利用蚯蚓处理葛渣制作有机肥料的方法与流程

本发明属于农业生物技术领域，尤其涉及一种利用蚯蚓处理葛渣制作有机肥料的方法。

背景技术：

葛(puerarialobata)为豆科葛属，除了含有较丰富的淀粉以及人体必需的13种氨基酸、铁、钙、硒、锗等微量元素外,还含有黄豆甙、木糖甙和葛根素等异黄酮物质，是国家卫生部首批核准的药食同源植物，具有极高的保健和营养价值。葛渣是新鲜葛根经临床应用、食品保健品开发、淀粉/葛粉生产后的残渣，数量巨大。据不完全统计，我国野生葛和栽培葛的面积近40hm2，年产量可达150万吨以上，每年排放的葛根废渣近10万吨。江西是我国葛分布最为集中地区之一，适合葛根种植的荒山荒地面积90多万亩。上世纪90年代起，伴随江西红壤综合开发的兴起，葛作为红壤资源合理利用的优势特色先锋作物得到一定的发展，葛根种植量稳步增长，产量逐年增加，但是相比其他发达地区，葛的精深加工程度较低，80%以上的葛根都用来加工葛粉，而葛根的出粉率只有25%，葛渣成为葛粉加工过程的主要副产物。

目前，大量的葛渣被作为废弃物丢弃，污染环境的同时也浪费了资源。研究表明，葛渣中不但碳、氮等养分含量高，钙、镁等中微量元素含量也较高。同时，由于葛粉采用水提工艺，致使葛根中特有的黄酮、异黄酮类等难溶物质95%以上尚留在葛根渣中。而这些不但是迅速提高作物生理活性，促进作物良性生长所需的主要营养物质，黄酮类物质还是抑制芽孢杆菌等病源微生物的有效成分。因此，寻求一种因材施用的葛渣转化增效利用模式，充分发挥葛渣的肥、药功能是其高值化利用的关键。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种利用蚯蚓处理葛渣制作有机肥料的方法，旨在解决上述现有技术中葛渣作为废弃物丢弃造成的资源浪费。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种利用蚯蚓处理葛渣制作有机肥料的方法，包括以下步骤：

s1：葛渣预处理：取新鲜葛渣，

按5±1‰质量比例接种腐解菌剂，调节水分含量至60%～70%，好氧堆制发酵20～25天，每隔5～8天翻堆，使堆体温度控制在50～60℃；

或者取新鲜葛渣与牛粪混合，按风干重比例4:1～3:2混合均匀，再将腐解菌剂按5±1‰质量比例接种于混合物料，调节水分含量至60%～70%，堆制发酵3～5天；

s2：将步骤s1发酵得到的物料中放置蚓种，将蚯蚓的生存温度可设定为25±10℃，投放密度为每克干料投10～15条蚓种，每隔20±2天重新投放1次，每3～4个月将蚯蚓与蚓粪分离，得到蚯蚓产品和蚯蚓粪有机肥。

优选的，步骤s2中分离得到的蚓粪与水按料液比1～1.5:10制得蚓粪浸提液，料液比单位为g/l。

优选的，步骤s2中分离得到的蚓粪直接还田利用或干燥加工得到蚓粪有机肥。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过在葛渣或葛渣与牛粪混合料中接种腐解菌剂，调节水分适合后堆制使其发酵，随后在发酵的葛渣中放置蚓种，通过蚯蚓的运动和排泄物改善葛渣的肥效功能，同时，分离得到的蚯蚓可以作为各种家禽、家畜、渔业水产品、水族宠物食品、动物性活食饵料、饲料添剂诱食剂，或加工风干、冻干蚯蚓饵料。利用本发明能够实现葛渣功能的高效转化利用，提高葛渣的回收利用率，杜绝了资源浪费、环境污染现象。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例中葛渣源蚓粪、葛渣牛粪源蚓粪与牛粪源蚯蚓粪中总氮含量对比图；

图2是本发明实施例中葛渣源蚓粪、葛渣牛粪源蚓粪与牛粪源蚯蚓粪中总磷含量对比图；

图3是本发明实施例中葛渣源蚓粪、葛渣牛粪源蚓粪与牛粪源蚯蚓粪中总钾含量对比图；

图4是本发明实施例中葛渣源蚓粪、葛渣牛粪源蚓粪与牛粪源蚯蚓粪中有机质含量对比图；

图5是本发明实施例中油菜种子应用葛渣源蚓粪、葛渣牛粪源蚓粪与牛粪源蚯蚓粪的发芽率对比图；

图6是本发明实施例步骤s4中得到的蚯蚓粪对辣椒苗期株高的影响图；

图7是本发明实施例步骤s4中得到的蚯蚓粪对辣椒苗期茎粗的影响图；

图8是本发明实施例中水稻种子应用葛渣源蚓粪、葛渣牛粪源蚓粪与牛粪源蚯蚓粪的发芽率对比图；

图9是本发明实施例中蚯蚓在腐熟葛渣、葛渣牛粪及对照牛粪中的平均增重对比图；

图10是本发明实施例中蚯蚓在葛渣牛粪与对照牛粪中日均产茧数的对比图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

蚯蚓处理有机废弃物是将传统的堆肥法与生物处理法相结合，通过蚯蚓的新陈代谢作用，可在短时间内形成理化和生物性状均较优的蚓粪有机肥，提高生物活性和培肥效率，而蚯蚓粪中大量有益微生物还可以抑制镰刀菌属等原真菌病原菌，同时还可以收获蚓体，实现环保与经济双重效益。但是，现有葛渣中淀粉、纤维素含量较高，并且含有较多黄酮等对蚯蚓生长不利的物质等限制了蚯蚓在葛渣“药肥”资源化利用中的应用。有鉴于此，本发明提供的技术方案能够改善这种状况，改善葛渣的适口性，保证蚯蚓取食物料后正常生长繁殖，并实现葛渣肥料化利用，是延伸和拓展葛根资源经济产业链、提高葛根的附加值的关键。

本发明提供的利用蚯蚓处理葛渣制作有机肥料的方法，包括以下步骤：

s1：葛渣预处理：取新鲜葛渣，按5±1‰质量比例接种腐解菌剂，调节水分含量至60%～70%，堆制发酵20～25天，每隔5～8天翻堆，使堆体温度控制在50～60℃；

或者取新鲜葛渣与牛粪混合，按风干重比例4:1～3:2混合均匀，优选比例为7:3，再将腐解菌剂按5±1‰质量比例接种于混合物料，调节水分含量至60%～70%，堆制发酵3～5天。

s2：将步骤s1发酵得到的物料中放置蚓种，投放密度为每克干料投10～15条蚓种，每隔20天重新投放1次，然后将蚯蚓与蚓粪分离，得到蚯蚓产品和蚯蚓粪。其中，将蚯蚓的生存温度可设定为25±10℃，以保证蚯蚓的正常繁殖。优选的，温度在20-27℃左右时蚯蚓能较好地生长发育和繁殖。

将步骤s2中分离得到的蚓粪与水按料液比1～1.5:10制得蚓粪浸提液，料液比单位为g/l，将蚓粪浸提液应用于室内油菜或水稻种子发芽的实验中，通过室内观测其对种子发芽的影响，发芽率均在80%以上；葛渣源蚓粪有机质含量达26.1%～30.2%，氮磷钾总养分含量6.5%～7.5%，总养分含量不低于牛粪源蚯蚓粪，如图1-4所示。

另外，步骤s2中分离得到的蚓粪还可以直接应用于农田生产，或者干燥加工得到蚓粪有机肥，方便长时间存储、运输。

实施例1：

s1：取新鲜葛渣，按4‰质量比例接种腐解菌剂，调节水分含量至65%，堆制发酵25天。

s2：将步骤s1发酵得到的物料中放置蚓种，投放密度为每克干料投12条蚓种，每隔20天重新投放1次。物料温度设定为20℃，以保证蚯蚓的正常繁殖。最后将蚯蚓与蚓粪分离，得到蚯蚓产品和蚯蚓粪有机肥。蚯蚓粪有机肥有机质含量30.2%；氮磷钾总养分含量（7.5%）显著高于牛粪源蚯蚓粪（4.96%），如图1-4所示。

s3：将步骤s2中分离得到的蚓粪与水按料液比1:10（g/l）制得蚓粪浸提液，将蚓粪浸提液应用于室内油菜种子发芽的实验中，通过室内观测其对种子发芽的影响，发芽率在85%，如图5所示。

s4：将步骤s2中分离得到的蚯蚓粪田间栽种辣椒能显著增加辣椒苗期株高和茎粗。与不投加（ck）蚯蚓粪的栽种对比如图6、7所示。

实施例2：

s1：取新鲜葛渣与牛粪混合，按风干重比例7:3混合均匀，再将腐解菌剂按4.5‰质量比例接种于混合物料，调节水分含量至70%，堆制发酵4天。

s2：将步骤s1发酵得到的物料中放置蚓种，投放密度为每克干料投10条蚓种，每隔20天重新投放1次，物料的温度设定为25℃。最后将蚯蚓与蚓粪分离，得到蚯蚓产品和蚯蚓粪有机肥。蚯蚓粪有机肥有机质含量26.1%，氮磷钾总养分含量6.48%，如图1-4所示。

s3：将步骤s2中分离得到的蚓粪与水按料液比1.5:10（g/l）制得蚓粪浸提液，将蚓粪浸提液应用于室内水稻种子发芽的实验中，通过室内观测其对种子发芽的影响，发芽率在88%以上。如图8所示。

实施例3：

s1：取新鲜葛渣，按6‰质量比例接种腐解菌剂，调节水分含量至60%，堆制发酵20天。

s2：将步骤s1发酵得到的物料中放置蚓种，投放密度为每克干料投15条蚓种，每隔20天重新投放1次，物料温度设定为20℃。最后将蚯蚓与蚓粪分离，得到蚯蚓产品和蚯蚓粪有机肥。

s3：将步骤s2中分离得到的蚓粪与水按料液比1:12（g/l）制得蚓粪浸提液，将蚓粪浸提液应用于室内油菜种子发芽的实验中，通过室内观测其对种子发芽的影响，发芽率在82%。

实施例4：

s1：取新鲜葛渣与牛粪混合，按风干重比例6.5:3.5混合均匀，再将腐解菌剂按5.5‰质量比例接种于混合物料，调节水分含量至70%，堆制发酵5天。

s2：将步骤s1发酵得到的物料中放置蚓种，投放密度为每克干料投14条蚓种，每隔20天重新投放1次，物料的温度设定为25℃，然后将蚯蚓与蚓粪分离，得到蚯蚓产品和蚯蚓粪有机肥。养殖20天后，相比对照牛粪，蚯蚓日均产茧数增加显著增加57.1%，蚯蚓日均增重10.7%，如图9、10所示。

s3：将步骤s2中分离得到的蚓粪，直接应用于农田生产。

综上所述，本发明通过蚯蚓的运动和排泄物改善葛渣的肥效功能，能够实现蚓体和蚯蚓粪“双赢”；水稻和油菜种子发芽影响的试验结果表明，获得的蚯蚓粪浸提液都能使水稻和油菜种子发芽率在80%以上，肥力水平均达到有机肥水平；其中采用葛渣与牛粪混合的方案获得的蚯蚓粪浸提液能显著提高油菜种子发芽指数和胚根长。另外，本发明分离得到的蚯蚓还可以作为各种家禽、家畜、渔业水产品、水族宠物食品、动物性活食饵料、饲料添剂诱食剂，或加工风干、冻干蚯蚓饵料。

利用本发明不仅可以有效解决葛渣废弃、焚烧堆制产生污染等问题，同时缩短了葛渣发酵处理时间，不仅实现了葛渣有机废弃物的循环利用，提高葛渣的回收利用率，而且提高了养殖蚯蚓的经济效益，将产生的蚯蚓粪转化为高效有机肥，实现环保与经济双重效益。

在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。