本發明涉及中藥廢料回收
技術領域：
，更具體地說，涉及一種以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥及其制備方法。
背景技術：
：近年來，我國的植物提取物產業發展迅速，提取物涵蓋了中成藥、食品、化妝品及植物源農藥等多個領域。我國的植物提取物有數百種，其中具有一定代表性的是以中藥材為原料的提取物產品，如人參提取物（人參皂苷）、綠茶提取物（茶多酚）、甘草提取物、大豆提取物（大豆異黃酮）、銀杏提取物及金銀花提取物等(曾建國2006)。植物提取物作為目標有效成分在植物體內含量相對較低，生產中往往需要大量的植物原料，同時也產生了大量植物提取殘渣，僅中藥提取一項，我國中藥渣的年排放量就達3000萬噸(周達彪和唐懋華2007)。實際生產中，生產企業往往對這些殘渣采取露天堆放、挖坑填埋及焚燒等手段處理，既污染了環境，占用了大量土地資源，又造成了大量資源的浪費。隨著社會發展，人們生活水平的提高，對植物提取物資源的利用成逐年擴大態勢，而植物提取過程中產生的廢渣處理問題逐漸成為產業發展中必須面對和解決的問題?，F代藥理研究表明，具有抗菌作用的中藥非常多，而且，現有的提取工藝并不能完全提取出這些中藥的抗菌有效成分，那么如何將中藥廢渣內剩余不多的具有抗菌成分提取出來，并應用在其他抗菌領域中是本研究的目的所在。技術實現要素：本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥及其制備方法。本發明利用中藥藥渣變廢為寶，制成的有機肥不僅可以有效改善土壤的理化結構、為土壤補充各種有機及礦物營養、優化土壤微生物群落結構，從而促進植物的生長，而且能夠防治土壤土傳病害，尤其是玉米莖腐病。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥，由如下重量份的中藥藥渣經酶法提取后，進行堆肥處理而成：大黃藥渣8-12份、魚腥草藥渣8-12份、穿心蓮藥渣3-6份、四季青藥渣3-6份、金銀花藥渣5-10份、黃柏藥渣5-10份。本發明所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥，其中，由如下重量份的中藥藥渣經酶法提取后，進行堆肥處理而成：大黃藥渣8-10份、魚腥草藥渣9-12份、穿心蓮藥渣3-4份、四季青藥渣5-6份、金銀花藥渣8-10份、黃柏藥渣5-7份。本發明所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥，其中，由如下重量份的中藥藥渣經酶法提取后，進行堆肥處理而成：大黃藥渣9份、魚腥草藥渣10.5份、穿心蓮藥渣3.5份、四季青藥渣5份、金銀花藥渣6.5份、黃柏藥渣5份。本發明還提供一種如上所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥的制備方法，包括如下步驟：（1）酶法提?。悍Q取配方量的大黃藥渣、魚腥草藥渣、穿心蓮藥渣、四季青藥渣、金銀花藥渣、黃柏藥渣，分別進行粉碎，取各中藥藥渣粉末，加入pH值為7.5-8.3的70%乙醇溶液，液料比為1:20（w/v），在65℃下水浴加熱至恒溫，然后加入復合酶，攪拌0.5小時后，酶解0.5-1.5小時，過濾，分離中藥濾渣和濾液，備用；（2）堆肥過程：取步驟（1）得到的中藥濾渣，接種復合菌系，所述復合菌系按照質量分數2%的接種量和堆肥物料混合；置于封閉式堆肥反應器中，采用高溫好氧發酵，通過反應器底部的曝氣池進行通風供氧，通過轉子式氣體流量計控制通氣流速在3-4.5L/min;通過設置在封閉式堆肥反應器內的溫度傳感器進行溫度的檢測和記錄，控制反應器內溫度在40-45℃內，發酵15天；（3）混合：將步驟（1）得到的濾液加入至步驟（2）發酵后的中藥濾渣內，即得防玉米莖腐病有機肥。本發明所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥的制備方法，其中，步驟（1）中所述復合酶的用量為1.8-2.8mg/每克藥渣；所述復合酶由纖維素酶與果膠酶組成，纖維素酶與果膠酶的質量比為3-5:1。本發明所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥的制備方法，其中，步驟（1）中所述復合酶的用量為2.5mg/每克藥渣；所述復合酶由纖維素酶與果膠酶組成，纖維素酶與果膠酶的質量比為4:1。本發明所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥的制備方法，其中，步驟（2）中所述復合菌系為細菌、真菌和放線菌以體積比1:（2-3）:（1-2）的混合的生物防治菌。本發明所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥的制備方法，其中，所述細菌為菌株HS-2、菌株HSL、菌株LA-6、菌株LS-11、菌株LS-14、菌株WS-1、菌株WS-4、菌株XM-3、菌株XM-8中的一種。本發明所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥的制備方法，其中，所述真菌為菌株BB-1、菌株BB-2、菌株BB-3、菌株LM-1、菌株LS-7、菌株LS-12、菌株LX-12、菌株SLT-15、菌株TS-7、菌株WB-1、菌株WB-2、菌株WB-3中的一種。本發明所述的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥的制備方法，其中，所述放線菌為菌株LA-4、菌株LA-7、菌株LA-9、菌株LA-10、菌株LX-1、菌株MG-1、菌株SP-1中的一種。實施本發明的以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥及其制備方法，具有以下有益效果：（1）本發明利用中藥藥渣變廢為寶，制成的有機肥不僅可以有效改善土壤的理化結構、為土壤補充各種有機及礦物營養、優化土壤微生物群落結構，而且本發明的中藥藥渣配方能偶防治土壤土傳病害，尤其是玉米莖腐病。（2）本發明的制備工藝通過采用酶法破除植物細胞壁，提取中藥藥渣中的抗菌有效成分，然后再經過堆肥發酵，使經發酵后的中藥藥渣含有碳源、氮源及能源等大量的營養成分，最后抗菌有效成分結合大量的營養成分，使該有機肥在防治玉米莖腐病上有顯著的療效。（3）中藥材大多為植物性的草藥，細胞壁是由纖維素構成，而抗菌有效成分是被包裹在細胞壁內的。在中藥藥用活性成分提取的過程中，必須要克服由纖維素、半纖維素、果膠質構成的細胞壁和細胞間質所帶來的傳質阻力。本發明中藥抗菌活性成分的提取選取的是纖維素酶與果膠酶的混合酶，經過混合酶處理后的材料，植物細胞壁遭到破壞，對從中提取藥用抗菌活性成分是很有效的。尤其在纖維素酶與果膠酶質量比為4:1時，對抗菌活性成分的提取最為有效，纖維素酶與果膠酶能夠有效的破壞植物的細胞壁，使細胞壁的結構發生變化，降低細胞壁和細胞間質對于提取溶劑的阻力，加快藥用抗菌活性成分分離出細胞的速度，使得提取率得到了極高的提高，減少了提取時間。（4）另外，植物提取殘渣往往木質纖維素含量高，直接堆肥化處理物料降解速度慢，腐熟周期長。而本發明通過在自然界中篩選高校木質纖維素降解菌，組建復合菌系用作堆肥接種劑，可以有效促進堆肥中木質纖維素的降解，縮短堆肥發酵周期，加速堆肥腐熟，提高堆肥品質。尤其是在本發明篩選的復合菌系（細菌、真菌和放線菌以體積比1:（2-3）:（1-2）的混合生物防治菌）作用下，木質纖維素的降解速度更快，發酵周期更短，有機肥品質更好。具體實施方式下面，結合具體實施方式，對本發明做進一步描述：在本發明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設備和原料等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規方法。一種以中藥藥渣為原料制備的防玉米莖腐病有機肥，由如下重量份的中藥藥渣經酶法提取后，進行堆肥處理而成：大黃藥渣8-12份、魚腥草藥渣8-12份、穿心蓮藥渣3-6份、四季青藥渣3-6份、金銀花藥渣5-10份、黃柏藥渣5-10份。本發明配方組分雖然已經經過提取利用，但是藥物殘渣中依然含有一定量的有效成分，本發明經過多種嘗試，篩選出本發明的中藥殘渣配方以及回收利用方法，將其變廢為寶，通過酶法提取出抗菌的有效成分，然后再將剩余的殘渣進行堆肥發酵，降解成大量的營養成分。將營養成分與抗菌有效成分相結合，不僅可以有效改善土壤的理化結構、為土壤補充各種有機及礦物營養、優化土壤微生物群落結構，顯著提高了植物的發芽率，對植物的生長發育起促進作用，并且能夠防治土壤土傳病害，尤其是玉米莖腐病。本發明配方組分的藥理作用如下：大黃藥渣為掌葉大黃（RheumpalmatumL.）、藥用大黃（RheumoffcinaleBaill.）、唐古特大黃（RheumtanguticumMaxim.exBalf.）的干燥根和根莖經乙醇提取后的剩余物?，F代藥理研究發現，大黃具有抗菌作用,且抗菌譜廣、作用強,有效成份主要為大黃酸、大黃素、大黃素甲醚和蘆薈大黃素,其中以蘆薈大黃素作用最強,其抗菌機理是對細菌細胞核酸和蛋白質合成的阻礙作用,還能抑制二十碳稀酸類異常代謝,增加細胞保護機制,抗凝抗栓。改善微循環,有抗厭氧菌作用,特別是對常見的脆弱桿菌的抑制作用尤為顯著。魚腥草藥渣為三白草科植物蕺菜（拉丁學名：HouttuyniacordataThunb.）的干燥地上部分經乙醇提取后的剩余物?，F代藥理研究發現，魚腥草對各種微生物（尤其是酵母菌和霉菌）均有抑制作用，對溶血性的鏈球菌、金黃色葡萄球菌、流感桿菌、卡他球菌、肺炎球菌有明顯的抑制作用。對大腸桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌也有作用。穿心蓮藥渣為爵床科植物穿心蓮（圓錐須藥草）Andrographispaniculata（Burm.f.）Nees的干燥地上部分經乙醇提取后的剩余物?，F代藥理研究發現，穿心蓮中所含新穿心蓮內酯在臨床上對細菌性痢疾的療效較氯霉素與痢特靈為優，且無副作用和毒性。體外試驗，穿心蓮水煎劑及從其中分離出之粗結晶，均對鉤端螺旋體的某些型別有抑制或殺滅作用，煎劑對肺炎球菌、甲鏈球菌及卡他球菌有一定抑制作用。四季青藥渣為冬青科冬青屬植物冬青IlexchinensisSims.的根皮、葉及種子經乙醇提取后的剩余物?，F代藥理研究發現，四季青相當于生藥0.0125g/ml的稀釋水溶液對綠膿桿菌、大腸桿菌、傷寒桿菌、福氏痢疾桿菌、產堿桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌均有抑制作用。當水溶液稀釋至相當于生藥0.0031g/ml時，對金葡球菌仍有抑制作用。其抗菌成分主要為原兒茶酸，對大腸桿菌、綠膿桿菌、變形桿菌和金葡球菌4個菌種全部抑制的最低濃度為1.5mg/ml，可能還含其他抗菌有效成分。金銀花藥渣為忍冬科植物山銀花LonicaraconfusaDC.的花蕾或帶初開的花經乙醇提取后的剩余物。現代藥理研究發現，金銀花主要成分有綠原酸類化合物如綠原酸和異綠原酸。此外，還含有黃酮類化合物木犀草酸、木犀草素-葡萄糖苷、忍冬苷、皂苷、揮發油、肌醇、鞣質等。體外試驗表明，金銀花抗菌范圍廣，對金黃色葡萄球菌、鏈球菌、大腸埃希菌、痢疾桿菌、肺炎球菌、銅綠假單細胞菌、腦膜炎鏈球菌、結核桿菌等均有較好的抑制作用，金銀花中抗菌消炎的主要成分是綠原酸及異綠原酸。黃柏藥渣為蕓香科植物黃皮樹PhellodendronchinenseSchneid.的干燥樹皮經乙醇提取后的剩余物。現代藥理研究發現，黃柏抗菌有效成分為小檗堿，故其藥理作用與黃連大體相似，但含量較黃連低。體外試驗對金黃色葡萄球菌、肺炎球菌、白喉桿菌、草綠色鏈球菌、痢疾桿菌（宋內氏除外）、溶血性鏈球菌、腦膜炎球菌、霍亂弧菌、炭疽桿菌均有效或有較強的抑制作用；對枯草桿菌、百日咳桿菌、破傷風桿菌亦有抑制作用。該防玉米莖腐病有機肥的制備方法，包括如下步驟：（1）酶法提?。悍Q取配方量的大黃藥渣、魚腥草藥渣、穿心蓮藥渣、四季青藥渣、金銀花藥渣、黃柏藥渣，分別進行粉碎，取各中藥藥渣粉末，加入pH值為7.5-8.3的70%乙醇溶液，液料比為1:20（w/v），在65℃下水浴加熱至恒溫，然后加入復合酶，攪拌0.5小時后，酶解0.5-1.5小時，過濾，分離中藥濾渣和濾液，備用；步驟（1）中所述復合酶的用量為1.8-2.8mg/每克藥渣；所述復合酶由纖維素酶與果膠酶組成，纖維素酶與果膠酶的質量比為3-5:1。（2）堆肥過程：取步驟（1）得到的中藥濾渣，接種復合菌系，所述復合菌系按照質量分數2%的接種量和堆肥物料混合；置于封閉式堆肥反應器中，采用高溫好氧發酵，通過反應器底部的曝氣池進行通風供氧，通過轉子式氣體流量計控制通氣流速在3-4.5L/min;通過設置在封閉式堆肥反應器內的溫度傳感器進行溫度的檢測和記錄，控制反應器內溫度在40-45℃內，發酵15天；步驟（2）中所述復合菌系為細菌、真菌和放線菌以體積比1:（2-3）:（1-2）的混合的生物防治菌。復合菌系處理可以顯著提高堆體的溫度和高溫持續時間，有效促進堆肥物料中木質纖維素的降解，縮短堆肥發酵周期，提高堆肥腐熟度。所述細菌為菌株HS-2、菌株HSL、菌株LA-6、菌株LS-11、菌株LS-14、菌株WS-1、菌株WS-4、菌株XM-3、菌株XM-8中的一種。所述真菌為菌株BB-1、菌株BB-2、菌株BB-3、菌株LM-1、菌株LS-7、菌株LS-12、菌株LX-12、菌株SLT-15、菌株TS-7、菌株WB-1、菌株WB-2、菌株WB-3中的一種。所述放線菌為菌株LA-4、菌株LA-7、菌株LA-9、菌株LA-10、菌株LX-1、菌株MG-1、菌株SP-1中的一種。上述菌株從常溫菌和耐高溫菌中分離純化而得：從楊凌、太白、天水等地采集的腐殖土、堆肥樣品用于常溫菌的分離篩選。從秸稈及牛糞堆肥的高溫期采樣用于耐高溫菌的分離篩選。菌株的制備方法如下：取上樣品加入蒸餾水稀釋，吸取0.1ml涂布于纖維素剛果紅選擇性培養基上，在45℃的高溫培養箱中培養，定期觀察，挑取菌落周圍出現清晰透明圈的菌株，通過劃線法分離，純化。（3）混合：將步驟（1）得到的濾液加入至步驟（2）發酵后的中藥濾渣內，即得防玉米莖腐病有機肥。實施例1一種防玉米莖腐病有機肥由如下重量份的中藥藥渣經酶法提取后，進行堆肥處理而成：大黃藥渣9份、魚腥草藥渣10.5份、穿心蓮藥渣3.5份、四季青藥渣5份、金銀花藥渣6.5份、黃柏藥渣5份。防玉米莖腐病有機肥具體制備方法如下：（1）酶法提?。悍Q取配方量的大黃藥渣、魚腥草藥渣、穿心蓮藥渣、四季青藥渣、金銀花藥渣、黃柏藥渣，分別進行粉碎，取各中藥藥渣粉末，加入pH值為7.5-8.3的70%乙醇溶液，液料比為1:20（w/v），在65℃下水浴加熱至恒溫，然后加入復合酶，攪拌0.5小時后，酶解0.5-1.5小時，過濾，分離中藥濾渣和濾液，備用；所述復合酶的用量為2.5mg/每克藥渣；所述復合酶由纖維素酶與果膠酶組成，纖維素酶與果膠酶的質量比為4:1。（2）堆肥過程：取步驟（1）得到的中藥濾渣，接種復合菌系，所述復合菌系按照質量分數2%的接種量和堆肥物料混合；置于封閉式堆肥反應器中，采用高溫好氧發酵，通過反應器底部的曝氣池進行通風供氧，通過轉子式氣體流量計控制通氣流速在3-4.5L/min;通過設置在封閉式堆肥反應器內的溫度傳感器進行溫度的檢測和記錄，控制反應器內溫度在40-45℃內，發酵15天；復合菌系的制備：菌株HS-2、菌株BB-1和菌株LA-4采用NB培養基培養。接種前按照1:2.5:1（V:V:V）的比例混合，通過平板計數法進行菌落計數，最終得到的復合菌系菌液密度為109CFU/mL。營養肉湯NB培養基（g/L）：蛋白胨10，牛肉膏3，氯化鈉5，pH7.2-7.4。（3）混合：將步驟（1）得到的濾液加入至步驟（2）發酵后的中藥濾渣內，即得防玉米莖腐病有機肥。實施例2一種防玉米莖腐病有機肥由如下重量份的中藥藥渣經酶法提取后，進行堆肥處理而成：大黃藥渣8份、魚腥草藥渣9份、穿心蓮藥渣3份、四季青藥渣5份、金銀花藥渣8份、黃柏藥渣5份。該防玉米莖腐病有機肥具體制備方法與實施例1相同。實施例3一種防玉米莖腐病有機肥由如下重量份的中藥藥渣經酶法提取后，進行堆肥處理而成：大黃藥渣10份、魚腥草藥渣12份、穿心蓮藥渣4份、四季青藥渣6份、金銀花藥渣10份、黃柏藥渣7份。該防玉米莖腐病有機肥具體制備方法與實施例1相同。實施例4一種防玉米莖腐病有機肥該防玉米莖腐病有機肥的中藥藥渣配方組成與實施例1相同。其制備方法與實施例1的制備方法相比，步驟與條件基本一致，差異在于：（1）酶法提取中復合酶的用量為1mg/每克藥渣；所述復合酶由纖維素酶與果膠酶組成，纖維素酶與果膠酶的質量比為1:1。實施例5一種防玉米莖腐病有機肥該防玉米莖腐病有機肥的中藥藥渣配方組成與實施例1相同。其制備方法與實施例1的制備方法相比，步驟與條件基本一致，差異在于：（2）堆肥過程中復合菌系的制備：接種前按照1:1:1（V:V:V）的比例混合，通過平板計數法進行菌落計數，最終得到的復合菌系菌液密度為109CFU/mL。玉米是我國主要的糧食作物，玉米莖腐病是嚴重威脅玉米生產的土傳病害，造成嚴重倒伏和產量損失，分布廣，危害重。目前對于該病害的防治主要采取化學制劑和增施鉀肥，但防效普遍欠佳。下面，進行盆栽試驗，觀察實施例1-5制得的防玉米莖腐病有機肥對苗期玉米發芽率、生長情況以及苗期的防效效果。準備六組盆栽，每組5盆，每盆5顆玉米種子，分別設置應空白對照組、實施例1-5組共六組，空白對照組不添加本發明的有機肥，實施例1-5組分別在種植前對應填埋各個實施例制備的有機肥，每個月施肥兩次，每次施肥量0.5g/g土壤；待平均出苗達50%時開始統計出苗率；待玉米葉期測量玉米苗株高、鮮重；所有盆栽用傷根法填埋接種鐮孢菌玉米粒培養物10g，7d后記錄莖腐病發病情況。地上地下部生長極不正常，地上部可見青枯、黃枯狀，側根極小，病斑占根表總面積1/2～3/4，根群顏色褐中帶白，即認定為感染了莖腐病。統計結果見下表：出苗率=出芽株數/總種子數×100%；病株率=病株數/調查總株數×100%；表防玉米莖腐病有機肥對玉米苗期莖腐病防治效果及對幼苗生長的影響出苗率%株高cm鮮重g發病率%空白對照組7213.84.661實施例1組9816.96.521實施例2組8415.26.042實施例3組8615.05.945實施例4組7014.85.658實施例5組7114.04.751上述結果表明，與空白組相比，本發明實施例1-3的防玉米莖腐病有機肥對苗期玉米盆栽的出苗率、株高、苗重均有促進作用，能夠降低苗期玉米莖腐病的發病率；對苗期玉米盆栽的出苗率、株高、苗重促進最明顯以及對苗期玉米莖腐病的防治效果最好的是實施例1的防玉米莖腐病有機肥；說明本發明制備得到的有機肥料具有很高的營養成分與抗菌有效成分，兩種成分相結合，不僅可以有效改善土壤的理化結構、為土壤補充各種有機及礦物營養、優化土壤微生物群落結構，顯著提高了玉米的發芽率，對玉米的生長發育起促進作用，并且能夠防治土壤土傳病害，尤其是苗期玉米莖腐病。另外，實施例4與實施例1相對比的差異在于制備方法上，具體在于步驟（1）中的復合酶的用量以及質量比不同。實施例4中的復合酶的用量以及質量比不同均在本發明使用的限定范圍之外，從表格的數據可以看出，實施例4的發病率明顯高于實施例1并幾乎與對照組相近，說明復合酶的用量以及質量比對本發明抗菌有效成分的提取具有較大影響，本發明使用的由纖維素酶與果膠酶的質量比為3-5:1組合成的復合酶，其用量為1.8-2.8mg/每克藥渣，該復合酶的選擇對抗菌活性成分的提取是很有效的。實施例5與實施例1相對比的差異在于制備方法上，具體在于步驟（2）中的復合菌的細菌、真菌和放線菌的體積比在本發明使用的限定范圍之外，從表格的數據可以看出，實施例5的發芽率、株高、鮮重，明顯低于實施例1并幾乎與對照組相近，說明在本發明篩選的復合菌系（細菌、真菌和放線菌的體積比1:（2-3）:（1-2）的混合生物防治菌）作用下，有機肥品質更好，可以有效改善土壤的理化結構、為土壤補充各種有機及礦物營養、優化土壤微生物群落結構，顯著提高了玉米的發芽率，對玉米的生長發育起促進作用。對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發明權利要求的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3