专利名称：一种发酵饼肥，及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发酵饼肥，及其制备方法和应用，特别涉及一种用于烟叶生产的发酵饼肥，属于肥料加工领域。
背景技术：
国内大量研究结果表明，饼肥(豆饼、菜籽饼、花生饼)具有提高烟叶质量的效果， 增加烟叶的油份、提高烟叶香气量，协调化学成分，增加烟叶工业可用性等作用，饼肥是我国目前烟叶生产中唯一肯定的有机肥料。饼肥通常施用方法是将大豆(豆饼)经过简单的堆制发酵后施用，其发酵过程主要是将饼肥用水浸泡或加热后用水浸泡，堆放自然发酵 7-30天后施用，饼肥的用量一般每亩在10-15公斤。施用饼肥的烟叶通常是烟叶的外观颜色较深，油份好，保湿减少烟叶破碎度，烟农普遍接受烤烟种植施用一定的饼肥。
但是，目前施用普通饼肥有如下不足(1)由于饼肥是属于有机肥料，在土壤中转化较慢，饼肥中氮在后期的释放过程中，烟叶已经开始成熟，不需要土壤供应过多的氮肥， 这样施用饼肥后影响了烟叶田间成熟度，特别是饼肥用量过高时，造成烟叶贪青晚熟，反而降低烟叶的质量；( 由于饼肥氮素供应拖后，在烟叶的成熟期，容易感染野火病和赤星病，造成减产，或严重影响烟叶的等级，效益降低；C3)卷烟工业证明，施用饼肥后，可以增加烟叶的香气，但同时增加了烟叶的刺激性和杂气，这样又不利于卷烟工业的施用；(4)由于烟农对饼肥采取自然发酵，发酵的结果也是千差万别，饼肥的效果差别较大。因此，如何提高饼肥的有效利用是对烟叶生产具有特殊的意义。发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种更适于烟叶生长的发酵饼肥。本发明的发酵饼肥是将豆饼(大豆)经微生物菌种(专性分解大豆饼的真菌。)发酵后，将饼肥中大分子化合物变为小分子的化合物，蛋白质中氮转化为氨基酸，使饼肥中氮素提前释放，致使氮的释放规律与烟草吸氮规律相吻合，而且微生物在生长的过程中，产生蛋白酶，将发酵物料置于水中，蛋白酶将豆饼中的蛋白质转化为氨基酸或小分子的含氮化合物，植物可以直接吸收氨基酸，或小分子含氮化合物在土壤中易转化为植物可吸收的氮。因此本发明能够达到改善烟叶质量的目的，同时具有增加土壤生物活性、改善土壤结构，提高土壤肥力的作用效果。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段
基于以上原理，本发明提出了一种制备发酵饼肥的方法，其特征在于包括以下步骤
(1)原料消毒豆饼机械粉碎，细度为l_3mm，然后用蒸汽消毒，冷却；麦麸用蒸汽消毒，冷却；
(2)接种将消毒后的麦麸冷却至30-40°C，将发酵菌种与麦麸按照重量比为 1 1000-5 1000的比例混合均勻，然后将接好菌种的麦麸与消毒后的豆饼混合均勻，其中麦麸用量为豆饼重量的2% _5%，得到接种后的豆饼；
(3)发酵将步骤( 制备得到的接种后的豆饼，放于不锈钢菌盘内，进行培养；
(4)水解待菌盘内的豆饼均长满后，将菌盘内的豆饼置于水解池内，然后加水， 进行水解反应，得到水解后的豆饼；
(5)吸附按重量计，将水解后的豆饼用腐殖酸和草炭土按照豆饼腐殖酸草炭土 = 1 0.5 0.5的比例吸附，混拌均勻，即得所述的发酵饼肥。
以上所述的一种制备发酵饼肥的方法，还可进一步包括将所述的发酵饼肥置于滚筒式烘干机将发酵饼肥造粒烘干。
在本发明的具体实施例中，步骤(1)中所述的蒸汽消毒是指在95°C持续消毒30分钟。
在本发明的具体实施例中，所述的豆饼为大豆饼。
在本发明的具体实施例中，步骤(3)中将接种后的豆饼，放于不锈钢盘内，装盘的厚度在5-7cm。在本发明的具体实施例中，步骤(3)中所述的培养是在温度20-25°C培养室进行培养，时间为36-48小时，菌盘温度不高于35°C。
在本发明的具体实施例中，步骤中水与豆饼重量为1 1，水解池温度控制在 20-40°C，时间为72小时。
所述的发酵菌种为专性分解大豆饼的真菌，其能够用于将饼肥中大分子化合物变为小分子的化合物，蛋白质中氮转化为氨基酸，使饼肥中氮素提前释放，能够达到的此目的真菌均可满足本发明的需要，故而可以实现本发明。优选的所述的发酵菌种为黑曲霉，在本发明的具体实施例中，所述的发酵菌种为黑曲霉(Aspergillus niger)，购自中国农业科学院中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏编号为30173，也可从中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)购买得到。
本发明所用到的豆饼、麦麸均可在饲料商店购买或面粉加工厂购买，腐殖酸和草炭土可在供应商购买，也可以自行挖掘。
由以上任一所述的方法制备得到的发酵饼肥。
本发明的发酵饼肥可解决的问题有(1)饼肥属于有机肥料，具有有机肥料的全部性质，可以改善烟草根际的应养分环境，促进根系生长发育，增加根系吸收养分能力，使土壤养分供应和烟草养分吸收平衡，无毒无任何副作用，使用安全；(2)解决改善烟叶外观质量，增加烟叶油分，内在化学成分协调，提高烟叶的香气量和改善烟叶香气质，施用饼肥烟叶，烟叶颜色鲜明，油分增加，柔润性好，弹性强，叶片不易破碎，收购时手感好，等级高， 效益好，为烟农广泛接受；C3)克服了普通饼肥的缺点，有效解决了施用饼肥中氮素与烤烟需氮素的矛盾，生产中可以增加饼肥的用量，对烟叶质量提高效果更加明显；(4)由于发酵饼肥是以纯豆饼为原料加工而成的，是生产生态烟叶良好的肥料，在我国烟叶生产中有良好的开发应用前景；( 工厂化生产发酵饼肥，每3天一个生产周期，具有周期短，质量高， 可大幅度提高生产水平，可以进行大量生产；(6)施用发酵饼肥可以整体提高我国烟叶质量水平。
本发明的发酵饼肥产品可执行NY525-2002标准⑴、有机质含量(以干基计)，% ^ 30 ； (2),总养分(N+P205+K20)含量(以干基计)，% ^ 4. 0 ； (3)、水分(游离水)含量，20 ； (4)、酸碱度pH5. 5 8. 0 ； (5)有机肥料中的重金属含量、蛔虫卵死亡率和大肠杆菌值指标应符合GB172的要求。(6)、烘干物料温度彡700C ； (7)。
本发明的发酵饼肥可进一步用于制备烟草肥料。
本发明的发酵饼肥也可应用于烟叶生产，以提高烟叶的质量和产量。
相较于现有技术本发明的优点在于(1)施用发酵饼肥与普通饼肥相比，在提高烟叶香气的同时，减少了烟叶的杂气和积极性；( 提高饼肥的用量，发酵饼肥亩用量可达 50-75公斤，更能进一步提高烟叶质量；C3)施用发酵饼肥不会导致烟叶贪青晚熟，减少烟农生产的风险；(4)发酵饼肥可以工厂化生产，减少成本，提高饼肥质量。
图1为本发明的一种制备发酵饼肥的方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
原料大豆饼由北方高温榨油厂购买(榨油后副产品，是传统高温榨油的豆饼。)， 麦麸可在饲料商店购买或面粉加工厂购买，腐殖酸和草炭土在供应商处购买。
菌种黑曲霉(Aspergillus niger)，购自中国农业科学院中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏编号为30173。
实施例1
本发明的一种发酵饼肥按照以下方法制备得到，方法流程图如图1所示
1、原料消毒将大豆饼机械粉碎，细度在2mm，然后用蒸汽消毒，95°C持续30分钟后冷却；将麦麸消毒，方法同上。
2、接种将消毒后的麦麸冷却至35°C时，将黑曲霉与麦麸按照重量比为2 1000 混合均勻。麦麸用量为豆饼重量的3%。然后接好菌种的麦麸与消毒后的豆饼混合均勻。
3、发酵将接种后的豆饼，放于不锈钢菌盘内，装盘的厚度在5-7cm之间，然后至于温度25°C培养室进行培养，时间为40小时，菌盘温度35°C。
4、水解待菌盘豆饼均长满后，将菌盘内豆饼置于水解池内，然后加水，水与豆饼重量比为1 1，水解池温度控制在30°C，时间为72小时。
5、吸附将水解后的豆饼用腐殖酸和草炭土按1 0.5 0.5的比例吸附，混拌均勻。
6、造粒烘干于滚筒式烘干机将发酵饼肥造粒烘干。
7、包装将烘干后的发酵饼肥与编织袋包装(成品肥)。
实施例2
本发明的一种发酵饼肥按照以下方法制备得到
1、原料消毒将豆饼机械粉碎，细度在1mm，然后用蒸汽消毒，95°C持续30分钟后冷却；将麦麸消毒，方法同上。
2、接种将消毒后的麦麸冷却至30°C时，将黑曲霉与麦麸按照重量比为1 1000混合均勻。麦麸用量为豆饼重量的2%。然后接好菌种的麦麸与消毒后的豆饼混合均勻。
3、发酵将接种后的豆饼，放于不锈钢菌盘内，装盘的厚度在5-7cm之间，然后至于温度20°C培养室进行培养，时间为36小时。菌盘温度20°C。
4、水解待菌盘豆饼均长满后，将菌盘内豆饼置于水解池内，然后加水，水与豆饼重量比为1 1，水解池温度控制在20°C，时间为72小时。
5、吸附将水解后的豆饼用腐殖酸和草炭土按1 0.5 0.5的比例吸附，混拌均勻即得发酵饼肥。
实施例3
本发明的一种发酵饼肥按照以下方法制备得到
1、原料消毒将豆饼机械粉碎，细度在3mm，然后用蒸汽消毒，95°C持续30分钟后冷却；将麦麸消毒，方法同上。
2、接种将消毒后的麦麸冷却至40°C时，将黑曲霉与麦麸按照重量比为5 1000 混合均勻。麦麸用量为豆饼重量的5%。然后接好菌种的麦麸与消毒后的豆饼混合均勻。
3、发酵将接种后的豆饼，放于不锈钢菌盘内，装盘的厚度在5-7cm之间，然后至于温度25°C培养室进行培养，时间为48小时。菌盘温度30°C。
4、水解待菌盘豆饼均长满后，将菌盘内豆饼置于水解池内，然后加水，水与豆饼重量比为1 1，水解池温度控制在40°C，时间为72小时。
5、吸附将水解后的豆饼用腐殖酸和草炭土按1 0.5 0.5的比例吸附，混拌均勻。
6、造粒烘干于滚筒式烘干机将发酵饼肥造粒烘干。
7、包装将烘干后的发酵饼肥与编织袋包装。
实施例4本发明的发酵饼肥的使用效果
1材料与方法
1. 1试验材料
试验于2010年在黑龙江省大庆市肇州县永胜乡烟草栽培示范田中进行，烤烟茬口为4年茬，供试品种为“龙江911”，4月8日温室内托盘育苗，5月8日移栽，移栽后生长期共17周。0-20cm 土壤肥力状况为，土壤有机质31. 48g · kg—1，碱解氮124. 3mg · kg-1，速效磷11. 5mg · kg—1，速效钾161. 6mg · kg_\ pH = 7. 8。发酵饼肥(按照实施例1的方法制备得到。)养分为见表1。
表1发酵饼肥养分状况
权利要求
1.一种制备发酵饼肥的方法，其特征在于包括以下步骤(1)原料消毒豆饼机械粉碎，细度为l-3mm，然后用蒸汽消毒，冷却；麦麸用蒸汽消毒， 冷却；(2)接种将消毒后的麦麸冷却至30-40°C，将发酵菌种与麦麸按照重量比为 1 1000-5 1000的比例混合均勻，然后将接好菌种的麦麸与消毒后的豆饼混合均勻，其中麦麸用量为豆饼重量的2% _5%，得到接种后的豆饼；(3)发酵将步骤( 制备得到的接种后的豆饼，放于不锈钢菌盘内，进行培养；(4)水解待菌盘内的豆饼均长满后，将菌盘内的豆饼置于水解池内，然后加水，进行水解反应，得到水解后的豆饼；(5)吸附按重量计，将水解后的豆饼用腐殖酸和草炭土按照豆饼腐殖酸草炭土 =1 0. 5 0.5的比例吸附，混拌均勻，即得所述的发酵饼肥。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还进一步包括将步骤( 得到的发酵饼肥置于滚筒式烘干机将发酵饼肥造粒烘干。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的豆饼为大豆饼。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的蒸汽消毒是指在95°C持续消毒30分钟。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)中将接种后的豆饼，放于不锈钢盘内，装盘的厚度在5-7cm ；所述的培养是在温度20-25°C培养室进行培养，时间为36-48小时，菌盘温度不高于35°C。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中水与豆饼重量为1 1，水解池温度控制在20-40°C，时间为72小时。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的发酵菌种为专性分解豆饼的真菌，优选的所述发酵菌种为黑曲霉。
8.由权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的发酵饼肥。
9.权利要求8所述的发酵饼肥在制备烟草肥料中的应用。
10.权利要求8所述的发酵饼肥在烟叶生产中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种发酵饼肥，及其制备方法和应用。本发明克服了现有技术的不足，提供了一种更适用于烟草生长的发酵饼肥。本发明的发酵饼肥是将豆饼经微生物菌种发酵后，将饼肥中大分子化合物变为小分子的化合物，蛋白质中氮转化为氨基酸，使饼肥中氮素提前释放，致使氮的释放规律与烟草吸氮规律相吻合，而且微生物在生长的过程中，产生蛋白酶，将发酵物料置于水中，蛋白酶将豆饼中的蛋白质转化为氨基酸或小分子的含氮化合物，植物可以直接吸收氨基酸，或小分子含氮化合物在土壤中易转化为植物可吸收的氮。因此本发明能够达到改善烟叶质量的目的，同时具有增加土壤生物活性、改善土壤结构，提高土壤肥力的作用效果。
文档编号C05F15/00GK102515896SQ20111041060
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者王鹏 申请人:黑龙江八一农垦大学