抗枯萎病的绿色无公害肥料及其制备方法与流程

本发明属于有机肥料领域，具体涉及一种添加大蒜鳞茎粗提物制备的抗病有机肥料。

背景技术：

我国农业，特别是蔬菜种植业为了片面追求高产，大量依赖化肥而忽视有机肥料的施用。这导致了土壤有机质和作物必需营养元素含量较低，从而影响土壤质量。过量的氮、磷、钾等营养元素的施入造成了水体的富营养化，同时还导致饮用水、地下水及农作物中硝酸盐含量超标。随着农业病虫害的加剧，大量化学农药的使用也对环境和农产品造成了一定程度的污染，农业环境污染日趋严重。其中农产品的污染、有害物质的残留问题是影响出口贸易的重要因素。

目前我国越来越重视农业污染和蔬菜农化残留问题，将无公害蔬菜的种植提到了议事议程上来。无公害蔬菜是指来源于良好的生态环境，按无公害蔬菜生产技术规程生产，经检测不含有毒有害物质和重金属的蔬菜。其中的生产技术规程中很重要的环节就是无公害肥料和农药的使用。目前解决肥料无公害问题的方法大多是使用有机肥料，但是有机肥料中有机物质来源不同也会对无公害肥料造成一定的影响。目前市面上大多数有机肥料中的有机质来源于风化煤和有机废弃物，风化煤是不可再生的能源物质，而有机废弃物中的有害微生物菌群又会给植物病虫害造成很大的威胁。目前解决农药无公害的方法中寻找植物性杀菌剂是一个比较热门的方向，植物性杀菌剂来源于植物提取物，该类农药在环境中可以生物降解，对人畜和植株生物毒性低，病虫害不易产生抗性，但是其提取纯化工艺复杂，产量低，成本高，也成为这项技术的瓶颈，施用这种农药也增加了农民的负担。所以说现在施用与无公害蔬菜的有机肥料和农药并没有真正做到无公害和低成本。

大蒜素是从大蒜鳞茎中提取的一种二烯丙基硫代亚磺酸酯，属于天然提取物的一种，在有机环境中很稳定，具有很好的广谱抗微生物特性。目前大蒜素在畜牧业中应用较多，可以促进畜禽生长，杀菌防病，改善肉质，降低成本。在医药方面用于心脑血管以及肝病防治和抗肿瘤上也有很好的应用。经研究其对很多植物病原菌有很好的抑制作用，特别是对主要在西瓜和黄瓜上易染的瓜类枯萎病致病菌尖孢镰孢菌有较强的抑制作用。而且其纯植物提取，不含化工成分，不需精制等特点更适于在肥料上应用。该种产品在蔬菜种植特别是抗病肥料上的应用，特别是生产技术上鲜见报道。

技术实现要素：

本发明的目的在于避免无公害蔬菜种植过程中使用的有机肥料无公害化不彻底，以及农药残留和植源性农药提取应用不广等问题，而提供了一种兼有部分农药效果的抗枯萎病绿色无公害有机肥料产品及其制备方法。本发明采用简单易行的水提和蒸馏工艺，提取大蒜鳞茎中含有大蒜素的粗蒜油和粗蒜粉，再经过先添加蒜粉再缓慢喷洒蒜油的有机原料无害化步骤，生产具有特定功效的无公害有机肥料。

本发明的另一目的是提出了制备所述有机肥料的蒜油和蒜粉以及整个有机肥料的生产工艺。

本发明的目的是通过如下措施来达到的。

抗枯萎病的绿色无公害肥料的制备方法，其特征是：原料按照一定的重量份组成，粗蒜粉10-20份、粗蒜油5-10份、有机物50-70份、无机氮磷钾 10-20份，包含如下生产步骤：

（1）粗蒜粉和粗蒜油水提：将大蒜鳞茎捣碎成蒜泥，加两倍蒜泥重量的水浸泡，控制水温为55℃浸泡3小时得到蒜浆，将得到的蒜浆在蒸馏釜中蒸馏，蒸馏釜蒸泡量为120公斤/小时，蒸馏时间20小时，冷却水出口温度不超过40℃，蒸馏得到粗蒜油和蒜渣，蒜渣过滤得到蒜饼，蒜饼在60℃下低温干燥6-8小时，至含水量10%左右，粉碎后得到粗蒜粉；

（2）有机肥料生产：将有机物原料和无机氮磷钾原料粉碎后过18目筛，加入粗蒜粉搅拌均匀后得到有机肥料半成品，每天喷洒2次粗蒜油并搅拌均匀，控制含水量小于等于20%，3-5天后称量包装，既得到有机肥料成品。

进一步地，所述有机物由以下重量份的成分组成，葡萄籽10-30份，蘑菇渣10-30份，糠醛渣10-30，苜蓿渣10-30，鸡粪10-30份。

进一步地，所述无机氮磷钾由以下重量份的一种或几种成分组成，尿素5-10份，磷酸一铵5-10份，硫酸钾5-10份，氯化钾5-10份。

本发明所采用的粗蒜油和粗蒜粉提取工艺为水提蒸馏工艺，比现行的醇提工艺操作更简单，成本更低，更适用于肥料生产工艺。其中的大蒜鳞茎选购自大蒜批发市场的残次品，做到低成本原料的高效利用。大蒜的捣碎亦可以采用球磨机加水研磨的方法进行，其中加水浸泡一般在发酵罐中搅拌进行。其中所述水提工艺中，蒸馏后过滤得到的蒜饼在60℃下低温干燥6-8小时，一般夏季6-7小时，冬季7-8小时，至含水量10%左右。控制含水量有利于有机肥料生产过程中的搅拌操作。

其中所述的绿色无公害肥料制备方法，为了将原料混合均匀以及肥料施用方便，将颗粒和块状的有机物和无机氮磷钾原料进行粉碎过筛后使用，采用定期喷洒粗蒜油并搅拌的方法，利用粗蒜油中的有效成分大蒜素将有机物原料进行无害化处理，抑制并部分杀灭其中的有害微生物，并进一步提高肥料中大蒜素的有效浓度，提高肥料的抗病功效。且可以根据有机肥料所施用的作物不同，调整4种无机氮磷钾的重量份数，保持其总重量份数在10-20份即可。

其中所述有机肥料的制备方法，可以根据肥料施用作物的不同调整粗蒜油喷洒量和天数，一般施用于黄瓜的有机肥喷洒并搅拌3天，施用于西瓜的有机肥喷洒并搅拌5天。控制含水量小于等于20%，如水分超过20%可以增加晾晒或风干步骤，以控制肥料的含水量。

本发明中所采用的有机物都来源于农业或其他产业的固体废弃有机物或者下脚料。其中葡萄籽来源于葡萄酒厂酿酒所剩下的下脚料，经晒干后得到的产物，含有大量的有机质成分和少量氮、磷、钾和中微量元素，更含有许多酵母发酵后的产物，对农作物的增产增收和调理土壤微环境都是十分有益的。

其中蘑菇渣来源于蘑菇培养后的废弃培养基质，主要使用的是农作物秸秆等植物性原料，含有丰富的粗纤维、粗蛋白、粗脂肪和氮、磷、钾浸出物，还含有钙、硅等矿物质中微量元素，营养相当丰富。蘑菇渣选择经过堆沤过的蘑菇渣：将蘑菇渣加水至最大持水量的70%-80%左右，堆成一堆，盖上塑料薄膜，堆沤3-4个月之后，摊开风干使用。糠醛渣也是生物质废弃物原料中的一种，来源于农副产品水解生产糠醛后的废弃物，含有少量氮磷钾和大量有机质，可以改善土壤结构和土壤微环境，增加土壤团粒数量和通透性，调节土壤酸碱度，活化土壤。

本发明中所使用的有机质原料苜蓿渣来源于苜蓿干草粉，在用水提取其中的苜蓿多糖等成分后剩下的副产品，经过堆沤晾干后得到，含有较丰富的有机质和纤维结构，起到疏松土壤的作用。鸡粪来源于禽类养殖场，经过堆沤、腐熟、除臭后使用。

本发明的有益效果：

本发明所生产的有机肥料为绿色无公害有机肥，所采用的有机物来源于农业或其他行业的有机废弃物，其中含有大量有机质和中微量元素，对于植物的生长是十分有益的，有机质的加入相比化肥更能调节土壤微环境，保护土壤。本发明所采用的粗蒜油和粗蒜粉来源于大蒜鳞茎的水提蒸馏工艺，此工艺操作简单易行，节约能源，成本低，产物分离过程简单，大幅度提高了生产效率，比其他工艺更适合于有机肥料生产。该种有机肥料添加了含有大蒜素成分的粗蒜油和粗蒜粉，使得肥料既能提供植物生长所需要的养分又能提高植物抗病能力，特别是大大增强了植物对于枯萎病的抗性，起到了肥料和农药的有机结合。

本发明所生产的有机肥料的生产工艺更能发挥大蒜素的抗病功效，将粗蒜粉先与原料混合搅拌，再定期喷洒粗蒜油并充分搅拌，使得大蒜素与有机物混合均匀，充分抑制并杀灭有机原料中的有害微生物，做到有机肥料的真正无公害化处理。

与现有技术相比，本发明原料使用更合理，节约成本，环保高效，生产工艺简单易行，利于放大生产，添加的大蒜素具有抗病作用，增强植物抗逆能力，提高产品质量和产量。本发明可以利用一种产品解决两种问题，节约了成本，减轻了农民的经济负担。

附图说明

图1 为本发明制备粗蒜粉和粗蒜油的工艺流程图。

图2 为本发明制备有机肥料的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明的基本思想是利用大蒜鳞茎作为原材料，采用水提工艺，提取其中含有有效成分大蒜素的粗蒜油和粗蒜粉，再添加有机物原料和无机氮、磷、钾原料，并结合特定的生产工艺，生产绿色无公害抗病有机肥料。

实施例1：

所述有机肥料，按照重量份数计，原料组分如下：

粗蒜粉10、粗蒜油5、葡萄籽15、蘑菇渣15、糠醛渣15、苜蓿渣15、鸡粪15、尿素5、硫酸钾5。其中的粗蒜油和粗蒜粉来源于大蒜鳞茎水提粗产物，蘑菇渣为堆沤过的蘑菇渣，将蘑菇渣加水至最大持水量的75%，堆成一堆，盖上塑料薄膜，堆沤4个月，摊开风干后使用。苜蓿渣来源于苜蓿干草粉，在用水提取其中的苜蓿多糖等成分后的副产品，经过堆沤晾干得到。

生产方法（按照图1和图2的生产流程）：

（1）粗蒜油和粗蒜粉的提取：将大蒜鳞茎放入球磨机中加0.5倍重量的水研磨，将得到的蒜泥打入发酵罐中加两倍重量的水，控制水温为55℃转速为80转/分钟搅拌浸泡3小时，之后将得到的蒜浆打入蒸馏釜中进行蒸馏，控制蒸馏釜蒸泡量为120公斤/小时，蒸馏冷却水出口温度为35℃，蒸馏20小时后停止蒸馏，得到粗蒜油。将过滤后得到的蒜渣采用板框压滤机过滤得到蒜饼，蒜饼在风道内控制温度60℃，低温干燥6小时，含水量为10%，将得到的干蒜饼粉碎后即得到粗蒜粉。

（2）有机肥料半成品的制备：将葡萄籽、堆沤好的蘑菇渣、糠醛渣、苜蓿渣、鸡粪以及尿素分别粉碎并过18目筛，将以上粉碎过筛后的原料添加硫酸钾和粗蒜粉后于搅拌机内搅拌混合均匀，得到有机肥料半成品。

（3）有机肥料半成品的无害化处理及成品的包装生产：采用喷雾的方式向有机肥料半成品内喷洒粗蒜油，每天喷洒2次，每次0.5重量份，并搅拌使之混合均匀，5天共喷洒5重量份的粗蒜油后，控制水分为20%左右。称量、包装得到合格的有机肥料成品，该有机肥料适合于黄瓜施用。

实施例2：

所述有机肥料，按照重量份数计，原料组分如下：

粗蒜粉20、粗蒜油6、葡萄籽14、蘑菇渣10、糠醛渣10、苜蓿渣10、鸡粪15、磷酸一铵5、硫酸钾10。

生产方法（按照图1和图2的生产流程）：

（1）粗蒜油和粗蒜粉的提取：将大蒜鳞茎放入球磨机中加0.5倍重量的水研磨，将得到的蒜泥打入发酵罐中加两倍重量的水，控制水温为55℃转速为80转/分钟搅拌浸泡3小时，之后将得到的蒜浆打入蒸馏釜中进行蒸馏，控制蒸馏釜蒸泡量为120公斤/小时，蒸馏冷却水出口温度为40℃，蒸馏20小时后停止蒸馏，得到粗蒜油。将过滤后得到的蒜渣采用板框压滤机过滤得到蒜饼，蒜饼在风道内控制温度60℃，低温干燥7小时，含水量为9%，将得到的干蒜饼粉碎后即得到粗蒜粉。

（2）有机肥料半成品的制备：将葡萄籽、堆沤好的蘑菇渣、糠醛渣、苜蓿渣、鸡粪以及磷酸一铵分别粉碎并过18目筛，其中磷酸一铵采用链式粉碎机粉碎。将以上粉碎过筛后的原料添加硫酸钾和粗蒜粉后于搅拌机内搅拌混合均匀，得到有机肥料半成品。

（3）有机肥料半成品的无害化处理及成品的包装生产：采用喷雾的方式向有机肥料半成品内喷洒粗蒜油，每天喷洒2次，每次1重量份，并搅拌使之混合均匀，3天共喷洒6重量份的粗蒜油后，控制水分为20%左右。称量、包装得到合格的有机肥料成品，该有机肥适合于西瓜施用。

实施例3：

所述有机肥料，按照重量份数计，原料组分如下：

粗蒜粉15、粗蒜油8、葡萄籽10、蘑菇渣12、糠醛渣10、苜蓿渣10、鸡粪15、尿素10、磷酸一铵10。

生产方法（按照图1和图2的生产流程）：

（1）粗蒜油和粗蒜粉的提取：将大蒜鳞茎放入球磨机中加0.5倍重量的水研磨，将得到的蒜泥打入发酵罐中加两倍重量的水，控制水温为55℃转速为80转/分钟搅拌浸泡3小时，之后将得到的蒜浆打入蒸馏釜中进行蒸馏，控制蒸馏釜蒸泡量为120公斤/小时，蒸馏冷却水出口温度为30℃，蒸馏20小时后停止蒸馏，得到粗蒜油。将过滤后得到的蒜渣采用板框压滤机过滤得到蒜饼，蒜饼在风道内控制温度60℃，低温干燥8小时，含水量为8%，控制低水分有利于与无机养分的混合操作，将得到的干蒜饼粉碎后即得到粗蒜粉。

（2）有机肥料半成品的制备：将葡萄籽、堆沤好的蘑菇渣、糠醛渣、苜蓿渣、鸡粪以及尿素、磷酸一铵分别粉碎并过18目筛，其中磷酸一铵采用链式粉碎机粉碎。将以上粉碎过筛后的原料添加粗蒜粉后于搅拌机内搅拌混合均匀，得到有机肥料半成品。

（3）有机肥料半成品的无害化处理及成品的包装生产：采用喷雾的方式向有机肥料半成品内喷洒粗蒜油，每天喷洒2次，每次1重量份，并搅拌使之混合均匀，4天共喷洒8重量份的粗蒜油后，控制水分为20%左右。称量、包装得到合格的有机肥料成品，该有机肥适合于西红柿施用。

实验例1：黄瓜枯萎病盆栽防病试验

使用实施例1的方法所生产的有机肥料、黄瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f.sp. cucumerinum）毒素提取物以及长春密刺黄瓜进行盆栽防病试验，试验步骤如下：

（1）黄瓜枯萎病毒素的提取：将黄瓜枯萎病菌株接种于平板上，培养5天后转接与100毫升液体培养基中，25℃摇床150转每分钟培养9天。培养液经纱布过滤，4000转每分钟离心，取上清液并加蒸馏水稀释后，采用血球计数板计数，调整孢子浓度为10⁶每毫升。

（2）黄瓜幼苗培养和毒素接种：将黄瓜种子放入含有湿润滤纸的培养皿中，与28℃恒温培养催芽。选择胚根长度一致的种子播种于高温灭菌的盆栽土中，于23℃培养，出苗后选择长势大致相同的植株进行试验。将黄瓜枯萎病菌株毒素提取物以5毫升每株灌根，同时保留几盆不灌根。接种毒素后保湿24小时后，将一部分灌根后的黄瓜植株施用本发明所生产的有机肥料，同时另一部分施用养分相同但不含大蒜素的有机肥料作为对照实验。

（3）黄瓜幼苗枯萎病病情的观察：培养20天后观察盆栽黄瓜幼苗胚轴、子叶以及叶片的患病情况，观察子叶是否出现坏死斑，叶片是否发黄或枯死或萎焉。

实验结果：观察发现，所有对照组全都患病，而随着施用有机肥量的增加黄瓜植株抗病效果明显增强，当每盆施用3克时抗病效果达到80.3%。

实验例2：西瓜枯萎病盆栽防病试验

使用实施例2的方法所生产的有机肥料、西瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporium f.. niveum Snyder et Heansen）毒素提取物以及西农八号西瓜进行盆栽防病试验，试验步骤如下：

（1）西瓜枯萎病毒素的提取：将西瓜枯萎病菌株接种于平板上，培养5天后转接与100毫升液体培养基中，25℃摇床150转每分钟培养9天。培养液经纱布过滤，4000转每分钟离心，取上清液并加蒸馏水稀释后，采用血球计数板计数，调整孢子浓度为10⁶每毫升。

（2）西瓜幼苗培养和毒素接种：将西瓜种子放入含有湿润滤纸的培养皿中，与30℃恒温培养催芽。选择胚根长度一致的种子播种于高温灭菌的盆栽土中，于24℃培养，出苗后选择长势大致相同的植株进行试验。将西瓜枯萎病菌株毒素提取物以5毫升每株灌根，同时保留几盆不灌根。接种毒素后保湿24小时后，将一部分灌根后的西瓜植株施用本发明所生产的有机肥料，同时另一部分施用养分相同但不含大蒜素的有机肥料作为对照实验。

（3）西瓜幼苗枯萎病病情的观察：培养20天后观察盆栽西瓜幼苗的茎及叶片的患病情况，观察是否出现枯死或萎焉，以及患病面积占总面积的百分比。

实验结果：观察发现，所有对照组全都患病，而随着施用有机肥量的增加西瓜植株抗病效果明显增强，当每盆施用5克时抗病效果达到69.8%。

实验例3：在山东烟台蔬菜种植大田的田间施肥试验。

在烟台蔬菜种植大田内施用本发明实施例1生产的有机肥料，供试蔬菜品种为黄瓜：长春密刺，使用3年，每亩施肥100公斤。

对照例采用常规有机肥（不含大蒜素等抑菌有效成分），每亩施有机肥100公斤。

与对照相比，使用本发明实施例1生产的有机肥料的黄瓜叶片油亮、嫩绿，枯萎病发病率下降57.95%，其他病虫害亦明显减少，座果率增加，产量增加31.36%。

以上详述了本发明及其具体实施方式。但是，本发明不仅限于具体实施方式，其它修改和改动在不背离本发明的精神的情况下对于本领域技术人员来说可能是显而易见的。