CN107746311A - 一种青蒿渣有机肥及其制备方法 - Google Patents

一种青蒿渣有机肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种青蒿渣有机肥及其制备方法。本发明制备的青蒿渣有机肥包括以下成分：750‑900份青蒿渣、4‑8份微量元素剂、2‑4份A型发酵剂、40‑60份尿素、90‑110份过磷酸钙、40‑60份氯化钾、1.5‑3份多功能菌剂、15‑30份生石灰粉；通过添加含有多种胞外酶的A型发酵剂进行避光发酵，随后再次添加多功能菌剂进行发酵，充分降解了青蒿渣中的纤维素、半纤维素、木质素，从而提高青蒿渣有机肥中的养分含量，更有利于作物的吸收。本发明方法充分利用了青蒿素提取生产线残余的青蒿渣，变废为宝，制备了一种肥力优异的青蒿渣有机肥，制备方法简单，易于进行规模化生产。

Description

一种青蒿渣有机肥及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种青蒿渣有机肥及其制备方法。
【背景技术】
青蒿为一年生草本植物，其叶子可以提取青蒿素，对疟疾具有良好的功效。随着青蒿产业的急速发展，在青蒿素提取生产过程中，会产生大量的青蒿渣，随意倾倒也会对水体造成污染，处理青蒿渣也需要花费巨大的人力财力。
青蒿渣中含有大量的纤维素类碳水化合物、粗蛋白等，具有制备有机肥的条件，现有技术中，中国专利公开号CN 104072220和中国专利公开号CN 102765971都公开了利用青蒿渣制备青蒿渣有机肥的方法，但是均缺少快速降解纤维素的步骤，不能充分降解青蒿渣，对青蒿渣有机肥的肥力有所限制。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：针对现有青蒿渣有机肥纤维素降解不完全、肥力不高的问题，提供一种纤维素降解率高的青蒿渣有机肥及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种青蒿渣有机肥，按重量份计，包括以下成分：750-900份青蒿渣、4-8份微量元素剂、2-4份A型发酵剂、40-60份尿素、90-110份过磷酸钙、40-60份氯化钾、1.5-3份多功能菌剂、15-30份生石灰粉。
进一步的，所述青蒿渣是以青蒿为原料提取青蒿素或制备青蒿提取物剩余的残渣；其中所述青蒿渣的含水量为5-10％、纤维素含量为65-75％、有机溶剂残留量＜0.05％。
进一步的，按质量百分比，所述A型发酵剂含有：35-40％芽孢杆菌、7-10％纳豆菌、15-20％放线菌、10-15％酵母菌、10-15％木腐菌、10-15％胞外酶。
进一步的，所述胞外酶含有外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶；按重量份比，所述外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶的比为5-10：5-10：1-3：3-7：2-5。
进一步的，所述多功能菌剂含有光合细菌、蓝藻、嗜热乳杆菌、嗜热纤维素分解菌；按重量份比，所述光合细菌、蓝藻、嗜酸乳杆菌、嗜热纤维素分解菌的比为15-20：5-10：20-25：3-8。
进一步的，所述青蒿渣有机肥还包括以下成分：200-300份禽畜粪便、2-5份山梨糖醇、1.5-3份L-半胱氨酸、5-8份酵母提取物。
一种青蒿渣有机肥的制备方法，包括以下步骤：
S1.将蒿渣、微量元素剂、A型发酵剂、氯化钾加入发酵容器中混合均匀，调节含水量为50-65％、pH值为5.0-6.3，保持温度为38-42℃，避光发酵4-7天，得到避光发酵混合物；
S2.向所述避光发酵混合物中加入尿素、过磷酸钙、生石灰粉、多功能菌剂充分搅拌均匀，得到发酵物料，接着进行建堆，堆成高度为0.8-1.2m、宽度2-4m、截面为梯形的朵垛，进行发酵，发酵2-4天后，发酵物料中心温度达到45-55℃，进行一次翻堆；一次翻堆后4-6天，发酵物料中心温度达到65-75℃，进行二次翻堆，之后每天进行翻堆至发酵物料完全腐熟，最后摊开晾晒、散热，得到所述青蒿渣有机肥。
进一步的，步骤S2中，所述翻堆后，还包括将所述发酵物料重新进行所述建堆的步骤。
进一步的，所述青蒿渣有机肥的制备方法还包括：在步骤S1中，向所述发酵容器中加入发酵原料，所述发酵原料包括禽畜粪便、山梨糖醇、L-半胱氨酸、酵母提取物。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明利用提取青蒿素生产过程中残余的青蒿渣，变废为宝制备了一种青蒿渣有机肥，通过加入不同的发酵剂进行避光发酵和建堆发酵，充分降解了青蒿渣中的纤维素，提高了发酵菌养分的供给，使发酵物料得到充分的腐熟。
2.本发明在避光发酵中使用的A型发酵剂，含有多种真菌或细菌分泌的胞外酶，具有高效降解纤维素、半纤维素、木质素的功能，缩短了青蒿渣中纤维素降解的周期。本发明还在物料发酵时采用了建堆，建成的朵垛具有升温速度快、方便管理的有点，初期朵垛内部的温度最高可达到70℃左右，本发明在多功能菌剂中采用了嗜热纤维素分解菌，在此温度下该菌种具有较高的纤维素降解效率，加快了纤维素的降解，从而提高青蒿渣有机肥中养分的含量，有利于作物的吸收，随后再每天进行翻堆，加快青蒿渣有机肥的腐熟。较现有技术相比，本发明方法制备的青蒿渣有机肥，较现有技术制备的青蒿渣有机肥相比，以种植青蒿为例，种植产量可以提高约21％，青蒿素含量也提高了约15％，故具有更高的肥力。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
实施例1
一种青蒿渣有机肥，按重量份计，包括以下成分：750份青蒿渣、4份微量元素剂、2份A型发酵剂、40份尿素、90份过磷酸钙、40份氯化钾、1.5份多功能菌剂、15份生石灰粉。
本实施例中，所述青蒿渣是以青蒿为原料提取青蒿素或制备青蒿提取物剩余的残渣；其中所述青蒿渣的含水量为5％、纤维素含量为65％、有机溶剂残留量＜0.05％。
本实施例中，按质量百分比，所述A型发酵剂含有：35％芽孢杆菌、10％纳豆菌、15％放线菌、10％酵母菌、15％木腐菌、15％胞外酶；其中，所述胞外酶含有外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶；按重量份比，所述外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶的比为5：5：1：3：2；所述多功能菌剂含有光合细菌、蓝藻、嗜热乳杆菌、嗜热纤维素分解菌；按重量份比，所述光合细菌、蓝藻、嗜酸乳杆菌、嗜热纤维素分解菌的比为15：5：20：3。
一种青蒿渣有机肥的制备方法，包括以下步骤：
S1.取青蒿渣、微量元素剂、A型发酵剂、氯化钾加入发酵容器中混合均匀，调节含水量为50％、pH值为5.0，保持温度为38℃，避光发酵4天，得到避光发酵混合物；
S2.向避光发酵混合物中加入尿素、过磷酸钙、生石灰粉、多功能菌剂充分搅拌均匀，得到发酵物料，接着进行建堆，堆成高度为0.8m、宽度2m、截面为梯形的朵垛，进行发酵，发酵2天后，发酵物料中心温度达到45℃，进行一次翻堆；一次翻堆后4天，发酵物料中心温度达到65℃，进行二次翻堆，之后每天进行翻堆至发酵物料完全腐熟，最后摊开晾晒、散热，得到青蒿渣有机肥；其中所述翻堆后，还包括将所述发酵物料重新进行所述建堆的步骤。
实施例2
一种青蒿渣有机肥，按重量份计，包括以下成分：800份青蒿渣、5份微量元素剂、2.5份A型发酵剂、45份尿素、95份过磷酸钙、45份氯化钾、2份多功能菌剂、20份生石灰粉。
本实施例中，所述青蒿渣是以青蒿为原料提取青蒿素或制备青蒿提取物剩余的残渣；其中所述青蒿渣的含水量为6％、纤维素含量为67％、有机溶剂残留量＜0.05％。
本实施例中，按质量百分比，所述A型发酵剂含有：37％芽孢杆菌、8％纳豆菌、16％放线菌、16％酵母菌、11％木腐菌、12％胞外酶；其中，所述胞外酶含有外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶；按重量份比，所述外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶的比为6：9：1.5：4：3；所述多功能菌剂含有光合细菌、蓝藻、嗜热乳杆菌、嗜热纤维素分解菌；按重量份比，所述光合细菌、蓝藻、嗜酸乳杆菌、嗜热纤维素分解菌的比为16：6：21：4。
一种青蒿渣有机肥的制备方法，包括以下步骤：
S1.取青蒿渣、微量元素剂、A型发酵剂、氯化钾加入发酵容器中混合均匀，调节含水量为53％、pH值为5.2，保持温度为39℃，避光发酵5天，得到避光发酵混合物；
S2.向避光发酵混合物中加入尿素、过磷酸钙、生石灰粉、多功能菌剂充分搅拌均匀，得到发酵物料，接着进行建堆，堆成高度为0.9m、宽度2.5m、截面为梯形的朵垛，进行发酵，发酵3天后，发酵物料中心温度达到48℃，进行一次翻堆；一次翻堆后4天，发酵物料中心温度达到67℃，进行二次翻堆，之后每天进行翻堆至发酵物料完全腐熟，最后摊开晾晒、散热，得到青蒿渣有机肥；其中所述翻堆后，还包括将所述发酵物料重新进行所述建堆的步骤。
实施例3
一种青蒿渣有机肥，按重量份计，包括以下成分：830份青蒿渣、6份微量元素剂、3份A型发酵剂、50份尿素、100份过磷酸钙、50份氯化钾、2.5份多功能菌剂、23份生石灰粉、200份禽畜粪便、2份山梨糖醇、1.5份L-半胱氨酸、5份酵母提取物。
本实施例中，所述青蒿渣是以青蒿为原料提取青蒿素或制备青蒿提取物剩余的残渣；其中所述青蒿渣的含水量为7％、纤维素含量为70％、有机溶剂残留量＜0.05％。
本实施例中，按质量百分比，所述A型发酵剂含有：38％芽孢杆菌、9％纳豆菌、17％放线菌、15％酵母菌、10％木腐菌、11％胞外酶；其中，所述胞外酶含有外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶；按重量份比，所述外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶的比为7：7：2：5：4；所述多功能菌剂含有光合细菌、蓝藻、嗜热乳杆菌、嗜热纤维素分解菌；按重量份比，所述光合细菌、蓝藻、嗜酸乳杆菌、嗜热纤维素分解菌的比为17：7：23：5。
本实施例中，所述青蒿渣有机肥还包括以下成分：一种青蒿渣有机肥的制备方法，包括以下步骤：
S1.取青蒿渣、微量元素剂、A型发酵剂、氯化钾、禽畜粪便、山梨糖醇、L-半胱氨酸、酵母提取物加入发酵容器中混合均匀，调节含水量为60％、pH值为5.8，保持温度为40℃，避光发酵6天，得到避光发酵混合物；
S2.向避光发酵混合物中加入尿素、过磷酸钙、生石灰粉、多功能菌剂充分搅拌均匀，得到发酵物料，接着进行建堆，堆成高度为1m、宽度3m、截面为梯形的朵垛，进行发酵，发酵3天后，发酵物料中心温度达到50℃，进行一次翻堆；一次翻堆后5天，发酵物料中心温度达到70℃，进行二次翻堆，之后每天进行翻堆至发酵物料完全腐熟，最后摊开晾晒、散热，得到青蒿渣有机肥；其中所述翻堆后，还包括将所述发酵物料重新进行所述建堆的步骤。
实施例4
一种青蒿渣有机肥，按重量份计，包括以下成分：870份青蒿渣、7份微量元素剂、3.5份A型发酵剂、55份尿素、105份过磷酸钙、55份氯化钾、2.5份多功能菌剂、27份生石灰粉、250份禽畜粪便、4份山梨糖醇、2.5份L-半胱氨酸、7份酵母提取物。
本实施例中，所述青蒿渣是以青蒿为原料提取青蒿素或制备青蒿提取物剩余的残渣；其中所述青蒿渣的含水量为5％、纤维素含量为73％、有机溶剂残留量＜0.05％。
本实施例中，按质量百分比，所述A型发酵剂含有：35％芽孢杆菌、9％纳豆菌、19％放线菌、10％酵母菌、13％木腐菌、14％胞外酶；其中，所述胞外酶含有外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶；按重量份比，所述外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶的比为9：6：2.5：6：4；所述多功能菌剂含有光合细菌、蓝藻、嗜热乳杆菌、嗜热纤维素分解菌；按重量份比，所述光合细菌、蓝藻、嗜酸乳杆菌、嗜热纤维素分解菌的比为19：9：21：7。
一种青蒿渣有机肥的制备方法，包括以下步骤：
S1.取青蒿渣、微量元素剂、A型发酵剂、氯化钾、禽畜粪便、山梨糖醇、L-半胱氨酸、酵母提取物加入发酵容器中混合均匀，调节含水量为50-65％、pH值为5.0-6.3，保持温度为38-42℃，避光发酵4-7天，得到避光发酵混合物；
S2.向避光发酵混合物中加入尿素、过磷酸钙、生石灰粉、多功能菌剂充分搅拌均匀，得到发酵物料，接着进行建堆，堆成高度为1.1m、宽度3.5m、截面为梯形的朵垛，进行发酵，发酵4天后，发酵物料中心温度达到53℃，进行一次翻堆；一次翻堆后6天，发酵物料中心温度达到72℃，进行二次翻堆，之后每天进行翻堆至发酵物料完全腐熟，最后摊开晾晒、散热，得到青蒿渣有机肥；其中所述翻堆后，还包括将所述发酵物料重新进行所述建堆的步骤。
实施例5
一种青蒿渣有机肥，按重量份计，包括以下成分：900份青蒿渣、8份微量元素剂、4份A型发酵剂、60份尿素、110份过磷酸钙、60份氯化钾、3份多功能菌剂、30份生石灰粉、300份禽畜粪便、5份山梨糖醇、3份L-半胱氨酸、8份酵母提取物。。
本实施例中，所述青蒿渣是以青蒿为原料提取青蒿素或制备青蒿提取物剩余的残渣；其中所述青蒿渣的含水量为5％、纤维素含量为75％、有机溶剂残留量＜0.05％。
本实施例中，按质量百分比，所述A型发酵剂含有：40％芽孢杆菌、7％纳豆菌、17％放线菌、10％酵母菌、11％木腐菌、15％胞外酶；其中，所述胞外酶含有外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶；按重量份比，所述外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶的比为10：10：3：7：5；所述多功能菌剂含有光合细菌、蓝藻、嗜热乳杆菌、嗜热纤维素分解菌；按重量份比，所述光合细菌、蓝藻、嗜酸乳杆菌、嗜热纤维素分解菌的比为20：10：25：8。
一种青蒿渣有机肥的制备方法，包括以下步骤：
S1.取青蒿渣、微量元素剂、A型发酵剂、氯化钾、禽畜粪便、山梨糖醇、L-半胱氨酸、酵母提取物加入发酵容器中混合均匀，调节含水量为65％、pH值为6.3，保持温度为42℃，避光发酵7天，得到避光发酵混合物；
S2.向避光发酵混合物中加入尿素、过磷酸钙、生石灰粉、多功能菌剂充分搅拌均匀，得到发酵物料，接着进行建堆，堆成高度为1.2m、宽度4m、截面为梯形的朵垛，进行发酵，发酵4天后，发酵物料中心温度达到55℃，进行一次翻堆；一次翻堆后6天，发酵物料中心温度达到75℃，进行二次翻堆，之后每天进行翻堆至发酵物料完全腐熟，最后摊开晾晒、散热，得到青蒿渣有机肥；其中所述翻堆后，还包括将所述发酵物料重新进行所述建堆的步骤。
实施例6
参照中国专利公开号CN 104072220中具体实施例1的青蒿生物有机肥的制备方法，制备青蒿生物有机肥。
实施例7
种植试验地点：在本公司(广西仙草堂制药有限责任公司)的青蒿种植基地内，划分7块100m2青蒿种植地，种植地与种植地的间隔至少为2m。
种植试验方法：7块种植地中的5块，分别采用实施例1-5制备的青蒿渣有机肥进行施肥，标记为样品1-5；1块种植地采用实施例6中制备的青蒿生物有机肥进行施肥，标记为对比样品；最后1块种植地，采用青蒿渣直接作为肥料进行施肥，标记为对照样品。
3月11日将青蒿苗移栽到7块种植地中，按照每亩种植900株的密度进行种植，种植期间采用常规的青蒿田间管理方法，并采用等量的肥料进行施肥，于7月28日进行青蒿全棵采收，并统计每块种植地的产量，并换算为青蒿亩产量。
同时，取7块种植地收获的青蒿叶，阴干后进行测定青蒿素含量，参照文献:李春莉等，紫外分光光度法测定青蒿素的含量[J].重庆医科大学学报,2007,(04):413-415中的青蒿素含量测定方法，进行青蒿素含量的测定。种植试验结果见表1。
表1青蒿种植试验结果
青蒿亩产量(kg/亩) 青蒿素含量(％)
样品1 215.8 1.12
样品2 219.3 1.09
样品3 229.7 1.24
样品4 239.4 1.27
样品5 232.3 1.25
对比样品 199.1 1.10
对照样品 131.9 0.97
从表1中可以看出，采用本发明制备的青蒿渣有机肥作为肥料进行种植的青蒿，其亩产量最大达到了239kg，种植得到的青蒿，其青蒿素含量也达到了1.27％，属于较高品质的青蒿，说明本发明方法制备的青蒿渣有机肥具有较为优异的肥力，相比采用现有技术制备的青蒿生物有机肥进行种植的对比样品，其亩产量最大提高了约21％，青蒿素含量也提高了约15％；而采用未经加工的青蒿渣作为肥料直接施肥的对照样品，其青蒿产量和青蒿素含量都明显低于样品1-5。本公司拥有一条青蒿素提取生产线，每年需要3000-4000吨青蒿原料，产生的青蒿渣数量巨大，采用本发明进行处理青蒿渣，可以将数量庞大的青蒿渣转化为优质的青蒿渣有机肥用于果蔬、药材种植，带来了客观的经济收益。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种青蒿渣有机肥，其特征在于，按重量份计，包括以下成分：750-900份青蒿渣、4-8份微量元素剂、2-4份A型发酵剂、40-60份尿素、90-110份过磷酸钙、40-60份氯化钾、1.5-3份多功能菌剂、15-30份生石灰粉。
2.根据权利要求1所述的一种青蒿渣有机肥，其特征在于，所述青蒿渣是以青蒿为原料提取青蒿素或制备青蒿提取物剩余的残渣。
3.根据权利要求1所述的一种青蒿渣有机肥，其特征在于，所述青蒿渣的含水量为5-10％、纤维素含量为65-75％、有机溶剂残留量＜0.05％。
4.根据权利要求1所述的一种青蒿渣有机肥，其特征在于，按质量百分比，所述A型发酵剂含有：35-40％芽孢杆菌、7-10％纳豆菌、15-20％放线菌、10-15％酵母菌、10-15％木腐菌、10-15％胞外酶。
5.根据权利要求4所述的一种青蒿渣有机肥，其特征在于，所述胞外酶含有外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶；按重量份比，所述外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木质酶的比为5-10：5-10：1-3：3-7：2-5。
6.根据权利要求1所述的一种青蒿渣有机肥，其特征在于，所述多功能菌剂含有光合细菌、蓝藻、嗜热乳杆菌、嗜热纤维素分解菌；按重量份比，所述光合细菌、蓝藻、嗜酸乳杆菌、嗜热纤维素分解菌的比为15-20：5-10：20-25：3-8。
7.根据权利要求1所述的一种青蒿渣有机肥，其特征在于，按重量份计，所述青蒿渣有机肥还包括以下成分：200-300份禽畜粪便、2-5份山梨糖醇、1.5-3份L-半胱氨酸、5-8份酵母提取物。
8.一种制备如权利要求1所述的青蒿渣有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将青蒿渣、微量元素剂、A型发酵剂、氯化钾加入发酵容器中混合均匀，调节含水量为50-65％、pH值为5.0-6.3，保持温度为38-42℃，避光发酵4-7天，得到避光发酵混合物；
S2.向所述避光发酵混合物中加入尿素、过磷酸钙、生石灰粉、多功能菌剂充分搅拌均匀，得到发酵物料，接着进行建堆，堆成高度为0.8-1.2m、宽度2-4m、截面为梯形的朵垛，进行发酵，发酵2-4天后，发酵物料中心温度达到45-55℃，进行一次翻堆；一次翻堆后4-6天，发酵物料中心温度达到65-75℃，进行二次翻堆，之后每天进行翻堆至发酵物料完全腐熟，最后摊开晾晒、散热，得到所述青蒿渣有机肥。
9.根据权利要求8所述的一种青蒿渣有机肥的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述翻堆后，还包括将所述发酵物料重新进行所述建堆的步骤。
10.根据权利要求8所述的一种青蒿渣有机肥的制备方法，其特征在于，所述青蒿渣有机肥的制备方法还包括：在步骤S1中，向所述发酵容器中加入发酵原料，所述发酵原料包括禽畜粪便、山梨糖醇、L-半胱氨酸、酵母提取物。
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