有机肥及其制备方法和应用 |
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| 申请号 | CN202311783512.5 | 申请日 | 2023-12-22 | 公开(公告)号 | CN117865747A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 湖南农业大学; 湖南沃地生态肥业有限公司; | 发明人 | 韩永亮; 荣湘民; 罗功文; 刘鑫; 杨俊彦; 李晗; 邓星祥; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 有机肥 技术领域，公开了一种有机肥及其制备方法和应用。该有机肥的原料组分含有动物 粪便 、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和 硅 酸 钾 ；以干物质计，相对于10 质量 份的动物粪便，所述谷糠的含量为4‑8质量份，所述食用菌渣的含量为4‑8质量份，所述壳聚糖的含量为1‑4质量份，所述黄连叶的含量为2‑3质量份，所述 硅酸 钾的含量为0.5‑1.5质量份。该有机肥能够有效降低果蔬枯萎病的发病率，防治果蔬病害，提升果蔬品质，而且该有机肥安全健康，不会造成安全隐患。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种有机肥，其特征在于，所述有机肥的原料组分含有动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和硅酸钾；以干物质计，相对于10质量份的所述动物粪便，所述谷糠的含量为 |
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| 说明书全文 | 有机肥及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明涉及有机肥技术领域，具体涉及一种有机肥及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 蔬菜的增产和病害防控是蔬菜种植过程中对蔬菜产量和质量管控的重要影响因素之一，科学、绿色、可持续的蔬菜管控方式对于农民增收、食品安全和环境保护等多个方面具有积极意义。黄瓜是一种常见的家常蔬菜，大棚种植比较普遍，而黄瓜幼苗或者缠藤期往往因为细菌、真菌或者害虫等侵袭而发生病变，如最常见的黄瓜枯萎病，又名死秧病、萎蔫病。黄瓜一旦感染枯萎病，秧苗会黄叶、枯萎甚至死亡，常用的杀菌剂即便可以复壮黄瓜，也会对产量带来一定的影响，并且黄瓜品质也会变差。 [0003] 传统的有机肥治疗枯萎病的效果不佳，需要使用聚砹嘧霉胺、恶毒灵、三氯异氰尿酸和嘧菌酯等化学药物治疗枯萎病，使用不当易对果蔬造成药害，影响治疗效果，而且这些物质对人体具有一定的毒性，食品上残留的部分会造成安全隐患。 发明内容[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的有机肥治疗枯萎病的效果不佳，而采用化学药物治疗枯萎病会造成安全隐患的问题，提供一种有机肥及其制备方法和应用，该有机肥能够有效降低枯萎病的发病率，防治果蔬病害，提升果蔬品质，而且该有机肥安全健康，不会造成安全隐患。 [0005] 为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种有机肥，所述有机肥的原料组分含有动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和硅酸钾；以干物质计，相对于10质量份的所述动物粪便，所述谷糠的含量为4‑8质量份，所述食用菌渣的含量为4‑8质量份，所述壳聚糖的含量为1‑4质量份，所述黄连叶的含量为2‑3质量份，所述硅酸钾的含量为0.5‑1.5质量份。 [0007] 所述谷糠为谷物皮壳和/或谷物皮糠； [0008] 所述食用菌渣为木耳菌渣和/或蘑菇菌渣。 [0009] 优选地，所述有机肥的原料组分还含有EM菌剂，相对于10质量份的所述动物粪便，所述EM菌剂的含量为0.01‑0.06质量份。 [0010] 优选地，以干物质计，所述壳聚糖、所述硅酸钾和所述黄连叶的质量比为0.5‑1.5：0.5‑1.5:1。 [0012] 所述发酵原料包括：动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和硅酸钾；以干物质计，相对于10质量份的所述动物粪便，所述谷糠的含量为4‑8质量份，所述食用菌渣的含量为4‑8质量份，所述壳聚糖的含量为1‑4质量份，所述黄连叶的含量为2‑3质量份，所述硅酸钾的含量为0.5‑1.5质量份。 [0013] 优选地，所述动物粪便选自牛粪、羊粪、马粪和鸡粪中的一种或多种； [0014] 所述谷糠为谷物皮壳和/或谷物皮糠； [0015] 所述食用菌渣选自木耳菌渣和/或蘑菇菌渣； [0016] 所述水的质量占所述发酵原料总质量的50‑70％。 [0017] 优选地，所述发酵原料还包括EM菌剂。 [0018] 进一步优选地，相对于10质量份的所述动物粪便，所述EM菌剂的含量为0.01‑0.06质量份。 [0019] 优选地，以干物质计，所述壳聚糖、所述硅酸钾和所述黄连叶的质量比为0.5‑1.5：0.5‑1.5:1。 [0020] 本发明第三方面提供上述第二方面的制备方法制备得到的有机肥。 [0021] 本发明第四方面提供上述第一方面的有机肥和/或上述第三方面的有机肥作为果蔬抗病肥的应用； [0022] 优选地，所述果蔬为黄瓜。 [0023] 通过上述技术方案，本发明提供的有机肥的原料组分中有黄连叶，具有较好的抗病作用，能够降低果蔬枯萎病的发病率。在动物粪便、谷糠和食用菌渣的基础上，硅酸钾、壳聚糖和黄连叶能够相互作用，该有机肥作用于果蔬时，能够降低果蔬枯萎病的发病率；同时还能够为果蔬生长的不同阶段持续提供肥力，提高果蔬的品质，而且该有机肥安全健康，不会造成安全隐患。 具体实施方式[0024] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。 [0025] 本发明第一方面提供一种有机肥，所述有机肥的原料组分含有动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和硅酸钾；以干物质计，相对于10质量份的所述动物粪便，所述谷糠的含量为4‑8质量份，所述食用菌渣的含量为4‑8质量份，所述壳聚糖的含量为1‑4质量份，所述黄连叶的含量为2‑3质量份，所述硅酸钾的含量为0.5‑1.5质量份。 [0026] 本发明的发明人在研究过程中，意外地发现，以动物粪便、谷糠、食用菌渣作为主要原料，并辅以黄连叶、壳聚糖和硅酸钾，在特定的配比下具有良好的协同作用，能够使得本发明的有机肥提高果蔬抗病能力，降低果蔬枯萎病的发病率；同时能够保证蔬菜生长过程中的营养成分，提升果蔬品质，而且该有机肥安全健康，不会造成安全隐患。 [0027] 根据本发明，优选地，所述动物粪便选自牛粪、羊粪、马粪和鸡粪中的一种或多种；优选为牛粪；所述谷糠为谷物皮壳和/或谷物皮糠；例如稻、稷、麦、豆、麻的皮壳和/或秫、黍、粱的皮糠；所述食用菌渣为木耳菌渣和/或蘑菇菌渣。发明人发现，动物粪便、谷糠和食用菌渣相互配合能够使发酵的有机肥为果蔬生长的不同阶段提供持续的肥力和有益菌，果蔬枯萎病的发病率显著降低，提高果蔬的品质。 [0028] 根据本发明，优选地，所述有机肥的原料组分还含有EM菌剂，EM菌剂包含光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌等十属八十多种有益微生物，具体地，EM菌剂可以选用市售品。发明人发现，EM菌剂的添加能够缩短有机肥原料发酵的时间，同时还能够使得发酵制得的有机肥作用于果蔬后，果蔬具有较好的抗病性能。进一步优选地，相对于10质量份的所述动物粪便，所述EM菌剂的含量为0.01‑0.06质量份，上述含量的EM菌剂发酵的有机肥作用于果蔬，果蔬枯萎病的发病率显著降低。 [0029] 根据本发明，优选地，以干物质计，所述壳聚糖、所述硅酸钾和所述黄连叶的质量比为0.5‑1.5：0.5‑1.5:1，发明人发现，所述壳聚糖、所述硅酸钾和所述黄连叶在上述配比下具有良好的协同作用，本发明的有机肥作用于果蔬，果蔬枯萎病的发病率显著降低，同时使果蔬品质更好，而且该有机肥安全健康，不会造成安全隐患。 [0030] 本发明第二方面提供一种有机肥的制备方法，包括以下步骤：将发酵原料和水混合进行堆肥发酵；所述发酵原料包括：动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和硅酸钾；以干物质计，相对于10质量份的所述动物粪便，所述谷糠的含量为4‑8质量份，所述食用菌渣的含量为4‑8质量份，所述壳聚糖的含量为1‑4质量份，所述黄连叶的含量为2‑3质量份，所述硅酸钾的含量为0.5‑1.5质量份。 [0031] 上述制备方法中，将动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶、硅酸钾和水混合的过程可以将动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和硅酸钾直接与水混合，或者粉碎后与水混合，粉碎后与水混合的方式可以是将各原料分别粉粹后和水混合，或者将各原料混合后粉碎再与水混合，将各原料混合并粉碎的过程并不限定各原料混合和粉碎的顺序。 [0032] 将动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶、硅酸钾和水混合进行堆肥发酵的方式可以为：将动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和水混合后在室温下进行一次发酵，发酵一段时间后加入硅酸钾，混合均匀后进行二次发酵到堆体腐熟。还可以为，将动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶、硅酸钾和水混合后在室温下进行一次发酵和二次发酵。优选为：将动物粪便、谷糠、食用菌渣、壳聚糖、黄连叶和水混合后在室温下进行一次发酵，发酵一段时间后加入硅酸钾，混合均匀后进行二次发酵到堆体腐熟。采用该方法发酵制得的有机肥作用于果蔬，果蔬枯萎病的发病率显著降低。 [0033] 进一步优选地，在堆肥发酵期间，每3‑5天翻堆一次，在第20‑30天时，加入硅酸钾的水溶液，混合均匀后继续发酵，直到堆体腐熟(T＜0.6，T＝最终碳氮比/初始碳氮比)。采用该方法发酵制得的有机肥作用于果蔬，果蔬枯萎病的发病率显著降低。 [0034] 根据本发明，优选地，所述动物粪便选自牛粪、羊粪、马粪和鸡粪中的一种或多种；优选为牛粪；所述谷糠为谷物皮壳和/或谷物皮糠；例如稻、稷、麦、豆、麻的皮壳和/或秫、黍、粱的皮糠；所述食用菌渣选自木耳菌渣和/或蘑菇菌渣；所述水的质量占所述发酵原料总质量的50‑70％，含水量通过向所述发酵原料中添加水进行调节。发明人发现，在该优选的具体实施方式下，能够促进发酵过程中微生物的繁殖，促进发酵原料中有机物的分解，本发明的有机肥作用于果蔬，果蔬枯萎病的发病率显著降低。 [0035] 根据本发明，上述发酵原料还包括EM菌剂；EM菌剂包含光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌等十属八十多种有益微生物，具体地，EM菌剂可以选用市售品。发明人发现，EM菌剂的添加能够缩短有机肥原料发酵的时间，同时还能够使得发酵制得的有机肥作用于果蔬后使果蔬具有较好的抗病性能。进一步优选地，相对于10质量份的所述动物粪便，所述EM菌剂的含量为0.01‑0.06质量份，在上述含量的EM菌剂发酵的有机肥作用于果蔬时，果蔬枯萎病的发病率显著降低。 [0036] 根据本发明，优选地，所述壳聚糖、所述硅酸钾和所述黄连叶的质量比为0.5‑1.5：0.5‑1.5:1，发明人发现，所述壳聚糖、所述硅酸钾和所述黄连叶在上述配比下具有良好的协同作用，提高使用该有机肥果蔬的抗病效果，降低果蔬枯萎病的发病率。施用本发明的有机肥种植的果蔬品质更好，而且该有机肥安全健康，不会造成安全隐患。 [0037] 本发明第三方面提供了上述第二方面的制备方法制备得到的有机肥；发明人研究发现，施用该有机肥的果蔬枯萎病发病率低，果蔬产量高、品质好，而且该有机肥安全健康，不会造成安全隐患。 [0038] 本发明第四方面提供了上述第一方面的有机肥和/或上述第三方面的有机肥作为果蔬抗病肥的应用；发明人发现，所述果蔬为黄瓜时，黄瓜枯萎病的发病率显著降低，而且该有机肥安全健康，不会造成安全隐患。 [0039] 示例性的，本发明有机肥的发酵过程包括：将牛粪、谷糠、食用菌渣、壳聚糖和黄连叶粉粹后和水在发酵槽中混合进行堆肥发酵，发酵过程中每隔3‑5天进行一次翻堆，通过添加水调节发酵原料的含水量为50‑70质量％，发酵20‑30天得到一次发酵物料；在一次发酵物料的降温阶段，加入硅酸钾水溶液后继续进行堆肥发酵7‑15天，直到堆体腐熟(T＜0.6，T＝最终碳氮比/初始碳氮比)。发明人发现，在该优选的具体实施方式下，二次发酵的过程能够促进发酵原料中的协同作用，使本发明的有机肥作用于果蔬时，果蔬枯萎病的发病率显著降低。 [0040] 发明人发现，将上述有机肥作为基肥，并且在初花期补充少量上述有机肥即可满足果蔬生长周期中的全部营养供给。每亩果蔬的施用量为0.5‑1.0吨。所述有机肥施肥的具体方式没有特别的限定，可以是常规的施肥方式。 [0041] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。 [0042] 以下实施例中，黄瓜中可溶性糖的含量测定采用蒽酮比色法测定；黄瓜中Vc含量测定采用2,4‑二硝基苯肼比色法测定。上述物质可以通过商购获得。牛粪购自湖南华绿生物科技有限公司，谷糠购自湖南华绿生物科技有限公司，食用菌渣购自湖南华绿生物科技有限公司，EM菌剂购自洛阳欧科拜克生物技术股份有限公司。 [0043] 以下实施例中，在无特殊说明的情况下，室温为25±5℃。 [0044] 实施例1 [0045] 有机肥的制备过程如下： [0046] (1)将400kg牛粪、200kg谷糠、200kg食用菌渣、50kg壳聚糖和100kg黄连叶混合并粉碎后放入发酵槽中，然后添加600L水和2kg EM菌剂混合均匀后露天室温条件下进行堆肥发酵； [0047] (2)每4天进行一次翻堆，发酵过程中实时监测发酵原料中的含水量，保持发酵原料的含水量为60±5质量％，发酵21天时，将发酵物料与50kg硅酸钾水溶液混合后继续进行堆肥发酵，直到发酵物料腐熟(T＜0.6，T＝最终碳氮比/初始碳氮比)，得到有机肥。 [0048] 实施例2 [0049] 有机肥的制备过程如下： [0050] (1)将400kg牛粪、160kg谷物皮壳、320kg木耳菌渣、120kg壳聚糖和80kg黄连叶混合并粉碎后放入发酵槽中，然后添加500L水和2.4kg EM菌剂混合均匀后露天室温条件下进行堆肥发酵； [0051] (2)每5天进行一次翻堆，发酵过程中实时监测发酵原料中的含水量，保持发酵原料的含水量约为50±5质量％，发酵22天时，将发酵物料与40kg硅酸钾水溶液混合后继续进行堆肥发酵，直到发酵物料腐熟(T＜0.6，T＝最终碳氮比/初始碳氮比)，得到有机肥。 [0052] 实施例3 [0053] 有机肥的制备过程如下： [0054] (1)将400kg牛粪、320kg谷物皮糠、160kg蘑菇菌渣、60kg壳聚糖和120kg黄连叶混合并粉碎后放入发酵槽中，然后添加700L水和2.4kg EM菌剂混合均匀后露天室温条件下进行堆肥发酵； [0055] (2)每6天进行一次翻堆，发酵过程中实时监测发酵原料中的含水量，保持发酵原料的含水量为65±5质量％，发酵20天时，将发酵物料与60kg硅酸钾混合后继续进行堆肥发酵，直到发酵物料腐熟(T＜0.6，T＝最终碳氮比/初始碳氮比)，得到有机肥。 [0056] 实施例4 [0057] 按照实施例1的方法制备有机肥，不同的是，壳聚糖、硅酸钾和黄连叶的质量比为2:2:1，即添加80kg壳聚糖、80kg硅酸钾和40kg黄连叶。 [0058] 实施例5 [0059] 按照实施例1的方法制备有机肥，不同的是，牛粪、谷糠和食用菌渣的质量比为4:4:1，即添加400kg牛粪、400kg谷糠和100kg食用菌渣。 [0060] 对比例1 [0061] 按照实施例1的方法制备有机肥，不同的是，只添加100kg黄连叶。 [0062] 对比例2 [0063] 按照实施例1的方法制备有机肥，不同的是，只添加50kg硅酸钾。 [0064] 对比例3 [0065] 按照实施例1的方法制备有机肥，不同的是，只添加50kg壳聚糖。 [0066] 对比例4 [0067] 按照实施例1的方法制备有机肥，不同的是，未添加黄连叶、硅酸钾和壳聚糖。 [0068] 测试例 [0069] 测试上述实施例1‑5和对比例1‑4制得的有机肥在黄瓜种植过程中的应用效果。 [0070] 黄瓜种植采用田间小区试验，设置10个种植区域，分别如下： [0071] 种植区1：仅施用实施例1的有机肥； [0072] 种植区2：仅施用实施例2的有机肥； [0073] 种植区3：仅施用实施例3的有机肥； [0074] 种植区4：仅施用实施例4的有机肥； [0075] 种植区5：仅施用实施例5的有机肥； [0076] 种植区6：仅施用对比例1的有机肥； [0077] 种植区7：仅施用对比例2的有机肥； [0078] 种植区8：仅施用对比例3的有机肥； [0079] 种植区9：仅施用对比例4的有机肥； [0080] 种植区10：施用对比例2的有机肥，并在黄瓜出现枯萎病时施用恶毒灵； [0081] 种植区1‑10的面积为20m2(5m×4m)，各种植区间设有保护区。每个种植区按照相同的施肥方式重复种植3次，种植区随机排列。每个种植区中黄瓜移栽密度为行距0.7m，株距0.3m，采用单株的方式定植。 [0082] 种植区10：恶毒灵在黄瓜出现黄叶或枯萎病时进行喷洒。 [0083] 具体施用量如表1所示； [0084] 表1 [0085]种植区域 基肥(kg) 初花期(kg) 结果期(kg) 种植区1 12.5 3 ‑ 种植区2 12.5 3 ‑ 种植区3 12.5 3 ‑ 种植区4 12.5 3 ‑ 种植区5 12.5 3 ‑ 种植区6 12.5 3 ‑ 种植区7 12.5 3 ‑ 种植区8 12.5 3 ‑ 种植区9 12.5 3 ‑ 种植区10 12.5 3 恶毒灵0.1 [0086] 取样和测试方法 [0087] 每次黄瓜收获后计产，各次收获的产量相加即为总产量。在黄瓜第2次收获时取样测定可溶性糖含量及Vc含量。 [0088] 枯萎病病情指数评判标准：黄瓜枯萎病调查分级标准为0级(整株植物健康)；1级(<10％的叶子枯萎)；2级(11‑20％的叶子枯萎)；3级(21‑50％的叶子枯萎)；4级(50‑100％的叶子枯萎)和5级(全株死亡)。病情指数＝[(∑(病级株数×代表级数))/(总株数×最高代表级值)]×100。 [0089] 可溶性糖：采用蒽酮比色法测定。 [0090] Vc：采用2,4‑二硝基苯肼比色法测定，详细方法参照鲍士旦参数撰写的土壤农化分析(第三版)。 [0091] 施用效果如表2所示； [0092] 表2 [0093] [0094] 通过表2的结果可以看出，在相同的种植条件下，施加等量的有机肥，采用本发明有机肥的实施例1‑5相比对比例1‑4在降低黄瓜枯萎病发病率具有明显更好的效果，同时提升黄瓜中可溶性糖和Vc含量，而且该有机肥种植的黄瓜安全健康，不会造成安全隐患。 [0095] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。 |
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