成本等因素，秸秆综合利用的经济性差、商品化和产业化程度低。目前还有相当多秸秆未被利用，已经利用的也是粗放的低水平利用。
[0005] 据粗略估计，目前我国直接用作生活燃料的部分秸秆约占总量的20％，用作肥料直接还田的部分秸秆约占总量的15％，用作于饲料的秸秆量约占总量的15％，用作工业原料的秸秆量约占总量的2％，废弃或露天焚烧的部分秸秆约占总量的33％。
[0006] 秸秆就地焚烧会使地面温度达到400℃左右，土壤水分损失85％，氮、磷各损失73％和12％，碳的损失更严重；同时土壤中的真菌、细菌会因此损失50％以上，不仅破坏了土壤的理化性质，而且污染了大气环境，带来严重的社会问题，引起附近居民呼吸道疾病、高速公路被迫关闭、飞机停飞等问题。据有关资料显示每年由于焚烧秸秆造成飞机延误
1000多起，公路交通事故5000多起。
1000多起，公路交通事故5000多起。
[0007] 玉米浸泡水的干物质浓度一般为6％～7％，年产6万吨淀粉厂，玉米浸泡水的量约为4.5～4.8万吨。浸泡水浓缩制成玉米浸泡水，价格低，销路又不畅，如直接排放会污染环境，而用它提供发酵营养却是上好原料。
[0008] 玉米浸泡水是微生物生长可普遍应用的有机氮源。在玉米浸泡水的营养成分里，主要含有蛋白质占45％，其次为矿物质占20％，再次为乳酸占18％。氨基酸是主要的促进微生物生长的物质，玉米浸泡水中还有对发酵比较重要的元素，如磷、铁、镁、锌等。
[0009] 在种植业生产中，人们通过施肥来提高作物产量，改善产品品质，增加经济效益，维持和提高土壤肥力。现代农业生产中，不合理使用肥料不仅污染了环境、影响了农产品品质，还危及人体健康。据有关资料介绍，20世纪70年代，世界化肥的使用量年平均增长率为6.5％，同期粮食产量平均年增长率为3.4％；美国因化肥使72％的河流受到污染，地下水硝酸盐含量增加了23％：联邦德国由于不合理使用化肥，危害水质的55％氮化物、45％磷化物来自化肥。
[0010] 我国在种植过程中主要施用化肥，化肥中虽能提高其产量，但长期大量单一的施用，容易造成土壤板结、破坏土壤结构、使农作物品质下降。
发明内容
[0011] 本发明的一个目的在于提出一种工艺简单、成本低、操作简便、易于控制的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法。
[0012] 根据本发明实施例的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，包括如下步骤：秸秆腐熟剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和米曲霉分别在33～36℃条件下培养48～72小时后，将所述枯草芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌、所述酵母菌和所述米曲霉分别进行扩大培养，将扩大培养的菌株按照预定质量百分比混合后加入含有玉米浸泡水的发酵培养基中培养以得到复合菌液，将所述复合菌液浓缩后，喷雾干燥，以制得秸秆腐熟剂；混拌物料：把秸秆粉碎后与畜禽粪便按照重量比(1:1)～(4:1)混合，然后加入所述秸秆腐熟剂和水进行堆制；腐化过程：当上述堆制的发酵物垛内温度升高至50℃～70℃时，将所述发酵物由外向内翻动后，堆制所述发酵物10天～15天，以得到生物有机肥。
[0013] 根据本发明实施例的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，在腐熟过程中加入由玉米浸泡水作为培养基发酵生产的腐熟剂，提高了腐熟剂的营养成分，在完成基本功能情况下，可提高有机肥的有机质含量。本发明使用的腐熟剂中纤维素酶活达55u/ml(g)～65u/ml(g)，可以达到快速腐解秸杆的目的，一般腐熟秸秆有机肥时间为20天～40天，使用本发明中的腐熟剂可缩短腐熟时间，约10天～15天即可完成。根据本发明制备的有机肥，有机物的质量含量为55％～75％，N的质量含量为1.4％～2.5％，P2O5的质量含量为0.58％～
0.76％，K2O的质量含量为4.5％～6.7％，具有质量好、肥分高、性质稳定，作物易吸收等优异性能，可广泛应用于田间，使用后能达到快速刺激作物生长的目的，减少缓苗期和作物初始阶段对养分的需求。本发明方法工艺简单，成本低，操作简便、易于控制，有利于工业化实施，具有很高的经济效益。
0.76％，K2O的质量含量为4.5％～6.7％，具有质量好、肥分高、性质稳定，作物易吸收等优异性能，可广泛应用于田间，使用后能达到快速刺激作物生长的目的，减少缓苗期和作物初始阶段对养分的需求。本发明方法工艺简单，成本低，操作简便、易于控制，有利于工业化实施，具有很高的经济效益。
[0014] 另外，根据本发明上述实施例的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，还可以具有如下附加的技术特征：
[0015] 进一步地，所述预定质量百分比为：枯草芽孢杆菌菌株25％～40％、地衣芽孢杆菌菌株20％～30％、酵母菌菌株20％～30％，其余为米曲霉菌株。
[0016] 进一步地，所述秸秆包括水稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆或油菜秸秆中的一种或多种。
[0017] 进一步地，在所述混料过程中，将所述秸秆粉碎为5cm～10cm的碎块。
[0018] 进一步地，所述堆制操作具体为将所述发酵物堆放成宽1.5m～2m，高0.6m～1.5m的条垛状。
[0019] 进一步地，所述混拌物料过程中，加入所述秸秆腐熟剂的含量为：每1吨所述秸秆中加入1公斤～5公斤所述秸秆腐熟剂。
[0020] 进一步地，所述混拌物料过程中，所述水的质量含量为45％～60％。
[0021] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
[0022] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0023] 实施例1
[0024] 秸秆腐熟剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和米曲霉分别在36℃条件下培养48小时后，将所述枯草芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌、所述酵母菌和所述米曲霉分别进行扩大培养，将扩大培养的菌株按照质量百分比枯草芽孢杆菌菌株30％、地衣芽孢杆菌菌株25％、酵母菌菌株25％、米曲霉菌株20％混合，其中，总有效活菌数为1.57×108个/mL，腐熟剂纤维素酶活达55u/ml(g)。混合后加入含有玉米浸泡水的发酵培养基中培养以得到复合菌液，将所述复合菌液浓缩后，喷雾干燥，以制得秸秆腐熟剂。
[0025] 混拌物料：把玉米秸秆粉碎成5cm的碎块后与畜禽粪便按照重量比4:1混合，然后每吨秸秆加入1.6公斤的秸秆腐熟剂，再加入水至混合料含水量至45％后，进行堆制，发酵垛宽1.5m，高0.8m。
[0026] 腐化过程：当上述堆制的发酵物垛内温度升高至50℃时，将所述发酵物由外向内翻动后，堆制所述发酵物14天，以得到生物有机肥。
[0027] 实施例2
[0028] 秸秆腐熟剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和米曲霉分别在33条件下培养72小时后，将所述枯草芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌、所述酵母菌和所述米曲霉分别进行扩大培养，将扩大培养的菌株按照质量百分比枯草芽孢杆菌菌株27％、地衣芽孢杆菌菌株23％、酵母菌菌株23％、米曲霉菌株27％混合，其中，总有效活菌数为1.90×108个/mL，腐熟剂纤维素酶活达59u/ml(g)。混合后加入含有玉米浸泡水的发酵培养基中培养以得到复合菌液，将所述复合菌液浓缩后，喷雾干燥，以制得秸秆腐熟剂。
[0029] 混拌物料：把玉米秸秆粉碎成7cm的碎块后与畜禽粪便按照重量比7:3混合，然后每吨秸秆加入2公斤的秸秆腐熟剂，再加入水至混合料含水量至50％后，进行堆制，发酵垛宽1.8m，高1.2m。
[0030] 腐化过程：当上述堆制的发酵物垛内温度升高至55℃时，将所述发酵物由外向内翻动后，堆制所述发酵物12天，以得到生物有机肥。
[0031] 实施例3
[0032] 秸秆腐熟剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和米曲霉分别在35℃条件下培养56小时后，将所述枯草芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌、所述酵母菌和所述米曲霉分别进行扩大培养，将扩大培养的菌株按照质量百分比枯草芽孢杆菌菌株25％、地衣芽孢8
杆菌菌株20％、酵母菌菌株20％、米曲霉菌株35％混合，其中，总有效活菌数为1.90×10个/mL，腐熟剂纤维素酶活达65u/ml(g)。混合后加入含有玉米浸泡水的发酵培养基中培养以得到复合菌液，将所述复合菌液浓缩后，喷雾干燥，以制得秸秆腐熟剂。
杆菌菌株20％、酵母菌菌株20％、米曲霉菌株35％混合，其中，总有效活菌数为1.90×10个/mL，腐熟剂纤维素酶活达65u/ml(g)。混合后加入含有玉米浸泡水的发酵培养基中培养以得到复合菌液，将所述复合菌液浓缩后，喷雾干燥，以制得秸秆腐熟剂。
[0033] 混拌物料：把玉米秸秆粉碎成5cm的碎块后与畜禽粪便按照重量比4:3混合，然后每吨秸秆加入2公斤的秸秆腐熟剂，再加入水至混合料含水量至50％后，进行堆制，发酵垛宽1.8m，高1.5m。
[0034] 腐化过程：当上述堆制的发酵物垛内温度升高至60℃时，将所述发酵物由外向内翻动后，堆制所述发酵物10天，以得到生物有机肥。
[0035] 实施例4
[0036] 秸秆腐熟剂的制备：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和米曲霉分别在34℃条件下培养63小时后，将所述枯草芽孢杆菌、所述地衣芽孢杆菌、所述酵母菌和所述米曲霉分别进行扩大培养，将扩大培养的菌株按照质量百分比枯草芽孢杆菌菌株30％、地衣芽孢杆菌菌株25％、酵母菌菌株25％、米曲霉菌株20％混合，其中，总有效活菌数为1.57×108个/mL，腐熟剂纤维素酶活达55u/ml(g)。混合后加入含有玉米浸泡水的发酵培养基中培养以得到复合菌液，将所述复合菌液浓缩后，喷雾干燥，以制得秸秆腐熟剂。
[0037] 混拌物料：把水稻秸秆粉碎成5cm的碎块后与畜禽粪便按照重量比4:1混合，然后每吨秸秆加入2公斤的秸秆腐熟剂，再加入水至混合料含水量至50％后，进行堆制，发酵垛宽1.5m，高0.8m。
[0038] 腐化过程：当上述堆制的发酵物垛内温度升高至55℃时，将所述发酵物由外向内翻动后，堆制所述发酵物12天，以得到生物有机肥。
[0039] 实施例1～实施例4得到的秸秆有机肥料，按照NY525～2012标准检测，符合国家标准，具体检测结果如下表1：
[0040] 表1秸秆有机肥检测结果
[0041]
[0042] 将实施例1～4得到的秸秆有机肥料施用于大白菜，测定其肥效。具体试验条件如下：
[0043] 供试作物：大白菜。
[0044] 供试秸秆有机肥料：实施例1～实施例4生产的秸秆有机肥料。
[0046] 试验处理方案：试验采用大田小区栽培方法，共设6个处理，分别为：30％实施例1有机肥+氮磷钾化肥(A)；30％实施例2有机肥+氮磷钾化肥(B)；30％实施例3+氮磷钾化肥(C)；30％实施例4有机肥+氮磷钾化肥(D)；氮磷钾化肥(E)；不施肥(CK)。详细试验结果见下表2、3。
[0047] 表2不同处理对大白菜生长发育的影响
[0048]
[0049] 表3不同处理对大白菜产量的影响
[0050]不同处理 产量(t/hm2) 较CK±(％)
A 116.79 80.1
B 117.52 81.3
C 120.07 85.2
D 115.08 77.5
E 99.87 54.0
CK 64.83 ～～
A 116.79 80.1
B 117.52 81.3
C 120.07 85.2
D 115.08 77.5
E 99.87 54.0
CK 64.83 ～～
[0051] 由表2和表3可知，通过A、B、C、D与E、CK相比，A、B、C、D具有优异的发泡性能，整体长势优于E、CK，表明有机肥养分全面，按30％有机肥比例配施无机肥可更加有效地提供大白菜生长所需养分，能较好的促进植株的生长发育，提高植株结球率，从而提高其产量，增加经济效益。另外，施用有机肥不仅可减少化肥使用量，还可改善土壤理化性状、提高耕地质量，对缓解因大量、单一施用化肥造成的土壤板结及环境污染问题具有重要的意义，为发展绿色生态农业、实现农业的可持续发展创造条件。
[0052] 综上，根据本发明实施例的利用秸秆腐熟剂制备生物有机肥的方法，在腐熟过程中加入由玉米浸泡水作为培养基发酵生产的腐熟剂，提高了腐熟剂的营养成分，在完成基本功能情况下，可提高有机肥的有机质含量。本发明使用的腐熟剂中纤维素酶活达55u/ml(g)～65u/ml(g)，可以达到快速腐解秸杆的目的，一般腐熟秸秆有机肥时间为20天～40天，使用本发明中的腐熟剂可缩短腐熟时间，约10天～15天即可完成。根据本发明制备的有机肥，有机物的质量含量为55％～75％，N的质量含量为1.4％～2.5％，P2O5的质量含量为0.58％～0.76％，K2O的质量含量为4.5％～6.7％，具有质量好、肥分高、性质稳定，作物易吸收等优异性能，可广泛应用于田间，使用后能达到快速刺激作物生长的目的，减少缓苗期和作物初始阶段对养分的需求。本发明方法工艺简单，成本低，操作简便、易于控制，有利于工业化实施，具有很高的经济效益。
[0053] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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