本發(fā)明屬于有機(jī)肥發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低水分菜籽餅粕有機(jī)肥的發(fā)酵工藝。

背景技術(shù)：

菜籽餅粕是目前國(guó)內(nèi)外油料作物之一，具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、材料易得、成本低的優(yōu)勢(shì)，一直被養(yǎng)殖、種植行業(yè)所青睞。但是，菜粕中含有抗?fàn)I養(yǎng)因子的硫代葡萄糖苷、植酸、單寧、芥子酸等；影響動(dòng)物對(duì)礦物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，最終影響動(dòng)物的生長(zhǎng)，因此，菜粕在飼料行業(yè)中應(yīng)用受到一定抑制。而將菜籽餅粕通過生物發(fā)酵制作成有機(jī)肥或生物有機(jī)肥，具有養(yǎng)分完全、肥效持久的優(yōu)勢(shì)，適用各類土壤和多種作物，尤其對(duì)瓜果、煙草、棉花等作物能明顯提高產(chǎn)量并改善品質(zhì)，是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥原料資源。

菜籽餅粕的傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，主要有自然腐熟工藝和采用發(fā)酵劑或接入菌種進(jìn)行發(fā)酵工藝。自然腐熟工藝，包括原料處理、調(diào)濕、堆肥發(fā)酵、再調(diào)制(水分和pH值)、包裝出廠等工藝流程，其存在發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、水分高、發(fā)酵不徹底、烘干能耗高、pH值低等問題。而采用發(fā)酵劑或接入菌種進(jìn)行發(fā)酵工藝，包括原料處理、接種菌種(或加入發(fā)酵劑)、原料調(diào)濕、混合、堆肥發(fā)酵、再調(diào)制(水分和pH值)、制粒、包裝出廠等工藝流程，雖然較自然腐熟工藝發(fā)酵周期短、養(yǎng)分高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在發(fā)酵水分高、發(fā)酵pH值低、堆肥溫度上升慢、烘干能耗高等缺點(diǎn)。所以，研究一種能夠縮短菜籽餅粕發(fā)酵周期、降低肥料水分含量、加快堆肥溫度上升速度、提高發(fā)酵pH值的菜籽餅粕有機(jī)肥的發(fā)酵工藝是非常有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種能夠縮短菜籽餅粕發(fā)酵周期、降低肥料水分含量、加快堆肥溫度上升速度、提高發(fā)酵pH值的菜籽餅粕有機(jī)肥的發(fā)酵工藝。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種低水分有機(jī)肥的發(fā)酵工藝，包括以下步驟：

(1)在菜籽餅粕中加入微生物菌劑并攪拌均勻，控制菜籽餅粕的含水量為32％～38％；

(2)在菜籽餅粕中加入氧化鎂；

(3)進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵完成后即得到所述低水分有機(jī)肥。

控制菜籽餅粕的含水量為32％～38％，可以保證發(fā)酵完成后成品中水分適量，不需要進(jìn)行烘干處理；若菜籽餅粕中水分含量超過38％，成品中的水分含量會(huì)超過30％，則必須進(jìn)行烘干處理，烘干過程中將大大增加成本；若菜籽餅粕中水分含量低于32％，將導(dǎo)致發(fā)酵緩慢，周期長(zhǎng)，發(fā)酵腐熟不充分，肥料施入土壤中將進(jìn)行二次發(fā)酵腐熟，會(huì)導(dǎo)致燒苗、燒根。

上述的發(fā)酵工藝，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，微生物菌劑主要由固氮菌、解磷菌、解鉀菌和EM原菌按照質(zhì)量比為(4～6)∶(2～3)∶(2～3)∶(1～3)的比例混合而成；所述微生物菌劑中含有有效活菌200億個(gè)/g以上。本發(fā)明所采用的固氮菌、解磷菌、解鉀菌等菌種其固氮、解磷、解鉀能力均強(qiáng)于一般自然菌種，對(duì)提高土壤有效養(yǎng)分含量具有重要作用；通過復(fù)配EM原菌，使其能與固氮菌、解磷菌、解鉀菌共生共殖，EM原菌添加到菜籽餅粕中，可形成良好的微生物共生體系，提高其他有益菌種活性。

上述的發(fā)酵工藝，優(yōu)選的，所述微生物菌劑的添加量占所述菜籽餅粕的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02％～0.05％。

上述的發(fā)酵工藝，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，氧化鎂的添加量占菜籽餅粕質(zhì)量的1.5％～5％。

上述的發(fā)酵工藝，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，發(fā)酵過程按照按堆寬5米、堆高80～100cm、并采用槽式好氧發(fā)酵工藝進(jìn)行發(fā)酵；當(dāng)發(fā)酵堆溫度達(dá)到65℃后，要進(jìn)行翻堆處理，整個(gè)發(fā)酵過程至少要翻堆四次。

上述的發(fā)酵工藝，優(yōu)選的，發(fā)酵完成后有機(jī)肥的的指標(biāo)如下：N+P₂O₅+K₂O≥8.0％，水分≤30％，有機(jī)質(zhì)≥70％，pH：6～8。

將上述的發(fā)酵工藝制成的有機(jī)肥按照15％～20％的加入量加入有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥中，能提高作物產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，提高效益。

本發(fā)明的發(fā)酵工藝中加入氧化鎂，氧化鎂遇水會(huì)生成氫氧化鎂，發(fā)生微堿反應(yīng)，放出大量的熱，發(fā)出的熱量迅速提升發(fā)酵過程中的溫度，加快腐熟速度，同時(shí)消耗、蒸發(fā)部分水分，降低了菜粕水分；同時(shí)生成的氫氧化鎂與空氣中二氧化碳進(jìn)行中和反應(yīng)生成堿式碳酸鎂，并且放出熱量，熱量繼續(xù)作用于菜粕，使溫度再次升高，達(dá)到70℃以上，同時(shí)高溫帶走部分水分；氧化鎂反應(yīng)過程的放出的熱量縮短了發(fā)酵工藝周期，同時(shí)生成的有機(jī)肥中含有中量元素鎂；施用該有機(jī)肥的植物就不需要額外的補(bǔ)充鎂元素。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明工藝能提高發(fā)酵工藝中的pH，不需要進(jìn)一步對(duì)發(fā)酵工藝pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，縮短了工藝流程，降低了人工成本，且有利于菜粕發(fā)酵的進(jìn)行，本工藝發(fā)酵后的pH值為6～8，適合作為一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥原料資源。

(2)本發(fā)明通過加入氧化鎂，縮短了發(fā)酵工藝周期，降低了菜粕水分含量；同時(shí)加入了微生物菌劑，繁殖速度快，且能提高其他有益菌種活性，進(jìn)而進(jìn)一步縮短發(fā)酵周期。

(3)本發(fā)明發(fā)酵過程加入的氧化鎂，不僅能夠縮短發(fā)酵工藝周期，降低了菜粕水分含量，還能使生成的有機(jī)肥中含有中量元素鎂；施用該有機(jī)肥的植物就不需要額外的補(bǔ)充鎂元素。

(4)本發(fā)明生產(chǎn)的有機(jī)肥不僅可以直接作為有機(jī)肥使用，還可以按照15％～20％的加入量加入有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥中，能很好改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力、提高作物產(chǎn)量、提高作物產(chǎn)品質(zhì)量，為農(nóng)民提高經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的低水分有機(jī)肥發(fā)酵工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合較佳的實(shí)施例對(duì)本文發(fā)明做更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體實(shí)施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場(chǎng)購(gòu)買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。

實(shí)施例1：

一種本發(fā)明的低水分有機(jī)肥發(fā)酵工藝，工藝流程如圖1所示，包括以下步驟：

(1)取15噸菜籽餅粕，接入3kg微生物菌種(由固氮菌、解磷菌、解鉀菌和EM原菌按照質(zhì)量比為4∶3∶2∶1的比例混合而成；微生物菌劑中含有有效活菌200億個(gè)/g以上)，加水8.5噸，在室溫情況下，將其攪拌均勻，混合物中含水量為35.5％；

(2)繼續(xù)攪拌步驟(1)的混合物，并加入450kg的氧化鎂，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)運(yùn)至三餅合一發(fā)酵槽小槽最東端，按寬5米、堆高約80-100cm，并采用槽式好氧發(fā)酵工藝發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵堆體溫度達(dá)到65℃后，要進(jìn)行翻堆處理，整個(gè)發(fā)酵過程翻堆4次，直至發(fā)酵完成。

本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)記錄以及結(jié)果如表1所示。

表1本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)過程記錄以及結(jié)果

由表1的結(jié)果表明，添加氧化鎂進(jìn)行發(fā)酵，能快速提高菜粕發(fā)酵的起始溫度，并能在翻堆后快速升溫，最高溫度可達(dá)到72℃，發(fā)酵周期27天，發(fā)酵水分含量低，pH高。

最終得到的有機(jī)肥的指標(biāo)為：N(5.62％)+P₂O₅(1.63％)+K₂O(1.38％)＝8.63％，水分＝26.14％，有機(jī)質(zhì)＝72.36％，pH：6.55。

對(duì)比例1：

本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于不加入氧化鎂，當(dāng)發(fā)酵堆體溫度達(dá)到60℃后進(jìn)行翻堆處理，其它的原料用量以及操作工藝均與實(shí)施例1相同，本對(duì)比例的實(shí)驗(yàn)記錄以及結(jié)果如表2所示。

表2本對(duì)比例的實(shí)驗(yàn)過程記錄以及結(jié)果

由表2可知，本對(duì)比例不添加氧化鎂的發(fā)酵工藝，發(fā)酵最高溫度只有60℃，發(fā)酵溫度上升慢，發(fā)酵周期長(zhǎng)，需要1個(gè)半月以上，發(fā)酵水分變化不大，發(fā)酵水分高，發(fā)酵pH偏低。

對(duì)比例2：

本對(duì)比例的低水分有機(jī)肥發(fā)酵工藝，包括以下步驟：

(1)取15噸菜籽餅粕，接入3kg微生物菌種(由固氮菌、解磷菌、解鉀菌和EM原菌按照質(zhì)量比為4∶3∶2∶1的比例混合而成；微生物菌劑中含有有效活菌200億個(gè)/g以上)，加15噸水，在室溫情況下，將其攪拌均勻，混合物中含水量為49.2％；

(2)繼續(xù)攪拌步驟(1)的混合物，并加入450kg的氧化鎂，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)運(yùn)至三餅合一發(fā)酵槽小槽最東端，按寬5米、堆高約80-100cm，并采用槽式好氧發(fā)酵工藝發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵堆體溫度達(dá)到65℃后，要進(jìn)行翻堆處理，整個(gè)發(fā)酵過程翻堆4次，直至發(fā)酵完成。

本對(duì)比例的實(shí)驗(yàn)記錄以及結(jié)果如表3所示。

表3本對(duì)比例的實(shí)驗(yàn)過程記錄以及結(jié)果

由表3可知，添加氧化鎂高水分發(fā)酵工藝，能快速提高菜粕發(fā)酵的起始溫度，并能在翻堆后快速升溫，溫度高達(dá)74℃，發(fā)酵周期21天，發(fā)酵pH較高，但是發(fā)酵完成后水分含量較高，高達(dá)40.76％。

具體應(yīng)用效果：

將實(shí)施例1制成的低水分有機(jī)肥在煙葉上的應(yīng)用試驗(yàn)情況如下：

試驗(yàn)時(shí)間：2015年2月-2015年12月

試驗(yàn)地點(diǎn)：江西省吉安市安?？h嚴(yán)田鎮(zhèn)嚴(yán)田村，試驗(yàn)田具有代表性，肥力均勻，地面平整，排水方便，無病蟲害。

試驗(yàn)材料：低水分有機(jī)肥(發(fā)酵菜餅型)、生物發(fā)酵餅肥(發(fā)酵三餅型：菜粕餅、豆餅、芝麻餅)、專用肥、硝酸鉀、鈣鎂磷、硫酸鉀。供試品種為k326。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則為等量常規(guī)施肥，具體設(shè)為4個(gè)處理1個(gè)對(duì)照。處理一為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥+30kg/畝低水分有機(jī)肥(發(fā)酵菜餅型)；處理二為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥+50kg/畝低水分有機(jī)肥(發(fā)酵菜餅型)；處理三為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥+30kg/畝生物發(fā)酵餅肥(發(fā)酵三餅型)；處理四為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥+30kg/畝生物發(fā)酵餅肥(發(fā)酵三餅型)；對(duì)照組為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥。具體施肥品種及施肥量見表4。

表4：施肥處理方式

各處理畝施純氮為17.5斤，N：P₂O₅:K₂O＝1:1:3，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共5個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)行。各處理有機(jī)肥全部作基肥開溝條施，其他技術(shù)操作嚴(yán)格按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)技術(shù)方案操作，各項(xiàng)田間農(nóng)事操作在同一天完成。

結(jié)果與分析：

1、煙株農(nóng)藝現(xiàn)狀分析

表5農(nóng)藝現(xiàn)狀調(diào)查表(單位：片厘米)

從表5可以看出，在團(tuán)棵期，施用50kg/畝生物發(fā)酵餅肥(發(fā)酵三餅型)，葉片數(shù)最多，株最高，葉片最大。葉片數(shù)與不施有機(jī)肥處理存在顯著差異。而在現(xiàn)蕾期，施用30kg/畝低水分有機(jī)肥(發(fā)酵菜餅型)株最高，施30kg/畝和50kg/畝生物發(fā)酵餅肥(發(fā)酵三餅型)片數(shù)最多。

2、經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查

表6經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查表

由表6可以看出施用30kg/畝低水分有機(jī)肥(發(fā)酵菜餅型)產(chǎn)量最高，施用50kg/畝發(fā)酵餅肥(發(fā)酵三餅型)產(chǎn)量最低，兩個(gè)處理較對(duì)照組分別增加4.07％，減少7.95％。施用30kg/畝發(fā)酵餅肥(發(fā)酵三餅型)畝產(chǎn)產(chǎn)值最高，較對(duì)照組增加12.06％，而施用30kg/畝低水分有機(jī)肥(發(fā)酵菜餅型)畝產(chǎn)產(chǎn)值也不低，較對(duì)照組增加7.00％，施用30kg/畝發(fā)酵餅肥(發(fā)酵三餅型)均價(jià)和上等煙比例也最高，分別增加10.62％和6.2％。而施用30kg/畝低水分有機(jī)肥(發(fā)酵菜餅型)均價(jià)和上等煙比例較對(duì)照組也都有所增加，分別增加3.72％和1.39％。

小結(jié)：本發(fā)明的低水分有機(jī)肥，無論單獨(dú)使用還是添加到其他有機(jī)肥料中，都能提高煙葉產(chǎn)量和中上等煙比例，為煙農(nóng)帶來明顯經(jīng)濟(jì)效益。