利用黑色指突水虻幼虫处理猪粪生产烟草专用有机肥的方法及烟草专用有机肥

技术领域

 本发明涉及烟草行业和生物环保技术领域，更具体地，涉及一种利用黑色指突水虻幼虫处理猪粪生产烟草专用有机肥的方法及烟草专用有机肥。 

背景技术

猪粪是养猪过程中猪排泄的大量粪便，其中混合着大量尿液、粘液。猪粪是一种不易晾晒的禽畜粪便，随着我国养殖场养殖规模的不断扩大，集约化养殖带来的是大量猪粪集中化，大量猪粪堆置一起很难处理。猪粪长期放置不仅招来蚊蝇，同时臭气对周围环境、对地下水源都造成极大污染，如不解决猪粪问题，不仅对环境的污染日益严重，同时对养殖场的持续化发展也造成严重的影响。如何才能有效的对猪粪进行处理、有效地开发利用，成为养猪业可持续发展的重中之重问题。 

我国是世界第一烟叶生产大国，烟草行业在国民经济中具有独特地位。从最近几年的烟草种植情况来看，种植面积和产量呈现基本稳定的生产态势。目前，中国烟叶总产量约占世界总产量的41.5%，其中，烤烟约占世界烤烟总产量的59.9%。烟叶生产向云南、贵州、四川、重庆、湖南、河南等地的贫困山区集中。从烟草农业的比较收益来看，在粳稻、玉米、油菜籽、马铃薯、烤烟5类作物中，烤烟的现金收益最高，烟草种植已经成为我国贫困地区农民摆脱贫困的重要途径。 

在烟草种植过程中配合无机肥适当增施有机肥，不仅有利于改良土壤，提高土壤肥力，还可调节烟株整个生育期养分的均衡供给，提高烟叶产量和烟叶等级结构比例，有利于烟叶香气物质的形成，提高烟叶品质，增加经济效益。 

现有烟草用有机肥生产技术均利用微生物菌种或天然微生物种群对各种饼肥或畜禽粪便进行好氧堆肥，堆肥时间较长（2～6个月）、肥效损失较大，烟草种植户用肥成本较高。 

现有技术有相关利用黑水虻处理人粪和马粪制备有机肥的报道，采用人粪或马粪渣过筛，操作繁琐，还需配合羽毛粉、肉骨粉、锯末、秸秆粉或血球蛋白粉等特殊材料作为培养料，接入黑水虻生物转化制备有机肥，并明确指出如果不采用羽毛粉、肉骨粉、血球蛋白粉等辅料，无法实现其技术效果。 

黑色指突水虻与黑水虻属于不同的昆虫，习性存在差异，不同的禽畜粪便并不具备共性，处理某一种禽畜粪便的技术方案并不能简单地成为处理另一种禽畜粪便的参照，同时，主要原料和辅料种类的改变或者使用配比比例的改变对昆虫的孵化和生长影响巨大，所以目前缺乏利用昆虫生物转化猪粪获得有机肥的解决方案。 

如果能成功确定科学适宜的主要原料和辅料，利用黑色指突水虻以猪粪为主要原料生产制备有机肥，尤其是制备适合烟草种植的有机肥，将有效解决猪粪的处理难题和烟草种植过程中有效供肥的技术难题。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有烟草种植中有机肥技术的不足，提供一种利用黑色指突水虻幼虫处理猪粪生产烟草专用有机肥的方法，基于本发明方法，可以成功实现以猪粪为主要原料，在20天内产出肥效高、成本低的烟草专用有机肥，克服现有技术堆肥时间较长（2～6个月）、肥效损失较大，烟草种植户用肥成本较高的缺陷。 

本发明要解决的另一技术问题是提供所述方法制备得到的烟草专用有机肥。 

本发明的目的通过以下技术方案予以实现： 

提供一种利用黑色指突水虻幼虫处理猪粪生产烟草专用有机肥的方法，包括以下步骤：

S1.准备配方料；

S2.在S1所述配方料表面接入黑色指突水虻卵，孵化出的黑色指突水虻幼虫对培养料进行生物转化，将烟草专用有机肥配方料转化为烟草专用有机肥；

本发明利用黑色指突水虻转化猪粪和饼肥特定比例混合的混合物。所述黑色指突水虻（Ptecticus Tenebrifer），是双翅目水虻科（Stratiomyidae）指突水虻属（Ptecticus）的昆虫，属于我国常见的水虻种类，雄性体长12～22mm，翅长9～20mm。雌性体长8～19mm，翅长8.5～15mm。

本发明所述配方料由以下重量份数的各组分组成：80～90份的猪粪和20～10份的饼肥，所述饼肥为菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物。本发明采用的辅料是农业生产中最常使用的菜籽饼或者菜籽饼和花生麸的混合物，将猪粪和菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物按照科学的比例混合使用，获得了既能够保证黑色指突水虻正常生长又可以成功实现生物转化制备有机肥的技术效果，不需要使用羽毛粉、肉骨粉、血球蛋白粉等特殊原料。本发明精确限定猪粪的含水量，整个发酵过程中不用另外补充水份，简化了制备工艺和操作，也减少了补充水分操作的不规范给生物转化效果带来的不确定性。 

优选地，所述饼肥为菜籽饼和花生麸，所述猪粪、菜籽饼、花生麸的质量比例为80～90:20～10：0～10，三者的质量总数为100。 

优选地一个方案是，所述猪粪和菜籽饼的质量比例为90:10。 

优选地另一方案是，所述猪粪、菜籽饼和花生麸的质量比例为80:10:10或85:10:5。 

优选地，S2所述在S1所述配方料表面接入黑色指突水虻卵的密度为：0.5～1.5g黑色指突水虻卵/kg配方料。 

优选地，所述配方料的厚度为6～8cm。 

本发明将新鲜猪粪（含水量约70～80%）与适量菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料。将配方料倒入相应容器中，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵。在25～35℃,黑色指突水虻卵于第2天孵化成幼虫，开始生物转化配方料。在黑色指突水虻幼虫生长的过程中，配方料亦逐渐发酵升温。 

经过黑色指突水虻幼虫15d的取食，配方料变为黑褐色，水分降低至30～40％，物料松散，无臭。此时，黑色指突水虻幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料，寻找干燥、黑暗的地方化蛹。 

作为一种技术优化方案，可在黑色指突水虻幼虫老熟前1d在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥糠粉，以方便收集黑色指突水虻幼虫，基于本发明方法可以同时产出黑色指突水虻老熟幼虫，可用于生产昆虫蛋白饲料，进一步增加经济效益。 

本发明同时提供所述的方法生产得到的烟草专用有机肥。以前述经过黑色指突水虻幼虫15天的取食变为黑褐色的配方料，水分降低至30～40％，物料松散，无臭，将配方料烘干后检测其有机质含量、总养分（N、P、K总含量）、水分和五项重金属含量等，均达到国家有机肥的相应技术指标。 

本发明的有益效果： 

本发明提供了一种新的烟草专用有机肥的生产方法，基于本发明方法，可以成功实现饼肥和畜禽粪便的科学联用，堆肥速度快于常规微生物堆肥，产出肥效高、成本低的烟草专用有机肥。在15天内产出肥效高于常规微生物堆肥、成本低的烟草专用有机肥，克服现有技术堆肥时间较长（2～6个月）、肥效损失较大，烟草种植户用肥成本较高的缺陷。

本发明采用的辅料是农业生产中最常使用的菜籽饼或者菜籽饼和花生麸的混合物，将猪粪和菜籽饼或者菜籽饼与花生麸的混合物按照科学的比例混合使用，获得了既能够保证黑色指突水虻正常生长又可以成功实现生物转化制备有机肥的技术效果，不需要使用羽毛粉、肉骨粉、血球蛋白粉等特殊原料。本发明精确限定猪粪的含水量，整个发酵过程中不用另外补充水份，简化了制备工艺和操作，也减少了补充水分操作的不规范给生物转化效果带来的不确定性。本发明在生产烟草专用有机肥的过程中，还可产出可用于生产昆虫蛋白饲料黑色指突水虻老熟幼虫，进一步降低堆肥成本，增加经济效益。本发明有效解决猪粪的处理难题和烟草种植过程中有效供肥的技术难题。 

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明实施例采用的原料、设备和方法为本领域常规使用的原料、设备和方法。 

实施例1 

将新鲜猪粪，含水量约70～80%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表1。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵，接卵密度为：0.5g黑色指突水虻卵/kg配方料。黑色指突水虻卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化配方料。在第15d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟黑色指突水虻幼虫。经15d的取食，黑色指突水虻幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料掉入较大的容器中。每处理10公斤猪粪配方料，可获得黑色指突水虻幼虫约2.0～2.2公斤，产出有机肥2公斤左右。配方料最终变为黑褐色，物料松散，晾干或烘干后可制成烟草专用有机肥，见表2所示。

表1 烟草专用有机肥物料配方 

表2 烟草专用有机肥养分指标

实施例2

    将新鲜猪粪，含水量约70～80%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表3所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高7cm，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵，接卵密度为：1.0g黑色指突水虻卵/kg配方料。黑色指突水虻卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化配方料。在第15d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟黑色指突水虻幼虫。经15d的取食，黑色指突水虻幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料掉入较大的容器中，每处理10公斤猪粪配方料，可获得黑色指突水虻幼虫约2.0～2.2公斤，产出有机肥2公斤左右。配方料最终变为黑褐色，物料松散，晾干或烘干后可制成烟草专用有机肥，见表4所示。

表3烟草专用有机肥物料配方 

              表4烟草专用有机肥养分指标

实施例3

将新鲜猪粪，含水量约70～80%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表5所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高6cm，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵，接卵密度为1.5g黑色指突水虻卵/kg配方料。黑色指突水虻卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化配方料。在15d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟黑色指突水虻幼虫。经15d的取食，黑色指突水虻幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料掉入较大的容器中，每处理10公斤猪粪配方料，可获得黑色指突水虻幼虫约2.0～2.2公斤，产出有机肥2公斤左右。配方料最终变为黑褐色，物料松散，晾干或烘干后可制成烟草专用有机肥，见表6所示。

表5烟草专用有机肥物料配方 

表6 烟草专用有机肥养分指标

实施例4 对比例

将新鲜猪粪，含水量约70～80%，与适量比例的豆粕搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表7所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵，接卵密度为1g黑色指突水虻卵/kg配方料。黑色指突水虻卵于第2d孵化成幼虫，开始分解转化配方料。在第15d，在培养容器外再套一个更大的容器，并在其中撒入干燥米糠粉，以方便收集老熟黑色指突水虻幼虫。经15d的取食，黑色指突水虻幼虫已达到老熟状态，纷纷爬出配方料掉入较大的容器中，每处理10公斤猪粪配方料，可获得黑色指突水虻幼虫约 2.0～2.2公斤，产出有机肥 2公斤左右。配方料最终变为黑褐色，物料松散，晾干或烘干后可制成烟草专用有机肥。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为80分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。

表7烟草专用有机肥物料配方 

实施例5 对比例

将新鲜猪粪，含水量约70～80%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表8所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵，接卵密度为1.5g黑色指突水虻卵/kg配方料。此时，由于猪粪量减少，培养料的水分含量降低，培养料易干燥结块，黑色指突水虻幼虫获得的有效养分减少，导致其产量大幅降低，每处理10公斤猪粪配方料，可获得黑色指突水虻幼虫约1.0～1.5公斤，间接导致烟草有机肥的品质及处理效果下降。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为80分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。

表8烟草专用有机肥物料配方 

实施例6 对比例

将新鲜猪粪，含水量约90%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表9所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵，接卵密度为1.5g黑色指突水虻卵/kg配方料。此时，烟草有机肥的处理时间延长至25天左右，生产效率下降。同时由于猪粪的干重量不够，配方料的养分不够，导致黑色指突水虻幼虫的产量下降，约1.0～1.5公斤。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为80分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。

表9烟草专用有机肥物料配方 

实施例7 对比例

将新鲜猪粪，含水量约65%，与适量比例的花生麸和菜籽饼搅拌均匀，配制成烟草专用有机肥配方料，见表10所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵，接卵密度为1.5g黑色指突水虻卵/kg配方料。配方料转化过程中，发酵温度容易偏高，培养料易干燥结块。黑色指突水虻幼虫的产量下降，约1.0～1.5公斤。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为78分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。

表10烟草专用有机肥物料配方 

实施例8 对比例

将新鲜猪粪，含水量约70～80%，与适量比例的其他辅料搅拌均匀，配制成配方料，见表11所示。将配方料倒入相应容器中，配方料高8cm，并在配方料表面接入适量黑色指突水虻卵，接卵密度为1.5g黑色指突水虻卵/kg配方料。黑色指突水虻幼虫的产量下降，约1.0～1.5公斤。将生产得到的烟草有机肥与实施例1、2、3生产得到的烟草有机肥按照相同的施用方法和施用量用于烟草种植，生产得到的烤烟请烟叶评吸专家进行评吸，评吸结果施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分均在85分以上，本实施例烟草有机肥生产得到的烤烟样品的香味平均得分为77分，普遍低于施用实施例1、2、3烟草有机肥生产得到的烤烟评吸得分。

表11烟草专用有机肥物料配方 

实施例9本发明的烟草专用有机肥的应用试验 

试验地点：广东省韶关南雄市 

试验时间：2012～2013年 

烟草品种：K326 

供试土壤：牛肝土田 

试验方案：本试验选取本发明制备得到的多个有机肥样(随机选取)和对比例两个处理。根据总氮用量相同的原则，对比例为纯施化肥，每亩施氮量为3.5kg，而实施例均为50％的有机氮加50％的化肥氮。试验结果见表12所示。 

表12应用试验结果 

试验结果表明，本发明有机肥在上述指标中均优于对比例，施用本发明有机肥均在一定程度上增加了烟叶的产量、品质和产值等。。 

与此同时，本发明在生产烟草专用有机肥的过程中，还可产出黑色指突水虻老熟幼虫，可用于生产昆虫蛋白饲料，进一步降低堆肥成本，增加经济效益。