本發(fā)明涉及一種農(nóng)林廢棄物的利用方法，特別涉及一種利用農(nóng)林有機(jī)廢棄物進(jìn)行堆肥的方法及由該方法制備的農(nóng)林廢棄物堆肥。
背景技術(shù)：
堆肥是一種有機(jī)肥料，所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比較豐富，肥效長(zhǎng)而穩(wěn)定，同時(shí)有利于促進(jìn)土壤固粒結(jié)構(gòu)的形成，能增加土壤保水、保溫、透氣、保肥能力，與化肥混合使用可彌補(bǔ)化肥所含養(yǎng)分單一及長(zhǎng)期單一使用化肥易使土壤板結(jié)，保水、保肥性能減退的缺陷。堆肥是利用各種植物殘?bào)w(作物秸桿、雜草、樹(shù)葉、泥炭、垃圾以及其它廢棄物等)為主要原料，混合人畜糞尿經(jīng)堆制腐解而成的有機(jī)肥料。因其堆制材料、堆制原理及肥分組成和性質(zhì)與廄肥相類(lèi)似，所以又稱(chēng)人工廄肥。
隨著產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化發(fā)展，大量農(nóng)林有機(jī)廢棄物(如樹(shù)皮、木屑、樹(shù)枝、秸稈、落葉、菇渣等)以不當(dāng)方式處置不僅占用寶貴的土地資源，而且易污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。
農(nóng)林有機(jī)廢棄物來(lái)源雖然復(fù)雜，但其組成成分主要為有機(jī)物質(zhì)，可采用堆肥方式進(jìn)行資源化處理。堆肥的本質(zhì)是固體廢棄物分解為相對(duì)穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過(guò)程。研究表明，利用樹(shù)皮、秸稈、菇渣等進(jìn)行堆置發(fā)酵的產(chǎn)物可以用作植物育苗、栽培基質(zhì)，其具有養(yǎng)分含量豐富、氮磷養(yǎng)分緩釋、密度小、保水透氣性能好、運(yùn)輸方便等顯著優(yōu)點(diǎn)。但其通透性及吸水性差，pH值、EC值高等問(wèn)題成為制約產(chǎn)品銷(xiāo)售的瓶頸。目前對(duì)于這些問(wèn)題的解決方法主要是：簡(jiǎn)單調(diào)整幾種物料的配比改善其通透性及吸水性；采用無(wú)機(jī)酸進(jìn)行灌溉水的酸化處理降低pH值；通過(guò)淋洗改善EC值。這些方式從表面看都可以解決問(wèn)題，但是通過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)整幾種物料的配比不能形成穩(wěn)定長(zhǎng)效的高端產(chǎn)品；用無(wú)機(jī)酸進(jìn)行灌溉水的酸化處理易導(dǎo)致水污染；通過(guò)淋洗改良EC值浪費(fèi)水資源。這類(lèi)解決方式相對(duì)投入大，成本高，易污染環(huán)境，且效果持續(xù)時(shí)間短，易造成傷害，不是長(zhǎng)久之計(jì)。由于現(xiàn)行堆肥技術(shù)不過(guò)關(guān)，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，成本高、銷(xiāo)售難，不能形成規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式。
由膨潤(rùn)土與腐殖酸形成的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體，具備腐殖酸的酸性、親水性、離子交換性， 絡(luò)合性和較高的吸附能力、緩沖、催化等特點(diǎn)，同時(shí)膨潤(rùn)土是以蒙脫石為主要成分的一類(lèi)硅酸鹽粘土礦物，具有較強(qiáng)的吸附性和離子交換性。天然膨潤(rùn)土經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的改性，能顯著改善層間距、比表面積、吸附性能等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的首要目的是針對(duì)利用農(nóng)林廢棄物堆肥發(fā)酵方法制備的植物栽培基質(zhì)pH和EC值高，難以規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的瓶頸問(wèn)題，提出用腐殖酸-改性膨潤(rùn)土作為堆肥發(fā)酵添加劑，提供一種利用農(nóng)林廢棄物制備植物栽培基質(zhì)的新方法及由該方法制備的植物栽培基質(zhì)。本發(fā)明的植物栽培基質(zhì)價(jià)格低廉，為農(nóng)林廢棄物作為土壤改良或者無(wú)土栽培基質(zhì)的資源化再利用提供技術(shù)支撐。本發(fā)明充分利用農(nóng)林有機(jī)廢棄物進(jìn)行資源化再利用，且制備的植物栽培基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，酸堿適度，通透性好，理化性能指標(biāo)均達(dá)到土壤改良基質(zhì)和無(wú)土栽培基質(zhì)的要求，能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)提供良好而穩(wěn)定的肥料，肥效高，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種利用農(nóng)林廢棄物制備植物栽培基質(zhì)的方法，包括如下步驟：1)向農(nóng)林廢棄物中噴灑水，調(diào)節(jié)農(nóng)林廢棄物含水率；2)向農(nóng)林廢棄物中加入發(fā)酵催化劑、微生物菌劑、紅糖，攪拌均勻后，進(jìn)行發(fā)酵處理。
其中，步驟1)中所述農(nóng)林廢棄物是農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)，生產(chǎn)、加工及日常生活過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物。
特別是，所述的農(nóng)林廢棄物選擇樹(shù)枝、樹(shù)皮、落葉、麥秸、稻秸稈、玉米秸稈，菇渣中的一種或多種。
其中，步驟1)中所述向農(nóng)林廢棄物中噴灑水，調(diào)節(jié)農(nóng)林廢棄物含水率為50-65％。
特別是，還包括步驟1A)向農(nóng)林廢棄物中添加畜禽糞便或/和氮肥、調(diào)節(jié)所述農(nóng)林廢棄物的碳氮比為20-30:1之后，再進(jìn)行所述的調(diào)節(jié)廢棄物含水率。
尤其是，所述畜禽糞便選擇雞糞、豬糞或牛糞；所述氮肥選擇尿素。
其中，步驟2)中所述微生物菌劑選擇VT-1000菌劑、或EM菌劑，優(yōu)選為VT-1000菌劑。
特別是，所述VT-1000菌劑中有效活菌數(shù)≥2×108個(gè)/ml，主要由光合細(xì)菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌等近10個(gè)菌株構(gòu)成。
其中，步驟2)中所述發(fā)酵處理過(guò)程中每100kg農(nóng)林廢棄物中加入的所述微生物菌劑的體積0.15-0.25L，優(yōu)選為0.2L。
特別是，步驟2)中所述發(fā)酵處理過(guò)程中每100kg農(nóng)林廢棄物中加入的紅糖的重量0.15-0.25kg，優(yōu)選為0.2kg。
其中，步驟2)中所述農(nóng)林廢棄物與所述發(fā)酵催化劑的重量份配比為70-95:5-30，優(yōu)選為85-95:5-15。
特別是，所述發(fā)酵催化劑為腐殖酸和聚馬來(lái)酸改性處理的膨潤(rùn)土。
其中，所述發(fā)酵催化劑按照如下步驟制備而成：
A)配制腐殖酸溶液
將腐殖酸加入到堿性溶液中，攪拌，溶解，制得腐殖酸溶液；
B)配制聚馬來(lái)酸溶液
將聚馬來(lái)酸與水混合后，攪拌、溶解均勻，制成聚馬來(lái)酸溶液；
C)膨潤(rùn)土改性處理
首先將聚馬來(lái)酸溶液與腐殖酸溶液混合均勻，制得聚馬來(lái)酸-腐殖酸混合溶液；然后將膨潤(rùn)土加入到聚馬來(lái)酸-腐殖酸混合溶液中，攪拌3-4h后進(jìn)行離心處理，取下層沉淀，進(jìn)行烘干處理，制得發(fā)酵催化劑--腐殖酸-聚馬來(lái)酸-改性膨潤(rùn)土。
特別是，步驟A)中所述堿性溶液選擇濃度為0.15-0.25mol/L的氫氧化鈉溶液，優(yōu)選為0.2mol/L的氫氧化鈉溶液。
尤其是，所述腐殖酸重量與堿性溶液的體積之比為0.5-1.5:1，優(yōu)選為1:1，即將每1g腐殖酸溶于1L堿性溶液或?qū)⒚?kg腐殖酸溶液1000L堿性溶液。
其中，步驟B)中聚馬來(lái)酸溶液的體積百分比濃度為0.5-2.0％，優(yōu)選為1％。
特別是，所述聚馬來(lái)酸與水的體積之比為0.5:95.5-2:98，優(yōu)選為1:99。
其中，步驟C)中所述攪拌時(shí)間為3.5h；烘干處理溫度為80-90℃。
特別是，步驟C)中所述聚馬來(lái)酸溶液與所述腐殖酸溶液的體積之比為0.5-1.5:1，優(yōu)選為1:1；所述膨潤(rùn)土的重量與腐殖酸溶液的體積之比為30-50:1，優(yōu)選為40:1，即每1L所述腐殖酸溶液中加入30-50g膨潤(rùn)土，進(jìn)行攪拌，改性處理，或每1000L所述腐殖酸溶液中加入30-50kg膨潤(rùn)土，進(jìn)行攪拌，改性處理；所述聚馬來(lái)酸溶液與所述腐殖酸溶液的體積之比為0.5-1.5:1，優(yōu)選為1:1，即每0.5-1.5ml聚馬來(lái)酸溶液與1ml所述腐殖酸溶液混合，攪拌，改性處理膨潤(rùn)土，或每0.5-1.5L聚馬來(lái)酸溶液與1L所述腐殖酸溶液混合，攪拌，改性處理膨潤(rùn)土。
其中，步驟2)中所述發(fā)酵處理包括如下順序進(jìn)行的步驟：
2-1)將攪拌均勻的發(fā)酵催化劑、微生物菌劑、紅糖、農(nóng)林廢棄物堆成堆，進(jìn)行堆置發(fā)酵，并在堆置發(fā)酵過(guò)程中監(jiān)控堆體的溫度和含水率；
2-2)當(dāng)堆體溫度升高至55℃時(shí)，進(jìn)行翻堆處理；
2-3)當(dāng)堆體溫度升高至60℃以上時(shí)，每2-5天進(jìn)行一次翻堆處理，并調(diào)節(jié)堆體含水率；
2-4)當(dāng)堆體溫度降低至55℃以下時(shí)，每7-12天進(jìn)行一次翻堆處理；
2-5)當(dāng)堆體溫度下降至35℃以下，且連續(xù)兩天溫度差不超過(guò)0.5℃時(shí)，停止翻堆；
2-6)將停止翻堆的發(fā)酵混合堆體繼續(xù)堆置30-60天，即得。
特別是，步驟2-1)中所述控制堆體的含水率為50-60％；步驟2-3)中堆體溫度在60-68℃時(shí)，每2-5天進(jìn)行一次翻堆處理；步驟2-3)中調(diào)節(jié)堆體含水率為50-60％。
特別是，還包括將所述農(nóng)林廢棄物粉碎至粒徑≤5cm的顆粒后，再調(diào)節(jié)農(nóng)林廢棄物的含水率。
尤其是，所述粉碎后的農(nóng)林廢棄物顆粒的粒徑為2-5cm。
本發(fā)明另一方面提供一種按照上述方法制備的植物栽培基質(zhì)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的明顯優(yōu)點(diǎn)：
1、本發(fā)明植物栽培基質(zhì)的物理性質(zhì)穩(wěn)定，制備的栽培基質(zhì)酸堿適度，且基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)均衡，養(yǎng)分離子濃度適宜花卉生長(zhǎng)。
2、本發(fā)明栽培基質(zhì)的制備過(guò)程中添加了腐殖酸-聚馬來(lái)酸改性膨潤(rùn)土作為發(fā)酵添加劑，優(yōu)化堆肥過(guò)程的環(huán)境條件，促進(jìn)堆肥腐殖化進(jìn)程，加快堆肥速度；同時(shí)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的氨具有固定作用，減少了氮素?fù)p失，保持養(yǎng)分含量；另外還調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程中各種營(yíng)養(yǎng)元素的含量，調(diào)節(jié)物料中營(yíng)養(yǎng)平衡，提高堆肥質(zhì)量；改善了堆肥基質(zhì)的通透性和吸水性、起到調(diào)節(jié)孔隙，使堆肥蓬松并促進(jìn)通風(fēng)的作用；降低了堆肥基質(zhì)的pH值和EC值；通過(guò)離子交換、吸附降低堆肥物料尤其是添加的畜禽糞便當(dāng)中的重金屬活性，降低堆肥產(chǎn)品的pH值和EC值。同時(shí)，增加可供植物吸收利用的無(wú)機(jī)態(tài)養(yǎng)分。
3、本發(fā)明栽培基質(zhì)制備過(guò)程中添加紅糖促進(jìn)有益微生物繁殖，改善物料中微生物群落，提高和保持微生物活性，降低氮素?fù)p失，改善堆肥成品的理化特性，提高堆肥物料利用率和堆肥產(chǎn)品的品質(zhì)。
4、本發(fā)明方法制備的栽培基質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，酸堿度適中(pH 6.35-6.57)，電導(dǎo)率(EC值)為0.52-0.97mS/cm，栽培基質(zhì)質(zhì)地疏松，通透性好，通氣性能優(yōu)良，基質(zhì)的物理化性能指標(biāo)符合園藝植物適宜生長(zhǎng)的要求，使得發(fā)酵后的堆肥產(chǎn)品適于植物栽培。
5、本發(fā)明方法制備的栽培基質(zhì)氮含量為1.9537-2.7983％，速效磷含量為0.195-0.296％，速效鉀含量為0.99-1.13％，腐殖酸含量為19.7-27.8％，總有機(jī)碳含量為18.53-38.26％，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理，便于植物吸收，滿足植物生長(zhǎng)需要。
6、本發(fā)明的植物栽培基質(zhì)疏松、肥沃、pH中性，適宜植物生長(zhǎng)，顯著促進(jìn)根系生長(zhǎng)發(fā) 育，促進(jìn)植物種子發(fā)芽，其發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)高。
7、本發(fā)明制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)品得率高，產(chǎn)品質(zhì)量可控，制備的植物栽培基質(zhì)的理化性能優(yōu)異，滿足植物無(wú)土栽培基質(zhì)的要求。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明所述配方的有益效果，這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的配方思路、用途范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施例中所采用的腐殖酸購(gòu)自河北保定萬(wàn)國(guó)生化集團(tuán)腐殖酸研發(fā)中心，結(jié)晶狀顆粒，含水量18％，全氮0.16％，有機(jī)碳40.60％；膨潤(rùn)土購(gòu)自北京大森林花卉市場(chǎng)，含水量0.1％，粒徑≤0.1mm，CEC＝115mmol·(100g)-1，pH值8.6；微生物菌劑為VT-1000菌劑，購(gòu)自北京沃土天地生物科技有限公司，主要由光合細(xì)菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌等近10個(gè)菌株構(gòu)成，有效活菌不少于2×108個(gè)/ml；聚馬來(lái)酸，購(gòu)自北京藍(lán)弋化工產(chǎn)品有限責(zé)任公司，為橘紅色透明液，相對(duì)密度1.20左右，易溶于水，pH值1.8。
實(shí)施例1
1、農(nóng)林廢棄物原料的預(yù)處理
1-1)采用粉碎機(jī)對(duì)園林廢棄物枝干(柳樹(shù)、槐樹(shù)、楊樹(shù)等修剪的枝干)進(jìn)行粉碎處理，過(guò)孔徑為2cm的篩，制成粒徑≤2cm的廢棄物顆粒；
1-2)向廢棄物顆粒中添加尿素，調(diào)節(jié)廢棄物顆粒的C/N比為30：1，制得堆肥發(fā)酵顆粒。
本發(fā)明中除了使用尿素調(diào)節(jié)廢棄物顆粒C/N比之外，還可以使用畜禽糞便(如牛糞、雞糞、馬糞等)來(lái)增加廢棄物的含氮量。
在發(fā)酵過(guò)程中，本發(fā)明選擇的發(fā)酵顆粒為20-50mm粒級(jí)的發(fā)酵基質(zhì)，此粒級(jí)范圍內(nèi)的發(fā)酵顆粒是最適宜農(nóng)林廢棄物高效發(fā)酵的初始顆粒粒級(jí)范圍，可形成良好的好氧發(fā)酵環(huán)境，能夠有效促進(jìn)堆肥過(guò)程中的氧氣和二氧化碳的交換，增加孔隙度，提高堆肥保水和持水能力，改善堆肥過(guò)程中物料的通氣透水性和容重，加快堆肥過(guò)程的升溫速度，為微生物的繁殖和分解活動(dòng)提供一個(gè)良好的物理化學(xué)環(huán)境，優(yōu)化堆肥過(guò)程的工藝控制條件，適宜的顆粒粒級(jí)可以使農(nóng)林廢棄物中的木質(zhì)素、纖維素等難以分解的物質(zhì)快速被微生物分解，顯著縮短堆肥發(fā)酵處理時(shí)間。
2、制備發(fā)酵催化劑
2-1)配制腐殖酸溶液
將腐殖酸加入到堿性溶液(濃度為0.20mol/L的氫氧化鈉溶液)中，攪拌，溶解均勻，制成腐殖酸溶液，其中腐殖酸溶液的濃度為1g/L，即將1g腐殖酸溶于0.2mol/L的氫氧化鈉溶液，并定容到1L，也就是說(shuō)，腐殖酸溶液中腐殖酸的重量與堿性溶液的體積之比為1:1，即每1g腐殖酸溶于1L堿性溶液或每1kg腐殖酸溶于1000L堿性溶液。
2-2)配制聚馬來(lái)酸溶液
將聚馬來(lái)酸加入到純凈水中，攪拌均勻，制成聚馬來(lái)酸溶液，其中聚馬來(lái)酸溶液的體積百分比濃度為1％，即將1L聚馬來(lái)酸用水定容到100L，也就是說(shuō)，聚馬來(lái)酸溶液中聚馬來(lái)酸的體積與水的體積之比為1:99，即1L聚馬來(lái)酸溶于99L純凈水，1ml聚馬來(lái)酸溶于99ml純凈水。
2-3)膨潤(rùn)土改性處理
將10L聚馬來(lái)酸溶液與10L腐殖酸溶液混合，加入膨潤(rùn)土(400g)，攪拌，改性處理3.5h后，離心，取下層沉淀，于80-90℃下烘干，制得發(fā)酵催化劑(即腐殖酸-聚馬來(lái)酸-改性膨潤(rùn)土)，其中膨潤(rùn)土的重量與腐殖酸溶液的體積之比為40:1，聚馬來(lái)酸溶液與腐殖酸溶液的體積之比為1:1，即每40g膨潤(rùn)土、1L聚馬來(lái)酸溶液加入到1L腐殖酸溶液中或每40kg膨潤(rùn)土、1000L聚馬來(lái)酸溶液加入到1000L腐殖酸溶液中，對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性處理。
3、發(fā)酵處理
3-1)向堆肥發(fā)酵顆粒中噴灑水，制得含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒；
3-2)將微生物菌劑、發(fā)酵催化劑、紅糖加入到含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物的重量(干重)與發(fā)酵催化劑的重量之比為85:15，即每85kg(干重)廢棄物顆粒中加入的發(fā)酵催化劑質(zhì)量的量為15kg；其中，每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.2L微生物菌劑，其中，VT菌劑中有效活菌≥2×108個(gè)/ml，有效活菌主要由光合細(xì)菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌等近10個(gè)菌株構(gòu)成；每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.2kg紅糖。
3-3)將發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)，進(jìn)行堆置發(fā)酵處理，并監(jiān)控堆體的溫度和含水率，其中每個(gè)堆體寬度2m，堆體高度1.5m。
本發(fā)明中廢棄物發(fā)酵混合堆體的寬度應(yīng)不小于1m，堆體高度根據(jù)發(fā)酵的具體類(lèi)型確定，室內(nèi)堆肥，不低于1m，室外堆肥，不低于2m。
3-4)從發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)開(kāi)始計(jì)算堆置發(fā)酵時(shí)間，并監(jiān)控堆體溫度和含水率， 隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆體溫度先升高然后下降，在堆置過(guò)程中當(dāng)堆體溫度上升至55℃時(shí)，翻堆一次；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆肥進(jìn)入高溫期，當(dāng)堆體溫度升高至60℃以上，堆體溫度在60～68℃時(shí)，每2d翻堆一次，同時(shí)向堆體噴水使堆體含水率保持在60％；如果堆體溫度超過(guò)68℃時(shí)立即翻堆，降低堆體溫度，同時(shí)翻堆時(shí)控制堆體含水率使保持為60％；當(dāng)堆體溫度降低，進(jìn)入堆肥降溫期，當(dāng)堆體溫度降低至45℃以下時(shí)，每12d翻堆一次；當(dāng)堆體溫度下降至35℃以下，且連續(xù)兩天溫度差不超過(guò)0.5℃時(shí)，停止翻堆。
4、腐熟處理
將停止翻堆的發(fā)酵混合堆體移出堆肥場(chǎng)地繼續(xù)堆置45d，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)。
制備的農(nóng)林廢棄物堆肥外觀呈茶褐色或黑色，堆體呈疏松的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，沒(méi)有惡臭，不再吸引蚊蠅，其性能指標(biāo)按照如下方法進(jìn)行檢測(cè)：
采用pH計(jì)和電導(dǎo)率計(jì)測(cè)定基質(zhì)pH值，EC值，具體測(cè)定方法如下：
將本實(shí)施例制備的風(fēng)干的廢棄物堆肥與水采用固液比為1:10(W/V)的比例混合，振蕩30min后離心過(guò)濾，使用pH計(jì)、電導(dǎo)率計(jì)來(lái)測(cè)定濾液中的pH值和EC值。
氮采用凱氏定氮法測(cè)定；磷用H2SO4-H2O2法消煮，鉬銻抗比色法測(cè)定；鉀采用H2SO4-H2O2法消煮，火焰光度計(jì)法測(cè)定。
采用重鉻酸鉀容量法——外加熱法測(cè)定廢棄物堆肥中的有機(jī)碳含量，具體測(cè)定方法如下：向干燥的硬質(zhì)試管中加入風(fēng)干的廢棄物堆肥后，加入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液和濃H2SO4，接著將試管在170-180℃下使試管內(nèi)液體沸騰5min，然后倒出試管內(nèi)容物，用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)硫酸亞鐵的消耗量，計(jì)算出有機(jī)質(zhì)含量。
采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定基質(zhì)原料中的總腐殖酸，具體測(cè)定方法如下：用焦磷酸鈉堿性溶液做提取劑，浸提出的基質(zhì)原料的腐殖酸，在強(qiáng)酸性溶液中能被重鉻酸鉀氧化，根據(jù)重鉻酸鉀的消耗量，計(jì)算出腐殖酸的含量。
速效磷采用NaHCO3浸提鋁銻抗比色法；速效鉀采用NH4OAc浸提火焰光度法。
農(nóng)林廢棄物堆肥的性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例2
1、農(nóng)林廢棄物原料的預(yù)處理
1-1)采用粉碎機(jī)對(duì)園林廢棄物枝干(柳樹(shù)、槐樹(shù)、楊樹(shù)等修剪的枝干)進(jìn)行粉碎處理，過(guò)孔徑為5cm的篩，制成粒徑≤5cm的廢棄物顆粒；
1-2)向廢棄物顆粒中添加尿素，調(diào)節(jié)廢棄物顆粒的C/N比為20：1，制得堆肥發(fā)酵顆粒。
2、制備發(fā)酵催化劑
2-1)配制腐殖酸溶液
將腐殖酸加入到堿性溶液(濃度為0.15mol/L的氫氧化鈉溶液)中，攪拌，溶解均勻，制成腐殖酸溶液，其中腐殖酸溶液的濃度為1.5g/L，即將1.5g腐殖酸溶于0.15mol/L的氫氧化鈉溶液，并定容到1L，也就是說(shuō)，腐殖酸溶液中腐殖酸的重量與堿性溶液的體積之比為1.5:1，即1.5g腐殖酸溶于1L堿性溶液，1.5kg腐殖酸溶液1000L堿性溶液。
2-2)配制聚馬來(lái)酸溶液
將聚馬來(lái)酸加入到純凈水中，攪拌均勻，制成聚馬來(lái)酸溶液，其中聚馬來(lái)酸溶液的體積百分比濃度為2％，即將2L聚馬來(lái)酸用水定容到100L，也就是說(shuō)，聚馬來(lái)酸溶液中聚馬來(lái)酸的體積與水的體積之比為2:98，即2L聚馬來(lái)酸溶于98L純凈水，2ml聚馬來(lái)酸溶于98ml純凈水。
2-3)膨潤(rùn)土改性處理
將10L聚馬來(lái)酸溶液與10L腐殖酸溶液混合，加入膨潤(rùn)土(300g)，攪拌，改性處理4h后，離心，取下層沉淀，于80-90℃下烘干，制得發(fā)酵催化劑(即腐殖酸-聚馬來(lái)酸-改性膨潤(rùn)土)，其中膨潤(rùn)土的重量與腐殖酸溶液的體積之比為30:1，聚馬來(lái)酸溶液與腐殖酸溶液的體積之比為1:1，即每30g膨潤(rùn)土、1L聚馬來(lái)酸溶液加入到1L腐殖酸溶液中或每30kg膨潤(rùn)土、1000L聚馬來(lái)酸溶液加入到1000L腐殖酸溶液中，對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性處理。
3、發(fā)酵處理
3-1)向堆肥發(fā)酵顆粒中噴灑水，制得含水率為65％的堆肥發(fā)酵顆粒；
3-2)將微生物菌劑、發(fā)酵催化劑、紅糖加入到含水率為65％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物顆粒的重量(干重)與發(fā)酵催化劑的重量之比為90:10，即每90kg(干重)廢棄物顆粒中加入的發(fā)酵催化劑質(zhì)量的量為10kg；其中，每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.15L微生物菌劑，其中，VT菌劑中有效活菌≥2×108個(gè)/ml，有效活菌主要由光合細(xì)菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌等近10個(gè)菌株構(gòu)成；每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.25kg紅糖。
3-3)將發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)，進(jìn)行堆置發(fā)酵處理，并監(jiān)控堆體的溫度和含水率，其中每個(gè)堆體寬度2m，堆體高度1.5m。
3-4)從發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)開(kāi)始計(jì)算堆置發(fā)酵時(shí)間，并監(jiān)控堆體溫度和含水率，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆體溫度先升高然后下降，在堆置過(guò)程中當(dāng)堆體溫度上升至55℃時(shí)，翻堆一次；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆肥進(jìn)入高溫期，當(dāng)堆體溫度升高至60℃以上，堆體溫度在60～ 68℃時(shí)，每5d翻堆一次，同時(shí)向堆體噴水使堆體含水率保持在60％；如果堆體溫度超過(guò)68℃時(shí)立即翻堆，降低堆體溫度，同時(shí)翻堆時(shí)控制堆體含水率使保持為60％；當(dāng)堆體溫度降低，進(jìn)入堆肥降溫期，當(dāng)堆體溫度降低至45℃以下時(shí)，每12d翻堆一次；當(dāng)堆體溫度下降至35℃以下，且連續(xù)兩天溫度差不超過(guò)0.5℃時(shí)，停止翻堆。
4、腐熟處理
將停止翻堆的發(fā)酵混合堆體移出堆肥場(chǎng)地繼續(xù)堆置60d，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)。
制備的農(nóng)林廢棄物堆肥外觀呈茶褐色或黑色，堆體呈疏松的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，沒(méi)有惡臭，不再吸引蚊蠅，其性能制備檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例3
1、農(nóng)林廢棄物原料的預(yù)處理
1-1)采用粉碎機(jī)對(duì)園林廢棄物枝干(柳樹(shù)、槐樹(shù)、楊樹(shù)等修剪的枝干)進(jìn)行粉碎處理，過(guò)孔徑為2.5cm的篩，制成粒徑≤2.5cm的廢棄物顆粒；
1-2)向廢棄物顆粒中添加尿素，調(diào)節(jié)廢棄物顆粒的C/N比為25：1，制得堆肥發(fā)酵顆粒。
2、制備發(fā)酵催化劑
2-1)配制腐殖酸溶液
將腐殖酸加入到堿性溶液(濃度為0.25mol/L的氫氧化鈉溶液)中，攪拌，溶解均勻，制成腐殖酸溶液，其中腐殖酸溶液的濃度為0.5g/L，即將0.5g腐殖酸溶于0.25mol/L的氫氧化鈉溶液，并定容到1L，也就是說(shuō)，腐殖酸溶液中腐殖酸的重量與堿性溶液的體積之比為0.5:1，即0.5g腐殖酸溶于1L堿性溶液，0.5kg腐殖酸溶液1000L堿性溶液。
2-2)配制聚馬來(lái)酸溶液
將聚馬來(lái)酸加入到純凈水中，攪拌均勻，制成聚馬來(lái)酸溶液，其中聚馬來(lái)酸溶液的體積百分比濃度為0.5％，即將0.5L聚馬來(lái)酸用水定容到100L，也就是說(shuō)，聚馬來(lái)酸溶液中聚馬來(lái)酸的體積與水的體積之比為0.5:95.5，即0.5L聚馬來(lái)酸溶于95.5L純凈水，0.5ml聚馬來(lái)酸溶于95.5ml純凈水。
2-3)膨潤(rùn)土改性處理
將10L聚馬來(lái)酸溶液與10L腐殖酸溶液混合，加入膨潤(rùn)土(500g)，攪拌，改性處理4h后，離心，取下層沉淀，于80-90℃下烘干，制得發(fā)酵催化劑(即腐殖酸-聚馬來(lái)酸-改性膨潤(rùn)土)，其中膨潤(rùn)土的重量與腐殖酸溶液的體積之比為50:1，聚馬來(lái)酸溶液與腐殖酸溶液的體積之比為1:1，即每50g膨潤(rùn)土、1L聚馬來(lái)酸溶液加入到1L腐殖酸溶液中或每50kg膨潤(rùn)土、 1000L聚馬來(lái)酸溶液加入到1000L腐殖酸溶液中，對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性處理。
3、發(fā)酵處理
3-1)向堆肥發(fā)酵顆粒中噴灑水，制得含水率為50％的堆肥發(fā)酵顆粒；
3-2)將微生物菌劑、發(fā)酵催化劑、紅糖加入到含水率為65％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物顆粒的重量(干重)與發(fā)酵催化劑的重量之比為95:5，即每95kg(干重)廢棄物顆粒中加入的發(fā)酵催化劑質(zhì)量的量為5kg；其中，每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.25L微生物菌劑，其中，VT菌劑中有效活菌≥2×108個(gè)/ml，有效活菌主要由光合細(xì)菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌等近10個(gè)菌株構(gòu)成；每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.15kg紅糖。
3-3)將發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)，進(jìn)行堆置發(fā)酵處理，并監(jiān)控堆體的溫度和含水率，其中每個(gè)堆體寬度2m，堆體高度1.5m。
3-4)從發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)開(kāi)始計(jì)算堆置發(fā)酵時(shí)間，并監(jiān)控堆體溫度和含水率，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆體溫度先升高然后下降，在堆置過(guò)程中當(dāng)堆體溫度上升至55℃時(shí)，翻堆一次；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆肥進(jìn)入高溫期，當(dāng)堆體溫度升高至60℃以上，堆體溫度在60～68℃時(shí)，每3d翻堆一次，同時(shí)向堆體噴水使堆體含水率保持在50％；當(dāng)堆體溫度降低，進(jìn)入堆肥降溫期，當(dāng)堆體溫度降低至45℃以下時(shí)，每9d翻堆一次；當(dāng)堆體溫度下降至35℃以下，且連續(xù)兩天溫度差不超過(guò)0.5℃時(shí)，停止翻堆。
4、腐熟處理
將停止翻堆的發(fā)酵混合堆體移出堆肥場(chǎng)地繼續(xù)堆置30d，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)。
制備的農(nóng)林廢棄物堆肥外觀呈茶褐色或黑色，堆體呈疏松的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，沒(méi)有惡臭，不再吸引蚊蠅，其性能制備檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例4
1、農(nóng)林廢棄物原料的預(yù)處理
1-1)采用粉碎機(jī)對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈(麥秸、稻秸等)進(jìn)行粉碎處理，過(guò)孔徑為2cm的篩，制成粒徑≤2cm的廢棄物顆粒；
1-2)向廢棄物顆粒中添加尿素，調(diào)節(jié)廢棄物顆粒的C/N比為25：1，制得堆肥發(fā)酵顆粒。
2、制備發(fā)酵催化劑
2-1)配制腐殖酸溶液
將腐殖酸加入到堿性溶液(濃度為0.2mol/L的氫氧化鈉溶液)中，攪拌，溶解均勻，制 成腐殖酸溶液，其中腐殖酸溶液的濃度為1g/L，即將1g腐殖酸溶于0.2mol/L的氫氧化鈉溶液，并定容到1L，也就是說(shuō)，腐殖酸溶液中腐殖酸的重量與堿性溶液的體積之比為1:1，即1g腐殖酸溶于1L堿性溶液，1kg腐殖酸溶液1000L堿性溶液。
2-2)配制聚馬來(lái)酸溶液
將聚馬來(lái)酸加入到純凈水中，攪拌均勻，制成聚馬來(lái)酸溶液，其中聚馬來(lái)酸溶液的體積百分比濃度為1％，即將1L聚馬來(lái)酸用水定容到100L，也就是說(shuō)，聚馬來(lái)酸溶液中聚馬來(lái)酸的體積與水的體積之比為1:99，即1L聚馬來(lái)酸溶于99L純凈水，1ml聚馬來(lái)酸溶于99ml純凈水。
2-3)膨潤(rùn)土改性處理
將10L聚馬來(lái)酸溶液與10L腐殖酸溶液混合，加入膨潤(rùn)土(400g)，攪拌，改性處理3.5h后，離心，取下層沉淀，于80-90℃下烘干，制得發(fā)酵催化劑(即腐殖酸-聚馬來(lái)酸-改性膨潤(rùn)土)，其中膨潤(rùn)土的重量與腐殖酸溶液的體積之比為40:1，聚馬來(lái)酸溶液與腐殖酸溶液的體積之比為1:1，即每40g膨潤(rùn)土、1L聚馬來(lái)酸溶液加入到1L腐殖酸溶液中或每40kg膨潤(rùn)土、1000L聚馬來(lái)酸溶液加入到1000L腐殖酸溶液中，對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性處理。
3、發(fā)酵處理
3-1)向堆肥發(fā)酵顆粒中噴灑水，制得含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒；
3-2)將微生物菌劑、發(fā)酵催化劑、紅糖加入到含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物的重量(干重)與發(fā)酵催化劑的重量之比為80:20，即每80kg(干重)廢棄物顆粒中加入的發(fā)酵催化劑質(zhì)量的量為20kg；其中，每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.2L VT菌劑，其中，VT菌劑中有效活菌≥2×108個(gè)/ml，有效活菌主要由光合細(xì)菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌等近10個(gè)菌株構(gòu)成；每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.2kg紅糖。
3-3)將發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)，進(jìn)行堆置發(fā)酵處理，并監(jiān)控堆體的溫度和含水率，其中每個(gè)堆體寬度2m，堆體高度1.5m。
3-4)從發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)開(kāi)始計(jì)算堆置發(fā)酵時(shí)間，并監(jiān)控堆體溫度和含水率，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆體溫度先升高然后下降，在堆置過(guò)程中當(dāng)堆體溫度上升至55℃時(shí)，翻堆一次；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆肥進(jìn)入高溫期，當(dāng)堆體溫度升高至60℃以上，堆體溫度在60～68℃時(shí)，每2d翻堆一次，同時(shí)向堆體噴水使堆體含水率保持在60％；如果堆體溫度超過(guò)68℃時(shí)立即翻堆，降低堆體溫度，同時(shí)翻堆時(shí)控制堆體含水率使保持為60％；當(dāng)堆體溫度降低，進(jìn)入堆肥降溫期，當(dāng)堆體溫度降低至45℃以下時(shí)，每8d翻堆一次；當(dāng)堆體溫度下降至35℃ 以下，且連續(xù)兩天溫度差不超過(guò)0.5℃時(shí)，停止翻堆。
4、腐熟處理
將停止翻堆的發(fā)酵混合堆體移出堆肥場(chǎng)地繼續(xù)堆置45d，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)。
制備的農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)外觀呈茶褐色或黑色，堆體呈疏松的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，沒(méi)有惡臭，不再吸引蚊蠅，其性能制備檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例5
1、農(nóng)林廢棄物原料的預(yù)處理
1-1)采用粉碎機(jī)對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物(菇渣等)進(jìn)行粉碎處理，過(guò)孔徑為2cm的篩，制成粒徑≤2cm的廢棄物顆粒；
1-2)向廢棄物顆粒中添加尿素，調(diào)節(jié)廢棄物顆粒的C/N比為25：1，制得堆肥發(fā)酵顆粒。
2、制備發(fā)酵催化劑
2-1)配制腐殖酸溶液
將腐殖酸加入到堿性溶液(濃度為0.20mol/L的氫氧化鈉溶液)中，攪拌，溶解均勻，制成腐殖酸溶液，其中腐殖酸溶液的濃度為1g/L，即將1g腐殖酸溶于0.2mol/L的氫氧化鈉溶液，并定容到1L，也就是說(shuō)，腐殖酸溶液中腐殖酸的重量與堿性溶液的體積之比為1:1，即每1g腐殖酸溶于1L堿性溶液或每1kg腐殖酸溶于1000L堿性溶液。
2-2)配制聚馬來(lái)酸溶液
將聚馬來(lái)酸加入到純凈水中，攪拌均勻，制成聚馬來(lái)酸溶液，其中聚馬來(lái)酸溶液的體積百分比濃度為1％，即將1L聚馬來(lái)酸用水定容到100L，也就是說(shuō)，聚馬來(lái)酸溶液中聚馬來(lái)酸的體積與水的體積之比為1:99，即1L聚馬來(lái)酸溶于99L純凈水，1ml聚馬來(lái)酸溶于99ml純凈水。
2-3)膨潤(rùn)土改性處理
將10L聚馬來(lái)酸溶液與10L腐殖酸溶液混合，加入膨潤(rùn)土(400g)，攪拌，改性處理3.5h后，離心，取下層沉淀，于80-90℃下烘干，制得發(fā)酵催化劑(即腐殖酸-聚馬來(lái)酸-改性膨潤(rùn)土)，其中膨潤(rùn)土的重量與腐殖酸溶液的體積之比為40:1，聚馬來(lái)酸溶液與腐殖酸溶液的體積之比為1:1，即每40g膨潤(rùn)土、1L聚馬來(lái)酸溶液加入到1L腐殖酸溶液中或每40kg膨潤(rùn)土、1000L聚馬來(lái)酸溶液加入到1000L腐殖酸溶液中，對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性處理。
3、發(fā)酵處理
3-1)向堆肥發(fā)酵顆粒中噴灑水，制得含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒；
3-2)將微生物菌劑、發(fā)酵催化劑、紅糖加入到含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物的重量(干重)與發(fā)酵催化劑的重量之比為70:30，即每70kg(干重)廢棄物顆粒中加入的發(fā)酵催化劑質(zhì)量的量為30kg；其中，每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.2L VT菌劑，其中，VT菌劑中有效活菌≥2×108個(gè)/ml，有效活菌主要由光合細(xì)菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌等近10個(gè)菌株構(gòu)成；每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.2kg紅糖。
3-3)將發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)，進(jìn)行堆置發(fā)酵處理，并監(jiān)控堆體的溫度和含水率，其中每個(gè)堆體寬度2m，堆體高度1.5m。
3-4)從發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)開(kāi)始計(jì)算堆置發(fā)酵時(shí)間，并監(jiān)控堆體溫度和含水率，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆體溫度先升高然后下降，在堆置過(guò)程中當(dāng)堆體溫度上升至55℃時(shí)，翻堆一次；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆肥進(jìn)入高溫期，當(dāng)堆體溫度升高至60℃以上，堆體溫度在60～68℃時(shí)，每3d翻堆一次，同時(shí)向堆體噴水使堆體含水率保持在60％；如果堆體溫度超過(guò)68℃時(shí)立即翻堆，降低堆體溫度，同時(shí)翻堆時(shí)控制堆體含水率使保持為60％；當(dāng)堆體溫度降低，進(jìn)入堆肥降溫期，當(dāng)堆體溫度降低至45℃以下時(shí)，每9d翻堆一次；當(dāng)堆體溫度下降至35℃以下，且連續(xù)兩天溫度差不超過(guò)0.5℃時(shí)，停止翻堆。
4、腐熟處理
將停止翻堆的發(fā)酵混合堆體移出堆肥場(chǎng)地繼續(xù)堆置45d，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)。
制備的農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)外觀呈茶褐色或黑色，堆體呈疏松的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，沒(méi)有惡臭，不再吸引蚊蠅，其性能制備檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
對(duì)照例1
除了在堆置發(fā)酵處理過(guò)程中不添加發(fā)酵催化劑之外，其余與實(shí)施例1相同，制備的廢棄物堆肥基質(zhì)性能測(cè)定結(jié)果如表1所示。
對(duì)照例2
1、農(nóng)林廢棄物原料的預(yù)處理
與實(shí)施例1相同。
2、發(fā)酵處理
2-1)向堆肥發(fā)酵顆粒中噴灑水，制得含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒；
2-2)將微生物菌劑、腐殖酸、紅糖直接加入到含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混 勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物的重量(干重)與腐殖酸的重量之比為99:1，即每99kg(干重)廢棄物顆粒中加入的腐殖酸的量為1kg；其中，每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.2L微生物菌劑，其中，VT菌劑中有效活菌≥2×108個(gè)/ml，有效活菌主要由光合細(xì)菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌等近10個(gè)菌株構(gòu)成；每100kg(干重)廢棄物顆粒中添加0.2kg紅糖。
2-3)將發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)，進(jìn)行堆置發(fā)酵處理，并監(jiān)控堆體的溫度和含水率，其中每個(gè)堆體寬度2m，堆體高度1.5m。
2-4)從發(fā)酵混合物堆置在發(fā)酵槽內(nèi)開(kāi)始計(jì)算堆置發(fā)酵時(shí)間，并監(jiān)控堆體溫度和含水率，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆體溫度先升高然后下降，在堆置過(guò)程中當(dāng)堆體溫度上升至55℃時(shí)，翻堆一次；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，堆肥進(jìn)入高溫期，當(dāng)堆體溫度升高至60℃以上，堆體溫度在60～68℃時(shí)，每2d翻堆一次，同時(shí)向堆體噴水使堆體含水率保持在60％；如果堆體溫度超過(guò)68℃時(shí)立即翻堆，降低堆體溫度，同時(shí)翻堆時(shí)控制堆體含水率使保持為60％；當(dāng)堆體溫度降低，進(jìn)入堆肥降溫期，當(dāng)堆體溫度降低至45℃以下時(shí)，每12d翻堆一次；當(dāng)堆體溫度下降至35℃以下，且連續(xù)兩天溫度差不超過(guò)0.5℃時(shí)，停止翻堆。
3、腐熟處理
將停止翻堆的發(fā)酵混合堆體移出堆肥場(chǎng)地繼續(xù)堆置60d，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)，其性能制備檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
對(duì)照例3
除了處理堆肥發(fā)酵處理過(guò)程中的步驟2-2)中微生物菌劑、聚馬來(lái)酸、紅糖直接加入到含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物的重量(干重)與聚馬來(lái)酸的重量之比為95：5，即每95kg(干重)廢棄物顆粒中加入的聚馬來(lái)酸的量為5L之外，其余與對(duì)照例2相同，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)的性能制備檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
對(duì)照例4
除了處理堆肥發(fā)酵處理過(guò)程中的步驟2-2)中微生物菌劑、膨潤(rùn)土、紅糖加入到含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物的重量(干重)與膨潤(rùn)土的重量之比為85:15，即每85kg(干重)廢棄物顆粒中加入的膨潤(rùn)土的量為15kg之外，其余與對(duì)照例2相同，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)的性能制備檢測(cè)結(jié)果如表1所 示。
對(duì)照例5
除了處理堆肥發(fā)酵處理過(guò)程中的步驟2-2)中微生物菌劑、腐殖酸、聚馬來(lái)酸、膨潤(rùn)土、紅糖直接加入到含水率為60％的堆肥發(fā)酵顆粒中，攪拌混勻，制得發(fā)酵混合物，其中，堆肥發(fā)酵顆粒中的廢棄物的重量(干重)與膨潤(rùn)土的重量之比為85:15，即每85kg(干重)廢棄物顆粒中加入的膨潤(rùn)土的量為15kg之外，其余與對(duì)照例2相同，獲得農(nóng)林廢棄物堆肥基質(zhì)的性能制備檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
對(duì)照例6
除了在堆置發(fā)酵處理過(guò)程中不添加發(fā)酵催化劑之外，其余與實(shí)施例4相同，制備的廢棄物堆肥基質(zhì)性能測(cè)定結(jié)果如表1所示。
對(duì)照例7
除了在堆置發(fā)酵處理過(guò)程中不添加發(fā)酵催化劑之外，其余與實(shí)施例5相同，制備的廢棄物堆肥基質(zhì)性能測(cè)定結(jié)果如表1所示。
表1堆肥基質(zhì)基本化學(xué)性質(zhì)
表1的檢測(cè)結(jié)果表明:
1、本發(fā)明的堆肥基質(zhì)產(chǎn)品pH可比對(duì)照降低1-1.5個(gè)單位，EC降低0.3-0.5ms·cm-1，TOC、全氮、速效磷、速效鉀和腐殖酸含量明顯提高。
2、pH值不僅會(huì)影響基質(zhì)中養(yǎng)分的形態(tài)及其有效含量，同時(shí)不同植物對(duì)pH值的要求不同，本發(fā)明方法制備的廢棄物堆肥基質(zhì)的pH值在植物、花卉生長(zhǎng)的正常范圍4.50-8.50之間，適于植物生長(zhǎng)。喜酸花卉如杜鵑花科、山茶科的大多數(shù)植物，還有梔子花、蘭科植物、白蘭花、杜英、桂花以及多數(shù)棕櫚科植物等在5.00～6.50生長(zhǎng)良好，喜堿植物如沙棗、白蠟、側(cè)柏等在7.50～8.50生長(zhǎng)良好，中性植物在6.50～7.50生長(zhǎng)良好。除極少數(shù)喜酸花卉外，大多數(shù)花卉在中性條件下生長(zhǎng)良好。
基質(zhì)溶液鹽分含量最直接的影響是使溶液滲透壓提高，致使園藝植物根系無(wú)法吸收到水分，從而造成植物的生理干旱。正常的EC值范圍應(yīng)該在0.12～1.20mS/cm之間。
本發(fā)明制備的栽培基質(zhì)的酸堿度呈弱酸至中性，pH為6.35-6.57；EC值為0.52-0.97mS/cm，說(shuō)明本發(fā)明的栽培固體基質(zhì)能夠?yàn)橹参锾峁┓€(wěn)定的基質(zhì)生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)植物無(wú)毒害作用，對(duì)施加于植物的營(yíng)養(yǎng)液無(wú)不良影響，不影響營(yíng)養(yǎng)液的平衡。
3、本發(fā)明的無(wú)土栽培基質(zhì)中全氮含量為1.9537-2.7983％，速效磷含量為0.195-0.296％，速效鉀含量為0.99-1.13％，腐殖酸含量為19.7-27.8％，總有機(jī)碳含量為18.53-38.26％，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理，利于植物吸收，滿足植物生長(zhǎng)需要。
4、與實(shí)施例相比，對(duì)照例的pH高出1-2個(gè)單位，尤其是不添加發(fā)酵催化劑的對(duì)照例1及單獨(dú)添加膨潤(rùn)土的對(duì)照例4，達(dá)到8.50以上，堆肥基質(zhì)的pH超出理想范圍；各對(duì)照例的EC在1.8以上，超出植物正常生長(zhǎng)的忍耐值；通過(guò)對(duì)比還發(fā)現(xiàn)，雖然單獨(dú)添加腐殖酸的對(duì)照例2全氮含量和腐殖酸含量略高，但依然低于3個(gè)實(shí)施例；單獨(dú)添加聚馬來(lái)酸的對(duì)照例3使堆肥基質(zhì)的pH略微降低，但其他指標(biāo)均不理想；從對(duì)照例4可以看出，可能由于膨潤(rùn)土材料本身導(dǎo)致堆肥基質(zhì)速效磷和速效鉀含量略高，但其單獨(dú)添加顯著增加了pH和EC；從對(duì)照例5可以看出，未經(jīng)過(guò)改性，只是向堆肥中添加腐殖酸、聚馬來(lái)酸和膨潤(rùn)土的混合物，不但沒(méi)有增加堆肥基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分和腐殖酸含量，而且還使pH和EC較高。
從實(shí)施例4與對(duì)照例6可以看出，雖然秸稈自身養(yǎng)分含量較低，pH和EC也不高，但添加發(fā)酵催化劑的實(shí)施例4有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分和腐殖酸含量明顯高于對(duì)照例6。
同樣，從實(shí)施例5與對(duì)照例7可以看出，菇渣由于經(jīng)過(guò)了食用菌的生產(chǎn)過(guò)程，部分原材料已腐殖化，所以其養(yǎng)分和腐殖酸含量都較高，但原材料在生產(chǎn)食用菌時(shí)添加了部分堿性物質(zhì)，導(dǎo)致pH和EC較高，但實(shí)施例中發(fā)酵催化劑的添加，將這兩個(gè)植物敏感指標(biāo)降低到理想范圍。
5、本發(fā)明研發(fā)的發(fā)酵催化劑打破了傳統(tǒng)堆肥添加無(wú)機(jī)材料的混配型模式，通過(guò)添加天然環(huán)保材料改善基質(zhì)的理化指標(biāo)障礙因子。結(jié)合腐殖酸和聚馬來(lái)酸改性膨潤(rùn)土，通過(guò)離子置換與化學(xué)吸附，解決了傳統(tǒng)堆肥pH和EC值高的瓶頸問(wèn)題，產(chǎn)品穩(wěn)定、無(wú)毒性，為花卉栽培提供理想的有機(jī)生態(tài)型泥炭替代基質(zhì)，也為基質(zhì)改良提供了新方法。
試驗(yàn)例1栽培基質(zhì)發(fā)芽率的測(cè)定
將實(shí)施例1-5和對(duì)照例1-6的風(fēng)干的廢棄物堆肥基質(zhì)與蒸餾水按1:5(V/V)的比例浸提24h后，定性濾紙過(guò)濾。取堆肥浸提液5ml，加到鋪有2層濾紙的9cm培養(yǎng)皿中，在每個(gè)培養(yǎng)皿中放入水芹菜種子20粒(購(gòu)于北京市大森林花卉市場(chǎng))，以蒸餾水為空白對(duì)照。放入25℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，培養(yǎng)48h后取出觀察，記錄種子發(fā)芽數(shù)，計(jì)算發(fā)芽率。并使用電子游標(biāo)卡尺測(cè)定發(fā)芽種子的根長(zhǎng)度，根據(jù)公式計(jì)算發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)：測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
發(fā)芽率(％)＝種子平均發(fā)芽數(shù)/種子總數(shù)×100％
發(fā)芽指數(shù)(GI)＝(胚根長(zhǎng)度平均值×發(fā)芽種子數(shù))/(對(duì)照胚根長(zhǎng)度平均值×發(fā)芽種子數(shù))
表2堆肥基質(zhì)發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)
表2的檢測(cè)結(jié)果表明:
1、據(jù)研究表明：發(fā)芽率大于80％，說(shuō)明堆肥是無(wú)毒和發(fā)酵成熟的，適宜用做無(wú)土栽培基質(zhì)。本發(fā)明制備的栽培基質(zhì)的發(fā)芽率達(dá)到92-100％，發(fā)芽指數(shù)達(dá)到1.26-1.58。與進(jìn)口泥炭的理化性質(zhì)比較，本發(fā)明制備的堆肥產(chǎn)品理化性質(zhì)得到明顯改善，更適于植物生長(zhǎng)，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)提高顯著。
2、本發(fā)明制備的栽培基質(zhì)可有效增強(qiáng)植物營(yíng)養(yǎng)吸收和根系發(fā)育，促進(jìn)植物種子發(fā)芽。發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)高還說(shuō)明本發(fā)明基質(zhì)無(wú)毒、無(wú)害，適宜植物正常生長(zhǎng)發(fā)育。而且，本發(fā)明制備的栽培基質(zhì)品質(zhì)達(dá)到了進(jìn)口泥炭基質(zhì)的品質(zhì)，可以應(yīng)用于植物的無(wú)土栽培。
3、未腐熟的堆肥含有植物毒性物質(zhì)，對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，毒性與堆肥物質(zhì)降解過(guò)程有關(guān)，需要腐熟以消除這種植物毒性?？紤]到堆肥腐熟度的實(shí)用意義，種子發(fā)芽試驗(yàn)是評(píng)價(jià)堆肥最具說(shuō)服力的方法。據(jù)報(bào)道，許多植物種子在未腐熟堆肥萃取液中生長(zhǎng)受到抑制，而在腐熟的堆肥中生長(zhǎng)得到促進(jìn)，本發(fā)明選取水芹菜種子檢驗(yàn)堆肥毒性大小，以判定堆體是否完全腐熟。試驗(yàn)結(jié)果反映本發(fā)明制備的栽培基質(zhì)堆肥完全腐熟，說(shuō)明發(fā)酵催化劑加速了堆肥的速度，同時(shí)改善了產(chǎn)品的品質(zhì)。
試驗(yàn)例2扦插試驗(yàn)
在北京市北林科技股份有限公司溫室中分別采用本發(fā)明實(shí)施例1-5和對(duì)照例1-6的栽培基質(zhì)進(jìn)行新幾內(nèi)亞鳳仙‘蜜月’的扦插試驗(yàn)。溫室內(nèi)全自動(dòng)控溫、換氣設(shè)施，能夠保證在試驗(yàn)期間，為供試材料提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的適宜生長(zhǎng)環(huán)境。
選取株高約8cm，葉片生長(zhǎng)健壯一致、根系完整、無(wú)病蟲(chóng)害的新幾內(nèi)亞鳳仙(佳娃系列)插穗，每處理100個(gè)插穗，在50孔穴盤(pán)中扦插，每處理使用2個(gè)穴盤(pán)，15d后統(tǒng)計(jì)各處理的插穗生根率，并將各處理的穴盤(pán)苗移栽至同一規(guī)格的塑料花盆中，上盆65d后在各處理中分別隨機(jī)調(diào)查5株植物，并將根坨從花盆中取出，分別置于水桶中洗凈，進(jìn)行葉片葉綠素含量、根系鮮重、總根長(zhǎng)、根尖數(shù)、根系表面積等指標(biāo)的測(cè)定。
葉片葉綠素含量用SPAD-502Plus便攜式葉綠素測(cè)定儀測(cè)定，總根長(zhǎng)、根尖數(shù)、根系表面積等指標(biāo)用WinRHIZO根系掃描儀測(cè)定，測(cè)定結(jié)果分別如表3-4所示。
表3扦插生根情況
注：所述生長(zhǎng)前期指的是扦插以前(插穗買(mǎi)回來(lái)的時(shí)候，測(cè)得的本底值)；所述生長(zhǎng)后期指的是上盆后植物(新幾內(nèi)亞鳳仙(佳娃系列))扦插65d時(shí)測(cè)定的結(jié)果。
表4扦插生根情況
注：所述生長(zhǎng)前期指的是扦插以前(插穗買(mǎi)回來(lái)的時(shí)候，測(cè)得的本底值)；所述生長(zhǎng)后期指的是上盆后植物(新幾內(nèi)亞鳳仙(佳娃系列))扦插65d時(shí)測(cè)定的結(jié)果。
由表3、4的測(cè)定結(jié)果可知：
1、據(jù)研究表明：本發(fā)明制備的堆肥產(chǎn)品扦插生根率達(dá)到96-100％，說(shuō)明本發(fā)明堆肥產(chǎn)品無(wú)毒、無(wú)害。
2、本發(fā)明制備的堆肥產(chǎn)品使新幾內(nèi)亞鳳仙生根情況得到明顯改善，說(shuō)明本發(fā)明制備的堆肥產(chǎn)品理化性質(zhì)得到改善明顯，更適于植物生根。
3、采用本發(fā)明制備的廢棄物堆肥扦插的新幾內(nèi)亞鳳仙‘蜜月’根系生長(zhǎng)粗壯，根尖數(shù)多，總根長(zhǎng)度長(zhǎng)，根系表面積大，植株葉片的葉綠素含量高，外觀品質(zhì)好。
4、使用本發(fā)明方法制備的廢棄物堆肥進(jìn)行新幾內(nèi)亞鳳仙‘蜜月’的扦插，生根率、根系鮮重、總根長(zhǎng)、根尖數(shù)、根系表面積、葉片的葉綠素含量與相應(yīng)的對(duì)照例相比，顯著增加，表明采用本發(fā)明方法在農(nóng)林廢棄物發(fā)酵堆肥制備過(guò)程中添加腐殖酸改性膨潤(rùn)土作為發(fā)酵催化劑對(duì)農(nóng)林廢棄物的降解具有增效的作用，使得廢棄物發(fā)酵降解充分，生成利于植物根系吸收的有效成分，制備的廢棄物堆肥品質(zhì)高。
5、因基質(zhì)與土壤都發(fā)揮栽培介質(zhì)的作用，作為植物生長(zhǎng)載體使用?；ɑ軐?duì)基質(zhì)理化性質(zhì)要求較高，有研究提出，新幾內(nèi)亞鳳仙扦插可作為驗(yàn)證栽培基質(zhì)生長(zhǎng)適應(yīng)性的指示性植物。采用本發(fā)明的栽培基質(zhì)進(jìn)行新幾內(nèi)亞鳳仙扦插生根狀況良好，說(shuō)明本發(fā)明方法制備的植物栽培基質(zhì)能顯著促進(jìn)植物新幾內(nèi)亞鳳仙‘蜜月’的生長(zhǎng)，表面本發(fā)明方法中發(fā)酵催化劑腐殖酸-聚馬來(lái)酸-改性膨潤(rùn)土對(duì)農(nóng)林廢棄物的堆肥發(fā)酵降解具有顯著促進(jìn)作用。從原料易得性、經(jīng)濟(jì)性等角度考慮，本發(fā)明的栽培基質(zhì)應(yīng)用前景廣闊。