一種利用魚(yú)貝類內(nèi)臟發(fā)酵的微生態(tài)有機(jī)肥及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有機(jī)肥，具體涉及一種利用魚(yú)貝類內(nèi)臟發(fā)酵的微生態(tài)有機(jī)肥及其制作方法，屬于有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)正朝著可持續(xù)發(fā)展的方向前進(jìn)，但糧食和環(huán)境之間的矛盾非常突出，給農(nóng)業(yè)科技工作帶來(lái)了許多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。幾十年來(lái)，企業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)肥投入非常少，幾乎是用“化肥飄飄、氨水澆澆”來(lái)維持作物產(chǎn)量，由此造成土地板結(jié)、地力下降、農(nóng)作物品質(zhì)降低、生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重地制約了我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。目前人們普遍埋怨過(guò)分依賴化肥和農(nóng)藥造成瓜不香、果不甜、菜無(wú)味、人吃了容易得病，而且化肥用量增加也使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本越來(lái)越高。微生態(tài)有機(jī)肥是繼農(nóng)家肥和化肥之后的第三代肥料，是無(wú)毒無(wú)害無(wú)污染的環(huán)保先鋒，是綠色食品和有機(jī)糧食種植的專用肥料。微生態(tài)有機(jī)肥的綠色重要作用表現(xiàn)在五個(gè)方面:一是提升作物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，通過(guò)微生物作用將有機(jī)肥料中作物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分或土壤中作物難以吸收的養(yǎng)分提取出來(lái)，轉(zhuǎn)變成作物容易吸收的養(yǎng)分供給作物；二是改良土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤肥力，因?yàn)橥寥赖挠袡C(jī)質(zhì)是土壤肥力的重要指標(biāo)，是形成良好土壤環(huán)境的物質(zhì)基礎(chǔ)，而有機(jī)肥料中的腐殖質(zhì)會(huì)成為土壤中穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)，從而提升土壤肥力；三是有機(jī)肥料在土壤中產(chǎn)生羥基類物質(zhì)，與土壤粘粒表面或氫氧聚合物表面的多價(jià)金屬離子結(jié)合，形成團(tuán)聚體，能降低土壤容重，改善土壤通氣狀況，使耕性變好，從而改善了土壤物理性狀；四是有機(jī)肥料在土壤溶液中離解出氫離子，具有很強(qiáng)的陽(yáng)離子交換能力，可以置換出土壤礦物質(zhì)中的陽(yáng)離子，使其轉(zhuǎn)變成作物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增加了土壤的吸水量、持水量及保水性；五是微生物益生菌在活動(dòng)中或死亡后可排出谷酰氨酸、脯氨酸等多種氨基酸、維生素，還有細(xì)胞分裂素、植物生長(zhǎng)素、赤霉素等植物激素，可給作物生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)巨大的促進(jìn)作用。
[0003]我國(guó)是世界上水產(chǎn)品加工比較發(fā)達(dá)的國(guó)家，而且是世界上唯一的一個(gè)水產(chǎn)品養(yǎng)殖量超過(guò)捕撈量的國(guó)家，養(yǎng)殖主要集中在淡水領(lǐng)域，隨著養(yǎng)殖育種技術(shù)的突破，近幾年海產(chǎn)品的產(chǎn)量也在逐年上升，而魚(yú)貝類加工產(chǎn)生了大量的下腳料，魚(yú)貝類內(nèi)臟是魚(yú)貝類加工品的下腳料的主要部分，包括魚(yú)腮和魚(yú)腹中的所有臟器，貝類主要是消化系統(tǒng)，其中淡水魚(yú)的內(nèi)臟所占的比例最大，養(yǎng)殖的淡水魚(yú)內(nèi)臟約占魚(yú)總重量的35%?45%，內(nèi)臟占比例較大的貝類有鮑魚(yú)、扇貝、帶子貝等等，占總重量的10?40%，例如某間工廠生產(chǎn)淡水魚(yú)加工品，按每天加工2噸魚(yú)計(jì)算，就會(huì)產(chǎn)生高達(dá)0.9噸的內(nèi)臟，若再加上2噸海魚(yú)及貝類的海產(chǎn)品的加工，每天產(chǎn)生的內(nèi)臟量就接近2噸，而這些魚(yú)貝類內(nèi)臟如果沒(méi)有得到適當(dāng)?shù)睦镁蜁?huì)直接影響水產(chǎn)加工業(yè)的發(fā)展。目前用魚(yú)內(nèi)臟提煉魚(yú)油的研宄報(bào)道較多，但由于提煉魚(yú)油的成本較大，而且提煉魚(yú)油后要排放的廢物較多，所以大部分魚(yú)貝類內(nèi)臟都沒(méi)有用于提煉魚(yú)油，而是直接作為垃圾清走和自然堆放。由于魚(yú)貝類內(nèi)臟含有較多的蛋白質(zhì)和脂肪，自然堆放腐熟過(guò)程需要時(shí)間很長(zhǎng)，而且產(chǎn)生腐敗惡臭味，嚴(yán)重污染環(huán)境。
[0004]魚(yú)貝類內(nèi)臟主要是魚(yú)腮、胃、肝、腸、膽和貝類的消化腺等等，其胃腸內(nèi)一些沒(méi)有消化完成的食料殘?jiān)蛞恍┐判沟奈镔|(zhì)，含有較多的蛋白質(zhì)、脂肪和肌纖維，而納豆菌(Bacillus natto)是用于生產(chǎn)納豆食品和作為水產(chǎn)飼料添加劑的微生物菌種，安全無(wú)毒，繁殖速度快，生命力很強(qiáng)，在5?55°C溫度范圍均可生長(zhǎng)發(fā)酵，在生長(zhǎng)過(guò)程能分泌胞外蛋白分解酶、脂肪分解酶和促纖維分解的納豆激酶(Nattokinase NK),能快速地將魚(yú)貝類內(nèi)臟發(fā)酵分解成穩(wěn)定狀態(tài)的腐殖質(zhì)。所以，采用納豆芽孢桿菌發(fā)酵魚(yú)貝類內(nèi)臟的方法可以快速高效地生產(chǎn)生物有機(jī)肥，同時(shí)所得的產(chǎn)品是含有較高數(shù)量的納豆菌和較豐富的有機(jī)質(zhì)成分的生物有機(jī)肥。利用魚(yú)貝類內(nèi)臟發(fā)酵制作微生態(tài)有機(jī)肥對(duì)水產(chǎn)加工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展都非常重要，不僅能避免污染環(huán)境，還能提高魚(yú)貝類加工的附加值，例如生產(chǎn)線上若按I?3t/h的淡水魚(yú)計(jì)算，就會(huì)產(chǎn)生0.35?1.35t/h的魚(yú)內(nèi)臟，用于發(fā)酵有機(jī)肥即可以生產(chǎn)兩倍量左右的綠色肥料，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。
[0005]近年來(lái)，在有機(jī)肥方面的研宄報(bào)道有很多，中國(guó)發(fā)明“一種有機(jī)肥及其制作方法”，申請(qǐng)?zhí)?01210422218.7公開(kāi)了一種用糞便、秸桿、草木灰等制作有機(jī)肥的方法；中國(guó)發(fā)明“一種雞糞有機(jī)肥及其制作方法”，申請(qǐng)?zhí)?01410098307.X公開(kāi)了一種用雞糞、天然沸石、草炭土等制作有機(jī)肥的方法；還有用豬糞、蚯蚓糞、茶渣等各種原料發(fā)酵制作有機(jī)肥的研宄；中國(guó)發(fā)明“一種用于污泥發(fā)酵有機(jī)肥的調(diào)理劑及制造和使用方法”，申請(qǐng)?zhí)?01110222364.0公開(kāi)了一種利用納豆芽孢桿菌，通過(guò)污泥發(fā)酵制作有機(jī)肥的方法；在魚(yú)內(nèi)臟的利用方面的研宄也有很多，中國(guó)發(fā)明“一種魚(yú)內(nèi)臟的綜合利用方法”，申請(qǐng)?zhí)?01110309017.1公開(kāi)了一種利用魚(yú)內(nèi)臟制作飼料的方法，但是尚未見(jiàn)到以魚(yú)貝類內(nèi)臟作為原料、用納豆菌進(jìn)行發(fā)酵制作微生態(tài)有機(jī)肥的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種利用納豆菌發(fā)酵魚(yú)貝類內(nèi)臟制取含有豐富的養(yǎng)分和大量納豆菌的微生態(tài)有機(jī)肥的生產(chǎn)方法。用該方法制備得到的有機(jī)肥呈褐色，無(wú)味或具有淡淡的豉香氣味，在總養(yǎng)分含量、有機(jī)成分含量和益生菌含量等各項(xiàng)指標(biāo)方面均達(dá)到國(guó)家微生態(tài)有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明需要解決三個(gè)技術(shù)問(wèn)題:(1)高效發(fā)酵劑的制作技術(shù)；(2)有機(jī)肥堆垛發(fā)酵的溫度控制技術(shù)；(3)有機(jī)肥配方組成及工藝過(guò)程。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種利用魚(yú)貝類內(nèi)臟發(fā)酵的微生態(tài)有機(jī)肥的制作方法，先將納豆菌進(jìn)行高密度細(xì)胞培養(yǎng)，然后再進(jìn)行促芽孢生成培養(yǎng)，以最大程度的保持納豆菌細(xì)胞的數(shù)量，使其發(fā)酵能力不減弱，再將其濃縮干燥后制得發(fā)酵劑；將魚(yú)貝類內(nèi)臟在100°c加熱后，與其它輔料按配方組成混拌均勻，接入發(fā)酵劑進(jìn)行堆垛發(fā)酵，在主發(fā)酵階段利用溫度探測(cè)器監(jiān)控堆垛中心溫度，當(dāng)溫度太高時(shí)進(jìn)行翻垛以散熱，防止溫度過(guò)高；直至發(fā)酵結(jié)束后用造粒機(jī)將發(fā)酵基料制成顆粒狀，最后進(jìn)行干燥即可，具體包括如下步驟:
(I)納豆菌的高密度培養(yǎng):
利用無(wú)機(jī)鹽、C源和N源為原料組成的培養(yǎng)基，用液體三級(jí)種子培養(yǎng)的方法，于37°C、pH為7.0的條件下恒溫培養(yǎng)，一級(jí)培養(yǎng):將液態(tài)活化的納豆菌接種于10mL三角瓶培養(yǎng)基，46-50小時(shí)后即得到一級(jí)種子液，然后將一級(jí)種子培養(yǎng)液接種于100mL的三角瓶置于搖床中培養(yǎng)，46~50小時(shí)后得到二級(jí)種子液，再將二級(jí)種子液接入帶有攪拌器的1L容量發(fā)酵罐中培養(yǎng)22~26小時(shí)，即得到三級(jí)種子液，每級(jí)種子接種量均為10%，期間保持良好的通風(fēng)條件，培養(yǎng)出納豆菌高密度細(xì)胞液；
(2)促細(xì)胞形成芽孢的培養(yǎng):
將培養(yǎng)好的納豆菌高密度細(xì)胞液添加0.1-0.3%的鈣、鎂、鋅無(wú)機(jī)鹽離子進(jìn)行誘導(dǎo)芽孢生成培養(yǎng)，同時(shí)采用20°C或45°C的溫度脅迫條件培養(yǎng)法，以促使芽孢生成，培養(yǎng)時(shí)間為22-26小時(shí)；
(3)發(fā)酵劑干燥回收:
利用多段式減壓裝置或普通減壓裝置將培養(yǎng)液蒸發(fā)濃縮處理，再用噴霧干燥法進(jìn)行干燥，進(jìn)風(fēng)溫度控制在50°C，出風(fēng)溫度控制在40°C，包裝后得到納豆芽孢桿菌發(fā)酵劑；
(4)魚(yú)貝類內(nèi)臟預(yù)處理:
由于魚(yú)貝類內(nèi)臟的含水量較高，大約在60-70%左右，同時(shí)比較粘稠，不利于納豆菌發(fā)酵，將魚(yú)貝類內(nèi)臟加熱至100°C維持35~45分鐘后，添加調(diào)理物料:、油頁(yè)巖土、碎桔桿、鋸末、茶葉渣或藥渣，攪拌均勻，把水分降低至35~40%，同時(shí)使基料疏松，得到發(fā)酵基料；
(5)接種發(fā)酵劑進(jìn)行發(fā)酵:
在發(fā)酵基料中加入重量百分比為5?10%的發(fā)酵劑攪拌均勻，進(jìn)入發(fā)酵階段，整個(gè)發(fā)酵階段分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩階段，主發(fā)酵階段是將魚(yú)貝類內(nèi)臟接種納豆菌發(fā)酵劑后堆成條垛，每隔2~4天用翻拋機(jī)翻動(dòng)垛料一次，使納豆菌發(fā)酵產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)，控制發(fā)酵溫度30~50°C，因?yàn)闇囟忍卟焕诩{豆菌的生長(zhǎng)，同時(shí)翻動(dòng)垛料可以提供納豆菌生長(zhǎng)繁殖所需的氧氣，當(dāng)發(fā)酵基料溫度太高時(shí)也要翻動(dòng)垛料，使之散熱降溫，這個(gè)過(guò)程為4?7天；然后進(jìn)入后發(fā)酵階段，這個(gè)階段是將主發(fā)酵完成后的基料堆垛成3米高，任何寬和長(zhǎng)的條垛，這個(gè)過(guò)程為2~4天，進(jìn)一步使發(fā)酵基料腐熟化，此時(shí)魚(yú)貝類內(nèi)臟的有