CN109956836A - 一种茶粕有机无机肥及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶粕有机无机肥及其制备方法和应用。该茶粕有机无机肥由复合肥和含有机质的物质混合组成，所述有机质的总含量为19~22%，N、P、K的总含量为15～20%；所述含有机质的物质为茶粕、腐植酸、菌种培养物；该茶粕有机无机肥尤其适用于大田作物及各种瓜果蔬菜等农作物的基肥或追肥，肥效持久的同时又能快速补充果蔬所需养料，使用后大田作物及各种瓜果蔬菜的产量及品质以及果实中的有益营养元素都大大提高，对大田作物及各种瓜果蔬菜的生长发育取得了意想不到的技术效果。

Description

一种茶粕有机无机肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及复合肥料的技术领域，更具体地，涉及一种茶粕有机无机肥及其制备方法和应用。

背景技术

化学肥料因为成本较低、效率较高受到普遍的使用。但是，施用化学肥料不仅会使土壤的理化条件变坏，而且阻碍土壤中腐生性生物的繁殖，威胁着它们的生存，紊乱了土壤生态系统，其后果是有害的寄生性生物容易活跃，从而提高了它们的繁殖密度，于是易于多发病虫害，并使上壤扳结，地力降低。同时化学肥料作用快，肥效短，需要经常施肥，造成人力成本大幅增加。

尿素虽然是有机物，但其是一种氮肥，成分单一。尿素在土壤微生物作用以后只水解成碳酸铵一种成分，属于速效肥。尿素不会给土壤带来有机质，也不会促进微生物繁殖，不会改善土壤的理化性质和生物活性，大量使用后会降低土壤理化性质和生物活性，使土壤板结。

有机肥营养丰富，肥效持久，但是，现有的有机肥料中，起效慢，污染大，如人畜禽粪便常常带有较多的各种病毒、寄生虫卵、恶臭味等，有些有机肥如杂草等常常带有各种病虫害传染体及种子等，所以一般的有机肥如果不经过科学的处理，最终有机肥的良好效果都会被打上大大的折扣。有机质种类较为繁多，对于不同的植物，或者同一植物的不同生长期间来说，其需要的有机肥的有机质含量、营养元素的种类有所不同；而现有一般的有机肥配伍中，还可能含有不适宜某种植物的某些成分，例如海肥等常常带有较高的对茶树生长有害的物质(如氯离子)等。因此，为实现某种特定种植和培育目的，针对性研究总结得到特定组成的有机肥具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有茶粕有机无机肥的技术不足，提供一种茶粕有机无机肥。

本发明另一要解决的技术问题是提供所述茶粕有机无机肥的制备方法。

本发明还有一个需要解决的技术问题是提供所述茶粕有机无机肥的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

提供一种茶粕有机无机肥，由复合肥和含有机质的物质混合组成，所述有机质的总含量为19～22％，N、P、K的总含量为15～20％；所述含有机质的物质为茶粕、腐植酸、菌种培养物；

所述菌种培养物由链霉菌属菌株“TY-001#”发酵得到；链霉菌属菌株“TY-001#”的培养基为：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；

所述链霉菌属菌株“TY-001#”于2017年3月24日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，分类命名为Streptomyces.，其保藏编号为GDMCCNo.：60152，保藏地址是中国广东省广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼。

优选地，所述腐植酸采用褐煤风化腐殖酸、黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸中的一种；按有机质的总含量计算，茶粕中有机质含量为2.1～2.8％，腐植酸中有机质含量为1.9～2.5％，菌种培养物中有机质含量为16.6～17.6％。

优选地，按照质量份数计，所述茶粕有机无机肥由以下各组分按比例组成：

优选地，按照质量份数计，所述茶粕有机无机肥由以下各组分按比例组成：

优选地，所述复合肥是含尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硝酸铵钙、硫酸镁、磷酸氢钾的化肥，含N、P、K总含量为21.7％。

本发明同时提供了所述茶粕有机无机肥的制备方法，包括以下步骤:

S1.往茶粕中加入生物发酵剂后进行发酵得到茶粕发酵料；将腐植酸进行粉碎过筛，得到粉碎料；准备菌种培养物；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎料按比例混合，调pH值后再与复合肥、混合，包装或者进行造粒后包装即得。

优选地，所述生物发酵剂为植物乳杆菌。

优选地，所述茶粕有机无机肥为颗粒状或粉状。

优选地，步骤S1所述茶粕的含水率调整为40～50％左右；

优选地，步骤S1所述生物发酵剂的加入量按照茶粕：生物发酵剂的质量比为10～20:1确定。

优选地，步骤S1所述发酵的工艺条件为：发酵温度为55～60℃、发酵时间为10～14天，每4～7天翻堆一次。

优选地，步骤S1所述将腐植酸粉碎至过粒径为30～100目筛。

优选地，步骤S2所述调pH值是调节至pH值为5.5～8；进一步地，优选采用工业盐酸或生石灰调节至pH值；优选采用质量百分比浓度为5～10％的硫酸调节pH值。

进一步优选地，所述所述菌种培养物的制备方法包括以下步骤：

S01.制备培养基：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；

S02.接种：取链霉菌属菌株“TY-001#”的液体菌种，接种到培养基中，搅拌均匀；

S03.发酵：在发酵过程中往培养基中持续通入氧气，于20～28℃下持续发酵7～8天后，得到发酵液；

S04.终止发酵：将发酵液灌装密闭静置15天，即得菌种培养物。

进一步地，前述预发酵的步骤为：

S011.往豆粕中加水，并搅拌充分均匀，直至豆粕用手紧捏达到滴水成线的状态即可；

S012.用薄膜覆盖在豆粕表面，不留缝隙，计时开始预发酵过程；

S013.预发酵时间为3～5天；开始发酵2天后，将温度计插入豆粕深处，发酵原料内部温度≥40℃时，将预发酵豆粕里外翻转一次，继续发酵2～3天。

一种所述链霉菌属菌株(Streptomyces)的培养方法，包括以下步骤：

Y1.取链霉菌属菌株“TY-001#”划线于固体培养基上，25～30℃倒置活化培养3～7天，制得活化后菌株；

Y2.取步骤S1制得的活化后菌株接种至液体培养基中，在温度为25～30℃、转数为150～220转/分钟的条件下，摇床培养3～7天，得到菌液。

优选地，所述液体培养基每升组分如下：取大豆、豆粕100g磨成豆浆过滤，弃渣；白砂糖、蔗糖或红糖100g；水定容至1升，pH为7.4～7.6。

优选地，所述液体培养基每升组分如下：牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g，水定容至1升，pH为7.4～7.6。

优选地，所述固体培养基每升组分如下：牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g、琼脂15～25g，水定容至1升，pH为7.4～7.6。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明制备的茶粕有机无机肥富含茶粕多抗活性营养素、氨基酸、茶皂素，能促使农作物长势健壮，增强作物抗寒、抗倒伏、抗重茬、抗盐碱性能，有利于防治地下虫害，除低农药投入，提高商品价值和竞争优势。

本发明中的有机无机肥复混既保障了营养元素全面，肥效缓和而持久、同时又能保障前期能够快速分解出营养成分保持土壤养分十足，且成分简单，用量较少、操作强度较小，对水体的污染较轻，便于运输和储藏等。

本发明制备的复混肥中组分复合肥既能快速补充果蔬生长所需营养，添加合适比例的腐植酸，能够使土壤团聚、胶结，有效锁住多余养分促进良好结构的形成，还可增加土壤吸热能力，提高土壤肥力，创造适宜的土壤松紧度。

本发明制备的复混肥将有机无机结合，肥料利用率高，降低农业生产成本，提高农民收入；肥料性质稳定，流失少，减少施肥对环境的污染。

本发明提供的链霉菌属菌株“TY-001#”，该菌株能够适应高渗透压下通气发酵培养。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1菌种培养物的优选制备

1.实验材料和条件

(1)在湖南省郴州市某地采集到的土壤样品。

(2)液体培养基每升组分如下：牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g，水定容至1升，pH为7.6。

固体培养基每升组分如下：牛肉膏3.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠5.0g、琼脂15～25g，水定容至1升，pH为7.6。

培养基分装，高压灭菌锅灭菌(121℃，30min)。

(3)无菌操作条件：所有器皿和用具均须经高压灭菌锅灭菌(121℃，30min)，接种等操作均在超净工作台内进行。

(4)菌株培养条件：置于25±1℃光照恒温箱(14L：10D)中培养，待菌落形成后，转移到PDA斜面，再转入5℃冰箱内保存。

2.菌株分离与筛选

(1)从湖南省郴州市某地的土壤样品中分离获得一株链霉菌属菌株T0。

(2)将分离得到的链霉菌属菌株T0接入固体培养基中斜面继代培养，再转入5℃冰箱内保存。

(3)将继代培养的菌株T0于液体培养基中，在振荡摇床上220转/分钟，25℃条件下培养5天。

(4)培养5天后的T0液体菌，放置于20瓦紫外线灯30cm处照射2小时。

(5)将照射后的T0液体菌接入固体斜面培养基中25℃下培养5天，然后挑出长得最好的存活菌落接入固体培养基继代培养。

(6)重复若干遍步骤(2)～(5)的过程循环。在每一遍重复过程循环中，固体培养基和液体培养基中的氯化钠用量都增加1克，直至固体培养基和液体培养基中的氯化钠用量达到25克。将最终存活的健壮菌株进行继代培养，再转入5℃冰箱内保存。

(7)将以上筛选出的耐高渗透压菌株T0，进行发酵生产试验。经7天25℃敞开有氧发酵后，测定发酵液中氨基态氮(按甲醛滴定法测定氨基氮标准检测)，挑选出氨基态氮含量(≥0.7mg/L)最高的菌株作为最终生产用菌株，命名“TY-001#”。

发酵生产试验所用的培养基如下：取大豆100g磨成豆浆过滤，弃豆渣；白砂糖100g，定容至1000mL，pH为7.6。

3.菌株“TY-001#”的鉴定

(1)形态学鉴定

形态特征为：菌落呈圆形，乳白色，边缘光滑，表明有炼乳状光泽；孢子革兰氏染色呈阳性。

形态学鉴定显示，该菌株属于链霉菌属。

综上所述，菌株“TY-001#”为链霉菌属，于2017年3月24日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，其保藏编号为GDMCCNo.：60152，保藏地址是中国广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼。

菌种培养物的制备方法如下：

S01.制备培养基：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；

然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.6；

预发酵的步骤为：

S011.往豆粕中加水，并搅拌充分均匀，直至豆粕用手紧捏达到滴水成线的状态即可；

S012.用薄膜覆盖在豆粕表面，不留缝隙，计时开始预发酵过程；

S013.预发酵时间为4天；开始发酵2天后，将温度计插入豆粕深处，发酵原料内部温度≥40℃时，将预发酵豆粕里外翻转一次，继续发酵2天。

S02.接种：取链霉菌属菌株“TY-001#”的液体菌种，接种到步骤S01所得培养基中，搅拌均匀；液体菌种中每毫升有2亿个活菌；液体菌种与培养基的比例为165g:250L

S03.发酵：开启氧气泵，在发酵过程中往发酵桶中持续通入氧气，并根据发酵桶中单独浆液气泡情况，加入适量的消泡剂。发酵桶用透气膜覆盖，以免落入杂物，于25℃下持续发酵7天后，得到发酵液(菌种培养物)。

实施例2茶粕有机无机肥的制备

按照质量份数计，所述茶粕有机无机肥由以下各组分按比例组成：

通过以下制备步骤制备得到茶粕有机无机肥：

S1.往含茶粕中加入植物乳杆菌后，于发酵温度为55℃条件下发酵14天，7天翻堆一次，得到茶粕发酵料；按实施例1中的方法步骤制备得到菌种培养物；将腐植酸进行粉碎至过粒径为30目筛，得到粉碎料；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎料按比例混合，使用5％的硫酸调pH值至6.5后再与复合肥混合，造粒后包装即得茶粕有机无机肥。

实施例3茶粕有机无机肥的制备

按照质量份数计，所述茶粕有机无机肥由以下各组分按比例组成：

通过以下制备步骤制备得到茶粕有机无机肥：

S1.往含茶粕中加入植物乳杆菌后，于发酵温度为55℃条件下发酵14天，7天翻堆一次，得到茶粕发酵料；按实施例1中的方法步骤制备得到菌种培养物；将腐植酸进行粉碎至过粒径为30目筛，得到粉碎料；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎料按比例混合，使用5％的硫酸调pH值至6.5后再与复合肥混合，造粒后包装即得茶粕有机无机肥。

实施例4茶粕有机无机肥的制备

按照质量份数计，所述茶粕有机无机肥由以下各组分按比例组成：

通过以下制备步骤制备得到茶粕有机无机肥：

S1.往含茶粕中加入植物乳杆菌后，于发酵温度为55℃条件下发酵14天，7天翻堆一次，得到茶粕发酵料；按实施例1中的方法步骤制备得到菌种培养物；将腐植酸进行粉碎至过粒径为30目筛，得到粉碎料；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎料按比例混合，使用5％的硫酸调pH值至6.5后再与复合肥混合，造粒后包装即得茶粕有机无机肥。

实施例5茶粕有机无机肥的制备

按照质量份数计，所述茶粕有机无机肥由以下各组分按比例组成：

通过以下制备步骤制备得到茶粕有机无机肥：

S1.往含茶粕中加入植物乳杆菌后，于发酵温度为55℃条件下发酵14天，7天翻堆一次，得到茶粕发酵料；按实施例1中的方法步骤制备得到菌种培养物；将腐植酸进行粉碎至过粒径为30目筛，得到粉碎料；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎料按比例混合，使用5％的硫酸调pH值至6.5后再与复合肥混合，造粒后包装即得茶粕有机无机肥。

实施例6应用试验

1.促进大田作物及各种瓜果蔬菜的应用效果评价：

本发明肥料能快速补充大田作物及各种瓜果蔬菜生长所需的养分，促进大田作物及各种瓜果蔬菜生长。为验证本发明制备的肥料在大田作物及各种瓜果蔬菜上大面积示范应用的实际效果，申请人选择在玉米上进行了试验示范。

1材料与方法

1.1供试地点1设在资兴市某玉米基地内，试验地面积10亩，土壤肥力水平较均匀。

1.2供试作物1玉米，植株行距0.8m*0.4m，长势中庸且一致。

1.3供试肥料实施例2～5制得的提高玉米果实品质的有机复混肥，产品剂型为粉状或颗粒。

1.4供试地点进行5个试验处理每个处理组各2亩：

①实施例2组：将土壤浇透底水，将实施例2制备的供试肥料以80kg/亩均匀施撒，此后每15天施肥一次，每亩施加5kg尿素和5kg硫酸钾对水淋施。

②实施例3组：将土壤浇透底水，将实施例3制备的供试肥料以80kg/亩均匀施撒，此后每15天施肥一次，每亩施加5kg尿素和5kg硫酸钾对水淋施。

③实施例4组：将土壤浇透底水，将实施例4制备的供试肥料以80kg/亩均匀施撒，此后每15天施肥一次，每亩施加5kg尿素和5kg硫酸钾对水淋施。

④实施例5组：将土壤浇透底水，将实施例5制备的供试肥料以80kg/亩均匀施撒，此后每15天施肥一次，每亩施加5kg尿素和5kg硫酸钾对水淋施。

⑤对照组(CK)：每亩每次以同实验组等量同类外产肥料代替供试肥(四川雷纳农作物复合化肥)同时期进行，其他施肥措施同处理①。

实施例组和对照组均按当地常规栽培技术进行管理。试验各处理以每亩为小区，各处理组随机选取10株玉米测定生长发育状况，重复选取3次，求得平均值。

2结果与分析

2.1对果实营养物质的影响

由表1可知，施用该有机复混肥的玉米中蛋白质最高含量相比对照组增长了39.7％，氨基酸最高含量相比对照组增长了52.9％，淀粉最高含量相比对照组增长了23.3％，最高含糖量相比对照组增加了37.5％，最高脂肪含量相比对照组增加了67.7％。

表1

2.2对亩产量的影响

统计每亩株数，随机10点取样，统计挂果数，称鲜果重，计算挂果数、单个鲜果重的平均值，测算理论亩产量，如表2所示。

经测算，每亩栽种2000株玉米，抽取10株玉米挂果数、单个鲜果均重、果穗数和亩产量的平均值如表2。由表2可知，使用了该有机复混肥的玉米单个鲜果重相比对照组增加了约66.7％，实现亩产量增长约80％，效果非常可观。

表2

处理	果穗挂果数/个	鲜果均重/kg	亩产量/kg
				实施例2组	12	0.35	840
实施例3组	16	0.41	1312
				实施例4组	13	0.37	962
实施例5组	15	0.39	1170
				对照组	9	0.32	576

2.3对可溶性固形物含量的影响

随机取若干个鲜果果粒榨汁，测定可溶性固定物含量，实验组和对照组各测量5次，取平均值。实验结果如表3所示。

由表3可知，该有机复混肥对玉米的果实品质有很大的提高，可溶性固形物含量相对于对照组增加了25％。

表3

处理	可溶性固形物含量/％
		实施例2组	14.2
实施例3组	15.5
		实施例4组	14.6
实施例5组	14.9
		对照组	12.2

2.4施肥后土壤中有机质含量的元素测定

随机选取实施例3组以及对照组对应试验处理后的田地土壤，测定施肥后不同时间土壤中N、P、K、有机质含量，实验组和对照组各测量5次，取平均值。实施例3对应的实验结果如表4所示，对照组对应的实验结果如表5所示。由表4、5可知，使用本发明制备的茶粕有机无机肥的土壤中各养分含量，随着时间的推移明显高于对照组，因此，本发明制备的有机无机肥既能快速补充果蔬所需营养元素，又能保持土壤肥效的持久缓和。

表4实施例3组土壤有机质含量测定

时间	10天	50天	150天	300天
					N含量(mg/kg)	541	498	357	268
P含量(mg/kg)	240	213	167	112
					K含量(mg/kg)	362	331	268	176
有机质含量(％)	30.7	29.5	27.6	26.0

表5对照组土壤有机质含量测定

时间	10天	50天	150天	300天
					N含量(mg/kg)	583	257	189	181
P含量(mg/kg)	261	116	91	85
					K含量(mg/kg)	397	167	139	131
有机质含量(％)	31.1	26.5	26.2	26.0

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的包含范围之内。

Claims (10)

1.一种茶粕有机无机肥，其特征在于，由复合肥和含有机质的物质混合组成，所述有机质的总含量为19~22%，N、P、K的总含量为15～20%；所述含有机质的物质为茶粕、腐植酸、菌种培养物；

所述菌种培养物由链霉菌属菌株“TY-001#”发酵得到；链霉菌属菌株“TY-001#”的培养基为：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；

所述链霉菌属菌株“TY-001#”于2017年3月24日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，分类命名为Streptomyces.，其保藏编号为GDMCC No.：60152，保藏地址是中国广东省广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼。

2.根据权利要求1所述的茶粕有机无机肥，其特征在于，按有机质的总含量计算，茶粕中有机质含量为2.1~2.8%，腐植酸中有机质含量为1.9~2.5%，菌种培养物中有机质含量为16.6~17.6%。

3.根据权利要求1所述的茶粕有机无机肥，其特征在于，按照质量份数计，所述茶粕有机无机肥由以下各组分按比例组成：

复合肥 25~30份；

茶粕 1~5份；

腐植酸 8~11份；

菌种培养物 11~15份。

4.根据权利要求1所述的茶粕有机无机肥，其特征在于，按照质量份数计，所述茶粕有机无机肥由以下各组分按比例组成：

复合肥 28份；

茶粕 4份；

腐植酸 9份；

菌种培养物 12份。

5.根据权利要求1所述的茶粕有机无机肥，其特征在于，所述复合肥是含尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硝酸铵钙、硫酸镁、磷酸氢钾的化肥，含N、P、K总含量为21.7%。

6.权利要求1至5任一项所述茶粕有机无机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1.往茶粕中加入生物发酵剂后进行发酵得到茶粕发酵料；将腐植酸进行粉碎过筛，得到粉碎料；准备菌种培养物；

S2.将茶粕发酵料、菌种培养物和粉碎料按比例混合，调pH值后再与复合肥、混合，包装或者进行造粒后包装即得。

7.根据权利要求6所述的茶粕有机无机肥，其特征在于，步骤S1所述将腐植酸粉碎至过粒径为30~100目筛。

8.根据权利要求1所述的茶粕有机无机肥，其特征在于，所述生物发酵剂为植物乳杆菌。

9.根据权利要求1所述的茶粕有机无机肥，其特征在于，所述菌种培养物的

制备方法包括以下步骤：

S01. 制备培养基：取大豆进行浸泡或取豆粕进行预发酵后，进行打浆、过滤；然后往滤液中加入糖后，加水定容至培养基中糖的浓度≥100g/L，pH为7.4～7.6；

S02. 接种：取链霉菌属菌株“TY-001#”的液体菌种，接种到培养基中，搅拌均匀；

S03. 发酵：在发酵过程中往培养基中持续通入氧气，于20～28℃下持续发酵7～8天后，得到发酵液；

S04. 终止发酵：将发酵液灌装密闭静置15天，即得菌种培养物。

10.权利要求1至9任一项所述茶粕有机无机肥的应用，其特征在于，应用于大田作物及各种瓜果蔬菜等的底肥或追肥。