CN108558553A - 一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法 - Google Patents

一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法，将罗汉果提取物残渣颗粒，罗汉果藤蔓颗粒，秸秆，锯木屑，尿素，复合发酵菌种及水混合得到混料，将所述混料投入发酵槽中，调节所述混料的pH至7‑8，好氧发酵10‑15天得到一级发酵肥；在所述一级发酵肥中添加0.1‑0.3重量份复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为25‑30℃，发酵8‑10天得到二级发酵肥；将所述二级发酵肥在45‑50℃环境下烘干10‑12h，粉粹得到有机肥。本申请技术方案利用罗汉果副产物制作有机肥，实现罗汉果副产物的合理利用，制作的有机肥可作为基肥用于罗汉果种植。复合固氮菌种的添加，防止有机肥中氮元素的流失，增加有机肥中氮元素的含量，能够为罗汉果的生长提供充足的养分。

Description

一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法
技术领域
本申请涉及农业生产技术领域，具体涉及一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法。
背景技术
罗汉果，葫芦科多年生藤本植物的果实，被人们誉为“神仙果”。罗汉果中含有丰富的维生素C以及糖甙、果糖、葡萄糖、蛋白质、脂类等，具有止咳化痰的功效。罗汉果种植于广东、广西以及湖南等地，其叶心形，雌雄异株，夏季开花，秋天结果。
由于罗汉果在清肺利咽、化痰止咳、润肠通便等方面具有优良功效，因此以罗汉果为原料加工的产品需求量不断增加。罗汉果提取物是一种常见的以罗汉果为原料加工而成的产品，能够直接作为饮品饮用，或者作为原材料制作其他饮食品。罗汉果中特有的糖苷使得饮食品具有特殊的甜味，同时具有丰富的营养价值。
罗汉果鲜果经提取后剩余的残渣通常作为废物丢弃，另外，为避免罗汉果遭受病虫害，人工种植的罗汉果为一年生植物，每年罗汉果采收后的藤蔓需要及时拔除，并作焚烧处理。由此可见，罗汉果提取物残渣以及罗汉果藤蔓作为罗汉果副产物并未得到合理利用，目前的解决方案是将罗汉果副产物用作有机肥的原料，以提高罗汉果副产物的利用率。传统有机肥的制作方法是将原料直接进行高温堆肥，但利用这种方法得到的有机肥所包含的氮元素流失严重，从而导致有机肥的效力降低。
发明内容
本申请提供一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法，以解决传统有机肥中氮元素流失的问题。
本申请提供一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法，所述方法包括以下步骤：称取以下重量配比的组分：罗汉果提取物残渣颗粒30-50重量份，罗汉果藤蔓颗粒30-50重量份，秸秆10-20重量份，锯木屑5-10重量份，尿素1-5重量份，复合发酵菌种0.1-0.3重量份，水80-100重量份，其中，基于1kg计为1重量份；混合上述组分得到混料，并将所述混料投入发酵槽中，调节所述混料的pH至7-8，好氧发酵10-15天得到一级发酵肥；在所述一级发酵肥中添加0.1-0.3重量份复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为25-30℃，发酵8-10天得到二级发酵肥；将所述二级发酵肥在45-50℃环境下烘干10-12h，粉粹得到有机肥。
优选的，所述好氧发酵是在氧含量为10％-21％，温度为40-60℃的环境下进行的。
优选的，所述复合发酵菌种包括以下重量配比的组分：白腐菌10-20重量份，康宁木霉5-10重量份，黑曲霉10-20重量份，好热放线菌5-10重量份，其中，基于1kg计为1重量份。
优选的，所述复合固氮菌种包括以下重量配比的组分：圆褐固氮菌10-20重量份，芸苔叶杆菌15-20重量份，类芽孢杆菌10-15重量份，其中，基于1kg计为1重量份。
优选的，所述罗汉果提取物残渣颗粒根据以下步骤制备：罗汉果鲜果经提取后剩余的残渣在室温下晾干2-3天，得到干物质；将干物质粉碎得到罗汉果提取物残渣颗粒，所述罗汉果提取物残渣的含水率为10-15％，所述罗汉果提取物残渣的粒径范围在0.5-3mm。
优选的，所述罗汉果藤蔓颗粒根据以下步骤制备：将罗汉果藤蔓洗净，在室温下晾干2-3天，得到干燥藤蔓；将干燥藤蔓粉碎得到罗汉果藤蔓颗粒，所述罗汉果藤蔓颗粒的含水率为9-13％，所述罗汉果藤蔓颗粒的粒径范围在0.5-3mm。
优选的，所述发酵槽的长宽均为1.5-2m，深度为1.2-1.5m。
优选的，所述有机肥的粒径为2-4mm。
优选的，所述混料投入发酵槽后，每12-24h对所述混料搅拌一次，每次搅拌所用时间为5-6min。
由以上技术方案可知，本申请提供一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法，将罗汉果提取物残渣颗粒，罗汉果藤蔓颗粒，秸秆，锯木屑，尿素，复合发酵菌种及水混合得到混料，将所述混料投入发酵槽中，调节所述混料的pH至7-8，好氧发酵10-15天得到一级发酵肥；在所述一级发酵肥中添加0.1-0.3重量份复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为25-30℃，发酵8-10天得到二级发酵肥；将所述二级发酵肥在45-50℃环境下烘干10-12h，粉粹得到有机肥。本申请技术方案利用罗汉果副产物制作有机肥，实现罗汉果副产物的合理利用，制作的有机肥可作为基肥用于罗汉果种植。复合固氮菌种的添加，防止有机肥中氮元素的流失，增加有机肥中氮元素的含量，能够为罗汉果的生长提供充足的养分。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本申请进行详细说明。
本申请提供一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法，所述方法包括以下步骤：称取以下重量配比的组分：罗汉果提取物残渣颗粒30-50重量份，罗汉果藤蔓颗粒30-50重量份，秸秆10-20重量份，锯木屑5-10重量份，尿素1-5重量份，复合发酵菌种0.1-0.3重量份，水80-100重量份，其中，基于1kg计为1重量份；混合上述组分得到混料，并将所述混料投入发酵槽中，调节所述混料的pH至7-8，好氧发酵10-15天得到一级发酵肥；在所述一级发酵肥中添加0.1-0.3重量份复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为25-30℃，发酵8-10天得到二级发酵肥；将所述二级发酵肥在45-50℃环境下烘干10-12h，粉粹得到有机肥。
罗汉果提取物残渣颗粒以及罗汉果藤蔓颗粒均为罗汉果副产物，属于生物质能源，传统方法是将罗汉果副产物直接作为废渣丢弃，或者经燃烧处理后丢弃，并没有得到合理利用。本方案将罗汉果副产物作为原料，并结合秸秆和锯木屑制备有机肥，使得罗汉果副产物得到合理利用。所述秸秆和锯木屑均经过粉碎处理，所述秸秆和锯木屑的粒径范围在0.5-2mm。
有氧发酵过程中，复合发酵菌种将罗汉果副产物中的的有机物分解成小分子物质，小分子物质再与其他物质结合形成能够为作物吸收的成分，从而得到有机肥。但是，好氧发酵分解出氨气或其他含氮小分子物质，这些小分子物质难以完全转化为能够被作物吸收的化合物，导致氮元素的流失。复合固氮菌种能够将空气中的氮气转化为氨，再进一步转化为氮的化合物，从而实现氮的固定。在一级发酵肥之后添加复合固氮菌种，避免复合固氮菌种在一级发酵肥获得过程中的失活问题。
为避免罗汉果遭受病虫害，人工种植的罗汉果为一年生植物，每年罗汉果采收后的藤蔓需要及时拔除，并作焚烧处理，焚烧处理能够消灭罗汉果藤蔓上残留的虫卵，防止虫卵发育成虫继续危害罗汉果的生长。本申请将罗汉果藤蔓晾干后粉碎，直接用于有机肥的制备，其表面可能残留有虫卵，而高温发酵能够杀死虫卵以及杂草种子，避免有机肥被施用于作物种植区域时，携带有虫卵或者杂草种子而危害作物的生长。
优选的，所述好氧发酵是在氧含量为10％-21％，温度为40-60℃的环境下进行的。
优选的，所述复合发酵菌种包括以下重量配比的组分：白腐菌10-20重量份，康宁木霉5-10重量份，黑曲霉10-20重量份，好热放线菌5-10重量份，其中，基于1kg计为1重量份。
白腐菌以及好热放线菌可以降解木质素、半纤维素和纤维素；黑曲霉具有裂解大分子有机物和难溶无机物的功能；康宁木霉中含有的细胞壁分解酵素，能够分解真菌细胞壁。白腐菌以及黑曲霉在发酵初期将组分中的大分子有机物以及多糖等分解成小分子物质，分解过程产生大量热量，使得发酵温度升高。温度升高后，好热放线菌对复杂的有机物质进行强烈分解，继续产生小分子物质，热量继续上升，使得好热放线菌进入休眠状态。降温阶段，康宁木霉分解新形成的腐殖质，使得热量二次上升，好氧发酵10-15天后形成一级发酵肥。
优选的，所述复合固氮菌种包括以下重量配比的组分：圆褐固氮菌10-20重量份，芸苔叶杆菌15-20重量份，类芽孢杆菌10-15重量份，其中，基于1kg计为1重量份。
圆褐固氮菌、芸苔叶杆菌以及类芽孢杆菌均为自生固氮菌，能够将空气中的氮气转化为氨气，再将氨气与氧气以及其他物质结合形成含氮化合物，从而被作物利用。添加复合固氮菌种之后，圆褐固氮菌与康宁木霉协同作用将腐殖质分解为小分子无机物，然后被用于合成能够被作物吸收利用的化合物。自生固氮菌不仅具有固氮和分泌植物生长激素的作用，而且还能分泌氢离子和有机酸(如草酸、乙酸、柠檬酸等)，活化土壤中的难溶性磷酸盐，同时也可活化土壤无效钾，改善土壤的供磷和供钾能力。
需要说明的是，本申请所使用的菌株培养设备以及为详细描述的菌株培养工艺均可以采用现有技术中通用的菌株培养设备和菌株培养工艺，在本申请中不再作详细描述。
优选的，所述罗汉果提取物残渣颗粒根据以下步骤制备：罗汉果鲜果经提取后剩余的残渣在室温下晾干2-3天，得到干物质；将干物质粉碎得到罗汉果提取物残渣颗粒，所述罗汉果提取物残渣的含水率为10-15％，所述罗汉果提取物残渣的粒径范围在0.5-3mm。
优选的，所述罗汉果藤蔓颗粒根据以下步骤制备：将罗汉果藤蔓洗净，在室温下晾干2-3天，得到干燥藤蔓；将干燥藤蔓粉碎得到罗汉果藤蔓颗粒，所述罗汉果藤蔓颗粒的含水率为9-13％，所述罗汉果藤蔓颗粒的粒径范围在0.5-3mm。
优选的，所述发酵槽的长宽均为1.5-2m，深度为1.2-1.5m。本申请具体实施方式采用发酵槽进行有机肥的制备，通过对发酵槽内的氧含量、温度等参数实时监控并及时调节，来保证发酵槽内的环境参数适宜罗汉果副产物的发酵顺利进行。另外，发酵槽内有搅拌结构，可实现对于混料的自动搅拌。
优选的，所述有机肥的粒径为2-4mm。本申请具体实施方式利用有机肥专用造粒机制备有机肥，有机肥专用造粒机用于对干燥后的二级发酵肥进行造粒，将干燥后的二级发酵肥粉碎成粒径2-4mm的小颗粒，包装成袋即可用于各种作物的施肥。
优选的，所述混料投入发酵槽后，每12-24h对所述混料搅拌一次，每次搅拌所用时间为5-6min。混料的搅拌使得菌种均匀分布于发酵槽内，防止菌种分布不均导致不同部位的混料无法同步发酵的问题。另外，搅拌能够将发酵过程中形成的气体从混料中释放出来，加快发酵过程，从而缩短发酵所用时间。
由上述的技术方案可以看出，本申请具体实施方式提供的复合发酵菌种以及复合固氮菌种协同作用，能够制备出富含N、P、K的有机肥，从而在有机肥作为基肥的情况下增进土壤肥力，提高农作物产量。
以下通过具体实施例对本申请进一步详细说明。
实施例1
罗汉果提取物残渣颗粒以及罗汉果藤蔓颗粒制备：罗汉果鲜果经提取后剩余的残渣在室温下晾干2天，得到干物质；将干物质粉碎至粒径为0.5-2mm得到罗汉果提取物残渣颗粒，罗汉果提取物残渣颗粒的含水率为10％。将罗汉果藤蔓洗净，在室温下晾干2天，得到干燥藤蔓；将干燥藤蔓粉碎至粒径为0.5-2mm得到罗汉果藤蔓颗粒，罗汉果藤蔓颗粒的含水率为9％。
有机肥的制备：称取罗汉果提取物残渣颗粒30kg，罗汉果藤蔓颗粒30kg，秸秆10kg，锯木屑5kg，尿素1kg，复合发酵菌种0.1kg，水80kg；混合上述组分得到混料，并将所述混料投入发酵槽中，所述发酵槽的长宽均为1.5m，深度为1.2m，调节所述混料的pH至7，每12h对所述混料搅拌一次，每次搅拌所用时间为5min，好氧发酵10天得到一级发酵肥；在所述一级发酵肥中添加0.1kg复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为25℃，发酵8天得到二级发酵肥；将所述二级发酵肥在45℃环境下烘干12h，粉粹至粒径为2-4mm得到有机肥。
实施例2
罗汉果提取物残渣颗粒以及罗汉果藤蔓颗粒制备：罗汉果鲜果经提取后剩余的残渣在室温下晾干2.5天，得到干物质；将干物质粉碎至粒径为1-2mm得到罗汉果提取物残渣颗粒，罗汉果提取物残渣颗粒的含水率为13％。将罗汉果藤蔓洗净，在室温下晾干2.5天，得到干燥藤蔓；将干燥藤蔓粉碎至粒径为1-2mm得到罗汉果藤蔓颗粒，罗汉果藤蔓颗粒的含水率为11％。
有机肥的制备：称取罗汉果提取物残渣颗粒40kg，罗汉果藤蔓颗粒40kg，秸秆15kg，锯木屑8kg，尿素3kg，复合发酵菌种0.2kg，水90kg；混合上述组分得到混料，并将所述混料投入发酵槽中，所述发酵槽的长宽均为1.8m，深度为1.3m，调节所述混料的pH至7.5，每18h对所述混料搅拌一次，每次搅拌所用时间为5.5min，好氧发酵13天得到一级发酵肥；在所述一级发酵肥中添加0.2kg复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为28℃，发酵9天得到二级发酵肥；将所述二级发酵肥在48℃环境下烘干11h，粉粹至粒径为2-4mm得到有机肥。
实施例3
罗汉果提取物残渣颗粒以及罗汉果藤蔓颗粒制备：罗汉果鲜果经提取后剩余的残渣在室温下晾干3天，得到干物质；将干物质粉碎至粒径为1-3mm得到罗汉果提取物残渣颗粒，罗汉果提取物残渣颗粒的含水率为15％。将罗汉果藤蔓洗净，在室温下晾干3天，得到干燥藤蔓；将干燥藤蔓粉碎至粒径为1-3mm得到罗汉果藤蔓颗粒，罗汉果藤蔓颗粒的含水率为13％。
有机肥的制备：称取罗汉果提取物残渣颗粒50kg，罗汉果藤蔓颗粒50kg，秸秆20kg，锯木屑10kg，尿素5kg，复合发酵菌种0.3kg，水100kg；混合上述组分得到混料，并将所述混料投入发酵槽中，所述发酵槽的长宽均为2m，深度为1.5m，调节所述混料的pH至8，每24h对所述混料搅拌一次，每次搅拌所用时间为6min，好氧发酵15天得到一级发酵肥；在所述一级发酵肥中添加0.3kg复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为30℃，发酵10天得到二级发酵肥；将所述二级发酵肥在50℃环境下烘干10h，粉粹至粒径为2-4mm得到有机肥。
对比例1
对比例1与实施例3的区别在于，不加复合固氮菌种中的圆褐固氮菌，进行二级发酵肥的制备。
对比例2
对比例2与实施例3的区别在于，不加复合固氮菌种直接进行二次发酵肥的制备。
对比例3
对比例3与实施例3的区别在于，将复合固氮菌种换成相同重量的复合发酵菌种。
实施例1-3中复合发酵菌种以及复合固氮菌种的重量配比见表一所示，表一中所示数值的单位均为kg。
表一实施例1-3中复合发酵菌种以及复合固氮菌种的重量配比
将实施例1-3与对比例1-3制备的有机肥作为基肥用于罗汉果种植中，有机肥的施加量相同，另外，罗汉果种植密度以及生长期间的田间管理均相同，罗汉果收获后，记录罗汉果的亩产量，见表二。
表二将本申请实施例所制有机肥作为基肥施用后罗汉果的亩产量
由表二可以看出，本申请提供的是实施例1-3制备而成的有机肥作为基肥施用于罗汉果种植区域后，罗汉果的亩产量均在800kg以上，其中，实施例3的亩产量最高，达到905kg。对比例1不加圆褐固氮菌，与实施例3相比，罗汉果亩产量降低12％，可能是由于缺少圆褐固氮菌与康宁木霉的协同作用，使得对比例1所制有机肥中氮元素流失。对比例2不加复合固氮菌种，与实施例3相比，罗汉果亩产量降低16％，可能是由于有机肥中氮元素流失严重，导致罗汉果在幼苗生长阶段营养元素缺失而减产，说明复合固氮菌种对于固氮有重要的作用。对比例3将复合固氮菌种换成相同质量的复合发酵菌种，与实施例3相比，罗汉果亩产量降低19％，说明复合发酵菌种与复合固氮菌种结合使用制备而成的有机肥，优于仅用复合发酵菌种制备而成的有机肥。
由以上技术方案可知，本申请提供一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法，将罗汉果提取物残渣颗粒，罗汉果藤蔓颗粒，秸秆，锯木屑，尿素，复合发酵菌种及水混合得到混料，将所述混料投入发酵槽中，调节所述混料的pH至7-8，好氧发酵10-15天得到一级发酵肥；在所述一级发酵肥中添加0.1-0.3重量份复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为25-30℃，发酵8-10天得到二级发酵肥；将所述二级发酵肥在45-50℃环境下烘干10-12h，粉粹得到有机肥。本申请技术方案利用罗汉果副产物制作有机肥，实现罗汉果副产物的合理利用，制作的有机肥可作为基肥用于罗汉果种植。复合固氮菌种的添加，防止有机肥中氮元素的流失，增加有机肥中氮元素的含量，能够为罗汉果的生长提供充足的养分。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种利用罗汉果副产物制备有机肥的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
称取以下重量配比的组分：罗汉果提取物残渣颗粒30-50重量份，罗汉果藤蔓颗粒30-50重量份，秸秆10-20重量份，锯木屑5-10重量份，尿素1-5重量份，复合发酵菌种0.1-0.3重量份，水80-100重量份，其中，基于1kg计为1重量份；
混合上述组分得到混料，并将所述混料投入发酵槽中，调节所述混料的pH至7-8，好氧发酵10-15天得到一级发酵肥；
在所述一级发酵肥中添加0.1-0.3重量份复合固氮菌种，调节所述发酵槽的温度为25-30℃，发酵8-10天得到二级发酵肥；
将所述二级发酵肥在45-50℃环境下烘干10-12h，粉粹得到有机肥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述好氧发酵是在氧含量为10％-21％，温度为40-60℃的环境下进行的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合发酵菌种包括以下重量配比的组分：
白腐菌10-20重量份，康宁木霉5-10重量份，黑曲霉10-20重量份，好热放线菌5-10重量份，其中，基于1kg计为1重量份。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合固氮菌种包括以下重量配比的组分：
圆褐固氮菌10-20重量份，芸苔叶杆菌15-20重量份，类芽孢杆菌10-15重量份，其中，基于1kg计为1重量份。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述罗汉果提取物残渣颗粒根据以下步骤制备：
罗汉果鲜果经提取后剩余的残渣在室温下晾干2-3天，得到干物质；
将干物质粉碎得到罗汉果提取物残渣颗粒，所述罗汉果提取物残渣的含水率为10-15％，所述罗汉果提取物残渣的粒径范围在0.5-3mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述罗汉果藤蔓颗粒根据以下步骤制备：
将罗汉果藤蔓洗净，在室温下晾干2-3天，得到干燥藤蔓；
将干燥藤蔓粉碎得到罗汉果藤蔓颗粒，所述罗汉果藤蔓颗粒的含水率为9-13％，所述罗汉果藤蔓颗粒的粒径范围在0.5-3mm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵槽的长宽均为1.5-2m，深度为1.2-1.5m。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机肥的粒径为2-4mm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混料投入发酵槽后，每12-24h对所述混料搅拌一次，每次搅拌所用时间为5-6min。
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