CN110372425A - 葡萄枝条处理的方法及葡萄枝条堆肥 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及葡萄领域,特别是葡萄枝条处理的方法及葡萄枝条堆肥。葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合;S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中。葡萄枝条处理的方法还制备了葡萄枝条堆肥。本发明采用了优化的工艺流程和腐熟剂,更利于葡萄枝条的分解;同时制备出葡萄枝条堆肥,其堆肥物理、化学、生物指标及养分更优,实现了葡萄枝条的有效利用。
Description
技术领域
本发明涉及葡萄领域,特别是葡萄枝条处理的方法及葡萄枝条堆肥。
背景技术
葡萄作为多年生藤本植物,每年夏季进入旺盛生长期、冬季进入休眠期都要进行修剪。枝条作为葡萄废弃物的重要组成部分,每年都会伴随修剪大量产生。研究结果表明,葡萄枝条中含有丰富的有机质、纤维素、半纤维素、木胶、木质素、蛋白质、可溶性糖和作物生长所需的营养元素。对于葡萄枝条而言,它既是葡萄生产过程中不可避免的残留物,又是一种可利用的生物资源。现阶段除极少量部分留作繁殖苗木,一部分用作食用菌栽培和功能性成分提取外,大多被随意堆放或焚烧,这样既污染环境,又造成了巨大的资源浪费。
葡萄枝条和农作物秸秆、树枝等物质一样,是一种重要的生物能源,曾是农民生活和取暖的主要燃料。但随着农村生活水平的不断提高,农村生活能源结构也发生了很大变化,以煤、电和液化气逐渐代替了传统的燃料,农民不再利用这些农业废弃物,使得枝条相对过剩,从农户眼中的资源变成了垃圾。例如,在北京地区,32%用于直接燃烧,26%被直接丢弃, 25%粉碎后制作有机肥,13%用作秸秆气化装置燃料。不当的处置措施不仅不能产生直接经济效益,还会导致许多其它问题。就直接燃烧而言,这种对枝条最直接、最常见的利用方式仅仅利用了有机物所固定的热量,其本身的C、H、O、N等元素伴随着燃烧被氧化成挥发性气体而浪费。此外,燃烧枝条会产生温室气体,还会产排苯并芘、儿茶酚、对苯二酚等多环芳烃类空气污染物,这类化合物多为抑制剂,如果人体长期接触和吸入,会诱发癌症,存在危害公众健康的隐患。近年来,由于枝条的用量不大,且价值低,收集出售不经济,导致大部分残枝被随意丢弃在田边、路旁和宅院附近。这种肆意堆放极易产生不良后果,主要包括以下几点:一是残枝可能带有病原菌极易诱发病害;二是树枝露天堆放,干燥后容易造成火灾;三是树枝腐烂后易产生病菌污染土质和水源;四是一些残枝堆放在田边沟渠,容易堵塞河道。
近年来,果树枝条堆肥处理已在我国一些地区取得了较好的效果,可作为果树修剪枝条转化为有机肥的主要利用方式。冬季对葡萄枝条修剪整理,产生的大量枝条经轻型粉碎机粉碎后,通过反应堆技术发酵成有机肥还田。葡萄枝条堆肥化处理,可以利用自然界中丰富的微生物菌群,有效地对葡萄枝条进行生物降解,还可以杀灭葡萄枝条上的病菌,清除病菌的传播和污染。葡萄枝条循环利用技术有效解决了枝条焚烧带来的环境污染问题,并且堆肥还田能提高土壤有机质含量,减少化肥施用量,改善葡萄品质。然而,在葡萄枝条堆肥过程中,由于其含有大量的木质素和纤维素等难降解物质,制约堆肥的腐熟,造成堆肥周期长、生物学效应低、堆肥腐熟不完全以及堆肥质量较差等问题。因此,解决好葡萄枝条的资源化利用问题,对于减少环境污染、改善农村生态环境、保证葡萄产业的健康发展、发展农业循环经济、实现农业可持续发展、振兴乡村战略都具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于,提供葡萄枝条处理的方法,采用了优化的工艺流程和腐熟剂,更利于葡萄枝条的分解;同时制备出葡萄枝条堆肥,其堆肥物理、化学、生物指标及养分更优,实现了葡萄枝条的有效利用。
为解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:
葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合;
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
前述的葡萄枝条处理的方法,步骤S2中的腐熟剂为1号腐熟剂,其中1号腐熟剂包括里氏木霉菌、绿色木霉菌、康氏木霉菌、米曲霉菌、枯草芽孢杆菌、营养载体。
前述的葡萄枝条处理的方法,步骤S2中的腐熟剂为2号腐熟剂,其中2号腐熟剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、玉米面。
前述的葡萄枝条处理的方法,步骤S2中的腐熟剂为3号腐熟剂,其中3号腐熟剂包括黑曲霉、乳酸菌、酵母菌、营养载体。
前述的葡萄枝条处理的方法,步骤S2中的腐熟剂为4号腐熟剂,其中4号腐熟剂包括细菌、真菌、营养载体。
前述的葡萄枝条处理的方法,步骤S2中的腐熟剂为5号腐熟剂,其中5号腐熟剂包括里氏木霉菌、曲霉菌、青霉菌、康氏木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、营养载体。
前述的葡萄枝条处理的方法,步骤S2具体包括以下内容:
S21,配制1L培养基,在900~950mL去离子水中加入胰化蛋白胨9~11g、酵母提取物 4~6g、NaCl 9~11g、琼脂粉14~16g,摇动容器直至溶质溶解,用NaOH调节pH至6.8~7.2,用去离子水定容至1L,灭菌20~25min;
S22,向培养皿中倒入10mL前述的培养基,打开培养皿盖,在紫外灯下照射10~15min,用封口胶封边,并倒置放于0~4℃保存;
S23,称取0.8~1.0g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟100~120转的转速振荡30~35min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于灭菌水中,得到腐熟剂悬浮液;
S24,将腐熟剂悬浮液接种在S22中0~4℃保存的培养基中,在26~28℃恒温下培养得到细菌培养物,制成菌种混合物。
前述的葡萄枝条处理的方法,步骤S2具体包括以下内容:
B21,将马铃薯洗净去皮,称取190~210g切成小块,加灭菌水煮沸20~30min,用八层纱布过滤加热,加入19~21g琼脂,继续加热搅拌混匀,待琼脂溶解完后,加入19~21g葡萄糖搅拌均匀,冷却10~15min后再补足灭菌水至1000mL制成培养基,将培养基分装于试管或者锥形瓶,加塞、包扎,灭菌20~25min后取出试管或者锥形瓶,将试管或者锥形瓶摆斜面或者摇匀,冷却后贮存备用;
B22,称取0.8~1.0g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟100~120转的转速振荡30~35min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于去离子水中,得到腐熟剂悬浮液;
B23,将腐熟剂悬浮液接种在B21中冷却保存的培养基中,在26~28℃恒温下培养得到真菌培养物,制成菌种混合物。
进一步的,前述的葡萄枝条处理的方法,步骤S4还包括:在每千克葡萄枝条中加4.9~5.1 g尿素。
一种葡萄枝条堆肥由前述的葡萄枝条处理的方法制备而成。
与现有技术相比,本发明的有益之处在于:本发明提供了葡萄枝条处理的方法,提供了完善的生产工艺、规范的生产流程等,通过人为添加腐熟剂加快了葡萄枝条腐熟,葡萄枝条在微生物的作用下能更快进行分解,符合堆肥的安全要求;还有利于腐殖质的合成,同时添加腐熟剂的处理矿质元素含量比较高,解决了现有“葡萄枝条中含有大量的木质素和纤维素等难降解物质,制约堆肥的腐熟”的问题,缩短了堆肥周期、提高了生物学效应,变废为宝,合理利用该种废弃资源,实现资源化利用。另外,本发明制备出的堆肥腐熟完全,对植物不具有毒性,能够作为有机肥料施入到土壤中,提高了种子发芽率。
附图说明
图1是葡萄枝条粉碎后的照片;
图2是不同腐熟剂外观状态的照片;
图3是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中含水率的变化;
图4是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中体积的影响;
图5是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中pH的影响;
图6是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中EC值的影响;
图7是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中E4/E6值的影响;
图8是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥28d浸提液对种子发芽率的影响;
图9是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥49d浸提液对种子发芽率的影响;
图10是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥70d浸提液对种子发芽率的影响;
图11是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中氮含量的变化情况;
图12是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中磷含量的影响;
图13是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中钾含量的影响;
图14是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中钙含量的影响;
图15是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中镁含量的影响;
图16是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中铁含量的影响;
图17是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中锰含量的影响;
图18是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中硼含量的影响;
图19是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中锌含量的影响;
图20是不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥过程中铜含量的影响。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例1:如图1-a和图1-b所示,葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;其中葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm~3cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%,具体的可以为50%、60%、70%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合,具体的,重量比可以为1:30、1:35、1:40。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
实施例2:葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;如图1-a所示,葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;具体的,如图2中的No.1所示,腐熟剂为1号腐熟剂,其中1号腐熟剂包括里氏木霉菌、绿色木霉菌、康氏木霉菌、米曲霉菌、枯草芽孢杆菌、营养载体(具体的,包括豆粕、棉粕、玉米、麸皮、米糠、花生壳)。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
实施例3:葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;如图1-a所示,葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;
具体的,如图2中的No.2所示,腐熟剂为2号腐熟剂,其中2号腐熟剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、玉米面。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
实施例4:葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;如图1-a所示,葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;
具体的,如图2中的No.3所示,腐熟剂为3号腐熟剂,其中3号腐熟剂包括黑曲霉、乳酸菌、酵母菌、营养载体(具体的,包括豆粕、棉粕、玉米、麸皮、花生壳)。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
实施例5:葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;如图1-a所示,葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;
具体的,如图2中的No.4所示,腐熟剂为4号腐熟剂,其中4号腐熟剂包括细菌(可以为枯草芽孢杆菌)、真菌(可以为青霉菌)、营养载体(具体的,包括豆粕、棉粕、玉米、麸皮、米糠、花生壳)。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
实施例6:葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;如图1-a所示,葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;
具体的,如图2中的No.5所示,腐熟剂为5号腐熟剂,其中5号腐熟剂包括里氏木霉菌、曲霉菌、青霉菌、康氏木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、营养载体(具体的,包括豆粕、棉粕、玉米、麸皮、米糠、花生壳)。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
综合实施例2-实施例6,采用前述的五种腐熟剂对葡萄枝条作堆肥处理,可得出如下影响:
一、不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥气味的影响
气味是堆肥过程中重要的物理指标之一。正常情况,堆肥过程中会产生臭味,但是在运行良好的堆肥***中,这种难闻的气味随着时间的延长逐渐消失。堆肥前期,恶臭味比较明显,吸引蚊蝇围绕。随着时间的延长,堆肥中期恶臭味道逐渐加重,并会夹杂着氨味。堆肥后期,气味逐渐消失,堆料出现原料的味道,完全腐熟的堆肥会散发出泥土味。如表1所示,其中3号菌粉恶臭味最明显,原因是其酵母菌所占的比例较大。除此以外,如果水分过多,通气不良也比较容易发出臭味。未添加腐熟剂的堆肥处理和添加腐熟剂的堆肥处理相比,臭味持续的时间更长。
表1添加不同腐熟剂葡萄枝条堆肥过程中气味的变化
二、不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥含水率的影响
水分是堆肥能否顺利进行的首要因素。水分主要是通过影响温度的高低、微生物的活动和氧气含量的多少,进而影响着堆肥的快慢。
不同处理之间,含水率的变化都和温度变化紧密联系,含水率随温度的升高而逐渐降低。当堆体温度上升至60℃,堆体内又干又热,水分散失比较快,应及时补充水分。如图3所示,从整个堆肥过程来看,不同腐熟剂处理下葡萄枝条堆肥含水率随着时间延长逐渐降低。 1~5号腐熟剂处理的堆肥在结束时含水率分别下降了36.72%、34.54%、36.08%、36.66%和 41.60%,对照含水率下降了31.82%。5号腐熟剂处理的堆肥含水率下降幅度最大,对照含水率下降幅度最小。从最开始的60.00%~65.00%到堆肥结束下降至15.00%~30.00%,这时堆料已经达到了完全腐熟的程度。
三、不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥体积的影响
如图4所示,在堆肥过程中,随着有机物质的不断分解,含水率逐渐降低,体积不断下降。1~5号腐熟剂及对照处理的堆肥前后的体积比分别为28.30%、33.30%、32.90%、32.50%、 25.40%和37.50%。其中1号和5号腐熟剂处理的堆肥下降幅度较大。不同腐熟剂处理堆体体积均下降至20.00%~40.00%。
四、不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥化学指标的变化
4.1不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥pH的影响
pH值在堆肥过程中是影响微生物活性的重要因素。pH值变化受到堆肥原料和堆肥条件的影响。在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的pH值是不断变化的,微生物的活动需要微酸性或中性的环境,pH值过高或过低都不利于微生物的繁殖和有机物的降解。
如图5所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体的pH值经历了一个先上升后缓慢下降的过程。1~5号腐熟剂和对照初始pH值为7.02、7.24、7.13、7.16、7.22、6.96。
在堆肥的最初阶段,堆体的pH值上升很快,1号腐熟剂、2号腐熟剂、4号腐熟剂、5号腐熟剂处理的堆肥在第14天时达到最大值,分别为8.99、8.72、8.81和9.08。3号腐熟剂和对照在第21天时达到最大值,分别为8.56和8.51。
在堆肥第70天时,1~5号腐熟剂和对照分别为8.11、8.04、8.03、8.08、8.15和8.01,均在8.00以上,符合堆肥腐熟时pH值在8.00~9.00的标准。
4.2不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥EC值的影响
EC值可以反应堆肥过程中离子的总浓度,即可溶性盐分的含量。在一定浓度范围内,可溶性盐分的含量和EC值成正比,即EC值越大,堆肥***中的离子浓度越高,可溶性盐分也越高。堆肥中的离子浓度越高,施入到土壤中对农作物毒害作用越大,尤其是对苗期的影响尤为重要。检测堆肥过程中的EC值对于了解堆肥的质量意义重大。
如图6所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体EC值经历了一个先上升后下降的过程。1~5 号腐熟剂和对照初始EC值为1.02、1.09、1.06、1.06、1.06和1.02ms·cm-1。
在堆肥的最初阶段,堆体的EC值上升很快,1号腐熟剂处理的堆肥在第7天时达到最大值3.00ms·cm-1;2号腐熟剂处理的堆肥在第7天时达到最大值1.88ms·cm-1;3号腐熟剂处理的堆肥在第7天时达到最大值1.68ms·cm-1;4号腐熟剂处理的堆肥在第7天时达到最大值1.89 ms·cm-1;5号腐熟剂处理的堆肥在第14天时达到最大值3.50ms·cm-1;对照在第7天时达到最大值1.43ms·cm-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照EC值分别为2.34、1.14、1.15、1.37、 2.53和1.15ms·cm-1。一般认为4.00ms·cm-1为堆肥在土壤中应用的电导率极限值。但是,也有研究认为堆肥安全使用的电导率范围应小于3.50ms·cm-1,不同处理的EC值在堆肥70d 时都小于3.50ms·cm-1。不同腐熟剂处理的堆体EC值都明显高于对照,其中1号腐熟剂、5 号腐熟剂EC值高于其它几种腐熟剂,说明这两种腐熟剂的作用最为明显。
4.3不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥E4/E6值的影响
进行堆肥的有机物料都会在微生物的作用下进行矿质化和腐殖化过程。矿质化标志着速效养分的释放,腐殖化则是堆肥的腐熟。
如图7所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体的E4/E6值经历了一个先上升后下降的过程。 1~5号腐熟剂和对照初始E4/E6值为2.45、2.32、2.51、2.36、2.54和2.37。
在堆肥的最初阶段,堆体的E4/E6值上升很快,1号腐熟剂和5号腐熟剂处理的堆肥在第14天时达到最大值,分别为3.98和4.09。2号腐熟剂、3号腐熟剂、4号腐熟剂处理的堆肥在第28天时达到最大值,分别为3.77、3.89和3.67。对照在第42天达到最大值3.21,在达到最大值后逐渐下降。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照E4/E6值分别为1.98、2.09、2.16、2.21、 2.01和2.82。不同腐熟剂处理的堆料到完全腐熟时,E4/E6的值最小,说明堆肥的腐殖化指数和腐殖化率也达到最大。通过试验发现,未添加腐熟剂的处理,同应用5种腐熟剂的处理相比而言,添加腐熟剂更加有利于堆肥过程中腐殖质的合成。
五、不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥对种子发芽率的影响
如图8~10所示,通过试验可以发现,利用不同腐熟剂处理堆料的浸提液培养白菜种子的发芽率,随着堆料腐熟程度的加深而不断提高。添加1~5号腐熟剂的情况下堆制70d,种子发芽率≥80%,对植物不具有毒性,可以作为有机肥料施入到土壤中。其中添加1~5号腐熟剂的堆肥处理种子发芽率为86.30%、81.70%、82.70%、81.00%和87.70%,对照的种子发芽率仅为61.70%。随着堆肥时间的延长,种子的发芽率逐渐提高。
六、不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥过程中矿质元素的变化
6.1不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中氮含量的影响
氮是植物体内蛋白质、叶绿素、核酸等生命活动物质的组成部分,也是葡萄生长发育中必不可少的重要元素之一。合理的施用能够促进枝叶生长,增大叶面积,提高光合效率,是葡萄产量形成的基础。
如图11所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的氮含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始氮素含量分别为7.63、7.67、7.69、7.68、7.73和7.72g·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照氮素含量分别为14.51、13.94、14.12、 13.79、14.73和13.79g·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照氮素含量分别增加了90.17%、81.65%、83.59%、79.51%、 90.43%和78.54%。
6.2不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中磷含量的影响
磷是核酸的重要组成成分,对细胞的遗传变异起着非常重要的作用,植物体内许多重要的有机化合物都含有磷。充足的磷肥供应能够促进葡萄叶片的生长、促进花芽分化和果实发育。在葡萄生长发育前期,适量的磷肥可以促进葡萄的提早成熟。
如图12所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的磷含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始磷含量分别为1.31、1.28、1.21、1.27、1.27和1.27g·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照磷含量分别为2.97、2.33、2.54、2.67、 3.01和1.91g·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照磷含量分别增加了126.34%、82.35%、110.37%、110.24%、 137.94%和50.39%。
6.3不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中钾含量的影响
钾是植物营养的关键元素,它对葡萄的生长发育、光合作用的正常进行、营养物质的运输、产量的形成以及品质的提高有着不可替代的作用,所以又称为品质元素。葡萄是喜钾果树,在果实着色期和成熟期的需求量很大。
如图13所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的钾含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始钾含量分别为4.20、4.58、4.64、4.40、4.66和4.76g·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照钾含量分别为10.35、8.89、9.23、8.57、 11.18和8.42g·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照钾含量分别增加了146.11%、93.91%、98.91%、94.71%、 139.98%和76.95%。
6.4不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中钙含量的影响
钙是植物细胞壁的组成成分,可以调节植物体内的生理平衡,参与各项代谢活动。在葡萄生产上,采收前喷施一定浓度的钙可以提高果实的硬度,延长贮藏期。
如图14所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的钙含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始钙含量分别为19.69、19.43、19.60、19.55、19.46和19.56g·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照钙含量分别为84.51、81.74、79.61、80.65、 87.45和71.22g·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照钙含量分别增加了329.17%、320.76%、306.11%、312.43%、 349.45%和264.06%。
6.5不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中镁含量的影响
镁是叶绿素的中心原子,是植物体内多种酶的活化剂,对维持叶绿体的结构有重要作用,是保证葡萄光合作用的顺利进行的重要元素。
如图15所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的镁含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始镁含量分别为1.42、1.38、1.28、1.46、1.57和1.43g·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照镁含量分别为3.40、2.90、2.97、2.92、 3.61和2.46g·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照镁含量分别增加了138.88%、109.82%、131.96%、99.99%、 130.76%和72.01%。
6.6不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中铁含量的影响
铁是叶绿素的组成成分之一,也是许多蛋白质和酶不可或缺的组成元素。主要参与光合作用、呼吸作用等生理过程。
如图16所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的铁含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始铁含量分别为294.07、278.54、280.92、270.64、297.66和258.16mg·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照铁含量分别为658.15、599.03、592.93、 597.36、708.67和540.68mg·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照铁含量分别增加123.80%、115.07%、111.07%、120.72%、 138.08%和109.43%。
6.7不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中锰含量的影响
锰是植物体内各种酶的活化剂,主要参与葡萄的光合作用与氧化还原反应,是葡萄生长过程中不可或缺的重要微量元素。
如图17所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的锰含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始锰含量分别为251.13、235.54、250.16、240.75、256.01和236.81mg·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照锰含量分别为683.16、549.42、579.82、 564.34、810.72和548.34mg·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照锰含量分别增加了172.03%、133.26%、131.78%、134.41%、 216.68%和131.56%。
6.8不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中硼含量的影响
硼能够促进花粉粒的萌发和花粉管的伸长,对葡萄的坐果和产量有直接作用。施用硼能够提高葡萄果实的含糖量,对抗性能力也有一定的增强作用。
如图18所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的硼含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始硼含量分别为6.91、6.54、6.63、6.65、6.68和6.96mg·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照硼含量分别为21.36、15.38、17.89、19.43、 24.09和14.69mg·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照硼含量分别增加了209.18%、135.41%、169.72%、192.23%、 260.80%和111.01%。
6.9不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中锌含量的影响
锌参与葡萄体内的多种酶促反应和激素的形成。锌能够维持细胞膜的稳定,从而增强葡萄的抗旱能力。植物体内缺锌会出现小叶、簇生、果粒不均匀的现象,严重时会出现叶片提前脱落的现象。
如图19所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的锌含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始锌含量分别为14.84、14.63、14.61、14.50、13.80和14.53mg·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照锌含量分别为49.62、39.19、38.80、39.19、 55.38和35.26mg·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照锌含量分别增加了234.40%、167.89%、165.54%、170.20%、 301.21%和142.63%。
6.10不同腐熟剂对葡萄枝条堆肥中铜含量的影响
铜对植物体内叶绿素的形成有极大的促进作用,同时参与植物体的呼吸作用。
如图20所示,在葡萄枝条堆肥过程中,堆体内的铜含量呈增加趋势。1~5号腐熟剂和对照初始铜含量分别为9.59、9.34、9.83、9.81、9.73和9.56mg·kg-1。
在堆肥第70天时,可以发现1~5号腐熟剂和对照铜含量分别为26.02、22.80、20.95、23.21、 28.07和20.37mg·kg-1。
不同腐熟剂处理的堆肥和对照铜含量分别增加了171.47%、143.99%、113.01%、136.48%、 188.62%和113.08%。
综合上述影响,总结如下:
1、不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥过程中含水率和温度的变化
本研究表明,不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥中55℃以上高温持续天数均超过3d,达到了无害化和腐熟的要求。1号腐熟剂、5号腐熟剂处理的堆肥在第3d就进入高温期,这是因为这两种菌剂的微生物种类和数量更多,微生物活动迅速,致使堆体温度迅速升高。随着微生物降解速度的加快,使得利用这两种菌剂处理的堆肥最早完成,加快了堆肥的进程。不同堆肥处理在45~60℃的高温时长都达到了20d以上,1~5号腐熟剂处理的堆肥高温时长分别为35、32、34、33和36d,与对照相比分别增加了6、3、5、4和7d,达到了无害化和腐熟的要求,其中1号和5号腐熟剂高温持续时间高于其他的处理。这说明腐熟剂不仅能够使堆肥迅速升温,还能增加高温时长,有利于缩短堆肥的周期。
2、不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥过程中pH和EC值的变化
有研究表明pH值在6.7~9.0时堆肥过程中微生物活性较好。在本试验中,葡萄枝条堆肥过程中pH值始终保持在规定范围内,不会影响微生物降解活动。pH值的升高可能是因为在堆肥初期,堆肥中的有机氮在微生物的作用下发生氨化和矿化,会产生大量的铵态氮。同时,部分有机酸随着堆肥进程氧化分解,二者共同使得pH值迅速升高。堆肥后期,部分氨气被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,同时葡萄枝条中的乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸等有机酸大量分解,二者共同作用,使得pH值略有下降。
电导率表示堆肥过程中可溶性盐的变化。在一定浓度范围内电导率与堆肥中样品中的盐浓度呈正相关。本研究表明,利用葡萄枝条进行堆肥,堆体的电导率在堆肥过程中不断上升。这可能是因为葡萄枝条中有机物的分解导致堆体可溶性盐类物质增加,电导率也会随之增加。为了维持植物的生长,成熟堆肥的电导率值较低,一般认为4ms·cm-1为堆肥在土壤中应用的电导率极限值。但是也有研究认为堆肥安全使用的电导率范围应小于3.50ms·cm-1。本研究显示,在堆肥第70天时,1~5号腐熟剂和对照EC值分别为2.34、1.14、1.15、1.37、2.53和1.15 ms·cm-1。
3、不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥过程中矿质元素的变化
随着堆肥的进行,有机物料不断分解,堆肥体积不断下降,矿质元素的含量因被浓缩而含量增加,物料发生“浓缩效应”。本试验结果表明利用葡萄枝条堆肥后矿质元素含量因被浓缩而含量增加。堆肥开始和结束时相比,矿质元素含量不断增加。不同腐熟剂处理的堆肥和对照氮素含量分别增加了90.17%、81.65%、83.59%、79.51%、90.43%和78.54%;磷含量分别增加了126.34%、82.35%、110.37%、110.24%、137.94%和50.39%;钾含量分别增加了 146.11%、93.91%、98.91%、94.71%、139.98%和76.95%;钙含量分别增加了329.17%、320.76%、 306.11%、312.43%、349.45%和264.06%;镁含量分别增加了138.88%、109.82%、131.96%、 99.99%、130.76%和72.01%。铁含量分别增加了123.80%、115.07%、111.07%、120.72%、138.08%和109.43%;锰含量分别增加了172.03%、133.26%、131.78%、134.41%、216.68%和131.56%;硼含量分别增加了209.18%、135.41%、169.72%、192.23%、260.80%和111.01%;锌含量分别增加了234.40%、167.89%、165.54%、170.20%、301.21%和142.63%;铜含量分别增加了171.47%、143.99%、113.01%、136.48%、188.62%和113.08%。添加腐熟剂的处理和对照相比,增加幅度明显,这可能是因为添加了腐熟剂后,堆肥中有机物质分解更充分,含水率减少导致的。
4、不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥产品的安全性
种子试验是验证堆肥毒性最有说服力的方法,在很多国家都被广泛应用。本研究表明在葡萄枝条堆肥毒性检测试验中选择了白菜的种子,发芽率也随着堆肥时间延长而逐渐提高,在堆肥结束时,发芽率均在80%以上,符合国家有机肥的标准要求。做发芽试验的种子一般选择体积比较小且对毒性敏感的种类,十字花科种子往往是最佳的选择。没有充分腐熟的堆肥中,会有一些物质抑制种子萌发、根系吸收、植物生长,比如小分子有机酸、高浓度铵分子、重金属等物质。在堆肥第70天时,添加1~5号腐熟剂的堆肥处理种子发芽率为86.30%、 81.70%、82.70%、81.00%和87.70%,这时的堆肥产品可以作为有机肥施入到土壤中,对植物不具有毒性。对照的种子发芽率仅为61.70%。这可能是没有添加腐熟剂的堆肥中还存在着抑制种子萌发的物质。
综合可知,
(1)添加腐熟剂可以促进葡萄枝条的腐熟,能够缩短堆肥周期;
(2)综合分析不同腐熟剂处理葡萄枝条堆肥过程中的理化指标变化情况,结果表明1号腐熟剂和5号腐熟剂效果更好;
(3)葡萄枝条堆肥过程中,矿质元素会发生“浓缩效应”,堆肥后矿质元素含量增加;
(4)葡萄枝条可以作为一种良好的堆肥化基质,在堆肥第70天时,添加腐熟剂的堆肥物料浸提液培养的种子发芽率均≥80%,这时的堆肥产品对植物不具有毒性,可以作为有机肥产品施入到土壤中。
实施例7:如图1-b所示,葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;葡萄枝条粉碎处理后的长度为3cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌制成菌种混合物;
进一步的,步骤S2具体包括以下内容:
S21,配制1L培养基,在900~950mL去离子水中加入胰化蛋白胨9~11g、酵母提取物 4~6g、NaCl 9~11g、琼脂粉14~16g,摇动容器直至溶质溶解,用NaOH调节pH至6.8~7.2,用去离子水定容至1L,灭菌20~25min;
S22,向培养皿中倒入10mL前述的培养基,打开培养皿盖,在紫外灯下照射10~15min,用封口胶封边,并倒置放于0~4℃保存;
S23,称取0.8~1.0g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟100~120转的转速振荡30~35min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于灭菌水中,得到腐熟剂悬浮液;
S24,将腐熟剂悬浮液接种在S22中0~4℃保存的培养基中。在26~28℃恒温下培养得到细菌培养物,制成菌种混合物,该种培养基适合细菌生长。
更具体的,配制1L培养基,在950mL去离子水中加入胰化蛋白胨10g、酵母提取物5g、NaCl 10g、琼脂粉15g,摇动容器直至溶质溶解,用NaOH调节pH至7.0,用去离子水定容至1L,灭菌20min;向培养皿中倒入10mL前述的培养基,打开培养皿盖,在紫外灯下照射10~15min,用封口胶封边,并倒置放于4℃保存;称取1g腐熟剂,加入到盛有10mL 灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟110转的转速振荡30min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于灭菌水中,得到腐熟剂悬浮液;将腐熟剂悬浮液接种在前述4℃保存的培养基中,在27℃恒温下培养得到细菌培养物,制成菌种混合物,此时的培养基更适合细菌生长。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持60%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30的比例混合。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
实施例8:如图1-a所示,葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养真菌制成菌种混合物;
进一步的,步骤S2具体包括以下内容:
B21,将马铃薯洗净去皮,称取190~210g切成小块,加灭菌水煮沸20~30min能被玻璃棒戳破即可,用八层纱布过滤加热,加入19~21g琼脂,继续加热搅拌混匀,待琼脂溶解完后,加入19~21g葡萄糖搅拌均匀,冷却10~15min后再补足灭菌水至1000mL制成培养基,将培养基分装于试管或者锥形瓶,加塞、包扎,灭菌20~25min后取出试管或者锥形瓶,将试管或者锥形瓶摆斜面或者摇匀,冷却后贮存备用;
B22,称取0.8~1.0g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟100~120转的转速振荡30~35min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于去离子水中,得到腐熟剂悬浮液;
B23,将腐熟剂悬浮液接种在B21中冷却保存的培养基中,重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。在26~28℃恒温下培养得到真菌培养物,制成菌种混合物。该种培养基适合真菌生长。
更具体的,将马铃薯洗净去皮,称取200g切成小块,加灭菌水煮沸25min能被玻璃棒戳破即可,用八层纱布过滤加热,加入20g琼脂,继续加热搅拌混匀,待琼脂溶解完后,加入20g葡萄糖搅拌均匀,冷却13min后再补足灭菌水至1000mL制成培养基,将培养基分装于试管或者锥形瓶,加塞、包扎,灭菌20min后取出试管或者锥形瓶,将试管或者锥形瓶摆斜面或者摇匀,冷却后贮存备用;称取1g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟110转的转速振荡30min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于灭菌水中,得到腐熟剂悬浮液;将腐熟剂悬浮液接种在前述冷却保存的培养基中,在27℃恒温下培养得到真菌制成菌种混合物,此时的培养基更适合真菌生长。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持55%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:34的比例混合;在每千克葡萄枝条中加5.1g尿素,为了满足微生物的生长需要。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
实施例9:如图1-a和图1-b所示,葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm~3cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
葡萄枝条堆肥由上述的葡萄枝条处理的方法制备而成。
实施例10:如图1-a和图1-b所示,葡萄枝条处理的方法包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;葡萄枝条粉碎处理后的长度为1cm~3cm;粉碎机主要技术规格型号:9FZ~15B,主轴转速:6200~6500r/min。
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;其中的腐熟剂可以为1号腐熟剂、2号腐熟剂、3号腐熟剂、4号腐熟剂、5号腐熟剂中的任意一种。具体的,其中1号腐熟剂包括里氏木霉菌、绿色木霉菌、康氏木霉菌、米曲霉菌、枯草芽孢杆菌、营养载体(具体的,包括豆粕、棉粕、玉米、麸皮、米糠、花生壳)。其中 2号腐熟剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、玉米面。其中3号腐熟剂包括黑曲霉、乳酸菌、酵母菌、营养载体(具体的,包括豆粕、棉粕、玉米、麸皮、花生壳)。其中4号腐熟剂包括细菌(可以为枯草芽孢杆菌)、真菌(可以为青霉菌)、营养载体(具体的,包括豆粕、棉粕、玉米、麸皮、米糠、花生壳)。其中5号腐熟剂包括里氏木霉菌、曲霉菌、青霉菌、康氏木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、营养载体(具体的,包括豆粕、棉粕、玉米、麸皮、米糠、花生壳)。
进一步的,步骤S2具体包括以下内容:
S21,配制1L培养基,在900~950mL去离子水中加入胰化蛋白胨9~11g、酵母提取物 4~6g、NaCl 9~11g、琼脂粉14~16g,摇动容器直至溶质溶解,用NaOH调节pH至6.8~7.2,用去离子水定容至1L,灭菌20~25min;
S22,向培养皿中倒入10mL前述的培养基,打开培养皿盖,在紫外灯下照射10~15min,用封口胶封边,并倒置放于0~4℃保存;
S23,称取0.8~1.0g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟100~120转的转速振荡30~35min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于灭菌水中,得到腐熟剂悬浮液;
S24,将腐熟剂悬浮液接种在S22中0~4℃保存的培养基中,重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。在26~28℃恒温下培养得到细菌培养物,制成菌种混合物。该种培养基适合细菌生长。
或者,步骤S2具体还可以包括以下内容:
B21,将马铃薯洗净去皮,称取190~210g切成小块,加灭菌水煮沸20~30min能被玻璃棒戳破即可,用八层纱布过滤加热,加入19~21g琼脂,继续加热搅拌混匀,待琼脂溶解完后,加入19~21g葡萄糖搅拌均匀,冷却10~15min后再补足灭菌水至1000mL制成培养基,将培养基分装于试管或者锥形瓶,加塞、包扎,灭菌20~25min后取出试管或者锥形瓶,将试管或者锥形瓶摆斜面或者摇匀,冷却后贮存备用;
B22,称取0.8~1.0g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟100~120转的转速振荡30~35min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于去离子水中,得到腐熟剂悬浮液;
B23,将腐熟剂悬浮液接种在B21中冷却保存的培养基中,重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。在26~28℃恒温下培养得到真菌培养物,制成菌种混合物。该种培养基适合真菌生长。
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;将湿度计***到葡萄枝条堆体中部监测湿度,测量含水率。
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合;在每千克葡萄枝条中加4.9~5.1g尿素,为了满足微生物的生长需要。
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中,每个处理重复三次。同样的处理做三次,以平均值计,减少误差。堆肥设备通常系指堆肥进行生化反应的反应器装置,是堆肥***的主要组成部分。它的类型有立式堆肥发酵塔、卧式堆肥发酵滚筒、筒仓式堆肥发酵仓和箱式堆肥发酵池,在本发明中采用前述的任意一种即可。
本发明的工作原理:冬季对葡萄枝条修剪整理,产生的大量枝条经轻型粉碎机粉碎后,通过反应堆技术发酵成有机肥还田。葡萄枝条堆肥化处理,可以利用自然界中丰富的微生物菌群,有效地对葡萄枝条进行生物降解,还可以杀灭葡萄枝条上的病菌,清除病菌的传播和污染。葡萄秸秆循环利用技术有效解决了秸秆焚烧带来的环境污染问题,并且堆肥还田能提高土壤有机质含量,减少化肥施用量,改善葡萄品质。有机物料腐熟剂的主要功能是分解、腐熟有机物料,使有机物料转化成有机肥,可以提高土壤肥力、优化土壤微生物菌群、减少化肥用量,避免有机物料焚烧带来的环境污染,实现农业的可持续发展。
Claims (10)
1.葡萄枝条处理的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,利用粉碎机将葡萄枝条进行粉碎;
S2,选择有效菌≥0.50亿/g的腐熟剂,配制培养基,培养细菌或者真菌,制成菌种混合物;
S3,将粉碎后的葡萄枝条浸水,使含水率保持50%~70%;
S4,将S2中制备的菌种混合物和S3中浸水后的葡萄枝条按照重量比为1:30~40的比例混合;
S5,将S4中混合后的原料放在堆肥设备中。
2.根据权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法,其特征在于,步骤S2中的腐熟剂为1号腐熟剂,其中1号腐熟剂包括里氏木霉菌、绿色木霉菌、康氏木霉菌、米曲霉菌、枯草芽孢杆菌、营养载体。
3.根据权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法,其特征在于,步骤S2中的腐熟剂为2号腐熟剂,其中2号腐熟剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、玉米面。
4.根据权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法,其特征在于,步骤S2中的腐熟剂为3号腐熟剂,其中3号腐熟剂包括黑曲霉、乳酸菌、酵母菌、营养载体。
5.根据权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法,其特征在于,步骤S2中的腐熟剂为4号腐熟剂,其中4号腐熟剂包括细菌、真菌、营养载体。
6.根据权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法,其特征在于,步骤S2中的腐熟剂为5号腐熟剂,其中5号腐熟剂包括里氏木霉菌、曲霉菌、青霉菌、康氏木霉菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、营养载体。
7.根据权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法,其特征在于,步骤S2具体包括以下内容:
S21,配制1L培养基,在900~950mL去离子水中加入胰化蛋白胨9~11g、酵母提取物4~6g、NaCl 9~11g、琼脂粉14~16g,摇动容器直至溶质溶解,用NaOH调节pH至6.8~7.2,用去离子水定容至1L,灭菌20~25min;
S22,向培养皿中倒入10mL前述的培养基,打开培养皿盖,在紫外灯下照射10~15min,用封口胶封边,并倒置放于0~4℃保存;
S23,称取0.8~1.0g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟100~120转的转速振荡30~35min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于灭菌水中,得到腐熟剂悬浮液;
S24,将腐熟剂悬浮液接种在S22中0~4℃保存的培养基中,在26~28℃恒温下培养得到细菌培养物,制成菌种混合物。
8.根据权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法,其特征在于,步骤S2具体包括以下内容:
B21,将马铃薯洗净去皮,称取190~210g切成小块,加灭菌水煮沸20~30min,用八层纱布过滤加热,加入19~21g琼脂,继续加热搅拌混匀,待琼脂溶解完后,加入19~21g葡萄糖搅拌均匀,冷却10~15min后再补足灭菌水至1000mL制成培养基,将培养基分装于试管或者锥形瓶,加塞、包扎,灭菌20~25min后取出试管或者锥形瓶,将试管或者锥形瓶摆斜面或者摇匀,冷却后贮存备用;
B22,称取0.8~1.0g腐熟剂,加入到盛有10mL灭菌水的三角瓶中,将三角瓶置于摇床上,以每分钟100~120转的转速振荡30~35min,使腐熟剂的颗粒均匀分散于去离子水中,得到腐熟剂悬浮液;
B23,将腐熟剂悬浮液接种在B21中冷却保存的培养基中,在26~28℃恒温下培养得到真菌培养物,制成菌种混合物。
9.根据权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法,其特征在于,步骤S4还包括:在每千克葡萄枝条中加4.9~5.1g尿素。
10.葡萄枝条堆肥,其特征在于,由权利要求1所述的葡萄枝条处理的方法制备而成。
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