专利名称:颗粒型生物有机肥料及其制备方法
技术领域:
本发明属于肥料
技术领域:
,具体为颗粒型生物有机肥料;本发明还将公开这种颗粒型生物有机肥料的制备方法。
背景技术:
生物有机肥料是以特定功能微生物和动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸杆等)等为主要原料制成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的复合肥料。现有的生物有机肥料种类繁多,选用的原料和制备的方法也不尽相同,例如公开号为:CN101544517、发明名称为《一种多营养生物冲施肥的生产方法及多营养生物冲施肥》的中国发明专利申请,公开了一种多营养生物冲施肥的生产方法及多营养生物冲施肥。所述多营养生物冲施肥是采用酵母生产过程中的酵母发酵液废液为原料,将废液喷雾干燥后得到粉体酵母有机原料,同时利用稻壳粉吸附发酵的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillusmucilaginosus)后,按1: 1.5 2.5的比例混合吸附后的单一菌剂,将混合后的菌剂按5 15%的比例加入到酵母有机原料中,同时加入无机肥料,混合后得到粒度为60 80目的粉末状多营养生物冲施肥,该多营养生物冲施肥中有效活菌数> 2X IO7个/克,N+P205+K20 ^ 15%。现有的粉末状生物有机肥料存在较多缺点:1、粉末状生物有机肥料因没有干燥程序,产品含水量比较高(> 30%甚至更高),导致产品保质期短(小于6个月),不能长储存而变质(如结块、霉变等);2、粉末状生物有机肥料因含水量高,其所含的微生物菌在产品储存期内会大量萌发甚至死亡,使产品失去了应有的功能而严重影响肥效;3、粉末状生物有机肥料因有机质本身的特性(如黑色、杂质、气味等)导致有些用户不喜欢使用,甚至认为是垃圾、假货而拒绝使用;4、粉末状有机生物肥料不适宜撒施,尤其在风大的地区,所以多只能混入水中或冲施;5、粉末状生物有机肥料无法进行机播,不能应用于机械化大量使用的现代农业中。但现有的生物有机肥料仍大多为粉末状,而不能采用高温(一般为100 150°C )造粒干燥方法制`成颗粒状,是因为有机肥料原料中的微生物菌剂的有效活菌会在高温造粒干燥过程中和因原料配方中高无机盐分的情况下丧失生理活性,造成成品肥料中的有效活菌数无法达到NY884-2004的生物有机肥料及NY798-2004的复合微生物肥料行业标准规定的大于或等于0.2亿个/克的技术标准。
发明内容本发明要解决的技术问题是公开配方独特、可采用高温造粒干燥方法制成的颗粒型生物有机肥料,采用高温造粒干燥方法制成的本发明肥料中的有效活菌数可达到NY884-2004的生物有机肥料及NY798-2004的复合微生物肥料的行业标准规定的大于或等于0.2亿个/克的技术标准;本发明还将公开这种颗粒型生物有机肥料的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
颗粒型生物有机肥料,是由下述以重量份配比的原料制成:
营养有机物料400 650份、微生物菌剂5 10份、无机肥料0 200份、高岭土O 250份、泥炭0 200份;
所述营养有机物料是由酵母发酵液废液与米糠按下述重量比例制成:
酵母发酵液废液:米糠=0.8 1.2: 1.2 0.8 ;
所述微生物菌剂是由侧孢芽孢杆菌菌粉、沸石粉、膨润土按下述重量比例制成:
侧孢芽孢杆菌菌粉:沸石粉:膨润土 = I: 0.3 0.7: 0.7 0.3。
上述原料配方中:
各原料的最佳重量配比为:营养有机物料550份、微生物菌剂8份、无机肥料150份、高岭土 150份、泥炭150份;
所述酵母发酵液废液可选用任意品种酵母生产过程中的酵母发酵液废液,例如选用面包酵母发酵液废液、酿酒酵母发酵液废液等;酵母发酵液废液的重量浓度一般为45 55%,最好选用重量浓度为50%的酵母发酵液废液;
所述侧孢芽孢杆菌菌粉是取侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)以现有工艺发酵,发酵后的菌液干燥成粉得到;一般选用有效活菌数为80 120亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉;最好选用有效活菌数为100亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉;
所述无机肥料的种类和用量可根据施用的植物种类或土质不同进行选择和搭配,一般可选用氮肥或磷肥或钾肥,或者是它们之中任意两种或三种的混合肥;所述氮肥可为尿素、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵等;所述磷肥可为过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵等;所述钾肥可为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等;
所述酵母发酵液废液与米糠的最佳重量比例为酵母发酵液废液:米糠=1:1;
所述侧孢芽孢杆菌菌粉、沸石粉、膨润土的最佳重量比例为侧孢芽孢杆菌菌粉:沸石粉:膨润土 = I: 0.5: 0.5;
所述侧孢芽孢杆菌菌粉的粒度一般为40 80目,沸石粉、膨润土的粒度一般为100 200 目;
所述的沸石粉可选用丝光沸石粉、斜发沸石粉等。
本发明颗粒型生物有机肥料的制备方法,包括下述步骤:
I)制备营养有机物料:将酵母生产过程中的酵母发酵液废液与米糠按酵母发酵液废液:米糠=0.8 1.2: 1.2 0.8的重量比例混合均匀,所得混合物保持60 65°C发酵温度堆置发酵10 15天,得到营养有机物料;
2)微生物菌剂制备:取侧孢芽孢杆菌菌粉、沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:沸石粉:膨润土 = I: 0.3 0.7: 0.7 0.3的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂;
3)取400 650重量份营养有机物料、5 10重量份微生物菌剂、0 200重量份无机肥料、0 250重量份高岭土、0 200重量份泥炭,混合均匀,所得的混合物料造粒,经100 150°C温度烘干干燥、筛分后得到颗粒型生物有机肥料。
所述步骤3)中,可将混合物料采用圆盘造粒或转鼓造粒或其它现有的工艺进行物料造粒,并对造粒后的物料采用转筒干燥机利用100 150°C的热空气干燥物料,后经冷却、筛分工艺选出合格颗粒即为颗粒型生物有机肥料;所得的颗粒型生物有机肥料的粒度一般为2 5mm。
所述步骤3)中,各种物料的加入顺序最好为营养有机物料、微生物菌剂、高岭土、泥炭、无机肥料。
本发明颗粒型生物有机肥料配方的原料选择及各原料之间的配比量是经过本发明申请人反复研究、试验才得以确定,各种原料科学合理的搭配使用,能够采用高温造粒干燥工艺制造出符合相关行业标准的颗粒型生物有机肥料。其原料配方中:废弃有机物(酵母发酵液废液)搭配适量米糠发酵,得到既能提供优质有机质又能为菌剂的微生物菌提供营养的营养有机物料;该营养有机物料具有有机质本身的特性,对高无机盐分和制备工艺中的高温造粒干燥温度起到了很好的掩蔽阻隔作用,从而对微生物菌剂中侧孢芽孢杆菌的存活起了很好的保护作用。其次,作为微生物菌剂原料的沸石粉具有极强的吸附性、很高的生物活性、可除有害重金属,膨润土具有很强的吸湿性、吸附性、粘结性,而且两种原料均含多种对农作物有益的中微量元素;沸石粉、膨润土、侧孢芽孢杆菌菌粉按特殊的重量比例综合运用,既稀释了侧孢芽孢杆菌菌粉,使侧孢芽孢杆菌菌粉能均匀附着于其上,又很好的保护了侧孢芽孢杆菌的活性。原料中的高岭土含有多种中微量元素,有很强的可塑性和粘结性能,并具有很好的干燥性能(在40 60°C、至多不超过110°C温度下就能发生脱水而干燥),并收缩使颗粒紧实,增强颗粒抗压强度,便于储存和运输,也便于机械化施用。原料中的泥炭土中含有40%以上的腐殖酸,腐殖酸具有刺激植物生长、提高化肥利用率、改良土壤、增强植物抗逆性,加上泥炭本身的特性,也对菌剂的微生物菌的活性起到一定的保护作用。
与现有技术相比,本发明颗粒型生物有机肥料还具有以下优点:1、因经过高温造粒干燥工艺,使得本发明颗粒型生物有机肥料的含水量低(控制在含水量< 10%以内),肥料的保质期可达18个月以上,也利于储存及运输。2、本发明肥料为颗粒型,外观圆滑美观,无杂质及异味,更有销售特性,用户也更加容易接受,适宜大范围推广。3、本发明颗粒型生物有机肥料可以机播,为机械化农业大面积使用创造了条件。4、因含水量低,能较好的保证微生物菌的成活数,使得本发明肥料中的有效活菌数可达到NY884-2004的生物有机肥料及NY798-2004的复合微生物肥料的行业标准规定的大于或等于0.2亿个/克的技术标准,同时也保证了本发明颗粒型生物有机肥料应用能达到增产增收的目的。5、因含水量低,干物质量更多,同等施肥水平与粉末状生物有机肥料相比,施入土壤的有效成份更多。6、本发明颗粒型生物有机肥料施入土壤后,有一个逐渐分解释放养分的过程,这样更能提高养分的利用率,也保证养分的持久供给。另外,本发明的颗粒型生物有机肥料富含多糖、腐殖酸、氨基酸等优质有机质,能够补充土壤中的有机组分,改善和调节土壤中的有机质、氮磷钾及其它中微量元素的营养比例,增加土壤有益微生物,为土壤有益微生物提营养基质和载体,较大程度的改良土壤团粒结构,提高农作物产量,少用或不用农药,促进生态农业的发展,生广绿色有机食品。
具体实施方式下面以实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
以下各实施例中所述份数为重量份。
实施例1
I)制备营养有机物料:将面包酵母生产过程中的面包酵母发酵液废液(重量浓度45% )与米糠按酵母发酵液废液:米糠=0.8: 1.2的重量比例混合均匀,所得混合物保持60°C发酵温度堆置发酵15天,得到营养有机物料;
2)微生物菌剂制备:取有效活菌数为80亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉、丝光沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:丝光沸石粉:膨润土 = I: 0.7: 0.3的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂;所述侧孢芽孢杆菌菌粉粒度为80目,丝光沸石粉、膨润土的粒度均为100目;
3)取400份营养有机物料、5份微生物菌剂,混合均匀,所得的混合物料造粒后经100°C高温干燥,筛分得到粒度为2 5mm的颗粒型生物有机肥料。
所得颗粒型生物有机肥料产品实测值:有机质38%,有效活菌数0.35亿个/克,产品符合NY884-2004标准要求。
实施例2
I)制备营养有机物料:将酿酒酵母生产过程中的酿酒酵母发酵液废液(重量浓度55% )与米糠按酵母发酵液废液:米糠=1.2: 0.8的重量比例混合均匀,所得混合物保持65°C发酵温度堆置发酵10天,得到营养有机物料;
2)微生物菌剂制备:取有效活菌数为120亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉、丝光沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:丝光沸石粉:膨润土 = I: 0.3: 0.7的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂;所述侧孢芽孢杆菌菌粉粒度为40目,丝光沸石粉、膨润土的粒度均为200目;
3)取650份营养有机物料、10份微生物菌剂、250份高岭土,混合均匀,所得的混合物料造粒后经120°C高温干燥,筛分得到粒度为2 5_的颗粒型生物有机肥料。
所得颗粒型生物有机肥料产品实测值:有机质28%,有效活菌数0.54亿个/克,产品符合NY884-2004标准要 求。
实施例3
I)制备营养有机物料:将面包酵母生产过程中的面包酵母发酵液废液(重量浓度50% )与米糠按酵母发酵液废液:米糠=I: I的重量比例混合均匀,所得混合物保持60°C发酵温度堆置发酵12天,得到营养有机物料;
2)微生物菌剂制备:取有效活菌数为100亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉、斜发沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:斜发沸石粉:膨润土 = I: 0.5: 0.5的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂;所述侧孢芽孢杆菌菌粉粒度为60目,斜发沸石粉、膨润土的粒度均为150目;
3)取500份营养有机物料、7.5份微生物菌剂、250份高岭土、200份泥炭,50份氯化铵混合均匀,所得的混合物料造粒后经140°C高温干燥,筛分得到粒度为2 5_的颗粒型生物有机肥料。
所得颗粒型生物有机肥料产品实测值:氮-磷-钾(1.2-0.6-0.8)2.6%,有机质31%,有效活菌数0.3亿个/克,产品符合NY884-2004标准要求。
实施例4
I)制备营养有机物料:将面包酵母生产过程中的面包酵母发酵液废液(重量浓度50% )与米糠按酵母发酵液废液:米糠=I: I的重量比例混合均匀,所得混合物保持65°C发酵温度堆置发酵12天,得到营养有机物料;
2)微生物菌剂制备:取有效活菌数为100亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉、丝光沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:丝光沸石粉:膨润土 = I: 0.5: 0.5的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂;所述侧孢芽孢杆菌菌粉粒度为60目,丝光沸石粉、膨润土的粒度均为150目;
3)取450份营养有机物料、10份微生物菌剂、150份高岭土、150份泥炭、100份尿素、50份磷酸一铵、50份硫酸钾,混合均匀,所得的混合物料造粒后经150°C高温干燥,筛分得到粒度为2 5mm的颗粒型生物有机肥料。
所得颗粒型生物有机肥料产品实测值:氮-磷-钾(5.3-2.4-2.8) 10.5%,有机质26%,有效活菌数0.39亿个/克,产品符合NY884-2004及NY798-2004标准要求。
实施例5
1制备营养有机物料:将酿酒酵母生产过程中的酿酒酵母发酵液废液(重量浓度50% )与米糠按酵母发酵液废液:米糠=I: I的重量比例混合均匀,所得混合物保持65°C发酵温度堆置发酵15天,得到营养有机物料;
2)微生物菌剂制备:取有效活菌数为120亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉、斜发沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:斜发沸石粉:膨润土 = I: 0.5: 0.5的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂;所述侧孢芽孢杆菌菌粉粒度为60目,斜发沸石粉、膨润土的粒度均为200目;
3)取650份营养有机物料、8份微生物菌剂、150份尿素、50份氯化钾,混合均匀,所得的混合物料造 粒后经150°C高温干燥,筛分得到粒度为2 5_的颗粒型生物有机肥料。
所得颗粒型生物有机肥料产品实测值:氮-磷-钾(8.2-0.2-3.6) 12%,有机质29%,有效活菌数0.45亿个/克,产品符合NY884-2004及NY798-2004标准要求。
实施例6
I)制备营养有机物料:将面包酵母生产过程中的面包酵母发酵液废液(重量浓度55% )与米糠按酵母发酵液废液:米糠=I: I的重量比例混合均匀所得混合物保持65°C发酵温度堆置发酵15天,得到营养有机物料;
2)微生物菌剂制备:取有效活菌数为100亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉、斜发沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:斜发沸石粉:膨润土 = I: 0.5: 0.5的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂;所述侧孢芽孢杆菌菌粉粒度为40目,斜发沸石粉、膨润土的粒度均为200目;
3)取650份营养有机物料、10份微生物菌剂、250份高岭土、200份泥炭、200份过
磷酸钙,混合均匀,所得的混合物料造粒后经150°C高温干燥,筛分得到粒度为2 5mm的颗粒型生物有机肥料。
所得颗粒型生物有机肥料产品实测值:氮-磷-钾(0.8-2.3-0.6)3.7%,有机质32%,有效活菌数0.48亿个/克,产品符合NY884-2004标准要求。
实施例1
I)制备营养有机物料:将面包酵母生产过程中的面包酵母发酵液废液(重量浓度50% )与米糠按酵母发酵液废液:米糠=I: I的重量比例混合均匀,所得混合物保持65°C发酵温度堆置发酵12天,得到营养有机物料;
2)微生物菌剂制备:取有效活菌数为100亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉、丝光沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:丝光沸石粉:膨润土 = I: 0.5: 0.5的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂;所述侧孢芽孢杆菌菌粉粒度为60目,丝光沸石粉、膨润土的粒度均为150目;
3)取550份营养有机物料、8份微生物菌剂、150份高岭土、150份泥炭、100份尿素、25份磷酸一铵、25份硫酸钾,混合均匀,所得的混合物料造粒后经150°C高温干燥,筛分得到粒度为2 5mm的颗粒型生物有机肥料。
所得颗粒型生物有机肥料产品实测值:氮-磷-钾(4.9-1.4-1.8)8.1%,有机质30%,有效活菌数0.38亿个/克,产品符合NY884-2004及NY798-2004标准要求。
实验例:
本发明肥料经在水稻、蔬菜、果树上种植应用,亩施本发明产品50 100公斤(也可分为基肥50 70%,追肥30 50%施用)。与无机肥料相比,能降低单位面积的投入成本约20 40%,农药施用量少50%以上,单位面积增产一般达10 30%。
以下为本发明实施例4所得的颗粒型生物有机肥料施用于甘蔗田的试验报告:
1、试验地点:广东省湛江市遂溪县太平麻布村甘蔗基地
2、试验材料、品种及方法:
(I)试验材料:
处理亩:施用本发明实施例4制得的颗粒型生物有机肥料(有效活菌数> 0.2亿个/克、N-P2O5-K2O彡10%、有机质彡25% )。
对照亩(ck):施用市售“金伯利”牌粉状有机肥(N-P2O5-K2O彡10 %、有机质彡 25% )。
(2)供试品种(三个品种):粤糖85-177、粤糖81-3254、新台糖I号。
(3)试验方法:处理亩每个品种30亩,对照亩(ck)每个品种30亩。处理亩施用本发明实施例4制得的颗粒型生物有机肥料IOOkg/亩,在下种前施于植沟内做基肥;对照亩施用市售“金伯利”牌粉状有机肥(N-P2O5-K2O ^ 10、有机质> 25% ) IOOkg/亩,在下种前施于植沟内做基肥。处理亩和对照亩其它田间管理措施相同。
3、观察记载项目:
(I)调查方法:采用5点取样,每点选20株进行观察记载。
(2)调查内容:甘蔗前、中期生长态势、病虫害发生情况、分蘖情况等。收获前调查株高、茎粗、锤度、有效茎数、亩产量等。
4、结果与分析
表I甘蔗株高、茎径、分蘖的情况对比
权利要求1.颗粒型生物有机肥料,其特征在于是由下述以重量份配比的原料制成: 营养有机物料400 650份、微生物菌剂5 10份、无机肥料0 200份、高岭土 0 250份、泥炭0 200份; 所述营养有机物料是由酵母发酵液废液与米糠按下述重量比例制成: 酵母发酵液废液:米糠=0.8 1.2: 1.2 0.8 ; 所述微生物菌剂是由侧孢芽孢杆菌菌粉、沸石粉、膨润土按下述重量比例制成: 侧孢芽孢杆菌菌粉:沸石粉:膨润土 = I: 0.3 0.7: 0.7 0.3。
2.根据
权利要求1所述的颗粒型生物有机肥料,其特征在于各原料的重量份配比为: 营养有机物料550份、微生物菌剂8份、无机肥料150份、高岭土 150份、泥炭150份。
3.根据
权利要求1或2所述的颗粒型生物有机肥料,其特征在于:所述酵母发酵液废液的重量浓度为45 55%。
4.根据
权利要求1或2所述的颗粒型生物有机肥料,其特征在于:所述侧孢芽孢杆菌菌粉采用有效活菌数为80 120亿个/克的侧孢芽孢杆菌菌粉。
5.根据
权利要求1或2所述的颗粒型生物有机肥料,其特征在于:所述无机肥料为氮肥或磷肥或钾肥,或者是它们之中任意两种或三种的混合肥。
6.根据
权利要求1或2所述的颗粒型生物有机肥料,其特征在于:所述酵母发酵液废液与米糠的重量比例为酵母发酵液废液:米糠=I: I。
7.根据
权利要求1或2所述的颗粒型生物有机肥料,其特征在于:所述侧孢芽孢杆菌菌粉、沸石粉、膨润土的重量比例为侧孢芽孢杆菌菌粉:沸石粉:膨润土 = 1: 0.5: 0.5。
8.颗粒型生物有机肥料的制备方法,包括下述步骤: 1)制备营养有机物料:将酵母生产过程中的酵母发酵液废液与米糠按酵母发酵液废液:米糠=0.8 1.2: 1.2 0.8的重量比例混合均匀,所得混合物保持60 65°C发酵温度堆置发酵10 15天,得到营养有机物料; 2)微生物菌剂制备:取侧孢芽孢杆菌菌粉、沸石粉、膨润土按侧孢芽孢杆菌菌粉:沸石粉:膨润土 = I: 0.3 0.7: 0.7 0.3的重量比例混合均匀,得到微生物菌剂; 3)取400 650重量份营养有机物料、5 10重量份微生物菌剂、0 200重量份无机肥料、0 250重量份高岭土、0 200重量份泥炭,混合均匀,所得的混合物料造粒,经100 150°C温度烘干干燥、筛分后得到颗粒型生物有机肥料。
9.根据
权利要求8所述的颗粒型生物有机肥料的制备方法,其特征在于:步骤3)中,取550重量份营养有机物料、8重量份微生物菌剂、150重量份无机肥料、150重量份高岭土、150重量份泥炭,混合均匀。
10.根据
权利要求8或9所述的颗粒型生物有机肥料的制备方法,其特征在于:步骤I)中,所述酵母发酵液废液的重量浓度为45 55%。
专利摘要本发明公开颗粒型生物有机肥料及其制备方法。所述肥料由下述以重量份配比的原料制成营养有机物料400~650份、微生物菌剂5~10份、无机肥料0~200份、高岭土0~250份、泥炭0~200份;其中,营养有机物料按酵母发酵液废液∶米糠=0.8~1.2∶1.2~0.8的重量比例制成;微生物菌剂按侧孢芽孢杆菌菌粉∶沸石粉∶膨润土=1∶0.3~0.7∶0.7~0.3的重量比例制成。其制备方法为1)取酵母发酵液废液与米糠混合均匀,发酵,得营养有机物料;2)取侧孢芽孢杆菌菌粉、沸石粉、膨润土混合均匀,得微生物菌剂;3)取各原料混合均匀,所得混合物料造粒,经100~150℃烘干干燥、筛分后得成品。本发明肥料中的有效活菌数可达到相关行业标准规定的≥0.2亿个/克的技术标准。
文档编号C05G3/00GKCN102503690 B发布类型授权 专利申请号CN 201110342445
公开日2013年7月10日 申请日期2011年11月3日
发明者张新雄, 董彬, 刘利华, 宁立新, 杨芸 申请人:广西得盛生物科技有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan