專利名稱：利用家禽羽毛生產(chǎn)微生物有機(jī)肥料的方法及其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用家禽羽毛生產(chǎn)微生物有機(jī)肥料的方法及其產(chǎn)品，屬于農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)家禽集約化養(yǎng)殖的快速發(fā)展，廢棄的家禽羽毛也越來(lái)越多，目前還沒(méi)有被綜合加工利用，隨地棄置、污染環(huán)境的情況時(shí)有發(fā)生。由于家禽羽毛粗蛋白質(zhì)含量平均高達(dá)75% _90%，未利用的家禽羽毛是一種蛋白質(zhì)資源的浪費(fèi)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)我國(guó)家禽羽毛年產(chǎn)量已超過(guò)70萬(wàn)噸，由于羽毛粉的加工成本高，羽毛下腳料易于造成環(huán)境污染，必須對(duì)其加工處理。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)廢棄羽毛的加工利用主要集中在下面四個(gè)方面1.動(dòng)物飼料；
2.角蛋白膜材料；3.與其它高分子材料的共聚或復(fù)合；4.氨基酸肥料。在氨基酸有機(jī)肥應(yīng)用方面，測(cè)定顯示，羽毛角蛋白含有豐富的賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、組氨酸、甘氨酸、膚氨酸等10多種動(dòng)物所必需的氨基酸，還含有常量元素、微量元素、維生素以及一些未知生長(zhǎng)因子，而氨基酸也是植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)素之一，因此，將廢棄羽毛合理應(yīng)用于生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行。生物有機(jī)肥是一種新興的生物肥料，最開(kāi)始于20世紀(jì)90年代使用，是指特定功能微生物與主要以動(dòng)植物殘?bào)w(如畜禽糞便、農(nóng)作物秸桿等)為來(lái)源并經(jīng)無(wú)害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料。種種現(xiàn)象表明，生物有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)上起著很大的積極作用，包括提供養(yǎng)分，增加肥效，改善作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，調(diào)節(jié)土壤酸堿度等積極作用?，F(xiàn)在市面上生物有機(jī)肥種類較多，但價(jià)格昂貴，因此，尋找其他的替代品來(lái)替代部分氨基酸成分，降低成本，就成為目前需要解決的問(wèn)題。本研究擬利用價(jià)格低廉的廢棄羽毛和不同比例的豬糞堆肥混合后，接入不同的拮抗菌株進(jìn)行二次固體發(fā)酵生成新型生物有機(jī)肥。將廢棄的羽毛蛋白質(zhì)水解成氨基酸，再與腐熟豬糞一起制備生物有機(jī)月巴，以期能夠充分利用廢棄羽毛的蛋白質(zhì)資源，減輕廢棄羽毛對(duì)環(huán)境的污染，并且可大大降低生產(chǎn)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于提供利用家禽羽毛生產(chǎn)微生物有機(jī)肥料的方法及其產(chǎn)品，產(chǎn)品肥效高，并且有增產(chǎn)功能，促進(jìn)作物的正常生長(zhǎng)，確保集約化農(nóng)業(yè)的順利發(fā)展。技術(shù)方案I.利用家禽羽毛生產(chǎn)微生物有機(jī)肥料的方法，包括
(I)將含菌量為I XlOltl個(gè)/g以上的微生物發(fā)酵液按50L/噸的量接種到5-15%膨化羽毛、0-10%菜柏堆肥和85-95%豬糞堆肥中進(jìn)行固體發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程中每天翻堆I次，溫度不超過(guò)50°C，發(fā)酵5天，發(fā)酵結(jié)束后微生物含量達(dá)到I X IO8個(gè)/g以上，獲得微生物固體菌劑；
(2)微生物固體菌劑最后在溫度不超過(guò)60°C的條件下將微生物有機(jī)肥的含水量蒸發(fā)至30%以下，包裝出廠即為所獲得的微生物有機(jī)肥料。所述膨化羽毛為總碳480-490g/kg,總氮130_160g/kg,碳/氮3-4,水溶性碳WSC 30-40g/kg，水溶性氮WSN 20-30g/kg，pH6-7，電導(dǎo)率EC 2-2. 5 ;所述豬糞堆肥為含有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比彡30 %、有機(jī)氮質(zhì)量比I. 2-2. O %、P2O5質(zhì)量比3-5 %、K2O質(zhì)量比O. 8-1. 5 %、水分質(zhì)量比25-30% ;所述菜柏堆肥為含有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比> 40%、氨基酸和小分子肽質(zhì)量比10-15 %、有機(jī)氮N質(zhì)量比4-5 %、P2O5質(zhì)量比2-3 %、K2O質(zhì)量比O. 5-1. O %、水分質(zhì)量比25-30% ；所述微生物為保藏號(hào)為CGMCC NO. 3183的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) NJN-6，保藏號(hào)為 CGMCC NO. 3184 的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)NJN-11，菌種保藏號(hào)為 CGMCC NO. 3181 的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)NJN43 (ZL200910183358. I防除連作黃瓜立枯病的拮抗菌及其微生物有機(jī)肥料)，保藏號(hào)為CGMCC NO. 3177的解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)NJQL-18 (ZL200910183360. 9 防除連作番茄青枯病的拮抗菌及其微生物有機(jī)肥料)，菌種保藏號(hào)為CGMCC NO. 3175的短短芽孢桿菌(Brevibacillus brevis) NJL-25 (ZL200910183359. 6防除連作煙草青枯病的拮抗菌及用其微生物有機(jī)肥料)或菌種保藏號(hào)為CGMCC NO. 3174的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)NJL-14 (ZL200910183359. 6防除連作煙草青枯病的拮抗菌及用其微生物有機(jī)肥料)的單菌或混合菌。上述方法生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥料產(chǎn)品，其特征在于，該微生物有機(jī)肥料產(chǎn)品中含有IX IO8個(gè)/g以上的微生物單菌或混合菌、全氮含量質(zhì)量比為2 4%，全氮中質(zhì)量比90%以上為有機(jī)氮，總氮磷鉀養(yǎng)分質(zhì)量比為3 5%、有機(jī)質(zhì)含量質(zhì)量比為25 35%。所述微生物有機(jī)肥料產(chǎn)品用于促進(jìn)植物生長(zhǎng)，發(fā)揮微生物功能菌防病抗病功能。有益效果本發(fā)明專利從促進(jìn)作物生長(zhǎng)這一關(guān)鍵問(wèn)題著手(表I)，研制出一種能夠很好的促進(jìn)作物生長(zhǎng)的微生物有機(jī)肥料產(chǎn)品。本肥料產(chǎn)品的作用機(jī)制在于本肥料產(chǎn)品中的膨化羽毛提供了充足的氨基酸成分及有效的氮源，一方面直接被植物利用，同時(shí)也給產(chǎn)品中的功能菌微生物的培育提供了很好的條件，使之迅速建立外源有益功能菌微生物的生態(tài)及其食物鏈；另外，功能菌產(chǎn)生大量促生物質(zhì)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。本發(fā)明與目前市場(chǎng)上的有機(jī)肥料產(chǎn)品相比具有如下優(yōu)點(diǎn)I)該肥料產(chǎn)品中以膨化羽毛作為氨基酸載體，適合功能菌微生物生長(zhǎng)，功能菌數(shù)量高，也增長(zhǎng)速度較快，最終穩(wěn)定在I X IO8個(gè)/g以上。2)該肥料為有機(jī)肥，在配方中添加了少量的膨化羽毛，即可達(dá)到替代現(xiàn)有技術(shù)中菜柏堆肥或菜柏微生物分解物的效果，含有豐富的有機(jī)質(zhì)(25 35% )，有機(jī)氮含量為2 4%，而且大部分為氨基酸和小分子多肽，對(duì)植物的生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。3)該肥料為有機(jī)肥，在配方中添加了少量的膨化羽毛，即可達(dá)到替代現(xiàn)有(專利)技術(shù)中菜柏堆肥或菜柏微生物分解物的效果，大大節(jié)約了成本25-55% (表6)，為農(nóng)民大量節(jié)省了開(kāi)支。4)由于是生物菌株制劑，完全沒(méi)有因化學(xué)農(nóng)藥的使用所帶來(lái)的一系列問(wèn)題，因而有利于蔬菜的無(wú)公害生產(chǎn)，農(nóng)民可以不用或減少其他防治疫病化學(xué)農(nóng)藥的用量，這不僅可為農(nóng)民節(jié)省開(kāi)支，而且有利于農(nóng)產(chǎn)品的出口。同時(shí)，該微生物肥料還有增產(chǎn)功能，可為農(nóng)民增加收入。5)該微生物有機(jī)肥可以在營(yíng)養(yǎng)缽使用，也可以在大田使用，不僅具有有機(jī)肥的功能，而且其中所含的功能菌通過(guò)多種促生機(jī)制起作用，從而達(dá)到促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用，發(fā)揮微生物功能菌防病抗病功能。
四

圖I微生物有機(jī)肥盆栽試驗(yàn)促生效果圖2 二次固體發(fā)酵中功能菌數(shù)量變化 曲線圖注T1 NJN-6與A 二次固體發(fā)酵生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥；T2 NJN-6與B 二次固體發(fā)酵生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥T3 NJN-6與C 二次固體發(fā)酵生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥；CK NJN-6與E二次固體發(fā)酵生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥。
五具體實(shí)施例方式本發(fā)明專利的作用機(jī)制在于膨化羽毛提供了肥料產(chǎn)品中充足的氨基酸成分及有效的氮源，一方面直接被植物利用，同時(shí)也給產(chǎn)品中的功能菌微生物的培育提供了很好的條件，使之迅速建立外源有益功能菌微生物的生態(tài)及其食物鏈；另外，功能菌產(chǎn)生大量促生物質(zhì)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)，同時(shí)發(fā)揮微生物功能。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)還在于在配方中添加了少量的膨化羽毛，即可達(dá)到替代現(xiàn)有(專利)技術(shù)中菜柏堆肥或菜柏微生物分解物的效果，大大節(jié)約了成本25-55% (表6)，為農(nóng)民大量節(jié)省了開(kāi)支。(一 )微生物有機(jī)肥二次固體發(fā)酵載體配方試驗(yàn)(I)依照專利ZL200910183361. 3防除連作香蕉巴拿馬枯萎病的拮抗菌及其微生物有機(jī)肥料所述，將保藏號(hào)為CGMCC NO. 3183的菌種NJN-6進(jìn)行液體發(fā)酵生產(chǎn)，獲得NJN-6發(fā)酵液。(2)依照以下微生物有機(jī)肥二次發(fā)酵試驗(yàn)各配方稱好原料，并混勻。該微生物有機(jī)肥二次發(fā)酵試驗(yàn)配方(質(zhì)量比例)設(shè)置A5%膨化羽毛，95%豬糞堆肥；B :5%膨化羽毛，10%菜柏堆肥，85%豬糞堆肥；C : 15%膨化羽毛，85%豬糞堆肥；D :30-50%菜柏堆肥，70-50%豬糞堆肥；E :100%豬糞堆肥。原料來(lái)源I)膨化羽毛由羽毛膨化機(jī)(河北河北邢臺(tái)裕工食品機(jī)械技術(shù)研究所生產(chǎn))加工而成，其基本理化性質(zhì)如下
~ M 171 ~水溶性碳~水溶性氮 pii 電導(dǎo)
c(g/kg) N(g/kg) C/N WSC(g/kg) WSN(g/kg)率 EC
膨化羽毛 485.8 142.3 Γ 33. 16 25. 14 6^21 2. 13
2)豬糞堆肥由江蘇田娘農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)，含有機(jī)質(zhì)30.4%、N 2.0%,Ρ2053· 7%, K2Ol. I %、水分 29. 5%。3)菜柏堆肥由江蘇新天地生物肥料工程中心有限公司生產(chǎn)，含有機(jī)質(zhì)44. I %、氨基酸和小分子肽 13. O %、N 4. 4%,P2052. 3%, K2O O. 67%、水分 28. 6%。(3)將含菌量為I X IO8個(gè)/g以上 的NJN-6發(fā)酵液按50L/噸的量接種到以下微生物有機(jī)肥第二次發(fā)酵各試驗(yàn)配方中進(jìn)行固體發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程中每天翻堆I次，溫度不超過(guò)500C C，發(fā)酵5天，發(fā)酵結(jié)束后NJN-6含量達(dá)到I X IO8個(gè)/g以上，獲得NJN-6固體菌劑；(4)NJN-6固體菌劑最后在溫度不超過(guò)60°C的條件下將微生物有機(jī)肥的含水量蒸發(fā)至30%以下，包裝出廠即為所獲得的NJN-6微生物有機(jī)肥料。參照上述微生物有機(jī)肥第二次發(fā)酵試驗(yàn)配方方法制備以下專利中的單菌或混菌微生物肥料。所用微生物及專利方法為保藏號(hào)為CGMCC NO. 3183的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)NJN-6，保藏號(hào)為CGMCC NO. 3184 的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)NJN-11 ZL200910183361. 3 防除連作香蕉巴拿馬枯萎病的拮抗菌及其微生物有機(jī)肥料；菌種保藏號(hào)為CGMCC NO. 3181的枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)NJN43(ZL200910183358. I防除連作黃瓜立枯病的拮抗菌及其微生物有機(jī)肥料)；保藏號(hào)為CGMCC NO. 3177 的解淀粉芽抱桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)NJQL-18 (ZL200910183360. 9防除連作番茄青枯病的拮抗菌及其微生物有機(jī)肥料);菌種保藏號(hào)為CGMCC NO. 3175的短短芽抱桿菌(Brevibacillus brevis)NJL-25 (ZL200910183359. 6防除連作煙草青枯病的拮抗菌及用其微生物有機(jī)肥料);菌種保藏號(hào)為CGMCC NO. 3174的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)NJL-14 (ZL200910183359. 6防除連作煙草青枯病的拮抗菌及用其微生物有機(jī)肥料)。用上述微生物有機(jī)肥第二次發(fā)酵試驗(yàn)配方方法和菌株所生產(chǎn)的促進(jìn)作物生長(zhǎng)所生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥料，該微生物有機(jī)肥料中含菌量I X IO8個(gè)/g以上(如圖2)、全氮含量質(zhì)量比為2 4%,全氮中質(zhì)量比90%以上為有機(jī)氮,總氮磷鉀養(yǎng)分質(zhì)量比為3 5%、有機(jī)質(zhì)含量質(zhì)量比為25 35%。(二)田間試驗(yàn)及盆栽試驗(yàn)I小青菜試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理l)NJN-6與A 二次固體發(fā)酵生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥(Tl)；2)NJN-6與B 二次固體發(fā)酵生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥(T2)3)NJN-6與C 二次固體發(fā)酵生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥(T3)；。4)NJN-6與E 二次固體發(fā)酵生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥(CK)；5)純化肥處理(CF)，加入尿素，過(guò)磷酸鈣，硫酸鉀。每個(gè)處理30個(gè)重復(fù)，各處理N、P、K用量相等。常規(guī)管理，每隔一段時(shí)間采植株樣，測(cè)定株高、地上部干重、鮮重等指標(biāo)。Tl、T2、T3對(duì)小青菜均有明顯的促生效果，如表I和圖I所示，播種40d后，施用Tl、T2、T3均顯著增加了小青菜植株的生物量及株高。其中，施用T3的小青菜植株長(zhǎng)勢(shì)最好，其干重、鮮重和株高分別是CK的I. 32，I. 14和I. 08倍?？梢?jiàn)15%的膨化羽毛、85%的豬糞堆肥進(jìn)行二次發(fā)酵后的生物有機(jī)肥更加利于小青菜的生長(zhǎng)，有利于小青菜干重、鮮重的增加和株高的增長(zhǎng)。表I小青菜地上部生物量
權(quán)利要求
1.利用家禽羽毛生產(chǎn)微生物有機(jī)肥料的方法，包括(1)將含菌量為IX IO8個(gè)/g以上的微生物發(fā)酵液按50L/噸的量接種到5-15%膨化羽毛、0-10%菜柏堆肥和85-95%豬糞堆肥中進(jìn)行固體發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程中每天翻堆I次，溫度不超過(guò)50°C，發(fā)酵5天，發(fā)酵結(jié)束后微生物含量達(dá)到I X IO8個(gè)/g以上，獲得微生物固體菌劑；(2)微生物固體菌劑最后在溫度不超過(guò)60°C的條件下將微生物有機(jī)肥的含水量蒸發(fā)至30%以下，包裝出廠即為所獲得的微生物有機(jī)肥料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述膨化羽毛為總碳480-490g/kg，總氮 130-160g/kg，碳 / 氮比 3-4，水溶性碳 WSC 30_40g/kg，水溶性氮 WSN 20_30g/kg，pH6_7，電導(dǎo)率EC 2-2.5 ;所述豬糞堆肥為含有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比彡30%、總氮質(zhì)量比1.2-2.0%, P2O5質(zhì)量比3-5%、K20質(zhì)量比O. 8-1. 5%、水分質(zhì)量比25-30%;所述菜柏堆肥為含有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比彡40%、氨基酸和小分子肽質(zhì)量比10-15%、有機(jī)氮N質(zhì)量比4-5%、P2O5質(zhì)量比2_3%、K2O質(zhì)量比O. 5-1. 0%、水分質(zhì)量比25-30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述微生物為保藏號(hào)為CGMCCNO. 3183 的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)NJN-6,保藏號(hào)為 CGMCC NO. 3184 的枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)NJN-11,菌種保藏號(hào)為CGMCC NO. 3181的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis) NJN43,保藏號(hào)為CGMCC NO. 3177的解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)NJQL-18，菌種保藏號(hào)為 CGMCC NO. 3175 的短短芽孢桿菌(Brevibacillus brevis)NJL_25或菌種保藏號(hào)為CGMCC NO. 3174的蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)NJL-14 的單菌或混合菌。
4.權(quán)利要求1-3之一所述方法生產(chǎn)的微生物有機(jī)肥料產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其特征在于，該微生物有機(jī)肥料產(chǎn)品中含有IX IO8個(gè)/g以上的微生物單菌或混合菌、全氮含量質(zhì)量比為2 4%，全氮中質(zhì)量比90%以上為有機(jī)氮，總氮磷鉀養(yǎng)分質(zhì)量比為3 5%、有機(jī)質(zhì)含量質(zhì)量比為25 35%。
6.權(quán)利要求4或5所述微生物有機(jī)肥料產(chǎn)品在微生物功能和促進(jìn)生長(zhǎng)方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用家禽羽毛生產(chǎn)微生物有機(jī)肥料的方法及其產(chǎn)品，屬于農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)技術(shù)。本發(fā)明利用了膨化羽毛作為氨基酸源載體，混合腐熟的豬糞堆肥和菜粕的微生物分解混合物進(jìn)行固體發(fā)酵制成微生物有機(jī)肥料，肥料中含有1×108個(gè)/g以上的功能菌、全氮含量為2～4％(90％以上為有機(jī)氮)，總氮磷鉀養(yǎng)分為3～5％、有機(jī)質(zhì)含量為25～35％。試驗(yàn)結(jié)果表明，將廢棄羽毛經(jīng)膨化后和豬糞堆肥混合起來(lái)進(jìn)行二次發(fā)酵制作生物有機(jī)肥，其總體效果較好。
文檔編號(hào)C05F17/00GK102617203SQ20121011008
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者孫冬麗, 李 榮, 沈其榮, 黃啟為 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)