CN104803800A

CN104803800A - 利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法

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Publication number: CN104803800A
Application number: CN201510235564.8A
Authority: CN
Inventors: 李立家; 王志涛; 皮纹闯; 邱正明; 高飞; 文欢
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2015-07-29

Abstract

本发明公开了一种利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法，属于生物有机肥规模化生产技术领域。本发明方法包括如下步骤：将通过干湿分离含水量为60%-70%的新鲜猪粪按猪粪高度5-8cm放入培养池中，以4000-5000粒/m²的密度接种家蝇卵；再在猪粪表面覆盖一层其质量10-20%的木糠、锯木屑或碎石粉，调整温度、湿度和光照强度，48小时后每日不间断搅拌猪粪和蝇蛆，搅拌同时加入松油醇，3至4天后处理完成；将蝇蛆与猪粪分离，向分离的猪粪中加入蝇蛆蛹壳混合粉碎加工制成生物有机肥。本发明在生产生物有机肥的同时也达到了养殖蝇蛆的目的，所得生物有机肥肥效明显优于自然熟化的猪粪，且能够杀灭植物病原菌。

Description

利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法

技术领域

本发明属于生物有机肥规模化生产技术领域，具体涉及一种利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法。

背景技术

广义上的有机肥俗称农家肥，由各种动植物残体或者代谢物组成，如人畜粪便、秸秆、动物残体等。此外还包括饼肥、堆肥、沤肥、厩肥、沼肥以及绿肥等。主要以提供有机物质为手段，借此来改善土壤理化性能，促进植物生长及土壤生态系统的循环。

有机肥无害化处理方式有很多，如EM堆腐法、发酵催熟堆腐法和工厂化无害化处理等。

(一)EM堆腐法。

EM是一种好氧和厌氧有效微生物群，主要由光合细菌、放线菌、酵母菌和乳酸菌等组成。它具有除臭、杀虫、杀菌、净化环境和促进植物生长等多种功能。用它处理人、畜粪便作堆肥，可以起到无害化作用。其具体方法如下：1)按清水100mL和红糖20-40g、M酪100mL、烧酒(含酒精30％-35％)100mL和EM原液50mL的配方，配制成备用液；2)将人、畜粪便风干至含水量为30％-40％；3)取稻草、玉米秆和青草等，切成长1.5cm的碎料，加少量米糠搅拌均匀，作堆肥时的膨松物；4)将稻草等膨松物与粪便按重量10:100混合搅拌均匀，并在水泥地上铺成长约6m、宽约1.5m、厚20-30cm的肥堆；5)在肥堆上薄薄地撒上一层米糠或麦麸等物，然后再洒上EM备用液，每1000kg肥料洒1000-1500mL；6)按同样的方法，在上面再铺第二层。每一堆肥料铺3-5层后，上面盖好塑料薄膜发酵。当肥料堆内温度升到45-50℃时翻动一次。一般要翻动3-4次才能完成。完成后，一般肥料中长有许多白色的霉毛，并有一种特别的香味，这时就可以施用。一般夏天要7-15天才能处理好，春天要15-25天，冬天则更长。但是，当肥料中水分过多时会使堆肥失败，产生恶臭味。因此各地要根据具体条件，反复试验、摸索才行。

(二)发酵催熟堆腐法。

具体方法如下：(1)发酵催熟粉的制备。按米糠14.5％、油饼14.0％、豆粕13.0％、糖类8.0％、水50.0％和酵母粉0.5％的比例配方，先将糖类加于水中，搅拌溶解后，加入米糠、油饼和豆粕，经充分搅拌混合后堆放，在60℃以上的温度下发酵30-50d。然后用黑炭粉或沸石粉按1:1重量的比例，进行掺和稀释，仔细搅拌均匀即成。(2)堆肥制作。先将粪便风干至含水分30-40％。将粪便与切碎稻草等膨松物按重量100:10的比例混合，每100kg混合肥中加入1kg催熟粉，充分拌和均匀，然后在堆肥舍中堆积成高1.5-2.0m的肥堆，进行发酵腐熟。在发酵期间，根据堆肥的温度变化，可以判定堆肥的发酵腐熟程度。当气温15度时，堆积后第三天，堆肥表面以下30厘米处的温度可达70摄氏度，堆积l0天后可进行第一次翻混。翻混时，堆肥表面以下30厘米处的温度可达80摄氏度，几乎无臭。第一次翻混后10天，进行第二次翻混。翻混时，堆肥表面以下30厘米处的温度为60摄氏度。再过10天后，第三次翻混时，堆肥表面以下30厘米处的温度为40摄氏度，翻混后的温度为30摄氏度，水分含量达30％左右。之后不再翻混，等待后熟。后熟一般需3～5天，最多10天即可。后熟完成，堆肥即制成。这种高温堆腐，可以把粪便中的虫卵和杂草种子等杀死，大肠杆菌也可大为减少，达到有机肥无害化处理的目的。

(三)工厂化无害化处理。

该处理方法适用于大型畜牧场和家禽场的粪便大规模处理。主要是先把粪便收集集中，然后进行脱水，使水分含量达到20～30％。然后把脱过水的粪便输送到一个专门蒸汽消毒房内，蒸汽消毒房的温度不能太高，一般为80～100摄氏度。温度太高易使养分分解损失。肥料在消毒房内不断运转，经20～30分钟消毒，杀死全部的虫卵、杂草种子及有害的病菌等。消毒房内装有脱臭塔除臭，臭气通过塔内排出。然后将脱臭和消毒的粪便，配上必要的天然矿物，如磷矿粉、白云石和云母粉等，进行造粒，再烘干，即成有机肥料。

与化肥所含简单的营养元素相比，有机肥含有大量的有机质及各种植物生长所必需的大量元素(氮、磷、钾等)及微量元素(铁、锰、镁等)，能提供作物生长所需。生物有机肥能够改良土壤，避免了过度使用化肥造成的土壤板结问题。施用有机肥还能改善作物根际微生物群，提高植物的抗病虫能力。生物有机肥与化肥的结合使用更能促进化肥的利用，提高其利用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法，包括如下步骤：

(1)通过干湿分离技术处理得到含水量60％-70％的新鲜猪粪。

(2)将处理后的猪粪放入培养池中，猪粪高度5-8cm，均匀接种家蝇卵，接种密度为4000-5000粒/m²。

(3)在猪粪表面覆盖一层其质量10％-20％的木糠、锯木屑或碎石粉，在如下条件下培养3-4天：温度27±1℃，相对湿度70％±5％，光照强度6000Lx，光照时间每日24h。

(4)接入蝇卵48小时后每日不间断搅拌猪粪和蝇蛆，搅拌同时在上午8-9点和下午6-7点加入松油醇，每1000克猪粪加入1-2毫升松油醇，3-4天后处理完成。

(5)将蝇蛆与猪粪分离，向分离的猪粪中加入蝇蛆蛹壳混合粉碎加工制成生物有机肥。

步骤(2)中：猪粪高度优选为6cm；家蝇卵接种密度优选为4400粒/m²。

步骤(5)中分离的猪粪与蝇蛆蛹壳的质量比优选为500-1000:1。

蝇卵经过0.5-1天即孵化成幼蛆，幼蛆经过2-3天就可以发育为成熟的蝇蛆，由卵孵出的幼蛆到成品蛆，质量可增加200倍以上。通过蛆粪分离可获得成熟的蝇蛆，整个蝇蛆生产周期只需要3-4天时间。在蝇蛆处理猪粪过程中，新鲜的猪粪通过蝇蛆不断活动时的翻动充气以及产生的大量代谢热，使培养物料的温度升高达到45℃以上，有利于高温好氧微生物的生长，进一步促进了培养物料中有机物的分解。同时，生产过程能有效地分解粪便中的尿素、吲哚、尿酸等有毒物质，消除了对环境的污染。本发明在处理猪粪的同时也达到了养殖蝇蛆的目的。

经蝇蛆处理后的猪粪呈咖啡色，既无臭味，不招苍蝇，又肥沃疏松，手感轻盈，是一种极好的纯天然的绿色有机肥，可用于蔬菜圃、果园、茶园、水稻田、毛竹林、花卉，水产养殖等有机生态农业生产中。经检测，处理后的猪粪含水量低于30％，氮磷钾含量高于5％，有机质含量高于45％，重金属含量均在合格范围以内，蛔虫卵的死亡率高于95％。该结果表明，处理后的猪粪作为有机肥符合NY 525-2012、NY 884-2012的规定。

通过上述方法所获得的生物有机肥，其肥效明显优于自然熟化(在当季自然环境条件下，任其熟化的过程)的猪粪。而且，蝇蛆能够分泌抗菌肽，可是杀灭多种植物病原菌，因此能够减少农药的使用，降低食品中的农药的含量。其中的蝇蛆蛹壳中包含壳多糖，壳多糖为含氨多糖类天然生物活性物。对生物有机肥和干猪粪(自然熟化的猪粪晒干)两种肥料的N、P含量进行测定比较表明，生物有机肥N含量显著优于干猪粪，P含量与干猪粪相近。

具体实施方式

以下实施例用于进一步说明本发明，但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1生物有机肥的生产

(1)通过干湿分离技术处理得到含水量60％-70％的新鲜猪粪。所用干湿分离设备为郑州市诺锦机械设备有限公司产品。

(2)将经过(1)处理后猪粪放入培养池中，猪粪高度为6cm，均匀接种家蝇卵，接种密度为4400粒/m²。

(3)在猪粪表面覆盖一层其质量10-20％的木糠，在如下条件下培养3-4天：温度27±1℃，相对湿度70％±5％，光照强度6000Lx，光照时间每日24h。

(4)接入蝇卵48小时后每日不间断搅拌猪粪和蝇蛆，搅拌同时在上午8-9点和下午6-7点加入松油醇，每1000克猪粪加入1-2毫升松油醇，接入蝇卵3至4天后处理完成。

(5)将蝇蛆与猪粪分离，向分离的猪粪中加入蝇蛆蛹壳(猪粪与蝇蛆蛹壳质量比为1000:1)混合粉碎加工制成生物有机肥。

经检测，处理后的猪粪含水量低于30％，氮磷钾含量高于5％，有机质含量高于45％，重金属含量均在合格范围以内，蛔虫卵的死亡率高于95％。该结果表明，处理后的猪粪符合NY 525-2012、NY 884-2012的规定，可作为有机肥。上述得到的生物有机肥(猪粪和蛹壳混合粉碎加工制成的生物有机肥)与自然熟化的猪粪(在自然环境下任其熟化)的肥效对比结果见表1。

表1生物有机肥与自然熟化猪粪的肥效对比

实施例2蝇蛆饲养密度和猪粪堆积高度对蝇蛆生长和猪粪的影响

将通过干湿分离含水量为60％-70％的新鲜猪粪3000g按不同高度加入到培养池中，再分别接入不同密度的家蝇卵，并在猪粪表面覆盖一层其质量10-20％的木糠，在如下条件下培养：温度27±1℃，相对湿度70％±5％，光照强度6000Lx，光照时间每日24h。接入蝇卵48小时后每日不间断搅拌猪粪和蝇蛆，搅拌同时在上午8-9点和下午6-7点加入松油醇，每1000克猪粪加入1毫升松油醇，接入蝇卵4天后处理完成。将蝇蛆与剩余猪粪分开，然后分别称量剩余猪粪的重量和得蛆重量，结果见表2。

表2蝇蛆饲养密度和猪粪堆积高度对蝇蛆生长和猪粪的影响

处理

饲养密度(粒/m²)

猪粪高度(cm)

剩余猪粪量(g)

得蛆量(g)

1	2800	4	1916.17	329.12
					2	2800	6	1783.32	449.27
3	2800	8	1711.27	237.73
					4	3600	4	1803.93	246.91
5	3600	6	1833.83	355.77
					6	3600	8	1655.43	378.83
7	4400	4	1473.93	339.67
					8	4400	6	1323.10	510.57
9	4400	8	1815.13	379.81

由表2可见，当饲养密度为4400粒/m²、猪粪高度6cm时，家蝇蝇蛆转化猪粪后剩余猪粪量占原猪粪量的44.1％，得蛆量占原猪粪量的17.0％。4400粒蝇卵的初始重量约为2.5g，所得蝇蛆成虫质量提高了204.2倍。

实施例3

将实施例1得到的生物有机肥施用于茄子种植中，以用来研究对茄子青枯病的效果。供试茄子品种为扬茄一号，江苏省镇江市镇研种业有限公司生产。供试菌株茄子青枯病病原菌为茄科劳尔氏菌，由湖北生物农药工程研究中心提供。普通有机肥由武汉东西湖忠农农资经营部提供。盆栽试验于2013年5月10日至7月15日在湖北省蔬菜研究所温室内进行。

每盆钵装土5千克，将茄科劳尔氏菌菌液以10⁶cfu/g土均匀拌入土中，再以0.5％的施用量(质量比)将肥料均匀拌入土中，根据施用肥料不同分为生物有机肥组、普通有机肥组、对照组(自然熟化的猪粪)。将长出5-6片真叶时的茄子幼苗移栽至盆钵中，常规水肥管理，观察并记录发病情况。

茄子幼苗移栽后，每天观察茄子植株生长情况。移苗后第13天发现对照组有茄子植株开始萎焉发病。之后每天调查记录各处理茄子植株的发病情况，到第40天对照组处理植株发病严重时试验结束，收获茄子植株。茄子青枯病的发病率按如下方法计算：发病率＝处理发病株/处理总数×100％；防治效果：(对照组发病率–有机肥组发病率)/对照组发病率×100％，结果见表3。

表3不同处理对茄子青枯病的防治效果

处理	发病率％	防治效果％
			生物有机肥	35.2	63.1

普通有机肥	66.8	30.1
			对照组	95.5

由表3可见，各处理都出现不同程度的青枯病症状，生物有机肥和普通有机肥均能显著降低茄子青枯病发病率。对照组发病率最高高达95.5％，生物有机肥处理发病率最低为35.2％，普通有机肥处理发病率次低为66.8％，两者发病率显著低于对照组。生物有机肥处理防治效果达到63.1％，说明本发明制备的生物有机肥能够有效防治茄子青枯病。

根际土壤微生物数量的测定：抖落所有粘在茄子植株根系上的土壤后，将根称重，按每10g根加90mL无菌水的比例放入事先装有玻璃珠的三角瓶中，再将三角瓶放置在摇床上170r/min震荡20min，洗脱在无菌水中的土壤即为根际土壤。微生物数量采用系列稀释平板法计数，细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基，放线菌采用高氏1号培养基，真菌采用马丁氏培养基。青枯菌(茄科劳尔氏菌)采用SMSA-E选择性培养基，结果见表4。

表4不同处理对茄子根际土壤微生物数量的影响

由表4可见，与对照组相比两种生物有机肥处理的真菌、放线菌、细菌数量均有显著增加，青枯病原菌数量显著下降。其中，生物有机肥处理过的根际土壤的真菌数量为对照组的5.21倍，放线菌数量为对照组的2.98倍，细菌数量为对照组的2.02倍；生物有机肥处理过的根际土壤的青枯病菌数量仅为对照组的0.11倍。

上述结果表明与普通商品有机肥相比，本发明制备的生物有机肥对茄子青枯病的防病效果更好，其防病率达到63.1％。其处理根际土壤的真菌和放线菌、细菌数量比其它处理都有显著的增加，根际土壤中茄科劳尔氏菌的数量(数量级为10⁵cfu/g)与其它处理相比降低一个数量级，差异显著。

Claims

1.一种利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）通过干湿分离处理得到含水量60%-70%的新鲜猪粪；

（2）将处理后的猪粪放入培养池中，猪粪高度5-8cm，均匀接种家蝇卵，接种密度为4000-5000粒/m²；

（3）在猪粪表面覆盖一层其质量10%-20%的木糠、锯木屑或碎石粉，在如下条件下培养3-4天：温度27±1℃，相对湿度70%±5%，光照强度6000Lx，光照时间每日24h；

（4）接入蝇卵48小时后每日不间断搅拌猪粪和蝇蛆，搅拌同时在上午8-9点和下午6-7点加入松油醇，每1000克猪粪加入1-2毫升松油醇，3-4天后处理完成；

（5）将蝇蛆与猪粪分离，向分离的猪粪中加入蝇蛆蛹壳混合粉碎加工制成生物有机肥。

2.根据权利要求1所述的利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法，其特征在于：步骤（2）中：猪粪高度为6cm；家蝇卵接种密度为4400粒/m²。

3.根据权利要求1所述的利用蝇蛆大规模处理猪粪生产生物有机肥的方法，其特征在于：步骤（5）中分离的猪粪与蝇蛆蛹壳的质量比为500-1000:1。

4.权利要求1-3任一项所述的方法在养殖蝇蛆中的应用。