專利名稱：農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物階段發(fā)酵及其在設(shè)施栽培中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物階段發(fā)酵及其在設(shè)施栽培中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
設(shè)施栽培是在不適宜農(nóng)作物生長的季節(jié)，利用保溫防寒或降溫防澇的設(shè)施，人為地創(chuàng)造適宜生長發(fā)育的環(huán)境條件，進(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)。例如在寒冷氣候條件下通過采用溫室、 溫床、塑料棚等設(shè)備，創(chuàng)造光照、溫度、水分、通風(fēng)等適宜的小氣候環(huán)境，種植蔬菜、果類等高產(chǎn)高效作物，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品周年供應(yīng)。設(shè)施栽培可以不受生產(chǎn)的季節(jié)性限制，使作物避開不利自然條件的影響而發(fā)育成長，成倍地增加單位面積產(chǎn)量；可以延長或提早作物的生長期和成熟期，起到提早或延遲上市，緩解春秋兩淡矛盾，實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)、均衡供應(yīng)的作用。設(shè)施栽培的發(fā)展極大地豐富了菜籃子，豐富了人們餐桌上的佳肴。隨著市場上對(duì)反季節(jié)果蔬的需求越來越大，溫室、大棚也越建越多。在溫室大棚等設(shè)施栽培大面積發(fā)展的同時(shí)，其存在的缺陷及不足也日益暴露出來。一是設(shè)施大棚內(nèi)二氧化碳嚴(yán)重不足，嚴(yán)重影響了作物的生長。眾所周知，二氧化碳(CO2) 是植物進(jìn)行光合作用的主要原料，但由于保護(hù)設(shè)施的密閉環(huán)境，使大棚內(nèi)外的氣體交換受到限制，作物白天光合作用吸收CO2，使大棚內(nèi)CO2濃度急劇下降，最低時(shí)可降至100毫克/ 升左右，大棚內(nèi)CO2濃度嚴(yán)重不足，而使作物光合作用因(X)2的缺乏受到抑制，從而影響農(nóng)作物的生長發(fā)育和最終產(chǎn)量。同時(shí)，為了追求片面的經(jīng)濟(jì)效益，大棚種植戶在溫室大棚內(nèi)常年只種植一、兩種作物，未重視與其它蔬菜作物的輪作，使土壤病菌逐年增多，土傳病害年年加重，農(nóng)藥使用量逐年加大。加之棚室條件下無天然降水，土壤水通過蒸騰作用向地表運(yùn)動(dòng)，大量鹽份隨水分遷移至表土形成鹽霜，致使表土鹽堿化和土壤結(jié)構(gòu)的日益惡化，常發(fā)生死苗現(xiàn)象，這也是造成大棚連作障礙的主要原因之一。另一方面，目前我國已成為世界上農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物產(chǎn)生量最大的國家之一，據(jù)報(bào)道，我國各類農(nóng)作物秸稈的年總產(chǎn)生量達(dá)7億噸以上，其中稻草2. 3億噸，玉米秸稈2. 7億噸，豆類和秋雜糧秸稈1億噸，花生和薯類藤蔓、甜菜葉等1億噸。我國一年的家畜糞便尿排放量約有20. 4億噸。然而，隨著畜牧業(yè)的迅速發(fā)展和勞動(dòng)力價(jià)格的提高，現(xiàn)代農(nóng)民很不愿意施用有機(jī)肥。目前處理秸稈的最簡便辦法是在田里直接焚燒。在焚燒季節(jié)，曾多次發(fā)生因滿天煙霧導(dǎo)致航班無法著陸和高速公路被迫關(guān)閉事件，既白白浪費(fèi)了大量寶貴資源， 又給環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染。因此秸稈出路已成為政府部門急需解決的一大難題。許多養(yǎng)殖場畜禽糞便堆積如山，對(duì)周圍的環(huán)境和水體造成了嚴(yán)重污染，對(duì)人畜健康帶來了嚴(yán)重威脅。 特別是隨著種植、養(yǎng)殖業(yè)不斷發(fā)展以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)民生活水平的提高，對(duì)原來用作燃料和肥料的農(nóng)業(yè)廢棄物的利用越來越少，農(nóng)業(yè)廢棄物越來越多。做好農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的合理利用，一方面可以治理廢棄物對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的污染，另一方面可以變廢為寶，讓廢棄物作為資源發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，將會(huì)成為農(nóng)業(yè)與農(nóng)村持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)乃至社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種投資少，成本低，操作簡單易行，回收利用徹底的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物階段發(fā)酵及其在設(shè)施栽培中的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步奏a.利用農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物發(fā)酵為設(shè)施大棚增施二氧化碳?xì)夥?)、選用農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便作為發(fā)酵基質(zhì)，其用量按每立方米大棚農(nóng)作物干秸稈0. 2 0. 4kg，畜禽糞便0. 3 0. 6kg，使基質(zhì)的C/N比為40/1 ；2)、將農(nóng)作物秸稈切成IOcm左右長度，經(jīng)多次反復(fù)灑水和塑料薄膜覆蓋使稻草吸水至含水量60% 70%左右；3)、先取少量上述含水量60% 70%左右的農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便按步奏1)中的比例混合均勻，測試基質(zhì)的PH值和含水量，并將其用米醋或稀硫酸加水調(diào)節(jié)至pH 6. 5、 含水量70%，得出調(diào)節(jié)劑和水的添加比例；4)、將上述含水量60% 70%左右的農(nóng)作物秸稈鋪在簡易發(fā)酵筒內(nèi)，厚度10cm， 稱量其重量，并按步奏3中的添加比例取畜禽糞便與調(diào)節(jié)劑和水，混合成稀糊狀，均勻澆灑一層，以能夠蓋嚴(yán)秸稈為好；5)、按發(fā)酵基質(zhì)重量的3%。比例均勻?yàn)⑷胛⑸锇l(fā)酵菌種，然后再在上面鋪厚度 IOcm的濕秸稈和澆畜禽糞便與調(diào)節(jié)劑和水混合液、灑入菌種，如此反復(fù)鋪至發(fā)酵池上口下部 5 cm ；6)、插入溫度計(jì)，每桶2支，觀察發(fā)酵后第二天或第三天，發(fā)酵基質(zhì)溫度上升至 50°C以上，簡易發(fā)酵筒上面有熱氣冒出，發(fā)酵料高度開始下降，開始在設(shè)施大棚內(nèi)釋放二氧化碳?xì)夥剩?)、發(fā)酵3周左右后，溫度開始下降至30°C以下時(shí)，從簡易發(fā)酵筒底部取出部分發(fā)酵殘?jiān)?，再加入新的濕秸稈和畜禽糞便與調(diào)節(jié)劑和水混合液、菌種，維持設(shè)施大棚內(nèi)的二氧化碳?xì)夥蕽舛戎辽僭?00ul/L。b.利用發(fā)酵殘?jiān)臃N生防細(xì)菌藥劑二次發(fā)酵制備生防有機(jī)肥1)將生防細(xì)菌芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌株B130、Π117、BB11、假單胞菌 (Pseudomonas sp.)菌株 J3、沙雷氏菌(Serratia sp.)菌株 J2、埃希氏菌(Escherichia sp.)菌株BT4、棒桿菌(Corynebacterium sp.)菌株BT6制成單一生防菌劑或者兩種、三種細(xì)菌混合配制成生防細(xì)菌藥劑，成品中活菌總濃度為IXlO9 IX 1014CfU/ml ；2)在每100公斤a-7步驟得出的發(fā)酵殘?jiān)屑尤? 10000ml的上述生防細(xì)菌藥劑的比例，攪拌均勻后制成堆肥原料3)將制成的堆肥原料在氣溫5 15°C時(shí)，堆肥時(shí)間為25 30天；氣溫15 25°C 時(shí)，堆肥時(shí)間為13 15天氣溫25 30°C時(shí)，堆肥時(shí)間為5 8天；氣溫30°C以上時(shí)，堆肥時(shí)間為3 4天，濕度40 100%，制成生防有機(jī)肥。所述微生物發(fā)酵菌種是由扣囊復(fù)膜孢酵母ZJY2菌株，灰藤黃鏈霉菌Wl菌株、蠟狀芽孢桿菌ME1-2菌株及褐球固氮菌經(jīng)分別培養(yǎng)發(fā)酵粉碎后，按4 2.5 2.5 1的重量份數(shù)比例進(jìn)行混合制成。所述生防細(xì)菌藥劑是將生防菌株芽孢桿菌Β130、ΠΠ7、ΒΒ11，假單胞菌J3，沙雷氏
5菌J2，埃希氏菌BT4，棒桿菌BT6分別制成單一菌劑或者按菌量0.3 1.0 1. 0 0. 3 的比例將J2與J3，BT4與BT6，Π117與BB11，BT4與J2，BT6與J3，J3與BBll兩兩混合配制成生防細(xì)菌藥劑或者將J2、J3與BB11，BT4、J3與BBll三種菌以0. 3 1. 0 1. 0 0.3 1.0 0.3的菌量比混合配制成生防細(xì)菌藥劑。本發(fā)明通過將農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物在設(shè)施大棚中添加高效微生物菌種進(jìn)行生物發(fā)酵， 對(duì)保護(hù)地作物增施二氧化碳?xì)夥?，徹底解決目前設(shè)施栽培中二氧化碳嚴(yán)重虧缺問題。利用發(fā)酵殘?jiān)砑游⑸锷谰鷦┰谔镩g二次發(fā)酵直接堆制生物有機(jī)肥料，解決設(shè)施栽培大棚土壤嚴(yán)重退化和連作障礙等問題。本發(fā)明將目前對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物通過合理的碳素循環(huán)，使之既能解決有機(jī)廢棄物對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，又可解決設(shè)施栽培中CO2嚴(yán)重虧缺和土壤惡化等生產(chǎn)實(shí)際問題，使污染源變成了寶貴的資源，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無公害化、污染排放最小化、廢棄物資源化，將對(duì)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展乃至社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)起到重要作用。


圖1為簡易發(fā)酵筒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為簡易發(fā)酵筒的底部平面圖。圖中1、固定樁，2、承重桿，3、承壓桿，4、加強(qiáng)桿，5、連接桿，6、鐵絲網(wǎng)，7、細(xì)鐵絲。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。(—)、制作簡易發(fā)酵筒將4根145cm長的固定樁1垂直埋入土中，橫向間距105cm，縱向間距95cm，埋入深度20cm，夯實(shí)確保堅(jiān)固。在固定樁1距離地面20cm高度處設(shè)立與地面平行的承重桿2，橫向縱向各兩根，再在縱向兩根中間橫向設(shè)一承壓桿3，形成“日”字形的發(fā)酵筒底部平面，承壓桿3上面鋪設(shè)縱向加強(qiáng)桿4，桿間間距8-lOcm，防止發(fā)酵基質(zhì)下漏。固定樁1自承重桿2 以上部位每隔20cm設(shè)立1根連接桿5，然后將網(wǎng)孔直徑在8cm以下，寬度90cm-100cm，長度約細(xì)的鐵絲網(wǎng)6從內(nèi)徑圍繞連接桿5 —圈，底部空出，上下四周分別用細(xì)鐵絲7固牢。最后用同等尺寸的塑料薄膜以同等方式圍繞鐵絲網(wǎng)6—圈，并用細(xì)鐵絲7固牢，形成一個(gè)內(nèi)徑長100cm、寬90cm、高105cm，底部距離地面20cm、能夠從底部進(jìn)入空氣的簡易發(fā)酵筒。( 二 )、利用農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物發(fā)酵為設(shè)施大棚增施二氧化碳?xì)夥蔬x用農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便作為發(fā)酵基質(zhì)，按大棚體積計(jì)算，按每立方米大棚農(nóng)作物干秸稈0. 2 0. 4kg，畜禽糞便0. 3 0. 6kg,使基質(zhì)的C/N比為40/1。將農(nóng)作物秸稈切成IOcm左右長度，經(jīng)多次反復(fù)灑水和塑料薄膜覆蓋使稻草吸水至含水量60% 70%左右。先取7kg吸水后的農(nóng)作物秸稈和鮮豬糞5kg或鮮禽糞3kg混合均勻，測試基質(zhì)的pH值和含水量，并將其用米醋或稀硫酸加水調(diào)節(jié)至PH 6. 5、含水量70%，得出調(diào)節(jié)劑和水的添加比例。將含水量60% 70%左右的農(nóng)作物秸稈鋪在簡易發(fā)酵筒內(nèi)，厚度10cm，稱量其重量，按上面的添加比例取鮮豬糞或鮮禽糞與調(diào)節(jié)劑和水，混合成稀糊狀，均勻澆灑一層，以能夠蓋嚴(yán)秸稈為好。按發(fā)酵基質(zhì)重量的3%。比例灑入生物發(fā)酵菌種，然后再在上面鋪厚度 IOcm的濕秸稈和澆畜禽糞便與調(diào)節(jié)劑和水混合液、灑入菌種，如此反復(fù)鋪至發(fā)酵池上口下部5cm。插入溫度計(jì)，每桶2支，觀察發(fā)酵后第二天或第三天，發(fā)酵基質(zhì)溫度上升至50°C以上，簡易發(fā)酵筒上面有熱氣冒出，發(fā)酵料高度開始下降，開始在大棚內(nèi)獲釋二氧化碳?xì)夥省?發(fā)酵3周左右后，溫度開始下降至30°C以下時(shí)，從簡易發(fā)酵裝置底部取出部分發(fā)酵殘?jiān)?，再加入新的濕秸稈和畜禽糞便與調(diào)節(jié)劑和水混合液、菌種，維持大棚內(nèi)的二氧化碳?xì)夥蕽舛戎辽僭?00ul/L。(三)、利用發(fā)酵殘?jiān)臃N生防細(xì)菌藥劑二次發(fā)酵制備生防有機(jī)肥先將生防細(xì)菌芽孢桿菌(Bacillus sp.)菌株B130、Π117、BBl 1、假單胞菌 (Pseudomonas sp.)菌株 J3、沙雷氏菌(Serratia sp.)菌株 J2、埃希氏菌(Escherichia sp.)菌株BT4、棒桿菌(Corynebacterium sp.)菌株BT6分別制成單一菌劑或者按菌量 0. 5 0. 5 的比例將 J2 與 J3，BT4 與 BT6，F(xiàn)Hl7 與 BBll，BT4 與 J2，BT6 與 J3，J3 與 BBll兩兩混合配制成生防細(xì)菌藥劑或者將J2、J3與BB11，BT4、J3與BBll三種菌以 0.33 0. 33 0.34的菌量比混合配制成生防細(xì)菌藥劑，成品中活菌總濃度為IXlO9 IX IO14CfuAil。然后在每100公斤發(fā)酵殘?jiān)屑尤? 10000ml的上述生防細(xì)菌藥劑的比例，攪拌均勻后制成堆肥原料。將制成的堆肥原料在氣溫5 15°C時(shí)，堆肥時(shí)間為25 30 天；氣溫15 25°C時(shí)，堆肥時(shí)間為13 15天氣溫25 30°C時(shí)，堆肥時(shí)間為5 8天； 氣溫30°C以上時(shí)，堆肥時(shí)間為3 4天，濕度40 100%，制成生防有機(jī)肥。
權(quán)利要求
1.一種農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物階段發(fā)酵及其在設(shè)施栽培中的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟a.利用農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物發(fā)酵為設(shè)施大棚增施二氧化碳?xì)夥?)、選用農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便作為發(fā)酵基質(zhì)，其用量按每立方米大棚農(nóng)作物干秸稈 0. 2 0. 4kg，畜禽糞便0. 3 0. 6kg，使基質(zhì)的C/N比為40/1 ；2)、將農(nóng)作物秸稈切成IOcm左右長度，經(jīng)多次反復(fù)灑水和塑料薄膜覆蓋使稻草吸水至含水量60% 70%左右；3)、先取少量上述含水量60% 70%左右的農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便按步奏1)中的比例混合均勻，測試基質(zhì)的PH值和含水量，并將其用米醋或稀硫酸加水調(diào)節(jié)至PH 6. 5、含水量70%，得出調(diào)節(jié)劑和水的添加比例；4)、將上述含水量60% 70 %左右的農(nóng)作物秸稈鋪在簡易發(fā)酵筒內(nèi)，厚度10cm，稱量其重量，并按步奏3中的添加比例取畜禽糞便與調(diào)節(jié)劑和水，混合成稀糊狀，均勻澆灑一層，以能夠蓋嚴(yán)秸稈為好；5)、按發(fā)酵基質(zhì)重量的3%。比例均勻?yàn)⑷胛⑸锇l(fā)酵菌種，然后再在上面鋪厚度IOcm 的濕秸稈和澆畜禽糞便與調(diào)節(jié)劑和水混合液、灑入菌種，如此反復(fù)鋪至發(fā)酵池上口下部 5 cm ；6)、插入溫度計(jì)，每桶2支，觀察發(fā)酵后第二天或第三天，發(fā)酵基質(zhì)溫度上升至50°C以上，簡易發(fā)酵筒上面有熱氣冒出，發(fā)酵料高度開始下降，開始在設(shè)施大棚內(nèi)釋放二氧化碳?xì)夥剩?)、發(fā)酵3周左右后，溫度開始下降至30°C以下時(shí)，從簡易發(fā)酵筒底部取出部分發(fā)酵殘?jiān)?，再加入新的濕秸稈和畜禽糞便與調(diào)節(jié)劑和水混合液、菌種，維持設(shè)施大棚內(nèi)的二氧化碳?xì)夥蕽舛戎辽僭?00ul/L。b.利用發(fā)酵殘?jiān)臃N生防細(xì)菌藥劑二次發(fā)酵制備生防有機(jī)肥1)將生防細(xì)菌芽孢桿菌(Bacillussp.)菌株B130、FHl7, BBlU假單胞菌 (Pseudomonas sp.)菌株 J3、沙雷氏菌(Serratia sp.)菌株 J2、埃希氏菌(Escherichia sp.)菌株BT4、棒桿菌(Corynebacterium sp.)菌株BT6制成單一生防菌劑或者兩種、三種細(xì)菌混合配制成生防細(xì)菌藥劑，成品中活菌總濃度為IXlO9 IX 1014CfU/ml ；2)在每100公斤a-7步驟得出的發(fā)酵殘?jiān)屑尤? 10000ml的上述生防細(xì)菌藥劑的比例，攪拌均勻后制成堆肥原料3)將制成的堆肥原料在氣溫5 15°C時(shí)，堆肥時(shí)間為25 30天；氣溫15 25°C時(shí)， 堆肥時(shí)間為13 15天氣溫25 30°C時(shí)，堆肥時(shí)間為5 8天；氣溫30°C以上時(shí)，堆肥時(shí)間為3 4天，濕度40 100%，制成生防有機(jī)肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物階段發(fā)酵及其在設(shè)施栽培中的應(yīng)用，其特征在于微生物發(fā)酵菌種是由扣囊復(fù)膜孢酵母ZJY2菌株，灰藤黃鏈霉菌Wl菌株、蠟狀芽孢桿菌ME1-2菌株及褐球固氮菌經(jīng)分別培養(yǎng)發(fā)酵粉碎后，按4 2.5 2.5 1的重量份數(shù)比例進(jìn)行混合制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物階段發(fā)酵及其在設(shè)施栽培中的應(yīng)用，其特征在于生防細(xì)菌藥劑是將生防菌株芽孢桿菌Β130、ΠΠ7、ΒΒ11，假單胞菌J3，沙雷氏菌J2，埃希氏菌BT4，棒桿菌BT6分別制成單一菌劑或者按菌量0.3 1.0 1. 0 0. 3的比例將J2與J3，BT4與ΒΤ6，ΠΠ7與BB11，BT4與J2，BT6與J3，J3與BBll兩兩混合配制成生防細(xì)菌藥劑或者將J2、J3與BB11，BT4、J3與BBll三種菌以0. 3 1. 0 1. 0 0. 3 1. 0 0. 3的菌量比混合配制成生防細(xì)菌藥劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物階段發(fā)酵及其在設(shè)施栽培中的應(yīng)用。通過將農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物在設(shè)施大棚中添加高效微生物菌種進(jìn)行生物發(fā)酵，對(duì)保護(hù)地作物增施二氧化碳?xì)夥?，徹底解決目前設(shè)施栽培中二氧化碳嚴(yán)重虧缺問題。利用發(fā)酵殘?jiān)砑游⑸锷谰鷦┰谔镩g二次發(fā)酵直接堆制生物有機(jī)肥料，解決設(shè)施栽培大棚土壤嚴(yán)重退化和連作障礙等問題。本發(fā)明將農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物通過合理的碳素循環(huán)，使之既能解決有機(jī)廢棄物對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，又可解決設(shè)施栽培中CO2嚴(yán)重虧缺和土壤惡化等生產(chǎn)實(shí)際問題，使污染源變成了寶貴的資源，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無公害化、污染排放最小化、廢棄物資源化，將對(duì)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展乃至社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)起到重要作用。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102428807SQ201110269749
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者李應(yīng)超 申請人:上海博琛生物科技有限公司