一種提高土壤微生態種群數量的鈣多肽促進劑的制備方法與應用
【技術領域】
[0002] 本發明屬于蛋白廢棄物的處理及資源化利用技術領域，具體涉及利用蛋白廢棄物 制備速效、無氮流失的有機肥及其對土壤微生態調控，更具體地說，本發明涉及一種提高土 壤微生態種群數量的鈣多肽促進劑的制備方法與應用。
【背景技術】
[0003] 隨著現代農業的發展，國家對肥料的需求量也越來越大。如何獲得優質肥料是我 國農業亟待解決的問題。市面上出售的肥料，根據肥料的不同性質與特點，可分為三大類， 一是化肥，又稱無機肥料，是用化學或物理方法生產的肥料，如硫酸銨、碳酸氫銨、尿素、硫 酸鉀、過磷酸鈣和磷礦粉等，它們能為植物直接供給某些營養元素，提高植物產量；二是有 機肥料，又稱農家肥料，它含有豐富的有機質和植物所需的各種營養元素，經過轉化，能供 給植物多種營養，具有改良土壤、加強土壤微生物活性的作用，如人畜糞尿、綠肥、堆慪肥、 餅肥等，是一種完全肥料；三是生物肥料，又稱菌肥或菌劑，是由一種或數種有益微生物、培 養基質和添加物配制而成的生物性肥料，如根瘤菌劑以及各種生物制劑等，是一種間接性 肥料。
[0004] 這三種肥料擁有各自的優缺點，以尿素為代表的某些化肥雖然直接被植物利用， 短時間內提高作物產量，且成本低廉，含氮量高，卻很容易流失，造成肥料利用率低。且尿素 施入土壤經水解變成碳酸銨或碳酸氫銨后，會進一步分解放出氨氣，氨氣釋放過多，會造成 燒苗，甚至傷害種子和根系。長時間施用尿素會破壞土壤的團粒結構，改變土壤物理化學 性質，影響土壤微生物的正常活動，導致土壤肥力下降。復合肥雖含有多種營養成分，但其 各種營養成分的比例固定，通常使用一種肥料難以滿足多種植物或同一植物不同生長期的 需求，并且長期使用容易損害土壤的結構，對微生物的生長產生不利影響。有機肥營養成分 全面，肥效持久，且能一定程度上提高土壤微生物數量，改善土壤質地。但是也有缺點，例如 農家肥成分復雜、含有很多的病原微生物，需要堆肥等一系列處理過程，并且肥效遲緩，需 要提前半個月甚至更長時間施到土里才能發揮很好的作用。生物菌肥的肥效與活菌數量、 溫度、水分、pH等密切相關，因此對環境條件要求茍刻，且費用昂貴，推廣不易。
【發明內容】
[0005] 鑒于無機肥料易破壞土壤結構、有機肥肥效慢以及有機、無機肥都存在易流失、易 揮發等缺點，本發明提出了利用含蛋白廢棄物(菜籽餅，棉籽餅，食品工廠污泥或重金屬含 量較低的城市生活污水處理污泥）經過生化轉化為肥效速度與尿素相當的鈣多肽有機肥， 同時通過快速提高土壤微生態種群數量而將有效養分轉化為微生物細胞結構成分，從而實 現無肥料流失，相當于生物緩釋肥的作用，具體而言，涉及提供一種提高土壤微生態種群數 量的鈣多肽促進劑的制備方法與應用。
[0006] 為了實現本發明的上述第一個目的，本發明人通過大量試驗研究并不斷探索，最 終獲得了如下技術方案： 一種提高土壤微生態種群數量的鈣多肽促進劑的制備方法，所述方法是將含蛋白原 料加入高溫反應釜中，并向反應釜中添加一定量的氧化鈣或生石灰和適量的水后，加熱至 121~170°C，保溫0. 5~6. 5h，冷卻至常溫后，得到所述的鈣多肽促進劑，其中，所述含蛋白 原料為食品工廠污泥、城市生活污泥或植物餅柏，所述添加的氧化鈣或生石灰的重量占脫 水干污泥或植物餅柏重量的10~35%。
[0007] 進一步地，上述技術方案中所述含蛋白原料為植物餅柏，加熱溫度為121~ 130。。。
[0008] 進一步地，上述技術方案中所述含蛋白原料為食品工廠污泥或城市生活污泥，加 熱溫度為150~165°C。
[0009] 進一步地，上述技術方案中所述加熱采用向反應釜中通入水蒸汽直接加熱的方 式，所述水蒸汽的壓力為〇· 6~0· 9Mpa。
[0010] 進一步地，上述技術方案中所述添加的水的重量為所述含蛋白原料重量的 100% ~400%。
[0011] 更進一步地，上述技術方案中所述添加的氧化鈣或生石灰的重量優選為所述植物 餅柏重量的20%。
[0012] 更進一步地，上述技術方案中所述添加的氧化鈣或生石灰的重量優選為脫水干污 泥重量的32%。
[0013] 進一步，上述技術方案中所述植物餅柏為菜籽餅、棉籽餅、酒糟中的任一種或多 種。
[0014] 進一步地，上述技術方案中所述的植物餅柏原料中蛋白質含量為38~45%，植物 餅柏原料粉碎程度為1~2mm。
[0015] 進一步地，上述技術方案中所述食品工廠污泥的含水量為75~85%，優選為80%， 其中脫水干污泥蛋白質含量優選為55%。
[0016] 上述技術方案中所述城市生活污泥的重金屬含量與食品工廠污泥重金屬含量相 當。
[0017] 本發明的另一目的在于提供一種上述制得鈣多肽促進劑的應用。
[0018] -種用于提高土壤微生態種群數量的有機肥，所述有機肥是利用本發明上述方法 制備得到的鈣多肽促進劑。
[0019] 本發明所制備鈣多肽促進劑按照每平方米為：鈣多肽促進劑200ml(含鈣多肽 20~25%)和水400ml(雨天可不加水)直接混合施加到未種植植物的土壤中，5天后可直接 播種或移栽小苗，此時大量微生物已生長，土壤微生態種群數量顯著提高，可生產優質農作 物；如果是已種植有作物，可直接將混合后的鈣多肽(根據作物不同適當減量）促進劑作為 追肥澆到土里，即可達到提高土壤微生態種群數量、促進農作物生長的雙重效果。基于此， 本發明提供一種提高土壤微生態種群數量的鈣多肽促進劑的應用方案。
[0020] 與現有技術相比，本發明所制備的鈣多肽，能夠迅速的促進土壤微生物的生長，提 高土壤微生態種群數量，并能為農作物生長提供豐富而全面的營養，并且效果持久，制備簡 單，既可以做基肥也可以做追肥。具體說明如下： (1) 鈣多肽與傳統有機肥相比，大的蛋白質分子相對較少，肽類、氨基酸等中小分子含 量高，因此進入土壤以后可以快速被微生物吸收，促進微生物的生長，以達到提高土壤微生 態種群數量的目的； (2) 鈣多肽能快速促進微生物生長，經過兩年的監測，土壤中微生物種群結構遠遠高于 所有肥料(包括細菌、放線菌、真菌)，大量的微生物可以產生多種酶類，加快土壤的氮元素 及其它元素的轉化，使這些元素能夠被農作物利用； (3) 鈣多肽能促進植物快速生長，當施加到土壤中只需5~7天植物可變綠(烏綠、尿素 為深綠)，其速度與尿素等同； (4) 鈣多肽是完全可溶于水的活性物質，施加到土壤中，其氮含量穩定，無流失和迀移， 因為鈣多肽所含氮很快被微生物吸收轉化，起到生物固氮作用； (5) 鈣多肽可生產高品質的經濟作物，前期研究表明，所種植物其葉綠素比所有肥料所 種植植物均高，生物量大，并且植物所含的可溶性淀粉等營養成分是所有肥料中最高的。
【具體實施方式】
[0021] 下面通過具體的實施例對本發明的技術方案做進一步詳細地說明。
[0022] 實施例1 本實施例以菜籽餅為原料制備本發明的可提高土壤微生態種群數量的鈣多肽促進劑。
[0023] 在10m3的配料桶中加入已粉碎的菜籽餅2800kg，用5600kg水溶化560kg的生石 灰，制備出石灰乳溶液，將此石灰溶液輸入添加有菜籽餅的配料桶中，攪拌均勻，用栗輸入 10m3的反應釜中，通入0. 6~0. 9Mpa蒸汽加熱至125°C，保溫2h，燒杯取樣觀測，溶液顏色 為深咖啡色且固形物與液體部分已分層，即表明反應完畢，冷卻至常溫，pH試紙測定其pH 值為10. 5,此固液混合物即為所述鈣多肽促進劑。
[0024] 實施例2 本實施例以食品工廠污泥為原料制備本發明的可提高土壤微生態種群數量的鈣多肽 促進劑。
[0025] 在5m3的配料桶中加入食品工廠污泥3000kg(含水80%，干品含蛋白48%)，用360kg 水溶化180kg的生石灰，制備出石灰乳溶液，將此石灰溶液輸入添加有污泥的配料桶中，攪 拌均與，用栗輸入5m3的反應爸中，通入0. 6~0. 9Mpa蒸汽加熱至155°C，保溫4h，打開 排氣閥，如有污泥的臭味說明不能取樣觀測，需繼續保溫1小時，當無臭味時用量筒取樣， 如果溶液呈現渾濁狀態，即表明微溶于水的石灰仍未轉化為鈣多肽，如果很快沉淀，并且上 清液為粘稠的液體，即表明蛋白已分解轉化為鈣多肽，利用蒸汽余壓將鈣多