CN102108031A - 烟用饼肥快速发酵的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了烟用饼肥快速发酵的方法，属于有机肥料技术领域。烟用饼肥快速发酵的方法按以下次序的步骤进行：(1)原料比：饼肥38-45％、稻草粉10-14％、普钙2.5-3.0％、HM腐熟剂0.01-0.03％、水40-48％，均匀混合；(2)堆置成1M3的肥堆，至少留1个直径1.5±0.5cm，深度70-80cm的孔；(3)发酵(4)每7-10天需深翻一次，共深翻1-2次；(5)80％以上的成团肥料外附着有灰白色菌类，即为发酵完成。本发明提供了一种能大幅度降低化学肥料施用量，提高发酵饼肥安全性，保护土壤生态环境，提高烟叶内在品质和安全性，确保优质烤烟生产可持续发展的饼肥发酵方法。
Description
技术领域
本发明属于有机肥料技术领域，具体涉及一种优质烤烟种植所需的饼肥(含大豆、菜子和花生渣)发酵方法。
背景技术
施用发酵饼肥能促进烟株的生长发育，降低上部烟叶厚度，改善等级结构，增加烤烟的经济产值；能够控制上部烟叶的烟碱含量，提高烟叶化学成分协调性；明显改善烟叶评吸质量，增加烟叶的香气质和香气量，改善致香物质的组成及含量。但现有技术中，常规饼肥发酵的进程慢、不能完全腐熟。往往由于大量施用未腐熟的饼肥，从而造成土壤局部温度升高，引起烧根和影响种子发芽，还会招引地下害虫危害等；最终导致烤烟产量和质量下降，影响烤烟化学成分的协调性、感官评吸质量和致香物质的组成改善、含量增加，而且对土壤造成恶化。目前，关于有机肥料制备方法的研究较多，比如有机肥料、绿色有机复合肥、生态有机肥及其制造方法等研究较多，但是均不能运用到饼肥的腐熟发酵之中。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种烟用饼肥快速发酵的方法，它能让烟用饼肥快速并完全发酵，很好地解决了饼肥不完全腐熟带来的烟叶产量质量下降、安全性降低、土壤生态环境恶化等问题。
本发明的技术方案是：一种烟用饼肥快速发酵的方法按以下次序的步骤进行：
(1)原料重量比为：饼肥38-45％、稻草粉10-14％、普钙2.5-3.0％、HM腐熟剂0.01-0.03％、水40-48％，将上述比例的原料均匀混合在一起；
(2)将上述混合物堆置成1M3的肥堆，每堆中至少留1个直径1.5±0.5cm，深度70-80cm的孔；
(3)将上述肥堆放置在室内发酵，或放置在室外发酵；放置室外发酵的肥堆上要加盖稻草、或雨布防雨；
(4)发酵过程中，每7-10天需深翻一次，共深翻1-2次；
(5)打开肥堆，80％以上的成团肥料外附着有灰白色菌类，即为发酵完成。
步骤(1)所述的原料重量比为：饼肥41-42％、稻草粉11-12％、普钙2.8％、HM腐熟剂0.01％、水44-45％。
本发明的有益效果是提供了一种能大幅度降低化学肥料施用量，提高发酵饼肥安全性，保护土壤生态环境，提高烟叶内在品质和安全性，确保优质烤烟生产可持续发展的饼肥发酵方法。而且该方法原材料丰富、取材方便、操作简便、环保卫生、经济实用、烟农容易掌握。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方法及有关技术内容作进一步详细的描述。通过研究，本发明选择了饼肥、稻草粉、普钙、HM腐熟剂和水为原料，按一定重量比混合后发酵得到了腐熟饼肥，与未腐熟饼肥和烟农常规发酵饼肥作对比，其他肥料施用量相同，进行烤烟田间试验。结果表明，本发明发酵的饼肥无论是烤烟田间长势，烤后烟叶化学成分，还是感官质量评吸均优于烟农发酵饼肥和未腐熟饼肥的处理。此外，本发明的腐熟饼肥多年施用于种植烤烟，能提高烟区土壤中有机质含量，改善土壤团粒结构，增加土壤肥力，达到用地与养地结合，兼顾当前与长远烟叶生产快速发展的目的。在上述配料中普钙的化学式是：Ca(H2PO4)2·H2O+CaSO4·2H2O，这是一种钙磷复合肥，为市售产品，普钙为其商品名，本发明加入普钙是为发酵提供微酸的环境。HM腐熟剂是一种市售产品，HM腐熟剂是商品名，本申请人购于：河南省恒隆态生物工程股份有限公司，HM腐熟剂加入量极少，但能起到促进分解的作用。所使用的稻草粉是为了提高发酵肥堆的透气性，从而促进发酵过程快速完成。
本申请人为验证和推广本发明的烟用饼肥发酵方法，分别进行了室内模拟试验、大堆发酵中试、和田间验证的三步试验，进行了大量的筛选和验证。室内模拟试验设在湖北省农业科学研究院土壤肥料研究所；大堆发酵中试和田间试验与验证设在湖北中烟烟叶原料基地十堰市房县，具体田间试验地点选在房县西坪试验站，试验田布置在地势平坦，排灌便利，土壤肥力均匀的地块。
下面进行室内模拟试验的描述。
2008年开展了10℃、20℃和30℃等3个环境温度下的发酵试验，试验2月21日开始，3月4日翻堆，3月12日结束，发酵历程22天。试验物料配比如表1。
表1 各处理不同物质配比情况(g)
在试验过程中，只有环境温度为30℃条件下的发酵可以启动，而环境温度为10℃和20℃条件下的发酵过程不能完成(因为试验室中原料物质总量较少，温度低时不起启动，在大田操作时原料物质总量较多，且多在春季进行，不存在这一问题)。因此，室内模拟试验的分析为环境温度为30℃的发酵试验。
不同处理发酵过程中温度情况
表2 30℃环境温度发酵过程中的温度状况
由表2可以看出，在30℃的环境温度条件下，各处理发酵启动很快，均历时1天就达到或超过了35℃。发酵期间各处理的最高温度在35℃至43℃之间，处理6最高温度最高，达到了43℃。≥35℃的持续天数，持续时间最长的是处理6，为22天。需要说明的是，本试验为发酵物料很少的模拟试验，最高温度不能达到大堆发酵的高温55℃以上。
不同处理发酵过程中pH的变化情况
表3 30℃环境温度发酵过程pH的变化情况
由表3可以看出，发酵前后处理6和处理7物料由酸性变成弱碱性，其它处理物料为酸性，较发酵前有不同程度降低。
不同处理发酵过程中碳、氮的变化情况
表4 30℃环境温度发酵过程碳、氮含量的变化情况
发酵过程中，碳(C)和氮(N)均存在明显的损失，两者之间，碳的损失较高。碳的损失率是衡量发酵腐熟程度的一个重要指标，其值在50％-60％最佳。表4显示，本试验碳的损失率在22.52％-60.10％之间，处理2、处理7的损失率约为57％，处理6为60.10％。
在发酵过程中氮的损失率为33％左右，过高就说明氮素损失过量。本试验氮的损失率为22.52％-47.05％，处理1、处理3、处理7和处理9氮的损失率接近和超过了40％，存在过量损失，处理6和处理8氮损失率接近33％。。
一般情况下，物料发酵后C/N均要降低，降低幅度为3-6。在表4中，处理2和处理7 C/N比值下降幅度接近3，其它处理的下降幅度偏小，在2以下。
正常的发酵，除碳素外，其它养分均有不同程度的浓缩。在本试验中，仅处理2、处理4和处理6发酵后物料全氮含量高于发酵前，分别是发酵前的103.44％、118.25％和115.71％，处理4的养分浓缩率最高。
就发酵过程中，碳、氮养分的变化情况来看，处理2和处理6综合表现最好，其次是处理4。
不同处理发酵后物料主要养分含量
表5 30℃环境温度发酵后物料主要养分含量(％)
如表5所示，综合考虑发酵后各处理全氮、全磷和全钾含量及均衡性，处理6发酵效果最好，处理7和处理2次之。
综上所述，室内模拟试验表明，在30℃的环境温度条件下，处理6发酵效果最好，处理2和处理4次之。
其次描述大堆发酵中间试验
为了验证室内模拟发酵试验配方的合理性，以常规配方为对照，对室内模拟发酵表现较好的处理2、处理6和处理7进行了大堆发酵中试，试验布置在房县西坪试验站，设置4个处理：
处理1：100％饼肥发酵；
处理2：采用上述室内试验处理2配方；
处理3：采用上述室内试验处理6配方；
处理4：采用上述室内试验处理7配方。
不同处理发酵过程中温度情况
表6 大堆发酵过程中的温度状况
由表6可以看出，在大堆发酵条件下，物料配方对发酵启动速度和温度变化有明显影响。对照样处理1是100％饼肥处理，达到55℃需要3天，比其它处理多1天。发酵期间各处理的最高温度在55.2℃至59.5℃之间，处理3最高温度最高，达到了59.5℃。≥55℃的持续天数，持续时间最长的也是处理3，为12天，其次是处理2和处理4，分别为9天和8天，处理1持续时间最短，仅为5天。
表6结果还表明，物料配方与发酵进程密切，处理3发酵历程最短，为15天，处理2和处理4较长，为19天和18天，处理1最长，为25天。
不同处理发酵过程中碳、氮的变化情况
表7大堆发酵过程中碳、氮含量的变化情况
由表7可知，在大堆发酵过程中，氮素损失率和氮素浓缩率处理3均最高，分别达到了56.79％和120.85％；其次是处理2和处理4，但前者较后者氮素浓缩率略高；最低为处理1。在表7中，处理1的C/N下降幅度最小，其它处理C/N下降幅度在2以上，处理3略高。
不同处理发酵后主要养分含量
表8为大堆中试发酵后物料主要养分含量，处理3的含氮量最高，为4.63％，其次为处理2，为4.27％，最低时处理4。在氮磷钾养分均衡性方面，处理4最佳，其次是处理3，再次是处理2。综合氮磷钾养分含量和均衡性两方面的特性，处理3相对较好，其次是处理2和处理4，处理1最差。
表8 大堆发酵后物料主要养分含量
大堆发酵中试验证了室内模拟试验的结果，但中试的发酵历程较模拟试验短，最高温度高。中试结果表明，模拟试验中处理6(饼肥41.66％、稻草粉11.11％、普钙2.78％、HM腐熟剂0.01％、水44.44％)表现最好，其次是模拟试验的处理2，再次为模拟试验处理3，最差是100％的饼肥。
田间试验和验证
为了验证中试配方的合理性，以未发酵饼肥为对照，进行了中试发酵物料对烤烟烟叶质量影响的田间小区试验。每亩烟田施用饼肥30kg、复合肥(10∶10∶20)34.72kg、硫酸钾(50％)5kg、磷肥(14％)16kg作为基肥；复合肥10kg、硫酸钾6kg作追肥。试验布置在房县西坪试验站，设置5个处理：
处理1：未发酵饼肥；
处理2：中试处理1；
处理3：中试处理2；
处理4：中试处理3；
处理5：中试处理4。
采用随机区组排列，重复三次。每小区种烟4行，每行15株，种烟60株；行距1.1米，株距0.6米。半生育期覆膜。采集试验烤后烟叶，比较分析C3F等级烟叶外观质量对比、化学成分对比、感官质量评价和经济性状比较。结果见表8-11。
表8 不同处理间C3F等级烟叶外观质量对比
表9 不同处理间C3F等级烟叶化学成分含量对比(％)
表10 不同处理间C3F等级烟叶感官评吸对比
表11 不同处理间C3F等级烟叶经济性状比较(％)
从表8看出施用本发明方法发酵的饼肥种植的烟，烤后烟叶以橘黄为主，整体评价好于其它处理；从表9看烟叶化学成分协调性也以本发明的处理烤后烟叶好；从表10看，烤后烟叶的香气质、杂气和刺激性方面明显好于其他处理；表11显示，本发明的上等烟比例、均价和橘黄色比例明显高于其他处理。总之，本发明的有益效果是能大幅度降低化学肥料施用量，能改良土壤，培肥地力，保护土壤生态环境，达到生产安全、生态烟叶的目的；提高烤烟烟叶经济效益、内在品质和卷烟工业可用性；本发明的方法原材料丰富、取材方便、操作简便、环保卫生、经济实用、烟农容易掌握；生产工艺简单，适合工厂化商品化生产，质量稳定，成本低，经济效益，生态效益和实际生产转换效益突出。
Claims (2)
1.一种烟用饼肥快速发酵的方法，其特征在于所述的方法按以下次序的步骤进行：
(1)原料重量比为：饼肥38-45％、稻草粉10-14％、普钙2.5-3.0％、HM腐熟剂0.01-0.03％、水40-48％，将上述比例的原料均匀混合在一起；
(2)将上述混合物堆置成1M3的肥堆，每堆中至少留1个直径1.5±0.5cm，深度70-80cm的孔；
(3)将上述肥堆放置在室内发酵，或放置在室外发酵；放置室外发酵的肥堆上要加盖稻草、或雨布防雨；
(4)发酵过程中，每7-10天需深翻一次，共深翻12次；
(5)打开肥堆，80％以上的成团肥料外附着有灰白色菌类，即为发酵完成。
2.根据权利要求1所述烟用饼肥快速发酵的方法，其特征在于：步骤(1)所述的原料重量比为：饼肥41-42％、稻草粉11-12％、普钙2.8％、HM腐熟剂0.01％、水44-45％。
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- 2009-12-25 CN CN2009102734193A patent/CN102108031B/zh not_active Expired - Fee Related
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