本發明涉及一種生物肥料的制備方法和由所述方法可獲得的生物肥料。 本發明還涉及一種包含所述的生物肥料用于土壤施肥的組合物，以及所述生物肥料或所述的組合物在植物生長基質的施肥中的應用。
背景技術：
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礦物肥料可以使農民對植物養分進行補充，如微量元素、礦物質、氮、碳等， 從而使養分的供給與作物的需求保持一致。 目前，不論哪個地區 或是在全球范圍內，礦物肥料在確保食物供應方面的地位是無可替代的。礦物肥料的一個主要缺點是由于植物養分從礦物肥料進入土壤中的釋放模式而 引起的該肥料的低效率利用。礦物肥料中的養分在施到土壤中時一般是“爆炸”釋放， 即在相對短的時間里所有的養分都釋放到土壤中。由于在植物生長過程中，通常需要幾個月，由于例如沖洗或降解，養分的濃度會暫時降低，因此不得不使用相對大量的養分 來確保在整個生長期中的充足植物養分濃度。 因而就需要補充相對大量的礦物肥料來補 償在生長期中喪失的養分，而不是補償對生長植物的預期的養分補給。
技術實現要素：
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本發明是通過提供一種制備生物肥料的方法來完成的，該方法包括乳清的發酵和向發酵的乳清中加入載體物質。乳清是牛奶中的水質部分，尤其是在奶酪制造過程中，從可凝固部分或凝乳中 分離出來的，它富含乳糖、礦物、維生素并含有乳白蛋白和微量的脂肪。 目前，乳清被 認為是一種奶酪制造工業的廢產物，并通常被廢棄，從而提供一種用于肥料的節省成本。
本發明所采用的技術方案：一種生物肥料的制備方法，包括 ：對乳清進行第一步發酵，然后向發酵的乳清中 加入載體物質，其中發酵的乳清∶載體物質的比例為 10-12，其中在 pH 為 5-6進行第一 步發酵，其中載體物質是一種富含纖維素的載體物質，所述載體物質選自鋸屑、干蕁麻 和其組合，鋸屑是山毛櫸鋸屑或橡樹鋸屑，在乳清的第一步發酵之前和 / 或發酵過程 中，用微生物的培養物接種乳清，在加入載體物質之前，過濾發酵 的乳清，在加入載體物質之后，進行第二步發酵。 6. 根據權利要求 1 所述的方法，還包括添加石灰。
具體實施方式：
一種生物肥料的制備方法，包括 ：對乳清進行第一步發酵，然后向發酵的乳清中 加入載體物質，其中發酵的乳清∶載體物質的比例為 10-12，其中在 pH 為 5-6進行第一 步發酵，其中載體物質是一種富含纖維素的載體物質，所述載體物質選自鋸屑、干蕁麻 和其組合，鋸屑是山毛櫸鋸屑或橡樹鋸屑，在乳清的第一步發酵之前和 / 或發酵過程 中，用微生物的培養物接種乳清，在加入載體物質之前，過濾發酵 的乳清，在加入載體物質之后，進行第二步發酵。
另外，由于乳清是一種 “天然” 產物，即該產物經歷了最小限度的加工、不含 有防腐劑或人造添加劑，當使用的載體物質也是一種 “天然” 產物時，相對于化學合成 的礦物( 人造) 肥料，基于乳清作為原材料的肥料不會向環境中引入這些可能有毒或有害 的防腐劑和 / 或添加劑。
這使得生物農民使用本發明的生物肥料，生物農民就是從首要觀點出發不使用 任何“非天然” 產物如礦物肥料、除草劑或殺蟲劑的農民。直到現在，沒有其他的肥料 可供這些農民利用，嚴重地限制了作物產量。
根據本發明在第一步發酵中發酵的乳清，例如在室溫下攪拌 2 天，雖然任何 的發酵方案都能使用如升溫發酵、在自動發酵裝置中發酵等。
本發明的載體物質，優選從 “天然” 來源中獲得，另外優選以固體形式獲得， 它能夠用來 1) 提供一種可能的附加碳源，2) 使得生物肥料的運輸和加工性能得到改善， 3) 在施用后防止發酵的乳清被沖洗掉。
載體物質相結合的發酵的乳清提供一種肥料，該肥料以 “持續” 或 “連續” 的釋放模式給土壤提供養分，該模式即在一段相對長的時間內相對穩定的釋放養分，這 或許是由于肥料在施用后通過土壤微生物的后發酵。
由于只需要對不可避免的養分濃度降低的較少補償，相比較礦物( 人造) 肥料的 “爆炸” 釋放模式，“持續” 的釋放模式需要較少的肥料來達到在土壤中所希望的養分 濃度，因此相比較于礦物( 人造) 肥料，提供了一種更為有效的本發明生物肥料的應用。另外，由于需要用于補償的肥料較少，引入環境中的肥料也較少，所以消除或 減少了與這種引入相關的環境問題。
優選地，在根據本發明的生物肥料中，發酵乳清和載體物質的比例為 10-12，如 10，11，12，13，14，或 12( 乳清∶載體 )。 使用這些比例，由載體物質提供足夠的結 構，同時保持發酵乳清的最佳益處。
根據本發明的一個實施方案，在發酵之前和 / 或發酵過程中，用微生物的培養 物來接種乳清，該微生物包括單一的微生物或者生物體的混合物。 通過加入一種特定的 微生物的培養物，第一發酵過程能夠更快進行和 / 或該過程取得較好控制。 另外，依據 選擇的微生物能夠影響發酵的乳清的特性如氮和 / 或碳的含量。
乳清的發酵優選在 pH 為 5-7 進行，如 pH 為 5、5.5、6、6.5 或 7，更優選在 pH 為4-4.5，如pH 為4、4.1、4.2、4.3、4.4 或4.5，由于在這些pH 值下能取得最佳的發酵。 在本發明的第二個實施方案中，在加入載體物質之前，過濾發酵的乳清來分離 微生物量。 優選地，重力自流進料的原理被大量應用。這可以降低過濾步驟的成本。 根據本發明的第三個實施方案，在加入載體物質之后，將制得產品進行第二步 發酵。該第二步發酵進一步提高了在生物載體中養分的有效性。
根據本發明的另一個實施方案，向生物肥料中加入石灰。除了改善生物肥料的 結構外，向生物肥料中加入石灰來增加鈣源。
因為樹膠脂對任選的第二步發酵和對可能的后發酵過程的負面影響，根據本發 明的載體物質優選為樹膠脂含量低的載體物質。另外，在發酵過程中通過使用富含纖維 素的載體物質能夠進一步優化生物量的累積。