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采用微生物菌剂制取有机肥的工艺方法

****科技计划项目申报书项目名称采用微生物菌剂制取*有机肥的工艺方法起止年限20*年4月至*年6月项目主持单位******(盖章)单位地址*****团泽凤山村项目主持人* 电话*联系人* 电话*电子邮箱*@申报时间20* 年04 月16 日****科学技术局制二O一二年目录一、项目概述 (2)二、国内外研究现状和发展趋势 (3)三、立项的背景和意义 (5)四、研究内容 (10)五、预期目标 (15)六、年度分阶段计划安排 (16)七、单位现有研究基础、条件和主要研究人员简况 (17)八、经费概算和经费来源 (20)九、项目的风险分析 (21)十、有关附件 (22)一、项目概述随着我国畜牧养殖业的快速发展与养殖规模的扩大,畜禽粪便数量越来越大,给农村、农业生态环境造成的污染越来越严重,对人类生存环境和人民群众身体健康带来极大威胁,项目通过对微生物菌剂菌株组成、*发酵工艺进行研究,将畜*便转化为可以利用的有机肥料,既可以提高农产品的产量和质量,又可以减少环境污染。

项目筛选几株高温微生物菌株,经科学配伍制成一种新型的微生物菌剂,并对该菌剂应用于*堆制发酵生产有机肥。

微生物发酵菌剂可加速*有机碳的分解、减少氮素损失,减少堆制过程中氨气的挥发,缩短发酵时间,提高堆肥品质。

微生物菌剂经过严格选育保存,以固氮菌、解磷菌,解钾菌为菌种,酒糟废液为主要原料,*经过微生物发酵处理、翻堆及后期腐熟后,堆肥的水分含量下降至26.1%,含水量的减少有利于有机肥的后期加工。

有机物通过发酵,全氮比发酵前分别提高*%;全磷提高6.5%;全钾提高6%。

项目实施完成可解决微生物菌剂制取*有机肥发酵周期长,发酵周期可缩短至15天;解决有机肥有效菌群保存时间短的问题,*有机肥保存时间可相对延长一个月;菌肥有机氮转化吸收率达到80%。

项目单位*有机肥设计年产*吨,微生物菌剂制取*有机肥现处于中试阶段,完成后处于批量生产,批量销售阶段。

项目执行期15个月,项目执行期内*有机肥累计销售收入*万元,利润*万元,增加就业*人。

本项目总投资*万元,已完成投资*万元.计划新增投资* 万元,新增投资来源于企业自筹万元,申请****科技计划项目资助万元。

二、国内外研究现状和发展趋势中国对菌肥的研究和应用起步较晚,上世纪50年代开始对根瘤菌、抗生菌等多种菌剂进行了全面的研究和应用,从欧美国家引进花生根瘤菌种的同时,筛选出大豆根瘤菌和紫云英根瘤菌菌株;60年代福建、吉林、江苏等省还就自生固氮菌剂进行多点的肥效研究;70年代开始小麦等作物根际联合固氮菌的农业应用效果的研究。

现在,随着农业生产能力的提高,国内微生物肥料市场越来越活跃,多种微生物肥料涌向市场,其中以固氮解磷解钾、单菌多功能型最具代表性。

世界上许多国家,如美国、澳大利亚、新西兰、日本、意大利、奥地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度及非洲的一些国家生产和应用豆科根瘤菌,不仅接种面积不断扩大,而且应用的豆科植物种类繁多。

不少国家在经历一段时间的混乱后,逐步认识到加强根瘤菌肥料质量管理的重要性,并制定了相应的标准。

除根瘤菌以外,许多国家在其他一些有益微生物的研究和应用方面也做了大量的工作。

前苏联及东欧一些国家的科研人员进行了固氮菌肥料和磷细菌肥料的研究和应用,所用的菌种为圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌。

他们和前捷克斯洛伐克、英格兰及印度的研究固氮菌的工作者证实,这类细菌能分泌生长物质和一种抗真菌的抗生素,能促进种子发芽和根的生长:20世纪70年代末和80年代初,一些国家对固氮细菌和解磷细菌进行了田间试验,结果各异,对其作用还有相当大的争议。

但在固氮螺菌与禾本科作物联合共生的研究中取得了一定的进展,在许多国家作为接种剂使用。

总结20年来世界上一些国家的田间试验数据表明,固氮螺菌接种在土壤和气候不同的地区可以提高作物的产量,在60%-70%的试验中可增产5%-30%。

它们促进生长的主要机制是产生能促进植物生长的物质,能促进根毛的密度和长度、侧根出现的频率及根的表面积。

我国微生物菌肥生产的主要问题有:1、生产制作和包装过程必须在严格无菌条件下进行,搬运和保存过程需要良好的条件,生产成本高且容易污染,往往成批菌肥变成废品;2、有效保存期短,至使用时,有效活菌少;3、菌肥微生物进入土壤后菌数迅速下降,不容易形成优势群落,菌肥有效作用时间短且应用效果不稳定;项目单位通过应用微生物生产*有机肥,解决发酵周期长,保存时间短,有效活菌少,菌肥效果不佳等问题。

三、立项的背景和意义(一)项目立项背景1、发展现代农业,强化农业基础地位20*年2月国务院办公厅下发【20*】2号文件《国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》。

意见指出:发展现代农业,强化农业基础地位,着力提高农业产业化水平。

重点培育和引进一批农业产业化龙头企业,以农产品生产基地为依托,形成若干具有当地特色和资源优势的农业产业化示范基地。

引导龙头企业与农民结成紧密的利益共同体,让农民更多地分享产业化经营成果。

着力提高农民组织化程度,扶持农民专业合作社、专业服务合作社、专业技术协会等组织发展,为农民提供多种形式的生产经营服务。

促进农产品加工业结构调整与升级,支持发展绿色食品和有机食品,加大特色农产品注册商标和地理标志开发保护力度,打造一批具有较强影响力的品牌。

2、发展持续农业呼唤生态环保型肥料(1)肥料是农作物优质高产的重要技术措施:“有收、无收靠天”(指水、旱、虫等灾害,采取的措施抗灾“保”收成);“优质、高产靠肥”,无公害种植(含绿色、有机)肥料是关键。

可是当前大多数农民想到的就是化肥或农家肥。

长期单施化肥破坏土壤结构,影响品质这已是不争的事实,农家肥未经无害化腐熟处理带有大量寄生虫卵、致病菌体。

(2)肥料是农业发展模式的重要标致。

传统农业——施用农家肥;化学农业——主要施用化肥;有机农业——排斥化肥、农药等物质;持续农业——施用生物肥、有机肥,限量施用化肥。

(3)我国农业发展目标与肥料施用方针国务院已明确提出农业的目标是“高产、优质、高效、安全、环保”。

其中,高产是基础,没有高产解决不了日益增长的需求;优质是关键,对于蔬菜、水果来说,优质还需要达到无公害农产品标准要求,否则就不准进入市场,也就谈不上占领市场了;我国肥料施用的方针是:“有机肥与无机肥相结合,用地与养地相结合”。

本项目有很大的发展空间。

3、微生物肥料的特殊功效微生物肥料,是指一类含有活的有益微生物,其生命活动能改善作物根际养分供应、或促进作物生长提高作物产量、或改善作物品质、或防治土传病害、或降解土壤污染物质,单一或多种功能俱全的微生物活菌制剂。

微生物活菌制剂大致可分为七类,即固氮菌剂、解磷菌剂、钾细菌剂、抗生菌剂、菌根菌剂、根围促生菌剂、光合细菌剂等。

微生物肥料是利用有益微生物制成的菌肥,它与化肥和有机肥不同,其本身并不直接含有作物所需的各种营养元素,而是通过有益微生物的繁殖活动固定空气中的氮素,分解土壤中作物难以利用的元素,使作物营养得到改善,其生命活动的代谢产物起到促生、抗病和改良土壤结构的作用,直接或间接促进作物增产和改善品质。

其一、从植物营养学的角度看。

以“生物钾肥”为例,应用原子吸收方法测定证实了矿物晶格上的钾被“钾细菌”解离下来的证据,可溶性钾释放量在2g/Kg钾长石。

利用含钾矿物进行植物栽培和接种“钾细菌”同样获得了矿石结构钾被利用的生物学间接证据。

近期研究报导“钾细菌”的应用,使游离的钾元素大量进入“钾细菌”的荚膜和菌体,减少钾流失量达钾供应量的56%左右,可以认为“钾细菌”是土壤中的有效钾库。

另一方面,施用“钾细菌”的土壤降低了钾离了的移动,减低了钾的渗漏,相对提高了钾的有效供应量。

其二、生长刺激作用。

在目前种植业普遍存在高氮营养水平上,固氮酶被抑制并阻遏固氮酶基因的表达,微生物不再合成固氮酶,至使固氮菌肥料效应不稳定。

但后来又发现许多微生物(包括固氮菌)对农作物有刺激作用,并检测出微生物能产生吲哚乙酸,赤霉素,细胞激动素和维生素等多种植物生长激素和细胞分裂素等植物生长调节物质,这些生理活性物质,可以促进植物细胞分裂和增强吸收矿物质及水分能力,并激发植物内源激素增加,从而促进了种子萌发,根系发达,植株生长和早熟开花,这是单施化肥所不具备的促生长作用。

其三、抑制病虫害作用。

科学试验证明,许多土壤和根际细菌对多种农作物病菌有抑制作用,其作用实质之一是有益细菌在根际大量增殖,从数量上压制了根际病原菌的繁殖,从而减轻或防止了作物病害。

另一作用是许多根际有益细菌能产生抗生素类物质,可抑制镰刀霉、腐霉、立枯丝核菌等常见作物病原菌(在实验室内可检测其抑制菌圈大小)。

田间试验证明,利用微生物肥料处理粮、棉、菜等作物种了后,对防治小麦全蚀病、猝倒病、水稻纹枯病、棉花枯萎病及蔬菜根腐病都有一定防治效果。

4、微生物有机肥产业趋势微生物有机肥克服了生物肥和有机肥的市场缺陷,弥补了化肥的功能缺陷,将生物肥和有机肥的优点集于一身,生物有机肥在增产、提高产品品质、减少化肥使用量和降低生产成本等方面发挥了重要作用,符合我国农业可持续发展和绿色食品(有机食品)生产的方向,表现出广阔的应有前景,发展生物有机肥料是当今业内的共识。

(二)项目意义随着我国畜牧养殖业的快速发展与养殖规模的扩大,畜禽粪便数量越来越大,给农村、农业生态环境造成的污染越来越严重,对人类生存环境和人民群众身体健康带来极大威胁,并不时引起畜禽及人类传染病的流行。

由于畜禽粪便中含有大量的病原微生物、寄生虫、球虫及其虫卵,在自然堆放的环境条件下,畜禽粪便不断向周围环境释放硫化氢、氨气、吲哚、硫醇等物质,造成养殖场周围环境臭气熏天,蚊蝇孳生,污水横流,污染环境,并引起疾病的传播,因此,畜禽粪便的科学利用和无害化处理意义重大。

农业的可持续发展需要保持和提高土壤肥力,保证营养元素的合理循环,项目通过使用微生物活菌制剂制取*有机肥,其本身并不直接含有作物所需的各种营养元素,而是通过有益微生物的繁殖活动固定空气中的氮素,分解土壤中作物难以利用的元素,使作物营养得到改善,其生命活动的代谢产物起到促生、抗病和改良土壤结构的作用,直接或间接促进作物增产和改善品质。

促进贵州农业经济发展。

四、研究内容(一)研究方案1、菌种选择:(1)菌种适宜贵州地区发酵;(2)能在廉价原料制成的培养基上迅速生长和合成;(3)可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵;(4)菌种纯,不易变异和退化,能保证发酵生产和产品质量的稳定性;(5)菌体不是病原菌,保证安全。

2、发酵过程控制发酵的目标是利用微生物最经济获得高附加值产品。

掌握发酵工艺条件对发酵过程的影响以及微生物代谢过程的变化规律,参数的测定是进行发酵过程控制的重要依据。

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