一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法。

背景技术

有机肥料是以畜禽类便、农作物秸秆等动植物残体为原料经无害化处理、腐熟制备成的肥料。中国是一个传统的农业国家，施用有机肥料是农业生产的优良传统。有机肥料生产过程中，作为原料的生物质和发酵腐熟中起重要作用的微生物菌剂是重要的关键因素。

番茄和棉花在新疆地区大量种植，产生了大批的相关生物质，比如番茄皮渣和不符合规格的小番茄等的番茄下脚料，棉花的秸秆等。番茄加工过程中的副产物番茄皮渣大约占果重的3％～5％。棉花的秸秆的产量更是惊人。这些生物质大量堆积，占用空间，甚至产生臭味，污染环境。这些生物质的利用，可以消除污染，变废为宝。目前利用番茄下脚料和棉花秸秆生产有机肥料的报道较少。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，以番茄下脚料和棉花秸秆为主原料，通过微生物菌剂来发酵腐熟得到有机肥料。

本发明在于公开一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1，番茄下脚料粉碎；

S2，棉花秸秆碳化，粉碎；

S3，家畜或家禽的粪便粉碎；

S4，取粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便，混合，控制水分，得到发酵腐熟原料；

S5，准备微生物菌剂；

S6，所述发酵腐熟原料与微生物菌剂混合，堆肥，翻堆，完成腐熟。

在本发明的一些实施方式中，S1步骤中，所述番茄下脚料包括番茄皮渣和小番茄。

在本发明的一些实施方式中，S2步骤中，所述棉花秸秆为除去枝叶及棉桃的棉花茎秆。

在本发明的一些实施方式中，S3步骤中，所述家畜或家禽的粪便为牛粪、羊粪、猪粪和鸡粪中的一种或多种。

在本发明的一些实施方式中，S2步骤中，棉花秸秆的碳化温度为400-550℃，以重量计，45-50％的生物质转化为生物质碳。

在本发明的一些实施方式中，S1步骤、S2步骤和S3步骤中，粉碎所述番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便至2cm以下。

在本发明的一些实施方式中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物的C/N为20-30。

在本发明的一些实施方式中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比为(15-45)：(25-55)：(30-60)。

在本发明的一些实施方式中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物中水分的重量含量为50-65％。

在本发明的一些实施方式中，S5步骤中，所述微生物菌剂为市售的EM微生物菌剂或自制的EM微生物菌剂。

在本发明的一些实施方式中，所述自制的EM微生物菌剂中包括70-80％(重量)的商业EM微生物制剂，和20-30％(重量)的复合菌种，所述复合菌种中包括阿氏枯草芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。所述阿氏枯草芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解木聚糖类芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的数目比例为(1-5)：(1-5)：(1-5)：(1-5)：(1-5)。

在本发明的一些实施方式中，S6步骤中，前20天每3-4天翻堆一次，以后每周翻堆一次；翻堆时添加水保证含水率不低于50％。

在本发明的一些实施方式中，S4步骤中，通过以下方法确定番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例：

S41，番茄下脚料与碳化的棉花秸秆的重量比例i为(e，f)，碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例j为(p，q)；e和p为0.8-1.2，f为2.5-3.5，q为1.5-2.5；

S42，取至少三个不同且跨越中间值的番茄下脚料与碳化的棉花秸秆的重量比例，与碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例

S43，取至少三个不同且跨越中间值的碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例，与番茄下脚料与碳化的棉花秸秆的重量比例

S44，比较得到的全氮含量最高的第一有机肥料和第二有机肥料的全氮，如果全氮含量最高的第一有机肥料的全氮含量高于第二有机肥料，则在番茄下脚料与碳化的棉花秸秆的重量比例范围

S45，重复S44，得到番茄下脚料与碳化的棉花秸秆和碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例。

在本发明的一些实施方式中，S6步骤中，通过以下方法确定所述混合物中的水分含量C：

S61，确定水分含量C的第一候选范围，a＜C＜b，a为30-40％，b为50-70％；

S62，把第一候选范围分为2n+1段，取2n个分点的水分含量，制备有机肥肥料，n为3-5；

S63，比较得到的肥料中的全氮，确定得到的肥料中的全氮含量最高的水分含量C

S64，将

本发明的有益技术效果是：

本发明的微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，充分的利用里番茄下脚料的棉花秸秆的生物质资源，环保、绿色。

本发明的微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法制得的有机肥料，肥效好，可以提高作物的叶绿素含量，促进光合作用，提高了产量。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。除非特别指出，实施例和对比例采用相同的处理方法和步骤。

实施例1

一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1，番茄下脚料粉碎；

S2，棉花秸秆碳化，粉碎；

S3，家畜或家禽的粪便粉碎；

S4，取粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便，混合，控制水分，得到发酵腐熟原料；

S5，制备微生物菌剂；

S6，所述发酵腐熟原料与微生物菌剂混合，堆肥，翻堆，完成腐熟。

其中，S1步骤中，所述番茄下脚料包括番茄皮渣和小番茄；

S2步骤中，所述棉花秸秆为除去枝叶及棉桃的棉花茎秆；

S3步骤中，所述家畜或家禽的粪便为猪粪。

其中，S2步骤中，棉花秸秆的碳化温度为400-550℃，以重量计，45-50％的生物质转化为生物质碳。

其中，S1步骤、S2步骤和S3步骤中，粉碎所述番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便至2cm以下。

S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物的C/N为20-25。粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例为20:30:50。

其中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物中水分的重量含量为50-65％。

其中，S5步骤中，所述微生物菌剂为市售的EM微生物菌剂。按照常规的方法混合和添加。

其中，S6步骤中，按常规方法进行堆肥，前20天每3-4天翻堆一次，以后每周翻堆一次；翻堆时添加水保证含水率不低于50％。30-40天完成腐熟。

实施例2

一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1，番茄下脚料粉碎；

S2，棉花秸秆碳化，粉碎；

S3，家畜或家禽的粪便粉碎；

S4，取粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便，混合，控制水分，得到发酵腐熟原料；

S5，制备微生物菌剂；

S6，所述发酵腐熟原料与微生物菌剂混合，堆肥，翻堆，完成腐熟。

其中，S1步骤中，所述番茄下脚料包括番茄皮渣和小番茄；

S2步骤中，所述棉花秸秆为除去枝叶及棉桃的棉花茎秆；

S3步骤中，所述家畜或家禽的粪便为鸡粪。

其中，S2步骤中，棉花秸秆的碳化温度为400-550℃，以重量计，45-50％的生物质转化为生物质碳。

其中，S1步骤、S2步骤和S3步骤中，粉碎所述番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便至2cm以下。

S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物的C/N为20-25。粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例为25:35:40。

其中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物中水分的重量含量为50-65％。

其中，S5步骤中，所述微生物菌剂为市售的EM微生物菌剂。按照常规的方法混合和添加。

其中，S6步骤中，按常规方法进行堆肥，前20天每3-4天翻堆一次，以后每周翻堆一次；翻堆时添加水保证含水率不低于50％。30-40天完成腐熟。

实施例3

一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1，番茄下脚料粉碎；

S2，棉花秸秆碳化，粉碎；

S3，家畜或家禽的粪便粉碎；

S4，取粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便，混合，控制水分，得到发酵腐熟原料；

S5，制备微生物菌剂；

S6，所述发酵腐熟原料与微生物菌剂混合，堆肥，翻堆，完成腐熟。

其中，S1步骤中，所述番茄下脚料包括番茄皮渣和小番茄；

S2步骤中，所述棉花秸秆为除去枝叶及棉桃的棉花茎秆；

S3步骤中，所述家畜或家禽的粪便为猪粪。

其中，S2步骤中，棉花秸秆的碳化温度为400-550℃，以重量计，45-50％的生物质转化为生物质碳。

其中，S1步骤、S2步骤和S3步骤中，粉碎所述番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便至2cm以下。

S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物的C/N为20-25。粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例为40:20:40。

其中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物中水分的重量含量为50-65％。

其中，S5步骤中，所述微生物菌剂为市售的EM微生物菌剂。按照常规的方法混合和添加。

其中，S6步骤中，按常规方法进行堆肥，前20天每3-4天翻堆一次，以后每周翻堆一次；翻堆时添加水保证含水率不低于50％。30-40天完成腐熟。

实施例4

一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1，番茄下脚料粉碎；

S2，棉花秸秆碳化，粉碎；

S3，家畜或家禽的粪便粉碎；

S4，取粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便，混合，控制水分，得到发酵腐熟原料；

S5，制备微生物菌剂；

S6，所述发酵腐熟原料与微生物菌剂混合，堆肥，翻堆，完成腐熟。

其中，S1步骤中，所述番茄下脚料包括番茄皮渣和小番茄；

S2步骤中，所述棉花秸秆为除去枝叶及棉桃的棉花茎秆；

S3步骤中，所述家畜或家禽的粪便为猪粪。

其中，S2步骤中，棉花秸秆的碳化温度为400-550℃，以重量计，45-50％的生物质转化为生物质碳。

其中，S1步骤、S2步骤和S3步骤中，粉碎所述番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便至2cm以下。

S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物的C/N为20-25。粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例为10:50:40。

其中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物中水分的重量含量为50-65％。

其中，S5步骤中，所述微生物菌剂为市售的EM微生物菌剂。按照常规的方法混合和添加。

其中，S6步骤中，按常规方法进行堆肥，前20天每3-4天翻堆一次，以后每周翻堆一次；翻堆时添加水保证含水率不低于50％。30-40天完成腐熟。

实施例5

一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，与实施例1的区别在于，

在本发明的一些实施方式中，S4步骤中，通过以下方法确定番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例：

S41，番茄下脚料与碳化的棉花秸秆的重量比例i为(e，f)，碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例j为(p，q)；e和p为0.8-1.2，f为2.5-3.5，q为1.5-2.5；

S42，取至少三个不同且跨越中间值的番茄下脚料与碳化的棉花秸秆的重量比例，与碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例

S43，取至少三个不同且跨越中间值的碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例，与番茄下脚料与碳化的棉花秸秆的重量比例

S44，比较得到的全氮含量最高的第一有机肥料和第二有机肥料的全氮，如果全氮含量最高的第一有机肥料的全氮含量高于第二有机肥料，则在番茄下脚料与碳化的棉花秸秆的重量比例范围

S45，重复S44，得到番茄下脚料与碳化的棉花秸秆和碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例。

作为微生物菌剂发酵原料的混合物，番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例影响C/N比，影响水分，是发酵腐熟的关键因素之一。通过本实施例的方法，可以在尽量少的实验次数的情况下，确定适宜的番茄下脚料与碳化的棉花秸秆、碳化的棉花秸秆与家畜或家禽的粪便的重量比例，从而确定三个关键组分的重量百分含量。

实施例6

一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，与实施例1的区别在于，S6步骤中，通过以下方法确定所述混合物中的水分含量C：

S61，确定水分含量C的第一候选范围，a＜C＜b，a为30-40％，b为50-70％；

S62，把第一候选范围分为2n+1段，取2n个分点的水分含量，制备有机肥肥料，n为3-5；

S63，比较得到的肥料中的全氮，确定得到的肥料中的全氮含量最高的水分含量C

S64，将

水分是影响微生物发酵的重要因素之一，堆肥原料中的水分及发酵过程中水分的控制是制备有机肥料的关键步骤。通过本实施例的方法，可以快速的确定堆肥原料中适宜的水分含量。

对比例1

一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1，番茄下脚料粉碎；

S2，棉花秸秆碳化，粉碎；

S3，家畜或家禽的粪便粉碎；

S4，取粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便，混合，控制水分，得到发酵腐熟原料；

S5，制备微生物菌剂；

S6，所述发酵腐熟原料与微生物菌剂混合，堆肥，翻堆，完成腐熟。

其中，S1步骤中，所述番茄下脚料包括番茄皮渣和小番茄；

S2步骤中，所述棉花秸秆为除去枝叶及棉桃的棉花茎秆；

S3步骤中，所述家畜或家禽的粪便为猪粪。

其中，S2步骤中，棉花秸秆的碳化温度为400-550℃，以重量计，45-50％的生物质转化为生物质碳。

其中，S1步骤、S2步骤和S3步骤中，粉碎所述番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便至2cm以下。

S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物的C/N为30。粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例为20:60:20。

其中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、碳化的棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物中水分的重量含量为50-65％。

其中，S5步骤中，所述微生物菌剂为市售的EM微生物菌剂。按照常规的方法混合和添加。

其中，S6步骤中，按常规方法进行堆肥，前20天每3-4天翻堆一次，以后每周翻堆一次；翻堆时添加水保证含水率不低于50％。40-50天完成腐熟。

对比例2

一种微生物菌剂发酵腐熟有机肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1，番茄下脚料粉碎；

S2，棉花秸秆直接粉碎；

S3，家畜或家禽的粪便粉碎；

S4，取粉碎得到的番茄下脚料、棉花秸秆和家畜或家禽的粪便，混合，控制水分，得到发酵腐熟原料；

S5，制备微生物菌剂；

S6，所述发酵腐熟原料与微生物菌剂混合，堆肥，翻堆，完成腐熟。

其中，S1步骤中，所述番茄下脚料包括番茄皮渣和小番茄；

S2步骤中，所述棉花秸秆为除去枝叶及棉桃的棉花茎秆；

S3步骤中，所述家畜或家禽的粪便为猪粪。

其中，S1步骤、S2步骤和S3步骤中，粉碎所述番茄下脚料、棉花秸秆和家畜或家禽的粪便至2cm以下。

S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物的C/N为20-25。粉碎得到的番茄下脚料、棉花秸秆和家畜或家禽的粪便的重量比例为20:30:50。

其中，S4步骤中，粉碎得到的番茄下脚料、棉花秸秆和家畜或家禽的粪便混合，得到混合物，控制所述混合物中水分的重量含量为50-65％。

其中，S5步骤中，所述微生物菌剂为市售的EM微生物菌剂。按照常规的方法混合和添加。

其中，S6步骤中，按常规方法进行堆肥，前20天每3-4天翻堆一次，以后每周翻堆一次；翻堆时添加水保证含水率不低于50％。30-40天完成腐熟。

实验例1有机肥料的评价

利用实施例和对比例1得到的有机肥料进行油菜的种植。种植土壤的pH为5.0，有机质含量40g/kg，全氮0.79g/kg.肥料的施用量按照等同使用的原则进行。用量为0.8t/ha。在油菜播种前3天撒施有机肥，通过耕地混合均匀。

浇水、除草等田间管理方式采用常规的方法。

收获时，油菜称重，测定叶绿素的含量，考察有机肥对产量和生长的影响，结果见表1、表2。

表1油菜的产量

表2油菜的叶绿素含量

以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。