CN102030596B

CN102030596B - 一种具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料及其制备方法

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Publication number: CN102030596B
Application number: CN2010105444373A
Authority: CN
Inventors: 刘科芳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2030-11-15
Also published as: CN102030596A

Abstract

本发明提供一种具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料及其制备方法，主要解决了现有有机肥料无法同时具备提高农作物抗逆能力，驱虫、提高农产品品质等功能，且性能稳定持久。该具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，它的配方按质量百分比计含有：动物蹄角15～50％；烟草秸秆45～80％；骨粉2～5％；微量元素0.1～1％；动物蹄角的细度为60～80目，烟草秸秆发酵后细磨的细度为60～80目，骨粉的细度为60～80目。

Description

一种具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种生物有机肥料及其制备方法，具体涉及一种具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料及其制备方法，属于生物有机肥料领域。

背景技术

近年来随着农业的工业化、科技化，现代农业所面临的问题已与传统农业产生了较大的差别，其主要包括以下四个方面：

第一、化肥的大量使用，导致土壤物理性状和化学性状变坏，造成板结，通气、透水性差，对养分的吸附能力低；

第二、农药的泛滥，破坏了土壤的生态环境，一些农药在土壤中沉淀下来，毒死了害虫，也毒死了一部分益虫，造成土壤中生物单一化。而且大量农药残留在农产品中，人体摄入后，可能患有各种各样的致命性疾病；

第三、农产品品质下降。农产品中油脂、蛋白质、糖及淀粉等营养物质含量显著减少；

第四、农作物的抗逆能力即抗寒抗旱、抗干热风、抗病虫害，抗倒伏性能均有不同程度的下降。

现有的生物有机肥料虽然能够解决化肥的大量使用问题，起到改良土壤的作用，有些甚至还具有一定驱虫作用，但功能相对较为单一。因此需提供一种可以提高农作物抗逆能力，具有驱虫功能，提高农产品品质，且性能稳定持久的复合型多功能生物有机肥料。

发明内容

本发明提供一种具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料及其制备方法，主要解决了现有有机肥料无法同时具备提高农作物抗逆能力，驱虫、提高农产品品质等功能，且性能稳定持久。

本发明的具体技术解决方案如下：

该具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，它的配方按质量百分比计含有：

所述动物蹄角的细度为60~80目，烟草秸秆发酵后细磨的细度为60~80目，骨粉的细度为60~80目；

上述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，它的较佳配方按质量百分比计含有：

上述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，它的另一较佳配方按质量百分比计含有：

上述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，它的最佳配方按质量百分比计含有：

上述动物蹄角提供的有效成分为天冬氨酸，苏氨酸，丝氨酸，谷氨酸，普氨酸，甘氨酸，丙氨酸，胱氨酸，缬氨酸，蛋氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸，赖氨酸，组氨酸及精氨酸。

上述的动物蹄角以耗牛蹄角为佳，以秦川黄牛蹄角最佳。

上述的烟草秸秆为烟草的烟茎、烟叶、烟梗、烟末、烟丝、烟渣、烟粉、烟草脚料或用玉米秸秆，麦草秸秆、棉花秸秆等。

上述具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其制备方法包括以下步骤：

1]制备氨基酸原液

1.1]将干燥洁净的动物蹄角粉碎后，加入适量的酸和水，将其PH值需调节至5.5~6，使其完全水解后得到动物蹄角水解液；所述完全水解的条件是，温度为60~140℃，压力为0.40~3.9kg/cm²，持续时间为24~48小时；

1.2]将步骤经1.1]处理后完全水解的原料降温至0℃~40℃，然后在真空环境中进行浓缩，浓缩至动物蹄角水解液浓度的1.0~2.0倍，再依次进行中和、沉淀、过滤，得到氨基酸原液；

2]烟草秸秆的菌化处理

2.1]将烟草秸秆粉碎后混入发酵菌种进行发酵；发酵完成后，有益菌存活在被粉碎的腐熟的烟草秸秆中；所述的发酵菌种是促进植物生长的有益菌；

2.2]对经步骤2.1]处理的烟草秸秆进行干燥、细磨至细度为60~80目；

3]混合

将经步骤1]制得的氨基酸原液与经步骤2] 制得的烟草秸秆进行混合，混合时加入骨粉和微量元素，烘干后得到具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料。

以上所述步骤3中，将经步骤1]制得的氨基酸原液与经步骤2] 制得的烟草秸秆进行混合是将经步骤1]制得的氨基酸原液均匀的喷洒在经步骤2] 制得的烟草秸秆上。

所述的有益菌为固氮菌、解钾菌和解磷菌。

所述步骤1.1中，完全水解的压力以0.55~3.7kg/cm²为佳。

本发明的优点在于：

本发明其具有改良土壤、补充农作物养分、驱虫功能，又可以提高农作物的抗逆能力和提高农产品品质。使这些功能有机的结合在一起，弥补了现有技术的不足。

附图说明

图1为本发明具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料制备方法的流程图。

具体实施方式

以下对本发明所提供的配方及制备方法进行详述，表A为配方1-9：

表A

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										烟草秸秆	50	60	70	80	65	45	80	69.2	61.8
动物蹄角	46.5	36.5	26.5	16.5	30	50	16	25	37
										骨粉	3	3	3	3	4	4.6	3.4	5	1
微量元素	0.5	0.5	0.5	0.5	1	0.4	0.6	0.8	0.2

动物蹄角的机理为：动物蹄角水解后产生天冬氨酸，苏氨酸，丝氨酸，谷氨酸，普氨酸，甘氨酸，丙氨酸，胱氨酸，缬氨酸，蛋氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸，赖氨酸，组氨酸及精氨酸等多种氨基酸，上述基酸的作用：1）增强作物代谢功能，提高抗逆能力；蹄角经水解后含有多达17种氨基酸，作物吸收后，强化了生理生化功能，茎杆粗壮，叶片增厚，叶面积扩大，叶绿素增多，功能期延长；由于光合作用提高，干物质形成和积累加快，作物能够提早成熟；也由于自身活力增强，抗寒抗旱、抗干热风、抗病虫害，抗倒伏性能提高，从而实现稳产高产；2）能够改善作物品质；氨基酸还可以提高农作物品质。如增加粮食蛋白质含量，棉花花绒质好，纤维长，蔬菜适口性好，味道纯正鲜美，粗纤维减少，花卉花期长，花色鲜艳，香气浓郁，瓜果类果大，色好，糖份增加，可食部分多，耐贮性好，而且转换效益显著。

烟草秸秆的机理为：1）具有驱虫功能，烟叶秸秆中含有丰富的烟碱，而烟碱被公认为是研究植物抗虫性的最佳物质；它可以影响动物神经系统中的乙酰胆碱受体，对大多数昆虫具有毒性，并作为杀虫剂被人们用于农业生产中；烟碱对昆虫的作用主要表现为：神经毒性、拒食性、阻碍蛋白消化。烟叶秸秆中烟碱含量较低，安全，无残留，不污染环境；2）能够改良土壤。烟草秸秆腐熟后的有机质和蹄角水解后的氨基酸共同作用，能够有效改善土壤理化性状、提高保水保肥力和透气性能，起到养护、熟化、改良土壤的作用，还可以增强作物对土壤中养分的吸收能力，提高氮的利用效率；

骨粉的机理为：骨粉中含有大量的磷，磷是作物生长主要的养分之一。

微量元素的机理为：使得作物在生长过程中能获取足量的所必须的养料，以下以小麦为例说明微量元素对作物的必要性。

小麦生长期缺锌，麦叶叶缘呈皱缩或扭曲状，叶脉两侧由绿黄到白，呈黄白绿三色相间的条纹带，且抽穗迟、穗小粒少；小麦生长期缺铁，开始时幼叶叶脉失绿黄化，叶脉保持绿色，以后完全失绿，有时一开始整个叶片呈黄白色；小麦生长期缺铜，小麦叶片尖端变白，边缘黄灰色，出现尖白边黄叶，严重时到了抽穗期不能抽穗；小麦缺锰时，叶柔软下垂，叶脉由绿色变为黄色；小麦缺钼时，叶色变淡，沿叶脉平行出现细小的黄白斑点，并逐渐地连成线状或片状，最后使叶片的前部干枯；小麦缺硼时生育期推迟，叶梢会呈紫褐色。同时其花不散粉，花粉少或畸形，有时无花粉，子房横向膨大，颖壳前期不闭合，后期枯萎。

以下分别选取表A中配方1、3、5、6、9分别进行制备，制备流程如图1所示：

实施例1

制备前依据配方1所提供的配比进行选料，取50kg的烟草秸秆，46.5kg的动物蹄角，3kg的骨粉和0.5kg微量元素，选料完成后开始制备：

1]制备氨基酸原液

1.1]将干燥洁净的动物蹄角粉碎后，加入适量的酸和水，将PH值调节至5.5，在60℃，压力为0.40 kg/cm²条件下放置48小时，使其完全水解，并得到动物蹄角水解液；

1.2]将步骤经1.1]处理后完全水解的原料降温至40℃，然后在真空环境中进行浓缩，浓缩至动物蹄角水解液浓度的2.0倍，再依次进行中和、沉淀、过滤，得到氨基酸原液；

2]烟草秸秆的菌化处理

2.1]将烟草秸秆粉碎后混入发酵菌种进行发酵；发酵完成后，有益菌存活在被粉碎的腐熟的烟草秸秆中；所述的发酵菌种是促进植物生长的有益菌；烟草秸秆为烟草的烟茎、烟叶、烟梗、烟末、烟丝、烟渣、烟粉、烟草脚料，或用玉米秸秆，麦草秸秆、棉花秸秆等；

2.2]对经步骤2.1]处理的烟草秸秆进行干燥、细磨至细度为80目；

3]混合

实施例2

制备前依据配方3所提供的配比进行选料，取70kg的烟草秸秆，26.5kg的动物蹄角，3kg的骨粉和0.5kg微量元素，选料完成后开始制备：

1]制备氨基酸原液

1.1]将干燥洁净的动物蹄角粉碎后，加入适量的酸和水，将PH值调节至5.8，在100℃，压力为3.9kg/cm²条件下放置36小时，使其完全水解，并得到动物蹄角水解液；

1.2]将步骤经1.1]处理后完全水解的原料降温至0℃，然后在真空环境中进行浓缩，浓缩至动物蹄角水解液浓度的1.5倍，再依次进行中和、沉淀、过滤，得到氨基酸原液；

2]烟草秸秆的菌化处理

2.2]对经步骤2.1]处理的烟草秸秆进行干燥、细磨至细度为70目；

3]混合

实施例3

制备前依据配方9所提供的配比进行选料，取61.8kg的烟草秸秆，37kg的动物蹄角，1kg的骨粉和0.2kg微量元素，选料完成后开始制备：

1]制备氨基酸原液

1.1]将干燥洁净的动物蹄角粉碎后，加入适量的酸和水，将PH值调节至6.0，在140℃，压力为2.83 kg/cm²条件下放置24小时，使其完全水解，并得到动物蹄角水解液；

1.2]将步骤经1.1]处理后完全水解的原料降温至20℃，然后在真空环境中进行浓缩，浓缩至动物蹄角水解液浓度的1.5倍，再依次进行中和、沉淀、过滤，得到氨基酸原液；

2]烟草秸秆的菌化处理

2.2]对经步骤2.1]处理的烟草秸秆进行干燥、细磨至细度为60目；

3]混合

实施例4

制备前依据配方5所提供的配比进行选料，取65kg的烟草秸秆，30kg的动物蹄角，4kg的骨粉和1kg微量元素，选料完成后开始制备：

1]制备氨基酸原液

1.1]将干燥洁净的动物蹄角粉碎后，加入适量的酸和水，将PH值调节至5.6，在70℃，压力为0.55 kg/cm²条件下放置42小时，使其完全水解，并得到动物蹄角水解液；

1.2]将步骤经1.1]处理后完全水解的原料降温至30℃，然后在真空环境中进行浓缩，浓缩至动物蹄角水解液浓度的1.8倍，再依次进行中和、沉淀、过滤，得到氨基酸原液；

2]烟草秸秆的菌化处理

2.2]对经步骤2.1]处理的烟草秸秆进行干燥、细磨至细度为75目；

3]混合

实施例6

制备前依据配方6所提供的配比进行选料，取61.8kg的烟草秸秆，37kg的动物蹄角，1kg的骨粉和0.2kg微量元素，选料完成后开始制备：

1]制备氨基酸原液

1.1]将干燥洁净的动物蹄角粉碎后，加入适量的酸和水，将PH值调节至5.9，在120℃，压力为3.7 kg/cm²条件下放置28小时，使其完全水解，并得到动物蹄角水解液；

1.2]将步骤经1.1]处理后完全水解的原料降温至10℃，然后在真空环境中进行浓缩，浓缩至动物蹄角水解液浓度的1.6倍，再依次进行中和、沉淀、过滤，得到氨基酸原液；

2]烟草秸秆的菌化处理

2.2]对经步骤2.1]处理的烟草秸秆进行干燥、细磨至细度为65目；

3]混合

以下结合具体实验论证本发明提供的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料性能：

1、以苹果作为实验对象进行分析

试验设六个处理，随机排列，重复三次，单株小区。每株施肥方案如下：

(1)无机肥，即磷酸二氨2.5kg，尿素1.5kg；(2)具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料4kg，含烟草秸秆50%，由动物蹄角水解后的氨基酸46.5%，骨粉3%及苹果生长所需要的微量元素0.5%，含锌、铁、钙、硼等；(3)具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料4kg，含烟草秸秆60%，由动物蹄角水解后的氨基酸36.5%，骨粉和微量元素含量与2相同；(4)具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料4kg，含烟草秸秆70%，由动物蹄角水解后的氨基酸26.5%，骨粉和微量元素含量与2相同；(5)具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料4kg，含烟草秸秆80%，由动物蹄角水解后的氨基酸16.5%，骨粉和微量元素含量与2相同；(6)普通生物有机肥料4kg，主要成分为小麦秸秆、动物粪便及微量元素，可通过商业途径获取。

施肥量及时间：2009年10月下旬采果后立即施基肥一次，2010年3月上旬施追肥一次，基肥和追肥的比例为4：1。苹果成熟后，于2010年10月下旬按小区采收进行计量、比较，同时对各处理随机取果实样品，进行单果重、硬度和可溶性固形物含量测试。

试验结果与分析

a、产量结果

表1 产量结果

表2方差分析表

变异来源	DF	SS	MS	F	F_0.05	F_0.01
							处理间	5	446.5	89.3	7.99	3.33	5.64
区组间	2	16.33	8.166	0.73	4.10	7.56
							误差	10	111.67	11.17
总变异	17	574.5

注：最低差异显著性标准：LSD_0.05=6.1；LSD_0.01=8.6

从表1中可以看出，各处理产量较对照处理有增产效果，以处理3产量最高，其次为处理4和处理2。经方差分析，处理产量差异达到极显著水平，用LSD发进行多重比较，处理3和处理4产量结果最好。

b、对单果重的影响

苹果单果重的大小是商品果等级的重要指标之一，单果重越大，果品等级越高。根据各处理随机采样称重，取其平均单果重列于表3。

表3 苹果单果重统计表

从表3可看出，施具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料对单果重量有明显提高作用，处理3和处理4效果最好，单果重量增加35~39g。

c、对苹果品质的影响

果的硬度和可溶性固形物含量的高低是衡量其品质的重要指标。我们用TG-1A型水果硬度计测量果实硬度；用手持糖度计测量果实可溶性固形物，结果列于表4。

表4 不同配比对果实品质的影响

从表4可以看出具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料不同配比与对照处理比较，苹果的硬度和可溶性固形物含量均有提高的趋势，以处理3、4增加效果明显。随着硬度和可溶性固形物的提高，果品的储藏性和可感也随之相应提高。

d、驱虫及抗逆效果

具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料能够减轻苹果对农药的依赖，减少农药的使用量，从而减少苹果中农药的残余量。不同配方的驱虫及抗逆效果见表5。

表5 不同配方驱虫及抗逆效果的影响

从表5可以看出具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料不同配比与对照处理比较，驱虫及抗逆效果均有提高的趋势，以处理3、4、5增加效果明显。

通过产量试验及果品质量测试结果综合分析，可以得出以下结论：

具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，肥效显著，可增产15~26%，平均单果重可增加35~39g，果实硬度提高1.1~2.2kg/cm2，可溶性固形物提高1.2~1.7个百分点；采用本发明提供的配方使苹果的产量、品质、抗逆性及肥料的驱虫效果均达到较高水平；具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料对苹果产量和品质有明显作用，投入成本低，经济效益高。

2、以小麦为实验对象进行分析

试验2009~2010年一年两熟，前茬玉米，2009年10月5热收获。老灌区，土地肥沃平坦，肥力均匀。试验设六种处理如下：

(1)无机肥，即过磷酸钙和碳酸氢铵各50kg；(2)具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料100kg，含烟草秸秆50%，由动物蹄角水解后的氨基酸46.5%，骨粉3%及苹果生长所需要的微量元素0.5%，含锌、铁、钙、硼等；(3)具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料100kg，含烟草秸秆60%，由动物蹄角水解后的氨基酸36.5%，骨粉和微量元素含量与2相同；(4)具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料100kg，含烟草秸秆70%，由动物蹄角水解后的氨基酸26.5%，骨粉和微量元素含量与2相同；(5)具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料100kg，含烟草秸秆80%，由动物蹄角水解后的氨基酸16.5%，骨粉和微量元素含量与2相同；(6)普通生物有机肥料100kg，主要成分为小麦秸秆、动物粪便及微量元素，可通过商业途径获取。

施肥量及时间：小麦播种时施基肥一次，小麦入冬前施追肥一次；施肥量三种处理保持一致。基肥和追肥的比例为3：1。

采用随机区组设计排列，重复三次。小区净面积=长10m×6.67=66.7m2，全试验净面积1200.6m2，即1.8亩。每小区播种40行，行距0.25m，2009年10月10日播种。播前（2009年10月8日），按设计，小区均匀散施基肥后耕，亩播种量6.5kg，机器开沟，种子定量到沟均匀溜。小区以中间两行为调查记录行，2009年11月21日施追肥一次，2009年12月28日冬灌一次，2010年6月5日收获（收小区中间20行计产），同时对各处理随机采样，进行千粒重、硬度和蛋白含量测试。

结果与分析

a、产量结果

表1 产量结果

注：小区实收面积0.05亩，小麦20行计产。

表2 产量结果方差分析表

变异来源	DF	SS	MS	F	F_0.05	F_0.01
							处理间	2	36.16	18.08	158.6	6.94	18.0
区组间	5	1.34	0.268	2.35	6.94	18.0
							误差	10	1.14	0.114
总变异	17	38.64

注：最低差异显著性标准：LSD_0.05=6.1；LSD_0.01=8.6

b、对小麦千粒重的影响

小麦千粒重的大小是小麦等级的重要指标之一，小麦千粒重越大，小麦等级越高。根据各处理随机采样称重，重复多次取其平均小麦千粒重列于表3。

表3 小麦千粒重统计表

从表3可看出，施具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料对小麦千粒重有明显提高作用，处理3和处理4效果最好，小麦千粒重增加2.7~3.6g。

c、对小麦品质的影响

小麦硬度和蛋白质含量，对对食品加工品质和营养品质具有决定性作用。我们用JYDB100型小麦硬度指数测定仪测量小麦硬度；用凯式定氮法测量小麦粗蛋白含量，结果列于表4

表4 不同配比对小麦品质的影响

从表4可以看出具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料不同配比与对照处理比较，小麦的硬度和粗蛋白含量均有提高的趋势，以处理3、4增加效果明显。随着硬度和粗蛋白含量的提高，小麦的加工品质和营养品质也随之相应提高。

d、驱虫及抗逆效果。

具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料能够减轻小麦对农药的依赖，减少农药的使用量，从而减少小麦中农药的残余量。不同配方的驱虫及抗逆效果见表5。

表5 不同配方驱虫及抗逆效果的影响

通过产量试验及小麦品质测试结果综合分析，可以得出以下结论：具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料对小麦增产效果显著。在小麦播种时和入冬前各施具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料一次，比例为3：1，小麦增产15.0~18.2%，千粒重可增加2.7~3.6g，硬度提高0.9~1.3kg/cm²，蛋白含量提高2.1~2.6个百分点；采用这种配方小麦的产量、品质、抗逆性及肥料的驱虫效果均达到较高水平；具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料对小麦产量和品质有明显作用，投入成本低，经济效益高。

Claims

1.一种具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，它的配方按质量百分比计含有：

所述动物蹄角的细度为60~80目，烟草秸秆发酵后细磨的细度为60~80目，骨粉的细度为60~80目。

2.根据权利要求1所述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特征在于，它的配方按质量百分比计含有：

。

3.根据权利要求1所述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特征在于，它的配方按质量百分比计含有：

。

4.根据权利要求1至3任一所述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特征在于：所述动物蹄角提供的有效成分为天冬氨酸，苏氨酸，丝氨酸，谷氨酸，普氨酸，甘氨酸，丙氨酸，胱氨酸，缬氨酸，蛋氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸，赖氨酸，组氨酸及精氨酸。

5.根据权利要求4所述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特征在于：所述的动物蹄角是秦川黄牛蹄角。

6.根据权利要求5所述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特征在于：所述的烟草秸秆为烟草的烟茎、烟叶、烟梗、烟末、烟丝、烟渣、烟粉、烟草脚料。

7.具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特殊之处在于，制备方法包括以下步骤：

1]制备氨基酸原液

1.1]将干燥洁净的动物蹄角粉碎后，加入适量的酸和水，将其 pH值需调节至5.5~6，使其完全水解后得到动物蹄角水解液；所述完全水解的条件是，温度为60~140℃，压力为0.40~3.9kg/cm²，持续时间为24~48小时；

2]烟草秸秆的菌化处理

3]混合

8.根据权利要求7所述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特征在于：所述步骤3中，将经步骤1]制得的氨基酸原液与经步骤2] 制得的烟草秸秆进行混合是将经步骤1]制得的氨基酸原液均匀的喷洒在经步骤2] 制得的烟草秸秆上。

9.根据权利要求7或8所述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特征在于：所述的有益菌为固氮菌、解钾菌和解磷菌。

10.根据权利要求9所述的具有抗逆驱虫多功能生物有机肥料，其特征在于：所述步骤1.1中，完全水解的压力为0.55~3.7kg/cm²。