含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂及其制备方法与流程

1.本发明属于植物纤维技术领域，具体涉及一种含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，人们对于咖啡的消费量也在日益增长。而在生产咖啡粉的过程中，咖啡豆壳通常会作为一种副产物而被丢弃。咖啡豆壳中含有三种大量的、特殊的有益生物活性物质，分别是原儿茶酸、表儿茶素和原花青素b2。如果对咖啡豆壳进行合理化处理，可以将其作为一种合适的土壤肥料用于农业生产中。配咖啡后残留的咖啡渣也是一种安全且环保的肥料，在咖啡渣中约含有2％的氮，其可将在微生物的作用下转变成适合作物生长的肥料。咖啡渣的长期使用，可以改善土壤肥力和结构，可以增加土壤中的有机成分，能够促进种子发芽和幼苗生长，能够防止各种病菌感染。
3.经检索，现有技术未见将咖啡豆壳、咖啡渣应用于土壤肥料中。基于咖啡豆壳、咖啡渣的上述诸多优点，本发明提出了一种含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂及其制备方法。


技术实现要素：

4.发明提供了一种含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂及其制备方法。本发明将咖啡豆壳与其他坚果外壳综合运用形成一种环保型的土壤调理剂，其主要原料为咖啡豆外壳与其他坚果外壳，同时加入咖啡渣，可以有效地降低土壤容重，改善土壤的结构，增加土壤的肥力，且使用的材料为生活生产的废弃物，绿色环保，实现废物再次利用。
5.为实现上述技术目的，本发明含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂，按照重量份计，其包括以下配料：
6.咖啡豆壳30-50份，花生壳20-40份，瓜子壳20-30份，咖啡渣10-30份，茶叶渣10-20份，甘蔗渣10-20份，硅藻土20-40份，海藻粉10-30份，牡蛎壳10-30份，鸡蛋壳20-30份，尿素20-40份，蚯蚓粪10-20份，纤维素酶5-8份，固氮菌4-7份，解钾菌5-8份，蛋白酶6-10份。
7.本发明的另一目的在于提供上述土壤调理剂的制备方法，其包括以下步骤：
8.(1)按重量份比例选取咖啡豆壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣，干燥后进行粉碎，并过筛(优选45-60目)处理，得到粉末；
9.(2)按重量份比例将咖啡渣、茶叶渣晒干并粉碎后过筛(优选45-60目)处理，得到粉末；
10.(3)将步骤(1)所得粉末和步骤(2)所得粉末与纤维素酶、固氮菌、解钾菌、蛋白酶按重量份比例配制，加入水搅拌均匀，再密封发酵；
11.(4)将步骤(3)发酵后的物料与蚯蚓粪、尿素、硅藻土、海藻粉按重量份比例混合均匀，得到土壤调理剂。
12.优选的，步骤(1)，将咖啡豆壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣，用清水清
洗，干燥后使用粉碎机进行粉碎，并过筛50目处理，得到粉末。
13.优选的，步骤(2)，将咖啡渣、茶叶渣晒干并粉碎后过筛50目。
14.优选的，步骤(3)，将上述步骤(1)所得粉末、步骤(2)所得粉末与纤维素酶、固氮菌、解钾菌、蛋白酶按比例配制，在搅拌容器加入水进行搅拌20-50min(优选30min)，后在35-50℃条件下密封发酵。
15.上述土壤调理剂的制备方法的技术方案中，步骤(1)与步骤(2)可以互换，形成本发明的另一技术方案。
16.与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
17.其一，本发明所采用的原料是农业与生活生产中的副产物或废弃物，其原料来源广泛，且原材料内富含作物生长所需要的有机质，微量元素及部分植物生长激素，且提供的营养物质更易被植物生长过程种吸收，又可以有效改善土壤的板结情况，优化土壤的微生物环境，改良土壤的理化状况。其中，咖啡渣、茶叶渣、甘蔗渣在微生物菌的作用下，可以得到充分的发酵分解，为植物的生长提供更多的营养物质，而分解产生的小分子物质有更利于植物的生长，增强土壤的肥力。
18.其二，本发明含咖啡豆壳的土壤调理剂的配比合理，适用范围广。土壤调理剂中又添加海藻粉与硅藻土，能够有效减少土壤中养分的流失，提高生长作物对土壤中的养分吸收，更好的促进作物的生长，也能够改善土壤团粒结构，改善作物根系的生长环境，且本发明的土壤调理剂的制备方法简单方便，可以在农业作物生产中应用。
具体实施方式
19.下面结合优选实施例对本发明做进一步描述。
20.实施例1
21.一种含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂，其配方如下：咖啡豆壳30份，花生壳25份，瓜子壳25份，咖啡渣20份，茶叶渣15份，甘蔗渣10份，硅藻土30份，海藻粉10份，牡蛎壳10份，鸡蛋壳20份，尿素35份，蚯蚓粪10份，纤维素酶5份，固氮菌5份，解甲菌5份，蛋白酶8份。
22.上述含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂的制备方法，按如下步骤：
23.(1)将上述的咖啡豆壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣，用清水清洗3次，干燥后使用粉碎机进行粉碎，并过筛50目处理，得到相应的粉末。
24.(2)将原料中的咖啡渣、茶叶渣晒干、粉碎后过筛50目。
25.(3)将上述步骤(1)与步骤(2)所得的粉末与纤维素酶、固氮菌、解钾菌、蛋白酶混合均匀，具体可以将菌种和酶，均匀撒在混合粉末表面，将混合后的材料加入到搅拌容器，并加入水进行搅拌30min，然后在室温40℃条件下密封发酵5天。
26.(4)将步骤(3)发酵后冷却的物料与蚯蚓粪、尿素、硅藻土、海藻粉混合均匀，得到土壤调理剂。
27.实施例2
28.一种含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂，其配方如下:咖啡豆壳30份，花生壳25份，瓜子壳25份，咖啡渣15份，茶叶渣15份，甘蔗渣15份，硅藻土40份，海藻粉15份，牡蛎壳15份，鸡蛋壳10份，尿素40份，蚯蚓粪10份，纤维素酶5份，固氮菌6份，解甲菌7份，蛋白酶5份。
29.上述含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂的制备方法，步骤如下：
30.(1)将上述的咖啡豆外壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣，用清水清洗3次，干燥后使用粉碎机进行粉碎，并过筛50目处理，得到相应的粉末。
31.(2)将原料中的咖啡渣、茶叶渣晒干、粉碎后过筛50目。
32.(3)将上述步骤(1)与步骤(2)所得的粉末与纤维素酶、固氮菌、解钾菌、蛋白酶混合均匀，具体可以将菌种和酶，均匀撒在混合粉末表面，将混合后的材料加入到搅拌容器，并加入水进行搅拌30min，然后在室温45℃条件下密封发酵3天。
33.(4)将步骤(3)发酵后冷却的物料与蚯蚓粪、尿素、硅藻土、海藻粉混合均匀，得到土壤调理剂。
34.实施例3
35.含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂，其配方如下:咖啡豆壳40份，花生壳20份，瓜子壳20份，咖啡渣25份，茶叶渣10份，甘蔗渣15份，硅藻土20份，海藻粉20份，牡蛎壳15份，鸡蛋壳20份，尿素40份，蚯蚓粪15份，纤维素酶5份，固氮菌5份，解甲菌5份，蛋白酶8份。
36.上述含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂的制备方法，步骤如下：
37.(1)将上述的咖啡豆外壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣，用清水清洗3次，干燥后使用粉碎机进行粉碎，并过筛50目处理，得到相应的粉末。
38.(2)将原料中的咖啡渣、茶叶渣晒干、粉碎后过筛50目。
39.(3)将上述步骤(1)与步骤(2)所得的粉末与纤维素酶、固氮菌、解钾菌、蛋白酶混合均匀，具体可以将菌种和酶，均匀撒在混合粉末表面，将混合后的材料加入到搅拌容器，并加入水进行搅拌30min，然后在室温35℃条件下密封发酵5天。
40.(4)将步骤(3)发酵后冷却的物料与蚯蚓粪、尿素、硅藻土、海藻粉混合均匀，得到土壤调理剂。
41.实施例4
42.含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂，其配方如下:咖啡豆壳50份，花生壳30份，瓜子壳30份，咖啡渣15份，茶叶渣20份，甘蔗渣20份，硅藻土35份，海藻粉20份，牡蛎壳20份，鸡蛋壳25份，尿素40份，蚯蚓粪20份，纤维素酶8份，固氮菌7份，解甲菌7份，蛋白酶9份。
43.上述含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂的制备方法，步骤如下：
44.(1)将上述的咖啡豆外壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣，用清水清洗3次，干燥后使用粉碎机进行粉碎，并过筛50目处理，得到相应的粉末。
45.(2)将原料中的咖啡渣、茶叶渣晒干、粉碎后过筛50目。
46.(3)将上述步骤(1)与步骤(2)所得的粉末与纤维素酶、固氮菌、解钾菌、蛋白酶混合均匀，具体可以将菌种和酶，均匀撒在混合粉末表面，将混合后的材料加入到搅拌容器，并加入水进行搅拌30min，然后在室温45℃条件下密封发酵4天。
47.(4)将步骤(3)发酵后冷却的物料与蚯蚓粪、尿素、硅藻土、海藻粉混合均匀，得到土壤调理剂。
48.实施例5
49.含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂，其配方如下:咖啡豆壳45份，花生壳35份，瓜子壳30份，咖啡渣25份，茶叶渣20份，甘蔗渣20份，硅藻土40份，海藻粉15份，牡蛎壳25份，鸡蛋壳20份，尿素40份，蚯蚓粪15份，纤维素酶8份，固氮菌4份，解甲菌5份，蛋白酶8份。
50.上述含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂的制备方法，步骤如下：
51.(1)将上述的咖啡豆外壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣，用清水清洗3次，干燥后使用粉碎机进行粉碎，并过筛50目处理，得到相应的粉末。
52.(2)将原料中的咖啡渣、茶叶渣晒干、粉碎后过筛50目。
53.(3)将上述步骤(1)与步骤(2)所得的粉末与纤维素酶、固氮菌、解钾菌、蛋白酶混合均匀，具体可以将菌种和酶，均匀撒在混合粉末表面，将混合后的材料加入到搅拌容器，并加入水进行搅拌30min，然后在室温45℃条件下密封发酵3天。
54.(4)将步骤(3)发酵后冷却的物料与蚯蚓粪、尿素、硅藻土、海藻粉混合均匀，得到土壤调理剂。
55.实施例6
56.含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂，其配方如下:咖啡豆壳40份，花生壳30份，瓜子壳30份，咖啡渣20份，茶叶渣20份，甘蔗渣20份，硅藻土30份，海藻粉20份，牡蛎壳20份，鸡蛋壳20份，尿素40份，蚯蚓粪20份，纤维素酶5份，固氮菌5份，解甲菌5份，蛋白酶8份。
57.上述含有咖啡豆壳、咖啡渣的土壤调理剂的制备方法，步骤如下：
58.(1)将上述的咖啡豆外壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣，用清水清洗3次，干燥后使用粉碎机进行粉碎，并过筛50目处理，得到相应的粉末。
59.(2)将原料中的咖啡渣、茶叶渣晒干、粉碎后过筛50目。
60.(3)将上述步骤(1)与步骤(2)所得的粉末与纤维素酶、固氮菌、解钾菌、蛋白酶混合均匀，具体可以将菌种和酶，均匀撒在混合粉末表面，将混合后的材料加入到搅拌容器，并加入水进行搅拌30min，然后在室温45℃条件下密封发酵3天。
61.(4)将步骤(3)发酵后冷却的物料与蚯蚓粪、尿素、硅藻土、海藻粉混合，得到土壤调理剂。
62.实验例在当地农耕地进行试验，试验蔬菜为豇豆，品种为之豇28-2。田间试验共设6种试验处理，分别采用实施例1-6中的土壤调理方法进行处理，试验过程中对每个处理均设三次重复，共18个区，小区采用随机排列。其他除草，除虫处理方式及田间管理均与当地农户生产种植方式一致。检测各小区土壤调理后的土壤理化性质。
63.表1不同处理的土壤理化表
64.[0065][0066]
从上表可知，相比于对照例，本发明实施例1-6显示土壤种有机质含量均有效的提高，土壤的理化性质明显改善，土壤性能得到提高；土壤中的阳离子交换浓度提升，土壤保肥力得到改善；土壤容重降低，耕作层土壤团粒结构得到改善，土壤变得更加蓬松。
[0067]
表2豇豆生长情况及亩产量
[0068][0069]
从表2数据可以看出，本发明实施例含有咖啡豆壳的土壤调理剂的使用对比于对照组的实验，均有利于豇豆的生长，增加豇豆的亩产量。
[0070]
上述土壤调理剂的制备方法实施例中，为了对照各实施例的技术效果，选择了相同或相近的参数，但在本发明中，并不限定于上述实施例，如：咖啡豆壳、花生壳、瓜子壳、牡蛎壳、鸡蛋壳、甘蔗渣用清水清洗次数可以是任意次数，只要清洗干净即可；干燥后使用粉碎机进行粉碎，并过筛可以是45-60目中的任意目数。咖啡渣、茶叶渣晒干后粉碎后过筛45-60目中的任意目数。步骤(3)中，在搅拌容器加入适量水进行搅拌时间、密封发酵温度及时间都不作限定，只要搅拌均匀、发酵成功即可。
[0071]
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。