CN115572200A - 一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，将废弃烟梗中的烟碱与其他物质先分离，将分离出的烟碱制备为具有杀虫抗菌能力的金属‑烟碱配合物，再将其他物质利用复合发酵剂发酵降解为植物可利用的腐熟堆肥，再将腐熟堆肥、金属‑烟碱配合物、稳定金属‑烟碱配合物使用环境的保护剂复配，最终得到一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料，所制备的有机肥料防病虫害的效果好，烟碱利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及烟草深加工领域，具体涉及一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法。
技术背景
烟叶复烤后片烟会提出大量的烟梗（主脉和部分支脉），约占烟叶总重的20%-30%，其成分主要是纤维素、半纤维素、木质素和果胶等细胞壁物质。烟梗是卷烟工业的废料，全国每年产生烟梗废料数十万吨，烟梗不能直接进行焚烧销毁或填埋处理，造成库存积压严重。近年来，对烟梗废料的综合利用逐渐深入，资源再利用越来越受到重视，并相应开发出一系列工艺技术，如提取果胶、烟碱、纤维素黄原酸酯，或制造再造烟叶、烟梗膨化等。尽管如此，目前烟梗废料的利用量还相当小，远未能满足处理烟梗废料的要求。烟梗属于农副产品下脚料，具有有机废弃物的特点，如果能将其开发为有机肥，则其利用量将得到巨大增长。将烟梗废料作为有机肥的一种原料，是一种较为科学、经济、环保的选择。然而，由于烟梗富含木质素、纤维素，并含有烟碱，由于木质素、纤维素的降解速度较慢，烟草秸秆含烟碱、pH值较高，对发酵腐熟菌株有抑制作用，导致发酵周期长，不利于烟草秸秆生物有机肥的产业化开发，特别是烟梗因含有烟碱等次生代谢产物而具有特殊性，如何有效利用其中的烟碱资源或进行趋避处理，便成为利用烟梗生产有机肥的重要工艺环节。
有机肥是利用生物有机质腐熟后制成的肥料，富含多种有益物质，包括多种有机酸、肽类及植物必须的氮、磷、钾等营养元素，不仅能为农作物提供较全面的营养，而且肥效较长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性。
公开号为CN201510626672.8的现有技术中公开了一种利用高温堆肥降解烟草废弃物中烟碱含量的方法，通过将烟草废弃物粉碎后，与畜禽粪便、尿素或硫酸铵混合，再加入钙镁磷肥或磷矿粉，采用翻堆或强制通风的方式高温堆肥，将烟草废弃物中烟碱含量降低90％以上，解决了因烟草废弃物中烟碱的pH高而不能直接用于制备肥料的问题，对烟梗进行了再利用，但是该方案所制备的肥料浪费了烟碱原料且不能防病虫害。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，所制备的有机肥料防病虫害的效果好，堆肥腐熟程度高。
本方案的整体构思为，将废弃烟梗中的烟碱与其他物质先分离，将分离出的烟碱制备为具有杀虫抗菌能力的金属-烟碱配合物，再将其他物质利用复合发酵剂发酵降解为植物可利用的腐熟堆肥，再将腐熟堆肥、金属-烟碱配合物、稳定金属-烟碱配合物使用环境的保护剂复配，最终得到一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料。
本发明的技术方案是，一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备金属-烟碱配合物：
S11.将烟梗粉碎干燥后，于60-70℃下在碱溶液中浸提，得混合液，抽滤所述混合液，得到滤渣及浸提液；
S12.用有机萃取剂萃取所述浸提液，取有机相，得烟碱粗产物；
S13.以没食子酸溶液做反萃取剂萃取所述烟碱粗产物，取水相，得没食子酸烟碱溶液；
S14.将金属离子溶液滴入所述没食子酸烟碱溶液中，调整pH至4-6.3，搅拌反应，得金属-烟碱配合物；
烟碱作为公知的杀虫抑菌剂由于其pH值高，对其他添加的菌株会生长抑制，因此本步骤中，利用没食子酸作为反萃取剂提取分离烟碱，避免烟碱进入堆肥影响其他复配发酵菌种的生长，并将烟碱转化为烟碱盐，再将烟碱盐与金属反应，以过渡金属为核，以烟碱盐作为配体形成配合物，配合物的脂溶性和透过细胞的能力较纯烟碱而言更高，因此杀虫抑菌能力更强，同时，没食子酸作为有机酸，一方面作为反萃取剂，另一方面也充当过渡金属与烟碱盐反应的缓冲溶液。
S2.制备腐熟堆肥：
S21.将所述滤渣与草炭混合后灭菌，得到灭菌滤渣；
S22.堆积所述灭菌滤渣呈条垛状后喷洒蒸馏水，得滤渣堆体；
S23.将复配菌种接种至所述滤渣堆体中，并混入发酵膨松剂，得堆肥；
S24.监测所述堆肥的温度，堆肥升温至60℃后进行翻堆一次，温度升至70℃后每隔3天翻堆一次，温度降至60℃后每隔5天翻堆一次，得腐熟堆肥；
本步骤的目的在于，将复配菌种以有机肥料为载体，研制成的腐熟堆肥，富含有机质、有益微生物及钾等营养元素，可促进土壤结合态营养元素的释放；而难点在于，高温好氧堆肥过程是微生物利用可降解有机物质，并将其转化为腐殖质的生物化学过程，在这个过程中微生物会先利用糖、淀粉等易降解的物质，然后再对纤维素等难降解物质进行分解，烟梗中木质纤维素含量高，纤维素被分解的速度成为影响堆肥发酵进程的因素之一，因此通过加快烟草秸秆中纤维素的降解来提高堆肥质量纤维素降解菌，能产生活性较高的纤维素酶，提高纤维素和半纤维素的降解率，但大量存在的木质素不仅极难被纤维素降解菌降解，而且还会影响纤维素降解菌对综纤维素的降解，导致烟梗纤维素降解速度慢、降解不充分，从而引起堆肥时间较长、腐熟度较低等问题，木质素的降解酶主要有木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶，添加木质素降解菌有利于降解木质素，从而缩短堆肥时长；在发酵的过程中，加入发酵膨松剂，使堆体自身形成多孔环境，堆体好氧发酵能力加强，升温速率快，发酵温度高，能够快速腐熟肥料；
S3.复配：将所述金属-烟碱配合物、腐熟堆肥、稳定剂混合均匀，再粉碎、筛分，即得所述用于防治青枯病的烟梗有机肥料，由于在碱性环境下，氢氧根离子会取代中间性的烟碱，因为为了保证金属-烟碱配合物的酸性的使用环境而加入保护剂。
优选地，所述有机萃取剂包括正己烷、石油醚、煤油、氯仿中的一种或几种，将含有杂质的烟碱等非极性物质萃取出来，实现初步分离。
优选地，所述步骤S11中碱溶液的pH值为10-12，提高烟碱的溶解性。
优选地，金属离子溶液包括硫酸铜溶液、硫酸铁溶液、硫酸锰溶液、硫酸钼溶液中的一种或几种，选择铜离子、铁离子、锰离子、钼离子这类过渡金属与烟碱发生反应，易于形成配合物。
优选地，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，不同的菌种在烟草秸秆中的生长速度、分泌的胞外降解酶的种类和活性是不同的，单一的菌种无法达到烟草秸秆纤维素降解的效率的最大化，为提高纤维素的降解效率及降解率，由于细菌的纤维降解酶活性较霉菌低很多，故霉菌应是复合菌剂中的降解纤维素的主导菌株，但霉菌繁殖较慢，一定量细菌的存在可以加速烟草秸秆纤维素的降解，因此本方案选择纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌作为纤维素降解的复配菌种，另外加入木质素降解菌降解木质素有利于提高纤维素降解速度，本方案所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillus niger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，所述木质素降解菌为糙皮侧耳（Pleurotusostreatus）购于中国典型培养物保藏中心，其菌株保藏编号为CCTCC DF 20081450；
优选地，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物，其彭松机理为葡萄糖酸内酯本身不是酸，但是在发酵过程中被加热后水解呈酸性，能与碳酸氢钠反应产生CO2，大豆磷脂可防止膨松剂的失效和结块，提高膨松剂的保存性，还能有效控制产气速度与强度，使堆体自身形成多孔环境，堆体好氧发酵能力加强，升温速率快，发酵温度高，能够快速腐熟肥料。
优选地，所述保护剂包括硫酸铜，酸性条件下，硫酸铜与金属-烟碱配合物协同抑菌，当土壤环境为碱性时，硫酸铜中的铜离子转变为氢氧化铜沉淀，同时土壤环境转为中性或酸性，保护金属-烟碱配合物杀虫抑菌的使用环境。
优选地，所述步骤S12与步骤S13中，萃取的温度均为20-30℃，避免烟碱因高温而降解或流失。
优选地，所述步骤S21中，灭菌的温度为100-121℃，灭菌时间为30-60min，对堆体原料进行高温蒸汽杀菌，杀死一般致病菌及其孢子，以免与所述复配菌种发生竞争，降低堆体的腐熟效率。
优选地，所述步骤S21中，所述复配菌种的接种量为堆体质量的0.2%，过多的接种量造成菌种浪费，过少的接种量堆肥腐熟的效率会降低。
本发明的有益效果在于：
1.本发明将烟梗中的烟碱分离，以过渡金属为核，以烟碱盐作为配体形成配合物，得到具备杀虫抑菌性能的金属-烟碱配合物，再复配通过发酵降解得到的腐熟堆肥作为普通有机肥，除普通有机肥的营养功效之外使得本方案所制备的有机肥具有杀虫抑菌的功效；
2.加入保护剂，使得酸性条件下，硫酸铜与金属-烟碱配合物协同抑菌，当土壤环境为碱性时，硫酸铜中的铜离子转变为氢氧化铜沉淀，同时土壤环境转为中性或酸性，保护金属-烟碱配合物杀虫抑菌的使用环境；
3.复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，木质素降解菌降解木质素，避免纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌因木质素的存在而出现烟梗纤维素降解速度慢、降解不充分，从而引起堆肥时间较长、腐熟度较低等问题，加入本发明所述的复配菌种，堆熟效率高；
4.本发明的发酵膨松剂中，葡萄糖酸内酯本身不是酸，但是在发酵过程中被加热后水解呈酸性，能与碳酸氢钠反应产生CO2，大豆磷脂可防止膨松剂的失效和结块，提高膨松剂的保存性，还能有效控制产气速度与强度，使堆体自身形成多孔环境，堆体好氧发酵能力加强，升温速率快，发酵温度高，能够快速腐熟肥料。
附图说明
图1 各种有机肥料中堆肥腐熟时长、种子发芽指数、烟草青枯病的抑制效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备铁-烟碱配合物：
S11.收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；将所述烟梗粉末置于干燥箱中30℃干燥6h，称取干燥后的烟梗粉末10g，置于250ml容量瓶中，加入100ml蒸馏水，用NaOH饱和溶液调整pH值至10，60℃下浸提1h，得混合液，将所述混合液进行抽滤，分别得到滤渣及浸提液；
S12.以正己烷作为萃取剂，按照浸提液与萃取剂的体积比为1：1的比例，于20℃下萃取30min，萃取2次，合并有机相，得烟碱粗产物；
S13.用5%的没食子酸水溶液作反萃取剂萃取所述有机相中的烟碱，20℃下反萃取30min，萃取2次，合并水相后，得没食子酸烟碱溶液；
S14.取所述没食子酸烟碱溶液与250ml烧杯中，缓慢滴加浓度为0.05mol/L的硫酸铁溶液并不断搅拌，搅拌过程中用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节pH至4，得铁-烟碱配合物；
S2.制备腐熟堆肥
S21.将所述滤渣与草炭混合输送至消毒设备高温蒸汽灭菌，灭菌温度为100℃，灭菌时间为30min；得到灭菌滤渣；
S22.将所述灭菌滤渣堆积成条垛状，堆体宽1.6米，堆体高1.0米，长度视材料多少和场地大小而定，堆体堆制后，混合均匀并喷洒蒸馏水，保持含水量在60%，得滤渣堆体；
S23.把复配菌种以0.2%的接种量接入准备好的堆体，并加入发酵膨松剂，得堆肥，其中，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillusniger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，所述木质素降解菌为糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）购于中国典型培养物保藏中心，其菌株保藏编号为CCTCC DF 20081450，接种方法如下：在枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉加入一定量的水，搅拌均匀，用水泵将其均匀的喷洒到堆体上；黑曲霉菌粉以1:10的比例与麸皮混合，均匀的洒在堆体上，所述枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉、黑曲霉菌粉的质量比为1：1：3，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物；
S24.堆体接菌后，每天记录温度；堆体升温至60℃后第一次翻堆，温度升至70℃以上3 d翻堆一次，低于60℃每隔5 d翻堆一次，当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，得到腐熟堆肥；
S3.复配
将硫酸铜、所述铁-烟碱配合物与所述腐熟堆肥按照质量比为1：10：1000的比例混合均匀后，再粉碎、筛分，即得所述用于防治青枯病的烟梗有机肥料。
实施例2
一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备铜-烟碱配合物：
S11.收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；将所述烟梗粉末置于干燥箱中40℃干燥6h，称取干燥后的烟梗粉末10g，置于250ml容量瓶中，加入100ml蒸馏水，用NaOH饱和溶液调整pH值至12，70℃下浸提3h，得混合液，将所述混合液进行抽滤，分别得到滤渣及浸提液；
S12.以石油醚作为萃取剂，按照浸提液与萃取剂的体积比为1： 3的比例，于30℃下萃取50min，萃取3次，合并有机相，得烟碱粗产物；
S13.用15%的没食子酸水溶液作反萃取剂萃取所述有机相中的烟碱，30℃下反萃取40min，萃取3次，合并水相后，得没食子酸烟碱溶液；
S14.取所述没食子酸烟碱溶液与250ml烧杯中，缓慢滴加浓度为0.2mol/L的硫酸铜溶液并不断搅拌，搅拌过程中用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节pH至4-6.3，得铜-烟碱配合物；
S2.制备腐熟堆肥
S21.将所述滤渣与草炭混合输送至消毒设备高温蒸汽灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为60min；得到灭菌滤渣；
S22.将所述灭菌滤渣堆积成条垛状，堆体宽2米，堆体高1.6米，长度视材料多少和场地大小而定，堆体堆制后，混合均匀并喷洒蒸馏水，保持含水量在65%，得滤渣堆体；
S23.把复配菌种以0.2%的接种量接入准备好的堆体，并加入发酵膨松剂，得堆肥，其中，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillusniger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，所述木质素降解菌为糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）购于中国典型培养物保藏中心，其菌株保藏编号为CCTCC DF 20081450，接种方法如下：在枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉加入一定量的水，搅拌均匀，用水泵将其均匀的喷洒到堆体上；黑曲霉菌粉以1:10的比例与麸皮混合，均匀的洒在堆体上，所述枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉、黑曲霉菌粉的质量比为1：1：3，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物；
S24.堆体接菌后，每天记录温度；堆体升温至60℃后第一次翻堆，温度升至70℃以上3 d翻堆一次，低于60℃每隔5 d翻堆一次，当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，得到腐熟堆肥；
S3.复配
将硫酸铜、所述铜-烟碱配合物与所述腐熟堆肥按照质量比为1：10：1000的比例混合均匀后，再粉碎、筛分，即得所述用于防治青枯病的烟梗有机肥料。
实施例3
一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备锰-烟碱配合物：
S11.收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；将所述烟梗粉末置于干燥箱中30-40℃干燥6h，称取干燥后的烟梗粉末10g，置于250ml容量瓶中，加入100ml蒸馏水，用NaOH饱和溶液调整pH值至11，65℃下浸提2h，得混合液，将所述混合液进行抽滤，分别得到滤渣及浸提液；
S12.以氯仿作为萃取剂，按照浸提液与萃取剂的体积比为1：2的比例，于25℃下萃取35min，萃取2次，合并有机相，得烟碱粗产物；
S13.用10%的没食子酸水溶液作反萃取剂萃取所述有机相中的烟碱，20-30℃下反萃取35min，萃取2次，合并水相后，得没食子酸烟碱溶液；
S14.取所述没食子酸烟碱溶液与250ml烧杯中，缓慢滴加浓度为0.1mol/L的硫酸钼并不断搅拌，搅拌过程中用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节pH至5，得金属-烟碱配合物；
S2.制备腐熟堆肥
S21.将所述滤渣与草炭混合输送至消毒设备高温蒸汽灭菌，灭菌温度为110℃，灭菌时间为50min；得到灭菌滤渣；
S22.将所述灭菌滤渣堆积成条垛状，堆体宽1.8米，堆体高1.2米，长度视材料多少和场地大小而定，堆体堆制后，混合均匀并喷洒蒸馏水，保持含水量在62%，得滤渣堆体；
S23.把复配菌种以0.2%的接种量接入准备好的堆体，并加入发酵膨松剂，得堆肥，其中，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillusniger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，所述木质素降解菌为糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）购于中国典型培养物保藏中心，其菌株保藏编号为CCTCC DF 20081450，接种方法如下：在枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉加入一定量的水，搅拌均匀，用水泵将其均匀的喷洒到堆体上；黑曲霉菌粉以1:10的比例与麸皮混合，均匀的洒在堆体上，所述枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉、黑曲霉菌粉的质量比为1：1：3，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物；
S24.堆体接菌后，每天记录温度；堆体升温至60℃后第一次翻堆，温度升至70℃以上3 d翻堆一次，低于60℃每隔5 d翻堆一次，当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，得到腐熟堆肥；
S3.复配
将硫酸铜、所述金属-烟碱配合物与所述腐熟堆肥按照质量比为1：10：1000的比例混合均匀后，再粉碎、筛分，即得所述用于防治青枯病的烟梗有机肥料。
对比例1
一种烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；
将所述烟梗粉末混合输送至消毒设备高温蒸汽灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为30min；得到灭菌滤渣；
将所述灭菌滤渣堆积成条垛状，堆体宽2米，堆体高1.6米，长度视材料多少和场地大小而定，堆体堆制后，混合均匀并喷洒蒸馏水，保持含水量在65%，得滤渣堆体；
把复配菌种以0.2%的接种量接入准备好的堆体，并加入发酵膨松剂，得堆肥，其中，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillusniger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，所述木质素降解菌为糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）购于中国典型培养物保藏中心，其菌株保藏编号为CCTCC DF 20081450，接种方法如下：在枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉加入一定量的水，搅拌均匀，用水泵将其均匀的喷洒到堆体上；黑曲霉菌粉以1:10的比例与麸皮混合，均匀的洒在堆体上，所述枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉、黑曲霉菌粉的质量比为1：1：3，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物；
堆体接菌后，每天记录温度；堆体升温至60℃后第一次翻堆，温度升至70℃以上3d翻堆一次，低于60℃每隔5 d翻堆一次，当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，得到腐熟堆肥，即为所述烟梗有机肥料。
对比例2
一种烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；将所述烟梗粉末置于干燥箱中30-40℃干燥6h，称取干燥后的烟梗粉末10g，置于250ml容量瓶中，加入100ml蒸馏水，用NaOH饱和溶液调整pH值至10，60-70℃下浸提1h，得混合液，将所述混合液进行抽滤，分别得到滤渣及浸提液；
以氯仿作为萃取剂，按照浸提液与萃取剂的体积比为1：1的比例，于20℃下萃取30-50min，萃取2-3次，合并有机相，得烟碱粗产物；
用5%%的没食子酸水溶液作反萃取剂萃取所述有机相中的烟碱，20-30℃下反萃取30min，萃取2次，合并水相后，得没食子酸烟碱溶液；
取所述没食子酸烟碱溶液与250ml烧杯中，缓慢滴加浓度为0.05mol/L的硫酸铁溶液并不断搅拌，搅拌过程中用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节pH至4，得金属-烟碱配合物；
将硫酸铜、所述金属-烟碱配合物与所述滤渣按照质量比为1：10：1000的比例混合均匀后，再粉碎、筛分，即得烟梗有机肥料。
对比例3
一种用于烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；将所述烟梗粉末置于干燥箱中40℃干燥6h，称取干燥后的烟梗粉末10g，置于250ml容量瓶中，加入100ml蒸馏水，用NaOH饱和溶液调整pH值至12，70℃下浸提3h，得混合液，将所述混合液进行抽滤，分别得到滤渣及浸提液；
以氯仿作为萃取剂，按照浸提液与萃取剂的体积比为1：2的比例，于20℃下萃取30min，萃取2次，合并有机相，得烟碱粗产物；
用5%的没食子酸水溶液作反萃取剂萃取所述有机相中的烟碱，20℃下反萃取30min，萃取2次，合并水相后，得没食子酸烟碱溶液；
将所述滤渣与草炭混合输送至消毒设备高温蒸汽灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为60min；得到灭菌滤渣；
将所述灭菌滤渣堆积成条垛状，堆体宽1.6米，堆体高1.0米，长度视材料多少和场地大小而定，堆体堆制后，混合均匀并喷洒蒸馏水，保持含水量在60%，得滤渣堆体；
把复配菌种以0.2%的接种量接入准备好的堆体，并加入发酵膨松剂，得堆肥，其中，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillusniger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，所述木质素降解菌为糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）购于中国典型培养物保藏中心，其菌株保藏编号为CCTCC DF 20081450，接种方法如下：在枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉加入一定量的水，搅拌均匀，用水泵将其均匀的喷洒到堆体上；黑曲霉菌粉以1:10的比例与麸皮混合，均匀的洒在堆体上，所述枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉、黑曲霉菌粉的质量比为1：1：3，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物；
堆体接菌后，每天记录温度；堆体升温至60℃后第一次翻堆，温度升至70℃以上3d翻堆一次，低于60℃每隔5 d翻堆一次，当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，得到腐熟堆肥；
将硫酸铜、所述没食子酸烟碱溶液与所述腐熟堆肥按照质量比为1：10：1000的比例混合均匀后，再粉碎、筛分，即得所述用于防治青枯病的烟梗有机肥料。
对比例4
一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；将所述烟梗粉末置于干燥箱中40℃干燥6h，称取干燥后的烟梗粉末10g，置于250ml容量瓶中，加入100ml蒸馏水，用NaOH饱和溶液调整pH值至12， 70℃下浸提3h，得混合液，将所述混合液进行抽滤，分别得到滤渣及浸提液；
将所述滤渣与草炭混合输送至消毒设备高温蒸汽灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为30min；得到灭菌滤渣；
将所述灭菌滤渣堆积成条垛状，堆体宽1.6米，堆体高1.0米，长度视材料多少和场地大小而定，堆体堆制后，混合均匀并喷洒蒸馏水，保持含水量在65%，得滤渣堆体；
把复配菌种以0.2%的接种量接入准备好的堆体，并加入发酵膨松剂，得堆肥，其中，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillusniger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，所述木质素降解菌为糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）购于中国典型培养物保藏中心，其菌株保藏编号为CCTCC DF 20081450，接种方法如下：在枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉加入一定量的水，搅拌均匀，用水泵将其均匀的喷洒到堆体上；黑曲霉菌粉以1:10的比例与麸皮混合，均匀的洒在堆体上，所述枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉、黑曲霉菌粉的质量比为1：1：3，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物；
堆体接菌后，每天记录温度；堆体升温至60℃后第一次翻堆，温度升至70℃以上3d翻堆一次，低于60℃每隔5 d翻堆一次，当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，得到腐熟堆肥；
将硫酸铜、市售链霉素与所述腐熟堆肥按照质量比为1：10：1000的比例混合均匀后，再粉碎、筛分，即得所述用于防治青枯病的烟梗有机肥料。
对比例5
一种烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；将所述烟梗粉末置于干燥箱中30℃干燥6h，称取干燥后的烟梗粉末10g，置于250ml容量瓶中，加入100ml蒸馏水，用NaOH饱和溶液调整pH值至10，70℃下浸提1h，得混合液，将所述混合液进行抽滤，分别得到滤渣及浸提液；
以正己烷、石油醚、煤油、氯仿作为萃取剂，按照浸提液与萃取剂的体积比为1：2的比例，于20℃下萃取30min，萃取2次，合并有机相，得烟碱粗产物；
用5%的没食子酸水溶液作反萃取剂萃取所述有机相中的烟碱，20℃下反萃取30-40min，萃取2-3次，合并水相后，得没食子酸烟碱溶液；
取所述没食子酸烟碱溶液与250ml烧杯中，缓慢滴加浓度为0.05mol/L的硫酸锰溶液并不断搅拌，搅拌过程中用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节pH至4-6.3，得金属-烟碱配合物；
将所述滤渣与草炭混合输送至消毒设备高温蒸汽灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为60min；得到灭菌滤渣；
将所述灭菌滤渣堆积成条垛状，堆体宽1.6米，堆体高1.0米，长度视材料多少和场地大小而定，堆体堆制后，混合均匀并喷洒蒸馏水，保持含水量在60%，得滤渣堆体；
把复配菌种以0.2%的接种量接入准备好的堆体，并加入发酵膨松剂，得堆肥，其中，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌的混合物，所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillus niger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，，接种方法如下：在枯草芽胞杆菌菌粉加入一定量的水，搅拌均匀，用水泵将其均匀的喷洒到堆体上；黑曲霉菌粉以1:10的比例与麸皮混合，均匀的洒在堆体上，所述枯草芽胞杆菌菌粉、黑曲霉菌粉的质量比为1：3，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物；
堆体接菌后，每天记录温度；堆体升温至60℃后第一次翻堆，温度升至70℃以上3d翻堆一次，低于60℃每隔5 d翻堆一次，当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，得到腐熟堆肥；
将硫酸铜、所述金属-烟碱配合物与所述腐熟堆肥按照质量比为1：10：1000的比例混合均匀后，再粉碎、筛分，即得所述用于防治青枯病的烟梗有机肥料。
对比例6
一种烟梗有机肥料的制备方法，包括以下步骤：
收集干燥后的烤烟和白肋烟全株烟梗，并去除碎石、泥沙等异物后，用ZCQ2切料机以刀辊转速为300r/min进行切料，得到颗粒状、片状、棒状的烟梗混合物，再用DSP片锤破碎机以1200r/min的切割速度进行物料粉碎，得到烟梗粉末；将所述烟梗粉末置于干燥箱中30℃干燥6h，称取干燥后的烟梗粉末10g，置于250ml容量瓶中，加入100ml蒸馏水，用NaOH饱和溶液调整pH值至10，60℃下浸提1h，得混合液，将所述混合液进行抽滤，分别得到滤渣及浸提液；
以正己烷、石油醚、煤油、氯仿作为萃取剂，按照浸提液与萃取剂的体积比为1：1的比例，于20℃下萃取30min，萃取2次，合并有机相，得烟碱粗产物；
用5%的没食子酸水溶液作反萃取剂萃取所述有机相中的烟碱，20℃下反萃取30min，萃取2次，合并水相后，得没食子酸烟碱溶液；
取所述没食子酸烟碱溶液与250ml烧杯中，缓慢滴加浓度为0.05mol/L的金属离子溶液（铁、铜、锰、钼）并不断搅拌，搅拌过程中用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节pH至6.3，得金属-烟碱配合物；
将所述滤渣与草炭混合输送至消毒设备高温蒸汽灭菌，灭菌温度为121℃，灭菌时间为60min；得到灭菌滤渣；
将所述灭菌滤渣堆积成条垛状，堆体宽2米，堆体高1.6米，长度视材料多少和场地大小而定，堆体堆制后，混合均匀并喷洒蒸馏水，保持含水量在65%，得滤渣堆体；
把复配菌种以0.2%的接种量接入准备好的堆体，得堆肥，其中，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物，所使用的纤维素降解细菌为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 11089，所述纤维素降解霉菌为黑曲霉（Aspergillus niger），购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，其菌株保藏编号为ACCC 32589，所述木质素降解菌为糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）购于中国典型培养物保藏中心，其菌株保藏编号为CCTCC DF20081450，接种方法如下：在枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉加入一定量的水，搅拌均匀，用水泵将其均匀的喷洒到堆体上；黑曲霉菌粉以1:10的比例与麸皮混合，均匀的洒在堆体上，所述枯草芽胞杆菌菌粉、糙皮侧耳菌粉、黑曲霉菌粉的质量比为1：1：3；
堆体接菌后，每天记录温度；堆体升温至60℃后第一次翻堆，温度升至70℃以上3d翻堆一次，低于60℃每隔5 d翻堆一次，当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，得到腐熟堆肥；
将硫酸铜、所述金属-烟碱配合物与所述腐熟堆肥按照质量比为1：10：1000的比例混合均匀后，再粉碎、筛分，即得所述烟梗有机肥料。
效果测试
以实施例1-3及对比例1-6所制备的有机肥料作为研究对象研究肥料的堆肥腐熟时长、种子发芽指数、烟草青枯病的抑制效果；
其中，堆肥腐熟时长以堆体温度稳定后，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味，堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎为发酵结束的判断依据，判断各有机肥料的堆肥腐熟时长，结果如图1所示；
种子发芽指数（GI）是评价堆肥无害化稳定化程度的重要指标，它可以反映堆肥中植物毒害性物质的含量及堆肥的腐熟度，将2g烟草种子中分别添加各有机肥料10g，采用培养皿内纸上发芽的方式，在9*9cm垫有8cm的滤纸片的培养皿内进行培养，连续培养72h，以蒸馏水替代有机肥料为对照，72h后测定种子发芽率及发芽种子根长，计算种子发芽指数，其中，种子发芽指数（GI）=处理的种子发芽率*种子根长*100/对照的种子发芽率*种子根长，结果如图1所示；
对实施例1-3及对比例1-6所制备的有机肥料进行烟草种植田间实验，以未施肥的烟草植物作为对照，在不同时期的青枯病发病情况进行了统计，比较了它们之间的发病率与防治效果，结果如图1所示；
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备金属-烟碱配合物：
S11.将烟梗粉碎干燥后，于60-70℃下在碱溶液中浸提，得混合液，抽滤所述混合液，得到滤渣及浸提液；
S12.用有机萃取剂萃取所述浸提液，取有机相，得烟碱粗产物；
S13.以没食子酸溶液做反萃取剂萃取所述烟碱粗产物，取水相，得没食子酸烟碱溶液；
S14.将金属离子溶液滴入所述没食子酸烟碱溶液中，调整pH至4-6.3，搅拌反应，得金属-烟碱配合物；
S2.制备腐熟堆肥：
S21.将所述滤渣与草炭混合后灭菌，得到灭菌滤渣；
S22.堆积所述灭菌滤渣呈条垛状后喷洒蒸馏水，得滤渣堆体；
S23.将复配菌种接种至所述滤渣堆体中，并混入发酵膨松剂，得堆肥；
S24.监测所述堆肥的温度，堆肥升温至60℃后进行翻堆一次，温度升至70℃后每隔3天翻堆一次，温度降至60℃后每隔5天翻堆一次，得腐熟堆肥；
S3.复配：
将保护剂与所述金属-烟碱配合物、所述腐熟堆肥混合均匀，再粉碎、筛分，即得所述用于防治青枯病的烟梗有机肥料。
2.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，所述有机萃取剂包括正己烷、石油醚、煤油、氯仿中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中碱溶液的pH值为10-12。
4.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，金属离子溶液包括硫酸铜溶液、硫酸铁溶液、硫酸锰溶液、硫酸钼溶液中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，所述复配菌种包括纤维素降解细菌、纤维素降解霉菌、木质素降解菌的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，所述发酵膨松剂的组分包括葡萄糖酸内酯、大豆磷脂、碳酸氢钠、磷酸二氢钙的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，所述保护剂包括硫酸铜。
8.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤S12与步骤S13中，萃取的温度均为20-30℃。
9.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤S21中，灭菌的温度为100-121℃，灭菌时间为30-60min。
10.根据权利要求1所述的一种用于防治青枯病的烟梗有机肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤S21中，所述复配菌种的接种量为堆体质量的0.2%。
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