蚯蚓粪药肥的研究与开发可行性报告

职场   2024-07-17 23:21   四川  

翻到多年以前写的一些课题报告,分享于此。

(一)目的意义

   化肥、农药是现代农业必不可少的农用物资,在满足人们对粮食增长需求的同时,也带来了严重的土壤退化和污染问题。如化肥和化学农药在土壤中具有化学固定作用,超量施用会造成土壤板结、土壤酸性增加等不良后果,同时会造成土壤地表及水污染加重。大量施用化肥、农药还造成很多生物种群减少、甚至灭绝,严重破坏了生态平衡,长期频繁使用化学农药导致病菌、虫害抗药性增强,要达到防治效果就要不断增大用药量,如此恶性循环,生态问题和抗药性问题也会日趋严重。在人们逐渐意识到上述问题后,对生物肥和生物农药产生了极大的期待和兴趣,生物肥和生物农药的技术研发和应用前景也日新月异。

生物药肥结合了生物农药和生物肥的功用,兼具农药和肥料的双重功效,一次施用,可以起到施肥和防治病虫害,不仅大大节省了成本和劳力,提高效益,而且药肥大多是直接喷撒施到土壤中,可以有效提早预防土传病虫害,有效补充作物需求养分。目前,关于生物药肥的研究文献、专利、产品也逐渐上市,成为炙手可热的新型农资复合多效产品,而关于蚯蚓粪药肥的产品尚未见有。

蚯蚓粪含有丰富N、P、K、微量元素、激素、酶等,含有23% 以上有机质,有23种氨基酸,是有机、绿色、无公害农产品的最佳肥料(***)。实践证明,蚯蚓粪作为育苗基肥、作物追肥有不同程度地提高多种作物(包括谷物、豆科植物、花卉、蔬菜及其他大田作物)的种子发芽率,促进其生长,提高产量,改善品质的优点(***)。而且,蚯蚓粪中富含光合菌群、放线菌群、酵母菌群、乳酸菌群等,通过这些有益微生物的生命活动,固定转化空气中不能利用的分子态氮为化合态氮,解析土壤中不能利用的化合态磷和钾为可利用态的磷和钾,并可解析土壤中的10多种微量元素;通过有益微生物的生命活动,分泌生长素、细胞分裂素、赤霉素、吲哚酸等植物激素,促进作物生长,调控作物代谢,增强作物抗病性;蚯蚓粪中的大量微生物增加了土壤中的微生物数量和活性,增强了病土中与病原菌进行营养和能源竞争的微生物的竞争力,限制了病原菌繁殖潜力的充分发挥(***);蚯蚓粪中的有益微生物还能产生拮抗活性强、抗菌谱广的抗生素,限制病原菌的生长,使植物土传病害得到抑制(Ar***)。   

试验表明,蚯蚓粪本身对预防和控制蔬菜土传病害的发生有一定的效果(***)。盆栽基质中加入蚯蚓粪后,黄瓜炭疽病的发病率比种植在加有草炭基质中的发病率低得多,差异显著进一步试验表明,黄瓜病原菌处理叶与非处理叶中多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)的活性与对照比较均有不同程度的提高,加入蚯蚓粪的处理与对照比较,黄瓜病原菌处理叶多酚氧化酶(PPO)活性和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性差异显著,表明盆栽基质中加入蚯蚓粪后,通过启动植物体内的防御酶系,从而诱导了植物产生系统抗性,控制病害的发生(***)。加入蚯蚓粪的处理,黄瓜叶片PAL、PPO和POD活性有不同程度的提高,这些酶类的活性与抗病性呈正相关,在植物的抗病反应中起着十分重要作用。因此,蚯蚓粪中的活性物质可在植物酶的催化活动诱导植物产生抗性,最终达到防治病害的目的(***)。另外,蚯蚓粪对油菜根肿病等的良好控制作用,主要原因也包括其能有效降低土壤的酸性指标,破坏了病原的生存环境,从而达到杀菌效果(***)。

由上可见,蚯蚓粪本身富含光合菌群、放线菌群、酵母菌群、乳酸菌群等有益菌群,使其具有了药肥的潜力,再结合多种生物农药如抗生素农药、昆虫生长调节剂及苏云金杆菌、印楝素等,便可起到药肥合一的效用。有关生物农药和光合细菌、乳酸菌、醋酸杆菌等有益菌种配制药肥的专利也有许多,如印楝素、苏云金杆菌等(***),都通过试验证明了有益菌种和生物农药混配的药肥效果,不仅对防治土传病虫害效果明显,且可以增加土壤肥力。   

综上所述,蚯蚓粪可作为新型的生物药肥,其发展前景非常可观。蚯蚓粪作为蚯蚓养殖的副产品,对蚯蚓粪加工应用为生物药肥,对生物药肥行业和蚯蚓养殖业都有非常重要的意义。

       (二)国内外同类产品和技术情况

药肥是具有灭杀农作物病虫害或调节作物生长的功能,且同时能为农作物提供营养、增强肥效的功能性肥料。国内外农药与肥料专家认为药肥在农业上的开发应用具有以下优势:药肥结合,互作增效;广谱高效,效果持久;前控后促,增强抗逆性;平衡施肥,营养齐全;操作简便,使用安全;省工节本,一次到位。生物药肥是在药肥的基础上发展起来的,结合了生物农药和生物肥料的优点,生物药肥的出现是药肥行业走向安全性、环保型的标志(***)。

1 国内外药肥的研究现状

  关于药肥的研究情况最早的研究,资料记载最早见于1964年《日本东北农业实验场研究报告》前苏联在杀虫剂的施用上推广乐果和磷肥制成颗粒肥料,避免乐果乳剂在水溶液中逐步分解失效。相关的研究还有Salam在水稻试验中证明,呋喃丹和甲拌磷能促进水稻对氮素的吸收,两种杀虫剂与氮肥相互作用是增效的,I—brahim研究不同氮肥和杀虫剂对棉花的混用作用等等,都取得了一定的成果,为以后的更多的药肥研制奠定了基础,目前许多高效省力的药肥正处于研制和开发中。    

  我国对药肥的研究始于20世纪80年代。据报道青海省用燕麦敌2号防除麦田杂草6.2万hm2 ,其中多是以化肥为载体进行施药。浙江和宁夏研制的除草尿素,采用包衣法将除草剂包裹在尿素颗粒外表,在生产上作追肥施用,虽已形成产品,因肥料和除草剂的过分单一,营养不全面,杀草谱较窄,综合应用效果不理想,仍未推广应用。此外,人们也正积极开发其它作物的专用复合肥。如中科院南京土壤研究所研制的包膜药肥适用于水稻小麦;中南农业科技开发研究所果树黄龙病科研室研制黄龙宝专用药肥等。目前国内获取正式药肥登记的只有锦州硕丰农药集团一家。有毒死蜱药肥混剂,专治地下害虫的药肥混剂,登记作物是花生、玉米、大豆;以及苄丁药肥混剂,水稻一年生杂草,返青除草双重功效。

2 国内药肥市场现状

目前药肥的登记部门是农业部农药检定所。正规从事药肥生产,对企业来说门槛是很高的。一个新农药制剂的注册登记,需要经过毒理、环境、药效、残留等方面的试验,通常要花费3 年以上的时间,耗资几十余万元,很多小企业根本耗费不起这么长的时间,也承担不起高昂的成本支出。目前,市场己发现仿、假、冒类型的药肥违法产品,在肥料中随意添加农药,就称是药肥。有些厂商唯利是图,没有充分了解产品的合法性,在产品利润的诱惑下,冒然经销,严重侵害了消费者的合法权益。因此,开发和生产合格有效的药肥产品可以保证药肥行业的正规发展,满足市场对药肥的急需。       

 

       (三)市场预测和发展趋势    

科技兴农是农业发展的根本道路。农药和肥料是农业发展的重要物质基础。化肥和农药的大量施用,造成土壤的板结和农产品品质退化。近30年来,世界上越来越多的农业专家和政府都在积极倡导减少化肥和化学农药的使用,多施用生物农药和生物肥,成为农业的“绿色革命”。

蚯蚓粪药肥集微生物肥、生物农药功能于一体,具有多功能、多效的特点,且市场潜力大,投资回报率高。蚯蚓粪药肥有着不同于其他药肥的特点和效用,其作为高档次生物药肥产品,其技术和市场开发潜力都很大。对蚯蚓粪药肥的深入研究和加工应用、开发,对生物药肥行业和蚯蚓养殖业都有积极的意义。

蚯蚓粪本身含有丰富N、P、K、微量元素、激素、酶等,含有23% 以上有机质,有23种氨基酸,是有机、绿色、无公害农产品的最佳肥料(***)。而且,蚯蚓粪中富含光合菌群、放线菌群、酵母菌群、乳酸菌群等,对预防和控制蔬菜土传病害的发生有一定的效果(***)。再复配加工加入植物源生物农药印楝素、苏云金杆菌等(***),可达到农药肥料双效合一的功能效果,不仅对防治土传病虫害效果明显,且可以大大提高土壤肥力。而且蚯蚓粪药肥既肥效持久,壮苗抗病,改良土壤,提高产量,改善作物品质等优点,又能克服大量使用化肥、农药带来的环境污染,生态破坏等弊端。且蚯蚓生物药肥项目开发期短、投资回报高、风险小、市场紧俏。是一项经济效益、环境效益、社会效益俱佳的好项目。   

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