本發明涉及生物肥料技術領域，具體而言，涉及一種生物有機肥及其制備方法。
背景技術：
隨著社會的進步和人們生活水平的不斷提高，人們對自身的身體健康越來越注重，對于食物的要求也不斷的提高，越來越關注和在意食物的營養成分和其含有的有機化學成分或農藥的用量。在農業種植業中，普通的氮、磷、鉀化肥由化學成分合成，其在使用后會在土壤中產生大量化學成分，容易導致土壤基質逐年下降，土壤板結，土壤保水保肥性能降低。此外，長時間的使用，會破壞土壤的成分，造成土壤貧瘠，作物減產。進而，如何合理施肥，保護土壤，保護生態環境，多途徑研究和開發使用有機肥料，生產符合國家綠色食品標準的優質農產品或綠色有機農產品，成為目前研究的熱點。
有機肥料是指含有有機物質，既能提供農作物多種無機養分和有機養分，又能改良土壤的一類肥料，其能夠改善農用地的土壤肥力及質量，對于減少環境污染、保護環境、綜合利用自然界有機質以及保障食品安全等方面具有重要的現實意義。目前我國使用的有機肥主要是利用禽畜糞便堆積發酵而成。然而，目前使用的有機肥還存在的一些缺點，例如，糞便未能充分發酵有機物質和養分不高；有機肥成分單一，不能滿足作物的需求；容易造成二次污染，浪費了大量的優質有機質。
因此研發一種能夠有效減少環境污染、變廢為寶、營養均衡的生物有機肥，具有重要的意義。
有鑒于此，特提出本發明。
技術實現要素：
本發明的第一目的在于提供一種生物有機肥，具有能夠改善土壤土質，提高資源利用率，環保無污染，并為農作物提供豐富均衡的營養，進而有效提高農作物的產量和質量的優點。
本發明的第二目的在于提供一種生物有機肥的制備方法，操作簡單，環境友好，通過該方法能夠成功制備清潔、肥效好、營養全面均衡的生物有機肥。
為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：
根據本發明的一個方面，本發明提供一種生物有機肥，所述生物有機肥主要由以下重量份的原料制得：
動物糞便50～80份、農作物秸稈40～60份、麥麩10～25份、花生麩5～20份、米糠10～30份、沼渣10～25份、草木灰15～30份、紅糖2～10份、微生物營養液1～5份和發酵劑1～10份。
作為進一步優選技術方案，所述生物有機肥主要由以下重量份的原料制得：
動物糞便60～70份、農作物秸稈45～55份、麥麩12～18份、花生麩10～15份、米糠15～25份、沼渣14～22份、草木灰18～25份、紅糖3～6份、微生物營養液2～4份和發酵劑2～6份。
作為進一步優選技術方案，所述生物有機肥還包括甲殼素3～10重量份、殼聚糖2～8重量份、海藻素1～6重量份和硫酸鎂0.5～5重量份。
作為進一步優選技術方案，所述生物有機肥還包括豆粕10～25重量份、花生粕8～20重量份和豆渣5～15重量份。
作為進一步優選技術方案，所述微生物營養液包括如下重量百分比的組分：尿素8％～15％、氨基酸0.5％～1.5％、硼砂2％～4％、菌種0.5％～3％、過磷酸鈣3％～10％，余量為水。
作為進一步優選技術方案，所述發酵劑包括如下重量百分比的組分：雙歧桿菌1％～4％、乳酸菌1.5％～3％、巨大芽孢桿菌3％～5％、酵母菌5％～8％、光合菌1％～2.5％、谷氨酰胺1.5％～2.5％、低聚半乳糖1％～2％、木寡糖2.5％～4.5％、牛磺酸1％～2％、丁酸1.5％～3％、腐植酸3.5％～5％，余量為水。
作為進一步優選技術方案，所述動物糞便采用雞糞、鴨糞、牛糞、羊糞和豬糞中的一種或多種的組合。
作為進一步優選技術方案，所述農作物秸稈采用玉米秸稈、小麥秸稈和水稻秸稈中的一種或多種的組合。
根據本發明的另一個方面，本發明還提供一種以上所述的生物有機肥的制備方法，包括以下步驟：
按配方比將動物糞便和農作物秸稈進行粉碎，再按配方比例加入麥麩、花生麩、米糠、沼渣、草木灰、紅糖和微生物營養液進行混合，攪拌均勻，得到混合物；
將所述混合物加入至發酵池中，向發酵池中加入發酵劑進行發酵；
發酵結束后，進行干燥、制粒工序，制得所述生物有機肥。
作為進一步優選技術方案，所述的發酵溫度為40～60℃；所述的發酵時間為20～30天。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：
1、本發明提供的生物有機肥包括動物糞便、農作物秸稈、麥麩、花生麩和沼渣等十余種原料，既提高了廢物資源的利用率，解決了環境污染問題，變廢為寶，營養均衡，又通過微生物營養液和發酵劑的添加補充土壤中的有益微生物，恢復土壤中的微生物區系和生態環境，改善土壤結構；而且還提高了肥料的利用率、有效性和長效性，原料來源廣泛、干凈、易得，成本較低，符合環保需求。
本發明通過微生物發酵和有機質的物化性質進行創造性的分析，并經過反復多次科學試驗得出最佳配比，發揮各原料的協同作用，協調配合，成功獲得肥效好、穩定性高，營養均衡的生物有機肥。
2、本發明提供的生物有機肥的制備方法，操作簡單，條件溫和，易于實施，環保無污染，成本低；通過該方法制備的生物有機肥能夠能夠提高作物產量，改善農產品品質，減少和消除農產品中的農藥殘留，經濟效益好，應用價值高，適宜于在肥料領域大規模應用。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發明，而不應視為限制本發明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
第一方面，本實施方式提供一種生物有機肥，所述生物有機肥主要由以下重量份的原料制得：
動物糞便50～80份、農作物秸稈40～60份、麥麩10～25份、花生麩5～20份、米糠10～30份、沼渣10～25份、草木灰15～30份、紅糖2～10份、微生物營養液1～5份和發酵劑1～10份。
本實施方式提供的生物有機肥以動物糞便為主要原料，解決動物糞便帶來的一系列問題，尤其是環境問題；并添加了農作物秸稈和沼渣，避免焚燒過程中產生的大氣污染，變廢為寶，節能減排；同時還添加了麥麩、花生麩和米糠等，既可以有效的利用廢物資源，又可以為作物提供均衡的養分；又通過微生物營養液和發酵劑的添加補充土壤中的有益微生物，恢復土壤中的微生物區系和生態環境，改善土壤結構。該生物有機肥的原料來源廣泛、易得，既提高了資源的利用率，又均衡了營養，增強了肥效。
按重量份數計，動物糞便典型但非限制性的含量為50份、55份、58份、60份、62份、65份、68份、70份72份、75份、78份或80份。
農作物秸稈是一種潛在的非競爭資源，具有數量大、分布廣和種類多等特點。然而農作物秸稈長期沒有得到合理的開發和利用，少量秸稈直接還田或腐熟還田，然而大量的秸稈在田間焚燒會產生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等，造成環境污染。秸稈中會含有鉀、鈣、鎂、硫、磷等微量元素，有利于作物的生長，因而將農作物秸稈用作有機肥料中具有較好的經濟效益，而且能減少環境污染。本發明中，按重量份數計，農作物秸稈典型但非限制性的含量為40份、45份、48份、50份、52份、55份、58份或60份。
麥麩為小麥磨取面粉后篩下的種皮，是加工成面粉后的副產品，其含有豐富的膳食纖維以及維生素b類，營養價值高。本發明中，按重量份數計，麥麩典型但非限制性的含量為10份、12份、15份、18份、20份、22份或25份。
花生麩是花生仁榨油后的附產物通過加工而成的優質有機肥料，花生麩的碳氮比小，施入土壤后分解速度快，肥效迅速。花生麩富含磷、鉀兩種大量元素，可在果樹上作為肥料施用。本發明中，按重量份數計，花生麩秸稈典型但非限制性的含量為5份、8份、10份、12份、15份、18份或20份。
米糠由種皮和胚加工制成的，是稻谷加工的主要副產品。米糠中含有蛋白質、脂肪、糖，并含有高量纖維素、植物醇、膳食纖維、氨基酸、礦物質等；對米糠的合理利用會產生不可估量的經濟效益。本發明中，按重量份數計，米糠典型但非限制性的含量為10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份或30份。
沼渣含有豐富的氮、磷、鉀和大量的元素外，還有雖作物生長起著重要作用的硼、銅、鐵、錳、鋅等微量元素。此外，沼渣中含有有機質、腐殖質、多種氨基酸、酶類和有益微生物，能夠起到很好的土壤改良作用。本發明中，按重量份數計，沼渣典型但非限制性的含量為10份、12份、15份、18份、20份、22份或25份。
草木灰是柴草燃燒后殘留的灰燼物質，屬堿性，主要成分是碳酸鉀。草木灰的處理或使用不當，不僅會造成肥料的浪費，還會造成環境污染。本發明中，按重量份數計，草木灰典型但非限制性的含量為15份、18份、20份、22份、25份、28份或30份。
紅糖除了具備糖的功能外，還含有維生素和微量元素，如鐵、鋅、錳、鉻等。紅糖還含有多種維他命和抗氧化物質，以及氨基酸和纖維素等物質，紅糖具有較高的營養價值。本發明中，按重量份數計，紅糖典型但非限制性的含量為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
微生物營養液能夠為微生物提高全面的營養，沒有副作用，對環境污染，而且為肥料提供更多的營養成分。本發明中，按重量份數計，微生物營養液典型但非限制性的含量為1份、2份、3份、4份或5份。
本發明中，按重量份數計，發酵劑典型但非限制性的含量為1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
生物發酵會受到諸多因素影響，不同配方的原料進行發酵所得到的技術效果顯著不同，有機肥的物化性質和肥效也顯著不同，若有機物的選擇配伍不合理，并不能為多種有益微生物提供相互利用和相互共生的良好環境。因此，只有在合理的配方和配比并結合簡單易行且有效的制備方法下，才能最終獲得綠色環保、效果好、肥效高的生物有機肥。而本實施方式提供的生物有機肥以動物糞便、農作物秸稈、麥麩、花生麩和沼渣等為原料，經過反復多次科學試驗得出最佳配比，發揮各原料的協同作用，使得生物有機肥的肥效好，清潔，營養均衡，資源利用率高，變廢為寶，經濟效益好。
本發明提供的生物有機肥可以應用在多種農林作物上，例如蔬菜、水稻、果樹和觀賞樹等等，營養豐富全面，適用范圍較廣。
在一種可選的實施方式中，所述生物有機肥主要由以下重量份的原料制得：
動物糞便60～70份、農作物秸稈45～55份、麥麩12～18份、花生麩10～15份、米糠15～25份、沼渣14～22份、草木灰18～25份、紅糖3～6份、微生物營養液2～4份和發酵劑2～6份。
通過對各原料用量比例的進一步調整和優化，從而進一步優化了生物有機肥的效果，進一步增強生物有機肥的使用效果，肥效高，穩定性好。
在一種可選的實施方式中，所述生物有機肥還包括甲殼素3～10重量份、殼聚糖2～8重量份、海藻素1～6重量份和硫酸鎂0.5～5重量份。
為進一步豐富肥料的成分，增加肥料的礦物質等的含量，還可加入甲殼素、殼聚糖、海藻素和硫酸鎂。其中，甲殼素和殼聚糖為自然界中提取的抗蟲害劑，可以避免農作物遭受病蟲害，還可以為肥料提供充分的氨基酸，且天然環保。海藻素含有多種植物生長調節素和礦質元素、螯合金屬離子以及海洋生物活性物質，可促使植物細胞快速分裂、植物快長、增強新陳代謝、提高抗逆性；另外，海藻素還能改善土壤結構，增強藥效、肥效。
本發明中，按重量份數計，甲殼素典型但非限制性的含量為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份；殼聚糖典型但非限制性的含量為2份、3份、4份、5份、6份、7份或8份；海藻素典型但非限制性的含量為1份、2份、3份、4份、5份或6份；硫酸鎂典型但非限制性的含量為0.5份、1份、2份、3份、4份或5份。
在一種可選的實施方式中，所述生物有機肥還包括豆粕10～25重量份、花生粕8～20重量份和豆渣5～15重量份。
為進一步豐富肥料的成分，促進作物的生產，增強抗病能力，以及提高資源的利用率，還可加入豆粕、花生粕和豆渣。本發明中，按重量份數計，豆粕典型但非限制性的含量為10份、12份、15份、18份、20份、22份或25份；花生粕典型但非限制性的含量為8份、10份、12份、15份、18份或20份；豆渣典型但非限制性的含量為5份、6份、8份、10份、12份或15份。
在一種可選的實施方式中，所述微生物營養液包括如下重量百分比的組分：尿素8％～15％、氨基酸0.5％～1.5％、硼砂2％～4％、菌種0.5％～3％、過磷酸鈣3％～10％，余量為水。
本領域技術人員可根據現有技術選擇微生物營養液中各原料的來源，本發明不做具體限定。通過該微生物營養液的添加，可以進一步增加肥料的營養成分，并且與有機肥中其他原料配合，為微生物提供全面的營養，無副作用，對環境無污染。
可選地，所述微生物營養液包括如下重量百分比的組分：尿素8％、氨基酸1％、硼砂3％、菌種2％、過磷酸鈣5％和水81％。
在一種可選的實施方式中，所述發酵劑包括如下重量百分比的組分：雙歧桿菌1％～4％、乳酸菌1.5％～3％、巨大芽孢桿菌3％～5％、酵母菌5％～8％、光合菌1％～2.5％、谷氨酰胺1.5％～2.5％、低聚半乳糖1％～2％、木寡糖2.5％～4.5％、牛磺酸1％～2％、丁酸1.5％～3％、腐植酸3.5％～5％，余量為水。
本實施方式提供的發酵劑為畜禽類高效發酵劑，可以按照現有的通用的畜禽類發酵劑的制備方法制備得到。該發酵劑可快速腐熟各類動物糞便，釋放肥料中的熱量。發酵后的有機肥能夠增殖土壤中微生物菌群，活化土壤，為土壤提高豐富營養，消除化肥農藥引起的土壤板結和地力退化，改善土壤理性，有利于作物生長，使耕地進入良性的自然生態循環。
本領域技術人員可根據現有技術選擇發酵劑中各原料的來源，本發明不做具體限定。可選地，所述發酵劑包括如下重量百分比的組分：雙歧桿菌2％、乳酸菌2.5％、巨大芽孢桿菌4％、酵母菌6％、光合菌1.5％、谷氨酰胺2％、低聚半乳糖1.5％、木寡糖3.5％、牛磺酸1％、丁酸2％、腐植酸4％和水70％。
在一種可選的實施方式中，所述動物糞便采用雞糞、鴨糞、牛糞、羊糞和豬糞中的一種或多種的組合。
在一種可選的實施方式中，所述農作物秸稈采用玉米秸稈、小麥秸稈和水稻秸稈中的一種或多種的組合。
第二方面，本實施方式提供一種以上所述的生物有機肥的制備方法，包括以下步驟：
按配方比將動物糞便和農作物秸稈進行粉碎，再按配方比例加入麥麩、花生麩、米糠、沼渣、草木灰、紅糖和微生物營養液進行混合，攪拌均勻，得到混合物；
將所述混合物加入至發酵池中，向發酵池中加入發酵劑進行發酵；
發酵結束后，進行干燥、制粒工序，制得所述生物有機肥。
本發明提供的生物有機肥的制備方法，操作簡單，條件溫和，易于實施，環保無污染，成本低；通過該方法制備的生物有機肥能夠能夠提高作物產量，改善農產品品質，減少和消除農產品中的農藥殘留，經濟效益好，應用價值高，適宜于在肥料領域大規模應用。
在一種可選的實施方式中，所述的發酵溫度為40～60℃；所述的發酵時間為20～30天。
可選地，所述的發酵溫度為40℃、45℃、50℃、55℃或60℃；發酵時間為20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天或30天。
下面結合具體實施例和對比例，對本發明作進一步說明。
實施例1
一種生物有機肥，主要由以下重量份的組分制得：
動物糞便50份、農作物秸稈40份、麥麩10份、花生麩5份、米糠10份、沼渣10份、草木灰15份、紅糖2份、微生物營養液1份和發酵劑1份。
其中，動物糞便為雞糞；農作物秸稈為玉米秸稈。
微生物營養液包括如下重量百分比的組分：尿素8％、氨基酸1％、硼砂3％、菌種2％、過磷酸鈣5％和水81％。
發酵劑包括如下重量百分比的組分：雙歧桿菌2％、乳酸菌2.5％、巨大芽孢桿菌4％、酵母菌6％、光合菌1.5％、谷氨酰胺2％、低聚半乳糖1.5％、木寡糖3.5％、牛磺酸1％、丁酸2％、腐植酸4％和水70％。
實施例2
一種生物有機肥，主要由以下重量份的組分制得：
動物糞便60份、農作物秸稈45份、麥麩12份、花生麩10份、米糠15份、沼渣14份、草木灰18份、紅糖3份、微生物營養液2份和發酵劑3份。
其中，動物糞便、農作物秸稈、微生物營養液和發酵劑與實施例相同。
實施例3
一種生物有機肥，主要由以下重量份的組分制得：
動物糞便80份、農作物秸稈60份、麥麩25份、花生麩20份、米糠30份、沼渣25份、草木灰30份、紅糖10份、微生物營養液5份和發酵劑10份。
其中，動物糞便、農作物秸稈、微生物營養液和發酵劑與實施例相同。
實施例4
一種生物有機肥，主要由以下重量份的組分制得：
動物糞便70份、農作物秸稈50份、麥麩15份、花生麩12份、米糠18份、沼渣15份、草木灰20份、紅糖5份、微生物營養液3份和發酵劑4份。
其中，動物糞便為豬糞；農作物秸稈為玉米秸稈、小麥秸稈和水稻秸稈的混合物。
微生物營養液包括如下重量百分比的組分：尿素10％、氨基酸1.5％、硼砂2.5％、菌種3％、過磷酸鈣6％和水77％。
發酵劑包括如下重量百分比的組分：雙歧桿菌3％、乳酸菌2％、巨大芽孢桿菌5％、酵母菌7％、光合菌2％、谷氨酰胺2％、低聚半乳糖1％、木寡糖3％、牛磺酸2％、丁酸3％、腐植酸5％和水65％。
實施例5
一種生物有機肥，主要由以下重量份的組分制得：
動物糞便50份、農作物秸稈40份、麥麩10份、花生麩5份、米糠10份、沼渣10份、草木灰15份、紅糖2份、微生物營養液2份、發酵劑4份、甲殼素3份、殼聚糖2份、海藻素1份和硫酸鎂1份。
其中，動物糞便、農作物秸稈、微生物營養液和發酵劑與實施例相同。與實施例1不同的是，本實施例中，增加了甲殼素、殼聚糖、海藻素和硫酸鎂。
實施例6
一種生物有機肥，主要由以下重量份的組分制得：
動物糞便50份、農作物秸稈40份、麥麩10份、花生麩5份、米糠10份、沼渣10份、草木灰15份、紅糖2份、微生物營養液2份、發酵劑4份、豆粕10份、花生粕8份和豆渣5份。
其中，動物糞便、農作物秸稈、微生物營養液和發酵劑與實施例相同。與實施例1不同的是，本實施例中，增加了豆粕、花生粕和豆渣。
實施例7
一種生物有機肥，主要由以下重量份的組分制得：
動物糞便50份、農作物秸稈40份、麥麩10份、花生麩5份、米糠10份、沼渣10份、草木灰15份、紅糖2份、微生物營養液2份、發酵劑4份、甲殼素3份、殼聚糖2份、海藻素1份、硫酸鎂1份、豆粕10份、花生粕8份和豆渣5份。
其中，動物糞便、農作物秸稈、微生物營養液和發酵劑與實施例相同。與實施例1不同的是，本實施例中，增加了甲殼素、殼聚糖、海藻素、硫酸鎂、豆粕、花生粕和豆渣。
實施例8
實施例1所述的生物有機肥的制備方法，包括以下步驟：
按配方比將動物糞便和農作物秸稈進行粉碎，再按配方比例加入麥麩、花生麩、米糠、沼渣、草木灰、紅糖和微生物營養液進行混合，攪拌均勻，得到混合物；
將所述混合物加入至發酵池中，向發酵池中加入發酵劑進行發酵，發酵溫度為40℃，發酵時間為25天；
發酵結束后，進行干燥、制粒工序，制得所述生物有機肥。
實施例9－14
采用與實施例8相同的方法制備得到實施例2-7所述的生物有機肥。
實施例15
與實施例8不同的是，發酵溫度為60℃，發酵時間為20天，其余均與實施例8相同。
對比例1
一種生物有機肥，主要由以下重量份的組分制得：
動物糞便40份、農作物秸稈20份、麥麩8份、花生麩2份、米糠3份、沼渣4份、草木灰12份、紅糖1份、微生物營養液0.5份和發酵劑0.8份。
其中，動物糞便、農作物秸稈、微生物營養液和發酵劑與實施例1相同。
制備方法與實施例8相同。
對比例2
一種生物有機肥，與實施例1不同的是，省略掉紅糖和微生物營養液，其余均與實施例1相同。
制備方法與實施例8相同。
對比例3
市售的生物有機肥。
對比例4
不施肥。
對上述實施例和對比例提供的生物有機肥進行田間實驗，實驗地土質為沙土壤，肥力中等，種植物為菜心。采用隨機區組設計，共12個小區，每個小區20平方米，試驗組為實施例8-15以及對比例1-3在播種或移栽期作為基肥施用，對比例4未未施加任何肥料。各組的施肥量與其他田間管理均相同。分析并統計各組的土壤微生物含量、產量(按折畝產統計)和病蟲害率，試驗結果如表1所示。
表1實施例8-15和對比例1-4的試驗結果
由表1可知，實施例8-15的土壤微生物含量較對比例4增加了2500萬個-3900萬個，對比例1-3僅僅增加了500萬個-2000萬個。實施例8-15的畝產量較對比例4增加了458kg-506.5kg，而對比例1-3僅僅增加了230.5kg-380.1kg。實施例8-15的病蟲害率較對比例4降低了21％-35％，而對比例1-3僅僅降低了8％-15％。
由此說明，本發明提供的生物有機肥能夠降低病蟲害率，提高土壤中的微生物含量，恢復土壤中的微生物區系和生態環境，改善土壤結構，進而提高作物的產量，改善農產品品質，減少和消除農產品中的農藥殘留，具有良好經濟效益，應用價值高。
然而，改變生物有機肥中各原料的配比，使得原料的配比不在本發明保護的范圍內，或者刪除其中的一種或幾種組分，或者采用現有的市售的生物有機肥，其效果均要略差于本發明提供的生物有機肥。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本發明，然而應意識到，在不背離本發明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權利要求中包括屬于本發明范圍內的所有這些變化和修改。