CN106518284A - 火龙果种植生物有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火龙果种植生物有机肥及其制备方法，属于肥料制备技术领域。所述火龙果种植生物有机肥，以重量份为单位，包括以下物料：生活垃圾40‑60份、动物粪便30‑50份、农作物废弃物20‑30份、茶粕10‑20份，加入占所述物料总重0.5‑2.5％的复合菌剂，搅拌均匀后进行第一次发酵，再加入占所述物料总重0.2‑0.5％的有益菌群，进行第二次发酵得到生物有机肥。本发明的火龙果种植生物有机肥通过添加微生物菌剂进行科学配比，采用二次发酵物料使其完全腐熟并降解成为易于植物吸收利用的营养成分，使土壤变得疏松营养化，有利于农作物根系对养分的吸收，从而提高火龙果产量和品质。

Description

火龙果种植生物有机肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物有机肥制备领域，特别是涉及一种火龙果种植生物有机肥及其制备方法。

背景技术

火龙果是仙人掌科量天尺属多年生热带及亚热带水果，其果实含有丰富的人体必需的维生素、氨基酸、矿物质，具有降血压、降血脂、降血糖等作用，受到广大消费者青睐；火龙果具有耐旱、抗病虫害强、产量高、经济价值和生态效益好等特点，但火龙果品质和产量易受土壤肥力、肥料施用等多种因素的影响，火龙果一年多次结果，开花结果时间从5月起持续到11月，每年可达8-12批次，开花结果期间需要施加较多肥料，因此火龙果肥料的使用对火龙果产量及营养物质含量有重大影响。

传统的火龙果单质肥料、复合肥料多为速效肥料，养分释放速度快，难以被作物完全吸收，肥料中的大部分养分容易被淋溶、挥发、固定，利用率低，且农药、化肥的大量使用造成土壤板结、肥力下降，不仅影响火龙果的产量和口感品质，还给环境带来污染。

生物有机肥是以畜禽粪便、城市生活垃圾、农作物秸秆、农副产品和食品加工产生的有机废弃物为物料，配以多功能发酵菌种剂，使之快速除臭、腐熟、脱水、再添加功能性微生物菌剂，加工而成的含有一定量功能性微生物的有机肥料。生物有机肥中营养元素全，在腐熟、分解、转化过程中，形成的胡敏酸、维生素、多种酶物质，能改良作物营养，加强作物新陈代谢，刺激作物生长，因此可增加农作物产量、提高品质，产品恢复天然口味，新鲜可口，属生态环保型，无公害、无污染肥料。因此加大火龙果生物有机肥技术研发力度、大力推广和应用有机肥料将会对我国农村火龙果种植业的发展起到十分重要的作用。

发明内容

本发明目的在于提出一种火龙果种植生物有机肥，以解决上述现有技术存在的火龙果种植过程中过度施加化肥及农药，污染环境，造成土壤板结退化、农药残留量高、土壤肥力下降，影响火龙果根系营养物质的吸收，从而导致火龙果口感品质不好、营养成分下降等技术问题。

为此，本发明提出一种火龙果种植生物有机肥，通过添加微生物菌剂进行科学配比，以生活垃圾、动物粪便、农作物废弃物、茶粕等作为主要物料发酵生物有机肥，以增加土壤中有机物质含量，使土壤变得疏松营养化，使土壤中原有菌群得到大量繁殖，使作物增加了优势菌群，产生抗菌物质，抑制有害微生物繁殖，加速土壤有机质的分解和矿质养分的转化，有利于农作物根系对养分的吸收，提高火龙果产量和品质，同时减少环境污染的目的。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种火龙果种植生物有机肥，其特征在于，以重量份为单位，包括以下物料：生活垃圾40-60份、动物粪便30-50份、农作物废弃物20-30份、茶粕10-20份，加入占所述物料总重0.5-2.5％的复合菌剂，搅拌均匀后进行第一次发酵，再加入占所述物料总重0.2-0.5％的有益菌群，进行第二次发酵得到生物有机肥：所述复合菌剂有效活菌总数不低于10亿个/g，所述有益菌群包括氮、磷、钾细菌。

优选地，所述动物粪便为猪粪、牛粪、羊粪、马粪、鸡粪、鸭粪中的一种或一种以上组合。

优选地，所述农作物废弃物包括秸秆、稻草、树叶杂草、谷物粮糠、木屑中的一种或一种以上组合。

优选地，所述复合菌剂包括光合细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和枯草芽孢杆菌，重量比为1-2∶1-2∶0.5-1∶1-2∶0.5-1。

本发明还提供一种火龙果种植生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：物料混合：按以下重量份称取物料：生活垃圾40-60份、动物粪便30-50份、农作物废弃物20-30份、茶粕10-20份，搅拌均匀，并进行物料检测，调节理化指标得到发酵物料；

S2：复合菌剂制备：将复合菌种按重量比添加到蒸馏水∶葡萄糖的比例为20-25∶1的扩大培养液中，在20-35℃下扩大培养1-3天，所得复合菌剂有效活菌总数不低于10亿个/g；

S3：翻堆发酵：在步骤S1中所得的发酵物料加入步骤S2所制得的复合菌剂，搅拌均匀后进行第一次发酵，保持通风搅拌；第一次发酵结束时，喷洒有益菌群液进行第二次发酵，发酵结束后得到完全腐熟物料；

S4：将步骤S3所得腐熟物料自然晾干或烘干即得火龙果种植生物有机肥。

优选地，步骤S1中发酵物料理化指标控制在：物料含水量40-60％，C/N为20-35∶1，氧浓度在10-20％，有机质含量40-60％，pH值6-8。

优选地，步骤S3中第一次发酵阶段温度控制在30-65℃，发酵8-10天；当发酵物料内部温度升高至65℃时，进行通风翻堆搅拌，发酵一段时间后，在发酵温度低于30℃之前，添加农作物废弃物物料。

优选地，步骤S3中所述有益菌群液，是将氮、磷、钾细菌按重量比为1∶1∶1加入到葡萄糖∶蒸馏水的比例为1∶25的二代扩菌液。

优选地，步骤S3中第二次发酵阶段温度控制在40-50℃，发酵3-5天。

猪粪：猪粪养分含量丰富，钾含量最高，氮磷含量仅次于羊粪。猪粪质地较细密，氨化细菌较多，易分解，肥效快，利于形成腐殖质，改土作用好。猪粪肥性柔和，后劲足，属温性肥料。适于各种农作物和土壤、腐熟后的猪粪可用于稻田，也可用于旱土，可作基肥使用，也可作追肥使用。

牛粪：牛粪质地细密，含水量高，通气性差，腐熟缓慢，肥效迟缓，发酵温度低，属冷性肥料。为加速分解，可将鲜牛粪稍加晒干，再加马粪或羊粪混合堆沤，可得疏松优质的肥料。如混入钙镁磷肥或磷矿粉，肥料质量更高。牛粪中碳素含量高、氮素含量低，碳氮比大。

马粪：马粪中纤维含量高，粪质粗，疏松多孔，水分易蒸发，含水量少，腐熟快，在堆积过程中发热量大、温度高，属热性肥料。可用于温床育苗，发热效果比猪粪好。在制作堆肥时，加入适量马粪，可促进堆肥腐熟。由于马粪质地粗，特别适用于粘性土壤，可作为粘性土壤的改良剂。

羊粪：粪肥中含氮、钙、镁较高。羊粪发热性居于马粪与牛粪之间，适用于各类土壤和各类作物，增产效果均好，腐熟后可作基肥、追肥和种肥施用。

茶粕是山茶籽经榨油后剩余的废渣，可以用作为农作物的肥料，茶粕中含有茶皂素等物质，具有防虫的作用，然而市场上以茶粕为主的肥料并不多，都是作为其中的添加成分。茶粕在作为肥料使用时，一般要经过自然发酵1～3个月甚至更长时间才可以使用，而加入生物菌剂，则加速发酵缩短时间，同时通过酶解，将茶粕的蛋白质和纤维素分解为肽类、氨基酸、多糖等，更易于农作物吸收营养成份。

光合细菌属于独立营养微生物，菌体本身含60％以上的蛋白质，且富含多种维生素，还含有辅酶Q10、抗病毒物质和促生长因子；它以土壤接受的光和热为能源，将土壤中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质，并以植物根部的分泌物、土壤中的有机物、有害气体(硫化氢等)及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸类、维生素类、氮素化合物、抗病毒物质和生理活性物质等，是肥沃土壤和促进动植物生长的主要力量。光合菌群的代谢物质可以被植物直接吸收，还可以成为其它微生物繁殖的养分。光合细菌如果增殖，其它的有益微生物也会增殖。例如：VA菌根菌以光合菌分泌的氨基酸为食饵，它既能溶解不溶性磷，又能与固氮菌共生，使其固氮能力成倍提高。

乳酸菌靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解。乳酸菌能够分解在常态下不易分解的木质素和纤维素，并使有机物发酵分解。乳酸菌还能够抑制连作障碍产生的致病菌增殖。致病菌活跃，有害线虫会急剧增加，植物就会衰弱，乳酸菌抑制了致病菌，有害线虫便会逐渐消失。

酵母菌可利用植物根部产生的分泌物、光合菌合成的氨基酸、糖类及其它有机物质产生发酵力，合成促进根系生长及细胞分裂的活性化物质。酵母菌在EM原露中对于促进其它有效微生物(如乳酸菌、放线菌)增殖所需要的基质(食物)提供重要的给养保障。此外，酵母菌产生的单细胞蛋白是动物不可缺少的养分。

放线菌能从光合细菌中获取氨基酸、氮素等作为基质，产生出各种抗生物质、维生素及酶，可以直接抑制病原菌。它提前获取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，从而抑制它们的增殖，并创造出其它有益微生物增殖的生存环境。放线菌和光合细菌混合后的净菌作用比放线菌单兵作战的杀伤力要大得多。它对难分解的物质，如木质素、纤维素、甲壳素等具有降解作用，并容易被动植物吸收，增强动植物对各种病害的抵抗力和免疫力。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：

(1)本发明的火龙果种植生物有机肥在发酵前对物料含水量、C/N、氧浓度、有机质含量、pH值等工艺参数进行优化，并根据各类菌种的生理生化特征、在发酵各阶段的作用及复配的最佳配比，使各类微生物能够相互作用，互利生长，使肥料腐熟发酵得更彻底。

(2)本发明将复合菌剂和有益菌群分别在不同的发酵阶段添加，第一次发酵使复合菌群迅速繁殖，将生活垃圾、动物粪便、茶粕和农作物废弃物中的蛋白质、淀粉、纤维素、木质素等各类不利于植物生长或植物不能利用的物质，使其腐熟并降解成为易于植物吸收利用的营养成分。第二次发酵接入有益菌群液二代扩菌液，控制温度使其大量增殖，从而提高肥料中有益菌的活菌数。

(3)火龙果作为高钾植物，对钾的需求量大，钾是决定品质的主要元素，本发明中添加的有益菌群氮、磷、钾细菌进入土壤能够固定空气中的氮素，并转化土壤中植物不能利用的磷、钾物质成为作物可直接吸收的营养元素，施用本生物有机肥后土壤微生物含量增加，土壤过氧化酶，转化酶等活性显著提高，加速了土壤有机质的分解和矿质养分的转化，增强并延长对火龙果的肥效，从而有利于农作物根系对养分的吸收。

(4)本发明的火龙果种植生物有机肥施加在火龙果上，与施加普通火龙果肥料相比，其果肉的天然抗氧化物花青素平均增加77.3％、蛋白质平均增加0.96％、维生素C增加14.9％及总糖平均含量增加19.9％。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

一、火龙果种植生物有机肥的制备方法

实施例一：

火龙果种植生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：物料混合：按以下重量份称取物料：生活垃圾400kg、猪粪70kg、牛粪50kg、羊粪50kg、马粪60kg、鸡粪40kg、鸭粪30kg、秸秆50kg、稻草50kg、谷物粮糠30kg、木屑30kg、茶粕100kg，搅拌均匀，并进行物料检测，调节理化指标，控制得发酵物料含水量为40％，C/N为20∶1，氧浓度在10％，有机质含量40％，pH值6；

S2：复合菌剂制备：分别称取光合细菌1.25g、酵母菌1.26g、乳酸菌0.63g、放线菌1.24g和枯草芽孢杆菌0.62g，重量比为1∶1∶0.5∶1∶0.5，加入到蒸馏水∶葡萄糖的比例为20∶1的扩大培养液中，在20-35℃下扩大培养1-3天，所得复合菌剂有效活菌总数不低于10亿个/g；

S3：翻堆发酵：在步骤S1中所得的发酵物料加入2.5％的复合菌剂，搅拌均匀后进行第一次发酵，温度控制在30-65℃，发酵8天，当发酵物料内部温度升高至65℃时，进行通风翻堆搅拌，发酵5天后，在发酵温度低于30℃之前，添加了20kg谷物粮糠、20kg木屑物料；第一次发酵结束时，喷洒了0.5％的有益菌群液进行第二次发酵，温度控制在40-50℃，发酵3天后得到完全腐熟物料；

有益菌群液制备：分别称取氮细菌0.6g、磷细菌0.6g、钾细菌0.6g，重量比为1∶1∶1加入到葡萄糖∶蒸馏水的比例为1∶25的二代扩菌液。

S4：烘干：将步骤S3所得腐熟物料在20℃下烘干10h，即得火龙果种植生物有机肥。

实施例二：

火龙果种植生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：物料混合：按以下重量份称取物料：生活垃圾60kg、猪粪20kg、羊粪10kg、马粪20kg、秸秆5kg、稻草5kg、树叶杂草2kg、谷物粮糠5kg、木屑5kg、茶粕20kg，混合搅拌，并进行物料检测，调节理化指标，控制得发酵物料含水量为60％，C/N为35∶1，氧浓度在20％，有机质含量60％，pH值8；

S2：复合菌剂制备：分别称取光合细菌1.00g、酵母菌1.10g、乳酸菌0.5g、放线菌1.01g和枯草芽孢杆菌0.51g，重量比为2∶2∶1∶2∶1，加入到蒸馏水∶葡萄糖的比例为25∶1的扩大培养液中，在20-35℃下扩大培养1-3天，所得复合菌剂有效活菌总数不低于10亿个/g；

S3：翻堆发酵：在步骤S1中所得的发酵物料加入0.5％的复合菌剂，搅拌均匀后进行第一次发酵，温度控制在30-65℃，发酵10天；当发酵物料内部温度升高至65℃时，进行通风翻堆搅拌，发酵7天后，在发酵温度低于30℃之前，添加了5kg秸秆、3kg树叶杂草物料，第一次发酵结束时，喷洒了0.2％的有益菌群液进行第二次发酵，温度控制在40-50℃，发酵3天后得到完全腐熟物料；

有益菌群液制备：分别称取氮细菌0.4g、磷细菌0.4g、钾细菌0.4g，重量比为1∶1∶1加入到葡萄糖∶蒸馏水的比例为1∶25的二代扩菌液。

S4：自然晾干：将步骤S3所得腐熟物料自然晾干，即得火龙果种植生物有机肥。

实施例三：

火龙果种植生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：物料混合：按以下重量份称取物料：生活垃圾100kg、猪粪16kg、牛粪16kg、羊粪16kg、马粪16kg、鸡粪16kg、秸秆10kg、稻草10kg、木屑10kg、茶粕20kg，混合搅拌，并进行物料检测，调节理化指标，控制得发酵物料含水量50％，C/N为30∶1，氧浓度在15％，有机质含量50％，pH值7；

S2：复合菌剂制备：分别称取光合细菌0.60、酵母菌0.60g、乳酸菌0.30g、放线菌0.60g和枯草芽孢杆菌0.30g，重量比为2∶2∶1∶2∶1，加入到蒸馏水∶葡萄糖的比例为23∶1的扩大培养液中，在20-35℃下扩大培养1-3天，所得复合菌剂有效活菌总数不低于10亿个/g；

S3：翻堆发酵：在步骤S1中所得的发酵物料加入1％的复合菌剂，搅拌均匀后进行第一次发酵，温度控制在30-65℃，发酵10天；当发酵物料内部温度升高至65℃时，进行通风翻堆搅拌，发酵6天后，在发酵温度低于30℃之前，添加了10kg谷物粮糠物料，第一次发酵结束时，喷洒了0.3％的有益菌群液进行第二次发酵，温度控制在40-50℃，发酵4天后得到完全腐熟物料；

有益菌群液制备：分别称取氮细菌0.24g、磷细菌0.24g、钾细菌0.24g，重量比为1∶1∶1加入到葡萄糖∶蒸馏水的比例为1∶25的二代扩菌液。

S4：自然晾干：将步骤S3所得腐熟物料自然晾干，即得火龙果种植生物有机肥。

二、应用试验

为验证本发明火龙果种植生物有机肥料的效果，通过以下实验验证。

肥料在应用之前需要进行肥效的验证试验，首先选取火龙果经济植物，进行小面积，小批量的实验室试验。为了验证本发明火龙果种植生物有机肥的肥效，将该肥料和对照普通有机肥进行对比施用在火龙果上，通过观察、测定火龙果的外形、色泽、口感、蛋白质含量、总糖含量、花青素含量以及维生素C含量等指标来验证肥料的肥效。

使用本发明施肥的红心火龙果与普通红心火龙果形态方面鉴别：

使用本发明施肥的红心火龙果与普通红心火龙果营养成分检测结果

使用本发明施肥的红心火龙果与普通红心火龙果相比，其果肉的天然抗氧化物花青素平均增加77.3％、蛋白质平均增加0.96％、维生素C增加14.9％及总糖平均含量增加19.9％。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种火龙果种植生物有机肥，其特征在于，以重量份为单位，包括以下物料：生活垃圾40-60份、动物粪便30-50份、农作物废弃物20-30份、茶粕10-20份，加入占所述物料总重0.5-2.5％的复合菌剂，搅拌均匀后进行第一次发酵，再加入占所述物料总重0.2-0.5％的有益菌群，进行第二次发酵得到生物有机肥：所述复合菌剂有效活菌总数不低于10亿个/g，所述有益菌群包括氮、磷、钾细菌。

2.根据权利要求1所述的火龙果种植生物有机肥，其特征在于，所述动物粪便为猪粪、牛粪、羊粪、马粪、鸡粪、鸭粪中的一种或一种以上组合。

3.根据权利要求1所述的火龙果种植生物有机肥，其特征在于，所述农作物废弃物包括秸秆、稻草、树叶杂草、谷物粮糠、木屑中的一种或一种以上组合。

4.根据权利要求1所述的火龙果种植生物有机肥，其特征在于，所述复合菌剂包括光合细菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和枯草芽孢杆菌，重量比为1-2∶1-2∶0.5-1∶1-2∶0.5-1。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述火龙果种植生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：物料混合：按以下重量份称取物料：生活垃圾40-60份、动物粪便30-50份、农作物废弃物20-30份、茶粕10-20份，搅拌均匀，并进行物料检测，调节理化指标得到发酵物料；

S2：复合菌剂制备：将复合菌种按重量比添加到蒸馏水∶葡萄糖的比例为20-25∶1的扩大培养液中，在20-35℃下扩大培养1-3天，所得复合菌剂有效活菌总数不低于10亿个/g；

S3：翻堆发酵：在步骤S1中所得的发酵物料加入步骤S2所制得的复合菌剂，搅拌均匀后进行第一次发酵，保持通风搅拌；第一次发酵结束时，喷洒有益菌群液进行第二次发酵，发酵结束后得到完全腐熟物料；

S4：将步骤S3所得腐熟物料自然晾干或烘干即得火龙果种植生物有机肥。

6.根据权利要求5所述的火龙果种植生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤S1中发酵物料理化指标控制在：物料含水量40-60％，C/N为20-35∶1，氧浓度在10-20％，有机质含量40-60％，pH值6-8。

7.根据权利要求5所述的火龙果种植生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤S3中第一次发酵阶段温度控制在30-65℃，发酵8-10天；当发酵物料内部温度升高至65℃时，进行通风翻堆搅拌，发酵一段时间后，在发酵温度低于30℃之前，添加农作物废弃物物料。

8.根据权利要求5所述的火龙果种植生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述有益菌群液，是将氮、磷、钾细菌按重量比为1∶1∶1加入到葡萄糖∶蒸馏水的比例为1∶25的二代扩菌液。

9.根据权利要求5所述的火龙果种植生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤S3中第二次发酵阶段温度控制在40-50℃，发酵3-5天。