利用瀘州醬香型酒糟發酵後配製菸草漂浮育苗基質的方法與流程

2024-03-01 07:26:15

本發明利用瀘州當地的新鮮醬香型酒糟經過充分腐熟發酵後，作為菸草漂浮育苗基質配方的主原料，屬於利用農業廢棄物生產有機育苗基質
技術領域：
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背景技術：
：瀘州是全國產酒的主要地區之一，生產酒後剩餘大量的農業廢棄物酒糟含有較高的有機質含量，營養豐富，但是它們的酸度高，易腐敗變質，若不及時處理，必然嚴重汙染環境。目前我國在酒糟綜合利用方面的研究上已經取得了一定的成績，例如，利用酒糟培養食用菌，提取複合胺基酸及微量元素，釀醋，製造肥料等。除了用作飼料、農肥之外，其他方法都不能從根本上解決酒糟的最終去向問題，而且有可能製造出更多的糟渣，加之酒糟成分複雜，含水量高，不易儲存又有不易利用的稻殼等發酵填充物，所以酒糟的利用仍存在一定的困難。而酒糟含有多種生長類物質，對農作物生長有刺激作用，酒糟肥速效養分含量高，潛在養分供給時間長。因此，酒糟在製造優質農肥的領域有著廣闊的應用前景，並能帶來較好的社會效益和環境效益，值得進一步研究。從菸草漂浮育苗基質原料的角度來考慮。目前，在菸草漂浮育苗基質的生產實際中，草炭是不可或缺的主要原料，一般在基質配方中的比例可佔到50％-70％左右。隨著漂浮育苗推廣力度的加大和對育苗基質質量要求的不斷提升，作為基質中的主要原料草炭的需求量也越來越大，但草炭作為自然界的不可再生資源，儲量有限，且菸草行業所用草炭一般來源於溼地，而溼地又是整個地球生物圈重要的組成部分，被稱為「地球之腎」，對草炭的過度開採勢必會對溼地生態系統平衡產生不可逆轉的破壞後果。於是，為協調溼地生態環境保護和烤菸漂浮育苗新技術應用推廣的矛盾，實現菸草行業的可持續發展，開展漂浮育苗基質中草炭的替代研究就成了一項亟待解決的科學研究課題。從菸草育苗的成本角度來考慮，菸草產地一般不產草炭，需要將草炭長途運輸至產區，運輸費用昂貴，顯著增加農民育苗成本。申請號為2014100874570的發明專利《一種利用酒糟生產菸草漂浮育苗基質的方法及菸草漂浮育苗基質》中提出一種利用酒糟生產菸草漂浮育苗基質的方法及菸草漂浮育苗基質。將酒糟、菇渣發酵風乾後製成≤4mm粒徑，加入粒徑為≤4mm的碳化稻殼和粒徑≤4mm的柳樹葉，經攪拌機混合均勻後製成菸草漂浮育苗基質。各固體組分的體積百分比為：30％-40％的酒糟，20-30％的菇渣，20％-30％的碳化稻殼(在濃度0.02％水楊酸溶液中浸潤，並晾乾)，10％的腐熟柳樹葉。申請號為2016107134487的發明專利《一種菸草育苗基質及其製備方法與應用》中提出一種菸草育苗基質及其製備方法與應用。所述的菸草育苗基質包括重量份的椰糠50～70份、珍珠巖20～40份和蛭石5～15份。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是提供一種利用瀘州當地醬香型酒糟發酵腐熟後配製菸草漂浮育苗基質的方法。為了解決上述技術問題，本發明提供一種利用瀘州醬香型酒糟發酵後配製菸草漂浮育苗基質的方法，包括如下步驟：1)、配製酒糟物料：所述酒糟物料由以下重量含量的成分組成：含水率為55％～60％(重量％)的醬香型酒糟(醬香型白酒酒糟)90～92％趕黃草1.5～2.5％迷迭香秸稈3.5～4.5％石灰粉2.5～3.5％；2)、在酒糟物料中加入佔酒糟物料重量的0.1％～0.3％腐熟菌劑後進行堆肥發酵，直至發酵後所得物料的含水率≤40％，得發酵後酒糟物料；3)、配製菸草漂浮育苗基質：先將發酵後酒糟物料風乾晾曬至含水率為28～32％；然後粉碎至1～2.5mm，得細酒糟，或者粉碎至3～5mm，得粗酒糟；基質主料由以下體積含量的成分組成：由細酒糟和粗酒糟組成的發酵酒糟，50～70％，所述細酒糟：粗酒糟＝1:0.9～1.1的體積比；草炭，10％～30％；珍珠巖，10％；蛭石，10％；在基質主料中加入佔基質主料總重25～35％的水，攪拌充分後於陰涼處靜置0.5～1.5小時，得菸草漂浮育苗基質。作為本發明的利用瀘州醬香型酒糟發酵後配製菸草漂浮育苗基質的方法的改進：所述步驟2)的堆肥發酵為：在酒糟物料中加入佔酒糟物料重量的0.1％～0.3％的hb腐熟劑，然後堆成底邊寬1.8m～3.0m，上邊寬0.8～1.0m，高1.0m～1.5m的等腰梯形條垛；當並行設置若干個條垛時，條垛之間的間隔為≥0.5m；而後依次進行如下四期的發酵：①、發酵前期，當滿足以下任一條件時，需要進行翻堆：首次堆肥時間達到48h或者等腰梯形條垛內的物料溫度≥70℃；此前期發酵的目的是使腐熟菌劑的菌絲體能儘量長滿物料；②、高溫期發酵，24～48小時翻堆一次，但當等腰梯形條垛內的物料溫度≥65℃需要立即進行翻堆，直至條垛內的物料溫度不再上升時，結束此高溫期發酵；在此高溫期發酵，每次翻堆時，調節物料的含水率為55％～60％(通過加水實現調節物料的含水率)；高溫期發酵結束後，病原菌、蟲卵、草籽等均可被殺死；③、溫度下降期發酵：每3～5天翻堆一次，直至物料的含水率≤45％；備註說明：上述3個時期的翻堆時務必均勻徹底，將底層物料儘量翻入堆中上部，以便充分腐熟；④、將物料改成平攤在地面進行後熟大堆發酵(厚度≤5cm)，當物料的含水率≤40％時，結束髮酵。所得的發酵後酒糟物料外觀褐色、灰褐色或者黑色，物理結構疏鬆，無惡臭，表明堆肥已腐熟到位。整個發酵周期約為20～25天。作為本發明的利用瀘州當地醬香型酒糟發酵腐熟後配製菸草漂浮育苗基質的方法進一步改進：草炭、珍珠巖和蛭石的粒徑均為1～6mm。作為本發明的利用瀘州當地醬香型酒糟發酵腐熟後配製菸草漂浮育苗基質的方法進一步改進：酒糟物料由以下重量含量的成分組成：醬香型酒糟(醬香型白酒酒糟)91％細碎趕黃草2％迷迭香秸稈4％石灰粉3％。作為本發明的利用瀘州當地醬香型酒糟發酵腐熟後配製菸草漂浮育苗基質的方法進一步改進：細酒糟：粗酒糟＝1:1的體積比。作為本發明的利用瀘州當地醬香型酒糟發酵腐熟後配製菸草漂浮育苗基質的方法進一步改進，基質主料由以下體積含量的成分組成：發酵酒糟50％，草炭30％；蛭石10％；珍珠巖10％。作為本發明的利用瀘州當地醬香型酒糟發酵腐熟後配製菸草漂浮育苗基質的方法進一步改進，基質主料由以下體積含量的成分組成：發酵酒糟60％，草炭20％；蛭石10％；珍珠巖10％。本發明提供了瀘州當地新鮮醬香型酒糟的發酵腐熟技術工藝以及利用發酵後的酒糟作為菸草漂浮育苗基質的配方及其方法；不僅實現農業廢棄物的資源化再利用，且實現菸草育苗基質原料的本地化，節約了成本，保護了環境。培育出的煙苗也能滿足生產實際。本發明的原料來源廣泛，瀘州煙區可以就地取材，完全發酵後的酒糟(即，發酵後酒糟物料)各項指標均能達到行業標準，其豐富的營養可以不同程度誘導煙苗的抗性，挺高煙苗的抗性，再配以吸水性和透氣性均較好的珍珠巖和蛭石，能夠達到漂浮育苗基質的基本要求。該基質營養豐富，性質穩定，有機質含量高，可以為煙苗提供充足的養分。利用該烤菸育苗基質育出的煙苗根系發達，煙莖粗壯，移栽後成活率高，緩苗快，適應性強，生長旺盛。利用瀘州當地的酒糟經過充分腐熟後作為漂浮育苗的主要原料，不僅較少了育苗成本，而且充分合理利用了酒糟資源，也容易被菸農所接受，是一種一舉多得的辦法。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護範圍並不僅限於此。實施例1、一種利用瀘州當地醬香型酒糟發酵腐熟後配製菸草漂浮育苗基質的方法，依次進行如下步驟：1)、配製酒糟物料：酒糟物料由以下重量含量的成分組成：含水率為55％～60％的醬香型酒糟(醬香型白酒酒糟)91％細碎趕黃草2％迷迭香秸稈4％石灰粉3％。將上述成分按照比例混合均勻後，得酒糟物料；2)、在酒糟物料中加入腐熟菌劑後進行堆肥發酵，直至發酵後所得物料的含水率≤40％，得發酵後酒糟物料；堆肥發酵具體如下：在酒糟物料中加入佔酒糟物料重量的0.2％的hb腐熟劑，然後堆成底邊寬1.8m～3.0m，上邊寬0.8～1.0m，高1.0m～1.5m的等腰梯形條垛；當並行設置若干個條垛時，條垛之間的間隔為≥0.5m；實際操作時，可在條垛上設置標註有發酵起始時間等工藝參數的堆肥發酵標識牌，便於操作人員進行識別；hb腐熟劑可購自鶴壁市禾盛生物科技有限公司。而後依次進行如下四期的發酵：①、發酵前期，當滿足以下任一條件時，需要進行翻堆：首次堆肥時間達到48h或者等腰梯形條垛內的物料溫度≥70℃；此前期發酵時，條垛內的物料會上升到60℃以上，保持48h後開始翻堆(但當溫度超過70℃後，必須立即翻堆)，翻堆時務必均勻徹底，將低層物料儘量翻入堆中上部，以便充分腐熟。此時，物料上長滿菌絲體。②、高溫期發酵，36小時翻堆一次，但當等腰梯形條垛內的物料溫度≥65℃需要立即進行翻堆，直至條垛內的物料溫度不再上升時(10小時內溫度不上升即可判定成物料溫度不會再上升)，結束此高溫期發酵；在此高溫期發酵的每次翻堆時，調節物料的含水率為55％～60％(通過加水實現調節物料的含水率)；經過此高溫期，病原菌、蟲卵、草籽等均可被殺死；發酵時間根據發酵地的氣候等因素決定，一般為10天左右。③、溫度下降期發酵：每4天翻堆一次，直至物料的含水率≤45％；上述3個時期的翻堆時務必均勻徹底，將底層物料儘量翻入堆中上部，以便充分腐熟；④、將物料改成平攤在地面進行後熟大堆發酵(厚度≤5cm)，當物料含水率≤40％時，結束髮酵。所得的發酵後酒糟物料外觀褐色、灰褐色或者黑色，物理結構疏鬆，無惡臭，表明堆肥已腐熟到位。發酵時間約為20～25天，視當地氣溫的不同，會有所區別。3)、配製菸草漂浮育苗基質：先將發酵後酒糟物料風乾晾曬至含水率為30±1％；然後粉碎至1～2.5mm，得細酒糟，或者粉碎至3～5mm，得粗酒糟；基質主料由以下成分組成：細酒糟和粗酒糟按照1:1的體積比組成的發酵酒糟、草炭、蛭石、珍珠巖；上述4種成分的含量如表1所述。草炭、蛭石和珍珠巖均為市場購買，蛭石粒徑為1-3mm，珍珠巖粒徑為3-5mm。草炭過3mm的篩。表1、酒糟基質配製比例(均為體積比)註：發酵酒糟中，細酒糟：粗酒糟＝1:1的體積比。基質主料混合後加入佔基質主料總重30％的水，攪拌充分後放置陰涼處一個小時，即製備成了菸草漂浮育苗基質(酒糟型菸草漂浮育苗基質)。上述基質的基本理化性質如表2所述。表2、不同處理基質基本理化性狀註：不同小寫字母表示5％顯著水平差異(下同)ck為菸草漂浮育苗常規商品基質，為市場購買，其主要成分為草炭、蛭石、珍珠巖。從表2可以看出，基質c的總孔隙度顯著性低於基質a、b和對照，三個基質處理的容重和對照相差不大，且在標準範圍。ph值基質c超過標準，均高於其他處理。有機質各個處理相差不大，均達到行業標準。腐殖酸基質c較低。1-5mm粒徑比例大致均達到標準，且基質a和基質b均高於基質c。可利用製備好的a、b、c三種比例的酒糟基質進行常規育苗。實驗一、利用實施例1所得的3種菸草漂浮育苗基質a、b、c的育苗試驗：(1)試驗設計試驗以瀘州當地常規使用的育苗基質為對照，對實施例1配製成的基質a、基質b和基質c進行育苗試驗；供試品種為雲煙85；漂浮育苗盤為186穴的聚苯乙烯泡沫格盤，規格為34cm×68cm×6cm。單缽呈倒梯臺狀，底部小孔直徑0.6cm，單穴容積約30cm3；每個基質處理育苗20盤，均放在同一育苗池內，育苗用棚為智能化溫室大棚。其他管理措施同瀘州當地常規的漂浮育苗管理流程。(2)不同配比基質煙苗的苗齡和出苗情況從表3可以看出，基質a和基質b的生育期與對照很接近，並且均短於基質c。從出苗率來看，基質c的出苗率明顯差於基質a和基質b，且基質a和基質b更為接近對照，由此說明基質a和基質b的基質配較基質c合理。表3、苗齡(月-日，d)和出苗情況註：總生育期為從播種期到移栽期的總時間。(3)不同配比基質成苗期煙苗素質情況由表4可知，與瀘州當地常規菸草漂浮育苗基質相比，發酵酒糟育苗基質育成的煙苗，在莖高、徑圍、莖葉乾重和根乾重等方面均與對照無明顯差異；在莖圍方面，基質a和基質b顯著優於基質c和對照；就煙苗根系情況而言，每個處理根系生長都較好，煙苗拔出來基質基本不會自然散落，基質a和基質b的基質散落情況好於基質c。表4、成苗期(播種後60d)煙苗素質情況(4)不同配比基質育苗成本分析從表5可以看出，利用發酵酒糟作為烤菸漂浮育苗的基質代替草炭，不僅充分利用了當地的資源，保護了生態環境，具有很好的可持續性，而且也大幅度降低了育苗的經濟成本，因此利用新鮮酒糟通過發酵配製成烤菸育苗基質，在生態和經濟方面都具有較好的效益。表5、生態和經濟效益(5)試驗結果討論從以上的試驗可以看出，利用新鮮酒糟加入適當的輔料，通過一定的工藝進行充分發酵腐熟後，再利用完全腐熟發酵後的酒糟配以適當的草炭、珍珠巖和蛭石可以作為烤菸漂浮育苗的基質，達到了部分替代草炭的目的，利用發酵酒糟基質育成的煙苗基本符合壯苗要求，多數指標與常規商品基質育成的煙苗相當，部分指標較優於常規商品基質育成的煙苗，特別是基質a和基質b各項指標都較好，完全可以作為烤菸育苗基質。此外，本發明主要利用的是工農業廢棄物，原料來源廣泛，成本低廉，製作方法簡單可行，設備簡易，具有一定的推廣價值、良好的經濟效益和生態效益。但是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明根據生產實際需要加以改進或變換。對比例1、將酒糟物料改成如下表6所述的重量含量的成分組成表6醬香型新鮮酒糟細碎趕黃草迷迭香秸稈石灰粉酒糟物料ⅰ91％3％6％/酒糟物料ⅱ91％6％/3％酒糟物料ⅲ91％/6％3％酒糟物料ⅳ100％///以上述酒糟物料ⅰ～酒糟物料ⅳ替代實施例1中的酒糟物料，其餘配方和製備方法等同於基質b的製備方法；對應得到基質ⅰ～基質ⅳ。對比例2、將實施例1中的發酵酒糟改成全部由細酒糟組成，其餘配方和製備方法等同於基質b的製備方法。對應得到基質ⅴ。將實施例1中的發酵酒糟改成全部由粗酒糟組成，其餘配方和製備方法等同於基質b的製備方法。對應得到基質ⅵ。對比試驗、將上述基質ⅰ～基質ⅵ按照實驗一所述方法進行，所得結果與基質b的對比如下表7、表8所述。表7、成苗期(播種後60d)煙苗素質情況表8、總生育期和出苗率總生育期(d)出苗率(％)基質b9187基質ⅰ11745基質ⅱ11442基質ⅲ11139基質ⅳ12525基質ⅴ10861基質ⅵ12354基質ⅰ～基質ⅳ這四種屬於酒糟發酵不完全的情況，用在基質中會使基質產生毒害，影響煙苗生長發育。基質ⅵ中完全是粗酒糟會使基質孔隙度變大，得不到壯苗；基質ⅴ中完全是細酒糟會使基質通氣度不夠，抑制煙苗根系生長。最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的若干個具體實施例。顯然，本發明不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。當前第1頁12