本發(fā)明屬于生物菌肥的堆肥方式及堆肥過程中惡臭處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種南方棗樹專用生物菌肥的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
中國地域遼闊，人口眾多，有機(jī)肥料資源十分豐富，種類多，數(shù)量大，是中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要肥源，但它也是農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物。根據(jù)全國各地區(qū)調(diào)查，使用的有機(jī)肥料就有100多種。主要有以下5大類型：(1)農(nóng)業(yè)廢棄物：比如秸稈、豆粕、棉粕等。(2)畜禽糞便：比如雞糞、牛羊馬糞、兔糞；(3)工業(yè)廢棄物：比如酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣等；(4)生活垃圾：比如餐廚垃圾等；(5)城市污泥：比如河道淤泥、下水道淤泥等。
有機(jī)物堆肥就是將有機(jī)質(zhì)采用特殊工藝和科學(xué)配比，經(jīng)粉碎、酶化、配料、混料等工序后制成生物復(fù)合肥。但目前有機(jī)質(zhì)堆肥技術(shù)水平低，作業(yè)占地面積大、腐熟周期長、易產(chǎn)生惡臭等。
油桐全株有毒，種子毒性大，皮、莖、葉次之，桐餅毒性比桐油毒性大。油桐餅(粕)中含有皂苷、二萜類、佛波醇等毒素。Makkar研究表明：油桐餅(粕)中含有25％～30％的佛波醇酯。研究還發(fā)現(xiàn)，機(jī)榨和新鮮脫油桐餅含皂苷和醇溶性成分兩種毒素，這些毒性皂苷能引起動物胃腸炎，因此被看作不宜使用的廢料。早期對油桐餅脫毒主要采用水、乙醇、丙酮等溶劑浸提處理，利用高壓蒸汽、水煮及烘箱干燥的熱處理以及兩種處理方法相結(jié)合的方式，脫毒后將其作為飼料，但依然存在飼喂效果差的缺點。
南方棗樹為湖南省祁東縣特色農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，目前使用肥料主要有兩大類型：化學(xué)肥料與農(nóng)家有機(jī)肥，化學(xué)肥料肥效顯著，然而卻無法幫助水果獲得較為完美的風(fēng)味物質(zhì)；農(nóng)家有機(jī)肥能夠提升果實的口感與甜度，卻失之肥效甚微。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以改良土壤，無異味與臭味、疏松且?guī)в悬c似泥土的芳香，植物能完全較快吸收，能增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量、肥效好、大大提高南方棗樹甜度和口感的南方棗樹專用生物菌肥的制備方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述方法制備得到的生物菌肥的應(yīng)用，以改善南方棗園土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)肥料的活化利用，從而提高棗的產(chǎn)量與品質(zhì)。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案在于提供了一種南方棗樹專用生物菌肥的制備方法，所使用的原料為天然羊糞、桐枯餅、棗樹根際益生菌、腐植酸以及尿素；使用的菌劑的活性成分為枯草芽孢桿菌、放線菌與分解菌；枯草芽孢桿菌、放線菌與分解菌的集落數(shù)目比為10:5:1；菌劑中的有效活菌數(shù)為1.5～2.0×108cfu/mL。
分解菌主要有兩大類群，好氧性如纖維單胞菌屬(Cellulomonas)、纖維弧菌屬(Cellvibrio)、噬胞菌屬(Cytophaga)等，厭氧性如芽孢梭菌屬(Clostridium)細(xì)菌等。
本發(fā)明包括以下優(yōu)選方案：
優(yōu)選的方案中，所使用的原料的碳氮比為20～30:1。
優(yōu)選的方案中，將菌劑稀釋后培養(yǎng)得到復(fù)混菌液，噴灑在原料上，每次發(fā)酵時相對處理的每噸原料中加入0.5～1.0kg復(fù)混菌液。
優(yōu)選的方案中，本發(fā)明包括三次發(fā)酵步驟，第一次發(fā)酵在溫度50～70℃，濕度50％～60％的條件下進(jìn)行，第二次發(fā)酵在溫度45～55℃，濕度45％～55％的條件下進(jìn)行，第三次發(fā)酵在溫度45～55℃，濕度45％～55％的條件下進(jìn)行。
優(yōu)選的方案中，第一次發(fā)酵過程中，每間隔10～12h通風(fēng)及攪拌一次，每次持續(xù)25～30min；第二次發(fā)酵過程中，每間隔14～16h通風(fēng)和攪拌一次，每次持續(xù)15～20min；第三次發(fā)酵過程中，每間隔16～18h通風(fēng)和攪拌一次，每次持續(xù)15～20min。
優(yōu)選的方案中，所述制備方法包括以下步驟：首先向粉碎的油桐枯餅中加入復(fù)混菌液，發(fā)酵5～7d，得到腐熟的桐枯餅；再將腐熟的桐枯餅與天然羊糞混合，進(jìn)一步加入復(fù)混菌液，發(fā)酵10～15d，得到發(fā)酵的有機(jī)物料；再進(jìn)一步將發(fā)酵的有機(jī)物料、棗樹根際益生菌、腐植酸、尿素混合，加入復(fù)混菌液，發(fā)酵5～7d，得到目標(biāo)生物菌肥。
優(yōu)選的方案中，腐熟的桐枯餅的制備包括以下步驟：(1)將油桐枯餅原料分選、破碎、篩分成堆肥原料；
(2)將菌劑加水稀釋50～100倍，常溫下培養(yǎng)8～12h，得復(fù)混菌液；
(3)將復(fù)混菌液噴灑在攪拌的油桐枯餅上，控制濕度為45％～60％；原料pH值為6.0～9.0；
(4)通風(fēng)并升溫至50～70℃發(fā)酵，發(fā)酵時的濕度為50％～60％，發(fā)酵時，每間隔10～12h通風(fēng)及攪拌一次，每次持續(xù)25～30min，通風(fēng)速率為10～1000L/min；
(5)發(fā)酵5～7d后翻堆，翻堆時邊攪拌邊向其中進(jìn)一步噴灑復(fù)混菌液，保持濕度為55％～60％，得到腐熟的桐枯餅。
優(yōu)選的方案中，進(jìn)一步將腐熟的桐枯餅與天然羊糞按照質(zhì)量比1:1混合，通風(fēng)并升溫至45～55℃，加入復(fù)混菌液，發(fā)酵時的濕度為45％～55％；每間隔14～16h通風(fēng)和攪拌一次，每次持續(xù)15～20min，其中，通風(fēng)速率為10～1000L/min；5～7d后移到大棚或露天下降解5～8d，得到發(fā)酵的有機(jī)物料。
優(yōu)選的方案中，將發(fā)酵的有機(jī)物料、棗樹根際益生菌、腐植酸、尿素按照質(zhì)量比1000:0.8～1.2:40～50:90～110混合，加入復(fù)混菌液，通風(fēng)并升溫至45～55℃，發(fā)酵時的濕度為45％～55％；每間隔16～18h通風(fēng)和攪拌一次，每次持續(xù)15～20min，其中，通風(fēng)速率為10～1000L/min，發(fā)酵5～7d，得到目標(biāo)生物菌肥；攤開，干燥，破碎。
優(yōu)選的方案中，原料pH值通過加入干石灰粉進(jìn)行調(diào)節(jié)。
優(yōu)選的方案中，所述干燥過程中，干燥至水分含量為30％～35％。
本發(fā)明進(jìn)一步包括上述制備方法制備得到的南方棗樹專用生物菌肥。
現(xiàn)有技術(shù)的堆肥過程中發(fā)酵速度慢，會放出大量的氨氣與臭味，影響發(fā)酵與堆制。
優(yōu)選的方案中，原料上均勻撒入噴灑菌液后堆垛，堆垛高0.5～1.0m，每個堆垛堆肥原料最好3t以上，以利于升溫保溫。
優(yōu)選的方案中，發(fā)酵過程管理，堆垛后，每天觀察溫度變化，一般24～48h溫度即可升至50℃以上，之后最高可以升至70℃左右，升溫至50℃以上7d左右進(jìn)行第1次翻倒，之后5～7d翻倒1次，發(fā)酵過程中翻倒3～5次。
本發(fā)明進(jìn)一步包括上述制備方法所制備得到的南方棗樹專用生物菌肥的應(yīng)用，將所述生物菌肥應(yīng)用于南方棗樹種植中，種植地區(qū)包括紅壤地區(qū)與黃壤地區(qū)。
所述棗樹根際益生菌是從棗樹根際土壤提取的，經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后得到。
本發(fā)明的棗樹根際益生菌可使用康源綠洲生物科技(北京)有限公司生產(chǎn)的堆肥發(fā)酵EM菌種(如金菌原液種植專用)，有效活菌數(shù)1.5～2.0×1010cfu/mL。
本發(fā)明的有益效果
利用高效微生物菌劑，采用封閉式堆肥操作方法，增強(qiáng)微生物的功能，加速有機(jī)物質(zhì)的分解，促進(jìn)堆肥物料的腐熟，提高堆肥效率，有效防止病原菌的傳播和異味散發(fā)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明方法所得的完全腐熟的堆肥成品，原料體積壓縮變化較大，縮至原料的1/5～1/3。
本發(fā)明在制備過程中無異味與臭味，得到的肥料疏松且?guī)в悬c似泥土的芳香，將其應(yīng)用于南方棗園中時，棗樹樹體能完全較快吸收。
在制備過程中，堆肥發(fā)酵的高溫期基本上可以殺滅害蟲與病菌，甚至雜草種子，通過高溫堆制后再施用于農(nóng)田及園藝生產(chǎn)，可以實現(xiàn)真正的無污染有機(jī)耕作。
本發(fā)明可以改良土壤，活化土壤實現(xiàn)永續(xù)耕作，為免化肥有機(jī)耕作創(chuàng)造肥料基礎(chǔ)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的零排放無污染。
本發(fā)明通過使用天然羊糞與桐枯餅作為原料，使用枯草芽孢桿菌、放線菌與分解菌作為菌劑，將其作為肥料種植南方棗樹時，兩者之間配合獲得了良好的協(xié)同增效作用，不僅獲得了良好的肥效，且大大提高了棗樹的甜度、改善了棗樹的口感。使用本發(fā)明的方法，土壤中有機(jī)質(zhì)的含量相比農(nóng)家肥的含量增加，種植后的棗樹中可溶性固形物的含量也大大增加。
本發(fā)明可以顯著改善棗園棗果的果實品質(zhì)，提供了一種高效的南方棗樹專用生物菌肥。
本發(fā)明采用封閉式堆肥方法，增強(qiáng)微生物的功能，加速有機(jī)物質(zhì)(油桐枯餅與天然羊糞)的分解，促進(jìn)堆肥物料的腐熟，提高堆肥效率，有效防止病原菌的傳播與異味散發(fā)，實現(xiàn)無污染有機(jī)耕作，堆制過程中菌類分泌的大量酶與活性物質(zhì)能夠成為南方棗樹最佳的代謝促進(jìn)劑，可以改良土壤，活化土壤實現(xiàn)永續(xù)經(jīng)營，為免化肥有機(jī)綠色農(nóng)業(yè)創(chuàng)造肥料基礎(chǔ)。
本發(fā)明取材容易，生產(chǎn)設(shè)備簡單，制備時間短，成本較??；利用本發(fā)明制備的南方棗樹專用生物菌肥可以有效改良南方棗園土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)肥料的活化利用，從而提高棗樹產(chǎn)量與棗果品質(zhì)，是紅壤地區(qū)棗高效生態(tài)栽培的首選肥料，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施方式
實施例1
南方棗樹專用生物菌肥對棗果產(chǎn)量的影響
實驗安排在湖南省衡陽市雁峰區(qū)中南林業(yè)科技大學(xué)試驗基地，樹齡為7年。選取生長一致的中秋酥脆棗品種，實施例1制得的棗樹專用生物菌肥(實驗組)，以不施肥(對照組1)與施用農(nóng)家肥(對照組2)。于2014年9月底施用，在兩樹中間開一個30cm×30cm×30cm的坑，每坑施肥5～7kg/株。于2015年9月15日測定棗果的產(chǎn)量與品質(zhì)(見表1～2)。
表1南方棗樹專用生物菌肥對棗果產(chǎn)量的影響
注：表中不同小寫字母表示0.05水平差異顯著。此處a、b為統(tǒng)計學(xué)的常規(guī)表述。
a.差別無顯著意義b.差別有顯著意義
由表1可以看出：實驗組處理棗樹的單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量與畝產(chǎn)量等產(chǎn)量性狀指標(biāo)均高于對照組，差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。畝產(chǎn)量分別是對照組1(CK)、對照組2(農(nóng)家肥)的124.67％、111.82％，顯著優(yōu)于不施肥與施用農(nóng)家肥。結(jié)果表明：棗樹專用生物菌肥對棗果產(chǎn)量具有明顯的促進(jìn)作用。
實施例2南方棗樹專用生物菌肥對棗果品質(zhì)的影響
表2南方棗樹專用生物菌肥對棗果品質(zhì)的影響
注：表中不同小寫字母表示0.05水平差異顯著。
由表2可以看出：實驗組處理棗樹的總糖、可溶性固形物等品質(zhì)性狀指標(biāo)均高于對照組，差異均達(dá)到顯著水平，可滴定酸等影響棗果品質(zhì)的指標(biāo)低于對照組，差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)?？扇苄怨绦挝锓謩e是對照組1(CK)、對照組2(農(nóng)家肥)的126.48％、114.94％，顯著優(yōu)于不施肥與施用農(nóng)家肥。結(jié)果表明：棗樹專用生物菌肥對棗果品質(zhì)也具有明顯的促進(jìn)作用。
綜上所述，該專利研發(fā)的生物菌肥可以顯著改善棗園的產(chǎn)量，使棗果增產(chǎn)11.82％～24.67％，顯著優(yōu)于不施肥與施用農(nóng)家肥；可以顯著改善棗園棗果的果實品質(zhì)，可溶性固形物提升14.94％～26.48％，顯著優(yōu)于不施肥與施用農(nóng)家肥，是一種高效的南方棗樹專用生物菌肥。