一种利用黑水虻幼虫制备的烟草专用生物有机肥及其制备方法与流程

1.本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种利用黑水虻幼虫制备的烟草专用生物有机肥及其制备方法。


背景技术：

2.长期以来,由于烟田长期单纯施用化肥,缺少有机肥的配合施用,容易造成烟田土壤板结、有机质含量下降、营养元素含量比例失调,从而导致烟叶香气不足、烟碱含量偏高，影响高档卷烟生产。饼肥是油料作物籽实榨油后剩下的残渣，是一种优质的迟效性有机肥料，近年来，饼肥在烟叶生产上得到了广泛应用。一方面，大量研究表明，施用饼肥能改善烟叶品质，增加烟叶香气，改善和协调烟叶化学成分，而相关研究也表明，饼肥肥效滞后，不利于烟叶适时成熟，易造成上部叶烟碱含量偏高。而造成饼肥肥效滞后的主要原因是传统饼肥在生产过程中发酵不完全造成的。现有的有机肥生产技术均利用微生物菌种或天然微生物种群对各种饼肥或畜禽粪便进行好氧发酵，堆肥时间较长，一般需要2
‑
6个月，而采用发酵罐高温发酵方式则能耗较高，两种方式的肥效损失也较大。而传统的生防菌应用主要以单独使用生防菌发酵液为主，田间应用受到如天气、温度、湿度等条件制约，效果也受到一定影响。同时现有的菌肥混合一般是将菌、肥是分开制得后再进行简单的机械混合，混合后菌的活性低，影响肥效。


技术实现要素：

3.针对现有的烟草生物有机肥发酵时间长、发酵不完全、菌活性低、生防菌单独使用效果不稳定的技术问题，本发明的目的是提供一种利用黑水虻幼虫制备的烟草专用生物有机肥及其制备方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.首先，本发明提供一种利用黑水虻幼虫生制备烟草专用生物有机肥的方法，包括以下步骤：
6.(1)将烟草功能微生物高密度发酵培养，使功能微生物总数≥109cfu/ml，得到功能微生物发酵液；
7.(2)调节菜籽饼含水量，得到菜籽饼培养基，将所述功能微生物发酵液按质量比1:90
‑
110接入到所述菜籽饼培养基，然后铺成发酵床，预发酵24
‑
48h；
8.(3)按50000
‑
80000头/m2的虫口密度将7日龄黑水虻幼虫接入到预发酵好的菜籽饼发酵床，黑水虻幼虫连续取食5
‑
7d后，将黑水虻幼虫筛出即得到所述烟草专用生物有机肥。
9.进一步地，步骤(1)所述烟草功能微生物为芽孢杆菌、解磷菌或解钾菌。
10.进一步地，所述芽孢杆菌为广谱生防菌x23。
11.所述芽孢杆菌x23保藏号为cgmcc no:4534。
12.进一步地，步骤(1)所述高密度发酵培养为固体发酵或用发酵罐进行。
13.进一步地，步骤(2)所述菜籽饼含水量调节至70
‑
80％。
14.进一步地，步骤(2)所述功能微生物发酵液用喷雾法接入菜籽饼培养基。
15.进一步地，步骤(2)所述预发酵温度为30
±
1℃。
16.进一步地，步骤(3)接入黑水虻幼虫后，环境温度保持在25
‑
36℃，湿度 65
‑
75％。
17.其次，本发明还提供一种利用上述的方法制备的烟草专用生物有机肥。
18.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
19.本发明生产的生物有机肥中菌与肥是同时同地生产的，具有相对稳定的互作关系，有利于功能微生物在有机肥中长期存活，保证功能微生物的效果稳定。黑水虻幼虫在取食过程中为发酵系统持续不断地提供氧气，其生活环境中的温度也非常适合功能微生物发酵，为功能微生物的固体发酵提供良好的发酵条件。利用黑水虻幼虫生产有机肥一方面时间较短，经黑水虻强大的肠道微生物高效分解作用，处理7
‑
10天便可将菜籽饼转化为有机肥，同时不需耗能，且环保，无废气废液产生。筛出的黑水虻幼虫还可用于生产昆虫蛋白饲料，进一步增加经济效益。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.以下实施例中所使用的材料均可自常规途径购买得到。
22.实施例1
23.一种利用黑水虻幼虫生制备烟草专用生物有机肥的方法，包括以下步骤：
24.(1)将芽孢杆菌用发酵罐或固体发酵进行高密度发酵培养，使功能微生物总数≥109cfu/ml，得到功能微生物发酵液；
25.(2)调节菜籽饼含水量至75％，得到菜籽饼培养基，将所述功能微生物发酵液按质量比1:100用喷雾法接入到所述菜籽饼培养基，然后铺成发酵床，30
ꢀ±
1℃下预发酵24h；
26.(3)将黑水虻幼虫接入到预发酵好的菜籽饼发酵床，按50000头/m2的虫口密度接入7日龄黑水虻幼虫，环境温度保持在30℃，湿度70％，黑水虻幼虫连续取食5
‑
7d后，将黑水虻幼虫筛出，所得虫沙及残渣即为所述烟草专用生物有机肥。
27.以广谱生防菌x23为例，最后得到的生物有机肥中x23含量为0.6x10
9 cfu/g
‑
0.8x109cfu/g，总养分>9.5％，有机质含量43％，ph值7.9。
28.实施例2
29.一种利用黑水虻幼虫生制备烟草专用生物有机肥的方法，包括以下步骤：
30.(1)将解磷菌用发酵罐或固体发酵进行高密度发酵培养，使功能微生物总数≥109cfu/ml，得到功能微生物发酵液；
31.(2)调节菜籽饼含水量至70％，得到菜籽饼培养基，将所述功能微生物发酵液按质量比1:90用喷雾法接入到所述菜籽饼培养基，然后铺成发酵床，30
±ꢀ
1℃下预发酵48h；
32.(3)将黑水虻幼虫接入到预发酵好的菜籽饼发酵床，按70000头/m2的虫口密度接
入7日龄黑水虻幼虫，环境温度保持在25℃，湿度65％，黑水虻幼虫连续取食5
‑
7d后，将黑水虻幼虫筛出，所得虫沙及残渣即为所述烟草专用生物有机肥。
33.以解磷菌bsfp089菌株为例，加入bsfp089发酵液后，黑水虻幼虫发育提前了1
‑
2d，可能与外源加入的bsfp089能促进饲料的发酵和分解有关。最后得到的生物有机肥中bsfp089含量为0.6x109cfu/ml，总养分为10.1％，有机质含量45％，ph值8.0。
34.实施例3
35.一种利用黑水虻幼虫生制备烟草专用生物有机肥的方法，包括以下步骤：
36.(1)将解钾菌用发酵罐或固体发酵进行高密度发酵培养，使功能微生物总数≥109cfu/ml，得到功能微生物发酵液；
37.(2)调节菜籽饼含水量至80％，得到菜籽饼培养基，将所述功能微生物发酵液按质量比1:110用喷雾法接入到所述菜籽饼培养基，然后铺成发酵床，30
ꢀ±
1℃下预发酵48h；
38.(3)将黑水虻幼虫接入到预发酵好的菜籽饼发酵床，按80000头/m2的虫口密度接入7日龄黑水虻幼虫，环境温度保持在36℃，湿度75％，黑水虻幼虫连续取食5
‑
7d后，将黑水虻幼虫筛出，所得虫沙及残渣即为所述烟草专用生物有机肥。
39.实验例1预发酵时间对生物有机肥的影响
40.以实施例1为基础设置五个处理，处理1：预发酵0h；处理2：预发酵24 h；处理3：预发酵48h；处理4：预发酵72h；处理5：空白对照，不接功能微生物。后续试验步骤与实施例1相同，用黑水虻幼虫处理7d后收集虫沙(虫粪)，测定总n.p.k含量，有机质含量、ph值、功能微生物x23含量。每处理取幼虫 100头称重，测定幼虫的蛋白质、脂肪含量。
41.表1预发酵时间对生物有机肥的影响
[0042][0043]
由表1结果可知，预发酵对生物有机肥的总养分无明显影响，氮含量有所降低，但差异不显著。ph值有所上升，但均呈弱碱性。功能微生物含量随预发酵时间延长先增加，再减少，发酵48h含量最高，未进行预发酵和预发酵72h 的生物有机肥中功能微生物含量较低。黑水虻幼虫蛋白质和脂肪含量均随预发酵时间延长而增加。不接功能微生物的空白对照中黑水虻幼虫的蛋白质和脂肪含量均较低。
[0044]
实验例2生物有机肥实际应用效果实验
[0045]
以实施例1制备的含芽孢杆菌x23的烟草专用生物有机肥为基础设置五个处理，处理1：普通菜枯饼肥；处理2：黑水虻生产的有机肥；处理3：生防菌 x23预发酵24h 黑水虻生产的生物有机肥；处理4：生防菌x23预发酵48h 黑水虻生产的生物有机肥；处理5：普通菜
枯饼肥 生防菌x23发酵液。每个处理设50株盆栽烟苗，每盆烟草各施相应的有机肥50g，与土壤混匀后栽种大小均一的健康烟苗，置于28℃温室，适时浇水，处理5烟苗喷施生防菌x23发酵液。观察、记录烟草生长情况，待烟株长至10叶期后，每个处理取30株接种青枯病菌，每株烟用灌根法接种青枯病菌悬浮液50ml，病菌悬浮液浓度为5x 103cfu/ml，接种30d后调查发病率，每个处理剩下的20株作为对照，测量株高。
[0046]
表2生物有机肥实际应用效果
[0047]
处理青枯病发病率(％)株高(cm)处理一53.365
±
7.2处理二46.763
±
5.3处理三13.363
±
6.1处理四10.863
±
5.6处理五28.664
±
6.3
[0048]
由表2结果显示，五个处理之间株高差异不明显，但对青枯病的抗性差异明显，经x23预发酵24或48h 黑水虻生产的生物有机肥对青枯病具有明显的抑制效果，施用普通菜枯饼肥和仅用黑水虻生产的有机肥的烟株青枯病发病率高，施用普通菜枯饼肥 喷施x23发酵液有一定的抑制青枯病的效果，但相比于处理三和处理四仍较差。