CN110357685A

CN110357685A - 一种蔬菜专用壳寡糖有机肥及其生产方法

Info

Publication number: CN110357685A
Application number: CN201910710247.5A
Authority: CN
Inventors: 郑羽西; 鲁赟; 宋桐伊; 吉庆; 郑珊珊; 张海芬; 唐洋; 张锡梅; 刘雨龙; 余明波; 徐柱
Original assignee: Moutai University
Current assignee: Moutai University
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2019-10-22

Abstract

本发明公开了一种蔬菜专用壳寡糖有机肥及其生产方法，其发酵物料包含如下组分：酒糟40～80份、秸秆20～50份、石灰石1.0～2.5份、废弃丝状真菌菌丝体1.0～5.0份和硫酸钾0.1～1.0份。本发明得到的产品各项指标符合NY525‑2012的要求，且有机肥中壳寡糖含量超过0.1％，氮磷钾比例符合和蔬菜生长所需比例7:1:6，生产成本低廉，易于实施，适合工业生产。同时解决了秸秆废弃物、酿酒废弃物、发酵工业废弃物等工农业废弃物，利用废弃物中的氮磷钾及有益微生物，做到资源化利用。

Description

一种蔬菜专用壳寡糖有机肥及其生产方法

技术领域

本发明涉及有机肥生产技术领域，具体涉及一种蔬菜专用壳寡糖有机肥及其生产方法。

背景技术

壳寡糖(oligochitosan)是由数个氨基葡萄糖以β-1，4-糖苷键连接而成。不同于传统的生物农药和化学农药，壳寡糖不但可以提高植物的抗病性、抗寒性、抗旱性等，还可以促进作物的生长，提高作物的品质。田间试验结果表明壳寡糖对多种蔬菜、水果及花卉的病害具有明显的防治效果。

壳寡糖无毒无副作用，对人畜无害，能够生物降解，在土壤中不板结土壤，可缓慢降解为小分子碳水化合物，对环境无公害，是一种优良的纯天然生态制剂。其在农业中的应用包括促进根系生长、活化根际状态、改良土壤、增加产量、增加植物免疫力等作用。

在中国专利文献中可以查询到的壳寡糖肥料应用现有技术主要有：山东卫康生物医药科技有限公司申请的104945142A公开了一种叶菜类专用含壳寡糖多微叶面肥，属于蔬菜专用肥生产技术领域。其由如下原料制得：尿素，重过磷酸钙，硫酸钾，壳寡糖，生化黄腐酸，聚天冬氨酸，复硝酚钠，微量元素，乳化剂。方案的叶菜类专用含壳寡糖多微叶面肥增产效果显著。广西正匠农业科技有限公司申请的108046929A公开了一种叶菜类蔬菜专用水溶肥，由以下质量百分比的原料制成：纳米炭16-20％、富硒高岭土10-15％、硫酸亚铁1.5-2.5％、硫酸锰1-2％、硫酸锌1-2％、硫酸铜1-3％、茶皂素1-2％、壳寡糖0.1-0.3％、余量为水。该方案采用以上原料，合理配方，各原料相互配合、相互影响，易被植物吸收，利用率高，可减少肥料总用量。

然而，目前壳寡糖主要来自海洋虾、蟹外壳中天然高分子材料壳聚糖降解而成，生产过程污染较大且价格昂贵，严重限制了壳寡糖在农业板块的应用。除虾、蟹以外，丝状真菌细胞壁中也含有大量壳聚糖，能够作为壳寡糖的生产原料。基于以上原因，发明一种壳寡糖有机肥的新的生产方法就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术依然存在的技术问题，提供了一种蔬菜专用壳寡糖有机肥及其生产方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明采用富含大量有益微生物的酒糟和专用腐熟菌，将废弃丝状真菌菌丝体中的壳聚糖降解为壳寡糖，且满足NY525-2012要求，且成本低廉。

一种蔬菜专用壳寡糖有机肥，其发酵物料包含如下组分：酒糟40～80份、秸秆20～50份、石灰石1.0～2.5份、废弃丝状真菌菌丝体1.0～5.0份和硫酸钾0.1～1.0份。

其中，秸秆包括高粱秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、烟草秸秆、水稻秸秆中的一种或几种的混合体；酒糟包括酱香白酒糟、浓香白酒糟、啤酒糟、黄酒糟一种或几种的混合体；废弃丝状真菌包括米根霉、米曲霉、黑曲霉、鲁氏毛霉等富含壳聚糖的丝状真菌的一种或几种的混合体。

其中，酒糟有机肥的发酵物料的pH优选为6.0～6.5，碳氮比优选为25～35，容重优选为0.4～0.6g/cm³。酒糟的pH在4.8～5.2之间，加入1.0～2.5份的生石灰将最终有机肥产品pH调节到6～6.5之间。酒糟的C/N在11～12之间，加入20～50份的秸秆(C/N值72左右)将C/N调节为25～35之间。

进一步的，所述的腐熟菌剂通过包含如下步骤的方法制备：将秸秆腐熟菌剂及其干重2～5倍的玉米粉充分搅拌均匀进行活化和扩散，培养3天后再加入腐熟菌剂干重5～8倍的秸秆粉末搅拌均匀；所述的腐熟菌剂的主要构成为保藏编号为CICC No.13002的绿色木霉(Trichoderma viride)，腐熟菌剂的孢子数≥2×10⁸cfu/g，所述的菌株保藏于中国工业微生物菌种保藏管理中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)。

酒糟本身比较粘重，会导致不完全发酵，加入秸秆不但能把新鲜酒糟调整到疏松状态，且钾含量较高(2.2％左右)，能够补充有机肥中钾含量。手工混合一般情况下很难把酒糟调整到疏松状态，需要采用机械预混。用手抓一把混合料用力辏压，观察物料是否疏松，不可结块成团，容重控制在0.4～0.6g/cm³。

该酒糟有机肥的生产方法，包括如下步骤：

(1)发酵物料配制：取总物料40～80份的酒糟，均匀撒上1.0～2.5份的生石灰、20～50份的秸秆(粉碎为2～4cm长度)、0.1～1.0的硫酸钾，混合均匀完成发酵物料配制，使得有机肥最终产品氮磷钾比例为7:1:6。

(2)预混、建条垛：将以上调节的物料，混合均匀，建成条垛。

(3)发酵：发酵5～7天，条垛温度升到60～65℃且条垛上长满菌丝体，进行第一次翻堆；再过2～3天后，条垛温度再次升到60～65℃、长满菌丝体，再进行翻堆；发酵12～15天后进入发酵高温期，以保持条垛温度不超过65℃的原则调整翻堆的频率；发酵周期为22～25天。

(4)后熟期：加入占总物料质量0.05％～0.2％的腐熟菌剂，混合均匀后，自然通风无需翻堆持续4～8周。

步骤(2)中所述的条垛优选为断面为等腰梯形的条垛；所述的等腰梯形优选为上底0.6米，下底3.0米，高1.5米。

该酒糟有机肥的生产方法，还包括粉碎、过筛步骤：发酵物料通过后熟期过后，用半湿物料粉碎机粉碎，再过2～4mm的滚筒筛进行筛选，得到酒糟有机肥最终产品。

将物料建成条垛发酵时，1)温度变化：一般情况下36～48小时温度上升到50℃，48～60小时上升到60℃以上，3～5天稳定在60～65℃(条垛上布满真菌菌丝)，8～10天进入高温发酵期，温度达到70℃以上，发酵完成后温度应该下降到50℃以下。2)翻堆：一般情况5～7天，条垛温度升到60～65℃，并在条垛上长满菌丝体，进行第一次翻堆；2～3天后，温度再次上升到60～65℃，长满菌丝体，进行翻堆；进入发酵高温期，视条垛温度而定，原则保持条垛温度不超过70℃，翻堆频率为隔天或每天；发酵周期为22～25天。3)发酵终止：翻堆后条垛温度开始回落，一段时间后还没有回升到原来翻抛前的温度，表明发酵堆温开始下降，条垛温度降到50℃以下，此时堆肥水分在35％左右，外观呈褐色、灰褐色或者黑色，物理结构疏松，无恶臭，说明堆肥已腐熟到位。后熟期持续1～2月，进一步通过微生物活动将壳聚糖降解为壳寡糖以及将难腐熟的物料熟化。

本发明相对于现有技术具有如下优点和效果：

本发明得到的产品各项指标符合NY525-2012的要求，且有机肥中壳寡糖含量超过0.1％，氮磷钾比例符合和蔬菜生长所需比例7:1:6，生产成本低廉，易于实施，适合工业生产。同时解决了秸秆废弃物、酿酒废弃物、发酵工业废弃物等工农业废弃物，利用废弃物中的氮磷钾及有益微生物，做到资源化利用。

附图说明

图1是本发明壳寡糖有机肥的生产方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中涉及的数值或数值比例，如未说明，均指质量数值或质量比例。

本发明壳寡糖有机肥的生产方法的流程图如图1所示。

蔬菜专用壳寡糖有机肥生产需要一定的场地面积进行堆置发酵，同时需要专业化生产设备提高工作效率(见表1)。

表1 中小型酿酒企业酒糟有机肥的生产规模及所需设备配置

实施例1

(1)发酵物料配制：按质量计算，取总物料58份的酒糟，均匀撒上1.0份的生石灰、35份的秸秆(粉碎为2～4cm长度)、5份的废弃丝状真菌菌丝体、0.8份的硫酸钾，混合均匀完成发酵物料配制，使得有机肥最终产品氮磷钾比例为7:1:6。

(3)发酵：发酵5天，条垛温度升到60～65℃且条垛上长满菌丝体，进行第一次翻堆；再过3天后，条垛温度再次升到60～65℃、长满菌丝体，再进行翻堆；发酵12天后进入发酵高温期，以保持条垛温度不超过65℃的原则调整翻堆的频率；发酵周期为22～25天。

(4)后熟期：加入占总物料质量0.2％的腐熟菌剂，混合均匀后，自然通风无需翻堆持续4～8周。

所述的壳寡糖有机肥的生产方法，还包括粉碎、过筛步骤：发酵物料通过后熟期过后，用半湿物料粉碎机粉碎，再过4mm的滚筒筛进行筛选，得到蔬菜专用壳寡糖有机肥最终产品。

本发明生产酒糟有机肥的方法发酵时间短，发酵程度可控，克服了现有技术存在的酒糟有机肥钾含量较低和C/N比较低的问题。通过本发明方法得到的酒糟有机肥得到的产品有机质76％，N、P₂0₅、K₂O分别为2.92％、0.4％、2.4％，总养分5.9％，pH＝6.8，水分20％，蛔虫卵死亡率和粪大肠菌群数指标符合NY525-2012的要求，且有机肥中壳寡糖含量超过0.1％，氮磷钾比例符合蔬菜生长所需比例7:1:6，生产成本低廉，易于实施，适合工业生产。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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保护范围之内。

Claims

1.一种蔬菜专用壳寡糖有机肥，包括发酵物料，其特征在于：所述发酵物料包含如下按质量份计的组分：酒糟40～80份、秸秆20～50份、石灰石1.0～2.5份、废弃丝状真菌菌丝体1.0～5.0份、硫酸钾0.1～1.0份。

2.根据权利要求1所述的蔬菜专用壳寡糖有机肥，其特征在于：所述的秸秆包括高粱秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、烟草秸秆、水稻秸秆一种或几种的混合体；酒糟包括酱香白酒糟、浓香白酒糟、啤酒糟、黄酒糟一种或几种的混合体；废弃丝状真菌包括米根霉、米曲霉、黑曲霉、鲁氏毛霉在内的富含壳聚糖的丝状真菌的一种或几种的混合体。

3.根据权利要求1所述的蔬菜专用壳寡糖有机肥，其特征在于：所述的发酵物料的pH为6.0～6.5，碳氮比为25～35，容重为0.4～0.6g/cm³。

4.根据权利要求1所述的蔬菜专用壳寡糖有机肥，其特征在于：该有机肥氮磷钾比例为7:1:6，壳寡糖含量占该有机肥质量的0.1％。

5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的蔬菜专用壳寡糖有机肥的生产方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)发酵物料配制：取一定量的酒糟，均匀撒上质量分数1.0～2.5份的生石灰、20～40份的秸秆、废弃丝状真菌菌丝体1.0～5.0份、0.1～1.0份的硫酸钾，混合均匀完成发酵物料配制；

(2)预混、建条垛：将以上调节好并接上菌种的物料，混合均匀，建成条垛；

(3)发酵：发酵5～7天，条垛温度升到60～65℃且条垛上长满真菌菌丝，进行第一次翻堆；再过2～3天后，条垛温度再次升到60～65℃、长满真菌菌丝，再进行翻堆；发酵12～15天后进入发酵高温期，以保持条垛温度不超过65℃的原则调整翻堆的频率；发酵周期为22～25天；

(5)后熟期：加入0.05～0.2份的腐熟菌剂，混合均匀后通风无需翻堆持续4-8周。

6.根据权利要求5所述的蔬菜专用壳寡糖有机肥的生产方法，其特征在于：所述的腐熟菌剂通过包含如下步骤的方法制备：将秸秆腐熟菌剂及其干重2～5倍的玉米粉充分搅拌均匀进行活化和扩散，培养3天后再加入腐熟菌剂干重5～8倍的秸秆粉末搅拌均匀；所述的腐熟菌剂的主要构成为保藏编号为CICC No.13002的绿色木霉(Trichoderma viride)，腐熟菌剂的孢子数≥2×10⁸cfu/g。

7.根据权利要求5所述的蔬菜专用壳寡糖有机肥的生产方法，其特征在于：还包括粉碎、过筛步骤：发酵物料通过后熟期过后，用半湿物料粉碎机粉碎，再过2～4mm的滚筒筛进行筛选，得到酒糟有机肥最终产品。