一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥及其制备方法与流程

1.本发明涉及生物有机肥制备技术领域，尤其涉及一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥及其制备方法。


背景技术：

2.北沙参，别名莱阳参、辽沙参，为伞形科植物珊瑚菜的干燥根，性微寒，味甘、微苦，微寒。归肺经、胃经。北沙参为临床常用中药材，具有养阴清肺，益胃生津之功效，用于治疗肺热燥咳，劳嗽痰血，胃阴不足，热病津伤，咽干口渴等病症。香豆素为其重要的活性成分，具有抗高血压、抗hiv、抗癌、抗菌等多种生物活性。
3.近年来，随着北沙参药用作用研究的不断深入，北沙参的市场需求量不断增加，种植面积不断扩大，为了提高产量，化肥的施用量逐年增加，致使北沙参品质下降，有机质含量降低，同时导致土壤结构受到损害，土壤肥力日益衰退，因此，筛选优质的生物有机肥，实现北沙参高产优质高效，改善化肥过度应用十分必要。
4.随着我国中医药事业的迅猛发展，中药生产加工规模逐渐增大，随之产生的中药药渣日益增多。由于受到技术、资金等多种因素的影响，中药废渣的处理简单粗犷，不仅造成资源浪费，同时带来严重环境污染。


技术实现要素：

5.本发明的发明目的就在于提供一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥其制备方法，是特别适用于北沙参生长的生物有机肥，本发明将中药板蓝根药渣、牛粪、草炭、稻壳粉、过磷酸钙、聚γ谷氨酸加工制备成生物有机肥施用到北沙参上，使其香豆素和多糖含量得到显著提高，北沙参品质取得显著的改善，实现了北沙参高产优质高效，且能够有效改善化肥过度应用导致的土壤结构受损的问题。
6.本发明实现上述目的的技术方案为：本发明一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥，由下述重量份数的原料制成：板蓝根药渣12—17份、牛粪50—55份、草灰14—18份、稻壳粉15—20份、过磷酸钙1—2份、微生物菌剂0.5—1份、尿素2—4份、聚γ谷氨酸3—4份。
7.进一步，本发明所述微生物菌剂为解钾菌菌剂。
8.本发明一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥的制备方法，包括如下步骤： s1、将板蓝根中药废渣、牛粪、草炭、稻壳粉、过磷酸钙按配比混合均匀，用尿素调节c/n比为30:1，然后将微生物菌剂添加到发酵物中，进行混合搅拌，搅拌均匀即可，混合后的物料水分应控制在60%左右。
9.s2、将所得的发酵物堆放在1.44m3堆肥箱进行发酵。
10.s3、在堆肥箱内30cm深处用温度计测量温度，温度上升至60℃时翻堆一次，以后每5
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6天翻堆一次，发酵42天，堆箱温度不再上升。
11.s4、发酵完成后加入适量聚γ谷氨酸，混匀后备用。
12.s5、将发酵完后的发酵物料进行干燥，保证水分含量在18%以下，通过粉碎机将干燥后的发酵物料进行粉碎，即可得到肥料。
13.进一步，本发明制备方法中所述微生物菌剂为解钾菌菌剂。
14.进一步，本发明制备方法中所述含水量60%左右的判断方法为：用手捏成团后，手指缝见有水积，有少量水滴，落地即散。
15.进一步，本发明制备方法中所述堆肥箱底部有进气口，与硅胶管相连，进气口与气泵相连，对堆体进行曝气。
16.本发明的有益效果为：本发明肥料主要利用中药板蓝根药渣其含水率一般在55%—75%，既解决了牛粪需要添加水分才能发酵的缺点，同时减少了资源的浪费，提高中药废渣的利用率，对中药产业的良性循环发展具有重要意义。板蓝根经提取后仍含有部分具有抗菌去毒作用的药效成分，制备成有机肥施用到北沙参上，可显著清除北沙参根际有害微生物，改善土壤微环境，进而减少病虫害发生。肥料中利用过磷酸钙具有除臭效果，添加之后可以减少在发酵过程中产生的臭气，避免了第二次污染。利用稻壳粉在腐烂的过程中会释放出植物所需要的氮、磷、钾、钙、硅、硫以及其它微量元素，也是腐质的一种来源，可以改良土壤；而且稻壳粉颗粒腐烂较慢，加到土壤中改善土壤结构使土壤疏松透气，提高吸水性，尤其有利于作物根茎也即北沙参根部增强呼吸和对水分及营养物质的吸收。聚γ谷氨酸可有效平衡土壤酸碱值，避免长期使用化学肥料所造成的酸性土质。本方法将中药废渣、牛粪、草炭、稻壳粉、过磷酸钙、聚γ谷氨酸加工制备成生物有机肥施用到北沙参上，使其香豆素和多糖含量得到显著提高，北沙参品质取得明显改善。经试验数据表明北沙参产量和经济效益分别较不施肥和施化肥都有明显增加，且提高非常显著。所以本发明可以讲是非常适用于北沙参的专用生物肥，且值得大力推广和使用。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
18.实施例1：一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥，由下述重量份数的原料制成：板蓝根药渣12份、牛粪50份、草灰14份、稻壳粉15、过磷酸钙1份、微生物菌剂0.5份、尿素2份和聚γ谷氨酸3份。
19.其制备方法步骤如下：s1、将中药板蓝根药渣、牛粪、草炭、稻壳粉、过磷酸钙按照上述配比进行混合均匀，用适量尿素调节c/n比为30:1，然后将适量微生物菌剂添加到发酵物中，进行混合搅拌，搅拌均匀即可，混合后的物料水分应控制在60%左右。
20.s2、将所得的发酵物堆放在1.44m3堆肥箱进行发酵。
21.s3、在堆肥箱内30cm深处用温度计测量温度，温度上升至60℃时翻堆一次，以后每5—6天翻堆一次，发酵42天，堆箱温度不再上升。
22.s4、发酵完成后加入适量聚γ谷氨酸，混匀后备用。
23.s5、将发酵完后的发酵物料进行干燥，保证水分含量在18%以下，通过粉碎机将干燥后的发酵物料进行粉碎，即可得到肥料。
24.实施例2：一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥，由下述重量份数的原料制成：板蓝根药渣15份、牛粪53份、草灰16份、稻壳粉16份、过磷酸钙1.5份、微生物菌剂0.7份、尿素3份、聚γ谷氨酸3.5份。
25.其制备方法步骤如下：s1、将中药板蓝根药渣、牛粪、草炭、稻壳粉、过磷酸钙按照上述配比进行混合均匀，用适量尿素调节c/n比为30:1，然后将适量微生物菌剂添加到发酵物中，进行混合搅拌，搅拌均匀即可，混合后的物料水分应控制在60%左右。
26.s2、将所得的发酵物堆放在1.44m3堆肥箱进行发酵。
27.s3、在堆肥箱内30cm深处用温度计测量温度，温度上升至60℃时翻堆一次，以后每5—6天翻堆一次，发酵42天，堆箱温度不再上升。
28.s4、发酵完成后加入适量聚γ谷氨酸，混匀后备用。
29.s5、将发酵完后的发酵物料进行干燥，保证水分含量在18%以下，通过粉碎机将干燥后的发酵物料进行粉碎，即可得到肥料。
30.实施例3：一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥，由下述重量份数的原料制成：板蓝根药渣17份、牛粪55份、草灰18份、稻壳粉20份、过磷酸钙2份、微生物菌剂1份、尿素4份、聚γ谷氨酸4份。
31.其制备方法步骤如下：s1、将中药板蓝根药渣、牛粪、草炭、稻壳粉、过磷酸钙按照上述配比进行混合均匀，用适量尿素调节c/n比为30:1，然后将适量微生物菌剂添加到发酵物中，进行混合搅拌，搅拌均匀即可，混合后的物料水分应控制在60%左右。
32.s2、将所得的发酵物堆放在1.44m3堆肥箱进行发酵。
33.s3、在堆肥箱内30cm深处用温度计测量温度，温度上升至60℃时翻堆一次，以后每5—6天翻堆一次，发酵42天，堆箱温度不再上升。
34.s4、发酵完成后加入适量聚γ谷氨酸，混匀后备用。
35.s5、将发酵完后的发酵物料进行干燥，保证水分含量在18%以下，通过粉碎机将干燥后的发酵物料进行粉碎，即可得到肥料。
36.采用本发明生物肥使用效果的对比实验方案及结果分析：1材料与方法1.1试验材料供试原料北沙参购自河北某药材市场，经鉴定为伞形科植物珊瑚菜glehnialittoralisfr.schmidtexmiq.的干燥根；板蓝根药渣来自河北某制药企业；牛粪来自河北某养牛场；微生物菌剂采用的是最优的解钾菌菌剂(广州市微元生物科技有限公司)；聚γ谷氨酸（陕西华天生物科技有限公司）；氮肥为尿素（河南延化化工有限公司，含纯氮≥46.3%）；磷肥为过磷酸钙（上海明益化工集团有限公司，含五氧化二磷(p2o5)≥12%~18%）；钾肥为硫酸钾（山东青上化工有限公司，含氧化钾(k2o)≥50%）；草炭、稻壳粉为市售。
37.主要仪器agilent1200高效液相色谱仪（vwd检测器，美国agilent公司），752pc型紫外可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司），数显鼓风干燥箱（上海胜启仪器仪表有限公司），l600低速自动平衡离心机（长沙湘仪离心机仪器有限公司），mettlertoledo十万分之一电子天平，千分之一电子天平（上海精密科学仪器有限公司），数控超声波提取机（济宁天华超声电子仪器有限公司），kq3200de型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）及锥形瓶、滤纸等。
38.主要试剂葡萄糖对照品(批号：hvod
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fz3k，中国药品生物制品检定所，纯度>99%)，补骨脂素对照品（批号：pr1173，中国药品生物制品检定所，纯度>98%），欧前胡素对照品（批号：yj
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110826，中国药品生物制品检定所，纯度>98%），异欧前胡素对照品（批号：ms0012，中国药品生物制品检定所，纯度>98%），甲醇为色谱纯，乙醚为分析纯，水为高纯水，其余试剂均为分析纯。
39.1.2生物有机肥的制备，见上。
40.1.3试验地概况试验地土质为褐土，有效土层厚度57cm，土壤有机质含量3.42%，年平均气温界于0
‑
12℃，年平均降雨量为600mm。土壤肥沃，空气清新，无外来污染和生物入侵。
41.1.4试验设计采用随机区组试验设计，设4个处理，3次重复，每个小区面积10
㎡
。不施肥（ck）；本发明生物有机肥（t1）；生物有机肥:化肥=1:1（t2）；单施化肥（t3）。各施肥处理的氮磷钾用量一致，以施用化肥为标准，每667m2施用n80kg，p2o580kg，k2o60kg,为当地推荐施肥量，生物有机肥的施用量按与复合肥料等价值计算。各个处理肥料均作为基肥施用，除施用肥料种类不同外，其他栽培管理方式均一样。为避免小区间水肥相互影响，各小区间用水泥砌砖隔离。
42.1.5测定方法多糖：分别精确称取3份北沙参粉末各50.0mg，定容于50ml容量瓶中，摇匀，即为样品液。分别精密吸取2ml上述样品液于15ml具塞刻度试管中，同时以2ml蒸馏水作空白，再分别向各试管中加入5%苯酚溶液1ml、浓硫酸5ml，立即摇匀，沸水浴15min，冷水浴30min，用可见分光光度计在490nm处测定其吸光值，用标准曲线计算多糖含量。
43.香豆素：分别精确称取3份北沙参粉末各5.0g，置具塞锥形瓶中，加乙醚60ml，超声处理45min，4000r/min离心30min，收集上清液于40℃蒸干。残渣用色谱甲醇溶解，定容于2.5ml离心管中，12000r/min4℃离心15min，取上清液，过0.45μm微孔滤膜，即得供试品溶液，备用。精密吸5μl供试品溶液于流动相为甲醇
‑
水，流速：1.0ml/min，检测波长：250nm，柱温：30℃检测条件下进行分析。
44.各测定指标均重复测定3次，取其平均值。
45.1.6数据处理采用spss23.0软件进行数据统计分析，计量资料以x
±
s表示，采用t检验，计数资料用%表示，采用x2检验，p<0.05为差异具有统计学意义。
46.2.结果与分析2.1不同施肥处理对北沙参香豆素和多糖含量的影响
表1不同施肥处理对北沙参香豆素和多糖含量的影响注：不同字母表示处理组之间经lsd多重比较具有显著差异(p<0.05)，下同。
47.由表1可以看出，不同施肥处理的北沙参中补骨脂素、欧前胡素、异欧前胡素及多糖含量与ck相比，差异均达到显著水平(p<0.05)。采用t（本发明生物肥）1处理组对香豆素含量影响最大，补骨脂素含量较ck增加了0.00115mg/g，欧前胡素含量较ck增加了0.00071mg/g，异欧前胡素含量较ck增加了0.00075mg/g；不同施肥处理对多糖含量影响排序为t1>t2>t3>ck，说明施加生物有机肥的处理组（t1）北沙参的香豆素和多糖含量要高。
48.2.2不同施肥处理对北沙参经济性状的影响理对北沙参经济性状的影响图1不同施肥处理对北沙参经济性状的影响（a：产量，b：经济效益）由图1可以看出，不同施肥处理均能增加北沙参的产量和经济效益，且各处理与ck差异均达到显著水平。t1处理组产量最高，为6950.48kg
·
hm
‑2，ck产量最低，为5283.37kg
·
hm
‑2，t1处理组较ck增产31.55%；经济效益排序为t1>t2>t3>ck，以施用生物有机肥处理组的北沙参经济效益最高，为5167.88元
·
hm
‑2。说明施加生物有机肥的处理组（t1）北沙参的产量和经济效益更高。
49.3.结论中药药渣的含水率一般在55%—75%，既解决了牛粪需要添加水分才能发酵的缺点，同时减少资源的浪费，提高中药废渣的利用率，改善生活环境，对中药产业的良性循环发展具有重要意义；板蓝根具有清热、解毒，凉血、利咽之功效，经提取后仍含有部分具有抗菌杀毒作用的药效成分，经实验发现，其可高效清除北沙参根际有害微生物，改善土壤微环境，减少病虫害发生；过磷酸钙具有除臭效果，添加之后可以减少在发酵过程中产生的臭气，避免了第二次污染；而且稻壳粉小颗粒腐烂较慢，加到土壤中改善土壤结构起到疏松透气的作用，有利于作物根茎也即北沙参的根部呼吸和吸收水分；聚γ谷氨酸对酸、碱具有绝
佳缓冲能力，可有效平衡土壤酸碱值，避免长期使用化学肥料所造成的酸性土质；钾肥是促进北沙参生长，提高产量的重要措施之一，解钾菌可分解土壤中钾长石、磷灰石等不溶的硅铝酸盐的无机矿物，提高土壤中可溶性钾元素的含量。本方法将中药废渣、牛粪、草炭、稻壳粉、过磷酸钙、聚γ谷氨酸加工制备成生物有机肥施用到北沙参上，使其香豆素和多糖含量得到显著提高，北沙参品质取得明显改善；北沙参产量和经济效益分别较ck增加了31.55%、和65.41%。