一种玫瑰花渣生物有机肥及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种玫瑰花渣生物有机肥及其制备方法与应用，属于海洋微生物应用及微生物肥料技术领域。

背景技术

玫瑰(Rosa rugosa)为蔷薇科蔷薇属的多年生常绿或落叶灌木，在世界范围内种植广泛。我国是玫瑰种植大国之一，拥有丰富的玫瑰资源，共有200多个蔷薇属中的95种之多。我国主栽玫瑰品种为丰花玫瑰、苦水玫瑰等品种，主要分布于山东平阴、甘肃永登等地，栽培总面积7000hm

在实际生产中，玫瑰花渣大多作为废弃物扔掉或烧掉，这不仅污染了环境，同时也是对玫瑰花渣资源的一种浪费。尉芹等人分析了玫瑰花渣中所含的营养成分，结果显示其糖含量为29.5％，其中可溶性糖为8.8％；氨基酸总量为10.205％，包含了8种人体必需氨基酸；还含有VC，VE，β-胡萝卜素及Ca，Fe，M n等多种矿物质元素。(尉芹等.玫瑰花渣化学成分与营养成分研究[J].西北林学院学报，2005，20(3)：140-141.)樊筑君等人对水蒸汽蒸馏法提取精油后的玫瑰花渣成分进行了分析，其中葡萄糖含量18.33％，淀粉含量21.75％，粗脂肪含量3.09％，粗蛋白含量12.40％，粗纤维含量21.28％。(樊筑君等.玫瑰花渣成分研究初探[J].天然产物研究与开发，1990(1)：67-69.)谢秋涛测定提油提色素后的玫瑰花渣中膳食纤维总相对含量为35.9％，其中非水溶性纤维的相对含量为32.9％，水溶性纤维的相对含量为3.0％。(谢秋涛.超临界CO

中国专利文献CN104351839A(申请号201410618093.4)提供了一种利用玫瑰花渣制备咸蛋的方法，包括如下步骤：将玫瑰花渣加热煮沸，控制含盐率为15％～18％得到玫瑰花渣液；将所述玫瑰花渣液冷却，然后加入脱氢乙酸钠和山梨酸钾，混匀，得到玫瑰花渣腌制液；将鲜蛋浸入所述玫瑰花渣腌制液中，密封，在20℃～28℃下腌制25天～30天，完成咸蛋的制备。本发明利用玫瑰花渣制备咸蛋，具有制备简单、咸蛋风味独特、口感佳、营养价值高等优势。

中国专利文献CN106420537A(申请号201611059183.X)公开一种玫瑰花渣去角质按摩沐浴膏，该玫瑰花渣去角质按摩沐浴膏主要由玫瑰花渣，青稞粉，燕麦粉，玫瑰花瓣，玫瑰精油，橄榄油、凡士林，非离子表面活性剂组成。现有市售的去角质产品多数是针对面部皮肤，其中含有化学物质，对皮肤刺激性较大，长期使用会造成皮肤问题。本发明的玫瑰花渣去角质按摩沐浴膏是由纯天然植物成分组成，将玫瑰花渣作为去角质按摩沐浴膏的主要成分加以利用，避免了资源浪费。在使用过程中不会产生刺激性和副作用，可以长期使用，适用于全身去角质。该玫瑰花渣去角质按摩沐浴膏能够温和的祛除身体因新陈代谢、干燥缺水造成的角质堆积，舒缓肌肤，有效修复皮肤干燥，使皮肤持久滋润。

中国专利文献CN108277113A(申请号201810252210.8)公开了一种玫瑰花渣香皂，该玫瑰花渣香皂主要由可食用玫瑰花渣，可食用玫瑰花瓣，橄榄油，椰子油，棕榈油，氢氧化钠，蒸馏水，柠檬酸，食用乙醇，氯化钠，泡花碱组成。本发明的玫瑰花渣香皂不含对人体有害的物质，在使用过程中，不会对人体产生副作用，可以长期使用；并且将可食用玫瑰花渣作为香皂的主要成分，提高了玫瑰花渣的利用率，避免了资源浪费和环境污染。玫瑰花渣香皂具有优雅持久，令人愉悦的玫瑰花香，能杀菌抗菌，清洁皮肤、防皮衰老，使人精神舒适、愉悦、缓解焦虑、抑郁，调整女性内分泌和月经周期，还具有除脚气和脚臭的良好效果。

此外，现有技术还公开了从玫瑰花渣中提取多酚(如CN109529404A)、黄酮(如CN106317005A)、木质素(如CN105559095A)、膳食纤维(如CN105249482A)、氨基酸(如CN108186429A)、多糖(如CN105669624A)等等，进一步提高玫瑰花渣的利用率。

开发纯天然的有机肥料，替代有机化肥，将有利于大大改善这一境况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种玫瑰花渣生物有机肥及其制备方法与应用，以玫瑰花渣为发酵基质，经发酵菌剂发酵后得到生物有机肥料。本发明的玫瑰花渣有机肥料具有改良土壤，固氮，解磷，解钾的功能，在替代无机肥料的同时，还可以提高作物品质，促进作物提前自然成熟和延长采收期。

本发明的技术方案如下：

一种玫瑰花渣生物有机肥的制备方法，步骤如下：

(1)玫瑰花渣发酵基质的制备：取玫瑰花渣，加水调整玫瑰花渣的含水量至70～80％，采用红糖调整玫瑰花渣的总糖含量至30～35％，高温灭菌后得到玫瑰花渣发酵基质；

(2)发酵菌剂的活化：发酵菌剂包括EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillussalinus)CGMCC NO.1.8606，使用0.2％的红糖水分别将EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606活化，35～37℃活化培养1～2d，将活化后的EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606混合，得到发酵菌剂；

(3)向步骤(1)制备的玫瑰花渣发酵基质中接入步骤(2)制备的发酵菌剂，封罐，30～40℃发酵7～10d得发酵液；将发酵液固液分离，液体即为玫瑰花渣生物有机液体肥料，固体经烘干粉碎后即为玫瑰花渣生物有机固体肥料。

根据本发明优选的，步骤(1)中加水调整玫瑰花渣的含水量至70％。

根据本发明优选的，步骤(1)中采用红糖调整玫瑰花渣的总糖含量至30％。

根据本发明优选的，步骤(2)中所述EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillussalinus)CGMCC NO.1.8606均为菌粉，所述EM菌剂的用量为玫瑰花渣质量的0.04～0.10％，所述盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606的用量为玫瑰花渣质量的0.05～0.10％。

进一步优选的，所述EM菌剂的用量为玫瑰花渣质量的0.05％，所述盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606的用量为玫瑰花渣质量的0.07％。

根据本发明优选的，步骤(3)中采用板式压滤进行固液分离。

根据本发明优选的，步骤(3)中所述烘干的温度为60～65℃。

按照上述方法制备得到的玫瑰花渣生物有机液体肥料。

按照上述方法制备得到的玫瑰花渣生物有机固体肥料。

上述玫瑰花渣生物有机肥在农作物培育及生产中的应用。

本发明中未详细说明的操作步骤均为本领域常规操作。

本发明中，调整玫瑰花渣的含糖量是为了给发酵菌剂提供足够的营养物质，提高发酵活性，产生更多的有益活性成分；采用红糖调整玫瑰花渣的含糖量，主要是因为红糖价格低，可以降低玫瑰花渣生物有机肥料的生产成本，但也可采用其他成分调整玫瑰花渣的含糖量，如糖蜜。本发明还使用0.2％的红糖水进行发酵菌剂的活化，在控制生产成本的基础上，还简化了菌种活化的操作步骤，若采用常规的菌种培养基，如LB培养基，也可以达到活化菌种的目的，但是成本较高，操作较复杂。

有益效果：

1、玫瑰花渣中含有丰富糖、氨基酸等多种营养成分，以玫瑰花渣为发酵基质发酵生产生物有机肥料，既可以有效解决玫瑰花渣的循环利用，进一步提高玫瑰花渣的利用率，制备得到的生物有机肥料又可以替代无机肥料，减少农作物生产中无机肥料的使用量，缓解无机肥料的过度使用造成的各种问题。

2、本发明进一步优化了玫瑰花渣生物有机肥的发酵菌种，是在EM菌剂中添加盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606，EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606之间相互影响，经该混合菌剂制备得到的生物有机肥料可以有效提高农作物产量，并促进作物早熟，显著降低作物成熟的出货时间，延长作物采收期，提高作物品质，产生多种植物所需物质，并且还具有改良土壤的作用，起到固氮、解钾、解磷的作用。

3、本发明制备的玫瑰花渣生物有机肥包括玫瑰花渣生物有机液体肥料和玫瑰花渣生物有机固体肥料，本领域技术人员可以根据农作物的种类及生长阶段，合理选择施用不同类型的玫瑰花渣生物有机肥。

附图说明

图1为实验例1中收获的黄瓜图片。

图2为实验例2中收获的茼蒿图片。

图3为实验例3中收获的生姜图片。

图4为实验例4中培育的草莓植株图片。

图5为实验例5中种植的玉米植株图片。

图6为实验例5中收获的玉米图片。

图7为实验例6中收获的苹果图片。

图8为实验例7培育的小白菜幼苗图片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但是本发明的保护范围并不仅限于此。实施例中涉及的原料及药品，若无特殊说明，均为本领域常规市售产品。实施例中涉及的实验操作，若无特殊说明，均为本领域常规操作。实施例中的百分比，若无特殊说明，均为质量百分比。

EM菌剂为常规市售菌剂，可购自济宁市金山生物工程有限公司。

本发明的玫瑰花渣购自山东华玫生物科技有限公司，是经过高温蒸煮处理工艺后得到的废弃物料。

上述玫瑰花渣的主要营养成分含量如下表：

表1.玫瑰花渣的主要营养成分含量

实施例中涉及的嗜盐芽孢杆菌分别为盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillussalinus)CGMCCNO.1.8606和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCCNO.1.15964，均购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。

其中，盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606自太平洋多金属合同区的沉积物中分离得到，属于海洋微生物，具有一定的嗜盐特性。

实施例1：

一种玫瑰花渣生物有机肥的制备方法，步骤如下：

(1)玫瑰花渣发酵基质的制备：取玫瑰花渣，加水调整玫瑰花渣的含水量至70％，采用红糖调整玫瑰花渣的总糖含量至30％，高温灭菌后得到玫瑰花渣发酵基质；

(2)发酵菌剂的活化：发酵菌剂包括EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillussalinus)CGMCC NO.1.8606，EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCCNO.1.8606均为菌粉，EM菌剂的用量为玫瑰花渣质量的0.05％，盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606的用量为玫瑰花渣质量的0.07％；使用0.2％的红糖水分别将EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606活化，35℃活化培养1d，将活化后的EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606混合，得到发酵菌剂；

(3)将步骤(1)制备的玫瑰花渣发酵基质置于发酵罐中，接入步骤(2)制备的发酵菌剂，封罐，37℃发酵7d得发酵液；将发酵液采用板式压滤机固液分离，液体即为玫瑰花渣生物有机液体肥料，固体经60℃烘干、粉碎后即为玫瑰花渣生物有机固体肥料。

实施例2：

一种玫瑰花渣生物有机肥的制备方法，步骤如下：

(1)玫瑰花渣发酵基质的制备：取玫瑰花渣，加水调整玫瑰花渣的含水量至75％，采用红糖调整玫瑰花渣的总糖含量至32％，高温灭菌后得到玫瑰花渣发酵基质；

(2)发酵菌剂的活化：发酵菌剂包括EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillussalinus)CGMCC NO.1.8606，EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCCNO.1.8606均为菌粉，EM菌剂的用量为玫瑰花渣质量的0.06％，盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606的用量为玫瑰花渣质量的0.08％；使用0.2％的红糖水分别将EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606活化，36℃活化培养1d，将活化后的EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606混合，得到发酵菌剂；

(3)将步骤(1)制备的玫瑰花渣发酵基质置于发酵罐中，接入步骤(2)制备的发酵菌剂，封罐，35℃发酵8d得发酵液；将发酵液采用板式压滤机固液分离，液体即为玫瑰花渣生物有机液体肥料，固体经60℃烘干、粉碎后即为玫瑰花渣生物有机固体肥料。

实施例3：

一种玫瑰花渣生物有机肥的制备方法，步骤如下：

(1)玫瑰花渣发酵基质的制备：取玫瑰花渣，加水调整玫瑰花渣的含水量至80％，采用红糖调整玫瑰花渣的总糖含量至35％，高温灭菌后得到玫瑰花渣发酵基质；

(2)发酵菌剂的活化：发酵菌剂包括EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillussalinus)CGMCC NO.1.8606，EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCCNO.1.8606均为菌粉，EM菌剂的用量为玫瑰花渣质量的0.07％，盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606的用量为玫瑰花渣质量的0.10％；使用0.2％的红糖水分别将EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606活化，37℃活化培养1d，将活化后的EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.8606混合，得到发酵菌剂；

(3)将步骤(1)制备的玫瑰花渣发酵基质置于发酵罐中，接入步骤(2)制备的发酵菌剂，封罐，30℃发酵10d得发酵液；将发酵液采用板式压滤机固液分离，液体即为玫瑰花渣生物有机液体肥料，固体经65℃烘干、粉碎后即为玫瑰花渣生物有机固体肥料。

对比例1：

一种玫瑰花渣生物有机肥，其制备方法与实施例1相同，不同之处在于：发酵菌剂为EM菌剂和盐渍喜盐芽孢杆菌(Halobacillus salinus)CGMCC NO.1.15964。

将上述制备得到的玫瑰花渣生物有机肥应用于以下农作物的培育或生产中，验证玫瑰花渣生物有机肥的施用效果。

实验例1：黄瓜生产

将实施例1制备的玫瑰花渣生物有机肥和市售尿素应用于黄瓜生产，验证玫瑰花渣生物有机肥的作用效果，种植土壤为偏盐碱的土壤类型。

实验组施用实施例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料，玫瑰花渣生物有机固体肥料的施用量为6kg/亩，施肥方式为，黄瓜定植的三天后播撒一次，间隔15天后再播撒一次。对照组施用市售尿素，施用量和施用方式与实验组相同。

种植得到的黄瓜如图1所示，其中A图为施用实施例1玫瑰花渣生物有机固体肥料的实验组，B图为施用市售尿素的对照组，由图可以看出，实验组的黄瓜果实更加翠绿饱满，销售等级上升。与对照组相比，实验组的黄瓜产量提升了30％以上，黄瓜成熟的出货时间减少了7天以上，且实验组土壤中的营养物质及微生物群落结构均得到了改善，该生物有机肥具有固氮、解钾、解磷的作用。

实验例2：茼蒿生产

将实施例1制备的玫瑰花渣生物有机肥和市售尿素应用于茼蒿生产，验证玫瑰花渣生物有机肥的作用效果，种植土壤为偏盐碱的土壤类型。

实验组施用实施例1制备的玫瑰花渣生物有机固液体肥料，玫瑰花渣生物有机液体肥料的施用量为10kg/亩，施肥方式为，茼蒿定植的三天后叶面喷洒一次，间隔15天后再喷洒一次。对照组施用市售尿素，施用量和施用方式与实验组相同。

种植得到的茼蒿如图2所示，其中左侧茼蒿为施用实施例1玫瑰花渣生物有机液体肥料的实验组，右侧茼蒿为施用市售尿素的对照组，由图可以看出，实验组的茼蒿更加饱满，销售等级上升，对照组的茼蒿出现了空心杆，品质不佳。与对照组相比，实验组的茼蒿产量提升了30％以上，茼蒿成熟的出货时间减少了5天以上，且实验组土壤中的营养物质及微生物群落结构均得到了改善，该生物有机肥具有固氮、解钾、解磷的作用。

实验例3：生姜生产

将实施例1和对比例1制备的玫瑰花渣生物有机肥应用于生姜生产，验证玫瑰花渣生物有机肥的作用效果，种植地区为莱芜生姜产区。

实验组施用实施例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料，玫瑰花渣生物有机固体肥料的施用量为8kg/亩，施肥方式为，生姜定植的三天后播撒一次，间隔15天后再播撒一次。对照组施用对比例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料，施用量及施用方式均与实验组相同。

种植得到的生姜如图3所示，其中左侧生姜为施用实施例1玫瑰花渣生物有机固体肥料的实验组，右侧生姜为施用对比例1玫瑰花渣生物有机固体肥料的对照组，由图可以看出，实验组的生姜姜筋减少，品质更加优良，销售等级上升。与对照组相比，实验组的生姜产量提升了15％以上，甜度增高，生姜成熟的出货时间减少了3天以上。

实验例4：草莓生产

将实施例1和对比例1制备的玫瑰花渣生物有机肥应用于草莓生产，验证玫瑰花渣生物有机肥的作用效果。

实验组施用实施例1制备的玫瑰花渣生物有机液体肥料，玫瑰花渣生物有机液体肥料的播撒分量为10kg/亩，施肥方式为，草莓幼苗定植三天后叶面喷洒一次，间隔15天后再喷洒一次。对照组施用对比例1制备的玫瑰花渣生物有机液体肥料，施用量及施用方式均与实验组相同。

培植成活的草莓苗如图4所示，其中左图为施用对比例1玫瑰花渣生物有机液体肥料的对照组，右图为施用实施例1玫瑰花渣生物有机液体肥料的实验组，由图可以看出，实验组培植成活的草莓苗的根系更发达，苗茎短小粗壮，品质上乘，幼苗的成活率达到90％以上。与对照组相比，实验组的草莓产量提升了20％以上，香味浓郁，花青素含量显著提升，草莓成熟的出货时间减少了5天以上。

实验例5：玉米生产

将实施例1制备的玫瑰花渣生物有机肥和市售尿素应用于玉米种植，验证玫瑰花渣生物有机肥的作用效果。

实验组施用实施例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料，玫瑰花渣生物有机固体肥料的施用量为10kg/亩，施肥方式为，玉米种植时以基肥的方式施用。对照组施用市售尿素，施用量和施用方式与实验组相同。

种植的玉米如图5所示，其中左图为施用实施例1玫瑰花渣生物有机固体肥料的实验组，右图为施用尿素的对照组，由图可以看出，实验组的玉米植株叶片生长有序，通风效果好，对照组的玉米叶片杂乱无章，通风效果较差。通风效果会影响授粉及果实生长。待玉米成熟后，随机掰取玉米50个，如图6所示，上方玉米为对照组玉米，下方玉米为实验组玉米，与对照组相比，实验组的玉米个头较大，玉米颗粒更加跑满，产量明显增加。

实验例6：苹果生产

将实施例1和对比例1制备的玫瑰花渣生物有机肥应用于苹果生产，验证玫瑰花渣生物有机肥的作用效果。

实验组施用实施例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料，玫瑰花渣生物有机固体肥料的施用量为10kg/亩，花苞期施用。对照组施用对比例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料，施用量和施用方式与实验组相同。

收获的苹果如图7所示，其中左侧苹果为施用实施例1玫瑰花渣生物有机固体肥料的实验组，右侧苹果为施用对比例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料的对照组，由图可以看出，对照组苹果种子发育不良，果核处崩裂极易造成病菌侵染，果肉疏松绵软；而实验组苹果组织结构密实，同等体积果实质量偏大。与对照组相比，实验组收获的苹果超氧化物岐化酶等营养成份含量更高，口感更好，酥脆适口，糖度高香气浓郁，胡萝卜素、花青素含量也更高，外观细腻，着色好。

实验例7：小白菜培育

将实施例1和对比例1制备的玫瑰花渣生物有机肥应用于小白菜幼苗培育，验证玫瑰花渣生物有机肥的作用效果。

以花盆种植小白菜，每盆播撒小白菜种子50粒，撒施种子时施用肥料，其中，实验组施用实施例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料，施用量为100g/盆，对照组1施用对比例1制备的玫瑰花渣生物有机固体肥料，对照组2施用市售尿素，对照组1和对照组2的施用量均与实验组相同。

小白菜幼苗的出苗情况如图8所示，其中左侧小白菜为施用尿素的对照组2，居中小白菜为施用对比例1玫瑰花渣生物有机固体肥料的对照组1，右侧小白菜为施用实施例1玫瑰花渣生物有机固体肥料的实验组。由图可以看出，实验组的小白菜幼苗生长更旺盛，实验组小白菜幼苗的出芽率为80-90％，叶片肥厚，根系发达，对照组1的小白菜幼苗出芽率为50％，对照组2的小白菜幼苗出芽率为60％。

由以上实验例可以看出，本发明制备的玫瑰花渣生物有机肥可以有效替代无机肥料，且可以有效提高农作物产量，并促进作物早熟，显著降低作物成熟的出货时间，延长作物采收期，提高作物品质。