一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法技术

本发明专利技术涉及一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法，它包括步骤如下：将废生物质用造粒机加工成粒径3‑6mm，密度0.1～0.8g/cm3的颗粒生物质；在每个种植期之前，将颗粒生物质与发酵微生物按照重量比(300～600):1的比例掺混均匀，然后与地表土掺混均匀，铺洒在温室地面上形成表层混合土，铺洒厚度为10～30cm；表层混合土颗粒生物质与土壤的体积比例约为1:3‑4，然后直接使用免耕播种机进行田间播种和施肥的作业。本发明专利技术的方法可以使土壤疏松，作物根系生长好，并提高土壤温度2‑3℃。施肥30天左右，可以使温室内二氧化碳浓度大幅度提高，并持续将近一个生长周期，实现农业增产和碳汇双重功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法，属农业

技术介绍
农作物光合过程中对CO2的最佳吸收浓度为800-2000PPM，而大气中二氧化碳含量仅有400PPM。国外智能温室使用的瓶装CO2，是用稀盐酸分解矿石生产得到，是将固化的碳变成了循环碳；并且每年中国亩温室加温耗煤35吨左右。此种方法浪费了地下能源，每亩温室还增加了CO2排量，每亩每年CO2排量≥80吨。国外的低碳理论一直认为农业和自然界碳循环是平衡的，这是基于自然农业来判断的，实验表明，在相对封闭的设施农业完全可以实现碳汇。目前，国内已经出现了用整段秸秆落叶堆肥的技术，热腐后再放置在温室内；或将大段的原生秸秆置放在温室内，由微生物分解成二氧化碳。以上方法由于杆径和叶片面积大，加上秸秆硬皮阻隔了氧气的通过，分解时缺氧会产生大量甲烷，而甲烷无论在设施温室内还是在大自然空气中都是有害的，并且分解甲烷也不能产生温度，导致能源的白白浪费。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法。专利技术概述：本专利技术是利用设施温室相对封闭的条件，将秸秆落叶等废生物质加工成为疏松的小颗粒，掺混在设施温室内的土壤中，用微生物分解产生二氧化碳气肥和温度，保障分解出更纯净的二氧化碳，并产生出更多热量，不宜加工成颗粒的废生物质则借鉴沼气技术分解成甲烷，在设施内选择时机少量燃烧甲烷来增温增碳，用两项措施保障作物大幅度增产并实现碳汇；实现农业增产和碳汇双重功效。专利技术详述：一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法，包括步骤如下：(1)将废生物质用造粒机加工成粒径3-6mm，密度0.1～0.8g/cm3的颗粒生物质；(2)在每个种植期之前，将颗粒生物质与发酵微生物按照重量比(300～600):1的比例掺混均匀，然后与地表土掺混均匀，铺洒在温室地面上形成表层混合土，铺洒厚度为10～30cm；表层混合土颗粒生物质与土壤的体积比例约为1:3-4，然后直接使用免耕播种机进行田间播种和施肥的作业。本专利技术优选的，废生物质原料选自农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻壳、麦秸麦糠、树皮、干草或落叶中的一种或两种以上混合；所述的农作物秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆或棉花秸秆。本专利技术优选的，颗粒生物质的粒径为4-5mm，密度为0.2～0.3g/cm3。本专利技术优选的，所述发酵微生物包含：有效活菌数大于5000万/克的枯草芽孢杆菌0.2～10重量份；有效活菌数大于5000万/克的酵母菌0.2～10重量份；有效活菌数大于5000万/克的木霉菌0.2～10重量份；有效活菌数大于5000万/克的固氮菌0.2～10重量份。本专利技术优选的，所述酵母菌为酿酒酵母、毕赤酵母中的一种或任意两种以上组合。本专利技术优选的，所述木霉菌为绿色木霉、里氏木霉和康宁木霉其中的一种或任意两种以上组合。本专利技术优选的，颗粒生物质与发酵微生物的重量比为500:1。本专利技术优选的，地表土为地表面向下1～20cm的土壤。本专利技术优选的，颗粒生物质每次每亩施用量为0.5～10吨。本专利技术优选的，施用颗粒状生物质，铺洒在温室地面上形成表层混合土，然后进行微滴灌，使含水量达到14～30wt％。土壤湿度不宜过大，高温季节不宜进行。本专利技术的实现设施温室内废生物质碳汇的方法，还包括步骤：在设施外温室建造分解甲烷的沼气池，在温度低于10℃的低温季节，将沼气池中甲烷引入设施温室燃烧，配合颗粒状废生物质一起增温增碳。并能够调节低温季节温度和作物不同生长期对二氧化碳浓度的不同需求，以期达到最佳效果。本专利技术优选的，燃烧甲烷使温室内温度增加5～8℃。本专利技术的颗粒生物质体积仅相当于的1/40～80，是同重量废生物质的10～20倍，其密度为0.1～0.8g/cm3，微生物将其分解产生二氧化碳气肥和温度，颗粒生物质加上土壤的过滤，使其分解出更纯净的二氧化碳，并产生出更多热量，实现设施温室内废生物质碳汇。本专利技术的有益效果：本专利技术的方法可以使土壤疏松，作物根系生长好，并提高土壤温度2-3℃。施肥30天左右，可以使温室内二氧化碳浓度大幅度提高，并持续将近一个生长周期。在清晨，夜间作物呼吸出的二氧化碳加上碳肥释放的二氧化碳，二氧化碳浓度一般能够达到1300PPM。经过一个白天光合吸收，到温室苫盖时仍能保持室外浓度相近的400PPM左右。若能配合以高光效设施覆盖材料，能够使作物产量提升70％左右，生长期缩短10天以上。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例中所用原料均为常规原料。实施例1一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法，包括步骤如下：(1)将小麦秸秆用造粒机加工成粒径5m，密度0.3g/cm3的颗粒生物质；(2)在每个种植期之前，将颗粒生物质与发酵微生物按照重量比500:1的比例掺混均匀，然后与地表土掺混均匀，铺洒在温室地面上形成表层混合土，铺洒厚度为20cm；表层混合土颗粒生物质与土壤的体积比例约为1:4，进行微滴灌，使含水量达到20wt％，然后直接使用免耕播种机进行田间播种和施肥的作业。颗粒生物质每次每亩施用量为10吨。在设施外温室建造分解甲烷的沼气池，在温度低于10℃的低温季节，将沼气池中甲烷引入设施温室燃烧，配合颗粒状废生物质一起增温增碳，使温室内温度增加6℃。地表土为地表面向下15cm的土壤。实验例本专利技术的方法用35吨秸秆在设施内升温增碳有相近效果，减少这些废生物质在外面燃烧或分解所排放的CO2约45吨，并将废生物质产生的CO2光合为农作物。一增一减相差百余吨CO2利用清洁无偿的太阳光和废生物质能够实现增产和碳汇双重功效，是社会可持续发展的需要。实施例2一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法，包括步骤如下：(1)将小麦秸秆用造粒机加工成粒径4m，密度0.5g/cm3的颗粒生物质；(2)在每个种植期之前，将颗粒生物质与发酵微生物按照重量比450:1的比例掺混均匀，然后与地表土掺混均匀，铺洒在温室地面上形成表层混合土，铺洒厚度为15cm；表层混合土颗粒生物质与土壤的体积比例约为1:3.5，进行微滴灌，使含水量达到15wt％，然后直接使用免耕播种机进行田间播种和施肥的作业。颗粒生物质每次每亩施用量为7.5吨。在设施外温室建造分解甲烷的沼气池，在温度低于10℃的低温季节，将沼气池中甲烷引入设施温室燃烧，配合颗粒状废生物质一起增温增碳，使温室内温度增加4℃。地表土为地表面向下8cm的土壤。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法，包括步骤如下：(1)将废生物质用造粒机加工成粒径3‑6mm，密度0.1～0.8g/cm3的颗粒生物质；(2)在每个种植期之前，将颗粒生物质与发酵微生物按照重量比(300～600):1的比例掺混均匀，然后与地表土掺混均匀，铺洒在温室地面上形成表层混合土，铺洒厚度为10～30cm；表层混合土颗粒生物质与土壤的体积比例约为1:3‑4，然后直接使用免耕播种机进行田间播种和施肥的作业。

【技术特征摘要】
1.一种实现设施温室内废生物质碳汇的方法，包括步骤如下：(1)将废生物质用造粒机加工成粒径3-6mm，密度0.1～0.8g/cm3的颗粒生物质；(2)在每个种植期之前，将颗粒生物质与发酵微生物按照重量比(300～600):1的比例掺混均匀，然后与地表土掺混均匀，铺洒在温室地面上形成表层混合土，铺洒厚度为10～30cm；表层混合土颗粒生物质与土壤的体积比例约为1:3-4，然后直接使用免耕播种机进行田间播种和施肥的作业。2.根据权利要求1所述的实现设施温室内废生物质碳汇的方法，其特征在于，废生物质原料选自农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻壳、麦秸麦糠、树皮、干草或落叶中的一种或两种以上混合；所述的农作物秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆或棉花秸秆。3.根据权利要求1所述的实现设施温室内废生物质碳汇的方法，其特征在于，颗粒生物质的粒径为4-5mm，密度为0.2～0.3g/cm3。4.根据权利要求1所述的实现设施温室内废生物质碳汇的方法，其特征在于，所述发酵微生物包含：有效活菌数大于5000万/克的枯草芽孢杆菌0.2～10重量份；有效活菌数大于5000万/克的酵母菌0.2～10重量份；有效活菌数大于5000万/...

【专利技术属性】
技术研发人员：武庆东，朱红举，郭锋，
申请(专利权)人：聊城华塑工业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37