本發(fā)明屬于花卉栽培及農(nóng)業(yè)廢棄物利用領(lǐng)域,特別涉及一種以秸稈和畜禽糞便制備花卉基質(zhì)的方法。
背景技術(shù):
目前在花卉栽培中,無土基質(zhì)的發(fā)展越來越受到人們歡迎,由于泥炭中含有大量的有機(jī)質(zhì),透氣透水性好,保水性能好,容重小,質(zhì)地輕,無病蟲害和蟲卵,常常作為花卉栽培基質(zhì)。然而我國對(duì)于泥炭基質(zhì)的開采比較粗放,導(dǎo)致產(chǎn)品附加值低、營(yíng)養(yǎng)單一、保水性差、生根難、出芽率低、苗圃死亡率高,不能滿足農(nóng)林園藝花卉大面積生長(zhǎng)的需要,也增加了花卉生產(chǎn)的成本。因此,找到泥炭基質(zhì)的替代材料,是花卉養(yǎng)殖需要解決的問題。
常用的泥炭替代材料包括珍珠巖、蛭石和草炭等一種或幾種進(jìn)行復(fù)配,制成花卉基質(zhì)。專利CN200910076676.8公開了一種花卉栽培基質(zhì)及其制備方法,通過向泥炭、珍珠巖、蛭石中添加水分調(diào)理劑、pH調(diào)理劑和營(yíng)養(yǎng)啟動(dòng)劑,得到花卉基質(zhì),該工藝復(fù)雜、所需藥劑較多,成本較高,仍為解決泥炭的使用問題。專利CN201410072389.0和CN201310689738.9采用城市活性污泥制備花卉基質(zhì),雖然采用一些處理措施能降低活性污泥中重金屬含量,但活性污泥中的致病菌和蟲卵會(huì)影響花卉的生長(zhǎng)。所以有必要尋找價(jià)格低廉、使用安全的泥炭替代材料。
我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)廢棄物種類繁多且數(shù)量巨大,農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便年產(chǎn)量分別在7億噸和30億噸左右,含有大量的有機(jī)質(zhì)及微量元素,是一種是潛在的泥炭基質(zhì)替代材料。未經(jīng)發(fā)酵腐熟的農(nóng)業(yè)廢棄物直接作為基質(zhì)使用會(huì)出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象,專利CN201510654909.3、CN201310689738.9、CN201410646858.5、CN201410646861.7和CN201310689738.9分別公布了以腐熟的木薯、醋糟、茶葉、馬尾松、農(nóng)業(yè)廢棄物制備花卉基質(zhì)的方法,張強(qiáng)、欒亞寧和龔小強(qiáng)等人也對(duì)農(nóng)林及園林廢棄物腐熟產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)制備花卉基質(zhì),但由于秸稈類廢棄物含有大量的難以降解的纖維素和半纖維素,導(dǎo)致腐熟周期長(zhǎng),發(fā)酵物營(yíng)養(yǎng)含量低,難以滿足花卉長(zhǎng)期生長(zhǎng)的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,提供一種以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料制備花卉基質(zhì)的方法,本發(fā)明的農(nóng)業(yè)廢棄物特別指秸稈和畜禽糞便,通過向農(nóng)業(yè)秸稈和畜禽糞便中加入玉米粉,再噴灑含有益菌的玉米粉提取液發(fā)酵20~30天,將得到的有機(jī)肥與珍珠巖、蛭石、泥炭以及保水劑按比例配制成花卉栽培基質(zhì),該基質(zhì)容重小,方便搬運(yùn);保水性好,可減少澆水次數(shù),節(jié)約用水量;營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,在花卉生長(zhǎng)期間不需額外使用化學(xué)肥料;降低花卉種植成本及病蟲害的發(fā)生;解決農(nóng)業(yè)廢棄物處理不當(dāng)對(duì)環(huán)境造成污染的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn),具體操作步驟如下:
(1)玉米粉提取物制備:將曬干的玉米用粉碎機(jī)粉碎后過篩,得到的玉米粉與磷酸鹽緩沖液混勻,混合液在室溫下攪拌后靜置,得到上清玉米粉提取液和固相玉米粉沉淀;
(2)發(fā)酵菌劑制備:將步驟(1)中的上清提取液與有益微生物菌混合,獲取發(fā)酵菌劑;
(3)秸稈發(fā)酵:將秸稈、禽畜糞便與步驟(1)中的玉米粉沉淀混合均勻,噴灑步驟(2)所得發(fā)酵菌,堆放發(fā)酵后,粉碎備用;
(4)花卉基質(zhì)制備:將步驟(3)中粉碎后的發(fā)酵產(chǎn)物與珍珠巖、蛭石、草木灰、保水劑混勻,制備花卉基質(zhì)。
其中,所述步驟(1)中,磷酸鹽緩沖液濃度為0.1~1mol/L,pH為7,與玉米粉以1~2:1的質(zhì)量比混合;混合液攪拌120~180min后靜置,靜置時(shí)間1~2天。
所述步驟(2)中,有益微生物菌為釀酒酵母、黑曲霉、綠色木霉、不動(dòng)桿菌、枯草芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌的混合菌種。
有益微生物菌以如下方式進(jìn)行處理:真菌以馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基培養(yǎng),細(xì)菌以牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基培養(yǎng),以0.5%~1%接種量與步驟(1)的玉米粉提取液混合,混合獲取的發(fā)酵菌劑總活菌數(shù)為200億/毫升。
所述步驟(3)中,發(fā)酵菌劑的接種比例為秸稈和畜禽糞便質(zhì)量的0.1%~1%。
所述步驟(3)中,秸稈包括水稻秸稈、玉米秸稈、花生秸稈、小麥秸稈中的一種或幾種;禽畜糞便包括豬糞、牛糞、雞糞中的一種或幾種。
在水泥地面大棚內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)好氧高溫堆肥,堆垛高1.5~2.0m、直徑2~3m,含秸稈、禽畜糞便、步驟(1)中的固相玉米粉,用畜禽糞便調(diào)節(jié)C/N為25~30,含水率60~70%,噴灑一種或幾種復(fù)合液體發(fā)酵菌劑,接種量為堆垛重量的0.1~1%,進(jìn)行20~30天的好氧高溫發(fā)酵,堆肥前10~15天每隔2天翻堆一次,并添加適量的水分,以便保持充足的含水率,堆肥后期每隔一周翻堆一次,以便混勻物料;
當(dāng)玉米秸稈和牛糞發(fā)酵物溫度降至室溫,顏色呈現(xiàn)褐色且無臭味時(shí),將堆垛攤開晾曬干燥后粉碎過篩,備用。
所述步驟(4)中,發(fā)酵產(chǎn)物、珍珠巖、蛭石、草木灰、保水劑分別按照2~5份、3~5份、3~5份、1~2份、0.5~1份的體積比例配制成花卉基質(zhì)。
所述步驟(4)中,保水劑為聚丙烯酰胺顆粒,粒徑3~5mm。
本發(fā)明的又一目的在于提供利用上述方法制備的花卉基質(zhì)。
該基質(zhì)容重小,方便搬運(yùn);保水性好,可減少澆水次數(shù),節(jié)約用水量;營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,在花卉生長(zhǎng)期間不需額外使用化學(xué)肥料;降低花卉種植成本及病蟲害的發(fā)生;解決農(nóng)業(yè)廢棄物處理不當(dāng)對(duì)環(huán)境造成污染的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明以農(nóng)業(yè)廢棄物作為花卉栽培基質(zhì)的主要成分,在滿足花卉正常生長(zhǎng)的前提下,既可以減少營(yíng)養(yǎng)土的使用量,降低生產(chǎn)成本,增加經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還可避免因農(nóng)業(yè)廢棄物處理不當(dāng)對(duì)環(huán)境造成污染的風(fēng)險(xiǎn)。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解,下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例中所用釀酒酵母(Saccharomyces)、綠色木霉(Trichoderma viride)、黑曲霉(Aspergillus niger)、不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensisBerliner)均購自中國菌種保藏中心,釀酒酵母編號(hào)bio-68045,黑曲霉編號(hào)bio-68022,綠色木霉編號(hào)bio-66770,枯草芽孢桿菌編號(hào)bio-75402,不動(dòng)桿菌bio-77730,蘇云金芽孢桿菌bio-62253。
實(shí)施例1
(1)玉米粉提取物的制備:將曬干的玉米用粉碎機(jī)粉碎后過20目篩,得到的玉米粉與磷酸鹽緩沖液按質(zhì)量比1:2的比例混勻,在室溫下攪拌180分鐘,靜置2天,收集固相玉米粉沉淀和玉米粉提取液備用;
(2)接種菌劑的制備:以釀酒酵母(Saccharomyces)、黑曲霉(Aspergillus niger)、綠色木霉(Trichoderma viride)、不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensisBerliner)為接種微生物,真菌以馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基培養(yǎng),細(xì)菌以牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基培養(yǎng),以1%接種量接入玉米粉提取液,總活菌數(shù)達(dá)到200億/毫升,其中釀酒酵母活菌數(shù)為10億/毫升、黑曲霉為10億/毫升、綠色木霉為50億/毫升、不動(dòng)桿菌為10億/毫升、枯草芽孢桿菌為100億/毫升、蘇云金芽孢桿菌為20億/毫升;
(3)農(nóng)業(yè)廢棄物好氧高溫發(fā)酵:在水泥地面大棚內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)好氧高溫堆肥,堆垛高2.0m、直徑3m,含玉米秸稈、步驟1中的固相玉米粉,用干牛糞調(diào)節(jié)C/N為30,含水率70%,噴灑復(fù)合液體發(fā)酵菌劑,接種量為堆垛重量的1%,進(jìn)行30天的好氧高溫發(fā)酵,堆肥前15天每隔2天翻堆一次,并添加適量的水分,以便保持充足的含水率,堆肥后期每隔一周翻堆一次,以便混勻物料;
(4)有機(jī)肥的制備:當(dāng)玉米秸稈和牛糞發(fā)酵物溫度降至室溫,顏色呈現(xiàn)褐色且無臭味時(shí),將堆垛攤開晾曬干燥后粉碎過篩,有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量為72.2%,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量為6.2%,含水量為21%,總孔隙度為61.2%,容重為0.52g/cm3,電導(dǎo)率為3.23mS/cm。
花卉栽培基質(zhì)的制備:將步驟(4)得到的有機(jī)肥作為水稻育秧基質(zhì)的主料,通過與珍珠巖、蛭石、草木灰、保水劑分別按照2份、5份、4份、1份、1份的比例配制成花卉栽培基質(zhì),有機(jī)質(zhì)含量為41.1%,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量為4.1%,含水量為17.2%,孔隙度為57.7%,容重為0.61g/cm3,電導(dǎo)率為0.34mS/cm。
實(shí)施例2
(1)玉米粉提取物的制備:將曬干的玉米用粉碎機(jī)粉碎后過20目篩,得到的玉米粉與磷酸鹽緩沖液按質(zhì)量比1:1.5的比例混勻,在室溫下攪拌150分鐘,靜置2天,收集固相玉米粉和玉米粉提取液備用;
(2)接種菌劑的制備:以釀酒酵母(Saccharomyces)、黑曲霉(Aspergillus niger)、綠色木霉(Trichoderma viride)、不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensisBerliner)為接種微生物,真菌以馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基培養(yǎng),細(xì)菌以牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基培養(yǎng),以0.5%接種量接入玉米粉提取液,總活菌數(shù)達(dá)到200億/毫升,其中釀酒酵母活菌數(shù)為10億/毫升、黑曲霉為20億/毫升、綠色木霉為10億/毫升、不動(dòng)桿菌為20億/毫升、枯草芽孢桿菌為120億/毫升、蘇云金芽孢桿菌為20億/毫升;
(3)農(nóng)業(yè)廢棄物好氧高溫發(fā)酵:在水泥地面大棚內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)好氧高溫堆肥,堆垛高2.0m、直徑3m,含水稻秸稈、步驟1中的固相玉米粉,用干豬糞調(diào)節(jié)C/N為30,含水率70%,噴灑復(fù)合液體發(fā)酵菌劑,接種量為堆垛重量的0.9%,進(jìn)行30天的好氧高溫發(fā)酵,堆肥前15天每隔2天翻堆一次,并添加適量的水分,以便保持充足的含水率,堆肥后期每隔一周翻堆一次,以便混勻物料;
(4)有機(jī)肥的制備:當(dāng)水稻秸稈和豬糞發(fā)酵物溫度降至室溫,顏色呈現(xiàn)褐色且無臭味時(shí),將堆垛攤開晾曬干燥后粉碎過篩,有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量為65.1%,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量為5.6%,含水量為19%,總孔隙度為62.4%,容重為0.57g/cm3,電導(dǎo)率為3.54mS/cm。
花卉栽培基質(zhì)的制備:將步驟(4)得到的有機(jī)肥作為花卉栽培基質(zhì)的主料,通過與珍珠巖、蛭石、草木灰、保水劑分別按照3份、3份、3份、1.5份、0.5份的比例配制成花卉栽培基質(zhì),有機(jī)質(zhì)含量為52.2%,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量為6.2%,含水量為21.4%,孔隙度為58.8%,容重為0.64g/cm3,電導(dǎo)率為0.89mS/cm。
實(shí)施例3
(1)玉米粉提取物的制備:將曬干的玉米用粉碎機(jī)粉碎后過20目篩,得到的玉米粉與磷酸鹽緩沖液按質(zhì)量比1:1的比例混勻,在室溫下攪拌120分鐘,靜置2天,收集固相玉米粉和玉米粉提取液備用;
(2)接種菌劑的制備:以釀酒酵母(Saccharomyces)、黑曲霉(Aspergillus niger)、綠色木霉(Trichoderma viride)、不動(dòng)桿菌(Acinetobacter sp)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensisBerliner)為接種微生物,以牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基培養(yǎng),以0.6%接種量接入玉米粉提取液,總活菌數(shù)達(dá)到200億/毫升,其中釀酒酵母活菌數(shù)為10億/毫升、黑曲霉為10億/毫升、綠色木霉為50億/毫升、不動(dòng)桿菌為10億/毫升、枯草芽孢桿菌為100億/毫升、蘇云金芽孢桿菌為20億/毫升;
(3)農(nóng)業(yè)廢棄物好氧高溫發(fā)酵:在水泥地面大棚內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)好氧高溫堆肥,堆垛高2.0m、直徑3m,含花生、小麥混合秸稈和固相玉米粉,用雞糞調(diào)節(jié)C/N為27,含水率70%,噴灑液體發(fā)酵菌劑,接種量為堆垛重量的0.1%,進(jìn)行25天的好氧高溫發(fā)酵,堆肥前15天每隔2天翻堆一次,并添加適量的水分,以便保持充足的含水率,堆肥后期每隔一周翻堆一次,以便混勻物料;
(4)有機(jī)肥的制備:當(dāng)玉米、花生混合秸稈和雞糞發(fā)酵物溫度降至室溫,顏色呈現(xiàn)褐色且無臭味時(shí),將堆垛攤開晾曬干燥后粉碎過篩。
本發(fā)明通過應(yīng)用有益菌劑對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行好氧發(fā)酵,再利用腐熟物配制高效花卉栽培基質(zhì),為合理開發(fā)利用花卉栽培基質(zhì)資源提供技術(shù)支撐。這將會(huì)對(duì)花卉栽培基質(zhì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展有促進(jìn)與帶動(dòng)作用,并且會(huì)產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。