一種適合于速生林育苗的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種森林采伐剩余物育苗基質(zhì)，包括森林采伐剩余物的發(fā)酵物和專用復(fù)合肥，所述森林采伐剩余物的發(fā)酵物為森林采伐剩余物、豬和/或牛糞、和水的發(fā)酵產(chǎn)物，所述專用復(fù)合肥是根據(jù)不同苗種所需氮、磷、鉀及微量元素的量配制而成。本發(fā)明的育苗基質(zhì)，適合種苗生長，能夠滿足林業(yè)商品林速生樹種育苗的營養(yǎng)需求；充分利用了森林采伐廢棄資源，減少了采伐跡地新造林時(shí)的燒山所造成的環(huán)境污染，有利于低碳環(huán)保。
【專利說明】一種適合于速生林育苗的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)及制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于農(nóng)、林業(yè)育苗領(lǐng)域，具體涉及一種適合于速生林樹種種子育苗的育苗基質(zhì)及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]20世紀(jì)60年代，美國康奈爾大學(xué)研制的復(fù)合基質(zhì)以及加利福尼亞大學(xué)的VC培養(yǎng)土都以巖棉為育苗基質(zhì)，康奈爾大學(xué)還開啟了蛭石和泥炭在育苗基質(zhì)上的運(yùn)用。城市廢料及河流污泥都曾作為穴育苗基質(zhì)來育苗，效果都比較理想。到70年代，Pause jovi挖掘了草炭(泥炭)在無土栽培中的使用，但在隨后的研究中表明，草炭(泥炭)單一基質(zhì)的栽培效果不如混合基質(zhì)的栽培效果好。如美國常用1:1或2:1細(xì)泥炭與蛭石的混合物作基質(zhì)，草炭:蛭石2:1的育苗基質(zhì)配方也隨之被廣泛運(yùn)用。日本還發(fā)明了一種專用育苗缽塊，缽塊的材料可以是巖棉、草炭、椰殼發(fā)酵物等。種子直接可播入缽內(nèi)，覆蓋基質(zhì)后用水噴濕。到80年代后期，國際上的無土栽培技術(shù)水平已經(jīng)頗具實(shí)力。
[0004]自20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)學(xué)者對不同樹種容器苗的培養(yǎng)基質(zhì)等進(jìn)行了研究，煤渣和沙粒是中國最早的無土栽培基質(zhì)。目前常應(yīng)用于配置基質(zhì)的原料，多以有機(jī)物料為主，如草炭、腐熟秸桿、炭化礱糠、有機(jī)肥、菇渣等，輔之以部分無機(jī)物料，如蛭石、珍珠巖、巖棉、爐渣灰、細(xì)砂等。這些基質(zhì)生理生化特性不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)。草炭是國內(nèi)外公認(rèn)的良好的容器育苗基質(zhì)，在花卉和林木育苗中都取得了很好的試驗(yàn)效果并得以推廣。炭化礱糠也是上好的基質(zhì)原料之一，但因PH值偏高也需要與其他基質(zhì)材料配合使用。有機(jī)肥含豐富有機(jī)質(zhì)且理化性質(zhì)適宜，是較理 想的育苗基質(zhì)。珍珠巖持水量大，其堿性強(qiáng)同樣也需要與其他基質(zhì)混用。巖棉基質(zhì)通氣性及吸水保水性好，但巖棉中游離的酚可直接進(jìn)入栽培植物中進(jìn)而對人體產(chǎn)生危害，且廢棄的巖棉不能自行分解，排入土壤導(dǎo)致地下水受到污染。棉籽殼、玉米稻桿為主的育苗基質(zhì)可利于番爺?shù)纳L。早在1988年,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和江蘇大學(xué)就合作，研發(fā)了蘆葦末有機(jī)基質(zhì)作為當(dāng)時(shí)的一種新型育苗基質(zhì)。近幾年，國內(nèi)不少學(xué)者也積極開展了新型基質(zhì)的研發(fā)。山核桃薄殼與豆柏和碳化稻殼混合、樹皮粉碎浸泡后添加泥炭蘚和蛭石、綠化植物廢棄物以及中草藥為原料的基質(zhì)配方均表現(xiàn)出了較好的效果。
[0005]森林采伐(跡地)剩余物主要是指森林經(jīng)采伐后遺棄在伐區(qū)的枝丫、樹葉、梢頭木、折斷木、樹皮、伐根與樹根、枯倒木、站立木和灌木等剩余物。目前，我國采伐造材所得的原木的材積僅為立木蓄積量的65%左右，其余均作為剩余物。由此可以推算，全國每年原木產(chǎn)量約為4100萬m3，木材采伐剩余物為1400萬m3左右，折合原木材積可達(dá)到470萬m3。我國目前森林采伐剩余物利用率較低，大量采伐剩余物除少量被當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)撿拾用做家庭燃料外，主要是在新造林前將其焚燒以清理采伐跡地，從而向空中排放出大量二氧化碳和霧霾，嚴(yán)重污染了環(huán)境。而將其用做育苗基質(zhì)原料是理想的剩余物利用的一個(gè)重要途徑，此前未見相關(guān)的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種效果好、環(huán)保，適于速生林育苗的、可重復(fù)使用的育苗基質(zhì)及其制備方法。
[0007]本發(fā)明提供的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)，包括森林采伐剩余物的發(fā)酵物和林業(yè)專用復(fù)合肥，所述森林采伐剩余物的發(fā)酵物為森林采伐剩余物、動物糞便、和水的發(fā)酵產(chǎn)物；所述林業(yè)專用復(fù)合肥是根據(jù)不同速生林樹種所需氮、磷、鉀及微量元素配制而成。
[0008]所述森林采伐剩余物的發(fā)酵物和專用復(fù)合肥的體積比(7-9): (1-3),優(yōu)選9:1。
[0009]森林采伐剩余物可以包括采伐后遺棄在伐區(qū)的枝丫、樹葉、梢頭木、折斷木、樹皮、伐根與樹根、枯倒木、站立木、灌木、林下堆積物等。
[0010]所述動物糞便優(yōu)選豬和/或牛糞。[0011]上述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)的制備方法，包括以下步驟:
(1)將森林采伐剩余物粉碎后，與豬和/或牛糞、和水混合，發(fā)酵，烘干，淋洗，晾干，得森林采伐剩余物的發(fā)酵物；
(2)根據(jù)不同速生林樹種所需養(yǎng)分,將森林采伐剩余物的發(fā)酵物和不同速生林樹種的專用復(fù)合肥混勻。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(1)中，將森林采伐剩余物粉碎成粒徑為80-180目粉末狀，更優(yōu)選120 目。
[0013]作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述森林采伐剩余物、水和豬牛糞的重量比為(10-15): (15-25): (1-3)，更優(yōu)選為 12:20:2。
[0014]作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述發(fā)酵條件為高溫65-75°C，發(fā)酵6-8天沖溫50_60°C，發(fā)酵10-15天；常溫20-30°C后熟發(fā)酵65-85天。更優(yōu)選為高溫75°C，發(fā)酵7天；中溫50°C，發(fā)酵12天；常溫25°C后熟發(fā)酵7天。高溫發(fā)酵可有效殺滅細(xì)菌；中溫發(fā)酵可有效分解有毒有機(jī)物；常溫發(fā)酵可使其進(jìn)一步熟化發(fā)酵物。
[0015]作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述淋洗是將發(fā)酵產(chǎn)物淋洗至pH 6-7、EC 2_3mS/cm。
[0016]作為優(yōu)選，步驟(1)中，烘干溫度為60_80°C。
[0017]作為優(yōu)選，步驟(2)中，混勻后，為運(yùn)輸方便，將其壓縮成塊狀，壓縮比為(8-5):1，更優(yōu)選6:1。
[0018]本發(fā)明采用森林采伐剩余物為主要原料，經(jīng)發(fā)酵處理，再配伍其他植物生長所需營養(yǎng)素制得一種的原生態(tài)育苗基質(zhì)。其有益效果有:原料來源豐富，成本低廉，營養(yǎng)均衡，適合種苗生長，能夠滿足林業(yè)商品林速生樹種育苗的營養(yǎng)需求；本發(fā)明充分利用了森林采伐廢棄資源，減少了采伐跡地新造林時(shí)的燒山所造成的環(huán)境污染，有利于低碳環(huán)保；制備方法工藝簡單，成本低廉，操作方便，生產(chǎn)效率高。此外，該育苗基質(zhì)重復(fù)使用效果好。
【具體實(shí)施方式】
[0019]需要說明的是本發(fā)明的育苗基質(zhì)不只適用于速生林育苗，而且適用于花卉、藥材、及其他林木種子育苗，下述實(shí)施例僅以速生林育苗為例。本發(fā)明對森林采伐剩余物取自何種類型的森林沒有特殊限制，例如針葉林、闊葉林均可。[0020]本發(fā)明在具體實(shí)施中，根據(jù)不同速生樹種(杉、松、楊、桉)對所需氮、磷、鉀及其他微量元素養(yǎng)分，按本領(lǐng)域的常規(guī)方法配制相應(yīng)專用復(fù)合肥，再將森林采伐跡地剩余物的發(fā)酵物配伍不同樹種的林業(yè)專用復(fù)合肥。
[0021]以下通過下述實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0022]實(shí)施例1
本實(shí)施例的育苗基質(zhì)配方為:森林采伐剩余物的發(fā)酵物、林業(yè)專用復(fù)合肥體積比為8:2。制備方法如下:
(1)森林采伐剩余物發(fā)酵:將粉碎后(120目)的馬尾松林伐剩余物(包括枝椏材、樹葉以及林下堆積物等)、水和豬牛糞按重量比12:20:2放入小型溫控發(fā)酵設(shè)備，高溫70°C發(fā)酵7天，中溫55°C發(fā)酵14天，20-30°C常溫后熟發(fā)酵80天，取出在60_80°C烘干；
(2)發(fā)酵產(chǎn)物淋洗:采用飽和浸提法，將發(fā)酵產(chǎn)物淋洗至pH6.5左右、EC 2.5mS/cm(25°C)左右，產(chǎn)物經(jīng)淋洗降低pH與EC值，使得營養(yǎng)成分能夠更充分被種苗吸收；取出放置在塑料薄膜上，通風(fēng)狀態(tài)下晾干，得森林采伐剩余物的發(fā)酵物；
(3)馬尾松樹種專用復(fù)合肥配制:將碳酸氫銨、氯化鉀、重過磷酸鈣、谷糠，重量比47.1:20.0:26.1:6.8混和均勻，得馬尾松專用復(fù)合肥；
(4)育苗基質(zhì)的制備:將森林采伐剩余物的發(fā)酵物與馬尾松樹種專用復(fù)合肥先按照8:2體積比混勻，經(jīng)壓制機(jī)壓縮成磚塊狀，壓縮比為8:1，得馬尾松專用育苗基質(zhì)。
[0023]將上述制備的育苗基質(zhì)用于馬尾松速生林的育苗試驗(yàn)，結(jié)果見表1。
[0024]表1
【權(quán)利要求】
1.一種森林采伐剩余物育苗基質(zhì)，其特征在于包括森林采伐剩余物的發(fā)酵物和專用復(fù)合肥，所述森林采伐剩余物的發(fā)酵物為森林采伐剩余物、動物糞便、和水的發(fā)酵產(chǎn)物，所述專用復(fù)合肥是根據(jù)不同苗種所需氮、磷、鉀及微量元素的量配制而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)，其特征在于所述森林采伐剩余物的發(fā)酵物和專用復(fù)合肥的體積比(7-9): (1-3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)，其特征在于所述動物糞便為豬和/或牛糞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)，其特征在于所述專用復(fù)合肥是根據(jù)不同速生林樹種所需氮、磷、鉀及微量元素的量配制而成。
5.一種權(quán)利要求1-4所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)的制備方法，包括以下步驟: (1)將森林采伐剩余物粉碎后，與豬和/或牛糞、和水混合，發(fā)酵，烘干，淋洗，晾干，得森林采伐剩余物的發(fā)酵物； (2)根據(jù)不同速生林樹種所需養(yǎng)分,將森林采伐剩余物的發(fā)酵物和不同速生林樹種的專用復(fù)合肥混勻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)的制備方法，其特征在于步驟(1)中，將森林采伐剩余物粉碎成粒徑為80-180目粉末狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)的制備方法，其特征在于步驟(1)中，所述森林采伐剩余物、水和豬牛糞的重量比為(10-15): (15-25): (1-3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7之一所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)的制備方法，其特征在于步驟(I)中，所述發(fā)酵條件為高溫65-75°C，發(fā)酵6-8天；中溫50_60°C，發(fā)酵10-15天；常溫后熟發(fā)酵65-85天。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-7之一所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)的制備方法，其特征在于步驟(I)中，所述淋洗是將發(fā)酵產(chǎn)物淋洗至pH 6-7、EC 2-3mS/cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-7之一所述的森林采伐剩余物育苗基質(zhì)的制備方法，其特征在于步驟(2 )中，混勻后壓縮成塊狀，壓縮比為(8-5):1。
【文檔編號】C05F17/00GK103936488SQ201410162073
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】何洪城, 劉帥成, 曾琴, 吳文文, 聶晉琳, 皮兵 申請人:湖南省林業(yè)科學(xué)院