[发明专利]一种以固体发酵技术制备的生物菌肥及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种肥料，特别涉及一种以固体发酵技术制备的生物菌肥及其应用。

背景技术

传统生物菌肥多采用液体菌液或固体菌粉与有机物料简单混合的方式制备而成，其生产多采用液体深层发酵，再经喷雾干燥进行生产，这种生产方式对设备要求高，并且设备昂贵，操作参数复杂，不适合大规模应用，且液体发酵不能利用有机废弃物，生产受到一定的局限。

每年，我国有大量的农业有机废弃物被浪费，造成极大的环境压力，将有机废弃物进行无害化处理和资源化利用成为必然的发展趋势。在我国，利用有机废弃物进行生物肥料的研究尚处于起步阶段，利用现代生物技术进行有机原料与有益菌种结合的技术也不完善，开发、产销生物菌肥的企业生产规模往往不大。

经检索发现，授权公告号为CN101585722B的专利文件公开了利用胶冻样芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌制备复合生物菌肥的方法，先培养生长二级胶冻样芽孢杆菌和二级巨大芽孢杆菌种子，然后将固体培养基搅拌均匀后置于灭菌后的固体发酵池中，将两种二级菌种子接种到固体发酵池中，加水到固体发酵池内使发酵物料的湿度保持在50％，然后密封并控制发酵池内温度，发酵培养48-54小时制得成品。但是利用该方法得到的产品有效活菌数低，菌种存活率低，使用后竞争能力、定殖能力差等，这些均限制了生物肥料的大面积应用与推广。

发明内容

为了克服上述的缺陷，本发明提供了一种以固体发酵技术制备的生物菌肥及其应用。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种以固体发酵技术制备的生物菌肥，由发酵原料和菌种活化液通过固体发酵技术制备而成；所述菌种活化液的有效活菌数为4-30亿/mL，菌种活化液的加入量与发酵原料的体积质量比为1-5L/100 kg；所述发酵原料按质量份，包括以下组分：30-50份的葡萄皮；30-50份的蘑菇渣；10-20份的糠醛渣；3-6份的草木灰；0.2-0.8份的无机盐。

本发明中虽然葡萄皮、蘑菇渣、糠醛渣的有机质含量均较高，但将单一的葡萄皮、蘑菇渣或糠醛渣进行固体发酵时有效活菌数仅能达到20亿/g，本发明的技术方案将葡萄皮、蘑菇渣、糠醛渣三种农业有机废弃物按照一定比较进行混合后，三者产生协同效应，用草木灰将混合物的pH值调节至菌种发酵的适宜范围(pH＝6.0-7.5)，进行固体发酵后其有效活菌数大大增加，能达到大于100亿/g。这种生物菌肥能有效改善土壤微生态环境，提高作物抗逆能力，有效改善作物品质，减少对水、土、气的污染，真正实现生态农业。

为了得到更好的发酵效果，对上述方案进行了优化，一种以固体发酵技术制备的生物菌肥，所述菌种活化液的有效活菌数为5-10亿/mL，菌种活化液的加入量与发酵原料的体积质量比为2-4L/100kg；所述发酵原料按质量份，包括以下组分：40-45份的葡萄皮；40-45份的蘑菇渣；10-15份的糠醛渣；4-5份的草木灰；0.4-0.5份的无机盐。

具体的，所述制备菌种活化液的菌种选自枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌中的一种。

优选的，所述制备菌种活化液的菌种选自枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌中的一种。

虽然本发明选用的菌种在农业上被较为广泛的应用，但在固体发酵技术中并没有应用，一般都是通过液体发酵来实现，液体发酵后会用载体将菌体吸附制备成菌粉，一般菌肥企业都是直接购买菌粉与有机原料简单混合后制备成生物菌肥，这种菌肥制备简单，技术含量低。

其中，本发明中的无机盐的作用是提供细菌生长的无机盐条件。因为硫酸铵和硫酸镁与其他无机盐相比价格便宜，优选的，本发明所述无机盐选取硫酸铵、硫酸镁中的一种或两种。硫酸铵和硫酸镁大约均为500元/吨，其他如磷酸二氢钾为7000元/吨，硫酸锰为4000元/吨，大大超过本发明选用的两种无机盐的价格。

本发明中葡萄皮、蘑菇渣、糠醛渣的有机质含量较高，可以满足细菌生长所需的碳氮等需求。优选的，所述葡萄皮含有有机质70-80％、水分15-25％；蘑菇渣含有有机质45-50％、水分35-45％；糠醛渣含有有机质40-45％、水分40-45％。

本发明的另一技术方案，一种以固体发酵技术制备的生物菌肥的发酵方法，包括以下步骤：

(1)活化菌种，得菌种活化液；

(2)将发酵原料的各组分混合得混合物，在混合物中加水，使混合物的湿度为40-50％，然后进行灭菌处理；

(3)将菌种活化液添加到步骤(2)所得产物中，搅拌均匀后平铺于灭菌后的固体发酵设备中，物料平铺厚度为30-40cm；