專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)生物肥及其制備方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合肥料領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及有機(jī)生物肥，更具體地講，本發(fā)明涉及一種含有多種微生物作為活性物質(zhì)的有機(jī)生物肥及其制備方法和用于該制備方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
自化肥投入市場(chǎng)以來(lái)，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并且在人類(lèi)的生活中起著越來(lái)越重要的作用，這是由于世界人口密度逐漸增加，人均耕地面積越來(lái)越少，使得人們必須想方設(shè)法來(lái)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，從而滿(mǎn)足人們對(duì)農(nóng)作物的需求。但是，隨著時(shí)間的推移，化肥對(duì)土壤造成的危害以及對(duì)人類(lèi)生活所造成的副作用也日趨嚴(yán)重，這些危害及副作用主要包括破壞土壤結(jié)構(gòu)、使土壤中的多種有益微生物減少甚至滅絕。因此，長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直試圖發(fā)現(xiàn)一種能增加農(nóng)作物的產(chǎn)量而又對(duì)土壤危害性較小或有利的肥料。
在CN 1150133A中，公開(kāi)了一種高效生物復(fù)合肥及其制備方法，并指出該高效生物復(fù)合肥能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增加葉綠素的形成，加強(qiáng)農(nóng)作物光合作用，提高作物抗逆力，并具有顯著而穩(wěn)定的增產(chǎn)效果。在CN 1103060A中，描述了一種高能、長(zhǎng)效微生物肥料及其制備方法，據(jù)稱(chēng)該肥料可以根除化肥給人類(lèi)帶來(lái)的各種危害，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，同時(shí)使農(nóng)作物增產(chǎn)。在CN 1254696A中，也介紹了一種生物復(fù)合肥料，該肥料能夠?yàn)樽魑锶嫣峁┑?、磷、鉀肥，并且還能夠?yàn)樽魑锾峁┧匦璧奈⒘吭亍Ａ硗?，在CN 1227829A中，公開(kāi)了微生物肥料及其制備方法。所有上述這些專(zhuān)利申請(qǐng)所要解決的問(wèn)題均是防止土地板結(jié)、保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、防止病蟲(chóng)害。但是，這些專(zhuān)利申請(qǐng)的產(chǎn)品均呈單層粒狀結(jié)構(gòu)，而根據(jù)本發(fā)明，有機(jī)生物肥呈三層結(jié)構(gòu)，從而在施入土壤中后，可以緩慢且持久地釋放活性成分，這樣既可以滿(mǎn)足農(nóng)作物生長(zhǎng)的需要，同時(shí)又不會(huì)造成農(nóng)作物徒長(zhǎng)和環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷并有利于土壤結(jié)構(gòu)的有機(jī)生物肥。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的有機(jī)生物肥中的多種專(zhuān)性微生物組成了一個(gè)互養(yǎng)微生態(tài)體系。盡管本發(fā)明不希望受任何理論的束縛，但是申請(qǐng)人認(rèn)為，本發(fā)明的有機(jī)生物肥的作用機(jī)理基本如下所示 在上面所示的微生態(tài)體系中，固氮微生物固定空氣中的氮并將其轉(zhuǎn)化為植物能吸收的氨；同時(shí)，肥料中的解磷微生物分解固定態(tài)磷，從而將其轉(zhuǎn)化為植物能吸收的磷。
所以，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種含多種微生物作為活性物質(zhì)的有機(jī)生物肥，該有機(jī)生物肥呈三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層含有磷礦粉、淀粉、解磷菌01、解磷菌02、解鉀菌01、解鉀菌02及酵母菌01、酵母菌02、中層含有固氮菌01、固氮菌02、酵母菌03、酵母菌04及載體，外層為衣膜層，主要含有滑石粉或高嶺土等物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)生物肥，內(nèi)層占生物肥總重的比例約為10-30％，其中磷礦粉約為7-27％，余量為解磷菌01、解磷菌02、解鉀菌01、解鉀菌02及酵母菌01和酵母菌02干物質(zhì)；中層占生物肥總重量的68-88％，有機(jī)質(zhì)為30-60％，另外還含有固氮菌01、固氮菌02及酵母菌03和酵母菌04干物質(zhì)；外層占2-5％。生物肥顆粒直徑優(yōu)選為約1.5～5.0mm。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供制備有機(jī)生物肥的方法，該方法包括制備內(nèi)層、中層和外層，其中，內(nèi)層含有磷礦粉、淀粉、解磷菌01、解磷菌02、解鉀菌01、解鉀菌02及酵母菌01、酵母菌02、中層含有固氮菌01、固氮菌02、酵母菌03、酵母菌04及載體，外層為衣膜層，主要含有滑石粉或高嶺土等物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，還提供制備有機(jī)生物肥的設(shè)備，包括粉碎機(jī)、造粒機(jī)、烘干設(shè)備、發(fā)酵設(shè)備、掛膜機(jī)、冷卻機(jī)，其中粉碎機(jī)可選自球磨機(jī)、R磨。造粒機(jī)一般采用圓盤(pán)造粒機(jī)。發(fā)酵設(shè)備一般采用普通鋼板制成，但是要加強(qiáng)防酸處理。掛膜機(jī)一般為回轉(zhuǎn)式圓筒機(jī)。冷卻機(jī)一般采用鼓風(fēng)或引風(fēng)冷卻，介質(zhì)為自然空氣即可。
下面將對(duì)本發(fā)明有機(jī)生物肥各層所需的原料進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
一.內(nèi)層原料生物肥內(nèi)層原料為磷礦粉、作為酵母基質(zhì)的淀粉、以及酵母菌01、酵母菌02、解磷菌01、解磷菌02、解鉀菌01、解鉀菌02等多種微生物，分別要求如下1.磷礦粉標(biāo)準(zhǔn)及要求一般市售磷礦粉即可a.優(yōu)選細(xì)度≥200目b.優(yōu)選全磷含量P2O5≥25％(+/-20％)c.優(yōu)選水分≤3％
2.淀粉一般淀粉即可，例如小麥粉、玉米粉、木薯粉、地瓜粉、土豆粉等。優(yōu)選細(xì)度≥150目，優(yōu)選水分≤6％。淀粉含量為總重的4.8-8.0wt％。
3.微生物菌屬解磷菌01來(lái)源于并可購(gòu)自北京農(nóng)科院，解磷菌02來(lái)源于并可購(gòu)自香港浸會(huì)大學(xué)生物系，均為Bacillus Megaterium；解鉀菌01和解鉀菌02來(lái)源于并可購(gòu)自香港浸會(huì)大學(xué)生物系，均為Bacillus Mecilaginous；酵母菌01和酵母菌02來(lái)源于并可購(gòu)自香港浸會(huì)大學(xué)生物系，均為假絲酵母(Candidiasis Yeasts)。
4.微生物含量對(duì)解磷菌01和解磷菌02的比例并無(wú)限制，只要是其混合物即可，但優(yōu)選解磷菌01∶解磷菌02為1∶1-1∶5；以生物肥計(jì)，最優(yōu)選其總量為0.5-2.5億個(gè)/克干重。
對(duì)解鉀菌01和解鉀菌02的比例并無(wú)限制，只要是其混合物即可，但優(yōu)選解鉀菌01∶解鉀菌02為1∶1-1∶5；以生物肥計(jì)，最優(yōu)選其總量為0.5-2.5億個(gè)/克干重。
對(duì)酵母菌01和酵母菌02的比例也并無(wú)限制，只要是其混合物即可，但優(yōu)選酵母菌01∶酵母菌02為1∶1-1∶5；以生物肥計(jì)，最優(yōu)選其總量為0.5-2.5億個(gè)/克干重。
二.中層原料中層原料包括載體及酵母菌03、酵母菌04、固氮菌01、固氮菌02等微生物。
1.載體，選用煤矸石、風(fēng)化煤、洗煤泥、制糖濾泥、工業(yè)糟碴、草碳土等任何一種或幾種的混合物。優(yōu)選其中有機(jī)質(zhì)含量為30～60％，優(yōu)選細(xì)度≥200目，優(yōu)選水分≤3％。淀粉含量為2.8-6.0wt％。
2.微生物菌屬固氮菌01來(lái)源于并可購(gòu)自北京農(nóng)科院，固氮菌02來(lái)源于并可購(gòu)自香港浸會(huì)大學(xué)生物系，均為AzotobacterChroococcum；酵母菌03和酵母菌04來(lái)源于并可購(gòu)自香港浸會(huì)大學(xué)生物系，均為假絲酵母(Candidiasis Yeasts)。
3.微生物含量a.對(duì)固氮菌01和固氮菌02的比例并無(wú)限制，只要是其混合物即可，但優(yōu)選固氮菌01∶固氮菌02為1∶1-1∶5；以生物肥計(jì)，最優(yōu)選其總量為0.5-2.5億個(gè)/克干重。
b.對(duì)酵母菌01和酵母菌02的比例并無(wú)限制，只要是其混合物即可，但優(yōu)選酵母菌01∶酵母菌02為1∶1-1∶5；以生物肥計(jì)，最優(yōu)選其總量為0.5-2.5億個(gè)/克干重。
三.外膜層外層原料主要是惰性固體，優(yōu)選采用滑石粉或高嶺土等物質(zhì)，用來(lái)形成生物肥顆粒外膜。其細(xì)度優(yōu)選≥200目。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的有機(jī)生物肥的生產(chǎn)方法作詳細(xì)描述。
一、內(nèi)芯的制備(一)、磷礦粉的預(yù)處理采用傳統(tǒng)的工藝即可。通過(guò)處理后，磨出的粉料細(xì)度適于造粒，優(yōu)選大于200目。磷礦粉預(yù)處理過(guò)程示意如下磷礦石磷礦石 Φ≤1.0cm 水≤3％ ≥200目→ 烘干 粉碎 貯料室選取 破碎→→→ →→→→→→(二)、酵母菌01和酵母菌02的發(fā)酵方法發(fā)酵溫度一般為約15-42℃，優(yōu)選約28-32℃。發(fā)酵時(shí)間一般為36-72小時(shí)，優(yōu)選40-48小時(shí)。可通過(guò)檢測(cè)發(fā)酵液的pH值監(jiān)測(cè)發(fā)酵度，pH值一般為3.0-5.0，優(yōu)選3.9-4.2，以達(dá)到90％以上的發(fā)酵度。
在發(fā)酵時(shí)應(yīng)補(bǔ)入氧氣，采用敞口發(fā)酵罐以攪拌方式進(jìn)行，該氧氣源采用空氣即可。
發(fā)酵完畢，將酵母菌01和酵母菌02發(fā)酵液經(jīng)由溶漿泵泵入混合罐中，在該混合罐中將酵母菌01和酵母菌02與常規(guī)發(fā)酵后的解磷菌01、解磷菌02和解鉀菌01、解鉀菌02充分混合，其中各組分的比例如前所述，由此形成噴菌液。該液一般在24小時(shí)內(nèi)用完，優(yōu)選8小時(shí)用完。
(三)、造芯粒工藝流程參見(jiàn)附圖2。首先，將磷礦粉與淀粉以1∶1-1∶10的重量比混勻，加入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒。同時(shí)噴入菌液。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)其常規(guī)知識(shí)調(diào)節(jié)噴菌液的速度，使噴入造粒機(jī)的量能夠滿(mǎn)足造粒需要即可。例如，在此所生產(chǎn)的芯粒直徑優(yōu)選在約0.5mm-1.5mm之間為宜?？扇芜x將不合乎需要的小粒重新返回造粒機(jī)重新造粒，大的顆粒重新加工成內(nèi)芯粉料。
二、中層工藝流程中層加工的主要工藝流程包括載體粉料(如煤矸石粉)的預(yù)處理、酵母菌03和酵母菌04的發(fā)酵、酵母菌03和酵母菌04以及固氮菌01和固氮菌02的混合、中層造粒等。
(一)、中層載體粉料預(yù)處理工藝按傳統(tǒng)方法對(duì)選自煤矸石、風(fēng)化煤、洗煤泥、制糖濾泥、工業(yè)糟碴、草碳土等任何一種或幾種的混合物的載體進(jìn)行處理，使預(yù)處理后的粉料適于造粒，優(yōu)選≥200目。如，煤矸石預(yù)處理過(guò)程示意如下煤矸石 煤矸石 Φ≤1.0cm水≤3％≥200目→ 烘干 粉碎貯料室選取 破碎 →→→ →→→→→→(二)酵母菌03和酵母菌04的發(fā)酵方法溫度、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵度同酵母菌01和酵母菌02的發(fā)酵方法，但需要加大通氧量，可采用氣泵往發(fā)酵罐補(bǔ)充適量的氧氣。
發(fā)酵完畢，將酵母菌03和酵母菌04發(fā)酵液經(jīng)由溶漿泵泵入混合罐中，在該混合罐中將酵母菌03和酵母菌04與常規(guī)發(fā)酵后的固氮菌01和固氮菌02充分混合，其中各組分的比例如前所述，由此形成噴菌液。該液一般在24小時(shí)內(nèi)用完，優(yōu)選8小時(shí)用完。
(三)中層造粒工藝流程參見(jiàn)附圖4(圖中數(shù)量比例是按照P2O5含量為25％的磷礦粉設(shè)計(jì)的)。
1.中層混料工序中層混料，將淀粉與載體粉料混合，混料比例一般為1∶10-1∶20。
2.供料系統(tǒng)優(yōu)選中層粉/芯料＝3∶1-4∶1(干物質(zhì)重)。
噴入菌液。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)其常規(guī)知識(shí)調(diào)節(jié)噴菌液的速度，使噴入造粒機(jī)的量能夠滿(mǎn)足造粒需要即可。例如，在此所生產(chǎn)的芯粒直徑優(yōu)選在約0.8～4.50mm，更優(yōu)選在0.8～3.5mm。所得芯粒粒密度要高，干燥后顆?？箟簭?qiáng)度應(yīng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。水分含量盡可能少，以降低下道烘干工序能耗。可任選將不合乎需要的小粒重新返回造粒機(jī)重新造粒。
三.第一級(jí)烘干工藝流程第一級(jí)烘干為中層造粒后、掛外膜前的一道工序，其過(guò)程示意如下分選→→烘干→→合格顆?！翏炷C(jī)1.分選分選后的小粒返回中層造粒盤(pán)重新進(jìn)行造粒，大粒和結(jié)塊則返回中層原料烘干機(jī)，重新粉磨成中層料。
2.烘干工序要求烘干可采用室溫干燥或熱風(fēng)干燥，以不高于65℃為宜。
四.掛外層膜工藝流程參見(jiàn)附圖5。
1.混合將占總重量2-5％的滑石粉或高嶺土與水混合并打入攪拌罐內(nèi)攪拌形成噴漿液。
2.掛外膜將第一級(jí)烘干的生物肥顆粒均勻地輸送至掛膜機(jī)內(nèi)，在掛膜機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，噴入噴漿液，掛上即可。掛膜厚度優(yōu)選≥100μm。
五.第二級(jí)烘干及冷卻第二級(jí)烘干及冷卻示意如下第二級(jí)烘干→→冷卻→→至分選包裝1.第二級(jí)烘干，是掛膜后、冷卻前的一道工序，具體要求如下烘干溫度烘干溫度為一般熱風(fēng)溫度，優(yōu)選為室溫至65℃。
2.冷卻工序a.冷卻介質(zhì)采用自然空氣或去濕空氣即可。
b.冷卻時(shí)間視冷卻物料溫度而定，一般為8～20分鐘。
c.冷卻溫度物料應(yīng)基本等于環(huán)境溫度即可包裝。


圖1為酵母菌01發(fā)酵工藝流程2為生物肥顆粒內(nèi)芯工藝流程3為酵母菌02發(fā)酵工藝流程4為生物肥顆粒中層造粒工藝流程5為生物肥顆粒掛外層膜工藝流程6為根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)生物肥的結(jié)構(gòu)示意圖在附圖中，標(biāo)記1代表攪拌罐，標(biāo)記2代表溶漿泵，標(biāo)記3代表發(fā)酵罐，標(biāo)記4代表混合罐，標(biāo)記5代表溶液泵，標(biāo)記6代表造粒設(shè)備，標(biāo)記7代表本發(fā)明有機(jī)生物肥的內(nèi)層，標(biāo)記8代表本發(fā)明有機(jī)生物肥的中層，標(biāo)記9代表本發(fā)明有機(jī)生物肥的外層。
具體的實(shí)施方式下面為本發(fā)明的有機(jī)生物肥的制備方法和應(yīng)用效果實(shí)施例，但是本發(fā)明無(wú)論如何不受這些實(shí)施例的限制。
制備實(shí)施例1一、原料1、內(nèi)層原料淀粉(150目)、含25％P2O5的磷礦粉2、中層原料煤矸石(200目，水分2.7％)，淀粉(150目)3、外膜層原料滑石粉(200目)二、菌種酵母菌01來(lái)源于香港浸會(huì)大學(xué)生物系(Candidiasis yeast)酵母菌02來(lái)源于香港浸會(huì)大學(xué)生物系(Candidiasis yeast)解磷菌01來(lái)源于北京中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院(Bacillus megaterium)解磷菌02來(lái)源于香港浸會(huì)大學(xué)生物系(bacillus megaterium)固氮菌01來(lái)源于北京中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院(Azotobacterchroococcum)固氮菌02來(lái)源于香港浸會(huì)大學(xué)生物系(Azotobacterchroococcum)解鉀菌01和解鉀菌02來(lái)源于香港浸會(huì)大學(xué)生物系(Bacillusmucilaginous)酵母菌03來(lái)源于香港浸會(huì)大學(xué)生物系(Candidiasis yeast)酵母菌04來(lái)源于香港浸會(huì)大學(xué)生物系(Candidiasis yeast)三、制備過(guò)程I.內(nèi)芯的制備(一)磷礦粉的預(yù)處理1.破碎經(jīng)破碎機(jī)處理后，磷礦石粒徑小于1厘米。
2.烘干經(jīng)烘干機(jī)干燥后，磷礦水分含量為2.7％。
3.粉碎經(jīng)球磨機(jī)磨出的粉料細(xì)度達(dá)到200目。
(二)酵母菌01和酵母菌02的發(fā)酵方法(見(jiàn)附圖1)將淀粉與水按1∶3的比例加入到攪拌罐中混合，水溫為37℃，然后將混合物經(jīng)第一溶漿泵泵入酵母菌01和酵母菌02發(fā)酵罐中。發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵時(shí)間48小時(shí)(pH達(dá)到4.0)，發(fā)酵時(shí)補(bǔ)入空氣以補(bǔ)充氧氣。
發(fā)酵完畢后，將酵母菌01和酵母菌02發(fā)酵液經(jīng)由第二溶漿泵泵入混合罐中，在8小時(shí)內(nèi)全部用完。
(三)造芯工藝(見(jiàn)附圖2)將磷礦粉與淀粉按1∶7的比例混勻得到干粉混合料，加入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒。加入造粒機(jī)中的干粉混合料為95.7％，噴入的菌液干重為4.3％。在此所生產(chǎn)的芯粒直徑在0.5-1.0mm之間。將過(guò)小的顆粒重新返回造粒機(jī)中重新造粒，大的顆粒重新加工成內(nèi)芯粉料。
II.中層工藝(一)中層粉料預(yù)處理工藝在本實(shí)施例中，采用煤矸石作為中層主要原料。
1.煤矸石的破碎經(jīng)破碎機(jī)破碎后，煤矸石粒徑小于1厘米。
2.烘干經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)干燥，干燥后物料水分為4.7％。
3.粉料加工經(jīng)粉磨機(jī)處理后，粉料細(xì)度達(dá)到200目。
(二)酵母菌03和酵母菌04的發(fā)酵方法(見(jiàn)附圖3)在攪拌罐中將淀粉與水按1∶3的比例均勻混合，然后用溶漿泵泵入酵母菌03和酵母菌04發(fā)酵罐中。在發(fā)酵過(guò)程中溫度控制在30-35℃，并用氣泵從發(fā)酵罐底部補(bǔ)入適量空氣，使之處于半?yún)捬鯛顟B(tài)。經(jīng)過(guò)48小時(shí)發(fā)酵后(pH為3.8)，將發(fā)酵液泵入混菌罐中與固氮菌01、固氮菌02混合，備用。
(三)中層造粒工藝流程(見(jiàn)附圖4)經(jīng)過(guò)中層造粒工序，得到粒徑在1.0-3.5mm之間的初級(jí)產(chǎn)品。
III.一級(jí)烘干工序(見(jiàn)圖)
分選后的小顆粒返回造粒機(jī)中重新造粒，大顆粒則返回中層原料烘干機(jī)，重新粉磨成中層粉料。烘干溫度為65℃。烘干損壞率為0.33％。
IV.掛外膜工藝流程(見(jiàn)附圖5)在本實(shí)施例中，該工序選用滑石粉作為原料，每噸生物肥料成品用量為20公斤。掛膜厚度為100-200μm之間。
V.二級(jí)烘干工序及冷卻進(jìn)氣溫度為115℃，烘干溫度為65℃。烘干時(shí)間6分鐘。本工序采用自然空氣進(jìn)行冷卻，冷卻時(shí)間15分鐘。
VI.稱(chēng)量包裝將冷卻的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)稱(chēng)量(25或50公斤/包)后，用編制袋包裝封口，入庫(kù)。
實(shí)施例2根據(jù)與實(shí)施例1基本相同的方法，但是在造芯工藝中使磷礦粉與淀粉按1∶9的比例混勻，進(jìn)行該過(guò)程。
實(shí)施例3根據(jù)與實(shí)施例1基本相同的方法，但是在造芯工藝中使磷礦粉與淀粉按1∶4的比例混勻，進(jìn)行該過(guò)程。
對(duì)根據(jù)實(shí)施例1-3制備的本發(fā)明的有機(jī)生物肥的組成進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果列于表1中表1根據(jù)實(shí)施例1-3制備的有機(jī)生物肥的組成樣品有機(jī)物CN P K(％)(％) (％) (mg/kg)(mg/kg)A1(粉末) 83.069.3 5.5 3404 916A2(粉末) 81.670.5 5.7 1587 861A3(粉末) 85.168.8 5.7 7558 915
表1根據(jù)實(shí)施例1-3制備的有機(jī)生物肥的組成(續(xù))Cd Cr Cu Ni Pb Zn Hg As樣品 (mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(μg/kg)(mg/kg)A1(粉末) 0.912.5 46.3 25.8 2.3 42.435.30.0A2(粉末) 0.72.525.3 11.2 1.2 28.53.4 2.2A3(粉末) 0.62.024.6 7.30.9 35.026.80.0A1根據(jù)實(shí)施例1制備的有機(jī)生物肥A2根據(jù)實(shí)施例2制備的有機(jī)生物肥A3根據(jù)實(shí)施例3制備的有機(jī)生物肥根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)生物肥應(yīng)用效果一、將根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)生物肥施用于馬鈴薯試驗(yàn)地，施用方法總結(jié)于表2中，施用效果總結(jié)于表3中表2馬鈴薯試驗(yàn)地施用本發(fā)明的有機(jī)生物肥的方法施肥方法對(duì)照組 施基肥400kg復(fù)合肥/ha+5625kg雞糞/ha+675kg磷肥/ha+450氯化鉀肥/ha追肥在第一次施肥后28天、35天、42天、50天共約追施165kg復(fù)合肥/ha處理組 基肥488kg本發(fā)明的有機(jī)生物肥/ha+5625kg雞糞/ha+675kg磷肥/ha+450氯化鉀肥/ha追肥在第一次施肥后28天、35天、42天、50天共約追施165kg復(fù)合肥/ha
表3施用本發(fā)明的有機(jī)生物肥后馬鈴薯的產(chǎn)量

由上表看出1.本發(fā)明的有機(jī)生物肥在馬鈴薯種植時(shí)施用效果顯著，單重顯著增加2.與傳統(tǒng)肥料一樣，可以給作物提供充足的養(yǎng)分3.本發(fā)明的有機(jī)生物肥能夠不斷地分解出養(yǎng)分提供給作物，肥效利用率比傳統(tǒng)化學(xué)肥料高，有利于環(huán)境保護(hù)。
二.本發(fā)明的生物肥在菜芯上的肥效試驗(yàn)1.材料與方法處理1基肥施豬糞1000kg/畝，追肥淋施尿素1次，用量為3kg/畝。
處理2不施基肥，追肥淋施尿素1次(第一次3kg/畝，第二次3kg/畝，第三次3kg/畝)。
處理3基肥施本發(fā)明的有機(jī)生物肥80kg/畝，追肥淋施尿素1次，用量為3kg/畝。
施用本發(fā)明的有機(jī)生物肥后的效果總結(jié)于下表中表4施用本發(fā)明的有機(jī)生物肥對(duì)菜芯產(chǎn)量的影響

表5不同處理對(duì)采收期菜芯干樣營(yíng)養(yǎng)含量的影響

表6不同的處理對(duì)土壤養(yǎng)分和pH的影響

由上表可出在菜芯的各種處理中，植株內(nèi)N、P、K和維生素C的含量無(wú)顯著差異。用本發(fā)明的有機(jī)生物肥處理后，植株內(nèi)硝酸鹽含量比其他的處理方法低，由此可見(jiàn)，本發(fā)明的有機(jī)生物肥可降低植株內(nèi)硝酸鹽含量，從而提高菜芯質(zhì)量。
三、本發(fā)明的有機(jī)生物肥的組成及作物施用后的效果為了證明本發(fā)明的有機(jī)生物肥的效果，對(duì)根據(jù)實(shí)施例1的方法，采用各種成分比例的原料制備的本發(fā)明的有機(jī)生物肥進(jìn)行了試驗(yàn)，將所得結(jié)果總結(jié)于下面I.內(nèi)層占生物肥總重的比例約為10％，中層占生物肥總重量的88％，外層占2％。生物肥顆粒直徑為約3.5mm。
內(nèi)層 中層實(shí)施例號(hào)解磷菌01∶解磷菌02磷礦粉∶淀粉 有機(jī)質(zhì)含量 固氮菌01∶固氮菌02 使用后解K菌01∶解K菌02作物生長(zhǎng)狀況S-01 1∶1 1∶130％1∶1 正常S-02 1∶1 1∶145％1∶3 正常S-03 1∶1 1∶160％1∶5 正常S-04 1∶1 1∶330％1∶1 正常S-05 1∶1 1∶345％1∶3 正常S-06 1∶1 1∶360％1∶5 正常S-07 1∶1 1∶530％1∶1 正常S-08 1∶1 1∶545％1∶3 正常S-09 1∶1 1∶560％1∶5 正常S-10 1∶5 1∶130％1∶1 正常S-11 1∶5 1∶145％1∶3 正常S-12 1∶5 1∶160％1∶5 正常S-13 1∶5 1∶330％1∶1 正常S-14 1∶5 1∶345％1∶3 正常S-15 1∶5 1∶360％1∶5 正常S-16 1∶5 1∶530％1∶1 正常S-17 1∶5 1∶545％1∶3 正常S-18 1∶5 1∶560％ 1∶5 正常S-19 1∶10 1∶130％ 1∶1 正常S-20 1∶10 1∶145％ 1∶3 正常S-21 1∶10 1∶160％ 1∶5 正常S-22 1∶10 1∶330％ 1∶1 正常S-23 1∶10 1∶345％ 1∶3 正常S-24 1∶10 1∶360％ 1∶5 正常S-25 1∶10 1∶530％ 1∶1 正常S-26 1∶10 1∶545％ 1∶3 正常S-27 1∶10 1∶560％ 1∶5 正常II.內(nèi)層占生物肥總重的比例約為10％，中層占生物肥總重量的85％，外層占5％。生物肥顆粒直徑為約3.5mm內(nèi)層 中層實(shí)施例號(hào) 解磷菌01∶解磷菌02 使用后磷礦粉∶淀粉 有機(jī)質(zhì)含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02 作物生長(zhǎng)狀況S-28 1∶11∶1 30％1∶1正常S-29 1∶11∶1 45％1∶3正常S-30 1∶11∶1 60％1∶5正常S-31 1∶11∶3 30％1∶1正常S-32 1∶11∶3 45％1∶3正常S-33 1∶11∶3 60％1∶5正常S-34 1∶11∶5 30％1∶1正常S-35 1∶11∶5 45％1∶3正常S-36 1∶11∶5 60％1∶5正常S-37 1∶51∶1 30％1∶1正常S-38 1∶51∶1 45％1∶3正常S-39 1∶51∶1 60％1∶5正常S-40 1∶51∶3 30％1∶1正常S-41 1∶51∶3 45％1∶3正常S-42 1∶51∶3 60％1∶5正常S-43 1∶51∶5 30％1∶1正常S-44 1∶51∶5 45％1∶3正常S-45 1∶51∶5 60％1∶5正常S-46 1∶10 1∶1 30％1∶1正常S-47 1∶10 1∶1 45％1∶3正常S-48 1∶10 1∶1 60％1∶5正常S-49 1∶10 1∶3 30％1∶1正常S-50 1∶10 1∶3 45％1∶3正常S-51 1∶10 1∶3 60％1∶5正常S-52 1∶10 1∶5 30％1∶1正常S-53 1∶10 1∶5 45％1∶3正常S-54 1∶10 1∶5 60％1∶5正常III.內(nèi)層占生物肥總重的比例約為20％，中層占生物肥總重量的78％，外層占2％。生物肥顆粒直徑為約3.5mm。
內(nèi)層 中層實(shí)施例號(hào)解磷菌01∶解磷菌02 使用后磷礦粉∶淀粉有機(jī)質(zhì)含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02 作物生長(zhǎng)狀況S-55 1∶11∶130％ 1∶1 正常S-56 1∶11∶145％ 1∶3 正常S-57 1∶11∶160％ 1∶5 正常S-58 1∶11∶330％ 1∶1 正常S-59 1∶11∶345％ 1∶3 正常S-60 1∶11∶360％ 1∶5 正常S-61 1∶11∶530％ 1∶1 正常S-62 1∶11∶545％ 1∶3 正常S-63 1∶11∶560％ 1∶5 正常S-64 1∶51∶130％ 1∶1 正常S-65 1∶51∶145％ 1∶3 正常S-66 1∶51∶160％ 1∶5 正常S-67 1∶51∶330％ 1∶1 正常S-68 1∶51∶345％ 1∶3 正常S-69 1∶51∶360％ 1∶5 正常S-70 1∶51∶530％ 1∶1 正常S-71 1∶51∶545％ 1∶3 正常S-72 1∶51∶560％ 1∶5 正常S-73 1∶101∶130％ 1∶1 正常S-74 1∶101∶145％ 1∶3 正常S-75 1∶101∶160％ 1∶5 正常S-76 1∶101∶330％ 1∶1 正常S-77 1∶101∶345％ 1∶3 正常S-78 1∶101∶360％ 1∶5 正常S-79 1∶101∶530％ 1∶1 正常S-80 1∶101∶545％ 1∶3 正常S-81 1∶101∶560％ 1∶5 正常IV.內(nèi)層占生物肥總重的比例約為20％，中層占生物肥總重量的75％，外層占5％。生物肥顆粒直徑為約3.5mm。
內(nèi)層 中層實(shí)施例號(hào) 解磷菌01∶解磷菌02使用后磷礦粉∶淀粉 有機(jī)質(zhì)含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02 作物生長(zhǎng)狀況S-82 1∶1 1∶1 30％ 1∶1 正常S-83 1∶1 1∶1 45％ 1∶3 正常S-84 1∶1 1∶1 60％ 1∶5 正常S-85 1∶1 1∶3 30％ 1∶1 正常S-86 1∶1 1∶3 45％ 1∶3 正常S-87 1∶1 1∶3 60％ 1∶5 正常S-88 1∶1 1∶5 30％ 1∶1 正常S-89 1∶1 1∶5 45％ 1∶3 正常S-90 1∶1 1∶5 60％ 1∶5 正常S-91 1∶5 1∶1 30％ 1∶1 正常S-92 1∶5 1∶1 45％ 1∶3 正常S-93 1∶5 1∶1 60％ 1∶5 正常S-94 1∶5 1∶3 30％ 1∶1 正常S-95 1∶5 1∶3 45％ 1∶3 正常S-96 1∶5 1∶3 60％ 1∶5 正常S-97 1∶5 1∶5 30％ 1∶1 正常S-98 1∶5 1∶5 45％ 1∶3 正常S-99 1∶5 1∶5 60％ 1∶5 正常S-100 1∶10 1∶1 30％ 1∶1 正常S-101 1∶10 1∶1 45％ 1∶3 正常S-102 1∶10 1∶1 60％ 1∶5 正常S-103 1∶10 1∶3 30％ 1∶1 正常S-104 1∶10 1∶3 45％ 1∶3 正常S-105 1∶10 1∶3 60％ 1∶5 正常S-106 1∶10 1∶5 30％ 1∶1 正常S-107 1∶10 1∶5 45％ 1∶3 正常S-108 1∶10 1∶5 60％ 1∶5 正常V.內(nèi)層占生物肥總重的比例約為30％，中層占生物肥總重量的68％，外層占2％。生物肥顆粒直徑為約3.5mm。
內(nèi)層 中層實(shí)施例號(hào) 解磷菌01∶解磷菌02 使用后磷礦粉∶淀粉 有機(jī)質(zhì)含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02作物生長(zhǎng)狀況S-109 1∶1 1∶130％ 1∶1 正常S-110 1∶1 1∶145％ 1∶3 正常S-111 1∶1 1∶160％ 1∶5 正常S-112 1∶1 1∶330％ 1∶1 正常S-113 1∶1 1∶345％ 1∶3 正常S-114 1∶1 1∶360％ 1∶5 正常S-115 1∶1 1∶530％ 1∶1 正常S-116 1∶1 1∶545％ 1∶3 正常S-117 1∶1 1∶560％ 1∶5 正常S-118 1∶5 1∶130％ 1∶1 正常S-119 1∶5 1∶145％ 1∶3 正常S-120 1∶5 1∶160％ 1∶5 正常S-121 1∶5 1∶330％ 1∶1 正常S-122 1∶5 1∶345％ 1∶3 正常S-123 1∶5 1∶360％ 1∶5 正常S-124 1∶5 1∶530％ 1∶1 正常S-125 1∶5 1∶545％ 1∶3 正常S-126 1∶5 1∶560％ 1∶5 正常S-127 1∶10 1∶130％ 1∶1 正常S-128 1∶10 1∶145％ 1∶3 正常S-129 1∶10 1∶160％ 1∶5 正常S-130 1∶10 1∶330％ 1∶1 正常S-131 1∶10 1∶345％ 1∶3 正常S-132 1∶10 1∶360％ 1∶5 正常S-133 1∶10 1∶530％ 1∶1 正常S-134 1∶10 1∶545％ 1∶3 正常S-135 1∶10 1∶560％ 1∶5 正常VI.內(nèi)層占生物肥總重的比例約為30％，中層占生物肥總重量的65％，外層占5％。生物肥顆粒直徑為約3.5mm。
內(nèi)層 中層實(shí)施例號(hào)解磷菌01∶解磷菌02 使用后磷礦粉∶淀粉 有機(jī)質(zhì)含量 固氮菌01∶固氮菌02解K菌01∶解K菌02 作物生長(zhǎng)狀況S-136 1∶1 1∶1 30％1∶1正常S-137 1∶1 1∶1 45％1∶3正常S-138 1∶1 1∶1 60％1∶5正常S-139 1∶1 1∶3 30％1∶1正常S-140 1∶1 1∶3 45％1∶3正常S-141 1∶1 1∶3 60％1∶5正常S-142 1∶1 1∶5 30％1∶1正常S-143 1∶1 1∶5 45％1∶3正常S-144 1∶1 1∶5 60％1∶5正常S-145 1∶5 1∶1 30％1∶1正常S-146 1∶5 1∶1 45％1∶3正常S-147 1∶5 1∶1 60％1∶5正常S-148 1∶5 1∶3 30％1∶1正常S-149 1∶5 1∶3 45％1∶3正常S-150 1∶5 1∶3 60％1∶5正常S-151 1∶5 1∶5 30％1∶1正常S-152 1∶5 1∶5 45％1∶3正常S-153 1∶5 1∶5 60％1∶5正常S-154 1∶10 1∶1 30％1∶1正常S-155 1∶10 1∶1 45％1∶3正常S-156 1∶10 1∶1 60％1∶5正常S-157 1∶10 1∶3 30％1∶1正常S-158 1∶10 1∶3 45％1∶3正常S-159 1∶10 1∶3 60％1∶5正常S-160 1∶10 1∶5 30％1∶1正常S-161 1∶10 1∶5 45％1∶3正常S-162 1∶10 1∶5 60％1∶5正常在酸性土壤中，采用本發(fā)明的有機(jī)生物肥處理后，土壤中的水解氮及有機(jī)物比種植前增加，表明本發(fā)明的有機(jī)生物肥具有較好的供氮能力和較好的保持土壤結(jié)構(gòu)的能力。
其中的解鉀微生物分解固定態(tài)鉀，由此將其轉(zhuǎn)化為植物能吸收的鉀，在肥料中所含的微生物菌群旺盛的代謝活動(dòng)中，給植物提供了各種足夠的營(yíng)養(yǎng)成分及多種微量元素養(yǎng)分，從而使得植物更強(qiáng)壯，品質(zhì)得到提高。
本發(fā)明的有機(jī)生物肥不含有化肥成分，但是具有很高的供肥能力，并具有改良土壤、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等多種綜合作用。本發(fā)明的有機(jī)生物肥的多種獨(dú)特功能說(shuō)明，該有機(jī)生物肥作為農(nóng)作物的主要肥料，與其他微生物肥料有本質(zhì)的區(qū)別。
申請(qǐng)人所作的試驗(yàn)顯示，當(dāng)將本發(fā)明的有機(jī)生物肥施入土壤后，該肥料中所含的微生物即開(kāi)始增殖，隨著微生物繁殖的逐漸加快，其制造的營(yíng)養(yǎng)成分越來(lái)越多，其優(yōu)勢(shì)也顯而易見(jiàn)，即本發(fā)明的有機(jī)生物肥可以滿(mǎn)足植物生長(zhǎng)的需要，而同時(shí)又不因過(guò)度繁殖造成植物徒長(zhǎng)和環(huán)境污染。
盡管已經(jīng)通過(guò)優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是可以理解，在不偏離本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下，還可以進(jìn)行許多修改和變化，所有此類(lèi)修改和改變均理解為包括在本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)生物肥，該有機(jī)生物肥含有作為活性物質(zhì)的微生物，并呈三層結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)層含有磷礦粉、淀粉、解磷菌01、解磷菌02、解鉀菌01、解鉀菌02及酵母菌01、酵母菌02，中層含有固氮菌01、固氮菌02、酵母菌03、酵母菌04及載體，外層為衣膜層，主要為滑石粉或高嶺土，以生物肥總重計(jì)，內(nèi)層占10-30％，其中磷礦粉為7-27％，余量為解磷菌、解鉀菌及酵母菌干物質(zhì)；中層占68-88％，其中有機(jī)質(zhì)為30-60％，另外還含有固氮菌及酵母菌干物質(zhì)，外層占2-5％。
2.權(quán)利要求1的有機(jī)生物肥，其中所述載體選自煤矸石、風(fēng)化煤、洗煤泥、制糖濾泥、工業(yè)糟碴、草碳土等任何一種或幾種的混合物。
3.權(quán)利要求1或2的有機(jī)生物肥，其中內(nèi)層中解磷菌01與解磷菌02的比例、解鉀菌01與解鉀菌02的比例以及酵母菌01與酵母菌02的比例獨(dú)立為1∶1-1∶5，中層中固氮菌01與固氮菌02的比例以及酵母菌01與酵母菌02的比例獨(dú)立為1∶1-1∶5。
4.權(quán)利要求1或2的有機(jī)生物肥，其中以生物肥計(jì)，內(nèi)層解磷菌01和解磷菌02的總量、解鉀菌01和解鉀菌02的總量以及酵母菌01和酵母菌02的總量獨(dú)立為0.5-2.5億個(gè)/克干重，中層中固氮菌01和固氮菌02的總量以及酵母菌01和酵母菌02的總量獨(dú)立為0.5-2.5億個(gè)/克干重。
5.權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)的有機(jī)生物肥的制備方法，該方法包括下列制備內(nèi)芯、中層和外層的步驟a.將磷礦粉與淀粉以1∶1-1∶10(重量比)的比例混合，加入造粒機(jī)中造粒；噴入預(yù)先發(fā)酵的菌液，調(diào)節(jié)噴菌液的速度，使噴入造粒機(jī)的量能夠滿(mǎn)足造粒的需要，其中菌液發(fā)酵條件發(fā)酵溫度為15-42℃，時(shí)間為36-72小時(shí)，測(cè)定發(fā)酵液pH值至3.0-5.0；b.將載體與淀粉以10∶1-20∶1的比例混合，再加入芯料，中層粉芯料＝3∶1-4∶1，加至造粒機(jī)中造粒；噴入預(yù)先發(fā)酵的菌液，調(diào)節(jié)噴菌液的速度，其中菌液發(fā)酵條件與內(nèi)層發(fā)酵條件基本相同；c.將滑石粉與水混合成漿液，噴向烘干的顆粒進(jìn)行掛膜。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述載體選自煤矸石、風(fēng)化煤、洗煤泥、制糖濾泥、工業(yè)糟碴、草碳土等任何一種或幾種的混合物。
7.權(quán)利要求5或6的方法，其中制備內(nèi)層時(shí)的發(fā)酵溫度為28-32℃。
8.權(quán)利要求5或6的方法，其中制備內(nèi)層時(shí)的發(fā)酵時(shí)間和制備中層時(shí)的發(fā)酵時(shí)間獨(dú)立為40-48小時(shí)。
9.權(quán)利要求5或6的方法，其中內(nèi)層發(fā)酵液的最終pH值和中層發(fā)酵液的最終pH值獨(dú)立為3.9-4.2。
10.權(quán)利要求5或6的方法，其中掛膜厚度為不低于100μm。
11.制備權(quán)利要求1的有機(jī)生物肥的設(shè)備，包括粉碎機(jī)、造粒機(jī)、烘干設(shè)備、發(fā)酵設(shè)備、掛膜機(jī)、冷卻機(jī)。
12.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中粉碎機(jī)可選自球磨機(jī)和R磨。
13.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中造粒機(jī)為圓盤(pán)造粒機(jī)。
14.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中發(fā)酵設(shè)備采用普通鋼板制成并經(jīng)防酸處理。
15.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中掛膜機(jī)為回轉(zhuǎn)式圓筒機(jī)。
16.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中冷卻機(jī)一般采用鼓風(fēng)或引風(fēng)冷卻，介質(zhì)為自然空氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)生物肥，更具體地講，本發(fā)明涉及一種含有多種微生物等活性物質(zhì)的有機(jī)生物肥及其制備方法和用于該制備方法的設(shè)備，該有機(jī)生物肥可以減少土壤和產(chǎn)品中的硝酸鹽含量并凈化土壤。
文檔編號(hào)C12N1/16GK1454875SQ0211892
公開(kāi)日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者莊加寧, 張桂宗, 吳勝春, 黃銘洪 申請(qǐng)人:香港浸會(huì)大學(xué), 威馬資源有限公司