CN115644016A - 利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备的育苗基质及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备的育苗基质及方法，属于农业有机固体废弃物资源化利用技术领域。先将秸秆与禽畜粪污按一定比例混匀，在高压蒸汽条件下进行水蒸汽汽爆协同碳化处理，制得多孔与表面富含含氧官能团的水热碳；然后将多孔与表面富含含氧官能团的水热碳和发酵液混合，进行打堆好氧发酵处理，制得育苗基质。本发明能够将原料物尽其用，避免传统直接好氧发酵营养成分流失，克服秸秆和粪污单一原料制备基质的营养成分不均衡，大大缩短好氧发酵腐熟时间，基质孔状结构丰富，保水和保肥能力强；基质腐熟程度和腐殖酸含量均较高，肥效强；成本低、能耗低、无环境污染。
Description
技术领域
本发明属于农业有机固体废弃物循环再利用技术领域，具体涉及一种利用秸秆和粪污快速低温协同碳化耦合快速好氧发酵制备的育苗基质及方法。
背景技术
秸秆含有丰富的纤维素、半纤维和少量的粗蛋白，而禽畜粪便含有丰富氮磷钾等营养元素。秸秆粗纤维含量较高，而禽畜粪便则主要以未消化的粗纤维和粗蛋白为主，当前二者共同的资源化处理方式就是肥料化，即秸秆直接粉碎还田和禽畜粪便发酵还田。秸秆直接还田有如下弊端：易引起病虫害；腐熟速度慢，影响庄稼发芽、生根；粉碎直径大易导致种子或者幼苗出现空置、接触不到土壤，继而引发死种和死苗现象。禽畜粪便自然发酵堆肥特别是秋冬难以达到完全腐熟。此外，好氧发酵腐熟只能达到60～65℃，难以将大肠菌及蛔虫卵有效灭活，易造成植物病虫害。因此，需开发新的技术和方法来实现秸秆和禽畜粪便的“无害化、营养化和腐殖化”。
水蒸汽***技术是生物质处理处置极具发展前景的技术之一。蒸汽***是在压力(1～3.5MPa)下用热蒸汽(180～240℃)处理生物质，然后将压力迅速降至大气压的过程，致使生物质纤维的刚性结构破裂，打破生物质微观结构。压力的突然释放产生的剪切力可使生物质组分发生水解。汽爆的高温高压还可使生物质原料中各类致病菌、寄生虫卵彻底灭活。此外，汽爆还可使生物质原料脱水脱羧，促进降解产物间(羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质))的美拉德反应，继而实现有机质的高效碳化，获得含氧官能团丰富的水热碳。汽爆碳化反应条件温和、处理成本低(低于100元/吨)。传统的汽爆工艺最早由Mason W.H.于1925年提出，主要用于木质纤维素的预处理。1992年，在意大利南部的ENEATrisaia中心安装了加拿大Stake Technology公司研制的连续蒸汽***试验装置，实现了蒸汽***的工业化。2012年新疆银隆国际贸易股份有限公司建成年产5万m3的汽爆秸秆板生产线，日产板材166.67m3。山东丰源生态科技有限公司，采用汽爆技术处理秸秆，年产6万吨有机复合肥。2018年，年处理20万吨棉秆汽爆制浆线在新疆巴州库尔勒投产运行。可以看出，汽爆技术在生物质处理领域方兴未艾。
对秸秆或者禽畜粪便单独汽爆处理，会使粗蛋白在汽爆碳化过程中难以成碳且易脱氮，而二者含有的粗纤维也会在汽爆碳化过程中发生水解生产可溶性糖，不能完全成碳统一并会残留于水相中，即水热碳化不足会导致最终制得的基质营养功能无法保障。当前，还未有关于将汽爆技术用于秸秆和禽畜粪污协同制备育苗基质的相关报道。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备的育苗基质及方法，能够解决秸秆、禽畜粪便水热碳化处理不完全而导致的保水和保肥性能差的技术问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备的育苗基质的方法，包括以下步骤：
1)将秸秆与禽畜粪污按照1:3～3:1的质量比混匀后，在高压蒸汽条件下进行水蒸汽汽爆协同碳化处理，反应结束后迅速泄压，制得水热碳浆料，经离心分离，制得多孔与表面富含含氧官能团的水热碳；
2)将多孔与表面富含含氧官能团的水热碳和发酵液按照1:10～15的质量比混合，然后进行打堆好氧发酵处理，制得育苗基质。
优选地，步骤1)中，水蒸汽汽爆协同碳化处理的条件为：协同碳化蒸汽压力为1.0～2.4MPa，蒸汽温度为170～240℃，保压时间为3～25min，泄压时间小于0.01s，使蒸汽内能转化为机械能并作用于原料组织细胞层间，从而用较少的能量将原料按目的分解。
优选地，秸秆采用小麦、玉米、水稻、大豆、薯类、棉花、番茄、甘蔗和油葵的秸秆中的一种或几种；禽畜粪污采用马粪、牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪、鸭粪和鹅粪中的一种或几种。
优选地，秸秆和粪污的含水量不限，粒径为5～50目。
优选地，步骤1)制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的水分含量为55wt％～65wt％，温度为50～70℃，C/N比为20:1～30:1、腐殖酸含量30wt％～45wt％。
优选地，步骤2)中，所述发酵液，以质量份数计，由1份复合型生物发酵菌剂，5份红糖和100份水组成。
进一步优选地，所述复合型生物发酵菌剂采用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉、短小芽孢杆菌、施氏假单胞菌和红球菌中的两种或者几种。
优选地，步骤2)中，打堆好氧发酵处理时间为3～5天，在打堆发酵底部不断通入空气并调节发酵温度不高于70℃。
本发明还公开了采用上述的方法制得的育苗基质，该育苗基质的物理性状指标如下：容重0.2～0.5g/cm3、总孔隙度70％～90％、通气孔隙度50％～70％、持水孔隙度>50％、气水比1:1～2:1、相对含水量<30％、阳离子交换量(以NH4 +计)15～30cmol/kg、粒径大小<20mm；化学性状指标：腐殖酸含量60wt％～70wt％、pH值6.0～7.0、电导率0.1～0.15mS/cm、有机质80％～90％、水解性氮150～300mg/kg、速效磷40～80mg/kg、速效钾250～400mg/kg、硝态氮/铵态氮(4～6)：1、交换性钙80～150mg/kg、交换性镁40～80mg/kg。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开的利用秸秆和粪污快速低温协同碳化耦合快速好氧发酵制备育苗基质的方法，一方面针对禽畜粪污单独快速热处理碳化过程中有机物不能完全碳化、蛋白质水解后易残留于水相致使氮元素流失等弊端问题，通过将禽畜粪污与秸秆共同进行碳化处理，让秸秆水解所得还原性多糖与禽畜粪污中粗蛋白水解所得氨基酸通过美拉德反应，强化有机物碳化成碳，最大程度地固化有机碳，使有机质含量达到90％，减少二次污染，同时保留更多的氮元素于水热碳中，原料中80％的氮可保留于水热碳中；另一方面，针对禽畜粪污单独水热碳化所得水热碳孔结构较少，保水保肥性能差等弊端，通过添加秸秆，增加水热碳表面的含氧官能团，占比超过60％，增加其保水和保肥性能。再者，利用秸秆水解产生的酸性物质促进禽畜粪污中有机大分子的降解，使后续水热碳的好氧发酵腐殖化时间缩短为3～5天，腐殖酸含量可达60～70wt％。因此，本发明的方法，采用将秸秆和禽畜粪便混合汽爆碳化，可解决二者单独水热碳化的不足，制得多孔与表面富含含氧官能团的水热碳，水热碳可进行好氧发酵快速腐殖化制备水热碳基肥，用于低产低效土壤性能调控，本发明的方法原料物尽其用，避免传统直接好氧发酵营养成分流失，克服秸秆和粪污单一原料制备基质的营养成分不均衡，大大缩短好氧发酵腐熟时间；基质孔状结构丰富，保水和保肥能力强；基质腐熟程度和腐殖酸含量均较高，肥效强；成本低、能耗低、无环境污染等，吨处理成本仅为40～50元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面对本发明做进一步详细描述：
本发明公开的利用秸秆和粪污快速低温协同碳化耦合快速好氧发酵制备育苗基质的方法，包括以下步骤：
1)将粉碎秸秆与粪污以一定比例混合均匀，然后加入瞬间弹射式蒸汽***装置并密封，在高压蒸汽条件下保压一段时间，利用秸秆水解产物与粪污水解产物间的美拉德反应尽可能多的将有机质转到产物水热碳中，反应结束在0.01秒内快速泄压，得到多孔与表面富含含氧官能团的水热碳；
2)将水热碳与复合型生物发酵菌剂以一定比例混合，打堆好氧发酵3～5天，进行快速腐殖化，最终可得富含腐殖酸的育苗基质，腐殖酸含量超过60％。
其中，步骤1)水热碳制备过程中，所选用的瞬间弹射式蒸汽***装置，泄压时间小于0.01s，使蒸汽内能转化为机械能并作用于原料组织细胞层间，从而用较少的能量将原料按目的分解。
步骤1)中，秸秆与禽畜粪污按照1:3～3:1的质量比混匀；步骤2)中，水热碳和发酵液按照1:10～15的质量比混合。
本发明下述所列的实施例中使用的原料为：1)自然风干的猪粪、马粪、牛粪、羊粪和鸡鸭鹅等家禽粪便中的一种或几种，含水量～35wt％；2)粉碎后的大豆秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、薯类秸秆、棉花秸秆、番茄秸秆、甘蔗秸秆和油葵秸秆中的一种或几种，粒径5目，水分～20wt％；3)枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉、短小芽孢杆菌、施氏假单胞菌和红球菌中的一种或者几种。
实施例1
水热碳制备过程中，协同碳化蒸汽压力为1.8MPa，蒸汽温度为190℃，保压时间为14min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，猪粪/大豆秸秆质量比1:2，温度200℃，蒸汽压力1.5MPa，保压时间15min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分40wt％、温度50℃、C/N比20:1、腐殖酸含量35wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌的质量比＝1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵5天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例2
水热碳制备过程中，协同碳化蒸汽压力为2.0MPa，蒸汽温度为200℃，保压时间为10min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，牛粪/小麦秸秆质量比1:1，温度220℃，蒸汽压力2.0MPa，保压时间10min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分45wt％、温度55℃、C/N比26:1、腐殖酸含量40wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：黑曲霉的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵4天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例3
水热碳制备过程中协同碳化蒸汽压力为1.3MPa，蒸汽温度为180℃，保压时间为22min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，马粪/水稻秸秆质量比2:1，温度240℃，蒸汽压力2.4MPa，保压时间3min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分55wt％、温度60℃、C/N比30:1、腐殖酸含量45wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：短小芽孢杆菌：施氏假单胞菌的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵3天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例4
水热碳制备过程中，协同碳化蒸汽压力为1.3MPa，蒸汽温度为240℃，保压时间为8min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，羊粪/玉米秸秆质量比3:1，温度170℃，蒸汽压力1.0MPa，保压时间20min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分65wt％、温度50℃、C/N比30:1、腐殖酸含量40wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：施氏假单胞菌：红球菌的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵5天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例5
水热碳制备过程中，协同碳化蒸汽压力为1.0MPa，蒸汽温度为210℃，保压时间为15min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，鸡鸭鹅等家禽粪便/薯类秸秆质量比1:3，温度240℃，蒸汽压力2.4MPa，保压时间25min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分55wt％、温度70℃、C/N比30:1、腐殖酸含量45wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：黑曲霉的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵3天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例6
水热碳制备过程中协同碳化蒸汽压力为2.0MPa，蒸汽温度为240℃，保压时间为3min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，马粪/棉花秸秆质量比1:1，温度200℃，蒸汽压力2.0MPa，保压时间15min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分60wt％、温度60℃、C/N比25:1、腐殖酸含量40wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：黑曲霉的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵4天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例7
水热碳制备过程中，协同碳化蒸汽压力为1.6MPa，蒸汽温度为170℃，保压时间为25min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，牛粪/番茄秸秆质量比1:3，温度180℃，蒸汽压力1.5MPa，保压时间10min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分55wt％、温度55℃、C/N比23:1、腐殖酸含量30wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：黑曲霉的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵3天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例8
水热碳制备过程中，协同碳化蒸汽压力为2.3MPa，蒸汽温度为200℃，保压时间为20min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，羊粪/甘蔗秸秆质量比1:1，温度220℃，蒸汽压力2.2MPa，保压时间20min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分60wt％、温度60℃、C/N比27:1、腐殖酸含量40wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：黑曲霉的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵5天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例9
水热碳制备过程中，协同碳化蒸汽压力为2.0MPa，蒸汽温度为180℃，保压时间为15min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，猪粪/油葵秸秆质量比2:1，温度200℃，蒸汽压力1.6MPa，保压时间10min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分65wt％、温度65℃、C/N比30:1、腐殖酸含量40wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：黑曲霉的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵3天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
实施例10
水热碳制备过程中，协同碳化蒸汽压力为2.4MPa，蒸汽温度为200℃，保压时间为8min，电磁阀控制蒸汽快速泄压，泄压时间小于0.01s，马粪/番茄秸秆/大豆秸秆质量比2：1：1，温度240℃，蒸汽压力2.4MPa，保压时间10min；最终制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的性质如下：水分55wt％、温度60℃、C/N比25:1、腐殖酸含量40wt％。
然后按复合型生物发酵菌剂(按照枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：黑曲霉的质量比＝1:1:1配制)1份+红糖5份+水100份的比例准备发酵液。将水热碳与配制好的生物菌肥发酵液按1:10的比例混合均匀，堆积发酵5天。在发酵过程中，利用快速泄压后得到的液相产物调控混合物料的含水量为60％，发酵完成后摊晾至含水率为～30％，碾碎过5目筛(粒径约4mm)。
将以上具体实施例1～10制备得到的碳基育苗基质按照蔬菜育苗基质国家标准进行检测，结果见表1与表2：
表1具体实施例1～5所制得的碳基育苗基质样品物理化学性状表
表2具体实施例6～10所制得的碳基育苗基质样品物理化学性状表
| 项目 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
| 容重，g/m<sup>3</sup> | 0.25 | 0.3 | 0.4 | 0.25 | 0.45 |
| 总孔隙度，％ | 80 | 80 | 90 | 70 | 75 |
| 通气孔隙度，％ | 60 | 50 | 60 | 55 | 65 |
| 持水孔隙度，％ | 50 | 50 | 50 | 50 | 55 |
| 相对含水量，％ | 30 | 30 | 25 | 28 | 28 |
| 粒径，mm | <20 | <20 | <20 | <20 | <20 |
| pH | 6.5 | 6.0 | 7.0 | 6.8 | 6.0 |
| 电导率，mS/cm | 0.15 | 0.13 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 有机质，％ | 85 | 85 | 80 | 90 | 80 |
| 水解性氮，mg/kg | 180 | 220 | 280 | 230 | 230 |
| 速效磷，mg/kg | 60 | 65 | 70 | 50 | 60 |
| 速效钾，mg/kg | 290 | 310 | 370 | 330 | 290 |
| 硝态氮/铵态氮 | 5:1 | 6:1 | 4:1 | 4:1 | 6:1 |
| 交换性钙，mg/kg | 90 | 100 | 130 | 120 | 120 |
| 交换性镁，mg/kg | 55 | 60 | 70 | 50 | 60 |
由表1和表2可知，本发明以马粪、牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪、鸭粪和鹅粪中的一种或几种粪污，以及大豆、小麦、水稻、玉米、薯类、棉花、番茄、甘蔗、油葵的秸秆为主要原料制得的育苗基质质量稳定，达到蔬菜育苗基质国家标准，且来源丰富，成本低廉，工艺简易，易于工厂的批量生产。
综上所述，秸秆和禽畜粪便中的粗蛋白在单独汽爆碳化过程中难以成碳且易脱氮，造成碳化后残余水相溶液中水溶性蛋白质和无机氮含量偏高；秸秆和禽畜粪便中的粗纤维在汽爆碳化过程中也会发生水解生成可溶性糖，如不能完全成碳同样会残留于水相。如能将秸秆和禽畜粪便混合汽爆碳化，秸秆中的粗纤维水解得到的多糖便可与禽畜粪便蛋白水解所得氨基酸发生美拉德反应继而成碳，显著提升有机质碳化率。因此，秸秆和禽畜粪便混合汽爆碳化，可解决二者单独水热碳化的不足。水热碳可进行好氧发酵快速腐殖化制备水热碳基肥，用于低产低效土壤性能调控；水热碳可进行好氧发酵快速腐殖化，然后进行复配制备水热碳基功能营养基质，用于设施农业基质性能调控。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将秸秆与禽畜粪污按照1:3～3:1的质量比混匀后，在高压蒸汽条件下进行水蒸汽汽爆协同碳化处理，反应结束后迅速泄压，制得水热碳浆料，经离心分离，制得多孔与表面富含含氧官能团的水热碳；
2)将多孔与表面富含含氧官能团的水热碳和发酵液按照1:10～15的质量比混合，然后进行打堆好氧发酵处理，制得育苗基质。
2.根据权利要求1所述的利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤1)中，水蒸汽汽爆协同碳化处理的条件为：协同碳化蒸汽压力为1.0～2.4MPa，蒸汽温度为170～240℃，保压时间为3～25min，泄压时间小于0.01s。
3.根据权利要求1所述的利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法，其特征在于，秸秆采用小麦、玉米、水稻、大豆、薯类、棉花、番茄、甘蔗和油葵的秸秆中的一种或几种；禽畜粪污采用马粪、牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪、鸭粪和鹅粪中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法，其特征在于，秸秆和粪污的含水量不限，粒径为5～50目。
5.根据权利要求1所述的利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤1)制得的多孔与表面富含含氧官能团的水热碳的水分含量为55wt％～65wt％，温度为50～70℃，C/N比为20:1～30:1、腐殖酸含量30wt％～45wt％。
6.根据权利要求1所述的利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤2)中，所述发酵液，以质量份数计，由1份复合型生物发酵菌剂，5份红糖和100份水组成。
7.根据权利要求6所述的利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法，其特征在于，所述复合型生物发酵菌剂采用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、黑曲霉、短小芽孢杆菌、施氏假单胞菌和红球菌中的两种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法，其特征在于，步骤2)中，打堆好氧发酵处理时间为3～5天，在打堆发酵底部不断通入空气并调节发酵温度不高于70℃。
9.采用权利要求1～8中任意一项所述的利用秸秆和粪污低温协同碳化耦合发酵制备育苗基质的方法制得的育苗基质，其特征在于，该育苗基质的物理性状指标如下：容重0.2～0.5g/cm3、总孔隙度70％～90％、通气孔隙度50％～70％、持水孔隙度>50％、气水比1:1～2:1、相对含水量<30％、阳离子交换量(以NH4 +计)15～30cmol/kg、粒径大小<20mm；化学性状指标：腐殖酸含量60wt％～70wt％、pH值6.0～7.0、电导率0.1～0.15mS/cm、有机质80％～90％、水解性氮150～300mg/kg、速效磷40～80mg/kg、速效钾250～400mg/kg、硝态氮/铵态氮(4～6)：1、交换性钙80～150mg/kg、交换性镁40～80mg/kg。
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