一种芦荟废料有机肥及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于农业有机肥技术领域，具体涉及一种芦荟废料有机肥及其制备方法和应用。


背景技术：

2.芦荟，为百合科多年生常绿草本植物，叶簇生、大而肥厚，呈座状或生于茎顶，叶常披针形或叶短宽，边缘有尖齿状刺。芦荟的肉质叶肉含有多种生物活性成分，如乙酰化多糖、糖蛋白、有机酸、蒽醌类、苯并γ
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吡喃酮、无机盐等。芦荟具有强大的生命力和惊人的损伤修复能力，其神奇功效源于其含有多种功效成份，芦荟的化学成份有160多种，其中营养素(多糖和氨基酸等)70多种，有机酸20多种，矿物质20多种，烷烃类30多种，生物酶10多种。在我国“医食同源”的传统饮食文化的影响下，芦荟消费品市场前景非常广阔，并且近年来在化妆品、饮料、食品以及保健品等领域显示出强劲的发展势头。对于芦荟的开发利用，一般以芦荟叶肉主要原料，在生产过程中，要除去芦荟叶的头尾、两侧以及表皮，而仅利用芦荟鲜叶内部的凝胶肉质部分。随着芦荟消费品的生产量和使用量大幅增加，将出现大量芦荟生产废料，这些废料占芦荟鲜叶重量的30
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40％，若处理不当则会造成环境的污染和资源的浪费。
3.肥料是重要的农业生产资料，其中无机肥，即常规化肥，其需要将高纯度的无机盐加入土壤，由于无机盐的浓度较大，很容易造成土壤酸碱平衡被破坏，危害环境。有机肥有着悠久的使用历史，但因其存在养分含量低，不易分解等缺点，无法及时满足农作物高产的要求。


技术实现要素：

4.芦荟对人体有益健康的营养功效成分主要集中在其叶肉凝胶部位，而绿色叶皮部分由于利用价值和效率相对较低，在生产过程多作为废料丢弃。针对现有技术的不足，本发明提供了一种芦荟废料有机肥及其制备方法和应用。本发明含腐殖质的芦荟废料有机肥溶解速度快，能为作物提供长效的氮磷钾元素，养分比例均衡且利用效率高，可以适量减少肥料施用量。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种芦荟废料有机肥，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：芦荟废料20
‑
65份，畜禽粪便20
‑
60份。
7.根据本发明实施例，所述芦荟废料是指，在芦荟消费品生产行业中，在取得芦荟果冻状凝胶叶肉后，剩余的芦荟不可利用部分，包括芦荟叶的绿色叶皮、头尾以及两侧。芦荟植物常年给人以易于存活、生长，不需施肥的印象，实际上为了使芦荟植株生长更多的叶肉凝胶，以满足当今芦荟消费品的市场需求，芦荟种植产业同样需要适合其生长的肥料以追求芦荟植物的更佳生长品质。
8.本技术发明人惊讶地，采用源自于芦荟植物本身的加工消耗部分制备成有机肥施
用于作物，尤其是施用于芦荟，能为芦荟提供比例合适的氮磷钾元素，从而良好地增加芦荟叶产量和提高叶肉品质。
9.根据本发明实施例，所述畜禽粪便可以包括鸡粪、鸭粪、鹅粪、猪粪、牛粪、羊粪、蚯蚓粪等等。
10.优选地，所述芦荟废料有机肥，按重量份计，由包括以下组分的原料制备而成：芦荟废料25
‑
60份，畜禽粪便25
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45份。
11.优选地，所述芦荟废料有机肥的原料组分，还包括秸秆10
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30份。更优选地，所述芦荟废料有机肥的原料组分，还包括秸秆20
‑
30份。
12.优选地，所述芦荟废料有机肥的原料组分，还包括草木灰1
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15份。
13.任选地，所述芦荟废料有机肥还包括，无机肥和/或微生物菌剂。
14.无机化肥由于易溶于水，发生肥效快，又称为“速效性肥料”。通过在有机肥中加入适量的无机肥，能提高复合肥的综合利用率，并更大限度控制养分释放周期。无机肥可以包括氮肥、磷肥、钾肥等单质肥料和复合肥料，以及微量元素肥料。其中，氮肥包括尿素、氨水、碳酸氢铵、硫酸铵和氯化铵等；磷肥包括过磷酸钙、钙镁磷肥和磷矿粉等；钾肥有氯化钾和磷酸钾等；复合肥料有磷酸铵、硝酸磷、硝酸钾和磷酸二氢钾等；微量元素肥料包括铁肥、硼肥、锰肥、铜肥、锌肥、钼肥等。依据其他种植作物的生长需求，适当地加入无机化肥，以实现芦荟废料有机肥的多元化利用。
15.通过在有机肥中加入适量的微生物菌剂，有助于分解土壤中的营养物质成为种植作物可以吸收的养分，分泌一些对植物生长有用的物质，同时抑制和杀死病原微生物和腐败菌。微生物菌剂可以包括枯草芽孢杆菌、大头芽孢杆菌、铜绿芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、侧芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、光合细菌、凝结水芽孢杆菌、放线菌等等。
16.根据本发明的芦荟废料有机肥通过将原料组分混合后，经堆沤发酵而成。本发明还提供了一种芦荟废料有机肥的制备方法，包括以下步骤：
17.将芦荟废料和畜禽粪便粉碎，混合，得到混合物；
18.将混合物进行沤制、发酵，得到腐熟的芦荟废料有机肥。
19.根据本发明实施例，将混合物沤制、发酵4
‑
7天。在一些实施例中，当混合物的量较大，可以在沤制第2
‑
3天时翻覆混合物。
20.任选地，可以在腐熟的芦荟废料有机肥中再加入无机肥和/或微生物菌剂。
21.任选地，可以在芦荟废料有机肥中加入腐殖酸盐、酸碱度缓冲系统、助溶剂中的至少一种。
22.优选地，可以在芦荟废料有机肥中加入腐殖酸盐；更优选地，在芦荟废料有机肥中加入矿源腐殖酸盐，包括矿源腐植酸钾、矿源腐植酸钠、矿源黄腐酸钾或矿源黄腐酸钠中的一种或多种混合物。
23.优选地，可以在芦荟废料有机肥中加入酸碱度缓冲系统，所述酸碱度缓冲系统包括磷酸氢二盐和磷酸二氢盐缓冲系统、硼砂和碳酸盐缓冲系统中的至少一种。更优选地，所述磷酸氢二盐包括磷酸氢二铵、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠中的至少一种，所述磷酸二氢盐包括磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠中的至少一种，所述碳酸盐包括碳酸钾和碳酸钠中至少一种。
24.优选地，可以在芦荟废料有机肥中加入助溶剂，所述助溶剂包括黄原胶、甲基纤维
素、羟乙基纤维素、羟甲基乙基纤维素、聚丙烯酸钠、海藻酸钠中的至少一种。
25.本发明的芦荟废料有机肥中，在不额外添加无机化肥的情况下，为芦荟提供均衡且充足的氮磷钾元素，满足芦荟生长的需求，因此增加芦荟叶产量和提高叶肉品质。
26.本发明还提供了上述芦荟废料有机肥用于向芦荟施肥的应用。
27.根据本发明实施例，所述述芦荟废料有机肥经稀释后施用于作物。具体地，所述芦荟废料有机肥用于喷施芦荟。
28.芦荟表皮中含有芦荟素、蒽醌类衍生物以及有机质和无机盐矿物质、维生素。本发明经实验研究发现，在有机肥沤制过程中，添加合理适量的芦荟表皮废料，不仅能很好地促进有机肥中有益菌细菌、放线菌、真菌的快速增长，维持菌种平衡，同时可以很好的抑制炭疽杆菌、芦荟壳二孢菌等芦荟致病菌，从而很好地预防芦荟生长过程中常见的炭疽病、褐斑病、叶枯病。
29.在具体实施例中，将腐熟的芦荟废料有机肥用水稀释100
‑
150倍。具体地，根据芦荟或其他种植作物的生长发育期而决定喷施次数和用量。一般而言，每月喷施2
‑
3次。为减少肥料溶液在喷施过程中的损失，利于叶片进行吸收，应选择阴天或晴天的下午到傍晚时喷施，可延长肥料溶液在蔬菜叶片上的滞留时间，有利于提高喷施效果。
30.本发明的有益效果：
31.本发明的芦荟废料有机肥以芦荟消费品的生产废料为原料，将其回收利用，与其他原料组分制备成有机肥料施用于芦荟，不仅能为芦荟植物提供比例均衡的氮磷钾元素，促进芦荟植物的生长，增加产量，同时实现废料的高效利用，芦荟加工过程中产生的废料就近在芦荟种植园地进行沤制发酵，因而有效地控制了芦荟本身以及肥料的生产成本，具有广阔的应用前景。
32.本发明的芦荟废料有机肥溶解速度快，因其满足芦荟植物生长发育所需的合适氮磷钾养分比例，通过喷施于芦荟植物，提供长效和利用效率高的养分支持，可适量减少肥料施用量。此外，还发现通过喷施本发明由芦荟废料制备的有机肥溶液，对芦荟植物具有抗菌保护作用，能够抑制和杀死病原微生物或有害细菌。
具体实施方式
33.下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，不用来限制本发明的范围。
34.实施例1
35.一种芦荟废料有机肥，按重量份计，由以下组分制备而成：
36.芦荟废料20kg，鸡粪60kg，秸秆20kg。
37.本实施例芦荟废料有机肥的制备方法，包括以下步骤：
38.将芦荟加工过程中产生的叶皮、头尾以及两侧等芦荟废料与鸡粪经混合后粉碎，得到混合物；
39.将混合物进行沤制、发酵6天，得到腐熟的芦荟废料有机肥。
40.实施例2
41.一种芦荟废料有机肥，按重量份计，由以下组分制备而成：
42.芦荟废料25kg，鸡粪45kg，秸秆30kg。
43.本实施例芦荟废料有机肥的制备方法，包括以下步骤：
44.将芦荟加工过程中产生的叶皮、头尾以及两侧等芦荟废料与鸡粪经混合后粉碎，得到混合物；
45.将混合物进行沤制、发酵4天，得到腐熟的芦荟废料有机肥。
46.实施例3
47.一种芦荟废料有机肥，按重量份计，由以下组分制备而成：
48.芦荟废料22kg，鸡粪50kg，秸秆28kg。
49.本实施例芦荟废料有机肥的制备方法，包括以下步骤：
50.将芦荟加工过程中产生的叶皮、头尾以及两侧等芦荟废料与鸡粪经混合后粉碎，得到混合物；
51.将混合物进行沤制、发酵5天，得到腐熟的芦荟废料有机肥。
52.对比例1
53.一种市售有机无机复混肥料1。
54.对比例2
55.一种市售有机无机复混肥料2。
56.测试例
57.通过田间试验，测试实施例1
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3所得芦荟废料有机肥与对比例1
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2市售复混肥料对芦荟生长发育和产量的影响。实施例1
‑
3所得芦荟废料有机肥用密封塑料袋储存备用。
58.测试芦荟为库拉索芦荟1年健康苗，株高约16
‑
18cm，叶片6
‑
8片。设置6组，其中一组作阴性对照，每组10株芦荟苗。实施例1
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3芦荟废料有机肥在使用前加水稀释150倍；对比例1
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2市售复混肥料依照使用说明同样稀释150倍；每组每月通过贴地管道对芦荟雾化喷施3次(第1天，第11天，第21天)；对照组喷施同等体积的水。
59.试验前、在第3个月结束时、第6个月结束时测量每组各株高度，取平均值。试验前、在第3个月结束时、第6个月结束时每组每株各取最底下2片叶片，测量叶片重量和多糖含量，取平均值。多糖含量测定方法：将每组各株的2片叶，共20片捣碎，使用苯酚
‑
硫酸法测定多糖含量。另外记录病害情况，测试结果如下表1所示。
60.表1实施例与对比例肥料对芦荟植株的影响
[0061][0062]
从表1可以看出，喷施本发明实施例的芦荟废料有机肥的芦荟植株高度和叶片重量在第3个月与对比例组基本相当，但在第6个月实施例组的芦荟株高和叶重显著优于对比例。还应注意，在第3个月尽管实施例组与对比例组芦荟在表观上接近，但实施例组叶片多糖含量已显示出超出对比例组；在第6个月，实施例组叶片多糖含量则更显著高于对比例组。由此可以说明，在无额外添加无机化肥的情况下，在施用本发明实施例芦荟废料有机肥的前期可以实现市售复混肥料的生长促进作用，并且在后期能够提供长效且稳定的养分供给。
[0063]
另截至试验结束，观察到对比例组各有4株发现有少数叶片具有黑褐色斑点；对照组5株均发现叶片变黄和具有较严重的黑褐色斑；而实施例组芦荟叶片一直保持嫩绿丰润。由此说明，本发明实施例芦荟废料有机肥能够为芦荟植物提供充沛且均衡的营养成分，并且在无添加抗菌剂或杀虫剂的情况下，能够有效保护植株免受病菌害的侵袭。
[0064]
实施例4
[0065]
一种芦荟废料有机肥，按重量份计，由以下组分制备而成：
[0066]
芦荟废料50kg，鸡粪30kg，秸秆10kg，草木灰1kg，无机肥200g，矿源腐植酸钠100g，酸碱度缓冲系统50g，助溶剂50g，复合微生物菌剂200g；
[0067]
所述无机肥包括：尿素75份、磷酸钙50份、氯化钾75份；
[0068]
所述酸碱度缓冲系统包括：硼砂40g、碳酸钾10g；
[0069]
所述助溶剂包括：甲基纤维素25g、羟乙基纤维素25g。
[0070]
本实施例芦荟废料有机肥的制备方法，包括以下步骤：
[0071]
将芦荟废料、鸡粪、秸秆和草木灰经混合后粉碎，得到混合物；
[0072]
将混合物进行沤制、发酵5天，得到腐熟的有机肥；
[0073]
将无机肥、矿源腐植酸钠、酸碱度缓冲系统、助溶剂和复合微生物菌剂加入有机肥，得到本实施例芦荟废料有机肥。
[0074]
实施例5
[0075]
一种芦荟废料有机肥，按重量份计，由以下组分制备而成：
[0076]
芦荟废料65kg，鸡粪20kg，猪粪10kg，秸秆15kg，草木灰3kg，无机肥250g，矿源腐植酸钠80g，酸碱度缓冲系统60g，助溶剂60g，复合微生物菌剂250g；
[0077]
所述无机肥包括：尿素100份、磷酸钙75份、氯化钾75份；
[0078]
所述酸碱度缓冲系统包括：硼砂30g、碳酸钾30g；
[0079]
所述助溶剂包括：甲基纤维素60g、羟乙基纤维素60g。
[0080]
本实施例芦荟废料有机肥的制备方法，包括以下步骤：
[0081]
将芦荟废料、鸡粪、猪粪、秸秆和草木灰经混合后粉碎，得到混合物；
[0082]
将混合物进行沤制、发酵6天，得到腐熟的有机肥；
[0083]
将无机肥、矿源腐植酸钠、酸碱度缓冲系统、助溶剂和复合微生物菌剂加入有机肥，得到本实施例芦荟废料有机肥。
[0084]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。