一種水稻專用茶粕有機肥的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種水稻專用茶粕有機肥，涉及生物有機肥【技術領域】；本發明茶粕有機肥是由茶粕、甘蔗渣、稻草、EM菌劑、菌種調節劑、平衡劑、海藻精制備而成，其制作步驟包括待發酵物料的混合、發酵、晾曬干燥、粉碎、混合、造粒等工序。本發明產品不僅具有改善土壤結構，增加土壤有益菌群、抗病殺蟲等特性，還能有效降低稻田土壤及水稻重金屬含量。
【專利說明】一種水稻專用茶粕有機肥
【技術領域】
[0001]本技術屬于有機肥【技術領域】，具體涉及一種水稻專用茶柏有機肥。
技術背景
[0002]我國是產糧大國，65%的居民以大米為主食，而近期“鎘大米”事件的報道，無不敲響了國家糧食安全問題的警鐘。隨著人類社會的發展，工業廢水、廢氣、廢渣的無處理排放對土壤結構造成了極大的破壞，使土壤出現了肥力下降、板結、菌群結構改變等一系列問題，特別是重金屬污染嚴重，從而導致水稻等糧食作物的重金屬超標，嚴重危害了我國居民的飲食安全和健康。
[0003]傳統化肥不含有機酸等有機質，不僅不能改善土壤結構、降低污染，還會在一定程度上導致土壤肥力下降、有益菌群死亡等不良后果。生物有機肥是指有機固體廢物經生物發酵制備而成的有機肥料；能夠調節土壤結構、增強土壤中空氣通透性、提高土壤中微生物活性等作用，從而 有效改善土壤板結、肥力下降等問題；同時在土壤中某些微生物的作用下可以產生肽脂類生物表面活性劑，可以有效降低土壤中重金屬的污染。在合理選用肥料的基礎上，利用土壤的淋洗技術，可改善稻田的土壤結構，修復重金屬污染，從而降低水稻重金屬含量。
[0004]茶柏是茶油加工的副產物之一，含有豐富的有機質，其中蛋白質15%，碳水化合物40%，粗纖維6%，還含有多種的酚類物質及氨基酸等，同時富含植物生長所需的Ca、Mg、Fe、Mn、Zn等多種礦物元素，可作為有機肥原料加以開發利用。如專利號CN200910116860.0公開了一種含茶籽柏有機肥及其制備方法，該發明生產的茶柏有機肥肥勁足、肥效長，能充分滿足作物對營養元素的需求，同時具有殺蟲的作用；又如專利號CN200810143748.1公開了一種茶柏多抗有機肥的制備方法，采用山茶柏、啤酒渣、硫酸鉀、鈣鎂磷肥、活性生物發酵劑、煙桿、載體及水等發酵制備而成，該發明生產的有機肥具有肥效穩長、抗倒伏、抗病蟲害等特點。更重要的是，茶柏中還含有10%~15%的茶皂素，茶皂素是天然的葡糖苷化合物，由三萜皂甙、結構糖、結構酸組成，是一種天然的非離子型表面活性劑。茶皂素進入土壤后可以加速土壤中重金屬的解析，與重金屬形成絡合物，隨土壤淋洗液被淋出，因此茶皂素在一定程度上具有降低土壤中重金屬的作用。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種水稻專用茶柏有機肥，該肥具有改善土壤結構，增加土壤有益菌群、抗病殺蟲等特性，并且能有效降低土壤和水稻的重金屬含量。
[0006]針對上述目的本發明的生物有機肥是通過以下技術方案實現。
[0007]—種水稻專用茶柏有機肥，由茶柏、甘蔗渣、稻草、EM菌劑、菌種調節劑、平衡劑、海藻精制備而成，各物質按其重量份計的配比如下:
[0008]茶柏30~70份，甘蔗渣20~50份，稻草15~30份，EM菌劑0.01~0.5份，菌種調節劑0.01~3份，平衡劑5~20份，海藻精0.01~3份；[0009]其制作步驟為:
[0010](I)待發酵物料的混合:將茶柏、甘蔗渣、稻草置于發酵池中混合，調整水分含量為 50%~70% ；
[0011](2)發酵:將步驟(1)的物料中加入EM菌劑，發酵至肥料腐熟，加入菌種調節劑與平衡劑，混合攪拌均勻；
[0012](3)晾曬干燥:將發酵完成后的肥料進行自然晾曬干燥；
[0013](4)粉碎:將步驟(3)的物料粉碎，使其粒徑范圍可過50~100目篩；
[0014](5)混合:將步驟⑷的物料加入海藻精，混合均勻；
[0015](6)造粒:將步驟(5)中混合均勻的物料進行造粒，包裝后即得最終產品。
[0016]上述水稻專用茶柏有機肥中所述的菌種調節劑為枯草芽孢桿菌、叢植菌根菌、酵母菌、硫酸鹽還原菌、放線菌、米根霉中的一種或幾種等量混合物。
[0017]所述的平衡劑為過磷酸鈣、磷酸銨、磷酸二氫鉀、草木灰中的一種或幾種等量混合物。
[0018]作為優選方案之一，所述的水稻專用茶柏有機肥各物料按重量份計的配比為:茶柏40~60份，甘蔗渣30~40份，稻草20~25份，EM菌劑0.1~0.4份，菌種調節劑0.5~
2.5份，平衡劑10~15份 ，海藻精0.5~2.5份。
[0019]作為優選方案之二，所述的水稻專用茶柏有機肥各物料按重量份計的配比為:茶柏45~55份，甘蔗渣32~38份，稻草22~24份，EM菌劑0.2~0.3份，菌種調節劑I~2份，平衡劑12~3份，海藻精I~2份。
[0020]污染土壤的淋洗技術是修復污染土壤的一種新方法，采用淋洗劑淋洗土壤后使得土壤中污染物隨淋洗劑流出，以達到修復污染土壤的目的。本發明以茶柏為基料，添加甘蔗渣、稻草等發酵制備生物有機肥。茶柏是源自深山的木本植物山茶樹加工茶油的副產物。茶樹在生長過程中不施農藥化肥，所生產的的山茶果天然無污染、不含重金屬。因此用茶柏加工的有機肥具有無污染、無重金屬等特點。本發明添加甘蔗渣和稻草，增加了肥料的有機質含量，進一步增加了肥料的肥效，能夠滿足作物生長過程中對養分的總需求。本發明除添加EM菌劑進行肥料的生物發酵外，還添加了菌種調節劑。菌種調節劑包括了枯草芽孢桿菌、叢植菌根菌、酵母菌、硫酸鹽還原菌、放線菌、米根霉中的一種或幾種的等量混合物。該菌種調節劑中所含的菌種在生長過程中能夠產生肽脂類物質，肽脂類物質是由微生物產生的生物類表面活性劑，在一定程度上提高了肥料對重金屬的解析，緩解重金屬對植物的毒害作用，降低植物對重金屬的吸收，提高了植物生理抗性。添加了包括過磷酸鈣、磷酸銨、磷酸二氫鉀、草木灰中的一種或幾種在內的平衡劑，保證了整個肥料的N、P、K的平衡，同時在一定程度上也調節了肥料的酸堿度，更有利于肥料中的茶皂素等物質的溶出，保證了整個肥料的肥效和降低重金屬的效果。
[0021]針對現有技術本發明具有以下優點:
[0022]1、降低重金屬污染、改善土壤狀態:本有機肥采用EM菌劑進行發酵，EM菌劑中包含乳酸菌、光合細菌、酵母菌等多種微生物。同時做為菌種的調節劑，提高作物耐性的同時也增加了肥料中整體的微生物種類和含量。較高含量的微生物結構可以達到松土保水、提高土壤肥力的作用。采用天然的茶柏為基料，茶柏中所含的茶皂素是一種天然的表面活性劑，它能夠增加土壤中重金屬的解析，在淋洗液的作用下使土壤中的重金屬被淋出，使其含量降低。同時所采用菌種調節劑中的各種微生物生長過程中產生的肽脂類物質也是一種表面活性劑，在其作用下進一步增強了土壤中重金屬的析出。因此本發明的生物有機肥能夠顯著改善土壤狀態，降低土壤重金屬污染。
[0023] 2、增強作物生理抗性:本發明的生物有機肥使用后其中的菌種調節劑可以與植物的根部形成共生的作用，這些微生物從植物體內獲得必要的碳水化合物及其他營養物質的同時向植物提供所需的某些營養物質和水分，促進了植物根部的生長，提高了其對土壤的耐受性。同時微生物分解產生的一些肽脂類、氨基酸類物質及一些酶類可以作為植物生長的調節劑。添加的海藻精中富含植物生長調節劑，在植物生長代謝過程中發揮重要作用，可促進細胞分裂、細胞壁構成、葉綠素合成，促進植物均衡營養生長，增強植物的吸水、保水能力和抗逆性并有效緩解藥害等。因此本發明是一種真正能夠提高作物生理抗性的生物有機肥料。
[0024]3、抗病防蟲、經濟高效:本發明采用茶柏中的茶皂素是一種天然的生物農藥，對多種害蟲具有拒食、捕殺的作用。因此采用本發明做基肥可有效殺滅田間卷心蟲、螻蛄等多種害蟲，采用本發明做追肥還可以殺死植物生長過程中的其他害蟲。本發明成本低廉效果好，便于工業化生產。采用EM菌劑發酵制備而成，有機質及腐殖酸含量較高，肥效高、起效快、肥效持久。
[0025]本發明的茶柏有機肥產品標準按照NY884-2012執行，產品各指標檢測結果如說明書附圖1所示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發明茶柏有機肥各指標檢測結果圖。
[0027]圖2是盆栽水稻生長過程中的施肥情況圖。
[0028]圖3是實施例1盆栽水稻園藝產量指標圖。
[0029]圖4是實施例1盆栽水稻金屬鎘含量(η = 8)圖。
[0030]圖5是實施例2盆栽水稻相關園藝技術指標圖。
[0031]圖6是實施例2盆栽水稻金屬鎘含量圖。
[0032]圖7是實施例3盆栽水稻相關園藝技術指標圖。
[0033]圖8是實施例3盆栽水稻金屬鎘含量圖。
[0034]圖9是水稻相關品質指標圖。
[0035]圖10是水稻及土壤中重金屬含量圖。
[0036]圖11是土壤中相關酶活性圖。
[0037]具體實施方法
[0038]下面結合具體實施例對本發明做進一步說明，但該實施方式不是對本發明的限制。
[0039]實施例1
[0040]茶柏30kg，甘蔗渣20kg，稻草15kg于發酵池中攪拌混合，適量添加水分，使得含水量為51.2%。稱取EM菌劑0.01kg，溶于少量水中，加入含上述混合物料的發酵池中混合后進行池堆發酵至肥料腐熟。往腐熟后的肥料中加入枯草芽孢桿菌、叢植菌根菌、酵母菌等量混合物0.01kg做為菌種調節劑；培養I天后加入過磷酸鈣5kg，將肥料進行晾曬干燥至水分含量為11.3%，將物料粉碎后可過60目篩，加入海藻精0.01kg混合均勻后，造粒包裝即得最終產品。產品具有起效快、肥效長，抗病殺蟲，提高作物抗性的特性，同時能夠有效降低土壤及水稻中重金屬含量，產品質量符合標準NY884-2012的要求。
[0041]效果試驗
[0042]將實施例1生產的有機肥進行水稻的種植試驗，以盆栽的方法進行水稻種植，具體種植方法與試驗過程如下:
[0043]供試土壤的制備:供試土壤為棕壤土，采自湖南瀏陽淳口鎮106國道附近的稻田，選用O~20cm表層土，自然風干，剔除植物殘體和石塊，磨碎、過20目尼龍篩，備用。
[0044]模擬土壤重金屬污染:根據《土壤環境質量標準》(GB15618-2008)中三級標準限值，稱取一定量固體CdCl2添加到供試土壤中，充分混合均勻，加去離子水使土壤含水率達到最大持水量的60%左右，每天及時補充水分，保持土壤含水量，25°C條件下培養4周，模擬重金屬鎘污染土壤。
[0045]試驗過程:
[0046]1.水稻種植:試驗組共設有7組，每組設3個重復試驗，7號為對照樣品，不施用本有機肥，施用與I號樣品等量N、P、K的化肥，其他所有操作與試驗組相同。試驗每組總肥施入量分別為5.5g/盆、7.0g/盆、8.5g/盆、IOg/盆、11.5 g/盆、13g/盆。采用上述制備的土壤，每盆裝入9kg供試土壤，于播種前15天施入實施例1制備的茶柏有機肥5.5g混合均勻，澆水灌溉，待水自然落干后播種水稻，每盆播入水稻種子20粒，水稻品種為湘晚秈12號。待種子出苗后，每盆定苗4株。
[0047]2.生長期施肥:生長期施肥情況如說明書附圖2所示。
[0048]3.澆水管理:分蘗期澆水原則為淺水勤澆、適當曬田，每盆控制水量為1.5cm左右；穂期采用深水養胎的原則，每盆水量為3cm ;結實期采用淺-干-濕間歇灌溉方式，每天觀察水位，保持水位3cm左右，等其自然落干后再加水3cm，如此往復直至結實期完成。
[0049]4.病蟲害防治:各水稻病蟲害管理操作相同。
[0050]試驗結果
[0051]水稻收獲后檢測水稻地上部分與地下部分重金屬鎘的含量，取各組試驗的平均值做為最終試驗結果，檢測指標及結果如說明書附圖3、說明書附圖4所示。
[0052]由說明書附圖3可知，使用本發明的有機肥后，水稻長勢及千粒重等各項指標均優于對照組，但隨著施肥量的增加，水稻長勢等各指標并沒有明顯增加。由圖4所示，使用本有機肥后，水稻根、莖葉、糙米、稻殼等部位的重金屬含量與對照組相比均有明顯的降低，說明本有機肥可以顯著降低水稻吸收的重金屬的含量，本發明中的茶皂素等物質可以加速土壤中重金屬的解析，使得重金屬隨灌溉而流失，金屬含量降低，最終導致水稻各部位重金屬含量降低。
[0053]實施例2
[0054]茶柏45kg，甘蔗渣30kg，稻草20kg于發酵池中攪拌混合，適量添加水分，使得含水量為68.9 %。稱取EM菌劑0.25kg，溶于少量水中，加入含上述混合物料的發酵池中混合后進行池堆發酵至肥料腐熟。往腐熟后的肥料中加入枯草芽孢桿菌1.5kg做為菌種調節劑；培養I天后加入草木灰15kg，將肥料進行晾曬干燥至水分含量為13.0 %，將物料粉碎后過60目篩，加入海藻精2.5kg混合均勻后，造粒包裝即得最終產品。產品具有起效快、肥效長，抗病殺蟲，提高作物抗性的特性，同時能夠有效降低土壤及水稻中重金屬含量，產品質量符合標準NY884-2012的要求。
[0055]效果試驗
[0056]試驗過程同實施例1，試驗結果如說明書附圖5、說明書附圖6所示。
[0057]由說明書附圖5可知，使用本發明的有機肥后，水稻長勢及千粒重等各項指標均優于對照組，但隨著施肥量的增加，水稻長勢等各指標并沒有明顯增加。由說明書附圖6所示，使用本有機肥后，水稻根、莖葉、糙米、稻殼等部位的重金屬含量與對照組相比均有明顯的降低，說明本有機肥可以顯著降低水稻吸收的重金屬的含量，本發明中的茶皂素等物質可以加速土壤中重金屬的解析，使得重金屬隨灌溉而流失，金屬含量降低，最終導致水稻各部位重金屬含量降低。
[0058]實施例3
[0059]茶柏70kg，甘蔗渣50kg，稻草30kg于發酵池中攪拌混合，適量添加水分，使得含水量為59.6%。稱取EM菌劑0.5kg，溶于少量水中，加入含上述混合物料的發酵池中混合后進行池堆發酵至肥料腐熟。往腐熟后的肥料中加入枯草芽孢桿菌、硫酸鹽還原菌、放線菌量混合物3kg做為菌種調節劑；培養I天后加入草木灰20kg，將肥料進行晾曬干燥至水分含量為13.2%，將物料粉碎后可60目篩，加入海藻精3kg混合均勻后，造粒包裝即得最終產品。產品具有起效快、肥效長，抗病殺蟲，提高作物抗性的特性，同時能夠有效降低土壤及水稻中重金屬含量，產品質量符合標準NY884-2012的要求。
[0060]效果試驗
[0061]試驗過程同實施例1，試驗結果如說明書附圖7、說明書附圖8所示。
[0062]由說明書附圖7可知，使用本發明的有機肥后，水稻長勢及千粒重等各項指標均優于對照組，但隨著施肥量的增加，水稻長勢等各指標并沒有明顯增加。由說明書附圖8所示，使用本有機肥后，水稻根、莖葉、糙米、稻殼等部位的重金屬含量與對照組相比均有明顯的降低，說明本有機肥可以顯著降低水稻吸收的重金屬的含量，本發明中的茶皂素等物質可以加速土壤中重金屬的解析，使得重金屬隨灌溉而流失，金屬含量降低，最終導致水稻各部位重金屬含量降低。
[0063]實施例4
[0064]為進一步考察本發明有機肥對稻田及水稻重金屬的影響，選取湖南瀏陽淳口鎮106國道附近的稻田作為試驗田，污染主要來自含鉛汽油的燃燒、汽車輪胎磨損產生的粉塵等，該地區重金屬污染嚴重。水稻種植過程中使用本發明的生物有機肥做基肥和追肥，總使用量為45kg/畝,其中基肥20kg/畝,蘗肥IOkg/畝,穗肥7.5kg/畝,粒肥7.5kg/畝，水稻生長過程中不使用化肥。在保持其他條件完全相同的條件下，以相同N含量的無機N肥做為對照試驗。水稻成熟后測定水稻產量、千粒重、結實率、穗粒數等相關指標，同時檢測土壤中脲酶活性、過氧化氫酶活性、金屬鎘含量，水稻根、莖葉、糙米、稻殼等處的重金屬鎘含量。試驗結果如說明書附圖9所示。
[0065]由說明書附圖9可知，使用本發明的有機肥可以使得水稻結實率增加，水稻千粒重增大，果實飽滿，畝產量升高。
[0066]由說明書附圖10可知，使用本有機肥后水稻各個部位重金屬鎘含量均有顯著降低，本發明的生物有機肥可以顯著降低土壤中重金屬含量，使得植物吸收量降低，對重金屬污染土壤具有一定改善修復作用。
[0067]試驗過程中采用靛酚藍比色法測定土壤中的脲酶活性，酶活性以24h后Ig 土壤中所含的NH3-N的毫克數表示；高錳酸鉀滴定法測定土壤中過氧化氫酶活性，以每克干土 Ih內消耗的0.02mol/L KMnO4的體積數表示。測定結果如說明書附圖11所示。
[0068]由說明書附圖11可知，施肥后土壤中脲酶及過氧化氫酶活性顯著升高，說明施肥后土壤中有機質含量較高，土壤透氣性好，對水稻的生長有較好的促進作用，同時在酶的作用下使得土壤中 的重金屬形態發生改變，使得重金屬與表面活性劑的結合作用增加，在水分等的作用下更容易排出，從而進一步降低了土壤中重金屬含量及作物吸收的重金屬的量。
【權利要求】
1.一種水稻專用茶柏有機肥，其特征在于該有機肥由茶柏、甘蔗渣、稻草、EM菌劑、菌種調節劑、平衡劑、海藻精制備而成，各物質按其重量份計的配比如下: 茶柏30-70份，甘蔗渣20-50份，稻草15-30份，EM菌劑0.01-0.5份，菌種調節劑0.01-3份，平衡劑5-20份，海藻精0.01-3份； 其制作步驟為: (1)待發酵物料的混合:將茶柏、甘蔗渣、稻草置于發酵池中混合，調整水分含量為50%-70% ； (2)發酵:將步驟(1)的物料中加入EM菌劑，發酵至肥料腐熟；加入菌種調節劑與平衡劑，混合攪拌均勻； (3)晾曬干燥:將發酵完成后的肥料進行自然晾曬干燥； (4)粉碎:將步驟(3)的物料粉碎，使其粒徑范圍可過50-100目篩； (5)混合:將步驟(4)的物料加入海藻精，混合均勻； (6)造粒:將步驟(5)中混合均勻的物料進行造粒，包裝后即得最終產品。
2.根據權利要求1所述的一種水稻專用茶柏有機肥，其特征在于所述的菌種調節劑為枯草芽孢桿菌、叢植菌根菌、酵母菌、硫酸鹽還原菌、放線菌、米根霉中的一種或幾種等量混合物。
3.根據權利要求1所述的一種水稻專用茶柏有機肥，其特征在于所述的平衡劑為過磷酸鈣、磷酸銨、磷酸二氫鉀、草木灰中的一種或幾種等量混合物。
4.根據權利要求1所述的一種水稻專用茶柏有機肥，其特征在于各物料按重量份計的配比如下: 茶柏40-60份，甘蔗渣30-40份，稻草20-25份，EM菌劑0.1-0.4份，菌種調節劑0.5-2.5份，平衡劑10-15份，海藻精0.5-2.5份。
5.根據權利要求1所述的一種水稻專用茶柏有機肥，其特征在于各物料按重量份計的配比如下: 茶柏45-55份，甘蔗渣32-38份，稻草22-24份，EM菌劑0.2-0.3份，菌種調節劑1-2份，平衡劑12-13份，海藻精1-2份。
【文檔編號】C05G3/02GK103964937SQ201410034726
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月25日 優先權日:2014年1月25日
【發明者】李加興, 周炎輝, 吳越, 陳選, 涂媛, 劉玲玲, 黃誠 申請人:湖南奇異生物科技有限公司