申请/专利权人：中国农业科学院蔬菜花卉研究所

申请日：2017-11-28

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN107827498B

主分类号：C05F17/20(20200101)

分类号：C05F17/20(20200101);C05F11/00(20060101);C05G3/00(20200101);A01G24/15(20180101);A01G24/23(20180101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2018.04.17#实质审查的生效;2018.03.23#公开

摘要：本发明涉及农业有机物资源化利用技术领域，特别涉及一种木屑的发酵方法及发酵产物和栽培基质。该发酵方法包括：将木屑进行发酵，直至持水孔隙度为31％～32.5％、通气孔隙度为56.5％～57％、容重为0.25～0.28g·cm‑3时停止发酵，得到木屑发酵产物。本发明栽培基质发酵时间短，理化性状好，采用该方法制备的基质可增加冬季种植时植株的根系温度，促进植物的生长；而且本发明实现了木屑的资源化利用，具有明显的社会效益、经济效益和环境生态效益。

主权项：1.一种木屑的发酵方法，其特征在于，包括如下步骤：将木屑进行发酵，直至持水孔隙度为31％～32.5％、通气孔隙度为56.5％～57％、容重为0.25～0.28g·cm-3时停止发酵，堆置时间为35天，得到木屑发酵产物；所述将木屑进行发酵前还包括预处理的步骤，所述预处理为：采用氮源物质调整木屑的C：N比至25：1。

全文数据：一种木屑的发酵方法及发酵产物和栽培基质技术领域[0001]本发明涉及农业有机物资源化利用技术领域，特别涉及一种木肩的发酵方法及发酵产物和栽培基质。背景技术[0002]作为农业大国，我国农产品栽培面积大，在农业生产过程中会产生大量的农业废弃物，如稻谷、小麦、玉米芯、锯末等农作物，给相关的处理部门带来了相当大的工作压力，因此如何有效的处理农业废弃物已经成为我们急需解决的问题。[0003]目前，我国对农业废弃物的处理方式较为单一、粗矿，通常是集中焚烧或者就地回填。集中焚烧或者就地回填不仅浪费人力、物力和财力，还对环境造成了极大的污染。[0004]将农业废弃物堆肥处理是一种很好的利用方式，目前一般是将其充分腐熟，堆置后的堆肥作为肥料为土壤提供更好的有机质和氮源。但充分腐熟需要的时间长，且不同的农业废弃物初始品质不同，如何在短时间内充分腐熟是堆肥处理的一个难点。因此，本发明通过对木肩发酵过程的研究，提出一种栽培基质及其制备方法。发明内容[0005]有鉴于此，本发明提供了一种木肩的发酵方法及发酵产物和栽培基质。该木肩发酵产物的发酵时间短，其理化性质适合植物生长，适宜作为栽培基质使用。[0006]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：[0007]本发明提供了一种木肩的发酵方法，包括如下步骤：[0008]将木肩进行发酵，直至持水孔隙度为31%〜32.5%、通气孔隙度为56.5%〜57%、容重为0.25〜0.28g·Cnf3时停止发酵，得到木肩发酵产物。[0009]木肩作为农业有机废弃物，直接作为栽培基质使用会阻碍植株生长，因此发酵处理是不可或缺的环节。但现阶段是将其彻底腐熟，然后与土壤或其他材料混合，得到培养基质。本发明研究发现木肩作为栽培基质，并不需要进行完全腐熟，更需要注重对发酵后的材料的容重、孔隙度、PH等理化性质指标进行考量，这些指标关系到栽培作物根部生长的环境。通过对发酵材料发酵过程和栽培实验的研究，确定了在发酵过程中控制持水孔隙度，通气孔隙度，以及容重就可以得到适宜植物生长的栽培基质。[0010]基于上述原理，本发明对木肩进行发酵处理，按照最适合植株生长的基质理化性质确定适合发酵产物用于栽培基质的堆置时间，经过大量栽培试验，广泛分析植株生理及形态指标，从不同的堆置时间中筛选出最适合植株生长的栽培基质的理化性质指标。本发明通过对木肩发酵过程中持水孔隙度，通气孔隙度和容重等理化性质的控制，确定发酵终点，得到性能优良的栽培基质。[0011]作为优选，发酵产物的持水孔隙度为32%〜32.5%、通气孔隙度为56.6%〜56.8%、容重为0.25〜0.26g·cm—3时停止发酵。[0012]优选地，发酵产物的持水孔隙度为32.1%〜32.45%、通气孔隙度为56.65%〜56.8%、容重为0.25〜0.258g·cm—3时停止发酵。[0013]更优选地，发酵产物的持水孔隙度为32.4%〜32.45%、通气孔隙度为56.65%〜56.7%、容重为0.25〜0.2538.〇11—3时停止发酵。[0014]优选地，发酵产物的持水孔隙度为32.1%〜32.43%、通气孔隙度为56.67%〜56.79%、容重为0.251〜0.256g·cm—3时停止发酵。[0015]在本发明提供的一具体实施例中，发酵产物的持水孔隙度为32.43%、通气孔隙度为56.67、容重为0.2518*〇11_3时停止发酵。[0016]在本发明提供的另一具体实施例中，发酵产物的持水孔隙度为32.10%、通气孔隙度为56.79、容重为0.2568.〇11_3时停止发酵。[0017]作为优选，发酵的天数为30〜60天。[0018]优选地，发酵的天数为35〜45天。[0019]更优选的，发酵的天数为35天。[0020]为了保证木肩发酵后能更好的达到上述指标，作为优选，将木肩进行发酵前还包括预处理的步骤，预处理为:采用氮源物质调整木肩的C:N比至25:1。[0021]在本发明提供的一具体实施例中，氮源物质为尿素、鸡粪或牛粪。但本领域技术人员认可的其它的氮源物质也在本发明的保护范围之内，只要加含氮的东西把碳氮比调节到25:1即可，本发明在此不做限定。[0022]为防止堆置过程中产生的氨气大量挥发，作为优选，预处理还包括加入石膏粉的步骤，石霄粉占木肩的质量百分含量为0.3%〜0.5%。[0023]在本发明提供的一具体实施例中，石膏粉占木肩的质量百分含量为0.3%。[0024]作为优选，发酵采用加入发酵菌剂并且包覆薄膜的方式进行堆肥发酵。[0025]作为优选，发酵菌剂的添加量为木肩重量的0.3%〜0.5%。[0026]在本发明提供的一具体实施例中，发酵菌剂的添加量为木肩重量的0.3%。[0027]作为优选，木肩的水分含量为60%〜65%，并充分搅拌。[0028]在本发明提供的一具体实施例中，木肩的水分含量为60%。[0029]作为优选，停止发酵与得到木肩发酵产物之间还包括干燥的步骤。[0030]本发明还提供了采用本发明提供的发酵方法制得的木肩发酵产物。[0031]本发明还提供了一种栽培基质，该栽培基质包括本发明提供的木肩发酵产物。[0032]作为优选，该栽培基质还包括蛭石，木肩发酵产物与蛭石的体积比为0.5〜1.5:1〇[0033]在本发明提供的一具体实施例中，木肩发酵产物与蛭石的体积比为1:1。[0034]本发明提供了一种木肩的发酵方法及发酵产物和栽培基质。该发酵方法包括:将木肩进行发酵，直至持水孔隙度为31%〜32.5%、通气孔隙度为56.5%〜57%、容重为0.25〜0.28g·Oif3时停止发酵，得到木肩发酵产物。本发明具有的技术效果为：[0035]1、本发明木肩发酵产物的发酵时间短，在发酵过程中，堆肥中温度可达到47-65°C，夏天甚至高达70°C。一般来说，35天左右就能够达到停止发酵的理化指标；[0036]2、经过本发明发酵处理的木肩，其理化性状适合植物生长，适宜作为栽培基质使用。[0037]对发酵的木肩的性状分析结果表明，作为栽培基质的木肩所含有的矿质元素，在使用过程中养分会缓慢释放，供作物吸收，同时，该种植基质在秋冬茬种植中可以增加植物根际温度，促进植株的生长，减少了草炭的使用量，能够在保证盆栽植株商品品质的前提下降低了生产成本，实现了木肩的资源化利用，具有明显的社会效益、经济效益和环境生态效益。[0038]与目前完全腐熟的发酵产物用作栽培基质相比，该发明方法制备的栽培基质，理化性状能满足植株生长要求，且植株生长一致，病虫害少，整体性状优良，植株形态指标综合评价指数高，商品品质好，产量高。由于木肩资源来源广泛，加工取材容易，为本发明的推广应用奠定了基础。附图说明[0039]图1为本发明不同堆置时间得到的栽培基质栽培黄瓜的光合速率对比图；其中a、b、c表示不同堆置时间的光合速率之间具有差异显著性；[0040]图2为本发明不同堆置时间得到的栽培基质栽培黄瓜的根际温度线状图。具体实施方式[0041]本发明公开了一种木肩的发酵方法及发酵产物和栽培基质，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。[0042]本发明提供了一种发酵木肩作为无土栽培基质的发酵方法。本发明通过对木肩发酵过程中持水孔隙度，通气孔隙度和容重等理化性质的控制，确定发酵终点，得到性能优良的栽培基质。栽培基质发酵时间短，理化性状好，采用该方法制备的基质可增加冬季种植时植株的根系温度，促进植物的生长;而且本发明实现了木肩的资源化利用，具有明显的社会效益、经济效益和环境生态效益。[0043]本发明提供的木肩发酵产物及其发酵方法和栽培基质中所用原料或辅料均可由市场购得。[0044]下面结合实施例，进一步阐述本发明：[0045]实施例1木肩的发酵处理与栽培基质的配制[0046]发酵前每公斤木肩加入0.003kg菌剂，菌剂购自北京京圃园生物工程有限公司，商品名称为有机废物发酵剂，和石膏粉〇.〇〇3kg，调整C:N比至25:1，发酵时水分含量控制在60%，进行发酵，在不同发酵时段35天、45天、65天对发酵材料进行取样，样品终止发酵，并将样品干燥，检测理化指标表1，备用。[0047]表1不同发酵天数得到的木肩的理化性质：[0049]将得到的木肩发酵产物进行栽培基质的配制:将终止发酵的基质与蛭石按照体积比1:1混合均匀：[0050]配方1:堆置35天的木肩+蛭石；[0051]配方2:堆置45天的木肩+蛭石；[0052]配方3:堆置65天的木肩+蛭石；[0053]备用。[0054]实施例2不同堆置时间的基质在黄瓜栽培中的应用[0055]将实施例1的配方的栽培基质用于黄瓜的栽培，温室条件下栽培，该温室具有全自动控温、换气设施，能够保证在试验期间为供试材料提供一个相对稳定的适宜生长环境。于采收期统计黄瓜根干重、地上部干重、总干重和产量，结果如表2所示：[0056]表2不同堆置时间基质栽培黄瓜生物量和产量指标[0058]通过表2可以看出，堆置35天和45天的基质的黄瓜根干重，总干重和产量高于堆置65天的基质。[0059]实施例3不同堆置时间的基质对黄瓜光合速率的影响[0060]将实施例1的配方基质用于黄瓜的栽培，温室条件下栽培，该温室具有全自动控温、换气设施，能够保证在试验期间为供试材料提供一个相对稳定的适宜生长环境。[0061]在黄瓜生长盛瓜期利用光合仪Li6400对黄瓜植株叶片进行光合速率的测定，在结果如图1所示，通过图1可以看出，堆置35天的基质上生长的黄瓜，其净光合速率显著高于堆置45天和堆置65天的基质。[0062]实施例4不同堆置时间的基质对秋冬茬黄瓜根际温度的影响[0063]将实施例1的配方的基质，用于黄瓜的秋冬茬栽培，温室条件下栽培，该温室具有全自动控温、换气设施，能够保证在试验期间为供试材料提供一个相对稳定的适宜生长环境。[0064]在黄瓜生长期间利用S1000温度测定仪对黄瓜根际温度进行光测定，在结果如图2所示，通过图2可以看出，堆置35天的基质上生长的黄瓜，其根际温度高于堆置45天和堆置65天的基质种植的黄瓜根际温度1-2°C。由此可知，采用本发明方法制备的基质可增加冬季种植时植株的根系温度，促进植物的生长。[0065]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种木肩的发酵方法，其特征在于，包括如下步骤：将木肩进行发酵，直至持水孔隙度为31%〜32.5%、通气孔隙度为56.5%〜57%、容重为0.25〜0.28g·Cnf3时停止发酵，得到木肩发酵产物。2.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，所述将木肩进行发酵前还包括预处理的步骤，所述预处理为:采用氮源物质调整木肩的C:N比至25:1。3.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，所述氮源物质为尿素、鸡粪或牛粪。4.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，所述预处理还包括加入石膏粉的步骤，所述石霄粉占木肩的质量百分含量为0.3%〜0.5%。5.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，所述发酵采用加入发酵菌剂并且包覆薄膜的方式进行堆肥发酵。6.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，所述木肩的水分含量为60%〜65%。7.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，所述停止发酵与得到木肩发酵产物之间还包括干燥的步骤。8.采用权利要求1至7中任一项所述发酵方法制得的木肩发酵产物。9.一种栽培基质，其特征在于，包括权利要求8所述的木肩发酵产物。10.根据权利要求9所述的栽培基质，其特征在于，还包括蛭石，所述木肩发酵产物与蛭石的体积比为0.5〜1.5:1。

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