CN106495947A - 一种南方枣树专用生物菌肥的制备方法及应用 - Google Patents

一种南方枣树专用生物菌肥的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机肥料领域，涉及一种南方枣树专用生物菌肥的制备方法，包括步骤：(1)粉碎的桐枯饼加入复混菌液，发酵5～7d，得到腐熟的桐枯饼；(2)再将腐熟的桐枯饼与天然羊粪混合，进一步加入复混菌液，发酵10～15d，得到发酵的有机物料；(3)再进一步将发酵的有机物料、枣树根际益生菌、腐植酸以及尿素混合，加入复混菌液，发酵5～7d，得到目标有机肥。本发明取材容易，生产设备简单，制备时间短，成本较小。利用本发明制备的枣树专用生物菌肥有效改良枣园土壤理化性质，促进肥料的活化利用，从而促进枣树的健康生长，提高枣果产量品质，使枣果增产11.82％～24.67％，可溶性固形物提升14.94％～26.48％，是红壤地区枣园高效经营的首选，具有广阔的应用前景。

Description

一种南方枣树专用生物菌肥的制备方法及应用
技术领域
本发明属于生物菌肥的堆肥方式及堆肥过程中恶臭处理技术领域，具体涉及一种南方枣树专用生物菌肥的制备方法及应用。
背景技术
中国地域辽阔，人口众多，有机肥料资源十分丰富，种类多，数量大，是中国农业生产的重要肥源，但它也是农业、畜牧业生产的副产物。根据全国各地区调查，使用的有机肥料就有100多种。主要有以下5大类型：(1)农业废弃物：比如秸秆、豆粕、棉粕等。(2)畜禽粪便：比如鸡粪、牛羊马粪、兔粪；(3)工业废弃物：比如酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣等；(4)生活垃圾：比如餐厨垃圾等；(5)城市污泥：比如河道淤泥、下水道淤泥等。
有机物堆肥就是将有机质采用特殊工艺和科学配比，经粉碎、酶化、配料、混料等工序后制成生物复合肥。但目前有机质堆肥技术水平低，作业占地面积大、腐熟周期长、易产生恶臭等。
油桐全株有毒，种子毒性大，皮、茎、叶次之，桐饼毒性比桐油毒性大。油桐饼(粕)中含有皂苷、二萜类、佛波醇等毒素。Makkar研究表明：油桐饼(粕)中含有25％～30％的佛波醇酯。研究还发现，机榨和新鲜脱油桐饼含皂苷和醇溶性成分两种毒素，这些毒性皂苷能引起动物胃肠炎，因此被看作不宜使用的废料。早期对油桐饼脱毒主要采用水、乙醇、丙酮等溶剂浸提处理，利用高压蒸汽、水煮及烘箱干燥的热处理以及两种处理方法相结合的方式，脱毒后将其作为饲料，但依然存在饲喂效果差的缺点。
南方枣树为湖南省祁东县特色农业的支柱产业，目前使用肥料主要有两大类型：化学肥料与农家有机肥，化学肥料肥效显著，然而却无法帮助水果获得较为完美的风味物质；农家有机肥能够提升果实的口感与甜度，却失之肥效甚微。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种可以改良土壤，无异味与臭味、疏松且带有点似泥土的芳香，植物能完全较快吸收，能增加土壤中有机质含量、肥效好、大大提高南方枣树甜度和口感的南方枣树专用生物菌肥的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种上述方法制备得到的生物菌肥的应用，以改善南方枣园土壤理化性质，促进肥料的活化利用，从而提高枣的产量与品质。
本发明的具体技术方案在于提供了一种南方枣树专用生物菌肥的制备方法，所使用的原料为天然羊粪、桐枯饼、枣树根际益生菌、腐植酸以及尿素；使用的菌剂的活性成分为枯草芽孢杆菌、放线菌与分解菌；枯草芽孢杆菌、放线菌与分解菌的集落数目比为10:5:1；菌剂中的有效活菌数为1.5～2.0×108cfu/mL。
分解菌主要有两大类群，好氧性如纤维单胞菌属(Cellulomonas)、纤维弧菌属(Cellvibrio)、噬胞菌属(Cytophaga)等，厌氧性如芽孢梭菌属(Clostridium)细菌等。
本发明包括以下优选方案：
优选的方案中，所使用的原料的碳氮比为20～30:1。
优选的方案中，将菌剂稀释后培养得到复混菌液，喷洒在原料上，每次发酵时相对处理的每吨原料中加入0.5～1.0kg复混菌液。
优选的方案中，本发明包括三次发酵步骤，第一次发酵在温度50～70℃，湿度50％～60％的条件下进行，第二次发酵在温度45～55℃，湿度45％～55％的条件下进行，第三次发酵在温度45～55℃，湿度45％～55％的条件下进行。
优选的方案中，第一次发酵过程中，每间隔10～12h通风及搅拌一次，每次持续25～30min；第二次发酵过程中，每间隔14～16h通风和搅拌一次，每次持续15～20min；第三次发酵过程中，每间隔16～18h通风和搅拌一次，每次持续15～20min。
优选的方案中，所述制备方法包括以下步骤：首先向粉碎的油桐枯饼中加入复混菌液，发酵5～7d，得到腐熟的桐枯饼；再将腐熟的桐枯饼与天然羊粪混合，进一步加入复混菌液，发酵10～15d，得到发酵的有机物料；再进一步将发酵的有机物料、枣树根际益生菌、腐植酸、尿素混合，加入复混菌液，发酵5～7d，得到目标生物菌肥。
优选的方案中，腐熟的桐枯饼的制备包括以下步骤：(1)将油桐枯饼原料分选、破碎、筛分成堆肥原料；
(2)将菌剂加水稀释50～100倍，常温下培养8～12h，得复混菌液；
(3)将复混菌液喷洒在搅拌的油桐枯饼上，控制湿度为45％～60％；原料pH值为6.0～9.0；
(4)通风并升温至50～70℃发酵，发酵时的湿度为50％～60％，发酵时，每间隔10～12h通风及搅拌一次，每次持续25～30min，通风速率为10～1000L/min；
(5)发酵5～7d后翻堆，翻堆时边搅拌边向其中进一步喷洒复混菌液，保持湿度为55％～60％，得到腐熟的桐枯饼。
优选的方案中，进一步将腐熟的桐枯饼与天然羊粪按照质量比1:1混合，通风并升温至45～55℃，加入复混菌液，发酵时的湿度为45％～55％；每间隔14～16h通风和搅拌一次，每次持续15～20min，其中，通风速率为10～1000L/min；5～7d后移到大棚或露天下降解5～8d，得到发酵的有机物料。
优选的方案中，将发酵的有机物料、枣树根际益生菌、腐植酸、尿素按照质量比1000:0.8～1.2:40～50:90～110混合，加入复混菌液，通风并升温至45～55℃，发酵时的湿度为45％～55％；每间隔16～18h通风和搅拌一次，每次持续15～20min，其中，通风速率为10～1000L/min，发酵5～7d，得到目标生物菌肥；摊开，干燥，破碎。
优选的方案中，原料pH值通过加入干石灰粉进行调节。
优选的方案中，所述干燥过程中，干燥至水分含量为30％～35％。
本发明进一步包括上述制备方法制备得到的南方枣树专用生物菌肥。
现有技术的堆肥过程中发酵速度慢，会放出大量的氨气与臭味，影响发酵与堆制。
优选的方案中，原料上均匀撒入喷洒菌液后堆垛，堆垛高0.5～1.0m，每个堆垛堆肥原料最好3t以上，以利于升温保温。
优选的方案中，发酵过程管理，堆垛后，每天观察温度变化，一般24～48h温度即可升至50℃以上，之后最高可以升至70℃左右，升温至50℃以上7d左右进行第1次翻倒，之后5～7d翻倒1次，发酵过程中翻倒3～5次。
本发明进一步包括上述制备方法所制备得到的南方枣树专用生物菌肥的应用，将所述生物菌肥应用于南方枣树种植中，种植地区包括红壤地区与黄壤地区。
所述枣树根际益生菌是从枣树根际土壤提取的，经扩大培养后得到。
本发明的枣树根际益生菌可使用康源绿洲生物科技(北京)有限公司生产的堆肥发酵EM菌种(如金菌原液种植专用)，有效活菌数1.5～2.0×1010cfu/mL。
本发明的有益效果
利用高效微生物菌剂，采用封闭式堆肥操作方法，增强微生物的功能，加速有机物质的分解，促进堆肥物料的腐熟，提高堆肥效率，有效防止病原菌的传播和异味散发。
与现有技术相比，采用本发明方法所得的完全腐熟的堆肥成品，原料体积压缩变化较大，缩至原料的1/5～1/3。
本发明在制备过程中无异味与臭味，得到的肥料疏松且带有点似泥土的芳香，将其应用于南方枣园中时，枣树树体能完全较快吸收。
在制备过程中，堆肥发酵的高温期基本上可以杀灭害虫与病菌，甚至杂草种子，通过高温堆制后再施用于农田及园艺生产，可以实现真正的无污染有机耕作。
本发明可以改良土壤，活化土壤实现永续耕作，为免化肥有机耕作创造肥料基础，实现农业生产的零排放无污染。
本发明通过使用天然羊粪与桐枯饼作为原料，使用枯草芽孢杆菌、放线菌与分解菌作为菌剂，将其作为肥料种植南方枣树时，两者之间配合获得了良好的协同增效作用，不仅获得了良好的肥效，且大大提高了枣树的甜度、改善了枣树的口感。使用本发明的方法，土壤中有机质的含量相比农家肥的含量增加，种植后的枣树中可溶性固形物的含量也大大增加。
本发明可以显著改善枣园枣果的果实品质，提供了一种高效的南方枣树专用生物菌肥。
本发明采用封闭式堆肥方法，增强微生物的功能，加速有机物质(油桐枯饼与天然羊粪)的分解，促进堆肥物料的腐熟，提高堆肥效率，有效防止病原菌的传播与异味散发，实现无污染有机耕作，堆制过程中菌类分泌的大量酶与活性物质能够成为南方枣树最佳的代谢促进剂，可以改良土壤，活化土壤实现永续经营，为免化肥有机绿色农业创造肥料基础。
本发明取材容易，生产设备简单，制备时间短，成本较小；利用本发明制备的南方枣树专用生物菌肥可以有效改良南方枣园土壤理化性质，促进肥料的活化利用，从而提高枣树产量与枣果品质，是红壤地区枣高效生态栽培的首选肥料，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
南方枣树专用生物菌肥对枣果产量的影响
实验安排在湖南省衡阳市雁峰区中南林业科技大学试验基地，树龄为7年。选取生长一致的中秋酥脆枣品种，实施例1制得的枣树专用生物菌肥(实验组)，以不施肥(对照组1)与施用农家肥(对照组2)。于2014年9月底施用，在两树中间开一个30cm×30cm×30cm的坑，每坑施肥5～7kg/株。于2015年9月15日测定枣果的产量与品质(见表1～2)。
表1南方枣树专用生物菌肥对枣果产量的影响
注：表中不同小写字母表示0.05水平差异显著。此处a、b为统计学的常规表述。
a.差别无显著意义b.差别有显著意义
由表1可以看出：实验组处理枣树的单果质量、单株产量与亩产量等产量性状指标均高于对照组，差异均达到显著水平(P<0.05)。亩产量分别是对照组1(CK)、对照组2(农家肥)的124.67％、111.82％，显著优于不施肥与施用农家肥。结果表明：枣树专用生物菌肥对枣果产量具有明显的促进作用。
实施例2南方枣树专用生物菌肥对枣果品质的影响
表2南方枣树专用生物菌肥对枣果品质的影响
注：表中不同小写字母表示0.05水平差异显著。
由表2可以看出：实验组处理枣树的总糖、可溶性固形物等品质性状指标均高于对照组，差异均达到显著水平，可滴定酸等影响枣果品质的指标低于对照组，差异达到显著水平(P<0.05)。可溶性固形物分别是对照组1(CK)、对照组2(农家肥)的126.48％、114.94％，显著优于不施肥与施用农家肥。结果表明：枣树专用生物菌肥对枣果品质也具有明显的促进作用。
综上所述，该专利研发的生物菌肥可以显著改善枣园的产量，使枣果增产11.82％～24.67％，显著优于不施肥与施用农家肥；可以显著改善枣园枣果的果实品质，可溶性固形物提升14.94％～26.48％，显著优于不施肥与施用农家肥，是一种高效的南方枣树专用生物菌肥。

Claims (10)

1.一种南方枣树专用生物菌肥的制备方法，其特征在于，所使用的原料为天然羊粪、桐枯饼、枣树根际益生菌、腐植酸以及尿素；使用的菌剂的活性成分为枯草芽孢杆菌、放线菌与分解菌；枯草芽孢杆菌、放线菌与分解菌的集落数目比为10:5:1；菌剂中的有效活菌数为1.5～2.0×108cfu/mL。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所使用的原料的碳氮比为20～30:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，将菌剂稀释后培养得到复混菌液，喷洒在原料上，每次发酵时相对处理的每吨原料中加入0.5～1.0kg复混菌液。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括三次发酵步骤，第一次发酵在温度50～70℃，湿度50％～60％的条件下进行，第二次发酵在温度45～55℃，湿度45％～55％的条件下进行，第三次发酵在温度45～55℃，湿度45％～55％的条件下进行。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，第一次发酵过程中，每间隔10～12h通风及搅拌一次，每次持续25～30min；第二次发酵过程中，每间隔14～16h通风和搅拌一次，每次持续15～20min；第三次发酵过程中，每间隔16～18h通风和搅拌一次，每次持续15～20min。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：首先向粉碎的油桐枯饼中加入复混菌液，发酵5～7d，得到腐熟的桐枯饼；再将腐熟的桐枯饼与天然羊粪混合，进一步加入复混菌液，发酵10～15d，得到发酵的有机物料；再进一步将发酵的有机物料、枣树根际益生菌、腐植酸、尿素混合，加入复混菌液，发酵5～7d，得到目标生物菌肥。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，腐熟的桐枯饼的制备包括以下步骤：
(1)将油桐枯饼原料分选、破碎、筛分成堆肥原料；
(2)将菌剂加水稀释50～100倍，常温下培养8～12h，得复混菌液；
(3)将复混菌液喷洒在搅拌的油桐枯饼上，控制湿度为45％～60％；原料pH值为6.0～9.0；
(4)通风并升温至50～70℃发酵，发酵时的湿度为50％～60％，发酵时，每间隔10～12h通风及搅拌一次，每次持续25～30min，通风速率为10～1000L/min；
(5)发酵5～7d后翻堆，翻堆时边搅拌边向其中进一步喷洒复混菌液，保持湿度为55％～60％，得到腐熟的桐枯饼。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，进一步将腐熟的桐枯饼与天然羊粪按照质量比1:1混合，通风并升温至45～55℃，加入复混菌液，发酵时的湿度为45％～55％；每间隔14～16h通风和搅拌一次，每次持续15～20min，其中，通风速率为10～1000L/min；5～7d后移到大棚或露天下降解5～8d，得到发酵的有机物料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，将发酵的有机物料、枣树根际益生菌、腐植酸、尿素按照质量比1000:0.8～1.2:40～50:90～110混合，加入复混菌液，通风并升温至45～55℃，发酵时的湿度为45％～55％；每间隔16～18h通风和搅拌一次，每次持续15～20min，其中，通风速率为10～1000L/min，发酵5～7d，得到目标生物菌肥；摊开，干燥，破碎。
10.权利要求1～9任一制备方法所制备得到的南方枣树专用生物菌肥的应用，其特征在于，将所述生物菌肥应用于南方枣树种植中，种植地区包括南方丘陵红壤地区与黄壤地区。
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