一种利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤及其制备方法。本发明专利技术通过将猪粪和园林废弃物按照一定的初始碳氮比发酵腐熟产生的堆肥产物和基坑土混合后，再接种进入具有降解木质纤维素的菌种，获得生物有机土壤。本发明专利技术通过测定生物有机土壤的物理结构、化学指标、生物学指标等来衡量改良效果，在一定程度上促进了城市建设废土团粒结构的形成并提高了城市建设废土中原有的贫瘠养分和微生物量，为园林废弃物和城市建设废土的资源化利用提供了一种切实可行的方法，同时在园林绿化栽植土标准的基础上提出了生物有机土壤的概念。

【技术实现步骤摘要】
一种利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤及其制备方法
本专利技术属于城市建设废土和园林废弃物资源化综合利用工程
，具体涉及一种利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤及其制备方法。
技术介绍
随着我国城市绿化进程的加快，城市绿化对土壤的需求越来越大，从农田取土会破坏农业生态结构，对正常的农业生产构成威胁，另一方面城市建设中产生大量的城市建设废土，这些城市建设废土自身养分含量低，持水能力低，随意倾倒又会造成水土流失，污染环境，城市建设废土有的被用来回填到绿化带，极易引起植物生长营养不良，这主要是城市建设废土孔隙度少，有机质含量低，遇水易涝渍，遇旱易干，以及各种营养物质匮乏，导致植物根系生长较差，城市建设废土营养贫瘠的同时造成了土壤中微生物群落结构多样性低，各种有效菌活性低，各种绿化带和园林植物残体等废弃物掉落到地面后长期无法降解。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤及其制备方法，本专利技术主要利用猪粪与园林废弃物（枯枝树叶）按照初始碳氮比25:1-30:1混合后，调节含水量到60%-65%进行发酵，在高温期后分批次加入一定量的具有降解木质纤维素的菌种。堆肥发酵成熟后按照堆肥产品和城市建设废土按一定比例混合，并接种功能微生物菌种，得到生物有机土壤。获得的所述生物有机土壤有机质含量丰富，养分全面，各种微量元素均衡，容重小，持水性能好，孔隙度大，微生物菌落结构合理，降解木质纤维素能力强，对于持续维持土壤有机质高含量和促进团粒结构土壤的形成有着重要的意义。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术提供了一种利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）发酵物料的配制：将猪粪和园林废弃物按照C/N=25:1~30:1混合均匀得到发酵物料，控制发酵物料的含水量在60%-65%，开始堆肥好氧发酵，保持11-14天的高温期发酵；（2）然后进入降温期，在堆肥的第12-15天进行第一次接菌发酵，接入黄孢原酶平革菌、变色栓菌和绿孢链霉菌；（3）在堆肥的第20-22天进行第二次接菌发酵，接入杂色云芝、黑曲霉和里氏木霉；发酵至堆肥的第38-41天，获得腐熟的堆肥产物；（4）生物有机土壤制备：将所述堆肥产物和基坑土按照重量比0.4-0.5:1的比例进行混合均匀，向混合后的土壤表面喷洒胶质芽孢杆菌，混匀后得到所述生物有机土壤。进一步的：堆肥发酵过程中所述高温期温度为55℃-70℃，降温期温度为40℃-50℃。进一步的：所述步骤（2）中菌种的密度分别为：绿孢链霉菌为0.8×1010CFU/1kg湿物料-1.5×1010CFU/1kg湿物料，黄孢原毛平革菌为0.8×1010CFU/1kg湿物料-1.5×1010CFU/1kg湿物料，变色栓菌为0.8×1010CFU/1kg湿物料-1.5×1010CFU/1kg湿物料。进一步的：所述步骤（3）中菌种的密度分别为：杂色云芝为0.8×1010CFU/1kg湿物料-1.5×1010CFU/1kg湿物料，黑曲霉为0.8×1010CFU/1kg湿物料-1.5×1010CFU/1kg湿物料，里氏木霉为0.8×1010CFU/1kg湿物料-1.5×1010CFU/1kg湿物料。进一步的：所述步骤（4）中菌种的密度为：胶质芽孢杆菌0.8×1010CFU/1kg湿样土-1.2×1010CFU/1kg湿样土。本专利技术还提供了所述的制备方法获得的生物有机土壤。进一步的：所述生物有机土壤容重在1.14-1.26Mg/m3。进一步的：所述生物有机土壤PH为6.5-7.5。进一步的：所述生物有机土壤有机质在≥30g/kg。进一步的：所述生物有机土壤有效磷含量达到10-50mg/kg，速效钾含量达到100-250mg/kg，水解性氮含量达到150-200mg/kg。与现有技术相比，本专利技术的优点和技术效果是：本专利技术提供的制作堆肥产物的原料来源广泛，堆肥过程操作简单，易操控，实现了农林废弃物快速降解，猪粪和农林废弃物一起发酵，尤其是和木屑等含木质纤维素丰富的园林废弃物发酵后，猪粪中的部分重金属会被钝化，重金属的生物有效性降低，同时猪粪和园林废弃物混合发酵与单一猪粪发酵相比氮素损失减小，之后利用生产的堆肥产品改良城市建设废土为生物有机土壤，实现城市建设废土（基坑土）变废为宝。本专利技术生物有机土壤的制备过程分为两步，首先是堆肥发酵，包括含水量的调试，温度的控制，通气（含氧量）的控制，降温期接种木质纤维素降解菌；其次，腐熟的堆肥产品和城市建设废土以及相应功能微生物菌种按照一定比例接种，通过测定生物有机土壤容重、生物有机土壤孔隙度、生物有机土壤阳离子交换量、生物有机土壤电导率，生物有机土壤有机质，生物有机土壤水解性氮来研究生物有机土壤是否达到标准。此方法与其他土壤改良方法相比实现了园林废弃物和城市建设废土的资源化利用，同时接种了具有降解木质纤维素的菌种，这对持续改善土壤结构，本专利技术对于提高土壤有机质含量有着重要意义。附图说明图1为所述生物有机土壤和城市建设废土(基坑土)有机质含量的对比结果；图2为所述生物有机土壤和基坑土非活性空隙、毛管空隙和通气空隙体积的对比结果；图3为所述生物有机土壤和基坑土容重的对比结果；图4为所述生物有机土壤和基坑土阳离子交换量（CEC）的对比结果；图5为所述生物有机土壤和基坑土土壤电导率的对比结果；图6为所述生物有机土壤和基坑土中水解性氮含量对比结果；图7为所述生物有机土壤和基坑土中微生物总量和优势微生物群落对比结果；图8为吊兰在所述生物有机土壤和基坑土种植条件下吊兰叶绿素含量的对比结果。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步详细的说明。实施例1本专利技术的利用堆肥产物改良城市建设废土为生物有机土壤的制备方法包括以下步骤：1、堆肥产物的制备（1）将园林废弃物（枯枝树叶）粉碎成粒径在0.1-5mm大小的物料，通过分别测定新鲜猪粪和枯枝数叶的含氮量、含碳量，按照C/N=25:1混匀得到发酵物料，之后根据发酵中含水量设定，补水后使发酵物料的含水量保持在65%左右，开始进行堆肥发酵，同时每六天翻堆一次，保证堆肥为好氧发酵，对堆肥发酵进行温度分析，保持14天的高温期发酵，第14天从高温期慢慢进入降温期。（2）进入降温期，在堆肥的第15天加入降解木质纤维素能力强的菌种，加入的菌种为：黄孢原酶平革菌（购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号：40299），变色栓菌（购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号：50001），绿孢链霉菌（购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心，编号：4.1770），菌种的密度分别为：绿孢链霉菌（1×1010CFU）/1kg湿物料，黄孢原毛平革菌（1×1010CFU）/1kg湿物料，变色栓菌（1×1010CFU）/1kg湿物料，进行加菌发酵。（3）在堆肥的第22天进行第二次接菌，接入杂色云芝（购买自中国农业微生物菌种保藏管理中心，编号：50435）、黑曲霉（购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号：2109）和里氏木霉（购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心，编号：41494），按照杂色云芝（1×1010CFU）/1kg湿物料，黑曲霉（1×1010CFU）/1kg湿物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：（1）发酵物料的配制：将猪粪和园林废弃物按照C/N=25:1~30:1混合均匀得到发酵物料，控制发酵物料的含水量在60%‑65%，开始堆肥好氧发酵，保持11‑14天的高温期发酵；（2）然后进入降温期，在堆肥的第12‑15天进行第一次接菌发酵，接入黄孢原酶平革菌、变色栓菌和绿孢链霉菌；（3）在堆肥的第20‑22天进行第二次接菌发酵，接入杂色云芝、黑曲霉和里氏木霉；发酵至堆肥的第38‑41天，获得腐熟的堆肥产物；（4）生物有机土壤制备：将所述堆肥产物和基坑土按照重量比0.4‑0.5:1的比例进行混合均匀，向混合后的土壤表面喷洒胶质芽孢杆菌，混匀后得到所述生物有机土壤。

【技术特征摘要】
1.一种利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：（1）发酵物料的配制：将猪粪和园林废弃物按照C/N=25:1~30:1混合均匀得到发酵物料，控制发酵物料的含水量在60%-65%，开始堆肥好氧发酵，保持11-14天的高温期发酵；（2）然后进入降温期，在堆肥的第12-15天进行第一次接菌发酵，接入黄孢原酶平革菌、变色栓菌和绿孢链霉菌；（3）在堆肥的第20-22天进行第二次接菌发酵，接入杂色云芝、黑曲霉和里氏木霉；发酵至堆肥的第38-41天，获得腐熟的堆肥产物；（4）生物有机土壤制备：将所述堆肥产物和基坑土按照重量比0.4-0.5:1的比例进行混合均匀，向混合后的土壤表面喷洒胶质芽孢杆菌，混匀后得到所述生物有机土壤。2.根据权利要求1所述的利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤的制备方法，其特征在于：堆肥发酵过程中所述高温期温度为55℃-70℃，降温期温度为40℃-50℃。3.根据权利要求1所述的利用堆肥产物改良基坑土获得的生物有机土壤的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中菌种的密度分别为：绿孢链霉菌为0.8×1010CFU/1kg湿物料-1.5×1010CFU/1kg湿物料，黄孢原毛平革菌为0.8×1010CFU/1kg湿物料-1.5×1010CFU/1kg湿物料，变色栓菌为0.8×1010CF...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建明，段营营，李正风，李树文，罗杰，易晓华，刘仁来，朱杰，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37