茶树生物药肥及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生态农业技术领域，具体地说，本发明涉及一种茶树生物药肥及其制备方法，以及其在防治茶园害虫中的应用。

背景技术

化肥是茶叶种植不可缺少的营养物质，但是，几十年大量使用和不合理的施用，导致土壤有机质减少，土壤风化过度，严重酸化板结，肥力下降，有益微生物和养分严重失调，致使一些昆虫细菌的DNA突变，造成病虫害加剧，增大了农药使用量，从而导致茶叶的品质下降，严重影响食品安全和人类健康。

茶园害虫主要有灰茶尺蠖、茶毛虫、茶角胸叶甲、大灰象甲等地下害虫。

1、茶尺蠖俗名拱拱虫、拱背虫、吊丝虫，是中国茶树主要害虫之一。由于此虫发生代数多，繁殖快，蔓延迅速，很易暴发成灾。幼虫咬食叶片成弧形缺刻发生严重时，将茶树新梢吃成光秃，仅留秃枝。大发生时常将整片茶园啃食一光，状如火烧，对茶叶生产影响极大。习性繁衍年生5～7代，以蛹在树冠下表土内越冬。入土部位多在离根基33cm半径范围内5cm深度居多，越冬蛹则多在茶树的向阳面。常规防治方法打药，深耕灭蛹，秋冬季深耕施基肥进行灭蛹，清除树冠下表土中的蛹，减少虫源。

2、茶角胸叶甲幼虫取食茶树根系，成虫在成叶或芽叶叶背咬食形成数个小孔，多个圆孔可连成不规则大洞，发生严重时整个茶园叶片被咬得千疮百孔，对夏、秋茶产量影响极大。一年发生1代，以老熟幼虫在根际圆形土室内越冬，越冬期从11月至翌年4月。从4月上旬开始分批在土中化蛹，田间成虫盛发期为5月中旬至6月中旬。每雌一生可产卵50粒～80粒，卵主要产在茶园表土层和枯枝落叶下。幼虫孵化后即钻入表土层取食茶树根系与腐殖质。常规防治方法打药，人工摘除越冬卵块，结合中耕培土适时灭蛹。

3、大灰象甲幼虫取食腐殖质和须根，为害寄主根系。老熟幼虫羽化后爬到茶树上咬食嫩芽叶，无嫩芽叶便咬食老叶，随虫龄增大食叶量增加，受害叶片轻者出现小孔洞和缺刻，发生严重时叶片仅留主脉。一年发生1代，以幼虫在树冠下表土内越冬，次年4月开始化蛹羽化。卵孵化后幼虫从卵壳爬出，入土深度10cm～50cm，生活于土内。幼虫老熟后，做一椭圆形土室化蛹。常规防治方法打药，冬季适时进行清园及土壤翻耕，可杀灭大量幼虫和蛹。

4、茶丽纹象甲以成虫为害茶树新梢嫩叶，自叶缘将叶片咬食成缺刻状，甚至仅留叶脉，对夏茶为害较大。幼虫在土下取食茶树须根及腐殖质，发生多时影响树势和产量。以老熟幼虫在茶丛树冠下土中越冬，一年发生1代，来年3月下旬至4月上旬陆续化蛹，4月中下旬成虫陆续出土，5月底至6月为成虫盛发期。常规防治方法打药，在茶丽纹象甲蛹期和越冬期，将落叶和表土翻入施肥沟底再行覆土，或深翻时，耕杀虫蛹，可以明显减轻翌年第一代幼虫的发生数量。

近年来，我国实施化肥农药使用“零增长”方案目标已经实现，国家农业农村部还在扩大果菜茶有机肥替代化肥的试点范围，茶叶作为我国重要农作物和传统特色产业，生态茶园的建设推行工作也将受到全社会的高度关注。由于国家对生态茶园建设的强制性管理，使得生物药肥的发展有了新的契机。

目前，有关肥料与农药结合形式应用于农作物的研究多有报道，但以中药渣和食用油粕为主料生产茶树生物药肥，尤其是利用其特殊成分(对虫害具嗅觉、驱避、拒食、营养干扰作用的酚类化合物、黄酮化合物、芳香植物)富含微生物、有机质及中微量元素的物料合理组配而成的生物药肥研究开发报道甚少。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种茶树生物药肥及其制备方法和在防治茶园害虫中的应用。

实现上述发明目的的技术方案包括如下。

本发明的第一方面，提供了一种茶树生物药肥，所述茶树生物药肥包括以下重量份的原料：中药渣600～1200份、亚麻籽油粕100～250份、茶籽油粕100～250份、微生物菌剂1～1.5份；所述中药渣为猴耳环渣、灵香草渣、羊角拗渣中的至少一种。

本发明的第二方面，提供了一种茶叶生物药肥的制备方法，包括以下步骤：将中药渣、亚麻籽油粕和茶籽油粕粉碎后添加微生物菌剂，搅拌均匀后输送入卧式发酵罐内发酵4天～6天，再腐熟15天～20天，再经破碎、造粒、筛分，即得。

本发明的第三方面，提供了一种防治茶园害虫的方法，包括以下步骤：每年11月～12月，在茶园一次性施用上述茶树生物药肥。

在本发明中，发明人从茶园生态系统的整体出发，根据茶树的生长习性及茶树病虫害发生特点，以几种特殊的中药渣和食用油粕为主要原料，通过堆肥化技术制成了生物药肥，在茶园田间使用后能够增加土壤有机质、土壤微生物，改善土壤结构，提高土壤的吸收容量，促进作物生长和防控病害的机制，对茶园茶尺蠖、茶毛虫、茶角胸叶甲、大灰象甲地下害虫具有良好的防治效果，且可以有效提高茶鲜叶产量，尤其是明前茶的产量，稳定提高茶叶经济效益。

本发明的茶树生物药肥，肥效、药效持久，同时节省农药、化肥和人工成本，减少茶叶的农残和对环境的污染，确保茶叶质量安全和茶园生态安全。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。本发明所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如Green和Sambrook等人，分子克隆实验指南(Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2013)中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用化学试剂，均为市售产品。

在本发明的其中一些实施例中，公开了一种茶树生物药肥，所述茶树生物药肥包括以下重量份的原料：中药渣600～1200份、亚麻籽油粕100～250份、茶籽油粕100～250份、微生物菌剂1～1.5份；所述中药渣为猴耳环渣、灵香草渣、羊角拗渣中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述茶树生物药肥包括以下重量份的原料：猴耳环渣250～350份、灵香草渣250～350份、羊角拗渣250～350份、亚麻籽油粕100～150份、茶籽油粕100～150份、微生物菌剂1.2～1.5份。

在其中一些实施例中，所述茶树生物药肥包括以下重量份的原料：猴耳环渣350～400份、灵香草渣350～400份、亚麻籽油粕100～150份、茶籽油粕100～150份、微生物菌剂1.0～1.2份。

在其中一些实施例中，所述茶树生物药肥包括以下重量份的原料：猴耳环渣350～400份、羊角拗渣350～400份、亚麻籽油粕100～150份、茶籽油粕100～150份、微生物菌剂1.2～1.5份。

在其中一些实施例中，所述猴耳环渣为将猴耳环的茎、皮、叶经水蒸汽蒸馏法提取药用成分后的产物；所述灵香草渣为将灵香草全株入药经水蒸汽蒸馏法取药用成分后的产物；所述羊角拗渣为将羊角拗的茎、皮、叶入药经超临界流体萃取法提取药用成分后的产物；所述亚麻籽油粕为将亚麻籽经亚临界低温萃取法提取亚麻籽油后得到的产物；所述茶籽油粕为将茶树在秋天结的果子，采摘来经低温压榨提取茶籽油后的产物。

在其中一些实施例中，所述微生物菌剂为有机物腐熟剂。

在其中一些实施例中，所述微生物菌剂中包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、和/或黑曲霉。

在本发明的茶树生物药肥的原料中，猴耳环主要化学成分为黄酮类、酚类、三萜和甾体类、挥发油等化合物，具有抗真菌、抗病毒药理作用。猴耳环提取植物源杀菌、杀虫剂。树皮含丹宁，丹宁具有抗菌作用，对病虫害具有防御作用。灵香草含类似香豆素芳香油，可提炼香精，用作烟草及香脂等；干品入药中可防虫蛀衣物，用以治齿痛、驱蛔虫。灵香草含香豆素抗大肠埃希菌、抗真菌，杀幼虫剂。羊角拗根或茎叶化学成分为强心苷类化合物，此类物质多具有强心，抗肿瘤等生物活性，中毒量可直接兴奋交感神经中枢和外周交感神经，导致快速心律失常等毒性反应。具有祛风湿，通经络，解疮毒，杀虫之功效，农业上用作杀虫剂及毒雀鼠。亚麻籽油渣，是亚麻的成熟种子经低温压榨提取亚麻籽油后的产物，冷榨亚麻籽油含有丰富的亚麻籽中粗蛋白、脂肪、总糖含量之和高达84.07％，亚麻籽油中α-亚麻酸含量为53％，α-亚麻酸是人体必需脂肪酸，具有抗病、抗旱，抗真菌、病毒，耐除草剂、氢氟化物、碱、杀虫剂等功能。亚麻油粕原来一直作为牛的饲料成分，良好的饲料原料，而不作为家禽饲料的原料，主要的原因是亚麻子含有一种有毒因子氰甙，这种因子水解后会产生氰氨酸，氢氰酸作用于呼吸中枢和血管运动中枢，使之麻痹，最后导致死亡。茶籽油渣是茶树在秋天结的果子，采摘来经低温压榨提取茶籽油后的的产物，研究表明，茶籽油粕中含有大量的生物活性成分，包括茶皂素、酚类、多糖、氨基酸、微量元素和矿物质等，其中茶皂素是一种五环三萜化合物，是固体型农药中作为湿润剂和悬浮剂，也可直接作为生物农药，对鳞翅目昆虫有直接杀灭和拒食的活性，此外，茶碱、单宁等还可以帮助清除土壤有害生物，对病虫害具有防御作用，从而起到生物防虫和灭虫的效果，茶籽油粕是一种很好的蛋白质饲料，但由于茶籽油饼中含皂素和单宁的有毒物质，从而制约了饲料的开发利用。

本发明的发明人在多年的植物保护工作中，经过实践摸索，掌握了茶园4种主要害虫(灰茶尺蠖、茶毛虫、茶角胸叶甲、大灰象甲)的活动特性、为害性状与孵化规律，对几种中药渣和食用油粕的各自特性及所含物质进行摸索，将它们恰当、巧妙地进行组合，一方面选用挥发性芳香物质，引诱昆虫传粉的吸引，对虫害嗅觉、驱避、拒食和营养的干扰，导入酚类化合物使地虫经皮肤粘膜和呼吸道进入体内，引起蓄积性慢性中毒，使害虫跳紊乱、神经性失语，幻觉，神志迷乱、头晕、头痛、精神不安、食欲不振、呕吐腹泻；另一方面利用氢氰酸的毒性使害虫呼吸中枢和血管运动中枢麻痹，然后利用黄酮化合物的多种抗炎症、抗变态反应、抗病毒生物特性充分发挥作用，达到协调共和，相互改性，从而提高了生物药肥的特效性。

在本发明的另一些实施例中，公开了一种茶树生物药肥的制备方法，包括以下步骤：将中药渣和食用油粕粉碎后添加微生物菌剂，投入搅拌机混合搅拌；搅拌均匀后输送入卧式发酵罐内发酵4天～6天得发酵物料，然后将发酵物料输入陈化池腐熟15天～20天，当物料水分蒸发、温度降到常温时再经破碎、造粒、筛分，即得。

在本发明的另一些实施例中，公开了一种防治茶园害虫的方法，包括以下步骤：每年11月～12月，在茶园一次性施用上述茶树生物药肥。本发明的发明人在研究中还发现，茶园四种主要害虫越冬有相似之处，都是以卵、蛹、老熟幼虫在茶丛树冠下土中越冬，而且防治方法除了喷施农药外，主要还是寒冬季节深耕培土、表土翻入进行灭蛹，清除树冠下表土中的幼虫和蛹，减少虫源。因此，选定在寒冬季节(11～12月)施用生物药肥抑杀害虫效果最佳。

在其中一些实施例中，成龄茶园的施肥量为300kg/亩～500kg/亩，在茶行中间挖沟深度30cm～40cm，施上述茶树生物药肥，施后覆土适时浇水；高山坡地单行种植茶园的施肥量为200kg/亩～300kg/亩，靠山坡边挖沟深度25cm～30cm，施上述茶树生物药肥，施后覆土适时浇水。

在其中一些实施例中，所述茶园害虫包括灰茶尺蠖、茶毛虫、茶角胸叶甲和大灰象甲。

以下实施例中，中药渣由广东一力罗定制药有限公司提供，亚麻籽油粕由广西巴马特友长寿食品有限公司提供，茶籽油粕由云南临仓一叶生物科技股份有限公司提供，微生物菌剂由郑州大学化工与能源学院提供。除非特别说明，本发明实施例中采用的配方、试剂、方法和设备均为本技术领域常规配方、试剂、方法和设备。

以下结合具体实施例来详细说明本发明。

实施例1茶树生物药肥及其制备方法

本实施例的茶树生物药肥，所述茶树生物药肥中各原料的重量百分比为：猴耳环药渣250份、灵香草药渣250份、羊角拗药渣250份、亚麻籽油粕100份、茶籽油粕150份、微生物菌剂1.2份。

本实施例的茶树生物药肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将猴耳环药渣250kg、灵香草药渣250kg、羊角拗药渣250kg、亚麻籽油粕100kg、茶籽油粕150kg粉碎成100目粉末状，然后添加微生物菌剂1.2kg，投入搅拌机混合搅拌。

(2)、搅拌均匀后输送入卧式发酵罐内发酵5天得发酵物料，然后将发酵物料输入陈化池腐熟18天，当物料水分蒸发、温度降到常温时再经破碎、造粒、筛分，即得。

实施例2茶树生物药肥及其制备方法

本实施例的茶树生物药肥，所述茶树生物药肥中各原料的重量百分比为：猴耳环药渣200份、灵香草药渣250份、羊角拗药渣300份、亚麻籽油粕100份、茶籽油粕150份、微生物菌剂1.0份。

本实施例的茶树生物药肥的制备方法同实施例1。

实施例3茶树生物药肥及其制备方法

本实施例的茶树生物药肥，所述茶树生物药肥中各原料的重量百分比为：猴耳环药渣250份、灵香草药渣200份、羊角拗药渣300份、亚麻籽油粕150份、茶籽油粕100份、微生物菌剂1.5份。

本实施例的茶树生物药肥的制备方法同实施例1。

实施例4茶树生物药肥及其制备方法

本实施例的茶树生物药肥由以下重量份的原料制成：猴耳环药渣400份、灵香草药渣400份、亚麻籽油粕100份、茶籽油粕100份、微生物菌剂1份。

本实施例的茶树生物药肥的制备方法同实施例1。

实施例5茶树生物药肥及其制备方法

本实施例的茶树生物药肥由以下重量份的原料制成：猴耳环药渣350份、羊角拗药渣350份、亚麻籽油粕150份、茶籽油粕150份、微生物菌剂1.5份。

本实施例的茶树生物药肥的制备方法同实施例1。

实施例6茶树生物药肥及其制备方法

本实施例的茶树生物药肥由以下重量份的原料制成：猴耳环药渣700份、亚麻籽油粕150份、茶籽油粕150份、微生物菌剂1.5份。

本实施例的茶树生物药肥的制备方法同实施例1。

实施例7茶树生物药肥及其制备方法

本实施例的茶树生物药肥由以下重量份的原料制成：灵香草药渣700份、亚麻籽油粕150份、茶籽油粕150份、微生物菌剂1.5份。

本实施例的茶树生物药肥的制备方法同实施例1。

实施例8茶树生物药肥及其制备方法

本实施例的茶树生物药肥由以下重量份的原料制成：羊角拗药渣700份、亚麻籽油粕150份、茶籽油粕150份、微生物菌剂1.5份。

本实施例的茶树生物药肥的制备方法同实施例1。

试验例生物药肥的田间试验效果

实施例1～8的生物药肥产品经质量经检测，符合国家农业农村部行业标准有机肥料(NY525-2021)、生物有机肥(NY884-2021)和颗粒状药肥技术规范(NY/T3589-2020)。

为验证本发明实施例1～8的生物药肥与无机复合肥、普通有机肥和常规施肥对茶树主要地下虫害发生的影响及茶叶品质产量的作用，在申请人单位的科研示范基地选择茶园进行试验，试验地栽种品种为成龄英红九号，土壤肥力中等，茶树虫害多发。

1、实验方法

试验施肥时间为2021年12日5日，各处理面积均为667m

处理1：施用实施例1的生物药肥，施肥用量为320kg/667m

处理2：施用实施例4的生物药肥，施肥用量为320kg/667m

处理3：施用实施例5的生物药肥，施肥用量为320kg/667m

处理4：施用实施例6的生物药肥，施肥用量为320kg/667m

处理5：施用实施例7的生物药肥，施肥用量为320kg/667m

处理6：施用实施例8的生物药肥，施肥用量为320kg/667m

处理7：施用复合肥(芭田复合肥)，施肥用量为100kg/667m

处理8：施用普通有机肥(绿农有机肥)，施肥用量为400kg/667m

处理9：施用常规肥料(农宝肥料)，施肥用量为160kg/667m

2、对茶树主要地下虫害发生的影响

分别对灰茶尺蠖、茶毛虫、茶角胸叶甲、大灰象甲的成虫盛发期进行虫口密度调查，数据均采用SAS进行分析。结果如表1所示。

表1生物药肥对茶树主要地下虫害发生的影响(头)

表1结果表明，与其他非生物药肥处理7～9相比，实施例1、实施例4～8的生物药肥处理(即处理1～6)对茶树主要地下害虫总虫口均有明显的减退影响，其中实施例1的生物药肥处理对4种茶树主要地下害虫的减退效果较处理7～9均达到显著降低水平(P<0.05)，虫口减退幅度均达到30％以上；与实施例4～8的生物药肥处理(处理2～6)相比，实施例1的生物药肥的虫口减退效果均是最优的，总虫口相较降低9.07％～21.32％。

因此，本发明的生物药肥可以有效降低茶树主要虫害的发生，尤其是对灰茶尺蠖、茶毛虫和茶角胸叶甲的减退作用非常明显，其中含有3种中药药渣的生物药肥的效果最优。

3、对茶鲜叶产量的影响

试验茶树于2022年3月25日开始按照一芽二叶标准采摘，至4月30日结束，共采摘3批次。结果如表2所示。

表2各处理茶叶鲜叶产量统计(kg/hm

表2产量统计结果显示，本发明实施例的生物药肥处理的茶鲜叶增产效果最佳，其次为无机复合肥(处理7)，最后为普通有机肥(处理8)，实施例1的生物药肥处理的茶鲜叶产量为2892.9kg/hm

4、施肥效益测算

结果如表3所示。

表3施肥效益(万元)

注：生物药肥售价1.5元/kg，无机复合肥售价5元/kg，普通有机肥售价1.2元/kg，常规肥料售价3元/kg(碳氨、磷肥等)，茶青平均价45元/kg，采摘人力成本按照4元/kg计算，施肥成本＝开沟成本+施肥重量*0.2，开沟成本按照30元/沟，加工和销售等环节的成本未统计在内。

表3结果显示，与常规施肥(处理9)相比，施用本发明实施例1的生物药肥的新增经济效益最高，其次为无机复合肥(处理7)，最后为普通有机肥(处理8)，增幅分别为8.47％、5.01％、0.41％。实施例1的生物药肥处理较其它处理(处理7和8)平均增收0.65万元/hm

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。