一種基于番茄秸稈和醋糟共利用的有機基質及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于番茄秸稈的有機基質及其制備方法。本發(fā)明的基質包含番茄秸稈、制醋業(yè)廢棄物醋糟、生物炭和蛭石。該基質的制作過程為：將粉碎后的番茄秸稈與新鮮醋糟混勻，再添加腐熟醋糟和生物炭進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵腐熟后再與蛭石按比例配比混勻制得基質。本發(fā)明的有機基質制備簡單，可替代草炭用于常規(guī)植物的栽培，不僅可以同時促進多種廢棄物的資源化利用，還降低了成本，具有良好的經濟、生態(tài)和社會效益。
【專利說明】
一種基于番茄秸稈和醋糟共利用的有機基質及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明為有機廢棄物資源化利用領域，具體涉及一種基于番茄秸桿的有機基質及其制備方法。
【背景技術】
[0002]番茄是世界上普遍種植的果蔬之一，據不完全統(tǒng)計，番茄秸桿年產生量約3.4億t。這些秸桿被隨意堆放或集中焚燒，滋生病菌，不僅浪費資源，還造成環(huán)境污染。堆制發(fā)酵是處理秸桿等廢棄物的有效方式，也是實現(xiàn)后續(xù)利用的基礎。但番茄秸桿纖維化程度較高，偏堿性，自然發(fā)酵過程緩慢，因此其資源化利用受到了極大的限制。
[0003]為了提高番茄秸桿的發(fā)酵效率，不少學者開展了有關其發(fā)酵菌劑或調理劑的研究，一般通過添加專門的菌劑以及牛糞、雞糞等其他物料。如文獻1(以番茄秸桿為原料的番茄育苗基質及其制備方法，公開號CN104756839A)公開了番茄粉碎后，添加牛糞和發(fā)酵菌劑等，制成育苗基質；文獻2 (以番茄秸桿為主要原料配制一種生物有機肥的方法，公開號CNl 03951476A)，將番茄秸桿配以動物糞便等制成了生物肥料。將番茄秸桿開發(fā)為作物栽培基質，一方面專門菌劑的使用大大增加了生產成本，另一方面由于養(yǎng)殖廢物的引入增加了農產品重金屬污染的潛在風險。因此，需要尋找其他既經濟又能促進番茄秸桿發(fā)酵的新途徑。
[0004]因此，針對目前番茄秸桿基質化利用技術中存在的問題，本發(fā)明提出一種基于番茄秸桿和醋糟共利用的有機基質及制備方法。該發(fā)明通過對番茄秸桿和制醋業(yè)廢棄物醋糟的綜合利用，不但提高了發(fā)酵效率，降低了生產成本，并且可同時利用多種廢棄物，顯著的生態(tài)環(huán)境效應。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于番茄秸桿的有機基質及其制備方法，以同時利用秸桿和醋糟等多種廢棄物，提高生產效率，并降低成本，促進經濟、生態(tài)、環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。
[0006]為了解決以上技術問題，本發(fā)明所采用的具體技術方案如下:
一種基于番茄秸桿的有機基質制備方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟I，將番茄秸桿晾干至含水率10?15%，再粉碎至0.5?5cm長度，制得番茄秸桿原料；步驟2，將番茄秸桿原料與含水率為70%?80%的新鮮醋糟按體積比50%?60%: 40%?50%混合均勻，制得發(fā)酵原料；
步驟3，將發(fā)酵原料與腐熟醋糟、生物炭按體積比70%?80%: 10%?15%: 10%?15%混合，進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔3?5天進行翻堆一次，至堆體溫度降至40±2°C，完成初步發(fā)酵；步驟4，加水調節(jié)堆體含水率達到50?60%，繼續(xù)進行堆制，發(fā)酵至腐熟；
步驟5，將腐熟秸桿與蛭石按體積比80%?90%: 10%?20%混合均勻即制得有機基質；
所述腐熟醋糟含水率為60?70%的新鮮醋糟經自然堆制發(fā)酵至腐熟得到；
所述發(fā)酵至腐熟具體為發(fā)酵物浸提液的發(fā)芽指數GI大于等于85%，所述的發(fā)酵物浸提液是將發(fā)酵干物質與去離子水按重量比1:10浸提得到；發(fā)酵過程中每隔3~5天進行翻堆一次。
[0007]所述生物炭是由稻殼、秸桿、林木下腳料在隔絕氧氣下經300?600°C燃燒后制備而成。
[0008]所述生物炭的粒徑為0.25?2mm。
[0009]—種利用以上方法制備而得的基于番茄秸桿的有機基質，其特征在于:所述基質可用于常規(guī)蔬菜和花卉的栽培。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明的基質主要利用番茄秸桿、醋糟等有機廢棄物發(fā)酵而成，技術簡單，易操作；
(2)由于本發(fā)明不需使用專門的菌劑，大大降低了菌劑生產或購置的生產成本；
(3)本發(fā)明主要利用番茄秸桿和醋糟性狀的互補作用，可提高發(fā)酵效率，縮短發(fā)酵腐熟時間；
(4)實現(xiàn)了多種廢棄物資源的綜合利用，環(huán)境生態(tài)效益更為顯著；
(5)所制備的基質性狀穩(wěn)定，可替代常規(guī)草炭基質，成本低，市場前景廣闊。
【具體實施方式】
[0011 ]下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細說明。
[0012]首先制備腐熟醋糟，將新鮮醋糟初步翻晾，含水率達到60%?70%時進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔3~5天進行翻堆一次，發(fā)酵第20天開始每3?5天取樣測定發(fā)芽指數GI Al的測定采用常規(guī)方法進行，具體將發(fā)酵物按單位干重與去離子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的測試種子為上海青種子。發(fā)芽指數達到85%或以上即表示發(fā)酵至腐熟，制得腐熟醋糟；
制備腐熟醋糟的同時，制備番茄秸桿原料和發(fā)酵原料:
(1)番茄秸桿原料的制備:將番茄秸桿均勻晾干至10?15%含水率，用粉碎機粉碎至0.5?5cm長度；
(2)發(fā)酵原料的制備:將新鮮醋糟初步翻晾，含水率達到70%?80%時與番茄秸桿原料按體積比40%?50%: 50%?60%混勻即可。
[0013]將發(fā)酵原料、腐熟醋糟和粒徑為0.25?2mm生物炭按體積比70%?80%: 10%-15%: 10%?15%混合，進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔3~5天進行翻堆一次，每天測定堆體溫度，至堆體溫度降至40 ± 2 °C，完成初步發(fā)酵；
加水調節(jié)堆體含水率達到50?60%，繼續(xù)進行堆制發(fā)酵至腐熟，發(fā)酵開始每3~5天取樣測定發(fā)酵物浸提液的發(fā)芽指數GI Al的測定采用常規(guī)方法進行，具體將發(fā)酵物按單位干重與去離子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的測試種子為上海青種子。發(fā)芽指數達到85%或以上即表示發(fā)酵腐熟，制得腐熟秸桿；
將腐熟秸桿與蛭石按體積比80%?90%: 10%?20%混勻制得基質。
[0014]基質的容重為0.24 ± 0.03g/cm3，總孔隙度為63.1 + 2.2%，持水孔隙度為41.8 ±I.3%。卩!1 為7.26 ±0.21，EC為4.72 ±0.30ms/cmo
[0015]實施例一
將新鮮醋糟初步翻晾，含水率達到60%進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔5天進行翻堆一次，發(fā)酵第20天開始每5天取樣測定發(fā)芽指數GI，具體將發(fā)酵物按單位干重與去離子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的測試種子為上海青種子。發(fā)酵30天后發(fā)芽指數即達到85%，表示已達到發(fā)酵腐熟要求，制得腐熟醋糟。
[0016]將番茄秸桿均勻晾干至15%含水率，用粉碎機粉碎至0.5?5cm長度，制得番茄秸桿原料；
將新鮮醋糟初步翻晾，含水率達到75%時與番茄秸桿原料按體積比40%: 60%混勻，再與腐熟醋糟和粒徑為0.25?2mm生物炭按體積比80%: 10%: 10%混合，進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔3天進行翻堆一次，每天的堆體溫度，發(fā)酵15天堆體溫度降至42°C，完成初步發(fā)酵；
加水調節(jié)堆體含水率達到50%，繼續(xù)進行發(fā)酵，發(fā)酵開始每3天取樣測定發(fā)酵物浸提液的發(fā)芽指數GI，具體將發(fā)酵物按單位干重與去離子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的測試種子為上海青種子。第二次發(fā)酵第12天發(fā)芽指數達到85%，表示發(fā)酵腐熟，制得腐熟秸桿；
將腐熟秸桿與蛭石按體積比90%: 10%混勻制得基質。將混勻的基質分層裝入塑料花盆中，同時均勻按壓，裝入容重為0.21g/cm3o
[0017]選取株高為5cm、具有4片葉、生長健壯一致、根系完整、無病蟲害的孔雀草幼苗，移入栽培容器中，移栽后按常規(guī)澆水。移栽30d后，隨機選取5株，測定盆花的株高、冠幅。本發(fā)明基質較常規(guī)對照可平均增加孔雀草株高1.8cm、冠幅3cm。
[0018]實施例二
將新鮮醋糟初步翻晾，含水率達到70%進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔4天進行翻堆一次，發(fā)酵第20天開始每4天取樣測定發(fā)芽指數GI，具體將發(fā)酵物按單位干重與去離子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的測試種子為上海青種子。發(fā)酵32天后發(fā)芽指數即達到86%，表示已達到發(fā)酵腐熟要求，制得腐熟醋糟。
[0019]將番茄秸桿均勻晾干至13%含水率，用粉碎機粉碎至0.5?5cm長度，制得番茄秸桿原料；
將新鮮醋糟初步翻晾，含水率達到70%時與番茄秸桿原料按體積比545%: 55%混勻，再與腐熟醋糟和粒徑為0.25?2mm生物炭按體積比70%: 15%: 15%混合，進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔5天進行翻堆一次，每天的堆體溫度，發(fā)酵20天堆體溫度降至38°C，完成初步發(fā)酵；加水調節(jié)堆體含水率達到60%，繼續(xù)進行發(fā)酵，發(fā)酵開始每4天取樣測定發(fā)酵物浸提液的發(fā)芽指數GI，具體將發(fā)酵物按單位干重與去離子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的測試種子為上海青種子。第二次發(fā)酵第16天發(fā)芽指數達到88%，表示發(fā)酵腐熟，制得腐熟秸桿；
將腐熟秸桿與蛭石按體積比80%: 20%混勻制得基質。將混勻的基質分層裝入塑料盆中，同時均勻按壓，裝入容重為0.27g/cm3o
[0020]選取3葉I心、生長健壯一致的黃瓜幼苗，移入栽培容器中，移栽后按常規(guī)澆水。移栽25d后，隨機選取5株，測定株高、莖粗。本發(fā)明基質較常規(guī)對照可平均增加黃瓜苗株高
2.2cm、莖粗 0.7mm。
[0021 ] 實施例三
將新鮮醋糟初步翻晾，含水率達到65%進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔3天進行翻堆一次，發(fā)酵第20天開始每3天取樣測定發(fā)芽指數GI，具體將發(fā)酵物按單位干重與去離子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的測試種子為上海青種子。發(fā)酵33天后發(fā)芽指數即達到87%，表示已達到發(fā)酵腐熟要求，制得腐熟醋糟。
[0022]將番茄秸桿均勻晾干至10%含水率，用粉碎機粉碎至0.5?5cm長度，制得番茄秸桿原料；
將新鮮醋糟初步翻晾，含水率達到80%時與番茄秸桿原料按體積比50%: 50%混勻，再與腐熟醋糟和粒徑為0.25?2_生物炭按體積比75%: 12.5%: 12.5%混合，進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔4天進行翻堆一次，每天的堆體溫度，發(fā)酵20天堆體溫度降至39°C，完成初步發(fā)酵；加水調節(jié)堆體含水率達到60%，繼續(xù)進行發(fā)酵，發(fā)酵開始每5天取樣測定發(fā)酵物浸提液的發(fā)芽指數GI，具體將發(fā)酵物按單位干重與去離子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的測試種子為上海青種子。第二次發(fā)酵第15天發(fā)芽指數達到85%，表示發(fā)酵腐熟，制得腐熟秸桿；
將腐熟秸桿與蛭石按體積比85%: 15%混勻制得基質。將混勻的基質分層裝入塑料盆中，同時均勻按壓，裝入容重為0.25g/cm3o
[0023]選取生長健壯一致的一串紅幼苗，移入栽培容器中，移栽后按常規(guī)澆水。移栽30d后，隨機選取5株，測定株高、冠幅。本發(fā)明基質較常規(guī)對照可平均增加一串紅苗株高3.2cm、冠幅2cm。
【主權項】
1.一種基于番茄秸桿的有機基質制備方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟I，將番茄秸桿晾干至含水率10?15%，再粉碎至0.5?5cm長度，制得番茄秸桿原料； 步驟2，將番茄秸桿原料與含水率為70%?80%的新鮮醋糟按體積比50%?60%: 40%?50%混合均勻，制得發(fā)酵原料； 步驟3，將發(fā)酵原料與腐熟醋糟、生物炭按體積比70%?80%: 10%?15%: 10%?15%混合，進行堆制發(fā)酵，發(fā)酵過程中每隔3~5天進行翻堆一次，至堆體溫度降至40±2°C，完成初步發(fā)酵； 步驟4，加水調節(jié)堆體含水率達到50?60%，繼續(xù)進行堆制，發(fā)酵至腐熟； 步驟5，將腐熟秸桿與蛭石按體積比80%?90%: 10%?20%混合均勻即制得有機基質。2.根據權利要求1所述的一種基于番茄秸桿的有機基質的制備方法，其特征在于:所述腐熟醋糟含水率為60?70%的新鮮醋糟經自然堆制發(fā)酵至腐熟得到。3.根據權利要求1所述的一種基于番茄秸桿的有機基質的制備方法，其特征在于:所述發(fā)酵至腐熟具體為發(fā)酵物浸提液的發(fā)芽指數GI大于等于85%，所述的發(fā)酵物浸提液是將發(fā)酵干物質與去離子水按重量比1:10浸提得到;發(fā)酵過程中每隔3~5天進行翻堆一次。4.根據權利要求1所述的一種基于番茄秸桿的有機基質的制備方法，其特征在于:所述生物炭是由稻殼、秸桿、林木下腳料在隔絕氧氣下經300?600°C燃燒后制備而成。5.根據權利要求1所述的一種基于番茄秸桿的有機基質的制備方法，其特征在于:所述生物炭的粒徑為0.25?2_。6.根據權利要求1所述的一種基于番茄秸桿的有機基質及制備方法制備得的有機基質，其特征在于:所述有機基質由所述制備方法制備而得。7.根據權利要求6所述的一種基于番茄秸桿的有機基質，其特征在于:所述基質可用于常規(guī)蔬菜和花卉的栽培。
【文檔編號】C05F17/00GK106083295SQ201610386994
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月2日 公開號201610386994.4, CN 106083295 A, CN 106083295A, CN 201610386994, CN-A-106083295, CN106083295 A, CN106083295A, CN201610386994, CN201610386994.4
【發(fā)明人】朱詠莉, 徐勇峰, 李萍萍, 韓建剛, 黃斌, 朱陳名
【申請人】南京林業(yè)大學