一种利用畜禽粪便发酵制备茶叶有机肥的方法与流程

1.本发明涉及茶叶有机肥制备技术领域，具体涉及一种利用畜禽粪便发酵制备茶叶有机肥的方法。


背景技术：

2.部分畜禽养殖场粪污直接还田或无害化处理不到位就还田，甚至有的乱排乱放。这样不仅造成道路、土壤、空气等环境污染，还可导致相应作物烧苗或烂根等不良现象的发生，甚至造成更加严重的生物污染和二次污染。为了降低畜禽粪便对生活环境的污染，需要加强对其资源化的利用。
3.茶叶作为一种经济作物，其产量和品质影响其经济价值。茶农为了增加茶树的产量，长期大量施用化肥，造成茶园土壤板结、酸化，有机质含量减少等问题，不仅破坏了茶园生态系统，还降低了茶叶品质。同时，现有的茶叶有机肥成本较高，并且施用后对茶叶的品质提升不明显，无法有效解决长期施用化肥造成茶叶品质下降的现象。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种利用畜禽粪便发酵制备茶叶有机肥的方法，既加强了对畜禽粪便资源化的利用，有能有效的提升茶叶的品质。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种利用畜禽粪便发酵制备茶叶有机肥的方法，包括以下操作步骤：
7.(1)筛选畜禽粪便中的优势菌种，进行扩大培养后，得到复合发酵菌液；
8.(2)将芥酸溶于乙醇中后，向其中加入氢氧化钠溶液，然后将混合液加热至55-60℃保温反应2-3小时后，再向其中加入硝酸镧，继续保温反应50-60min后，捞出浮在表面的固体物质，自然晾干后，得到芥酸稀土；
9.(3)按重量份计，将500-600份畜禽粪便、20-30份食用菌菌糠、6-10份芥酸稀土、20-30份复合发酵菌液加入至电化学反应池中，混合搅拌均匀后，将铁板阳级、铝板阴极插入电化学反应池的两端，然后接入直流稳压电源后，电解处理60-90min后，将发酵底物加入至发酵罐中，发酵处理20-25天后，得到发酵有机肥；
10.(4)将发酵有机肥与硫酸钾化合肥按照质量比为10:5-2的比例混合均匀后，得到茶叶有机肥。
11.具体地，上述步骤(1)中，筛选优势菌种的具体操作为：取50克的畜禽粪便风干处理后溶解在200ml的无菌生理盐水中，混合搅拌均匀后将10ml的悬浮液加入至200ml的富集培养基中进行恒温培养，5天后，将富集后的培养液用无菌生理盐水进行梯度稀释后，涂布在筛选培养基上，倒置，30℃恒温培养，选取5个透明圈较大的菌株，得到优势菌种。
12.具体地，优势菌种扩大培养的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏与蛋白胨的质量比为1:2。
13.具体地，上述步骤(2)中，氢氧化钠溶液的质量分数为10％，每千克芥酸加入5-7千
克氢氧化钠溶液，每千克芥酸使用0.1-0.3千克硝酸镧。
14.具体地，上述步骤(3)中，直流稳压电源的电压为8v，电解时，电化学反应池内的温度为28-32℃。
15.具体地，上述步骤(3)中，发酵罐内发酵底物的含水量为70-75％，发酵的温度为22-27℃。
16.具体地，上述步骤(4)中，硫酸钾化合肥中，氮、磷、钾元素的质量比为12:18:23。
17.由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
18.本发明提供的一种利用畜禽粪便发酵制备茶叶有机肥的方法，制得的茶叶有机肥，营养含量高，能有效的提升茶叶的品质。本发明通过在禽畜粪便中筛选优势菌种，并利用其对禽畜粪便进行发酵处理，能有效的促进禽畜粪便内各种有机物的分解，提升有机肥中营养物质的含量；本发明通过在发酵产物中添加芥酸稀土，其中的稀土镧能有效的提升发酵菌种的活性，提升发酵菌种对发酵一次产物的二次发酵效果，进而有效的降低了发酵过程中氨气等刺激性气味的排放，并能有效的提升制得的发酵有机肥的营养成分，并能使其中的营养物质更易被茶树吸收；本发明通过对发酵底物进行电解处理后，能有效的提升发酵微生物对禽畜粪便中重金属如铜、锌的吸附效果，进而有效的降低有机肥中重金属的含量，加强了茶叶有机肥的施肥效果。
具体实施方式
19.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
20.实施例1
21.一种利用畜禽粪便发酵制备茶叶有机肥的方法，包括以下操作步骤：
22.(1)筛选畜禽粪便中的优势菌种，进行扩大培养后，得到复合发酵菌液，筛选优势菌种的具体操作为：取50克的畜禽粪便风干处理后溶解在200ml的无菌生理盐水中，混合搅拌均匀后将10ml的悬浮液加入至200ml的富集培养基中进行恒温培养，5天后，将富集后的培养液用无菌生理盐水进行梯度稀释后，涂布在筛选培养基上，倒置，30℃恒温培养，选取5个透明圈较大的菌株，得到优势菌种，优势菌种扩大培养的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏与蛋白胨的质量比为1:2；
23.(2)将芥酸溶于乙醇中后，向其中加入氢氧化钠溶液，然后将混合液加热至55℃保温反应2小时后，再向其中加入硝酸镧，继续保温反应50min后，捞出浮在表面的固体物质，自然晾干后，得到芥酸稀土，氢氧化钠溶液的质量分数为10％，每千克芥酸加入5千克氢氧化钠溶液，每千克芥酸使用0.1千克硝酸镧；
24.(3)按重量份计，将500份畜禽粪便、20份食用菌菌糠、6份芥酸稀土、20份复合发酵菌液加入至电化学反应池中，混合搅拌均匀后，将铁板阳级、铝板阴极插入电化学反应池的两端，然后接入8v直流稳压电源后，电化学反应池内的温度为28℃，电解处理60min后，将发酵底物加入至发酵罐中，发酵罐内发酵底物的含水量为70％，发酵的温度为22℃，发酵处理20天后，得到发酵有机肥；
25.(4)将发酵有机肥与硫酸钾化合肥按照质量比为2:1的比例混合均匀后，得到茶叶有机肥，其中硫酸钾化合肥中，氮、磷、钾元素的质量比为12:18:23。
26.实施例2
27.一种利用畜禽粪便发酵制备茶叶有机肥的方法，包括以下操作步骤：
28.(1)筛选畜禽粪便中的优势菌种，进行扩大培养后，得到复合发酵菌液，筛选优势菌种的具体操作为：取50克的畜禽粪便风干处理后溶解在200ml的无菌生理盐水中，混合搅拌均匀后将10ml的悬浮液加入至200ml的富集培养基中进行恒温培养，5天后，将富集后的培养液用无菌生理盐水进行梯度稀释后，涂布在筛选培养基上，倒置，30℃恒温培养，选取5个透明圈较大的菌株，得到优势菌种，优势菌种扩大培养的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏与蛋白胨的质量比为1:2；
29.(2)将芥酸溶于乙醇中后，向其中加入氢氧化钠溶液，然后将混合液加热至58℃保温反应2.5小时后，再向其中加入硝酸镧，继续保温反应55min后，捞出浮在表面的固体物质，自然晾干后，得到芥酸稀土，氢氧化钠溶液的质量分数为10％，每千克芥酸加入5-7千克氢氧化钠溶液，每千克芥酸使用0.2千克硝酸镧；
30.(3)按重量份计，将550份畜禽粪便、25份食用菌菌糠、8份芥酸稀土、25份复合发酵菌液加入至电化学反应池中，混合搅拌均匀后，将铁板阳级、铝板阴极插入电化学反应池的两端，然后接入8v直流稳压电源后，电化学反应池内的温度为30℃，电解处理80min后，将发酵底物加入至发酵罐中，发酵罐内发酵底物的含水量为73％，发酵的温度为25℃，发酵处理23天后，得到发酵有机肥；
31.(4)将发酵有机肥与硫酸钾化合肥按照质量比为10:3的比例混合均匀后，得到茶叶有机肥，其中硫酸钾化合肥中，氮、磷、钾元素的质量比为12:18:23。
32.实施例3
33.一种利用畜禽粪便发酵制备茶叶有机肥的方法，包括以下操作步骤：
34.(1)筛选畜禽粪便中的优势菌种，进行扩大培养后，得到复合发酵菌液，筛选优势菌种的具体操作为：取50克的畜禽粪便风干处理后溶解在200ml的无菌生理盐水中，混合搅拌均匀后将10ml的悬浮液加入至200ml的富集培养基中进行恒温培养，5天后，将富集后的培养液用无菌生理盐水进行梯度稀释后，涂布在筛选培养基上，倒置，30℃恒温培养，选取5个透明圈较大的菌株，得到优势菌种，优势菌种扩大培养的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏与蛋白胨的质量比为1:2；
35.(2)将芥酸溶于乙醇中后，向其中加入氢氧化钠溶液，然后将混合液加热至60℃保温反应3小时后，再向其中加入硝酸镧，继续保温反应60min后，捞出浮在表面的固体物质，自然晾干后，得到芥酸稀土，氢氧化钠溶液的质量分数为10％，每千克芥酸加入7千克氢氧化钠溶液，每千克芥酸使用0.3千克硝酸镧；
36.(3)按重量份计，将600份畜禽粪便、30份食用菌菌糠、10份芥酸稀土、30份复合发酵菌液加入至电化学反应池中，混合搅拌均匀后，将铁板阳级、铝板阴极插入电化学反应池的两端，然后接入8v直流稳压电源后，电化学反应池内的温度为32℃，电解处理90min后，将发酵底物加入至发酵罐中，发酵罐内发酵底物的含水量为75％，发酵的温度为27℃，发酵处理25天后，得到发酵有机肥；
37.(4)将发酵有机肥与硫酸钾化合肥按照质量比为5:1的比例混合均匀后，得到茶叶
有机肥，其中硫酸钾化合肥中，氮、磷、钾元素的质量比为12:18:23。
38.对比例1
39.步骤(3)中不添加芥酸稀土，其余操作步骤与实施例1完全相同。
40.对比例2
41.发酵底物不采用电解处理，原材料配比完成后，直接加入发酵罐中进行发酵处理，其余操作步骤与实施例2完全相同。
42.分别用各实施例和对比例的方法制得茶叶有机肥，然后开展茶叶有机肥施用的相关田间试验，在同一试验村的理化性质相同、茶叶长势相同的地块，平均将其分为6个区，每个区的面积大小均为333.33m2，其中1-5区分别施用实施例和对比例制得的茶叶有机肥，6区按照原有的施肥方式，田间试验各地块除了施用的茶叶有机肥不同外，其余的田间管理方式完全相同，测试结果如表1所示：
43.表1茶叶有机肥施用对茶叶产量和矿质元素含量的影响
[0044][0045]
表2茶叶有机肥施用对茶叶品质的影响
[0046][0047]
由实施例1和对比例1的数据可知，通过在发酵产物中添加芥酸稀土，其中的稀土镧能有效的提升发酵菌种的活性，提升发酵菌种对发酵一次产物的二次发酵效果，进而有效的降低了发酵过程中氨气等刺激性气味的排放，并能有效的提升制得的发酵有机肥的营养成分，并能使其中的营养物质更易被茶树吸收；由实施例2和对比例2的数据可知，本发明
通过对发酵底物进行电解处理后，能有效的提升发酵微生物对禽畜粪便中重金属如铜、锌的吸附效果，进而有效的降低有机肥中重金属的含量，加强了茶叶有机肥的施肥效果。
[0048]
以上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。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。