一种液态有机肥及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种液态有机肥及其制备方法和应用。


背景技术：

2.我国是一个化肥生产大国也是一个化肥消耗大国，肥料在我国农业生产中占有非常重要的地位，目前市场上的肥料可以归结为两类，一是化肥，另一种是化肥与有机肥相结合的复合肥。然而，化肥长期使用使土壤肥力下降，肥料利用率降低，无法满足农作物的正常生长。复合肥中氮磷钾浓度较高，多次施用后在土壤中过度积累，不仅造成浪费还产生了严重的环境问题。据报道，我国氮肥的利用率为30～50％，磷肥利用率为10～15％，钾肥利用率为30～60％。因此，如何开发高效有机肥始终是农业生产关注的焦点。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种液态有机肥，营养物质丰富，能够改善土壤生态环境、增强土壤生物活性，加快植物的生长。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.本发明提供了一种液态有机肥，制备原料包括菌糠和水，所述菌糠和水的质量体积比为1g:4ml～1g:6ml。
6.优选的，所述菌糠包括海鲜菇菌糠或黑木耳菌糠。
7.本发明还提供了上述液态有机肥的制备方法，包括以下步骤：
8.将所述菌糠和水按照所述质量体积比混合，厌氧发酵后分离得上清液，即为所述液态有机肥。
9.优选的，所述厌氧发酵的时间为21～28d，发酵的温度为20～30℃。
10.优选的，所述厌氧发酵的ph为6～8。
11.本发明还提供了上述液态有机肥在植物生长中的应用。
12.优选的，所述植物包括蔬菜或花卉。
13.本发明还提供了一种促进小白菜生长的方法，包括以下步骤：分别在小白菜播种的当天和小白菜播种6～8d后，施加上述技术方案中所述的液态有机肥的稀释液，所述液态有机肥的稀释液的施用量为3～6l/m2。
14.本发明还提供了一种促进波斯菊生长的方法，包括以下步骤：波斯菊播种后，每2～4d施加上述技术方案中所述的液态有机肥的稀释液，所述液态有机肥的稀释液的施用量为5～10ml/株。
15.优选的，所述液态有机肥的稀释液的稀释倍数为20～40倍。
16.本发明提供了一种液态有机肥，制备原料包括菌糠和水，所述菌糠和水的质量体积比为1g:4ml～1g:6ml。菌糠中含有大量的氨基酸、蛋白质和微量元素。本发明以菌糠和水为制备原料，并固定菌糠和水的质量体积比，使得制备得到的有机肥中磷、钾、钙和镁的含量依次达到512.5mg/kg、1356mg/kg、974mg/kg和541.7mg/kg，营养元素含量高，改变微生物
的丰度，提高土壤中有效磷含量，增加土壤肥力，促进植物生长，缓解作物连作障碍。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
18.图1为施加与不施加本发明液态有机肥后小白菜土壤有机质含量；
19.图2为施加与不施加本发明液态有机肥后小白菜土壤微生物种类；
20.图3为施加与不施加本发明液态有机肥后小白菜土壤相关功能微生物的丰度；
21.图4左侧为施加本发明液态有机肥后波斯菊生长情况，右侧为不施加本发明液态有机肥后波斯菊生长情况；
22.图5左侧为施加本发明液态有机肥后波斯菊生长情况，右侧为不施加本发明液态有机肥后波斯菊开花情况。
具体实施方式
23.本发明提供了一种液态有机肥，制备原料包括菌糠和水，所述菌糠和水的质量体积比为1g:4ml～1g:6ml。
24.本发明以菌糠和水为原料制备有机肥，所述菌糠和水的质量体积比为1g:4ml～1g:6ml。在本发明的实施例中，可选择菌糠和水的质量体积比1g:4ml～1g:6ml范围内任意比值，具体的可为1g:4ml、1g:4.5ml、1g:5ml、1g:5.5ml或1g:6ml等。本发明所述菌糠优选为海鲜菇菌糠或黑木耳菌糠。本发明对所述菌糠的来源没有严格要求，直接选择生产食用菌后的废弃培养基即可。本发明所述菌糠和水的质量体积比能够充分利用菌糠中的氨基酸、蛋白质和微量元素，得到的液态有机肥中磷、钾、钙和镁的含量依次达到512.5mg/kg、1356mg/kg、974mg/kg和541.7mg/kg，营养元素含量高，改变微生物的丰度，提高土壤中有效磷含量，增加土壤肥力，促进植物生长，缓解作物连作障碍。当菌糠和水的质量体积比低于1g:4ml或高于1g:6ml时，液态有机肥中营养成分浓度低，不能实现对菌糠的充分利用。
25.本发明还提供了上述液态有机肥的制备方法，包括以下步骤：
26.将所述菌糠和水按照所述质量体积比混合，厌氧发酵后分离得上清液，即为所述液态有机肥。
27.本发明将所述菌糠和水按照所述质量体积比混合后，对菌糠和水的混合物进行厌氧发酵处理，得菌糠厌氧发酵液。本发明在所述混合前，优选还包括对所述菌糠进行风干处理。本发明对所述风干处理的方式没有严格要求，在空气中放置1～2d，使菌糠自然风干即可。
28.本发明所述厌氧发酵的时间优选为21～28d，进一步优选为24～26d；所述厌氧发酵的温度优选为20～30℃，进一步优选为24～28℃；所述厌氧发酵的ph优选为6～8。本发明在所述厌氧发酵过程中，优选实时监控菌糠和水的混合物的温度和ph，保证厌氧发酵过程中温度和ph不变。本发明所述厌氧发酵优选在厌氧反应器中进行。
29.本发明优选在所述厌氧发酵的过程中伴随搅拌，更优选的每天搅拌1～2次，每次搅拌5～10min。本发明对所述搅拌的方式没有严格要求，常规进行即可。
30.厌氧发酵结束后，本发明优选用3～5层纱布过滤所述菌糠厌氧发酵液，然后分离
得上清液，即为所述液态有机肥。本发明使用3～5层纱布过滤能够除去菌糠厌氧发酵液中木屑等固态残渣。本发明所述分离优选为离心；所述离心的转速优选为8000～1000rpm；所述离心的时间优选为10～15min。
31.本发明对所述菌糠和水的混合物进行厌氧发酵处理，在厌氧发酵的过程中，无需接种发酵剂，直接利用菌糠中含有的内源微生物实现菌糠的发酵，使所述液态有机肥中磷、钾、钙和镁的含量依次达到512.5mg/kg、1356mg/kg、974mg/kg和541.7mg/kg，菌糠中的氨基酸、蛋白质和微量元素得到了充分利用，液态有机肥中营养元素含量高，能够改变微生物的丰度，提高土壤中有效磷含量，增加土壤肥力，促进植物生长，缓解作物连作障碍，有助于绿色、循环农业的发展。
32.本发明还提供了上述液态有机肥在植物生长中的应用。本发明所述植物优选包括蔬菜或花卉；所述蔬菜优选包括小白菜；所述花卉优选包括波斯菊。
33.本发明还提供了一种促进小白菜生长的方法，包括以下步骤：分别在小白菜播种的当天和小白菜播种6～8d后，施加上述液态有机肥稀释液。本发明所述液态有机肥稀释液的稀释倍数优选为20～40倍，进一步优选为25～35倍，更优选为28～30倍。本发明施加液态有机肥稀释液时，每次的施用量优选为3～6l/m2，进一步优选为4～5l/m2。实施例结果显示，本发明所述液态有机肥提高了土壤有机质含量，进而提高了土壤氮素的固持和保蓄能力，防止土壤氮肥淋溶流失和挥发损失，增加了土壤微生物种类，有助于提高土壤活性，并且改变了相关功能微生物的丰度，例如，在施用本发明所述液态有机肥后，鞘氨醇单胞菌(sphingomonas)丰度上升，提高了土壤中有效磷含量，使小白菜产量(平均单颗株重)提高48.78％。
34.本发明还提供了一种促进波斯菊生长的方法，包括以下步骤：波斯菊播种后，每2～4d施加上述液态有机肥稀释液。本发明所述液态有机肥稀释液的稀释倍数优选为20～40倍，进一步优选为25～35倍，更优选为28～30倍。本发明所述液态有机肥稀释液的施用量优选为5～10ml/株，进一步优选为6～8ml/株。实施例结果显示，本发明所述液态有机肥对波斯菊的生长和开花有促进作用。
35.为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
36.实施例1
37.液态有机肥的制备为：将海鲜菇菌糠在空气中放置2天；取1.25kg风干后的菌糠加入厌氧反应器中，加入5l水，在20℃，ph为6的条件下，厌氧发酵21d，每天搅拌2次，每次5分钟；发酵结束后，用3层纱布过滤菌糠厌氧发酵液，除去木屑等固态残渣，用离心机以8000rpm，15min进行离心取其上清液，即得液态有机肥。
38.实施例2
39.同实施例1，区别在于取1kg风干后的菌糠加入厌氧反应器中，加入5l水。
40.实施例3
41.同实施例1，区别在于取0.83kg风干后的菌糠加入厌氧反应器中，加入5l水。
42.实施例4
43.同实施例1，厌氧发酵的ph为7。
44.实施例5
45.同实施例1，厌氧发酵的ph为8。
46.实施例6
47.同实施例1，厌氧发酵的温度为25℃。
48.实施例7
49.同实施例1，厌氧发酵的温度为30℃。
50.实施例8
51.同实施例1，厌氧发酵的时间为25d。
52.实施例9
53.同实施例1，厌氧发酵的时间为28d。
54.实施例10
55.同实施例1，以黑木耳菌糠作为发酵原料。
56.对比例1
57.同实施例1，区别在于取1.67kg风干后的菌糠加入厌氧反应器中，加入5l水。
58.对比例2
59.同实施例1，区别在于取0.71kg风干后的菌糠加入厌氧反应器中，加入5l水。
60.测试例1
61.委托上海微谱化工技术服务有限公司，测定实施例1得到的液态有机肥营养组成，结果如表1所示。
62.表1不同处理方式得到的液态有机肥中营养组成
63.[0064][0065]
由表1可知，本发明实施例1得到的液态有机肥中磷、钾、钙和镁的含量依次达到512.5mg/kg、1356mg/kg、974mg/kg和541.7mg/kg，营养元素含量高。当菌糠和水的质量体积比低于1g:4ml或高于1g:6ml时，液态有机肥中营养成分浓度低，不能实现对菌糠的充分利用。
[0066]
应用例1
[0067]
在浙江省温州市瓯海区某蔬菜基地内，选择8平方米的实验田块，平均分为实验组和对照组两个试验区，记为对照组和实验组。对照组和实验组分别在7月初播种小白菜种
子，小白菜出苗一周后间苗，株间距10cm。
[0068]
实验组和对照组的区别在于，实验组小白菜种子播种后，立即施加实施例1中液态有机肥的20倍稀释液，施用量为3升/每平方米种植面积，生长6天后，再次施加所述的液态有机肥，施用量为3升/每平方米种植面积；对照组在此期间不施肥，其他的栽培和施肥模式以当地习惯为主。
[0069]
应用例2
[0070]
同应用例1，区别在于实施例1中液态有机肥的稀释倍数为30倍。
[0071]
应用例3
[0072]
同应用例1，区别在于施用量为6升/每平方米种植面积。
[0073]
测试例2
[0074]
应用例1小白菜播种25天后，分别随机采摘10株实验组小白菜和10株对照组小白菜，分析小白菜的生物学性状。实验组小白菜生长情况如下表2，对照组小白菜生长情况如下表3。
[0075]
表2实验组小白菜生长情况
[0076][0077]
表3对照组组小白菜生长情况
[0078]
[0079][0080]
由表2～3数据可知，小白菜平均单颗株重提高48.78％，本发明液态有机肥能够促进小白菜生长。
[0081]
测试例3
[0082]
应用例1小白菜播种25天后，对小白菜土壤som(有机质含量)及根际微生物进行相关分析，分析结果如图1～3和表1所示，其中图1～3和表1中的control表示应用例1中的对照组，fertilizer表示应用例1中的实验组。
[0083]
表1不同处理方式土壤有机质含量
[0084]
处理方式som(100％)control5.26fertilizer5.39
[0085]
根据表1和图1可以看出，本发明液态有机肥的施用提高了土壤有机质含量，能提高土壤氮素的固持和保蓄能力，防止土壤氮肥淋溶流失和挥发损失。
[0086]
根据图2可以看出，不施加本发明液态有机肥土壤微生物的种类为511种，施加本发明液态有机肥土壤微生物的种类为524种，其中，施加与不施加本发明液态有机肥共有土壤微生物的种类为489(图中重叠区域)，本发明液态有机肥可增加土壤微生物种类，有助于提高土壤活性。
[0087]
根据图3可以看出，本发明液态有机肥改变了相关功能微生物的丰度，如解磷菌-鞘氨醇单胞菌(sphingomonas)，其在施肥后丰度上升，能提高土壤中有效磷含量，增加土壤肥力，促进植物生长，缓解作物连作障碍，rb41为土壤贫营养下的优势菌，其在施肥后丰度下降，本发明液态有机肥在改善土壤生态环境、增强土壤生物活性方面有重要作用。
[0088]
应用例4
[0089]
采用盆栽种植方式，随机播种波斯菊，每盆(高15cm，盆底直径13cm，盆口直径19cm)总颗数30～40，并随机平均分为实验组和对照组两个处理。
[0090]
实验组和对照组的区别在于，波斯菊出苗20d后，实验组以叶面肥方式2天喷施一次实施例10液态有机肥的20倍稀释液，直至花开。施用量为5ml/株；对照组在此期间不施肥，其他的栽培和施肥模式按照波斯菊生长特性常规进行。
[0091]
应用例5
[0092]
同应用例4，区别在于实施例10液态有机肥的稀释倍数为30倍。
[0093]
应用例6
[0094]
同应用例4，区别在于施用量为10ml/株。
[0095]
测试例4
[0096]
分别在应用例4波斯菊播种40d和60d后，对比实验组和对照组波斯菊的生长情况和开花情况，检测结果如图4～5。
[0097]
根据图4～5可以看出，本发明液态有机肥能够促进波斯菊生长，促进波斯菊开花。
[0098]
由以上实施例可知本发明提供的液态有机肥不仅营养物质丰富，能够改善土壤生态环境、增强土壤生物活性，还能加快植物的生长。
[0099]
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。