CN106431655B

CN106431655B - 以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥及其制备方法

Info

Publication number: CN106431655B
Application number: CN201610849972.7A
Authority: CN
Inventors: 吴疆翀; 彭兴民; 郑益兴; 张燕平; 孙启涛; 张体坤; 刘剑金
Original assignee: Research Institute of Resource Insects of Chinese Academy of Forestry
Current assignee: Research Institute of Resource Insects of Chinese Academy of Forestry
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2036-09-26
Also published as: CN106431655A

Abstract

本发明涉及一种以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥及其制备方法，属于生物有机药肥和植物资源利用技术领域。该植物源有机药肥是将桉树料中添加伊萨酵母菌、枯草芽孢杆菌和放线菌对桉树料进行腐熟发酵。发酵产物按比例加入粉碎后的印楝干种子和迷迭香干叶即得到有机药肥；配制时各组分重量百分比为：发酵腐熟的桉树料98.5～99.2%、印楝种子颗粒0.3～0.5%、迷迭香叶颗粒0.5～1%。本发明产品配方简单，搭配合理，兼具增肥和驱虫功效，有效成分作用机理清楚，且生产方便，解决了桉树料对植物生长的抑制作用，有机质和养分含量与泥炭土相似，对保护环境和促进有机农业发展具有现实意义和广阔应用前景。

Description

以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥及其制备方法

技术领域

本发明属于生物有机药肥和植物资源利用技术领域，具体涉及一种以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥及其制备方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，多年来化学肥料和化学农药的施用对农业增产增收起到了关键作用，然而人为不合理滥用却致使农田生态环境和土壤理化性质受到了不同程度的破坏，并引发一些农残超标事件和人民群众对食品安全问题的担忧。目前，全球范围内对有机农业在减轻常规农业的负面影响和促进农业可持续发展方面取得了一致的认识。包括我国在内的许多国家都开始对化肥及化学农药的使用进行更加严格的管理。

与此同时，林业方面桉树已成为我国南方地区重要的速生用材树种，在海南已成为仅次于天然林、橡胶林的第三大森林生态系统。近几年在云南的栽培面积也飞速增长，已有取代传统乡土用材树种（如思茅松等）的趋势。但随着大面积营造桉树人工纯林，以巨桉酚为代表的桉树内源抑制物随树体枯落物释放至土壤对林下许多植物的种子萌发和幼苗生长产生了抑制作用。由于较难以环保方式加以利用，每年加工桉树木材产生的大量废木质原料多被烧掉，造成大气污染；或自然堆弃分解形成仅剩无机质的灰分，失去利用价值，造成资源浪费，其生态效益问题日益得到重视。以树皮锯末为主要组成的木质原料含有大量纤维素和木质素，经过特殊微生物的有效转化在释放养分的同时可促进抑制物分解，用于加工有机肥可作为资源充足、廉价的原料供给，能产生更多效益。

印楝原产印度和缅甸北部，截至2013年底云南省保有面积约3万亩，其种子中含有印楝素。印楝素对400多种农、林、仓储和卫生害虫具有生物活性，表现为对各类昆虫有拒食、驱避、调节生长和绝育等多种作用，是目前世界上活性最强的昆虫拒食剂，且活性稳定，量效关系优，低剂量（3ppm）即可起效。通常印楝干种子的印楝素含量为0.38～0.56%，优良品种可高于0.9％。印楝素作为纯天然植物源生物农药，无脊椎动物毒性，不危害人体健康；可自然降解无残留，对环境友好；作用机制特殊，害虫不易产生抗药性。

迷迭香原产欧洲南部、北非及地中海沿岸，现云南、贵州、新疆等地都有规模化栽培，其全株含有天然抗氧化剂迷迭香酚和迷迭香酸，具有无毒高效、稳定耐高温的特点。通常迷迭香干叶的迷迭香酸含量为0.11～0.64%，迷迭香抗氧化剂的性能是人工化学合成抗氧化剂丁基羟基苯甲醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)和叔丁基对苯二酚(TBHQ)的2～6倍，且在190～240℃的高温条件下不易分解。

现有的植物源药肥或添加有少量化学成分以保证药效和增加持效期；抑或添加复杂多样的中药成分，使得成本较高，并且其原料成分和药效机理还不能够被完全解释，甚至会对植物幼苗生长产生抑制作用，限制了植物源药肥的创新和应用。本发明旨在充分发挥植物资源特色，将已知天然有效成分有机整合，合理搭配利用，以简便有效为目的，兼顾环保和成本，形成配方简单、生产方便的产品，便于农民接受使用和有机药肥推广。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥，具有良好的增肥效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥的制备方法，包括如下步骤：

步骤（1），将桉树料粉碎成纤维状，且保持长度为0.2～2.5cm，然后向其中添加发酵菌原液并混合均匀，每吨桉树料中发酵菌原液添加量为28～32升；

所述的发酵菌原液为伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液的混合物，体积比7.4～7.6∶1.9～2.1∶0.4～0.6；

伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液中含相应活菌数量均为0.8～1亿个/ml；

所述的桉树料为桉树加工前或加工后的木质原料；

步骤（2），将步骤（1）得到的已添加发酵菌原液的桉树料，于常温条件下堆砌自然发酵50～70天，使桉树料中的酚类抑制物充分降解至总酚含量低于150mg/kg，得到发酵腐熟的桉树料；

步骤（3），将新鲜印楝种子干燥至含水率20～25%，接着将干燥后的印楝种子粉碎至粒度小于1cm，得到印楝种子颗粒；

步骤（4），将新鲜迷迭香叶干燥至含水率20～25%，接着将干燥后的迷迭香干叶粉碎至粒度小于1cm，得到迷迭香叶颗粒；

步骤（5），按重量百分比计，将步骤（2）得到的发酵腐熟的桉树料98.5～99.2%、步骤（3）得到的印楝种子颗粒0.3～0.5%、步骤（4）得到的迷迭香叶颗粒0.5～1%一起搅拌至混匀后，即得到植物源有机药肥

进一步，优选的是所述的桉树料为桉树加工后剩余的废料，包括树皮、锯末、刨花、碎木块、木屑等。

进一步，优选的是所述的桉树料为桉树皮。

进一步，优选的是步骤（3）和步骤（4）所述的干燥方式均为风干、荫干或以低于65℃的温度烘干。

本发明所采用的桉树料为桉树加工前或加工后的木质原料，即加工后木料、废弃物、未加工的原材料都可以实现本发明的目的。

本发明还提供一种上述以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥的制备方法制得的植物源有机药肥。可作为经济林木、农作物和花卉药材的底肥、育苗肥或成长成熟期追肥直接使用，也可以与红土、砂土、珍珠岩、蛭石等搭配使用。

本发明所述的伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液均是由培养液加入对应的菌种组成，培养液不限于本发明所公开的配方，其它能达到类似效果的培养液也可以使用。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1. 本发明所得的有机药肥桉树原料所含抑制物降解充分，养分释放完全，理化性质与泥炭土相似，且有机质和养分含量不低于泥炭土，肥力优良，可替代传统不可再生资源泥炭土作为适合于经济林木、经济作物和花卉药材施用的有机肥；

2. 有学者曾对印楝素在不同剂型中的稳定性进行过研究表明，添加对苯二酚或对羟苯甲酸甲酯可减少40天期印楝素降解率2.18%。本发明将天然植物源驱虫剂和天然抗氧化剂合理搭配，充分发挥低剂量印楝素对昆虫的拒食和驱避作用，同时利用迷迭香酚和迷迭香酸的优良抗氧化性能，以进一步增加印楝素在产品贮存过程中的稳定性；

3. 本发明对害虫的作用以拒食和驱避为主，避免无选择杀伤，保护有益天敌昆虫，利于生物防治；

4. 本发明与一般中药肥相比，有效成分明确、含量及作用机理清楚，与其它含印楝素的生物有机农药或含印楝提取物的药肥相比，无需将印楝素进行分离提取后再使用，本发明产品含印楝素11～45ppm，高于目前市售提取后的0.3%印楝素乳油（实际使用500～1000倍液）在施用时的印楝素含量3～6ppm；

5. 本发明无添加化学肥料和化学驱杀药剂。本发明产品能够对林产工业废弃物加以有效利用，对保护环境和促进有机农业发展具有现实意义和广阔应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

步骤（1），将桉树料粉碎成纤维状，且保持长度为2cm，然后向其中添加发酵菌原液并混合均匀，每吨桉树料中发酵菌原液添加量为28升；

所述的发酵菌原液为伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液的混合物，体积比7.4∶2.1∶0.5；

伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液中含相应活菌数量均为0.8亿个/ml；

所述的伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液和放线菌原液中的培养液均包括按照质量百分数计的如下组分：蔗糖4.5%，硝酸钾0.11%，氯化钠0.01%，硫酸镁0.014%，其余为水，总计100%；

步骤（2），将步骤（1）得到的已添加发酵菌原液的桉树料，于常温条件下堆砌自然发酵50天，使桉树料中的酚类抑制物充分降解至总酚含量低于150mg/kg，得到发酵腐熟的桉树料；

步骤（3），将新鲜印楝种子干燥至含水率20～21%，接着将干燥后的印楝种子粉碎至粒度为0.5cm，得到印楝种子颗粒；

步骤（4），将新鲜迷迭香叶干燥至含水率20～21%，接着将干燥后的迷迭香干叶粉碎至粒度为0.5cm，得到迷迭香叶颗粒；

步骤（5），按重量百分比计，将步骤（2）得到的发酵腐熟的桉树料98.5%、步骤（3）得到的印楝种子颗粒0.5%、步骤（4）得到的迷迭香叶颗粒1%一起搅拌至混匀后，即得到植物源有机药肥。

所述的桉树料为桉树皮。

步骤（3）和步骤（4）所述的干燥方式均为55℃的温度烘干。

实施例2

步骤（1），将桉树料粉碎成纤维状，且保持长度为2.5cm，然后向其中添加发酵菌原液并混合均匀，每吨桉树料中发酵菌原液添加量为30升；

所述的发酵菌原液为伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液的混合物，体积比为7.6∶2∶0.4；

伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液中含相应活菌数量均为1亿个/ml；

所述的伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液和放线菌原液中的培养液均包括按照质量百分数计的如下组分：蔗糖3%，硝酸钾0.1%，氯化钠0.01%，硫酸镁0.012%，其余为水，总计100%。

步骤（2），将步骤（1）得到的已添加发酵菌原液的桉树料，于常温条件下堆砌自然发酵60天，使桉树料中的酚类抑制物充分降解至总酚含量低于150mg/kg，得到发酵腐熟的桉树料；

步骤（3），将新鲜印楝种子干燥至含水率24～25%，接着将干燥后的印楝种子粉碎至粒度小于1cm，得到印楝种子颗粒；

步骤（4），将新鲜迷迭香叶干燥至含水率24～25%，接着将干燥后的迷迭香干叶粉碎至粒度小于1cm，得到迷迭香叶颗粒；

步骤（5），按重量百分比计，将步骤（2）得到的发酵腐熟的桉树料98.8%、步骤（3）得到的印楝种子颗粒0.4%、步骤（4）得到的迷迭香叶颗粒0.8%一起搅拌至混匀后，即得到植物源有机药肥。

所述的桉树料为桉树皮和桉树木材按照质量比为1∶1混合的物料。

步骤（3）和步骤（4）所述的干燥方式均为风干。

实施例3

步骤（1），将桉树料粉碎成纤维状，且保持长度为0.2cm，然后向其中添加发酵菌原液并混合均匀，每吨桉树料中发酵菌原液添加量为32升；

所述的发酵菌原液为伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液的混合物，体积比7.5∶2∶0.5；

所述的伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液和放线菌原液中的培养液均包括按照质量百分数计的如下组分：蔗糖4%，硝酸钾0.12%，氯化钠0.011%，硫酸镁0.013%，其余为水，总计100%。

步骤（2），将步骤（1）得到的已添加发酵菌原液的桉树料，于常温条件下堆砌自然发酵63天，使桉树料中的酚类抑制物充分降解至总酚含量低于150mg/kg，得到发酵腐熟的桉树料；

步骤（3），将新鲜印楝种子干燥至含水率22～24%，接着将干燥后的印楝种子粉碎至粒度小于1cm，得到印楝种子颗粒；

步骤（4），将新鲜迷迭香叶干燥至含水率22～23%，接着将干燥后的迷迭香干叶粉碎至粒度小于1cm，得到迷迭香叶颗粒；

步骤（5），按重量百分比计，将步骤（2）得到的发酵腐熟的桉树料99.2%、步骤（3）得到的印楝种子颗粒0.3%、步骤（4）得到的迷迭香叶颗粒0.5%一起搅拌至混匀后，即得到植物源有机药肥。

所述的桉树料为桉树锯末。

步骤（3）和步骤（4）所述的干燥方式均为荫干。

实施例4

步骤（1），将桉树料粉碎成纤维状，且保持长度为1cm，然后向其中添加发酵菌原液并混合均匀，每吨桉树料中发酵菌原液添加量为29升；

所述的发酵菌原液为伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液的混合物，体积比7.5∶1.9∶0.6；

伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液、放线菌原液中含相应活菌数量均为0.9亿个/ml；

所述的伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液和放线菌原液中的培养液均包括按照质量百分数计的如下组分：蔗糖5%，硝酸钾0.13%，氯化钠0.012%，硫酸镁0.015%，其余为水，总计100%。

步骤（2），将步骤（1）得到的已添加发酵菌原液的桉树料，于常温条件下堆砌自然发酵70天，使桉树料中的酚类抑制物充分降解至总酚含量低于150mg/kg，得到发酵腐熟的桉树料；

步骤（3），将新鲜印楝种子干燥至含水率22～23%，接着将干燥后的印楝种子粉碎至粒度小于1cm，得到印楝种子颗粒；

步骤（4），将新鲜迷迭香叶干燥至含水率22～23，接着将干燥后的迷迭香干叶粉碎至粒度小于1cm，得到迷迭香叶颗粒；

步骤（5），按重量百分比计，将步骤（2）得到的发酵腐熟的桉树料99%、步骤（3）得到的印楝种子颗粒0.35%、步骤（4）得到的迷迭香叶颗粒0.65%一起搅拌至混匀后，即得到植物源有机药肥。

所述的桉树料为桉树加工后剩余的桉树皮和桉树锯末，按照质量比4∶1混合得到的混合物料。

步骤（3）和步骤（4）所述的干燥方式均为60℃的温度烘干。

经检验，实施例1～4与市售泥炭土、蔬菜有机肥，以及未发酵腐熟桉树木屑的养分和抑制物含量见表1。

表1

结果表明经过发酵腐熟后，桉树料中的养分得以释放，实施例1～4的各项养分含量均接近或高于市售泥炭土和蔬菜有机肥；同时桉树料中的酚类抑制物得以分解，实施例1～4的总酚含量明显比发酵腐熟前降低，并接近或低于市售泥炭土和蔬菜有机肥。同时发现木质原料中树皮占比越多，则腐熟后养分越充足，养分指标数值越高，而抑制物含量数值则越低。

下面通过对比实验，证明本发明之增肥驱虫效果。

对比例1：用红土培育经济林木辣木实生苗，使用后2个月生辣木实生苗平均单株生长指标为：地径1.5cm，株高62cm，冠幅55cm。辣木食叶害虫小菜蛾发病率为34.6%。

试验例1：用本发明实施例1的有机药肥培育经济林木辣木实生苗，使用后2个月生辣木实生苗平均单株生长指标为：地径2.1cm，株高87cm，冠幅72cm。辣木食叶害虫小菜蛾发病率为2.8%。

对比例2：用泥炭土进行烟草漂浮育苗，使用后40天生烟苗平均单株生长指标为：地径0.77cm，株高17.6cm，冠幅12.4cm。烟草蚜虫发病率为16.2%。

试验例2：用本发明实施例1的有机药肥进行烟草漂浮育苗，使用后40天生烟苗平均单株生长指标为：地径0.79cm，株高18.4cm，冠幅12.7cm。烟草蚜虫发病率为5.2%。

对比例3：用市售有机肥对三年生茶园内茶树进行追肥，每亩使用量40kg，环状沟施。使用后至当期采收时平均百芽重7.1g，亩产鲜叶97kg。植株根际害虫土蚕和白蚁发病率为8.4%。

试验例3：用本发明实施例1的有机药肥对三年生茶园内茶树进行追肥，每亩使用量40kg，环状沟施。使用后至当期采收时平均百芽重7.3g，亩产鲜叶102kg。植株根际害虫土蚕和白蚁发病率为0.79%。

对比试验例4：以本发明植物源有机药肥、桉树料、发酵腐熟的桉树料、印楝种子颗粒、迷迭香叶颗粒五种物质进行烟草漂浮育苗，主要生长指标见表2。

表2

结果表明作为有机肥，本发明比每种物质单独作用更加有效，且桉树料作为有机肥必须经过发酵腐熟过程。

结论：本发明与传统泥炭土、市售有机肥、红土相比肥力优良，可促进不同植物生长指标增加约2.4～40%；同时兼具驱虫效果，可以降低苗期害虫发病率约60～90%。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述的桉树料为桉树加工前或加工后的木质原料；

步骤（5），按重量百分比计，将步骤（2）得到的发酵腐熟的桉树料98.5～99.2%、步骤（3）得到的印楝种子颗粒0.3～0.5%、步骤（4）得到的迷迭香叶颗粒0.5～1%一起搅拌至混匀后，即得到植物源有机药肥。

2.根据权利要求1所述的以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥的制备方法，其特征在于：所述的桉树料为桉树皮。

3.根据权利要求1所述的以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥的制备方法，其特征在于：所述的伊萨酵母菌原液、枯草芽孢杆菌原液和放线菌原液中的培养液均包括按照质量百分数计的如下组分：蔗糖3～5%，硝酸钾0.1～0.13%，氯化钠0.01～0.012%，硫酸镁0.012～0.015%，其余为水，总计100%。

4.根据权利要求1所述的以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥的制备方法，其特征在于：步骤（3）和步骤（4）所述的干燥方式均为风干、荫干或以低于65℃的温度烘干。

5.权利要求1-4任意一项所述的以桉树料、印楝种子和迷迭香叶为原料的植物源有机药肥的制备方法制得的植物源有机药肥。