一种丹参种植用药渣复合肥的制备方法及用途与流程

1.本发明涉及中药药渣处理及应用的技术领域，具体是一种中药药渣堆肥快速发酵生产有机复合肥的方法，及其在丹参药材的种植中的应用。


背景技术：

2.中药是中华文明的一大瑰宝，中药生产经过提取加工，得到中药产品。随着中药资源的开发和利用，尤其是现代工业科技的进步，中药生产的工业化、规模化程度不断加深，发展了中药行业，产生了巨大的经济效益。
[0003][0004]
丹参为唇形科药用植物，以其根及根茎入药，能够防治多种疾病。近年来对丹参的应用研究越来越深入，其用途也越来越多，需求量也越来越大，需求刺激生产也刺激采挖，连年大批量的采挖使野生资源受到严重破坏，野生资源已经濒临灭绝，现在大多进行人工栽培。但是，传统根条繁殖法种植的丹参会出现很大的问题，主要表现在生长期短，不易施追肥，必须施好施足底肥，传统方法都是施用农家肥。但是，施用农家肥的，易出现病虫害多，生理性死苗、枯苗等问题，最终造成地上、地下部生长量下降，根系数量、直径和长度减小，产量降低，有效成份含量降低的结果。所以，找到更好的底肥，是丹参种植方面必须解决的一大难题。
[0005]
中药渣制备肥料，也有人做过一些探索，但是，大都有不少问题。有的自然堆放发酵，时间特别长，难免发生二次环境污染。有的自然堆放发酵，没有对发酵菌进行选择，效果往往很差，效益较低。有的需要反复翻堆，劳动强度大，生产成本高，没有经济效益，故无法工业推广。特别是大都无法控制发酵过程中的温度和ph值，从而造成发酵不完全，最后得到的有机肥质量也无法保证，使得到的肥料的使用范围和使用效果受到限制。以前的发酵方法，还有一个共同的问题，就是产生大量的氨气，使整个生产环境气味难闻，使操作工人的工作环境变得恶劣，严重损害工人的身心健康。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是提供一种丹参种植用药渣复合肥的制备方法及用途，将普通药渣变废为宝、转化成有机复合肥，解决环保问题和药渣处理的难题，并解决丹参药材种植方面的肥料问题，提供一种降低成本，减少污染，提高经济效益和社会效益的方法。
[0007]
本发明提供的技术方案是这样实现的：
[0008]
一种丹参种植用药渣复合肥的制备方法，步骤如下：
[0009]
(1)复合菌悬液的配制：将枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、啤酒酵母四种微生物按3∶3∶1.5∶2的质量比混合均匀得复合菌；其中枯草芽孢杆菌菌数为80-120亿个/克，黑曲霉菌45-55亿个/克，嗜热脂肪芽孢杆菌45-55亿个/克，酵母菌80-120亿个/克；按照质量比计的复合菌∶水＝1∶40-60加入温度为25-35℃的凉白开，混合均匀，得复合菌悬液；
[0010]
(2)玉米芯粗粉分散剂的制备：将玉米芯干燥，用粉碎机粉碎，得直径2-4
㎜
的玉米芯粗粉；
[0011]
(3)复合菌粉的制备：将复合菌悬液喷入玉米芯粗粉中，并混合均匀，得复合菌粉；其中，按质量比计的复合菌悬液∶玉米芯粗粉＝1∶25-35；
[0012]
(4)复合菌粉的加入：将煎煮提取后的中药制剂药渣堆置于发酵池中，让药渣中的水分自然流出，保持药渣相对湿润，待药渣温度降至40-50℃时，用喷粉器喷入复合菌粉，一边喷一边翻动药渣，让复合菌粉与药渣混合均匀；药渣以干药材质量计算，复合菌粉的用量与干药材的质量比为100∶4.5-5.5；
[0013]
(5)控制杆的制作：取直径3-6厘米的空心不锈钢管，管长 130-150厘米，管壁上均匀分布直径6-15毫米的透气圆孔，孔间距离为5-10厘米，圆孔在管壁上纵向均匀分布3-4排，所述空心不锈钢管的一端密封，另一端保留管口，管口加装一个可将所述管口盖严的活动塑料盖；
[0014]
(6)发酵药渣堆的处理：将混合了复合菌粉的药渣堆成高为 80-100厘米，长为100-300厘米，宽为100-300厘米的发酵药渣堆，把电子ph计的探头埋入发酵药渣堆中间位置，把电子温度计的探头埋入发酵药渣堆中间位置，将控制杆以与地面呈15-55度的角度斜插入发酵药渣堆中，密封端向下，有塑料盖子的一端向上并露于发酵药渣堆外，相邻控制杆的间距为20-30厘米，每堆所述发酵药渣堆均匀地斜插30-100根控制杆，将塑料薄膜将发酵药渣堆遮盖密封，仅将控制杆的上端露于塑料薄膜外，并将控制杆上端的塑料盖加盖严密；
[0015]
(7)温度监控：自然发酵过程中用电子温度计监控发酵药渣堆内的温度，使温度保持在40-65℃之间；当发酵药渣堆内的温度高于 65℃时，打开控制杆上的塑料盖，让温度下降，当发酵药渣堆内的温度低于40℃时，盖上控制杆上的塑料盖，让温度上升；
[0016]
(8)ph值监控：自然发酵过程中用电子ph计监控发酵药渣堆内的ph值，当发酵药渣堆内的ph值超过8时，打开控制杆上的塑料盖，从控制杆的管口加入浓度为0.1-0.3mol/l的稀磷酸，均匀加入，至ph值小于5.5；
[0017]
(9)发酵完成：保持发酵药渣堆自然发酵，夏天发酵13-17天，冬天发酵18-22天，当发酵药渣堆内的温度低于40℃时，发酵即完成，此时拆除电子温度计、电子ph计和控制杆，将药渣翻散，摊开，晾晒，当水分为15-20％时，即收拢装袋，得丹参种植用药渣复合肥。
[0018]
本发明选用的中药制剂药渣为普通中药制剂煎煮后的剩余药渣。上述中药制剂药渣优选玄麦甘桔颗粒药渣、板蓝根颗粒药渣、复方板蓝根颗粒药渣中的一种或几种。经煎煮后得到的药渣，是高温提取了部份成分以后的物质，含大量的粗纤维、粗脂肪、淀粉、粗蛋白和矿物质等营养成分。
[0019]
上述步骤(1)优选枯草芽孢杆菌菌数100亿个/克，黑曲霉50 亿个/克，嗜热脂肪芽孢杆菌50亿个/克，酵母菌100亿个/克。
[0020]
上述步骤(1)优选按质量比计的复合菌∶水＝1∶50加入温度为 30℃左右的凉白开。
[0021]
其中，步骤(2)优选直径2
㎜
的玉米芯粗粉。
[0022]
上述步骤(3)优选按质量比计的复合菌悬液∶玉米芯粗粉＝1∶ 30。
[0023]
上述步骤(4)优选复合菌粉的用量与干药材的质量比为100∶5。
[0024]
上述步骤(5)优选取直径5厘米的空心不锈钢管，管长150厘米，管壁上均匀分布直
径8毫米的透气圆孔，孔间距离为8厘米，圆孔在管上纵向均匀分布4排。
[0025]
上述步骤(6)优选控制杆以与地面呈35度的角度斜插入发酵药渣堆中，密封端向下，有塑料盖的一端向上并露于发酵药渣堆外，相邻控制杆的间距为30厘米，每堆所述发酵药渣堆均匀地斜插50根控制杆。
[0026]
上述步骤(8)优选稀磷酸浓度为0.2mol/l。
[0027]
本发明提供的一种丹参种植用药渣复合肥的制备方法，制备得到的丹参种植用药渣复合肥的用途是用于丹参种植。
[0028]
上述制备得到的丹参种植用药渣复合肥的使用方法是：选择头年未种植过丹参且土层深厚，排水良好，中等肥力的沙质土，拣净杂草、石块等杂物，取丹参种植用药渣复合肥，按照每亩800-1200公斤的量均匀地撒施于土表，并将常规施用的肥料一起施用，然后深耕整地，将施用的肥料深翻入土，混合均匀，整细耙平，按照常规种植丹参的方法，选择根条直、色泽紫红、大小均匀、无畸形、无破裂、健康无病虫害、直径7-10mm的一年生健壮子根进行种植，同时做好田间管理即可。
[0029]
本发明的有益效果：
[0030]
本发明提供了一种处理玄麦甘桔颗粒药渣及类似以根茎类药材为主的中药药渣的方法，解决了中药渣的处理难题，节约了处理成本，防止了环境的污染，并达到了资源综合利用的目的。
[0031]
常规药渣发酵，一般情况下，夏天需要2个月时间，冬天需要3 个月时间，时间太长。本发明提供的一种处理药渣的方法，解决了常规类似处理药渣的方法中自然堆放发酵，时间特别长，难免发生二次环境污染的问题。通过选用合适的复合发酵菌，解决了自然堆放发酵，没有对发酵菌进行选择，效果很差，效益较低的问题。通过加装控制管，解决了降温和通气必须进行反复翻堆，劳动强度大，生产成本高，没有经济效益，难以工业生产和推广的问题。控制了发酵过程中的温度和ph值，从而使发酵完全，使得到的有机肥产品的质量得到了保证。制备过程中，加磷酸，既调节了ph值，又使最终产品的质量得到了保证。通过玉米芯粉作分散剂，使复合发酵菌与药渣的混合更加均匀，使发酵过程中发酵堆中各部分的发酵程度保持一致，能够更好的保证最终发酵肥的质量。适量加入玉米芯粉，使本类以根茎类药材为主的药渣在发酵过程中不至于太板结，改善了通透性，也使控制管控制温度和通气的作用发挥得更好。适量加入玉米芯粉，改善了本类以根茎类药材为主的药渣发酵肥的成分结构，增加了部份粗纤维，使最终产品的品质得到进一步改良。本发明提供的药渣处理方法，在 ph值较高的时候通过控制管加入磷酸，解决了以前的方法产生大量的氨气，使整个生产环境气味难闻，使操作工人的工作环境十分恶劣的问题，既保护了环境，又保护了工人的身心健康。
[0032]
本发明的丹参种植用药渣复合肥使用以后，解决了丹参施足底肥的问题，解决了施用农家肥易出现病虫害，生理性死苗、枯苗等问题，最终使丹参药材的外观得到了改善，使产量提高、有效成份含量提高，经济效益和社会效益都得到了提高。其它根茎类药材的种植，如白芍、玄参、桔梗等，使用本药渣复合肥，也有很好的效果。
具体实施方式
[0033]
实施例1
[0034]
(1)复合菌悬液的配制：将枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、啤酒酵母四种微生物按3∶3∶1.5∶2质量比例混合；其中枯草芽孢杆菌菌数为100亿个/克，黑曲霉50亿个/克，嗜热脂肪芽孢杆菌50亿个/克，酵母菌100亿个/克；按照1∶50质量比加入温度为25℃的凉白开，混合均匀，得复合菌悬液；
[0035]
(2)玉米芯粗粉分散剂的准备：将玉米芯干燥，用粉碎机粉碎，得直径2
㎜
的玉米芯粗粉；
[0036]
(3)复合菌粉的准备：将复合菌悬液均匀地喷入玉米芯粗粉中，并混合均匀，得复合菌粉，复合菌悬液与玉米芯粗粉的比例按质量比计为1∶30；
[0037]
(4)复合菌粉的加入：将煎煮提取后的玄麦甘桔颗粒药渣堆置于发酵池中，让药渣中的水分自然流出，保持药渣相对湿润，待药渣温度降到50℃时，用喷粉器喷入复合菌粉，一边喷一边翻动药渣，让复合菌粉与药渣混合均匀；药渣以干药材质量计算，复合菌粉的用量与干药材质量比为100∶6；
[0038]
(5)控制杆的制作：取直径5厘米的空心不锈钢管，管长150 厘米，管壁上均匀分布直径10毫米的透气圆孔，孔间距离为10厘米，圆孔在管壁上纵向均匀分布3排，空心不锈钢管的一端密封，另一端保留管口，加装一个可将管口盖严的活动塑料盖；
[0039]
(6)发酵药渣堆的处理：将均匀混合了复合菌粉的药渣堆成高为100厘米，长为200厘米，宽为200厘米的发酵药渣堆，把电子 ph计的探头埋入发酵药渣堆中间位置，把电子温度计的探头埋入发酵药渣堆中间位置，把控制杆以与地面呈45度的角度斜插入发酵药渣堆中，密封端向下，有塑料盖的一端向上并露于发酵药渣堆外，相邻控制杆的间距为30厘米，每堆发酵药渣堆均匀地斜插40根控制杆，用塑料薄膜将发酵药渣堆遮盖密封，仅将控制杆的上端露于塑料薄膜外，并将控制杆上端的塑料盖加盖严密；
[0040]
(7)温度监控：自然发酵过程中用电子温度计监控发酵药渣堆内的温度，使温度保持在40-65℃之间，当发酵药渣堆内的温度高于 65℃时，打开控制杆上的塑料盖，让温度下降，当发酵药渣堆内的温度低于50℃时，盖上控制杆上的塑料盖子，让温度上升。
[0041]
(8)ph值监控：自然发酵过程中用电子ph计监控发酵药渣堆内的ph值，当发酵药渣堆内的ph值超过8的时候，打开控制杆上的塑料盖，从控制杆的管口加入浓度为0.2mol/l的稀磷酸，均匀加入，至ph值小于5.5；
[0042]
(9)发酵完成：保持发酵药渣堆自然发酵，发酵到第19天，发酵药渣堆内的温度低于40℃，在发酵堆的两对角线上，距角40厘米处，各取1个样，共取4个样，然后拆除电子温度计、电子ph计和控制杆，将药渣翻散，摊开，晾晒，当水分为15％-20％时，收拢装袋，得丹参种植用药渣复合肥。
[0043]
实施例1取样4份，分别编号实施例1a、实施例1b、实施例1c、实施例1d。
[0044]
对比例1
[0045]
对比例1的制备方法与实施例1相比较，区别在于：对比例1没有采用实施例1中步骤(1)和步骤(3)的操作；步骤(2)玉米芯粗粉分散剂的准备是直接在玉米芯粗粉中加入凉白开；步骤(4)是直接加入的不含有复合菌悬液的玉米芯粗粉浆。除上述区别，其余操作方法均与实施例1相同。对比例1与实施例1的实质区别是对比例 1没有采用到本发明专用的复合菌。
[0046]
结果：对比例1发酵至第41天，温度才低于40℃，发酵才基本完成。
[0047]
结论：使用本发明的复合菌发酵，能够缩短发酵时间，缩短生产周期，提高生产效率，降低生产成本。
[0048]
对比例2
[0049]
对比例2的制备方法与实施例1相比较，区别在于：对比例2没有采用实施例1中步骤(2)和步骤(3)的操作；步骤(4)复合菌粉的加入操作中加入的是步骤(1)制备的复合菌悬液，采用喷雾器喷入。除上述区别，其余操作方法均与实施例1相同。对比例2与实施例1的实质区别是对比例2没有采用本发明使用的玉米芯粗粉分散剂。
[0050]
结果：对比例2发酵至第20天，温度低于40℃，发酵基本完成。
[0051]
在发酵堆的两对角线上，距角40厘米处，各取1个样，共取4 个样，每个样品分别目测检视，然后分别混合均匀，粉碎成粗粉，再目测检视。
[0052]
对比例2取样4份，分别编号对比例2a、对比例2b、对比例2c、对比例2d。
[0053]
表1实施例1与对比例2取样对比情况
[0054][0055][0056]
结论：从表1中可以看出，对比例2没有使用玉米芯粗粉分散剂来进一步分散发酵复合菌，会造成不同部位发酵情况不一致，从取样结果可以看出，使用了玉米芯粗粉分散剂，能够更好地保证最终产品的质量。
[0057]
对比例3
[0058]
对比例3的制备方法与实施例1相比较，区别在于：对比例3没有采用实施例1中步骤(5)的操作，步骤(6)发酵药渣堆的处理中没有插入控制杆，步骤(7)温度监控中没有通过打开塑料盖和盖上塑料盖调节温度的操作，没有步骤(8)通过控制杆加入稀磷酸的操作。除上述区别，其余操作方法均与实施例1相同。对比例3与实施例1的实质区别就是对比例3没
有用到本发明使用的控制杆，相应的也没有与控制杆有关的调节温度和调节ph值的操作。
[0059]
结果：在发酵过程中，大约从第14天起，对比例3就产生了比较刺鼻的氨气味道，几天后味道更大，同时有臭味散发出来。对比例 3一直发酵到第25天，温度低于40℃，发酵基本完成。
[0060]
在发酵堆的两对角线上，距角40厘米处，各取1个样，共取4 个样。每个样品分别目测检视，然后分别混合均匀，粉碎成粗粉，再比较气味，然后检测目测检视。
[0061]
对比例3取样4份，分别编号对比例3a、对比例3b、对比例3c、对比例3d。
[0062]
表2实施例1与对比例3取样对比情况
[0063][0064]
结论：从表2中可以看出，对比例3没有使用控制杆，也就相应没有与控制杆有关的调节温度和调节ph值的操作。结果，对比例3 不只是在发酵过程中，产生了比较刺鼻的氨气味道，同时有臭味散发出来，生产周期明显变长，操作工人的劳动环境变差，生产成本增加，而且，最终产品的质量差别很大。对比例3比实施例1，有机质质量分数(以烘干基计)低16.1％，氮(n)质量分数(以烘干基计)低13.8％，磷(p2n5)质量分数(以烘干基计)低64.4％。
[0065]
对比例4
[0066]
丹参药材的种植，选用以上实施例1、对比例1、对比例2、对比例3制备的丹参种植用药渣复合肥和普通农家肥做底肥。
[0067]
在四川省中江县集凤镇王家沟村四川逢春制药有限公司的丹参国家gap种植示范
基地，选择平整宜种砂性土壤、头年未种丹参的旱土1亩，整地，开好三沟，沟宽30cm，沟深25～30cm，拣净杂草、石块等杂物。分成5份，编号为1、2、3、4、5，按照以下不同的底肥种类分别施底肥：
[0068]
1、1号地块施实施例1制备的药渣肥。
[0069]
2、2号地块施传统农家肥。
[0070]
3、3号地块施对比例1制备的药渣肥。
[0071]
4、4号地块施对比例2制备的药渣肥。
[0072]
5、5号地块施对比例3制备的药渣肥。
[0073]
每块地分别对应撒施以上底肥200kg，深翻入土，耕地深度30～40cm，混合均匀，整细耙平；作垄，垄间距80～120cm，垄面宽50～ 90cm，垄高30～35cm，垄间沟宽30～40cm，要求垄直、面平；覆膜撬窝，将地膜拉伸、铺平、紧贴垄面覆盖，膜边缘四周用泥土压实封严，用钝撬或扦担呈“丁”字形开窝，每垄错窝双行或三行，行间距25～28cm，窝间距25～28cm，窝深3cm～6cm。
[0074]
然后栽种，选择根条直、色泽紫红、大小均匀、无畸形、无破裂、健康无病虫害、直径7mm～10mm的一年生健壮子根，将根条切断成 2.0cm～2.5cm长的根段，将根段按上下端顺向插入窝内土中，盖上 2cm～3cm厚的细土，压实，用粪、水比例为1:5的混合液及时浇定根水。
[0075]
以后进行田间管理和病虫害防治，每个地块管理方式完全一样，均是现有的常规生产种植的方法。
[0076]
适时追肥：生长期间追肥2次，第一次是7月上旬～8月上旬，每亩施用清粪水1000～1500kg，窝施，第二次是8月上旬～9月上旬，每亩用1500～2000kg粪水，窝施；
[0077]
灌溉、排涝：生长前期如遇干旱，采用沟灌方式及时灌水抗旱，7月～10月，暴雨和秋雨易使土壤过湿造成烂根死苗，应开深沟排水防涝；
[0078]
摘除花苔：4月下旬，丹参初花期，及时摘除花苔，勿伤叶片；
[0079]
人工除草：丹参生长期间如杂草多，可人工除草2～3次，清洁田园；
[0080]
病虫害防治：
[0081]
丹参在生长期可能发生病虫害，根据具体情况进行相应防治：
[0082]
根腐病的防治方法：实行水旱轮作或用50％托布津800倍稀释液喷雾；
[0083]
菌核病的防治方法：发病初期用井冈霉素、多菌灵合剂喷雾；也可用50％利克菌1000倍稀释液喷雾或浇注；
[0084]
叶斑病的防治方法；注意开沟排水，降低田间湿度；剥除茎部发病的老叶，以利通风，减少病源；发病前后喷洒波尔多液；
[0085]
小地老虎的防治方法：可用90％敌百虫100克拌入炒香的茶籽饼5公斤作毒饵，撒入田间诱杀；
[0086]
银纹蛾的防治方法：用90％晶体敌百虫1000倍稀释液，或者25％二二三乳剂250倍稀释液，或25％杀虫脒水剂300～350倍稀释液喷雾。
[0087]
到年底12月20日左右，选择晴好天气采挖丹参。在每个地块的中间，选择连续10株采挖，分别收集采挖的各地块的10株丹参，剪下根条，进行目视比对、重量称量、含量检测。结果如下：
[0088]
表3不同底肥种植的丹参10株相关指标情况统计
[0089][0090]
结论：从表3可以看出，施用药渣发酵肥的，都比2号地块使用传统农家肥的产量高，最高的比最低的产量高55.3％。
[0091]
从外观看，1号地块是施用实施例1的药渣发酵肥的，外观最好， 2号地块是施用传统农家肥的，因病虫害多，导致丹参根条弯曲畸形的多，外皮多损伤、颜色较暗淡；4号地块是施用对比例2的药渣发酵肥的，因为没有使用玉米芯粉，土壤比较板结，导致丹参根条弯曲畸形的多，外皮损伤较多。
[0092]
从水溶性浸出物和丹参酚酸b含量来看，两者的情况差不多，都是1号地块施用实施例1的药渣发酵肥的，含量最高，其中，水溶性浸出物最高的比最低的高21.55％；丹参酚酸b含量最高的比最低的高72.1％。
[0093]
从总丹参酮含量来看，几个地块的含量都差不多。主要原因，是因为丹参酮类成分，主要分布于丹参的表皮，2号地块施用传统农家肥的和5号地块施用对比例3的药渣发酵肥，因为根条长得细小，比表面积就较大，所以其含量就相对提高了，结果，几个地块的含量差不多。
[0094]
总的来说，在种植的5个地块的丹参中，施用药渣发酵肥的，效果最好，产量高，外观好，商品等级高。施用药渣发酵肥的4个地块中，施用实施例1的药渣发酵肥的，效果最好，产量高，外观好，商品等级高。