苹果渣生产有机肥料和微生物肥料的研究

摘要

该文从固体农业废弃物综合利用角度出发,以皮渣还田为思路,将苹果渣转化为环境友好的有机肥料和微生物有机肥料,其目的在于解决当前长期困扰苹果汁生产厂无法处理苹果渣的难题.在传统堆沤肥的基础上,采用固态好氧发酵,引入高效微生物菌群,能大大缩短发酵时间,并且通过对发酵条件的控制,使有机肥料肥分达到最高水平.特别是有效肥分的判断上,摆脱了传统方法仅靠颜色、味道和粘性等直观指标来判断的方式.实验中以长效肥分为指标,以白腐真菌为主,筛选出白腐真菌和绿色木霉为最佳复合菌种.通过单因素试验,研究了在固态好氧发酵过程中,引入高效微生物菌群后,不同因素条件下(时间,水分,pH值和尿素含量)速效肥分如速效磷、速效氮的变化规律,通过正交试验分析了各因素对速效肥分含量影响的大小.实验中选择了针对苹果渣有机肥料中腐殖酸含量的测定方法,并研究了腐殖酸在发酵过程中的变化规律,通过正交试验,分析了各因素对腐殖酸含量影响的大小,确定了最佳的发酵工艺条件.对部分工艺条件做了数学模型.并对苹果渣有机肥料进行了毒性试验和盆栽试验,更加直观的验证该有机肥料的肥效.在苹果渣有机肥料的研究基础上,进行了以苹果渣有机肥料为载体,具有解磷功能的巨大芽孢杆菌为功能菌种,生产微生物肥料的研究.初步探索了微生物肥料的储存时间,造粒过程中的最佳温度.结果表明:在固态好氧发酵过程中,通过引入高效微生物菌群,控制发酵条件,可大大缩短发酵时间,提高肥分.影响速效磷含量的各因素主次关系是:尿素含量>时间>PH值>水分.稀碱法是适合苹果渣有机肥料腐殖酸含量测定的最佳方法.当发酵时间为9天,水料比为3.5:1(g/g),PH值为6.5,尿素含量为1.5％时,样品中的腐殖酸含量可达34.9%.通过种子发芽率和盆栽试验,证明苹果渣有机肥料无毒,且能明显促进植物的生长,改善土壤结构.50℃-60℃是解磷微生物肥料的较佳造粒温度,在所抽样的时间段内结果表明,有效菌数均能达到微生物肥料标准.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明

第一章概述

1.1我国苹果渣类农业固体废弃物来源

1.2苹果渣的成分

1.3苹果渣中主要成分的生物降解机理

1.4苹果渣开发利用的研究进展

1.5我国其它农业固体废弃物利用状况

1.6有机肥料的定义和分类

1.7有机肥料的农业效用

1.8加工和施用有机肥料的重要意义及研究进展

1.9微生物肥料的定义及种类

1.10我国微生物肥料的生产现状与种类

1.11解磷微生物肥料的研究进展

第二章苹果渣生产有机肥料和微生物肥料的原理和工艺

2.1苹果的预处理

2.2苹果渣固态发酵生产有机肥料的原理和工艺

2.2.1固态发酵定义及特点

2.2.2固态好氧发酵降解有机固体废弃物的原理

2.3苹果渣好氧固态发酵生产有机肥料的工艺步骤

2.3.1菌种的选择

2.3.2苹果渣好氧固态发酵工艺

2.4苹果渣好氧固态发酵过程中肥分的变化规律的研究和工艺条件的选择

2.5苹果渣有机肥料的毒性实验

2.6苹果渣有机肥料的盆栽实验

2.7利用发酵苹果渣生产微生物肥料工艺步骤

2.8利用发酵苹果渣生产微生物肥料工艺条件的确定

2.8.1磷细菌在有机肥料和有机复合肥料中的存活时间试验

2.8.2磷细菌在有机肥料和有机复合肥料中的耐热试验

第三章实验条件及分析方法

3.1实验条件

3.1.1试验原料和试剂

3.1.2实验仪器

3.2实验过程中的分析方法

3.2.1苹果渣发酵过程中还原糖的测定方法

3.2.2发酵苹果渣中速效P的测定方法

3.2.3发酵苹果渣中速效N的测定方法

3.2.4发酵苹果渣中腐殖酸含量的测定方法

3.2.5微生物肥料中有效活菌数的测定方法

3.2.6肥料中毒性效应测定方法

3.2.7有机肥料肥效测定方法

3.2.8发酵果渣中粗纤维含量测定方法

第四章实验与结果讨论

4.1苹果渣固态发酵过程中还原糖的变化规律

4.2苹果渣固态发酵过程中粗纤维的变化规律

4.3苹果渣生产有机肥料菌种的选择

4.4苹果渣固态发酵过程中速效肥分变化规律

4.4.1时间对发酵产品中速效磷含量的影响

4.4.2水分对发酵产品中速效磷含量的影响

4.4.3尿素对发酵产品中速效磷含量的影响

4.4.4 pH值对发酵产品中速效磷含量的影响

4.4.5正交实验

4.4.6水分对发酵产品中速效氮含量的影响

4.4.7pH值对发酵产品中速效氮含量的影响

4.5苹果渣固态发酵过程中长效肥分的变化规律

4.5.1发酵苹果渣中腐殖酸含量测定方法的选择

4.5.2时间对发酵产品中腐殖酸含量的影响

4.5.3水分对发酵产品中腐殖酸含量的影响

4.5.4尿素对发酵产品中腐殖酸含量的影响

4.5.5pH值对发酵产品中腐殖酸含量的影响

4.5.6正交实验

4.6苹果渣有机肥料的毒性试验和盆栽生长实验结果

4.6.1苹果渣有机肥料的毒性实验结果

4.6.2苹果渣有机肥料的盆栽生长实验结果

4.7微生物有机肥料的实验结果

4.7.1磷细菌在有机肥料中的耐热情况

4.7.2磷细菌在有机复合肥料中的耐热情况

4.7.3磷细菌在有机肥料和有机复合肥料中的存活情况

4.8不同工艺条件下影响腐殖酸含量的数学模型的建立

4.8.1不同水料比影响腐殖酸含量的数学模型的建立

4.8.2尿素含量影响腐殖酸含量的数学模型的建立

第五章结论

参考文献

致谢