人造泥炭及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种人造泥炭及其制备方法，该人造泥炭原料包括芦苇渣、菜枯、钙镁磷、尿素和有机物料腐熟剂。制备方法为将各原料混合均匀制得人造泥炭。本发明专利技术的人造泥炭采用芦苇渣、菜枯和钙镁磷进行互配协同，同时以尿素作为氮源来调节氮碳比，以有机物料腐熟剂来促进发酵，替代以天然泥炭作为原料的泥炭资源，具有很高的商业价值和成本优势，并且属于可再生资源，非常符合未来基质发展的需求。

【技术实现步骤摘要】
人造泥炭及其制备方法
本专利技术属于泥炭制备
，涉及一种人造泥炭及其制备方法，尤其涉及一种无需采用天然泥炭作为原料的人造泥炭及其制备方法。
技术介绍
泥炭是死亡湿地植物残体在积水还原环境中分解转化的产物。国产泥炭主要由草本植物残体沉积形成，是草本泥炭，由于分解程度高，营养丰富，并含有很高的有机质、腐殖酸，但含泥重、纤维容易腐烂、粒径不稳定。从西北欧、俄罗斯、加拿大进口的泥炭主要由藓类植物残体形成，是藓类泥炭，由于分解程度低，纤维不容易腐烂、粒径稳定，但缺乏营养，不含腐殖酸。泥炭既是优良的基质材料，又是良好的土壤改良剂，但是泥炭属于不可再生资源，开采行为对环境破坏很大。农业用地长期大量使用化肥，土壤板结、重金属污染等现象严重，在这种情况下，基质行业迅速发展，采用基质育苗和栽培既具有绿色环保的优点又能实现工厂化、集约化生产。随着基质行业的快速兴起，对泥炭的需求不断增长，国内对泥炭资源开采过大，资源逐渐枯竭，现在国家已限制开采，国产泥炭供不应求、价格飙升。而进口泥炭运距远、价格昂贵，成本太高，市场难以接受。目前，市场对泥炭的需求普遍来自天然泥炭，如草本泥炭和藓类泥炭。有的技术是采用牛粪与调理剂混合制备人造草炭，牛粪的含水量为60％～70％，调理剂由麦秆或亚麻杆、过磷酸钙、生土组成，其中麦秆或亚麻杆占牛粪体积的15％～25％，过磷酸钙占牛粪体积的0.3％～0.5％，生土占牛粪体积的1.2％～1.5％。但是，该技术由于牛粪含水量大、有臭味，且受货源、地域、环保、运输等因素的制约，大量推广实施比较困难。r>
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种不需要采用天然泥炭原料、同时具备营养丰富、纤维不易腐烂且可再生多重优点的人造泥炭及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。一种人造泥炭，主要由芦苇渣、菜枯、钙镁磷、尿素和有机物料腐熟剂制成，所述芦苇渣、菜枯、钙镁磷、尿素、有机物料腐熟剂的比例为1.0m3～1.2m3∶2.0kg～3.5kg∶1.0kg～2.0kg∶0.2kg～0.5kg∶0.1kg～0.2kg。上述的人造泥炭，优选的，所述人造泥炭的碳氮比控制在42～45。上述的人造泥炭，优选的，所述芦苇渣为造纸工业产生的废弃芦苇渣。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种上述的人造泥炭的制备方法，主要是将所有原料混合均匀后经耗氧发酵和厌氧发酵制成人造泥炭。上述的人造泥炭的制备方法，优选的，包括以下步骤：(1)按所述配比在芦苇渣堆垛中加入尿素，尿素采用干撒的方式加入芦苇渣堆垛上；(2)按所述配比加入钙镁磷，钙镁磷采用干撒的方式加入芦苇渣堆垛上；(3)按所述配比分别称量菜枯和有机物料腐熟剂，两者混合均匀后撒到芦苇渣堆垛上，然后混匀堆成1米～1.5米高、2.2米～2.6米宽的条垛进行耗氧发酵，待条垛温度下降至不再回升时，即为耗氧发酵结束；(4)耗氧发酵结束后，进行厌氧发酵30天～90天，得到人造泥炭。上述的人造泥炭的制备方法，优选的，所述步骤(3)进行耗氧发酵过程中，当条垛温度升到55℃以上时，进行第一次翻堆，以后每隔3天～4天进行一次翻堆，直至条垛温度下降至不再回升。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的人造泥炭主要采用芦苇渣、菜枯和钙镁磷进行互配协同，同时以尿素作为主要氮源来调节氮碳比，以有机物料腐熟剂来促进发酵，替代以天然泥炭作为原料的泥炭资源，具有很高的商业价值和成本优势，并且属于可再生资源，非常符合未来基质发展的需求。现有国内外泥炭资源中，泥炭的占比较大，国产泥炭虽营养较丰富，但含泥重、纤维易腐烂、粒径不稳定，而进口泥炭则缺乏营养，二者都存在缺陷。不论国产泥炭还是进口泥炭，均采用的是天然泥炭为原料，天然泥炭属于湿地不可再生资源，目前国内对于泥炭开采采取保护限制措施，因此具有很大的局限性。而本专利技术的人造泥炭不仅兼具有国产泥炭和进口泥炭的优点，含有丰富的营养、腐殖酸、氨基酸和稳定的纤维粒径结构，更可以安全替代天然泥炭，用作基质生产的主要原料。2、本专利技术使用菜枯和钙镁磷来制备人造泥炭用于基质生产的原料，主要基于以下技术要点和创新思路：(1)菜枯中不仅有机质和氮磷钾总养分含量很高，其中氮高达5.0％以上，而且富含脂肪酸和粗蛋白。由于菜枯中氮含量高，在调节碳氮比时，尿素的使用量就可以大量减少，也就减少了发酵过程氨的挥发、氮的损失、大气环境的不良影响，同时对发酵产物的pH控制有关键性作用。申请人发现，人造泥炭可利用菜枯富含脂肪酸的特点，菜枯中的脂肪酸为植物脂肪酸，具有不饱和性，不饱和脂肪酸能提高作物的抗寒性，并能显著降低根结线虫的种群密度，起到预防作物根肿病的作用，人造泥炭还可有效利用菜枯富含粗蛋白的特点，在发酵过程中，菜枯中的粗蛋白通过酶解发酵转化为水溶性氨基酸，而水溶性氨基酸具有提高作物抗性和促进生长的作用，这些设计思路和技术均是本领域技术人员难以想到的。(2)钙镁磷中不仅含有作物必须的大量元素磷，还含有作物需要的中量元素钙和镁，且钙镁磷价格便宜，本专利技术使用钙镁磷肥，不但同时补充了磷、钙、镁三种营养元素，还考虑到经济价值的因素，而现有技术中，本领域技术人员通常只考虑到补充磷元素，而且在通常发酵过程由于碳氮比调节到25-30，发酵产物呈碱性，因此本领域技术人员只考虑用过磷酸钙。3、本专利技术优选造纸工业产生的废弃芦苇渣为原料，纤维含量非常高，结合现有发酵技术中通常不会采用的菜枯，还结合钙镁磷和尿素，以尿素作为氮源调节氮碳比至42～45，在有机物料腐熟剂中的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、面包酵母、黑曲霉、米曲霉、放线菌等有益微生物的作用下迅速发酵。通过微生物的作用，使芦苇渣的纤维分解变软，转化为植物可吸收的有机质和腐殖酸，菜枯中的蛋白质酶解发酵转化为游离氨基酸，菜枯中的氮、磷、钾和钙镁磷中的钙、镁、磷在微生物的作用下与腐殖酸络合变为有机络合态离子，可被植物吸收，具有促进植物生长、提高植物抗性的作用。经过耗氧发酵，再堆成大堆进行厌氧发酵后就能获得理想的效果。造纸工业废弃芦苇渣被回收、循环、再利用，变废为宝，不但为企业创造了极大的经济效益，还带来了良好的环境生态效益和社会效益。4、现有技术发酵要求碳氮比控制在25-30，发酵过程会造成氮的大量损失，损失的氮以氨气的形式挥发到大气环境中，对环境造成污染；另一方面发酵产物有很重的氨味、Ec值(盐分)高达4000μs/cm以上、pH高达8以上，且因纤维充分腐烂影响粒径结构，如用作基质原材料会导致植物氨中毒、盐渍毒害、造成基质透气性不良而影响植物生长，因此现有技术发酵产物只适合用作有机肥料。而本专利技术的碳氮比控制在42-45，发酵过程氮的损失微不足道，对大气环境影响非常小，发酵产物松软透气、粒径结构好，也没有氨味、Ec值(盐分)≤1000μs/cm、pH在6.5～7.0，将发酵产物浸提液进行种子发芽率试验，种子发芽指数(GI)≥92％，充分说明本专利技术的发酵产物作为基质原材料性能优良、安全可靠。...

【技术保护点】
1.一种人造泥炭，其特征在于，主要由芦苇渣、菜枯、钙镁磷、尿素和有机物料腐熟剂制成，所述芦苇渣、菜枯、钙镁磷、尿素、有机物料腐熟剂的比例为1.0m

【技术特征摘要】
1.一种人造泥炭，其特征在于，主要由芦苇渣、菜枯、钙镁磷、尿素和有机物料腐熟剂制成，所述芦苇渣、菜枯、钙镁磷、尿素、有机物料腐熟剂的比例为1.0m3～1.2m3∶2.0kg～3.5kg∶1.0kg～2.0kg∶0.2kg～0.5kg∶0.1kg～0.2kg。


2.根据权利要求1所述的人造泥炭，其特征在于，所述人造泥炭的碳氮比控制在42～45。


3.根据权利要求1或2所述的人造泥炭，其特征在于，所述芦苇渣为造纸工业产生的废弃芦苇渣。


4.一种如权利要求1～3中任一项所述的人造泥炭的制备方法，其特征在于，主要是将所有原料混合均匀后经耗氧发酵和厌氧发酵制成人造泥炭。


5.根据权利要求4所述的人造泥炭...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪良喜，汪亮，刘毅，汪丰，罗海波，吉洪湖，丁望星，晏娜，
申请(专利权)人：湖南省湘晖农业技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43