CN101165008B - 蔬菜残株微生物-蚯蚓分步接种转化法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了“蔬菜残株微生物-蚯蚓分步接种转化法”，属于农业生物质转化技术领域。该转化法包括(1)蔬菜残株与麦秸按一定重量份混合，使其C/N比为25-30；(2)在快速发酵阶段，加入堆肥接种剂；(3)在后熟阶段，接种蚯蚓。本发明可使蔬菜残株快速转化为优质有机肥，有利于减少环境污染和资源高效利用。

Description

蔬菜残株微生物-蚯蚓分步接种转化法

技术领域

[0001] 本发明属于农业生物质转化技术领域，具体涉及一种蔬菜残株微生物-蚯蚓分步接种转化法。

背景技术

[0002] 上世纪80年代以来，我国蔬菜产业得到迅猛发展。据农业部统计资料显示，2005 年全国蔬菜（含瓜类）播种面积和总产量分别达到1992. 8万公顷和6. 4亿吨，居世界首位。 在蔬菜生产过程中，产生大量蔬菜残株，平均约2000kg/667m2，全国总计超过5亿吨。

[0003] 目前，蔬菜残株通常是被丢弃在地头、路边、排水沟中自然腐烂，或被焚烧，直接引 发下列问题：（1)污染环境，蔬菜残株经腐烂分解，产生的大量氮、磷等营养元素随地表径 流流入河流或者直接渗入地下，成为农业面源污染源，另外，腐烂、焚烧也产生异味，影响环 境美化；（2)传播蔬菜病虫害，蔬菜残株随意堆放、丢弃，残体携带的病原体在田块之间、作 物之间交叉传播和感染；（3)资源浪费，蔬菜残株中含量大量有机质和矿物质，不合理处理 使大量养分流失。

[0004] 另一方面，我国菜田土壤由于有机质缺乏，导致土壤板结，养分不平衡，地力下降， 因此，提出蔬菜残株的高效转化方法，促进养分的合理循环，对蔬菜产业可持续发展有积极 作用。

发明内容

[0005] 本发明针对以上实际问题，提供一种蔬菜残株微生物-蚯蚓分步接种转化法，可 以快速地将蔬菜残株分解，转化成为无病原菌残存、性状优良的有机肥，为土壤改良和有机 农业生产提供物质基础。

[0006] 一种蔬菜残株微生物_蚯蚓分步接种转化法，采用如下步骤：

[0007] (1)蔬菜残株与一定量麦秸混合，使混合物料的C/N比达到25-30 ；

[0008] (2)在快速发酵阶段，加入堆肥接种剂；

[0009] (3)在后熟阶段，接种蚯蚓。

[0010] 所述蔬菜残株与麦秸的重量份比例为100 ： 0.5-1.0，混合物料调节含水量至 50% -60%。

[0011] 所述蔬菜残株和麦秸分别粉碎至0. 5-1. 5cm长度。

[0012] 所述堆肥接种剂为EM菌剂、酵素菌剂或VT菌剂。

[0013] 所述堆肥接种剂用量为0. 3% -0. 8% (wt/wt)，活菌数彡2X 109cfu/g。

[0014] 所述快速发酵阶段以混合物料中心点温度稳定低于35°C为止。

[0015] 所述蚯蚓接种量为每立方米的物料接种200-300条。

[0016] 上述转化方法得到的优质有机肥。

[0017] 本发明分3个步骤：1)根据快速堆肥对物料C/N比的要求，选择C/N比较高的麦 秸与C/N比较低的蔬菜残株按一定重量份比例混合，使混合物料C/N比达到30左右；2)在混合物料快速发酵阶段，加入堆肥接种剂（指用于堆肥，能够缩短有机物料发酵周期、提高 堆肥产品质量的多种微生物菌株组成的制剂），通过土著微生物与外源微生物的协同作用， 将混合物料所含糖类、蛋自质、脂肪、纤维素、半纤维素、木质素等成分快速分解，并利用发 酵产生的持续高温杀死病原菌和害虫；3)在后熟阶段，接种一定量蚯蚓，通过蚯蚓的消化 系统，在蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶的作用下，将经快速发酵后的物料分解、转化为 高品质的有机肥。

[0018] 蔬菜残株是蔬菜产品器官采收结束后残留在菜田的地上茎叶、地下根系，它们富 含水分、有机质和矿质元素，但C/N比较低；麦秸是小麦收获籽实后剩余的茎秆，具有较高 的有机质含量和C/N比，但含水量较低。

[0019] 适宜的C/N比、含水量、微生物菌群数量、温度等，是有机物料快速转化的基本要 求。基于这一原理，将蔬菜残株与麦秸按重量份100 ： 0.5〜1.0混合，可以有效调节物料 C/N比至30左右，同时使含水量达到50% -60%;接种堆肥接种剂，如酵素菌、EM菌和VT菌 等，增加有机物料发酵所需微生物菌群数量，同时也可以快速提升有机物料的温度。

[0020] 发酵过程会产生大量热量，当混合物料中心点温度达到60°C，翻堆一次，直至物料 中心点温度稳定低于35°C，表示快速发酵阶段结束。

[0021] 在后熟阶段，接种适量的蚯蚓能促进深度腐熟，提高转化产物的品质，蚯蚓接种量 为 200-300 条 /m3。

[0022] 为了优化本发明方法形成产物的养分构成，可将本发明获得的有机肥，根据菜田 的营养状况及蔬菜种类的生理需求，加入一定量的无机肥料，如尿素、硝酸钙、过磷酸钙、氯 化钾、硫酸镁、钼酸铵等，再充分混勻，用于菜田施肥。但是，无机肥料的加入总重量不宜大 于本发明所得有机肥重量的20%。

[0023] 目前关于农作物秸秆如玉米、小麦、水稻等的堆肥转化方法已有较多研究开发，但 针对蔬菜残株的转化方法还鲜见。本发明的最大特色是：针对蔬菜残株的化学组成特性及 处理现状提出，在其转化过程中，提供了调节C/N比、分步接种微生物（堆肥接种剂）和蚯 蚓的具体措施，可以显著提高蔬菜残株的转化速率，同时改善了转化产物的品质。本发明先 进且实用性强，利于菜田生态环境治理和蔬菜残株的资源化利用。

附图说明

[0024] 图1接种堆肥接种剂对蔬菜残株转化过程温度的影响。

[0025] 图2分步接种堆肥接种剂和蚯蚓对蔬菜残株转化过程C/N比的影响。

具体实施方式

[0026] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0027] 实施例1.

[0028] 原料来源：西瓜残株和麦秸收集自中国农业科学院实验农场，堆肥接种剂（EM菌 剂，活菌数> 2X109cfu/g)购自北京市农业生产资料公司，赤子爱胜蚓来自北京大环养殖 场。

[0029] 具体操作方法：

[0030] 分4组在中国农业科学院实验农场进行。[0031] 第1组（蔬菜残株+麦秸），西瓜残株和麦秸分别粉碎至1cm左右长度，按重量份 比例西瓜残株：麦秸=100 ： 0. 8混合，自然脱水至60%，自然堆制42天；

[0032] 第2组（蔬菜残株+麦秸+EM菌剂），西瓜残株和麦秸分别粉碎至1cm左右长度， 按重量份比例西瓜残株：麦秸=100 ： 0.8混合，自然脱水至60%，静置2天，按菌料比 0.4 ： 100 (重量比）接种EM菌剂，自然堆制40天；

[0033] 第3组（蔬菜残株+麦秸+蚯蚓），西瓜残株和麦秸分别粉碎至1cm左右长度，按 重量份比例西瓜残株：麦秸=100 ： 0.8混合，自然脱水至60%，静置2天，自然堆制25 天，结合翻堆，按200条/m3接种赤子爱胜蚓，继续堆制15天；

[0034] 第4组（蔬菜残株+麦秸+EM菌剂+蚯蚓)，西瓜残株和麦秸分别粉碎至1cm左右 长度，按重量份比例西瓜残株：麦秸=100 ： 0.8混合，自然脱水至60%，静置2天，按菌料 比0.4 ： 100 (重量比）接种EM菌剂，静态堆肥25天，结合翻堆，按200条/m3接种赤子爱 胜蚓，继续堆制15天。

[0035] 4组同时进行，当达到预定堆制时间后，第1组和第2组直接获得有机肥，第3组和 第4组过筛分离蚯蚓，获得有机肥。

[0036] 结合实验过程，采用玻璃温度计定时测定了第1组和第2组混合物料中心点温度， 4组堆制结束后分别测定了堆制产物的理化指标。

[0037] 实验结果如下：

[0038] 实施过程中，比较分析了第1组（蔬菜残株+麦秸）和第2组（蔬菜残株+麦秸 +EM菌剂）混合物料堆制期间的温度变化，发现接种EM菌剂后，明显缩短了物料达到50°C 所需时间，提高了高温峰值，延长了高温持续时间（图1)；为了明确本发明对最终转化产物 质量的影响，还分析了最终产物的理化指标（见表1)，结果表明，与第1组、第2组、第3组 相比，第4组（蔬菜残株+麦秸+EM菌剂+蚯蚓，即本发明方法）最终产物碱解氮、速效磷、 速效钾含量以及孔隙度最高，容重最低。本实施例充分说明本发明对提高蔬菜残株转化速 率、改善产物品质有积极作用。

[0039] 表1本发明对蔬菜残株转化产物品质的影响

[0040]

[0041] 实施例2.

[0042] 原料来源：辣椒残株和麦秸收集自中国农业科学院实验农场，堆肥接种剂（酵素 菌剂，活菌数> 2X109cfu/g)购自北京市农业生产资料公司，赤子爱胜蚓来自北京大环养 殖场。[0043] 具体操作方法：

[0044] 分3组在中国农业科学院实验农场进行。

[0045] 第1组（蔬菜残株+麦秸），辣椒残株和麦秸分别粉碎至1cm左右长度，按重量份 比例辣椒残株：麦秸=100 ： 1. 0混合均勻，自然脱水至60%，自然堆制37天；

[0046] 第2组（蔬菜残株+麦秸+酵素菌），辣椒残株和麦秸分别粉碎至1cm左右长度， 按重量份比例辣椒残株：麦秸=100 ： 1. 0混合均勻，自然脱水至60%，静置2天，按菌料 比0.8 ： 100 (重量比）接种酵素菌，自然堆制35天；

[0047] 第3组（蔬菜残株+麦秸+EM菌剂+蚯蚓)，辣椒残株和麦秸分别粉碎至1cm左右 长度，按重量份比例辣椒残株：麦秸=100 ： 1.0混合均勻，自然脱水至60%，静置2天，按 菌料比0.8 ： 100(重量比）接种酵素菌，自然堆制20天，结合翻堆，按300条/m3接种赤 子爱胜蚓，继续堆制15天。

[0048] 3组同时进行，在堆制过程中定时取样测定总炭和总氮含量，并计算C/N比。

[0049] 实验结果如下：

[0050] C/N比是衡量堆肥腐熟度的重要参照指标。分析了各组转化过程C/N比的变化，由 图2可以看出，采用本发明分步接种酵素菌和蚯蚓，加快了堆制物料C/N比下降速率，说明 本发明促进了蔬菜残株的腐熟。

[0051] 实施例3.

[0052] 原料来源和具体操作方法基本同实施例1。不同之处在于：本实施例将本发明转 化产物与菜田土壤按15 ： 100 (wt/wt)充分混合，装入20cm直径塑料钵，播种中农16号黄 瓜种子，观测了黄瓜幼苗的生长发育情况和壮苗指数。

[0053] 实验结果如下：

[0054] 由表2可以看出，在菜田土壤中添加适量的本发明转化产物，对黄瓜种子的出苗 率无不良影响，但促进了黄瓜幼苗生长发育，添加转化产物的黄瓜幼苗茎粗、全株干重、壮 苗指数均显著优于对照。说明本发明方法形成产物可以作为优质有机肥用于蔬菜生产栽

培o

[0055] 表2蔬菜残株转化产物对黄瓜幼苗生长发育的影响

[0056]

Claims (5)

1. 一种蔬菜残株微生物-蚯蚓分步接种转化法，采用如下步骤：1)蔬菜残株与麦秸按一定重量份混合，使混合物料的C/N比达到25-30；2)在快速发酵阶段，加入堆肥接种剂；3)在后熟阶段，接种蚯蚓；所述堆肥接种剂用量为混合物料重量的0.3％-0.8％，活菌数为≥2×109cfu/g，所述蚯蚓接种量为200-300条/m3物料，其中快速发酵阶段以混合物料中心点温度稳定低于35℃止。
2. 2.根据权利要求1所述的转化法，蔬菜残株与麦秸混合的重量份比例为 100 ： 0. 5-1. 0，混合物料含水量50% -60%。
3. 3.根据权利要求1所述的转化法，蔬菜残株与麦秸粉碎至0. 5-1. 5cm长度。
4. 4.根据权利要求1所述的转化法，堆肥接种剂为EM菌、酵素菌剂或VT菌剂。
5. 5.根据权利要求1-4任一所述的转化法得到的有机肥。