CN103880551B

CN103880551B - 利用造纸污泥快速发酵生产育苗基质的方法

Info

Publication number: CN103880551B
Application number: CN201410121699.7A
Authority: CN
Inventors: 杨春光; 李绵盛; 彭彦
Original assignee: Guangning Huayang Fertilizer Co Ltd
Current assignee: Guangdong Huayang Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: CN103880551A

Abstract

本发明公开了利用造纸污泥快速发酵生产育苗基质的方法，利用造纸污泥生产育苗基质，大大降低了泥炭土的用量，为可持续发展、环保的、价格低廉的栽培基质。该生产方法简单可控，不需另行添加发酵菌剂，生产设施投资较低，管理相对较容易，便于工厂化生产，综合经济成本低，成套技术易于推广。利用本发明基质培育桉树，苗木成活率高，初期生长速度快，苗木根系发达、抗性强，育苗效果好。

Description

利用造纸污泥快速发酵生产育苗基质的方法

技术领域

本发明属于栽培基质生产技术领域，特别涉及利用造纸污泥快速发酵生产育苗基质的方法。

背景技术

无土栽培基质是能为植物提供稳定协调的水、气、肥结构的生长介质，它除了支持、固定植株外，更重要的是充当养分和水分的载体，使来自营养液的养分和水分得以中转，植物根系从中按需选择吸收。目前世界上90%的无土栽培都是基质栽培。基质是无土栽培的基础与核心，所以基质的选择与配方研究是栽培成功与否的关键。单一基质由于理化性状上的缺陷很难满足作物生长的各项要求，加之生产成本、栽培管理等方面的因素，用多种基质按一定比例混合形成复合基质更经济、适用。基质材料的配比必须要有科学性，并应根据不同基质材料的理化性质及栽培作物生物学特性进行配比，因而准确控制基质理化性质、性状显得至关重要。

目前复合基质主要使用天然有机材料泥炭土、工业化剩余物椰糠和无机材料珍珠岩、蛭石等。由于泥炭土是短期内不可再生资源，泥炭土的开采对生态环境带来破坏，不符合现代社会可持续发展策略。自20世纪80年代后期以来，欧美国家颁布实施了有关环保法规，禁止泥炭资源的开采，促使无土栽培逐步向环保型、经济型、技术型的方向转变。而且泥炭土材料价格偏高，理化性状及生物学稳定性方面都不尽理想，因此开发可持续发展、来源稳定、价格低廉的产品替代或部分替代泥炭土作为林木种苗培育的有机基质具有良好的经济效益和社会效益。本发明利用造纸污泥与植物纤维废弃物作为主要原料，采取微生物发酵技术，高效分解原料中有害物质，混配其它有机和无机材料，调配出理化性能优良、适合林木种苗、园艺观赏性植物苗木培育的基质。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用造纸污泥快速发酵生产育苗基质的方法。

本发明所采取的技术方案是：

利用造纸污泥快速发酵生产育苗基质的方法，包括以下步骤：

(1)按体积比造纸污泥：蘑菇渣：锯木屑=（1～3）：（6～8）：1取物料，并添加适量的尿素，混合均匀，堆成堆体，进行发酵；

(2)堆体发酵温度升至55～60℃，进行首次翻堆；待堆体温度升至50～55℃，再次翻堆，使堆体温度降至40℃以下，继续陈化15～20天，完成堆肥发酵，风干备用；

(3)将所得堆肥与珍珠岩、泥炭土混配，得到育苗基质。

优选的，堆肥发酵过程中，控制物料含水率为50～60%。

优选的，堆肥发酵过程中，控制物料碳氮比为40:1～50:1。

优选的，步骤（1），每立方米物料添加0.3～0.5kg尿素。

优选的，步骤（1），堆体宽2.0～3.0m、高1.5～2.0m。

优选的，步骤（1），所述物料粉碎至30～50mm。

优选的，步骤（2），堆体温度达到55～60℃并持续48～72小时后进行首次翻堆。

优选的，步骤（3），堆肥与珍珠岩、泥炭土的体积比为60：（30～20）：（10～20）。

优选的，步骤（3），调节育苗基质pH为5.5～7.5，EC值小于1.0ms/cm。

本发明的有益效果是：

本发明制备的育苗基质pH值为5.5～7.5，EC值为0.5～0.9ms/cm，符合植物生长条件。该育苗基质具有良好的孔隙度、通气度、含水率等物理性状，基质疏松，保水保肥且透气。该基质具有充足的养分（有机质成分≥40wt%），供给植物所需的营养物质。

利用本发明基质培育桉树，苗木成活率高，初期生长速度快，苗木根系发达、抗性强，育苗效果好。本发明育苗基质不仅可在桉树等林木种苗培育中使用，而且可以在花卉、农作物栽培等领域推广，其市场前景广阔，社会效益、经济效益良好。

本发明利用造纸污泥生产育苗基质，大大降低了泥炭土的用量，为可持续发展、环保的、价格低廉的栽培基质。生产方法简单可控，不需另行添加发酵菌剂，生产设施投资较低，管理相对较容易，便于工厂化生产，综合经济成本低，成套技术易于推广。

具体实施方式

(3)将所得堆肥与珍珠岩、泥炭土混配，得到育苗基质。

对于好氧发酵，氧气是微生物赖以生存的物质条件，供氧不足会造成大量微生物死亡，使分解速度减慢；但供冷空气量过大又会使温度降低，尤其不利于耐高温菌的氧化分解过程，因此保持物料间一定的空隙率很重要。物料颗粒太大使空隙率减小，颗粒太小其结构强度小，一旦受压会发生倾塌压缩而导致实际空隙减小，优选的，步骤（1）所述物料粉碎至30～50mm。

在发酵工艺中，堆体物料的含水率对发酵过程影响很大，水的作用一是溶解有机物，参与微生物的新陈代谢；二是可以调节发酵温度，当温度过高时可通过水分的蒸发，带走一部分热量。水分太低妨碍微生物的繁殖，使分解速度缓慢，甚至导致分解反应停止；水分过高则会导致原料内部空隙被水充满，使空气量减少，造成供氧不足，形成厌氧状态，同时因过多的水分发而带走大部分热量，使发酵过程达不到要求的高温阶段，抑制了高温菌的降解活性，最终影响发酵效果。优选的，堆肥发酵过程中，控制物料含水率为50～60%。考虑到锯木屑、蘑菇渣持水性差，将造纸污泥、蘑菇渣、木屑按比例混配均匀后缓慢淋水2～3天使其含水率达到55%～60%。发酵期间，定期测定含水率，适时喷洒少量水，调整含水率。

有机物被微生物分解的速度随碳氮比变化，如果碳氮比过高，发酵成品的碳氮比值也过高，即出现“氮饥饿”状态，会夺取植物中的氮，影响作物生长。研究发现，发酵过程适宜的碳氮比应为40：1～50：1。第二次翻堆时，若湿度过低可边翻堆边淋水，若温度较高难以下降可多翻几遍。

更优选的，造纸污泥：蘑菇渣：锯木屑体积比=（2～3）：（6～7）：1。

优选的，步骤（1），每立方米物料添加0.3～0.5kg尿素。

优选的，步骤（1），堆体宽2.0～3.0m、高1.5～2.0m。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明内容。

实施例1

(1)按体积比造纸污泥：蘑菇渣：锯木屑=3：6：1共称取100m³的物料，粉碎至30mm，缓慢淋水2～3天使其含水率达到60%（判断标准为手抓一把基质用力握住，指缝有水分溢出而不流出为宜）。添加尿素50kg，混合均匀，堆成宽2.0m、高1.5m的堆体，进行发酵；

(2)堆体发酵温度升至60℃并持续48小时后进行第一次翻堆；待堆体再次升温至55℃，第二次翻堆，使堆体温度降至40℃以下，然后继续在无硬底化地面陈化20天，完成堆肥发酵；

(3)将发酵完成后的堆肥摊开晾晒，使其含水率低于12%，然后与珍珠岩、泥炭土按体积比60：30：10混配，得到pH为7.5，EC值为0.7ms/cm的育苗基质。

堆肥发酵过程中，定期测定含水率和碳氮比，适时喷洒少量水，控制物料含水率为50～60%，并适时通过添加尿素或造纸污泥、蘑菇渣、锯木屑等原料控制堆体的碳氮比为40:1～50:1。

实施例2

(1)按体积比造纸污泥：蘑菇渣：锯木屑=2：7：1共称取100m³的物料，粉碎至50mm，缓慢淋水2天使其含水率达到50%（判断标准为手抓一把基质用力握住，指缝有水分溢出而不流出为宜）。添加尿素30kg，混合均匀，堆成宽3.0m、高2.0m的堆体，进行发酵；

(2)堆体发酵温度升至55℃并持续72小时后进行第一次翻堆；待堆体再次升温至50℃，第二次翻堆，使堆体温度降至40℃以下，然后继续在无硬底化地面陈化15天，完成堆肥发酵；

(3)将发酵完成后的堆肥摊开晾晒，使其含水率低于12%，然后与珍珠岩、泥炭土按体积比60：20：20混配，得到pH为5.5，EC值为0.8ms/cm的育苗基质。

实施例1、2所得混配育苗基质的理化性状如下：

本发明育苗基质具有良好的孔隙度、通气度、含水率等物理性状，基质疏松，保水保肥且透气。该基质具有充足的养分（有机质成分≥40wt%），供给植物所需的营养物质。本发明利用纸泥发酵、陈化后的堆肥pH值在8左右，经过与泥炭土、珍珠岩按一定比例混配后，基质pH值可降至5.5～7.5，EC值会下降至0.5～0.9ms/cm，符合植物生长条件。

试验例1

供试苗木：诱导生根后的组培桉树瓶苗在荫棚内炼苗2～3周，取出幼苗，洗去培养基，作为试验苗。

试验分组：以实施例1的育苗基质为处理1，实施例2的育苗基质为处理2，并以黄心土作为对照1，以基质“泥炭土70v/v%+椰糠20v/v%+珍珠岩10v/v%”作为对照2；随机分组，3个重复，每重复100株苗。培育过程中，温室温度控制在24～26℃，每天光照时间10h，两天浇水1次，试验周期为2个月。

结果：处理1、2、对照1、对照2的移栽成活率分别为94.2%、93.8%、82.1%、87.0%。处理组1、2苗木成活率高，苗木初期生长速度快。苗木根系数量对比如下：

采用本发明育苗基质培育桉树平均根系数量高于8.34条，比黄心土多约4.3条，育苗效果显著优于黄心土，亦优于泥炭土70v/v%+椰糠20v/v%+珍珠岩10v/v%。此外，还发现处理组1、2桉树苗的株高、茎粗均显著高于对照组1，叶片肥大且有光泽。本育苗基质透水、透气、透根，可全面空气修根，苗木根系发达，呈自然分布，苗木抗性强。

本发明针对林木种苗培育的需求，克服了常规培育使用塑料袋（塑料管）装填黄心土为基质，培育苗木的根系欠发达、移栽成活率低、苗木质量较差的缺点。摒弃了使用泥炭土、椰糠等为主要基质，其原料获取困难，育出的苗木根系相互缠绕、窝根严重、水平根少、育苗期长、成本高、苗木造林（移栽）后根系不能自由舒展、对苗木水分和养分的吸收及抗性产生不良影响的缺陷。

Claims

1.利用造纸污泥快速发酵生产育苗基质的方法，包括以下步骤：

（1）按体积比造纸污泥：蘑菇渣：锯木屑=（1～3）：（6～8）：1取物料，每立方米物料添加0.3～0.5kg尿素，混合均匀，堆成堆体，进行发酵；

（2）堆体发酵温度升至55～60℃，进行首次翻堆；待堆体温度升至50～55℃，再次翻堆，使堆体温度降至40℃以下，继续陈化15～20天，完成堆肥发酵，风干备用；

（3）将所得堆肥与珍珠岩、泥炭土混配，得到育苗基质，调节育苗基质pH为5.5～7.5，EC值小于1.0ms/cm。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：堆肥发酵过程中，控制物料含水率为50～60%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：堆肥发酵过程中，控制物料碳氮比为40:1～50:1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1），堆体宽2.0～3.0m、高1.5～2.0m。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1），所述物料粉碎至30～50mm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2），堆体温度达到55～60℃并持续48～72小时后进行首次翻堆。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3），堆肥与珍珠岩、泥炭土的体积比为60：（30～20）：（10～20）。