CN110015915A

CN110015915A - 用于有机水果种植的高蛋白有机肥料及其制备方法

Info

Publication number: CN110015915A
Application number: CN201910003299.9A
Authority: CN
Inventors: 李季; 王博; 张泽宇
Original assignee: Zhongnong Xinke (suzhou) Organic Cycle Research Institute Co Ltd
Current assignee: Zhongnong Xinke (suzhou) Organic Cycle Research Institute Co Ltd
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2019-07-16

Abstract

本发明涉及一种用于有机水果种植的高蛋白有机肥料及其制备方法，包括：S1、提供有机肥原料，有机肥原料包括牛粪、蘑菇渣和豆饼，将豆饼进行粉碎预处理，并将处理后的豆饼与牛粪和蘑菇渣混合，得到混合物料；S2、调节混合物料的初始含水率至55～65％，碳氮比为20～35:1，随后在混合物料中接种好氧发酵菌进行好氧发酵工艺。该方法通过合理的物料配比与堆肥工艺，明显缩短了发酵周期，防止厌氧环境的形成，避免氨气过度挥发，减少堆体的臭气产生，提高了堆肥产品中的粗蛋白含量，并且，未采用有机化学产品，对环境友好，同时，有机肥原料来源广泛，能大幅度减少生成成本。所制得的高蛋白有机肥料中粗蛋白含量高达20％，有效提高草莓和蜜桃等水果的品质和产量。

Description

用于有机水果种植的高蛋白有机肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于有机水果种植的高蛋白有机肥料及其制备方法，属于有机肥领域。

背景技术

化肥过量使用带来农业环境污染、耕地退化等多重问题，采用有机肥替代化肥，旨在通过减少化肥施用、增加有机肥料来提高土壤肥力、提升农产品品质。目前，有机农业发展速度将保持在20％以上，发展针对有机水果种植的高蛋白质含量有机肥是有机肥产业目前的主要研究方向，因为有机肥中含有大量的粗蛋白(40％以上)，可以促进土壤中微生物胞外酶的分秘，这些胞外酶可以将有机肥中的粗蛋白分解成植物可以直接吸收利用的氨基酸和其他氮源，为水果氮源重组合成蛋白质等营养物质提供基础。

然而，现有堆肥工艺相对不成熟，导致堆肥产品品质较差，主要表现在：

(1)混合物料的初始含水率较高，导致堆肥初期升温较难；

(2)发酵时间长，普通的条垛式好氧发酵工艺周期为45-60天；

(3)发酵过程中氨气挥发严重；

(4)发酵不充分导致堆肥产品蛋白含量较低；

(5)缺乏针对有机水果种植的专用有机肥产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于有机水果种植的高蛋白有机肥料及其制备方法，该制备方法解决了现有堆肥工艺的发酵周期长、蛋白质含量较低等问题，所制得的高蛋白有机肥料的粗蛋白含量高达20％。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1、提供有机肥原料，所述有机肥原料包括牛粪、蘑菇渣和豆饼，将所述豆饼进行粉碎预处理，并将处理后的豆饼与所述牛粪和蘑菇渣混合，得到混合物料；

S2、调节所述混合物料的初始含水率至55～65％，碳氮比为20～35:1，随后在所述混合物料中接种好氧发酵菌进行好氧发酵工艺。

进一步地，在所述混合物料中，各成分重量比为牛粪:蘑菇渣:豆饼＝4:3:3。

进一步地，在所述粉碎预处理过程中，所述豆饼的粉碎粒度为0.1～2cm。

进一步地，步骤S2中，调节所述混合物料的初始含水率为60％，碳氮比为 25:1。

进一步地，其特征在于，步骤S2中，采用条垛式堆肥技术进行所述好氧发酵工艺，发酵时间为25～30天。

进一步地，在所述好氧发酵工艺过程中，每2～3天进行翻堆处理，共进行所述翻堆处理3～4次。

进一步地，步骤S2中，在所述好氧发酵工艺过程中，维持5～10天内的堆体中心温度在55～70℃。

进一步地，步骤S2中，按照所述混合物料鲜重的0.1～0.5％接种所述好氧发酵菌。

进一步地，所述好氧发酵菌为VT微生物菌剂。

本发明还提供一种根据所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法所制得的高蛋白有机肥料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料及其制备方法以牛粪为主要发酵原料，蘑菇渣和粉碎后的豆饼作为辅料来进行好氧发酵，通过合理的物料配比与堆肥工艺，明显缩短了发酵周期，防止厌氧环境的形成，避免氨气过度挥发，减少堆体的臭气产生，提高了堆肥产品中的粗蛋白含量，并且，在制备过程中未采用有机化学产品，对环境友好，同时，本发明的制备方法所采用的有机肥原料来源广泛，能大幅度减少生成成本。采用该制备方法所制得的高蛋白有机肥料中粗蛋白的含量可高达 20％，可有效提高草莓和蜜桃等水果的品质、口感、产量，维生素C含量提高30％左右，平均产量提高40％以上。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明所示的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法的流程步骤图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

需要说明的是：本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本发明进行说明，不作为限定用语。

请参见图1，本发明的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法包括以下步骤：

S2、调节所述混合物料的初始含水率至55～65％，碳氮比(C/N)为20～35:1，随后在所述混合物料中接种好氧发酵菌进行好氧发酵工艺。

本发明的步骤S1中，在所述粉碎预处理过程中，所述豆饼的粉碎粒度为 0.1～2cm。混合物料的各成分重量比优选为牛粪:蘑菇渣:豆饼＝4:3:3。步骤S2中，调节所述混合物料的初始含水率优选为60％，碳氮比优选为25:1；并且，采用条垛式堆肥技术进行所述好氧发酵工艺，发酵时间为25～30天，在所述好氧发酵工艺过程中，还需每2～3天进行翻堆处理，共进行翻堆处理3～4次。进一步的，在所述好氧发酵工艺过程中，控制堆体中心温度小于70℃，优选的，为 55～70℃，并按照所述混合物料鲜重的0.1～0.5％接种所述好氧发酵菌，优选的，按照混合物料鲜重的0.2％接种好氧发酵菌剂。

在本发明一个实施例中，所采用的好氧发酵菌为VT微生物菌剂。现代堆肥与传统堆肥最大的区别就是通过接种经过人工驯化的、具有不同功能作用的优势微生物菌株，促使堆体迅速升温，缩短堆肥时间，提高产品质量。

下面将结合具体实施例来对本发明进行进一步说明。

实施例一，堆肥配方与工艺

实施地点：江苏省苏州市有机资源循环利用研究院

实施材料：牛粪、蘑菇渣、豆饼、VT微生物菌剂

本实施例利用牛粪、蘑菇渣、豆饼生产有机肥的发酵方法具体包括如下步骤：将豆饼粉碎至粒度为0.1～1.5cm，将牛粪、蘑菇渣、粉碎后的豆饼按400kg 牛粪、300kg蘑菇渣和300kg豆饼的比例混合，将物料初始含水率调节为60％，现场判断混合原料含水量的方法：用手紧握原料，有水从指缝渗出，但不会流下时较合适。C/N比调为25～30:1(这里的C/N指的是混合物料当中的总碳量和总氮量比值，C/N值高，通过添加牛粪进行调节，C/N值低，通过添加蘑菇渣和豆饼进行调节)。堆肥开始前按照混合物料0.2％(鲜重)的重量比添加VT微生物菌剂，将菌剂均匀的喷洒于堆垛表面，接种菌剂可以起到使堆体快速升温、保留氮素和降低发酵过程臭味的作用。混料完成后，使用人工或铲车等方式进行物料堆垛，物料堆成条状或梯形进行发酵。如堆成条状，则堆高为70～80cm，底部宽120～150cm，长度不限；如堆成梯形，则堆高为45～50cm，长宽不限。

堆肥过程中，应观察物料温度变化，如果堆肥温度产生异常变化或堆体产生臭味、异味等现象，说明物料的通透性较差导致堆体的含氧量不足，从而使有机物生化反应效率下降，需要采取相应的辅助增氧措施，本发明采取铲车翻堆的方式，每2～3天翻堆一次，连续翻堆3～4次，通过翻堆的方式，不仅可以提供堆肥生化反应足够的氧气，而且还能将热量带走，避免堆体温度过高导致微生物失活。堆肥理想的高温值为55～65℃，严禁突破70℃，因为高于此温度将会导致有益菌的死亡。如果堆体过热，那么翻堆将帮助堆体散热。高温维持时间的长短反映配方调整和前期原料预处理的好坏，理想时长一般为5～10天，这个阶段可以将大部分病原菌、虫卵、杂草种子杀死，实现了畜禽粪便无害化处理。本发明中，堆体高温期持续时间为12天，堆肥过程中的最高温度达到 65.8℃。

发酵在25天时基本完成。由于pH值、有机质、C/N三个指标是评价堆肥腐熟度的主要化学指标，是目前比较常用的判断堆体腐熟度的方法。一般认为，当pH值在8～9左右，有机碳含量大于10％有机质总量，C/N由25～30:1降为 15～20:1时堆体达到稳定的程度。本发明中，堆体经过25天发酵后，pH值为8.5，全氮含量3.58％，有机质含量为55.95％，全磷含量2.33％(P₂O₅)，全钾含量1.21％ (K₂O)，粗蛋白含量为21.3％，发芽指数达到94.26％。

实施例二，高蛋白有机肥料在草莓种植上的应用

实施地点：江苏省苏州市有机资源循环利用研究院温室内

试验设计

选取长势整齐一致的草莓幼苗栽种在上述有机肥处理后的土壤中，每个小区面积10m²，共6个处理，每个处理3次重复。每个处理的草莓中随机选取20 株生长良好的植株进行相关测定。8月底定殖草莓，9月8日开始田间观测，每隔7天测定一次相应指标。供试肥料包括经过不同原料配比后的有机肥，施用化肥作对照。试验设计包括六个处理，以随机区组方法安排小区试验，试验处理和结果请参见表1和表2：

表1试验处理

不同配比的有机肥对草莓单株产量均有增产效果，试验结果(表2)表明，处理3的草莓单株产量最高，增产率达到56.95％。

表2有机肥对土壤理化性质的影响

处理	分支数	株高	单株果数	单株叶面积	盛果期果重
						1	6	16.59	7	20.51	20.62
2	6	17.72	8	20.55	20.42
						3	7	17.95	8	22.13	22.14
4	7	16.12	7	19.56	21.21
						5	6	14.74	6	19.03	20.82
CK	6	14.31	6	17.94	19.94

不同配比的有机肥对草莓品质的影响如表3，施用有机肥可以明显地提高草莓的品质，有机肥可以显著提高草莓的维生素C、糖等含量，其中处理3最为显著

表3不同处理草莓果实养分含量表

实施例三，高蛋白有机肥料在桃树上的使用效果

实验设计

施肥试验分为6个处理(同实施例二)，每个处理6棵桃树，株行距3m×4m，树相中等，待果实成熟时采收。计算平均单株产量和单果重，测定可溶性固形物、Vc、可溶性糖、有机酸等指标。不同配比的有机肥对草莓单株产量均有增产效果，试验结果(表4)表明，处理3的蜜桃单株产量最高，增产率达到56.95％。

表4不同处理对蜜桃产量的影响

处理	单果重(g)	单株坐果数(个)	单株产量(Kg)
				1	119.32	203	24.22
2	128.84	216	27.83
				3	141.29	222	31.36
4	123.95	215	26.65
				5	118.30	189	22.35
CK	110.39	181	19.98

不同配比的有机肥对蜜桃品质的影响如表5，施用有机肥可以明显地提高蜜桃的品质，有机肥施用后可以显著提高蜜桃的维生素C、可溶性糖糖含量，其中处理3最为显著。

表5不同处理对蜜桃品质影响

综上所述，本发明利用牛粪、蘑菇渣、豆饼生产高蛋白有机肥料的制备方法及高蛋白有机肥料施用后具有以下有益效果：

1)采用本发明的有机肥发酵方法，通过接种堆肥专用发酵菌剂，可以加速原料中的有机物降解，可以将发酵时间控制在25～30天，明显缩短发酵周期，而堆肥品质(发芽指数90％以上)。相比较于传统堆肥技术需要45-60天，本技术可以实现30天内完成堆肥，发酵时间缩短40％-60％，同样的时间内可处理2 批物料，单位时间内原料处理量提高50-100％，因此可以节约发酵场地面积的 15～20％；

2)由于堆肥过程中的蛋白质是形成氨气并使堆体产生臭气的主要原因，本发明工艺技术通过科学的物料配比，在堆肥初期进行微生物接种，在堆肥过程中进行规律性翻堆处理，可以保证氧气从外界渗入，防止厌氧环境的形成，也可以保证堆肥内部达到最佳温度，避免氨气过度挥发，减少堆体的臭气产生，从而实现堆肥产品的粗蛋白含量达到20％以上；

3)本发明工艺技术在制备过程中未采用有机化学产品，对环境友好，同时，所采用的有机肥原料来源广泛，能大幅度减少生成成本，以满足工业化生产需要；

4)本发明的高蛋白有机肥料施用后，可以促进土壤中微生物胞外酶的分秘，这些胞外酶可以将有机肥中的粗蛋白分解成植物可以直接吸收利用的氨基酸和其他氮源，为水果氮源重组合成蛋白质等营养物质提供基础，氮的吸收促进植物碳吸收，提高水果内以C、N为基础的功能性物质含量。因此可有效提高作物品质、口感、产量，维生素C含量提高30％左右，单株平均产量提高40％以上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，在所述混合物料中，各成分重量比为牛粪:蘑菇渣:豆饼＝4:3:3。

3.如权利要求2所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，在所述粉碎预处理过程中，所述豆饼的粉碎粒度为0.1～2cm。

4.如权利要求2所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，调节所述混合物料的初始含水率为60％，碳氮比为25:1。

5.如权利要求1至4中任一项所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，采用条垛式堆肥技术进行所述好氧发酵工艺，发酵时间为25～30天。

6.如权利要求5所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，在所述好氧发酵工艺过程中，每2～3天进行翻堆处理，共进行所述翻堆处理3～4次。

7.如权利要求6所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在所述好氧发酵工艺过程中，维持5～10天内的堆体中心温度在55～70℃。

8.如权利要求6所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，按照所述混合物料鲜重的0.1～0.5％接种所述好氧发酵菌。

9.如权利要求8所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法，其特征在于，所述好氧发酵菌为VT微生物菌剂。

10.一种根据如权利要求1至9中任一项所述的用于有机水果种植的高蛋白有机肥料的制备方法所制得的高蛋白有机肥料。