農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)，還設(shè)及一種用園林綠化廢棄物生產(chǎn)農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)的方 法，屬于農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)的生產(chǎn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 園林綠化廢棄物主要是指園林植物自然調(diào)落或人工修剪所產(chǎn)生的植物殘?bào)w，主要 包括城市綠化美化和郊區(qū)林業(yè)撫育、果樹修剪作業(yè)過程中產(chǎn)生的樹木枝干、落葉、草屑、花 敗、灌木剪枝及其他修剪物。隨著生態(tài)建設(shè)和城鄉(xiāng)綠化的不斷加強(qiáng)，園林綠化產(chǎn)生的落葉、 枝干等廢棄物急劇增多。在秋冬落葉多的季節(jié)，因?yàn)槠洳荒芗皶r(shí)消化，造成亂堆、亂燒的現(xiàn) 象時(shí)有發(fā)生，既破壞了城市的生態(tài)環(huán)境，又浪費(fèi)了資源。
[0003] 中國在園林綠化廢棄物資源化利用方面的研究取得了一定的進(jìn)展，但是，運(yùn)些研 究存在W下方面的不足：一是園林綠化廢棄物的來源有樹木枝干、落葉、草屑、花敗、灌木剪 枝及其他修剪物，各種原料成分不同，不能在同一工藝條件下處理；二是在堆肥的過程中難 W消除氨氣（N&)等臭氣成分對大氣環(huán)境造成的污染；=是生產(chǎn)周期比較長，生產(chǎn)效率不 高；四是沒有形成成熟的技術(shù)裝備和生產(chǎn)線；最關(guān)鍵的是園林綠化廢棄物堆肥研究的關(guān)注 點(diǎn)多集中在氮、憐、鐘等營養(yǎng)成分的變化上，而對堆肥過程中木質(zhì)素、纖維素類物質(zhì)的降解 及腐殖質(zhì)形成的研究報(bào)道卻很少。
[0004] 泥炭腐殖質(zhì)是指在某些河湖沉積低平原及山間谷地中，由于長期積水，水生植被 茂密，在缺氧情況下，大量分解不充分的植物殘?bào)w積累并形成泥炭層的±壤。泥炭因其具 有獨(dú)特優(yōu)越的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)，具有質(zhì)輕、持水、透氣和富含有機(jī)質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)， 已經(jīng)在城市綠化建設(shè)、花圃花弁營養(yǎng)±、運(yùn)動場或高爾夫球場、盆栽花弁、±壤改良、沙漠綠 化、無±栽培、草坪卷工業(yè)化生產(chǎn)、食用菌培植、泥炭基多種復(fù)合肥、建造屋頂花園等領(lǐng)域廣 泛應(yīng)用。但泥炭的大量開發(fā)使用致使生態(tài)環(huán)境破壞，造成嚴(yán)重的環(huán)境和資源壓力，因此，泥 炭資源較少的國家，即使在泥炭資源豐富的國家，泥炭的開采利用也開始受到限制。
[0005] 在大力開始城鎮(zhèn)化建設(shè)的現(xiàn)實(shí)條件下，如何解決園林綠化廢棄物和尋找泥炭的替 代品已經(jīng)成為城市園林綠化產(chǎn)業(yè)的兩大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)，該農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)是W園林 綠化廢棄物為原料生產(chǎn)的，不僅使園林綠化廢棄物得到資源化利用，且所生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)栽培 基質(zhì)能夠提高作物產(chǎn)量和上壤肥力。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
[0008] 本發(fā)明首先公開了一種農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)，由W下原料制備而成：木炭粉、鮮草葉粉、 干草葉粉、木酢液和菌劑。
[0009] 按照質(zhì)量kg/體積L計(jì)，由木炭粉、鮮草葉粉和干草葉粉組成的混合物1與由木酢 液和菌劑組成的混合物2的比例為1000 :2-5 ;優(yōu)選為1000 :3 ;
[0010] 其中，混合物I中，按照質(zhì)量比計(jì)，木炭粉：鮮草葉粉：干草葉粉=3-8 :60-70 : 27-32 ;優(yōu)選為 5 :65 :30 ;
[0011] 混合物2中，按照體積比計(jì)，木酢液：菌劑=1. 5-3 :0. 5-2 ;優(yōu)選為2 :1 ;
[0012] 更優(yōu)選的，所述木酢液為稀釋2000倍的木酢液。
[0013] 其中，所述鮮草葉粉的制備包括：將鮮草屑或鮮樹葉中的任意一種或兩種按照任 意比例混合，粉碎，即得；所述鮮草葉粉的直徑為5-lOmm;
[0014] 所述干草葉粉的制備包括：將干落葉或花敗中的任意一種或兩種按照任意比例混 合，粉碎，即得；所述干草葉粉的直徑為5-lOmm;所述花敗為干枯花瓣。
[0015] 所述木酢液、木炭粉的制備包括：將樹木枝干加工成木片，進(jìn)行熱解，得到木炭和 粗木酢液；將粗木酢液提純，得到精制的木酢液；將木炭粉碎，過篩，得到木炭粉；所述熱解 的溫度控制在390-420°C;所述木片的長或?qū)?-8厘米、厚度1-2厘米；所述木炭粉的直徑 在ImmW下。所述粗木酢液提純的方法包括：沉淀法和蒸饋法；其中，沉淀法就是將粗木酢 液在容器里靜置一段時(shí)間，木酢液中木焦油、木醋酸會因?yàn)楸戎氐牟煌a(chǎn)生分層，抽取中 間的木醋液即可；沉淀法需要的時(shí)間比較長，一般需要=個(gè)月W上；蒸饋法是把粗木酢液 導(dǎo)入蒸饋器中進(jìn)行蒸饋，蒸饋冷凝的淡黃色液體就是精制木酢液，蒸饋器里殘留的黑色液 體就是木焦油。
[0016] 其中，樹木枝干是在對樹木、灌木進(jìn)行修剪過程中所產(chǎn)生的樹木側(cè)枝、灌木的主要 枝干，主要成分木質(zhì)素、纖維素；鮮草屑、鮮樹葉，是在草坪修剪、灌木修剪過程中產(chǎn)生的，其 主要成分里包括纖維素、半纖維素、膠質(zhì)、蛋白質(zhì)、水分等；干落葉、花敗，是秋季一個(gè)生長周 期后樹木的干落葉和鮮花盛開后的干枯花瓣。本發(fā)明對樹木枝干、鮮草屑、鮮樹葉、干落葉 或花敗來源的草本或樹木的種類沒有特殊限制。
[0017]本發(fā)明所述菌劑為歷菌劑，由淀粉酶D6度acillusCohn, 1872)、脂肪酶 Z4 度acillusCohn, 1872)、纖維素酶X4 度revibacillusshida, 1996)按照質(zhì)量比例 1:1:1 組成，具有極強(qiáng)的好氧發(fā)酵、降解、分解能力；優(yōu)選的，所述菌劑為質(zhì)量比為0. 5%的歷菌 劑。本發(fā)明中木酢液是復(fù)合菌群的營養(yǎng)劑；黑炭粉是復(fù)合菌群的生存、增殖空間，還在原料 混合起疏松、隔罔作用。
[0018] 本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種所述農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：（1)配 制菌劑、木酢液和木炭粉的混合體，然后與鮮草葉粉、干草葉粉混合均勻，制備堆肥堆體； (2)封堆厭氧發(fā)酵，然后進(jìn)行好氧發(fā)酵；(3)進(jìn)行堆體封閉，然后翻堆，驚干，即得。
[0019] 其中，步驟（1)先將菌劑與木酢液混合，然后再與木炭粉混合。
[0020] 步驟（2)所述好氧發(fā)酵為每2天翻堆1次，翻堆3次W上；每次翻堆后，在堆體外面 均勻撒布一層木炭粉；木炭粉吸收肥堆中的水分和營養(yǎng)，營養(yǎng)成分被吸收到木炭的小孔中， 負(fù)責(zé)分解堆肥的放線菌也隨之大量進(jìn)入炭孔，于是炭孔成了放線菌的住所。木炭在除臭方 面的作用，主要是鮮草葉中的氨氣等臭氣成分被大量吸收到木炭中，因此臭氣強(qiáng)度大大下 降；優(yōu)選的，當(dāng)堆體溫度上升到55°C，并保持3天W上；或者，當(dāng)堆體溫度上升到50°CW上， 保持5-7天，好氧發(fā)酵完成。
[0021] 更優(yōu)選的，步驟（2)所述好氧發(fā)酵還包括：每次翻堆后，在堆體表面噴灑占堆體總 質(zhì)量1/2000的木酢液；木酢液的最終使用量為堆體總質(zhì)量的1%。當(dāng)發(fā)酵對象物的溫度超 過60°C，木酢液會產(chǎn)生中和和分解反應(yīng)，而在60°CW下任何化學(xué)反應(yīng)都沒有，只起遮擋臭 氣的作用。發(fā)生中和與分解反應(yīng)時(shí)，2000份的堆肥原料中加入I份的木酢液即可徹底除臭。W22] 步驟（1)所述堆體的底寬3m、頂寬2m、堆體高1.5m;堆體的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50-70%，優(yōu)選為60% ;發(fā)酵材料的碳氮比控制在25:1~35:1之間。
[0023] 步驟（2)所述厭氧發(fā)酵至堆體中屯、的溫度達(dá)到60°C結(jié)束，就要進(jìn)行翻堆，實(shí)施好 氧發(fā)酵。
[0024] 步驟做所述堆體封閉的時(shí)間為20天；在運(yùn)個(gè)階段，在40°C W下的條件下，中溫 菌會對干落葉粉中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素繼續(xù)分解；所述翻堆、驚干的時(shí)間為10天； 運(yùn)一階段要用伊車把堆肥體攤開，進(jìn)行通風(fēng)，用自然風(fēng)將肥堆中的水分散發(fā)出去。驚干時(shí)要 經(jīng)常翻堆，使水汽的釋放加快。
[00巧]本發(fā)明進(jìn)一步公開了所述方法生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)。本發(fā)明生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì) 物理性穩(wěn)定，外觀呈纖維狀，顏色為黃褐色，有機(jī)質(zhì)含量高，透氣性好，質(zhì)地疏松柔軟，不粘 不重，抑值呈微酸性，不含泥±。具體指標(biāo)如下：（1)有機(jī)質(zhì)89%W上；（2)纖維含量26% W上；（3)粗灰分小于5% ; (4)通氣孔隙度大于30% ; (5化C值小于1 ; (6)腐殖酸、黃腐酸 含量平均在30%左右；（7)含水率小于50%;做長度小于7mm; (9)PH值6. 0-6. 5 ; (10)氮、 憐、鐘和其它微量元素豐富。
[00%] 本發(fā)明生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)，可W用于園藝、農(nóng)業(yè)或林業(yè)±壤改良、城市園林、有 機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還可W實(shí)現(xiàn)城市生物的碳循環(huán)，有助于提升±壤碳庫，達(dá)到改良±壤的目的。 本發(fā)明生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)應(yīng)用于冬季大棚生菜的增產(chǎn)效果明顯，畝增產(chǎn)率達(dá)30. 4%。
[0027] 本發(fā)明還公開了一種園林廢棄物的綜合利用方法，包括W下步驟：（1)將園林廢 棄物熱解，得到黑木炭，熱解液體和熱解氣體；(2)將熱解氣體純化，得到木煤氣；（3)將熱 解液體沉淀分層，得到木焦油。其中，所述園林廢棄物為樹木枝干，優(yōu)選為植物自然調(diào)落或 人工修剪得到的樹木枝干；所述熱解的溫度控制在390-420°C。
[0028] 本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下有益效果：
[0029] 本發(fā)明W園林綠化廢棄物為原料生產(chǎn)農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)，不僅實(shí)現(xiàn)了園林綠化廢棄物 的資源化利用，而且所生產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)栽培基質(zhì)可W用于園藝、農(nóng)業(yè)或林業(yè)生產(chǎn)，有助于提升 ±壤碳庫，改良±壤，還可W實(shí)現(xiàn)城市生物的碳循環(huán)。另外，本發(fā)明方法使園林綠化廢棄物 資源化利用過程中產(chǎn)生的氨氣大幅度下降，減少了氮（腳元素的流失，盡可能地保持了原 料中的肥效成分；還將植物體內(nèi)的碳（C)元素固定下來，埋藏于±壤中，減少了溫室氣體的 排放；降低了城市園林綠化業(yè)對天然泥炭的需求量。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)