一種生物有機(jī)肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物有機(jī)肥及其制備方法，尤其是涉及一種纖維乙醇發(fā)酵酒糟粉碎后，利用EM生物菌劑堆慪發(fā)酵制成的生物有機(jī)肥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)肥料的推廣對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收起到了關(guān)鍵作用，由于近年來化肥的大量施用，造成了土壤污染、板結(jié)、退化、肥力下降、結(jié)構(gòu)被破壞，有害菌大量繁殖，肥料利用率下降，大大制約了中國農(nóng)產(chǎn)品走向國際市場，即便在國內(nèi)，品質(zhì)低下的農(nóng)產(chǎn)品也逐漸無人問津。同時(shí)，化學(xué)肥料污染已經(jīng)成為當(dāng)今世界一大公害。要解決這個(gè)問題的根本辦法是采用有機(jī)肥、生物有機(jī)肥等新型高效的無公害、無污染綠色肥料代替化肥。
[0003]傳統(tǒng)有機(jī)肥，俗稱農(nóng)家肥，包括以各種動(dòng)物、植物殘?bào)w或代謝物組成，如人畜糞便、秸桿、動(dòng)物殘?bào)w、屠宰場廢棄物等。以它的惡臭、笨重、費(fèi)工、未經(jīng)無害化處理，攜帶大量有害病原菌，蟲卵等，致使農(nóng)作物根系易腐爛、燒苗、病蟲害嚴(yán)重等，也越來越受到農(nóng)民朋友的冷落。
[0004]為了解決傳統(tǒng)有機(jī)肥的弊端，生物有機(jī)肥，以各類秸桿、落葉、青草、動(dòng)植物殘?bào)w、人畜糞便為原料，按比例相互混合或與少量泥土混合進(jìn)行好氧發(fā)酵腐熟而成的一種肥料，受到我國有機(jī)農(nóng)業(yè)種植者的青睞。特別是農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展，農(nóng)作物秸桿是重要的肥料品種之一直接用于還田，作物秸桿含有作物所必需的營養(yǎng)元素有N、P、K、Ca、S等。然而，農(nóng)業(yè)上目前用秸桿直接還田替代一部分基肥，雖然起到了一定的肥效，但是秸桿原料的天然抗降解屏障，具有粒度大、難以利用、造成病蟲害積累等弊端。
[0005](1)秸桿還田存在區(qū)域氣候限制。秸桿還田后只有腐爛分解了，才能不影響耕作和作物生根發(fā)芽，才能釋放養(yǎng)分。腐爛分解需要一定的溫度和濕度，寒冷地區(qū)就比溫濕地區(qū)難分解，甚至需要一年的時(shí)間。對(duì)于北方寒冷地區(qū)，既不休耕也不換茬的情況下，土壤中摻入大量“生”秸桿，影響當(dāng)季作物生長是在所難免的。
[0006](2)秸桿還田有量和粒度的限制。按秸桿干基計(jì)算，秸桿還田量每畝最好不要超過300公斤，而每畝秸桿和茬總量會(huì)達(dá)到500公斤，都進(jìn)入土壤，會(huì)影響種子和根系與土壤接觸，也造成土壤孔隙太大，不利于保墑保水。秸桿還田適宜的粉碎粒度應(yīng)在3公分以內(nèi)，秸桿粒度太大，會(huì)延長分解周期，阻礙種子發(fā)芽扎根，減弱作物抗倒伏能力。目前收割還田一體機(jī)還做不到這樣的粉碎粒度，即使能做到，粉碎費(fèi)用也無法接受。
[0007](3)秸桿還田會(huì)造成病蟲害累積。秸桿還田后病蟲進(jìn)入土壤，增加治理難度，而且每茬還田，越積累越多，影響收成，降低糧食品質(zhì)，增加農(nóng)藥使用量。土壤用農(nóng)藥往往是高毒農(nóng)藥，農(nóng)藥殘留勢必會(huì)影響作物品質(zhì)。
[0008]申請(qǐng)?zhí)枮?01210443696.6的專利申請(qǐng)公開了一種利用啤酒生產(chǎn)廢棄物制取堆肥的方法，其采用脫水污泥和啤酒糟為堆肥機(jī)制，其中酒糟成分主要為粗蛋白、粗脂肪、粗纖維及灰分，其纖維含量不足10%，蛋白含量?20%左右，屬于低纖維高蛋白原料；申請(qǐng)?zhí)枮?01310151094.8的專利申請(qǐng)公開了一種酒糟有機(jī)肥的生產(chǎn)方法，其方法特征在于使用部分酒糟添加農(nóng)業(yè)剩余物(麩皮、米糠等)及牲畜糞便加發(fā)酵菌劑生產(chǎn)；申請(qǐng)?zhí)枮?01310667601.3的專利申請(qǐng)公開了一種有機(jī)肥及其制備方法，也是使用部分酒糟與米糠添加菌劑發(fā)酵制得有機(jī)肥。以上酒糟進(jìn)行堆肥發(fā)酵主要利用的酒糟中的蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)，粗纖維主要靠堆肥工藝后期添加，這類農(nóng)業(yè)剩余物粗纖維未得到有效分解，具有天然抗降解性，在土壤中分解周期較長，不利于微生物堆肥發(fā)酵利用，在施用田里后也不利于肥效及時(shí)釋放，而且作為生物有機(jī)肥而言，所述有機(jī)肥使用后，土壤肥力下降較快。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，不同類型的酒糟，微生物堆肥發(fā)酵后的生物有機(jī)肥，其土壤肥力、肥效緩釋、肥料利用率等存在明顯不同，利用木質(zhì)纖維素發(fā)酵乙醇后的酒糟，添加尿素和少量麥麩、EM菌劑進(jìn)行堆肥發(fā)酵，可以獲得土壤肥力、肥效緩釋、肥料利用率良好的生物有機(jī)肥，不僅解決了秸桿直接還田導(dǎo)致的問題，而且不含畜禽糞便，不含生物有機(jī)肥中常見的糞大腸菌群、蛔蟲卵；并且進(jìn)一步的，為了提高生物有機(jī)肥的使用效果，發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，在堆肥階段加入蘇云金芽孢桿菌，不僅利用了蘇云金芽孢桿菌的生物發(fā)酵功能，將生物活性殺蟲劑(包括蘇云金芽孢桿菌本身及其分泌的殺蟲物質(zhì))包含在有機(jī)肥中，作為土壤基肥使用，能夠有效殺滅土壤中鱗翅目類幼蟲，起到提前防御的功能。
[0010]具體的，本發(fā)明涉及以下技術(shù)方案:
[0011]首先，本發(fā)明涉及木質(zhì)纖維素原料進(jìn)行產(chǎn)乙醇發(fā)酵后的酒糟作為堆肥基質(zhì)生產(chǎn)生物有機(jī)肥的應(yīng)用。
[0012]不同類型的酒糟，其成分存在明顯差異，其堆肥獲得的生物有機(jī)肥肥力、肥效緩釋、肥料利用率等存在明顯不同。
[0013]本發(fā)明使用木質(zhì)纖維素原料進(jìn)行產(chǎn)乙醇發(fā)酵后的酒糟，其組分有機(jī)質(zhì)含量達(dá)80%以上，其中70%以上纖維質(zhì)物質(zhì)，以纖維素與木質(zhì)素為主。纖維乙醇酒糟來源于木質(zhì)纖維素原料經(jīng)物理粉碎、高溫高壓處理，后期經(jīng)復(fù)合半纖維素酶、纖維素酶酶解并經(jīng)酵母液態(tài)發(fā)酵處理，纖維素鏈聚合度低，原料分子結(jié)構(gòu)松散，極易被降解成有機(jī)質(zhì)，同時(shí)富含的木質(zhì)素可作為礦質(zhì)元素緩釋肥。主要為纖維素20?50%，半纖維素2?15%，木質(zhì)素30%?60%，少量乙醇，以及豐富的酵母細(xì)胞蛋白、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素(蛋白質(zhì)、氮、磷、鉀等組分均為3?6% )。以此為原料進(jìn)行二次腐熟好氧堆肥，無需添加畜禽糞便，無需除臭，同時(shí)不含畜禽糞便中的蛔蟲卵及糞大腸桿菌，可以有效改善土壤板結(jié)、松散、肥料流失的作用并且肥效的緩釋效果顯著。
[0014]啤酒糟成分主要為粗蛋白、粗脂肪、粗纖維及灰分，其纖維含量不足10%，蛋白含量?20%左右，屬于低纖維高蛋白原料；白酒糟，其主要利用高粱、小麥、玉米、谷物等糧食為主進(jìn)行發(fā)酵酒精，其發(fā)酵后的酒糟纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量極少；葡萄酒糟，主要包括葡萄皮渣、籽渣和梗等。發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)研究，所述啤酒糟、白酒糟、葡萄酒糟用于堆肥時(shí)其進(jìn)一步提高土壤肥力、改善土壤肥力和緩釋效果的能力均明顯不足。
[0015]其次，本發(fā)明還涉及一種生物有機(jī)肥的制備方法，其特征在于，將木質(zhì)纖維素原料進(jìn)行產(chǎn)乙醇發(fā)酵后的酒糟為主要堆肥基質(zhì)，按質(zhì)量份計(jì)的組分:酒糟100份、尿素0.5?2份，麥麩1?2份，加入發(fā)酵菌劑，調(diào)整pH進(jìn)行堆肥4?20天，獲得生物有機(jī)肥。
[0016]具體的，將以木質(zhì)纖維素等原料經(jīng)過發(fā)酵后制備纖維乙醇的醪液，經(jīng)過分離，獲得發(fā)酵殘?jiān)?即酒糟)，主要為纖維素20?50 %，半纖維素2?15 %，木質(zhì)素30 %?60 %，以及蛋白質(zhì)、氮、磷、鉀等組分均為3?6%;對(duì)過濾殘?jiān)M(jìn)行烘干，將水分控制為40?60%之間后粉碎至不成塊，不結(jié)團(tuán)分散狀，按質(zhì)量份計(jì)的組分:酒糟100份、尿素0.5?2份，麥麩1?2份和發(fā)酵菌劑0.1?1份，調(diào)整pH5.0?8.0，進(jìn)行堆肥4?20天。發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，添加適量尿素、麥麩可以適量補(bǔ)充木質(zhì)纖維素發(fā)酵酒糟堆肥的N、P等元素，使得肥效更全面。
[0017]優(yōu)選的，上述酒糟的有機(jī)肥的生產(chǎn)方法，包括如下步驟:
[0018](1)發(fā)酵物料配制:取一定量的酒糟進(jìn)行烘干，粉碎至約< 5cm顆粒，均勻撒上酒糟質(zhì)量0.5?3%的生石灰，將pH調(diào)整至pH5.0?8.0，對(duì)于鹽堿地，優(yōu)選pH5.5?7.0 ;對(duì)于酸性土壤優(yōu)選pH7.5?8.0，充分混勻完成發(fā)酵物料配制。
[0019](2)接菌種:將菌種(活菌數(shù)為10sCFU/mL)按照酒糟質(zhì)量0.2?1 %的比例均勻噴撒在配置好的發(fā)酵物料上，混合均勻。
[0020](3)預(yù)混堆垛:將以上調(diào)節(jié)好并接上菌種