一种利用农林废弃物制备植物栽培基质的方法及制备的栽培基质技术

本发明专利技术公开了一种利用农林废弃物制备植物栽培基质的方法及由该方法制备的栽培基质，本发明专利技术的植物栽培基质的制备方法包括：1)向农林废弃物中喷洒水，调节农林废弃物含水率；2)向农林废弃物中加入发酵催化剂、微生物菌剂、红糖，搅拌均匀后，进行发酵处理。本发明专利技术制备的植物栽培基质营养均衡，营养成分含量高，结构合理，物理性质稳定，便于植物吸收，满足植物生长需要，提高了植物栽培的成活率和观赏效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种农林废弃物的利用方法，特别涉及一种利用农林有机废弃物进行堆肥的方法及由该方法制备的农林废弃物堆肥。
技术介绍
堆肥是一种有机肥料，所含营养物质比较丰富，肥效长而稳定，同时有利于促进土壤固粒结构的形成，能增加土壤保水、保温、透气、保肥能力，与化肥混合使用可弥补化肥所含养分单一及长期单一使用化肥易使土壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷。堆肥是利用各种植物残体(作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等)为主要原料，混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料。因其堆制材料、堆制原理及肥分组成和性质与厩肥相类似，所以又称人工厩肥。随着产业化、工业化发展，大量农林有机废弃物(如树皮、木屑、树枝、秸秆、落叶、菇渣等)以不当方式处置不仅占用宝贵的土地资源，而且易污染环境，破坏生态平衡。农林有机废弃物来源虽然复杂，但其组成成分主要为有机物质，可采用堆肥方式进行资源化处理。堆肥的本质是固体废弃物分解为相对稳定的腐殖质的过程。研究表明，利用树皮、秸秆、菇渣等进行堆置发酵的产物可以用作植物育苗、栽培基质，其具有养分含量丰富、氮磷养分缓释、密度小、保水透气性能好、运输方便等显著优点。但其通透性及吸水性差，pH值、EC值高等问题成为制约产品销售的瓶颈。目前对于这些问题的解决方法主要是：简单调整几种物料的配比改善其通透性及吸水性；采用无机酸进行灌溉水的酸化处理降低pH值；通过淋洗改善EC值。这些方式从表面看都可以解决问题，但是通过简单调整几种物料的配比不能形成稳定长效的高端产品；用无机酸进行灌溉水的酸化处理易导致水污染；通过淋洗改良EC值浪费水资源。这类解决方式相对投入大，成本高，易污染环境，且效果持续时间短，易造成伤害，不是长久之计。由于现行堆肥技术不过关，产品质量参差不齐，成本高、销售难，不能形成规模和产业化运营模式。由膨润土与腐殖酸形成的有机无机复合体，具备腐殖酸的酸性、亲水性、离子交换性，
络合性和较高的吸附能力、缓冲、催化等特点，同时膨润土是以蒙脱石为主要成分的一类硅酸盐粘土矿物，具有较强的吸附性和离子交换性。天然膨润土经过简单的改性，能显著改善层间距、比表面积、吸附性能等。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是针对利用农林废弃物堆肥发酵方法制备的植物栽培基质pH和EC值高，难以规模化、产业化的瓶颈问题，提出用腐殖酸-改性膨润土作为堆肥发酵添加剂，提供一种利用农林废弃物制备植物栽培基质的新方法及由该方法制备的植物栽培基质。本专利技术的植物栽培基质价格低廉，为农林废弃物作为土壤改良或者无土栽培基质的资源化再利用提供技术支撑。本专利技术充分利用农林有机废弃物进行资源化再利用，且制备的植物栽培基质化学性质稳定，酸碱适度，通透性好，理化性能指标均达到土壤改良基质和无土栽培基质的要求，能够为植物生长提供良好而稳定的肥料，肥效高，促进植物生长。为实现上述目的，本专利技术一方面提供一种利用农林废弃物制备植物栽培基质的方法，包括如下步骤：1)向农林废弃物中喷洒水，调节农林废弃物含水率；2)向农林废弃物中加入发酵催化剂、微生物菌剂、红糖，搅拌均匀后，进行发酵处理。其中，步骤1)中所述农林废弃物是农、林、牧、渔各业，生产、加工及日常生活过程中产生的废弃物。特别是，所述的农林废弃物选择树枝、树皮、落叶、麦秸、稻秸秆、玉米秸秆，菇渣中的一种或多种。其中，步骤1)中所述向农林废弃物中喷洒水，调节农林废弃物含水率为50-65％。特别是，还包括步骤1A)向农林废弃物中添加畜禽粪便或/和氮肥、调节所述农林废弃物的碳氮比为20-30:1之后，再进行所述的调节废弃物含水率。尤其是，所述畜禽粪便选择鸡粪、猪粪或牛粪；所述氮肥选择尿素。其中，步骤2)中所述微生物菌剂选择VT-1000菌剂、或EM菌剂，优选为VT-1000菌剂。特别是，所述VT-1000菌剂中有效活菌数≥2×108个/ml，主要由光合细菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌等近10个菌株构成。其中，步骤2)中所述发酵处理过程中每100kg农林废弃物中加入的所述微生物菌剂的体积0.15-0.25L，优选为0.2L。特别是，步骤2)中所述发酵处理过程中每100kg农林废弃物中加入的红糖的重量0.15-0.25kg，优选为0.2kg。其中，步骤2)中所述农林废弃物与所述发酵催化剂的重量份配比为70-95:5-30，优选为85-95:5-15。特别是，所述发酵催化剂为腐殖酸和聚马来酸改性处理的膨润土。其中，所述发酵催化剂按照如下步骤制备而成：A)配制腐殖酸溶液将腐殖酸加入到碱性溶液中，搅拌，溶解，制得腐殖酸溶液；B)配制聚马来酸溶液将聚马来酸与水混合后，搅拌、溶解均匀，制成聚马来酸溶液；C)膨润土改性处理首先将聚马来酸溶液与腐殖酸溶液混合均匀，制得聚马来酸-腐殖酸混合溶液；然后将膨润土加入到聚马来酸-腐殖酸混合溶液中，搅拌3-4h后进行离心处理，取下层沉淀，进行烘干处理，制得发酵催化剂--腐殖酸-聚马来酸-改性膨润土。特别是，步骤A)中所述碱性溶液选择浓度为0.15-0.25mol/L的氢氧化钠溶液，优选为0.2mol/L的氢氧化钠溶液。尤其是，所述腐殖酸重量与碱性溶液的体积之比为0.5-1.5:1，优选为1:1，即将每1g腐殖酸溶于1L碱性溶液或将每1kg腐殖酸溶液1000L碱性溶液。其中，步骤B)中聚马来酸溶液的体积百分比浓度为0.5-2.0％，优选为1％。特别是，所述聚马来酸与水的体积之比为0.5:95.5-2:98，优选为1:99。其中，步骤C)中所述搅拌时间为3.5h；烘干处理温度为80-90℃。特别是，步骤C)中所述聚马来酸溶液与所述腐殖酸溶液的体积之比为0.5-1.5:1，优选为1:1；所述膨润土的重量与腐殖酸溶液的体积之比为30-50:1，优选为40:1，即每1L所述腐殖酸溶液中加入30-50g膨润土，进行搅拌，改性处理，或每1000L所述腐殖酸溶液中加入30-50kg膨润土，进行搅拌，改性处理；所述聚马来酸溶液与所述腐殖酸溶液的体积之比为0.5-1.5:1，优选为1:1，即每0.5-1.5ml聚马来酸溶液与1ml所述腐殖酸溶液混合，搅拌，改性处理膨润土，或每0.5-1.5L聚马来酸溶液与1L所述腐殖酸溶液混合，搅拌，改性处理膨润土。其中，步骤2)中所述发酵处理包括如下顺序进行的步骤：2-1)将搅拌均匀的发酵催化剂、微生物菌剂、红糖、农林废弃物堆成堆，进行堆置发酵，并在堆置发酵过程中监控堆体的温度和含水率；2-2)当堆体温度升高至55℃时，进行翻堆处理；2-3)当堆体温度升高至60℃以上时，每2-5天进行一次翻堆处理，并调节堆体含水率；2-4)当堆体温度降低至55℃以下时，每7-12天进行一次翻堆处理；2-5)当堆体温度下降至35℃以下，且连续两天温度差不超过0.5℃时，停止翻堆；2-6)将停止翻堆的发酵混合堆体继续堆置30-60天，即得。特别是，步骤2-1)中所述控制堆体的含水率为50-60％；步骤2-3)中堆体温度在60-68℃时，每2-5天进行一次翻堆处理；步骤2-3)中调节堆体含水率为50-60％。特别是，还包括将所述农林废弃物粉碎至粒径≤5cm的颗粒后，再调节农林废弃物的含水率。尤其是，所述粉碎后的农林废弃物颗粒的粒径为2-5cm。本专利技术另一方面提供一种按照上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用农林废弃物制备植物栽培基质的方法，包括如下步骤:1)向农林废弃物中喷洒水，调节农林废弃物含水率；2)向农林废弃物中加入发酵催化剂、微生物菌剂、红糖，搅拌均匀后，进行发酵处理。

【技术特征摘要】
1.一种利用农林废弃物制备植物栽培基质的方法，包括如下步骤:1)向农林废弃物中喷洒水，调节农林废弃物含水率；2)向农林废弃物中加入发酵催化剂、微生物菌剂、红糖，搅拌均匀后，进行发酵处理。2.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤2)中所述农林废弃物与所述发酵催化剂的重量份配比为70-95:5-30。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，步骤2)中所述发酵催化剂为腐殖酸和聚马来酸改性处理的膨润土。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，步骤2)中所述发酵处理过程中每100kg农林废弃物中加入的所述微生物菌剂的体积0.15-0.25L。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，步骤2)中所述微生物菌剂选择VT-1000菌剂、EM菌剂。6.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述发酵处理过程中每100kg农林废弃物中加入的红糖的重量0.15-0.25kg。7.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，步骤2)中所述发酵处理包括如下顺...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾亚宁，孙向阳，徐玉坤，李大成，邹安龙，阳翔，彭荟儒，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11