生物有機(jī)肥及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種生物有機(jī)肥及其制備方法，所述有機(jī)肥按原料的重量份數(shù)比計(jì)由80?90份的有機(jī)肥、5?8份的無(wú)機(jī)肥、1?3份的微量元素、0.1?0.3份的發(fā)酵復(fù)合菌、1?2份的酵素菌、1?3份的腐植酸和0.1?1份的生物菌組成，該方法將發(fā)酵復(fù)合菌與水混合均勻，得到稀釋菌液；將稀釋菌液加入有機(jī)肥中，混合均勻，堆積成堆，循環(huán)翻轉(zhuǎn)，得到一級(jí)發(fā)酵物；再加入酵素菌，發(fā)酵至完全腐熟，低溫干燥，粉碎得到二級(jí)發(fā)酵物；最后加入無(wú)機(jī)肥、微量元素、腐植酸和生物菌，造粒成球，分揀得到生物有機(jī)肥。本發(fā)明以農(nóng)牧業(yè)廢棄物為主要原料，制備得到生物有機(jī)肥，從而解決農(nóng)作物養(yǎng)分供給問(wèn)題、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的重金屬和有機(jī)物污染問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】生物有機(jī)肥及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)肥料領(lǐng)域，具體地指一種生物有機(jī)肥及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，食品安全事故頻發(fā)，農(nóng)民在已受到污染的土地上，按照常規(guī)的種植方法也可 能出現(xiàn)重金屬超標(biāo)的事件，如近期發(fā)生的大批湖南大米重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，而土壤重金屬超 標(biāo)是其主要誘因。另外，由于農(nóng)藥和化肥的長(zhǎng)期使用，使得土壤中人工有機(jī)污染物的含量越 來(lái)越高，我國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境污染和生態(tài)失衡現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量受到嚴(yán)重影響， 進(jìn)而威脅到人類(lèi)的生存環(huán)境，由此而引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品污染、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全問(wèn)題越來(lái)越受 到人們的關(guān)注，成為制約新階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)高效發(fā)展的瓶頸。
[0003] 然而，傳統(tǒng)的有機(jī)肥料產(chǎn)品并不能較好地解決各種污染問(wèn)題，因此利用現(xiàn)代生物 技術(shù)手段，加快新型生物環(huán)保肥料的研制迫在眉睫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種生物有機(jī)肥及其制備方法。本發(fā)明以農(nóng) 牧業(yè)廢棄物為主要原料，制備得到生物有機(jī)肥，從而解決農(nóng)作物養(yǎng)分供給問(wèn)題、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn) 過(guò)程中的重金屬和有機(jī)物污染問(wèn)題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種生物有機(jī)肥，所述有機(jī)肥按原料的重量 份數(shù)比計(jì)由80?90份的有機(jī)肥、5?8份的無(wú)機(jī)肥、1?3份的微量元素、0. 1?0. 3份的 發(fā)酵復(fù)合菌、1?2份的酵素菌、1?3份的腐植酸和0. 1?1份的生物菌組成，其中，所述 生物菌為假單胞菌HN103和短小芽孢桿菌的混合物，所述生物菌為假單胞菌HN103和短小 芽孢桿菌Yll中任意一種或二種。
[0006] 進(jìn)一步地，所述生物菌中假單胞菌HN103和短小芽孢桿菌Yll重量比為I : 1? 2〇
[0007] 假單胞菌HN103購(gòu)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，分類(lèi)命名為Pseudomonas putida HN103,保 藏日期為：2011年5月26日，保藏單位為：CCTCC，保藏編號(hào)為：CCTCC :M2011184,假單胞菌 HN103公開(kāi)于公布號(hào)為CN102286405A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利一種假單胞菌及其用途和去除環(huán)境 中鎘污染的方法。
[0008] 假單胞菌HN103對(duì)重金屬Cd2+具有較好的鈍化效果；考察該菌與枯草芽孢桿菌混 合使用鈍化鎘的影響，發(fā)現(xiàn)混合菌鈍化鎘的效果優(yōu)于單獨(dú)使用該菌的效果，重金屬鎘的去 除率達(dá)到86. 73% ;對(duì)該菌鈍化其他重金屬（Cu2+、Hg2+、Zn2+、Ni2+、Mn 2+)的性能進(jìn)行研究，發(fā) 現(xiàn)該菌對(duì)不同重金屬的耐受能力不同，對(duì)Zn2+、Cu2+、Mn 2+、Ni2+的鈍化能力較強(qiáng)，對(duì)Hg2+較弱。
[0009] 通過(guò)在肥料中添加該重金屬鈍化菌與枯草芽孢桿菌，對(duì)鈍化土壤中多種重金屬有 較好效果，能將土壤中重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榈投净驘o(wú)毒的形態(tài)。
[0010] 短小芽孢桿菌Yii購(gòu)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)或北京華農(nóng)生物工程有限公司。苯酚作為一 種常見(jiàn)的人工有機(jī)污染物之一，以苯酚殘余濃度為指標(biāo)，短小芽孢桿菌Yll在不同初始pH、 溫度、重金屬離子、苯酚濃度的條件下，降解苯酚的能力，發(fā)現(xiàn)該菌可在48h內(nèi)能快速降解 苯酚，最適溫度為28°C，最適pH為8. 0,對(duì)苯酚的耐受濃度最高為400mg/L，低濃度的金屬離 子對(duì)該菌降解苯酚的能力幾乎沒(méi)有影響。
[0011] 通過(guò)在肥料中添加該短小芽孢桿菌，偏堿性條件下施用該肥料，對(duì)降解土壤中有 機(jī)污染物有很好效果。
[0012] 再進(jìn)一步地，所述發(fā)酵復(fù)合菌為枯草芽孢桿菌、酵母菌、里氏木霉和黑曲霉的混 合菌，其中，所述枯草芽孢桿菌、酵母菌、黑曲霉和里氏木霉重量比為2 : 0?4 : 1?2 : 1?2。
[0013] 作為優(yōu)選方案，所述枯草芽孢桿菌、黑曲霉和里氏木霉的重量比為3 : 2 : 3。
[0014] 以畜禽糞便（如牛糞）為處理對(duì)象，選擇枯草芽孢桿菌、酵母菌、里氏木霉、黑曲霉 4種菌劑，以堆肥過(guò)程中升溫和起溫的速度、堆肥溫度、堆肥時(shí)間等為指標(biāo)，分別考察這四種 菌劑對(duì)堆肥發(fā)酵過(guò)程的影響及不同菌劑添加量對(duì)堆肥升溫效果的影響，確定發(fā)酵復(fù)合菌的 最佳配比為枯早牙抱桿囷：黑曲霉：里氏木霉 =3:2:3。
[0015] 研究表明，采用發(fā)酵復(fù)合菌，可以令堆肥在10天左右完全腐熟，且使得牛糞堆肥 廣品的種子發(fā)芽指數(shù)提商21. 7 %。
[0016] 再進(jìn)一步地，所述有機(jī)肥為禽畜糞便、麩皮和豆餅的混合物，其中，所述禽畜糞 便為牛糞、豬糞和豬糞中任意一種或幾種，所述有機(jī)肥中禽畜糞便、麩皮和豆餅的重量比 10 : 1 ?3 : 1 ?3。
[0017] 再進(jìn)一步地，所述無(wú)機(jī)肥為氮肥、磷肥和鉀肥的混合肥，所述無(wú)機(jī)肥中氮、磷和鉀 的重量比為2 : 1?2 : 1?2。
[0018] 再進(jìn)一步地，所述微量元素包括鈣、鎂、硫、硼、鋅、硒和鑰，其中，鈣、鎂、硫、硼、鋅、 硒和鑰的重量比為2 : 1?3 : 0.5?1 : 3?5 : 1?2 : 7?9 : 1?4。
[0019] 本發(fā)明提供了一種生物有機(jī)肥制備方法，包括以下步驟：
[0020] 1)按上述的重量份數(shù)比計(jì)稱(chēng)取有機(jī)肥、無(wú)機(jī)肥、微量元素、枯草芽孢桿菌、酵素菌、 腐植酸和生物菌；
[0021] 2)將發(fā)酵復(fù)合菌與水按重量比1 : 5?50混合均勻，得到稀釋菌液；
[0022] 3)將步驟2)中的稀釋菌液加入有機(jī)肥，混合均勻，堆積成堆，循環(huán)翻轉(zhuǎn)，發(fā)酵10? 15天，即可達(dá)到基本腐熟狀態(tài)，得到一級(jí)發(fā)酵物；
[0023] 4)向步驟3)中得到的一級(jí)發(fā)酵物中加入酵素菌，發(fā)酵至完全腐熟，低溫干燥，粉 碎得到二級(jí)發(fā)酵物；
[0024] 5)向步驟4)中二級(jí)發(fā)酵物中加入無(wú)機(jī)肥、微量元素、枯草芽孢桿菌、腐植酸和生 物菌，混合均勻造粒成球，分揀得到生物有機(jī)肥。
[0025] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0026] 1.本發(fā)明的使用效果
[0027] 本發(fā)明的生物有機(jī)肥富含有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀、腐植酸等有效成分，具有強(qiáng)力活化 土壤，破除板結(jié)，增加肥力等功能特點(diǎn)，是增加土壤有機(jī)質(zhì)、生產(chǎn)綠色農(nóng)產(chǎn)品的理想肥料。對(duì) 于作物解磷、解鉀作用較明顯，促苗、促根生長(zhǎng)效果好，平均能夠提高作物產(chǎn)量5?8% ;并 且在施用該款環(huán)保肥料的作物時(shí)，土傳病害發(fā)生率明顯降低，農(nóng)藥用量降低了 20%。
[0028] 2.經(jīng)濟(jì)效益
[0029] 本發(fā)明的生物有機(jī)肥制備工藝簡(jiǎn)單，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0030] 3.社會(huì)與生態(tài)效益
[0031] 本發(fā)明充分利用畜禽糞便和植物秸桿等農(nóng)牧業(yè)廢棄物，并將其轉(zhuǎn)化為生物環(huán)保肥 料產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的循環(huán)利用，并減少糞便對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的危害，減輕養(yǎng)殖廠的不良?xì)?味，并消耗周邊堆積的植物秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物，使養(yǎng)殖廠周邊環(huán)境得到改善，而且變廢為 寶，將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到較大的推動(dòng)作用。
[0032] 本發(fā)明解決了長(zhǎng)期困擾農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程中重金屬和人工有機(jī)物污染等問(wèn)題，通過(guò) 重金屬鈍化菌將土壤中重金屬轉(zhuǎn)變低毒或無(wú)毒的形態(tài)，也通過(guò)人工有機(jī)物降解菌將不同來(lái) 源的人工有機(jī)物降解成為無(wú)毒的物質(zhì)，給環(huán)境污染治理方面帶來(lái)了新的思路。
[0033] 本發(fā)明采用生物工程技術(shù)進(jìn)行生物環(huán)保肥料的生產(chǎn)，降低化肥和農(nóng)藥使用量，倡 導(dǎo)了生態(tài)型的種植新模式，尋求綜合解決無(wú)機(jī)化肥和高毒農(nóng)藥引起的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境污染問(wèn) 題，為生產(chǎn)出高產(chǎn)、安全、優(yōu)質(zhì)、高效的農(nóng)產(chǎn)品提供了有力的保障。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為30°C下不同鎘濃度中的假單胞菌HN103生長(zhǎng)情況圖；
[0035] 圖2為添加假單胞菌HN103和空白對(duì)照能降低Cd2+的最低值圖；
[0036] 圖3A為只加假單胞菌HN103與空白對(duì)照的0D_對(duì)比圖；
[0037] 圖3B為鎘濃度降低對(duì)比圖；
[0038] 圖4A為假單胞菌HN103在15mg/L Hg2+中的生長(zhǎng)圖
[0039] 圖4B為假單胞菌HN103在500mg/L Zn2+中的生長(zhǎng)圖；
[0040] 圖4C為假單胞菌HN103在200mg/L Ni2+中的生長(zhǎng)；
[0041] 圖4D為假單胞菌HN103在400mg/L Cu2+中的生長(zhǎng)；
[0042] 圖4E為假單胞菌HN103在400mg/L Mn2+中的生長(zhǎng)；
[0043] 圖5為pH對(duì)苯酚降解的影響圖；
[0044] 圖6為溫度對(duì)苯酚降解的影響圖；
[0045] 圖7為金屬離子對(duì)苯酚降解的影響圖；
[0046] 圖8為短小芽孢桿菌Yll對(duì)苯酚的耐受濃度及降解速率圖；
[0047] 圖9為短小芽孢桿菌Yll對(duì)低濃度苯酚的降解情況圖；
[0048] 圖10為短小芽孢桿菌Yll對(duì)湖水中低濃度苯酚的降解情況圖；
[0049] 圖11為低溫對(duì)苯酚降解的影響圖
[0050] 圖12為不同菌劑對(duì)豬糞發(fā)酵升溫的效果圖；
[0051] 圖13為枯草芽孢桿菌不同添加量對(duì)升溫效果的影響圖；
[0052] 圖14為黑曲霉不同添加量對(duì)升溫效果的影響圖；
[0053] 圖15為里氏木霉不同添加量對(duì)升溫效果的影響圖；
[0054] 圖16為酵母不同添加量對(duì)升溫效果的影響圖；
[0055] 圖17為中試試驗(yàn)的單因素分析圖；
[0056] 圖18為發(fā)酵劑升溫效果試驗(yàn)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0057] 為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但 本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實(shí)施例。
[0058] 一、本發(fā)明中理論基礎(chǔ)驗(yàn)證
[0059] 1.假單胞菌HN103鈍化研究
[0060] I. 1假單胞菌HN103鈍化鎘的性能研究
[0061] I. I. 1假單胞菌HN103在不同鎘濃度下的生長(zhǎng)狀況
[0062] 如圖1所不：在抗Cd2實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)假單胞囷HN103在液體LB培養(yǎng)基中最大抗 鎘濃度為500mg/L。隨著Cd 2+濃度的再增高，菌體的延遲期逐漸增長(zhǎng)，代時(shí)逐漸變大，達(dá)到 1000gm/L時(shí)，已明顯受到抑制。
[0063] I. 1. 2添加假單胞菌HN103和空白對(duì)照能降低Cd2+的最低值
[0064] 如圖2所示：在假單胞菌HN103對(duì)Cd2+的抗性小試試驗(yàn)中，與自然環(huán)境接觸，發(fā)現(xiàn) 當(dāng)Cd 2+的濃度為0. 9mg/L左右時(shí)，加了假單胞菌HN103能將Cd2+的濃度降低到0. 572mg/L， 而空白對(duì)照水樣Cd2+的濃度降低到了 0. 684mg/L，這說(shuō)明空氣中有能在低濃度Cd2+環(huán)境下 生長(zhǎng)的菌，而加了假單胞菌HN103效果相對(duì)較好。
[0065] I. 1. 3小試中假單胞菌HN103與空白對(duì)照對(duì)于降低Cd2+濃度的研究結(jié)果
[0066] 在Cd2+濃度為80mg/L左右時(shí)，加了假單胞菌HN103比空白對(duì)照，菌種生長(zhǎng)要 多，OD 6c?達(dá)到0. 8,空白只有0. 62 ;加了假單胞菌HN103能將Cd2+濃度從84. 2mg/L降低 到16. 48mg/L，去除率達(dá)到80. 43 %，而什么都不加憑借實(shí)驗(yàn)室空氣中的菌去除率只有 51. 25%。
[0067] 由上可知，假單胞菌HN103能將0. 88mg/L的Cd2+降低到0. 572mg/L，在Cd2+濃度 較高時(shí)，能將Cd2+濃度從84. 2mg/L降低到16. 48mg/L。
[0068] 1. 2對(duì)其他金屬的鈍化實(shí)驗(yàn)
[0069] 表1不同Zn2+濃度下細(xì)胞的生物量

【權(quán)利要求】
1. 一種生物有機(jī)肥，其特征在于：所述有機(jī)肥按原料的重量份數(shù)比計(jì)由80?90份的 有機(jī)肥、5?8份的無(wú)機(jī)肥、1?3份的微量元素、0. 1?0. 3份的發(fā)酵復(fù)合菌、1?2份的酵 素菌、1?3份的腐植酸和0. 1?1份的生物菌組成，其中，所述生物菌為假單胞菌HN103和 短小芽孢桿菌的混合物，所述生物菌為假單胞菌HN103和短小芽孢桿菌Yll中任意一種或 二種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物有機(jī)肥，其特征在于：所述生物菌中假單胞菌HN103和 短小芽孢桿菌Yll重量比為I : 1?2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物有機(jī)肥，其特征在于：所述發(fā)酵復(fù)合菌為枯草芽孢 桿菌、酵母菌、里氏木霉和黑曲霉的混合菌，其中，所述枯草芽孢桿菌、酵母菌、黑曲霉和里 氏木霉重量比為2 : 0?4 : 1?2 : 1?2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物有機(jī)肥，其特征在于：發(fā)酵復(fù)合菌為枯草芽孢桿菌、 酵母菌、里氏木霉和黑曲霉的混合菌，其中，所述枯草芽孢桿菌、黑曲霉和里氏木霉的重量 比為3 : 2 : 3。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物有機(jī)肥，其特征在于：所述有機(jī)肥為禽畜糞便、麩皮 和豆餅的混合物，其中，所述禽畜糞便為牛糞、豬糞和豬糞中任意一種或幾種，所述有機(jī)肥 中禽畜糞便、麩皮和豆餅的重量比10 : 1?3 : 1?3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物有機(jī)肥，其特征在于：所述無(wú)機(jī)肥為氮肥、磷肥和鉀 肥的混合肥，所述無(wú)機(jī)肥中氮、磷和鉀的重量比為2 : 1?2 : 1?2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物有機(jī)肥，其特征在于：所述微量元素包括鈣、鎂、硫、 硼、鋅、硒和鑰，其中，鈣、鎂、硫、硼、鋅、硒和鑰的重量比為2 : 1?3 : 0.5?1 : 3?5 : 1?2 : 7?9 : 1?4〇
8. -種權(quán)利要求1所述的生物有機(jī)肥制備方法，其特征在于：包括以下步驟： 1) 按上述的重量份數(shù)比計(jì)稱(chēng)取有機(jī)肥、無(wú)機(jī)肥、微量元素、枯草芽孢桿菌、酵素菌、腐植 酸和生物菌； 2) 將發(fā)酵復(fù)合菌與水按重量比1 : 5?50混合均勻，得到稀釋菌液； 3) 將步驟2)中的稀釋菌液加入有機(jī)肥中，混合均勻，堆積成堆，循環(huán)翻轉(zhuǎn)，發(fā)酵10? 15天，即可達(dá)到基本腐熟狀態(tài)，得到一級(jí)發(fā)酵物； 4) 向步驟3)中得到的一級(jí)發(fā)酵物中加入酵素菌，發(fā)酵至完全腐熟，低溫干燥，粉碎得 到二級(jí)發(fā)酵物； 5) 向步驟4)中二級(jí)發(fā)酵物中加入無(wú)機(jī)肥、微量元素、、腐植酸和生物菌，混合均勻造粒 成球，分揀得到生物有機(jī)肥。
【文檔編號(hào)】C05G3/00GK104211505SQ201410426089
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】周世同, 梁運(yùn)祥 申請(qǐng)人:武漢瑞澤園生物環(huán)?？萍加邢薰?br>