本研究运用生态工艺设计原理对天然橡胶加工工艺进行了生产工艺技术改造研究,提出了天然胶乳资源高效利用的环保型加工方法,并通过发芽试验、幼苗试验、苋菜盆栽试验以及土壤物理性质试验,初步验证了天然胶清基农业生物制剂的资源特性和对植物、土壤的作用。研究结果表明,采用天然胶乳资源高效利用的环保型加工方法可以实现天然胶乳资源高效利用并能解决天然橡胶产业发展中的环境污染问题。本研究得出主要结论:(1)提出了全新的天然胶乳资源高效利用的环保型加工方法。以化学肥料尿素替代氨水作为新鲜胶乳的保存剂、防腐剂和脱蛋白剂;采用高速离心机将天然胶乳一次离心分离为低蛋白浓缩胶乳和胶清分离液,再将低蛋白浓缩胶乳和胶清分离液按产品或用途进一步加工成低蛋白固体天然橡胶产品和通用型液体生物制剂或微生物菌剂活化剂产品;在生产固体天然橡胶产品过程产生的凝胶、压榨、漂洗废水净化处理后作为洗涤水回用于生产过程循环利用不外排;分离得到的胶清分离液除通过复配加工成为具有不同使用功能的液体生物制剂产品,部分胶清分离液可以作为替代稀释返回加工过程,以保持胶清液浓度。(2)通过培养实验验证了胶清分离液与胶清基生物制剂的农业资源特性。①对作物生长和品质的影响:胶清对白菜种子发芽及幼苗生长试验中,稀释倍数小于60倍时,胶清对种子发芽及幼苗生长有一定的抑制作用;当稀释倍数达到60倍时,胶清中营养物质可以促进种子萌发,及幼苗根和芽的生长,两种胶清处理过的种子发芽率分别比空白对照组提高了 8%～16%和4%～24%,幼苗根长分别提高了 3.2%～64.5%,幼苗芽长分别提高了 11.8%～52.9%和17.6%～41.2%,且在较高稀释倍数下经过超声处理的胶清促进作用更明显。胶清对苋菜品质的影响试验中,在三种胶清基生物制剂的处理下,随着胶清液浓度的升高,苋菜生长指标和营养品质指标均呈先升高后降低的趋势,在四种浓度的胶清液处理下,苋菜株高、茎粗、总鲜重、地上部分鲜重和蛋白质、叶绿素含量以及根系活力,均高于CK,苋菜的可溶性糖含量和VC含量在较高浓度和较低浓度下略低于CK;三种胶清基生物制剂最优浓度下,苋菜的各项生理指标和营养品质指标略高于复合肥F的处理或者接近复合肥F的处理,但三种胶清基生物制剂之间无显著差异。胶清对辣椒产量和品质的影响试验中,在三种胶清基生物制剂的处理下,辣椒植株长势明显好于CK,施加胶清基生物制剂后,辣椒的开花期和结果期明显提前,在D5浓度下辣椒的开花期提前了 55天,结果期提前了 52天;施加胶清生物制剂后,辣椒产量和品质有显著提高,单株果数、单果重和单株产量,以及可溶性蛋白质、可溶性糖、VC和叶绿素含量均高于空白对照组,且分别在C5、E5、E5、E6、E5、D7、E5处理下效果最好,分别比空白对照组提高了 243.33%、213.24%、52.83%、29.17%、279.37%、296.05%和 83.77%;三种胶清基生物制剂,在最优浓度下对辣椒产量和品质的提高效果无显著差异,但与CK相比差异显著,在最优浓度下,辣椒的产量和各项营养指标均略高于或接近复合肥F,差异不显著。②对土壤性质的影响:胶清对土壤养分的影响试验中,在适宜浓度下,三种胶清基生物制剂的处理后的土壤中过氧化氢酶活性和脲酶活性以及土壤有机质、碱解氮含量均较空白对照组有不同程度的提高,最优处理下,分别比空白对照组提高了 16.45%、23.7%、19.3%和58.52%,施加胶清基生物制剂后,土壤pH也有所提高,说明三种胶清基生物制剂均可以提高土壤中过氧化氢酶和脲酶的活性,提高土壤有机质和碱解氮含量,改善土壤状况,为植物生长提供养分和条件,且可以达到与复合肥类似的效果,甚至优于复合肥F,但三种胶清基生物制剂对土壤酶活以及土壤速效养分和土壤状况的改善效果无显著差异。胶清对土壤物理性质的影响试验中,在四种浓度的胶清处理下,土壤的最大持水量、田间持水量和毛管持水量均先增大后减小最后趋于稳定;达到稳定后,土壤的最大持水量和田间持水量均大于CK,土壤的毛管持水量略小于CK,土壤的最大持水量C14处理下最大,土壤的田间持水量和毛管持水量C11处理下最大;C11、C12、C13三种浓度的胶清液处理下,随着胶清液的持续施加,土壤容重先升高后降低再升高最后趋于稳定,C14浓度的胶清处理下,土壤容重先降低后升高最后趋于稳定,稳定时,C13处理下土壤容重最大,C12处理下土壤容重最小。(3)推荐的天然胶乳资源高效利用与农业生物制剂生产的环保型加工方式技术流程。(工艺流程图)