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

蔬菜残株微生物-蚯蚓分步接种转化法 Download PDF

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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。
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