CN104291887B - 猪粪和饼肥为原料生产烟草专用有机肥的方法及烟草专用有机肥 - Google Patents
猪粪和饼肥为原料生产烟草专用有机肥的方法及烟草专用有机肥 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了猪粪和饼肥为原料生产烟草专用有机肥的方法及烟草专用有机肥。本发明方法是在科学配伍的配方料表面接入家蝇卵，孵化出的家蝇幼虫对培养料进行生物转化，将烟草专用有机肥配方料转化为烟草专用有机肥；其中，所述配方料由以下重量份数的各组分组成：80～90份的猪粪和20～10份的饼肥，所述饼肥为菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物；所述猪粪的含水量为70～80%。本发明利用家蝇幼虫，采用烟草种植中常规使用的饼肥配合猪粪，在5～6天内产出肥效高于常规微生物堆肥、成本低的烟草专用有机肥，有效解决猪粪的处理难题和烟草种植过程中有效供肥的技术难题。在生产烟草专用有机肥的过程中，还可产出家蝇老熟幼虫，进一步降低堆肥成本，增加经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及烟草行业和生物环保技术领域，更具体地，涉及一种猪粪和饼肥为原料生产烟草专用有机肥的方法及烟草专用有机肥。
背景技术
猪粪是养猪过程中猪排泄的大量粪便，其中混合着大量尿液、粘液。猪粪是一种不易晾晒的禽畜粪便，随着我国养殖场养殖规模的不断扩大，集约化养殖带来的是大量猪粪集中化，大量猪粪堆置一起很难处理。猪粪长期放置不仅招来蚊蝇，同时臭气对周围环境、对地下水源都造成极大污染，如不解决猪粪问题，不仅对环境的污染日益严重，同时对养殖场的持续化发展也造成严重的影响。如何才能有效的对猪粪进行处理、有效地开发利用，成为养猪业的技术难题，同时也是养猪业可持续发展的重中之重问题。
我国是世界第一烟叶生产大国，烟草行业在国民经济中具有独特地位。从最近几年的烟草种植情况来看，种植面积和产量呈现基本稳定的生产态势。目前，中国烟叶总产量约占世界总产量的41.5%，其中，烤烟约占世界烤烟总产量的59.9%。烟叶生产向云南、贵州、四川、重庆、湖南、河南等地的贫困山区集中。从烟草农业的比较收益来看，在粳稻、玉米、油菜籽、马铃薯、烤烟5类作物中，烤烟的现金收益最高，烟草种植已经成为我国贫困地区农民摆脱贫困的重要途径。
在烟草种植过程中配合无机肥适当增施有机肥，不仅有利于改良土壤，提高土壤肥力，还可调节烟株整个生育期养分的均衡供给，提高烟叶产量和烟叶等级结构比例，有利于烟叶香气物质的形成，提高烟叶品质，增加经济效益。
现有烟草用有机肥生产技术均利用微生物菌种或天然微生物种群对各种饼肥或畜禽粪便进行好氧堆肥，堆肥时间较长（2～6个月）、肥效损失较大，烟草种植户用肥成本较高。
家蝇（学名：Musca domestica L.）为全变态类昆虫，属双翅目Diptera，蝇科（Muscidae），蝇属Musca。生活史主要包括：卵、幼虫、蛹及成虫 4 个时期。在世界各地广泛分布。
现有技术有相关利用家蝇处理人粪制备有机肥的报道，采用人粪渣过筛，操作繁琐，还需配合羽毛粉、肉骨粉、锯末和秸秆粉等特殊原料作为培养料，接入家蝇卵，孵化后进行生物转化制备有机肥，并明确指出如果不采用羽毛粉和肉骨粉等辅料，无法实现其技术效果。
同时，现有的技术方案并无针对所有或大多数畜禽粪便的转化技术方案，首先是因为每一种畜禽粪便并不具备共性，猪粪与人粪的性质相差较大，现有技术方案不具备参照性，其次，制备主要原料和辅料的种类改变或者比例改变对家蝇的孵化和生长影响巨大。如果能成功确定科学适宜的辅料，成功利用家蝇以猪粪为主要原料生产制备有机肥，尤其是制备适合烟草种植的有机肥，将有效解决猪粪的处理难题和烟草种植过程中有效供肥的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有烟草种植中有机肥技术的不足，提供一种一种猪粪和饼肥为原料生产烟草专用有机肥的方法，基于本发明方法，可以成功实现以猪粪为主要原料，在5～6天内产出肥效高、成本低的烟草专用有机肥，克服现有技术堆肥时间较长（2～6个月）、肥效损失较大，烟草种植户用肥成本较高的缺陷，基于本发明方法还可以同时产出家蝇老熟幼虫（可用于生产昆虫蛋白饲料），进一步增加经济效益。
本发明要解决的另一技术问题是提供所述方法制备得到的烟草专用有机肥。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
提供一种利用家蝇幼虫处理猪粪生产烟草专用有机肥的方法，包括以下步骤：
S1.准备配方料；
S2.在S1所述配方料表面接入家蝇卵，孵化出的家蝇幼虫对培养料进行生物转化，将烟草专用有机肥配方料转化为烟草专用有机肥；
其中，所述配方料由以下重量份数的各组分组成：80～90份的猪粪和20～10份的饼肥，所述饼肥为菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物。现有技术利用家蝇生物转化粪便时，从家蝇生长所需要的营养物质成分出发，通常采用羽毛粉、肉骨粉、血球蛋白粉等关键辅料，这些辅料并非农业生产中常用的材料，要专门购买，不宜推广。本发明采用的辅料是农业生产中最常使用的菜籽饼或者菜籽饼和花生麸的混合物，将猪粪和菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物按照科学的比例混合使用，获得了既能够保证家蝇正常生长又可以成功实现生物转化制备有机肥的技术效果，不需要使用羽毛粉、肉骨粉、血球蛋白粉等特殊原料。本发明精确限定猪粪的含水量，整个发酵过程中不用另外补充水份，简化了制备工艺和操作，也减少了补充水分操作的不规范给生物转化效果带来的不确定性。
优选地，所述饼肥为菜籽饼和花生麸，所述猪粪、菜籽饼、花生麸的质量比例为80～90:20～10：0～10，三者的质量总数为100。
优选地一个方案是，所述猪粪和菜籽饼的质量比例为90:10。
优选地另一方案是，所述猪粪、菜籽饼和花生麸的质量比例为80:10:10或85:10:5。
优选地，S2所述在S1所述配方料表面接入家蝇卵的密度为：0.5～1.5g家蝇卵/kg配方料。
优选地，所述配方料的厚度为6～8cm。
本发明将新鲜猪粪（含水量约70～80%）与适量菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料。将配方料倒入相应容器中，并在配方料表面接入适量家蝇卵。在25～35℃,家蝇卵于第2天孵化成幼虫，开始生物转化配方料。在家蝇幼虫生长的过程中，配方料亦逐渐发酵升温。
经过家蝇幼虫4～5d的取食，配方料变为黑褐色，水分降低至40～60％，物料松散，无臭。此时，家蝇幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料，寻找干燥、黑暗的地方化蛹。
作为一种技术优化方案，可在家蝇蛆老熟前1d在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥糠粉，以方便收集家蝇蛆，作为生产昆虫蛋白饲料，进一步增加经济效益。
本发明同时提供所述的方法生产得到的烟草专用有机肥。以前述经过家蝇幼虫4～5天的取食变为黑褐色的配方料，水分降低至40～60％，物料松散，无臭，将配方料烘干后检测其有机质含量、总养分（N、P、K总含量）、水分和五项重金属含量等，均达到国家有机肥的相应技术指标。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种新的烟草专用有机肥的生产方法，基于本发明方法，可以成功实现饼肥和畜禽粪便的科学联用，堆肥速度快于常规微生物堆肥，产出肥效高、成本低的烟草专用有机肥。在5～6天内产出肥效高于常规微生物堆肥、成本低的烟草专用有机肥，克服现有技术堆肥时间较长（2～6个月）、肥效损失较大，烟草种植户用肥成本较高的缺陷。
本发明采用的辅料是农业生产中最常使用的菜籽饼或者菜籽饼和花生麸的混合物，将猪粪和菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物按照科学的比例混合使用，获得了既能够保证家蝇正常生长又可以成功实现生物转化制备有机肥的技术效果，不需要使用羽毛粉、肉骨粉、血球蛋白粉等特殊原料。本发明精确限定猪粪的含水量，整个发酵过程中不用另外补充水份，简化了制备工艺和操作，也减少了补充水分操作的不规范给生物转化效果带来的不确定性。
本发明在生产烟草专用有机肥的过程中，还可产出家蝇老熟幼虫（可用于生产昆虫蛋白饲料），进一步降低堆肥成本，增加经济效益。
本发明有效解决猪粪的处理难题和烟草种植过程中有效供肥的技术难题。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明实施例采用的原料、设备和方法为本领域常规使用的原料、设备和方法。
实施例1
将新鲜猪粪，含水量70～80%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表1。将配方料倒入相应容器中，配方料高6cm，并在配方料表面接入适量家蝇卵，接卵密度为：0.5g家蝇卵/kg配方料。家蝇卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化配方料。在第4d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟家蝇蛆。经5d的取食，家蝇幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料掉入较大的容器中。每处理10公斤猪粪，可获得家蝇蛆约1.0～1.2公斤，产出有机肥4公斤左右。配方料最终变为黑褐色，物料松散，晾干后可制成烟草专用有机肥，见表2所示。
表1 烟草专用有机肥物料配方
| 原料名称 | 质量百分比（％） |
| 新鲜猪粪 | 80 |
| 花生麸 | 10 |
| 菜籽饼 | 10 |
表2 烟草专用有机肥养分指标
实施例2
将新鲜猪粪，含水量70～80%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表3所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高7cm，并在配方料表面接入适量家蝇卵，接卵密度为：1.0g家蝇卵/kg配方料。家蝇卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化配方料。在第4d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟家蝇蛆。经5d的取食，家蝇幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料掉入较大的容器中，每处理10公斤猪粪，可获得家蝇蛆约1.0～1.2公斤，产出有机肥4公斤左右。配方料最终变为黑褐色，物料松散，晾干后可制成烟草专用有机肥，见表4所示。
表3烟草专用有机肥物料配方
| 原料名称 | 质量百分比（％） |
| 新鲜猪粪 | 85 |
| 花生麸 | 5 |
| 菜籽饼 | 10 |
表4烟草专用有机肥养分指标
| 项目 | 实施例2有机肥 | 有机肥料行业标准（NY 525-2011） |
| 有机质的质量分数（以烘干基计），% | ≥49 | ≥45 |
| 总养分（氮+五氧化二磷+氧化钾）的质量分数（以烘干基计），% | ≥6.0 | ≥5.0 |
| 水分（鲜样）的质量分数，% | ≤25 | ≤30 |
| 酸碱度，pH | 7.8 | 5.5～8.5 |
| 总砷（As）（以烘干基计），mg/kg | ≤10 | ≤15 |
| 总汞（Hg）（以烘干基计），mg/kg | ≤1 | ≤2 |
| 总铅（Pb）（以烘干基计），mg/kg | ≤10 | ≤50 |
| 总镉（Cd）（以烘干基计），mg/kg | ≤3 | ≤3 |
| 总铬（Cr）（以烘干基计），mg/kg | ≤10 | ≤150 |
实施例3
将新鲜猪粪，含水量70～80%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表5所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量家蝇卵，接卵密度为1.5g家蝇卵/kg配方料。家蝇卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化配方料。在第4d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟家蝇蛆。经5d的取食，家蝇幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料掉入较大的容器中，每处理10公斤猪粪，可获得家蝇蛆约1.0～1.2公斤，产出有机肥4公斤左右。配方料最终变为黑褐色，物料松散，晾干或烘干后可制成烟草专用有机肥，见表6所示。
表5烟草专用有机肥物料配方
| 原料名称 | 质量百分比（％） |
| 新鲜猪粪 | 90 |
| 花生麸 | 0 |
| 菜籽饼 | 10 |
表6 烟草专用有机肥养分指标
实施例4 对比例
将新鲜猪粪，含水量70～80%，与适量比例的豆粕搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表7所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量家蝇卵，接卵密度为1.5g家蝇卵/kg配方料。家蝇卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化配方料。在第4d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟家蝇蛆。经5d的取食，家蝇幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料掉入较大的容器中，每处理10公斤猪粪配方料，可获得家蝇蛆约 1.0～1.2公斤，产出有机肥 4 公斤左右。配方料最终变为黑褐色，物料松散，晾干或烘干后可制成烟草专用有机肥。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为80分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。
表7烟草专用有机肥物料配方
| 原料名称 | 质量百分比（％） |
| 新鲜猪粪 | 80 |
| 豆粕 | 20 |
实施例5 对比例
将新鲜猪粪，含水量70～80%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表8所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量家蝇卵，接卵密度为1.5g家蝇卵/kg配方料。此时，由于猪粪量减少，家蝇蛆获得的有效养分减少，导致其产量大幅降低，每处理10公斤猪粪配方料，可获得家蝇蛆约0.4～0.6公斤，间接导致烟草有机肥的品质及处理效果下降。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为80分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。
表8烟草专用有机肥物料配方
| 原料名称 | 质量百分比（％） |
| 新鲜猪粪 | 60 |
| 花生麸 | 15 |
| 菜籽饼 | 25 |
实施例6 对比例
将新鲜猪粪，含水量约90%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表9所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量家蝇卵，接卵密度为1.5g家蝇卵/kg配方料。此时，烟草有机肥的处理时间延长至10天左右，生产效率下降。同时由于猪粪的干重量不够，配方料的养分不够，导致家蝇蛆的产量下降，约0.4～0.6公斤。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为79分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。
表9烟草专用有机肥物料配方
| 原料名称 | 质量百分比（％） |
| 新鲜猪粪 | 90 |
| 花生麸 | 0 |
| 菜籽饼 | 10 |
实施例7 对比例
将新鲜猪粪，含水量约65%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料同实施例6。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量家蝇卵，接卵密度为1.5g家蝇卵/kg配方料。配方料转化过程中，温度容易偏高。家蝇蛆的产量下降，约0.4～0.6公斤。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为77分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。
实施例8 对比例
将新鲜猪粪，含水量约70～80%，与适量比例的其他辅料搅拌均匀，配制成配方料，见表10所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量家蝇卵，接卵密度为1.5g家蝇卵/kg配方料。家蝇蛆的产量下降，约0.4～0.6公斤。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为77分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。
表10烟草专用有机肥物料配方
| 原料名称 | 质量百分比（％） |
| 新鲜猪粪 | 80 |
| 羽毛粉 | 5 |
| 肉骨粉 | 5 |
| 锯末 | 5 |
| 秸秆粉 | 5 |
实施例9 本发明的烟草专用有机肥的应用试验
试验地点：广东省韶关南雄市
试验时间：2012～2013年
烟草品种： K326
供试土壤：牛肝土田
试验方案：本试验选取本发明制备得到的多个有机肥样（随机选取）和对比例两个处理。根据总氮用量相同的原则，对比例为纯施化肥 ，每亩施氮量为3.5kg，而实施例均为50%的有机氮加50%的化肥氮。
试验结果见表11所示。
表11 应用试验结果
试验结果表明，本发明有机肥在上述指标中均优于对比例，施用本发明有机肥均在一定程度上增加了烟叶的产量、品质和产值等。
与此同时，本发明在生产烟草专用有机肥的过程中，还可产出家蝇老熟幼虫，可用于生产昆虫蛋白饲料，进一步降低堆肥成本，增加经济效益。
Claims (4)
1.一种猪粪和饼肥为原料生产烟草专用有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.准备配方料；
S2.在S1所述配方料表面接入家蝇卵，孵化出的家蝇幼虫对培养料进行生物转化，将烟草专用有机肥配方料转化为烟草专用有机肥；
其中，所述配方料由猪粪、菜籽饼和花生麸按照质量比例为80:10:10或85:10:5组成；
所述猪粪的含水量为70～80％。
2.根据权利要求1所述猪粪和饼肥为原料生产烟草专用有机肥的方法，其特征在于，S2所述在S1所述配方料表面接入家蝇卵的密度为：0.5～1.5g家蝇卵/kg配方料。
3.根据权利要求1所述猪粪和饼肥为原料生产烟草专用有机肥的方法，其特征在于，所述配方料的厚度为6～8cm。
4.权利要求1至3任一项所述的方法生产得到的烟草专用有机肥。
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