CN106718754A - 一种无土栽培废弃基质的分类循环利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，首先按化学成分进行分类，将无机基质占总体积30％以上的废弃基质作为土壤改良剂；将有机基质体积含量超过70％的废弃基质作为沼气原料；作为土壤改良剂的废弃基质，其中通气孔隙占总体积30％以上的，用于改良粘土土壤；其中持水孔隙占总体积50％以上的，用于改良砂壤土；作为沼气原料的废弃基质，其中C∶N＞30的，在投入沼气池时需要添加体积比占总沼气原料10～20％的畜禽粪便配合使用；其中C∶N≤30的，直接作为沼气原料投入沼气池，进行沼气生产。

Description

一种无土栽培废弃基质的分类循环利用方法
技术领域
本发明涉及一种无土栽培基质分类循环利用的方法。
背景技术
近年来无土栽培发展迅速，90％以上均以基质栽培的形式进行。无土栽培基质除了支持、固定植株外，其最主要的作用是把营养液中的水分、营养物质等转运给植物，方便植物根系吸收。较为常用的基质有石英砂、蛭石、珍珠岩、炉灰渣等等。
无土栽培基质在经过多次种植后，理化性质差，且具有连作障碍，大部分被废弃，这无疑增加了无土栽培生产成本，另外作为废弃物也污染环境。
目前没有专门针对废弃基质的有效回收利用方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于所有无土栽培的废弃基质的分类循环利用方法，实现充分回收，综合利用的效果。
本发明提供的一种无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，其特征在于，首先按化学成分进行分类，将无机基质占总体积30％以上的废弃基质作为土壤改良剂；将有机基质体积含量超过70％的废弃基质作为沼气原料；
作为土壤改良剂的废弃基质，其中通气孔隙占总体积30％以上的，用于改良粘土土壤；其中持水孔隙占总体积50％以上的，用于改良砂壤土；
作为沼气原料的废弃基质，其中C∶N＞30的，在投入沼气池时需要添加体积比占总沼气原料10～20％的畜禽粪便配合使用；其中C∶N≤30的，直接作为沼气原料投入沼气池，进行沼气生产。
通气孔隙是指基质中空气所占据的空间，孔隙直径大于0.1mm，水分不能被基质的毛细管吸持在孔隙中而在重力作用下流出基质的那部分空间。持水孔隙是指基质中水分所能占据的空间，孔隙直径在0.001～0.1mm范围内，水分在这些孔隙中会由于毛细管作用而被吸持在基质中。两种孔隙都以相当于基质体积的百分数表示。
土壤质地评估标准是取一小块土壤，加水潮润，然后揉搓，搓成细条并弯曲成直径为2.5～3cm的土环，根据土环表现的性状确定质地，其中砂壤土只能搓成短条，粘土能搓成完整的细条，能弯曲成圆圈。
通过先将废弃基质按照有机和无机含量比例进行分类，进而定向作为土壤改良剂或者沼气原料，并且进一步将作为土壤改良剂的废弃基质按照通气孔隙率和持水孔隙率分别改良粘土和砂壤土，将沼气原料又按碳氮比进行细分使用，能够充分利用一切废弃基质且达到非常好的利用效果，真正实现了循环回收利用。在本发明之前，几乎没有报道会将废弃基质进行分类使用。
作为其中一个优选方案，上述无土栽培废弃基质的分类循环利用方法中，废弃基质用于改良粘土土壤时的使用量为35～45L/m2粘土。用于改良粘性土壤的废弃基质，不需要加入其它辅料成分，直接按照上述用量混合到粘土中即可，可以有效调整粘土通气孔隙度，降低整体持水孔隙度，改善粘土紧实度，更利于作物生长。使用量小达不到理想的改善效果。
作为其中一个优选方案，上述无土栽培废弃基质的分类循环利用方法中，废弃基质用于改良砂壤土时的使用量为40～50L/m2砂壤土。砂壤土持水性差，废弃基质中的持水孔隙能够有效改善这种状况，另外还可以增加土壤中有机质，并调节土壤酸碱度，改良土壤结构。
作为其中一个优选方案，上述无土栽培废弃基质的分类循环利用方法中，所述无基基质为蛭石、珍珠岩、沙和炉渣中的一种或几种。
作为其中一个优选方案，上述无土栽培废弃基质的分类循环利用方法中，所述有机基质为树皮、蔗渣、稻壳、椰糠、草炭、木屑、菌渣、作物秸秆、玉米芯、棉籽壳、酒糟和中药渣中的一种或几种。
作为其中一个优选方案，上述无土栽培废弃基质的分类循环利用方法中，所述作为沼气原料的废弃基质，生产沼气后的沼液用于灌溉植物，沼渣继续作为原料配制新的无土栽培基质。实现无限循环利用。
更优选地，上述无土栽培废弃基质的分类循环利用方法中，当使用沼渣继续作为原料配制新的无土栽培基质时，需先进行渣、液分离，沼渣沥干水分后，自然阴干或晒干，水分值在25％以下(质量百分含量)，然后按照体积含量：沼渣50％、秸秆30％和炉渣20％的比例混合均匀。
本发明提供的无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，具有如下有益效果：
本发明通过对废弃基质的化学物理性质进行简单分析分类，将废弃基质用作土壤改良剂或者沼气生产原料，能够充分发挥废弃基质的不同优势，而且利用起来也简单方便，没有任何二次污染，可以全部有效利用掉，整个过程节能环保。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中提供的无土栽培基质循环利用生产工艺流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
某大型种植基地无土栽培生产中基质配方(体积比)为：蛭石30％，珍珠岩10％，草炭60％。每吨基质加入石灰石3kg、过磷酸钙1kg和无土栽培专用肥8～12kg。
上述基质在多年使用后废弃，收集起来，按照本发明的方法，该废弃基质中无机基质成分占比大于30％，适合作为粘土土壤改良剂混入大田土壤中，增加土壤中有机质，并调节土壤酸碱度，改良土壤结构，提高保水力或透气性。
作为粘土土壤改良剂的上述废弃基质使用量为：35～45升/m2。
以大白菜生长情况作为粘土改良前后土壤状况的评价标准，在经过废弃基质改良的粘土、未经任何改良的粘土，以及施用农家肥的粘土(按照4～5方/亩的标准量施用)地块上分别播种大白菜种子，生长期间正常管理，浇水，防虫，三类土壤操作相同。经过两个月左右收割，计算产量。结果显示，经过废弃基质改良的粘土种植的大白菜产量高于单纯施用农家肥的，相比于未改良的土壤，高出37.5％，相比于施用农家肥的粘土高出10.8％。表明采用废弃基质进行土壤改良优于农家肥。
不同的基质种类作为土壤改良剂的改良效果不同，依据废弃基质的大小孔隙选择合适的土壤类型。
实施例2
某大型种植基地无土栽培旧基质-沼渣-基质循环利用生产工艺方法。
大型种植基地有机基质含量≥70％(体积比)的无土栽培基质(玉米芯∶菌渣∶蛭石＝4∶4∶2)在使用后，经检测其C∶N＜30，直接转运至基地沼气池进行沼气生产。平均每天的产气量可达20.4mL/g干物质，能够满足日常供应种植基地照明、做饭、取暖等。在植株生长期，沼液可作为肥料，增加养分，促进植株生长。
产生的沼渣经过干燥后，混合其他基质成分，可重新用作无土栽培生产，并进入下一次循环。
用作制备新的无土栽培基质时，沼渣先进行渣、液分离，沼渣沥干水分，自然阴干或晒干，将水分值控制在25％(质量百分比)以下。然后，按照体积比，将沼渣50％、秸秆30％和炉渣20％混合均匀即可。因沼渣是经过微生物发酵后的产品，有机质被多种微生物分解代谢，营养成分丰富，而且大量以分子状态存在，容易穿过细胞膜，更利于植物吸收，可以减少水培时的营养液使用量，提高生产收益。当使用该基质种植叶菜类蔬菜时，营养液可以减少使用10％。
以此种方法不间断循环，达到资源的循环利用，节约生产成本。
在将废弃基质用作沼气发酵原料使用时，沼气池大小和数量要根据无土栽培废弃基质的多少和种类建设。一般是一个种植区域的基质投入一个沼气池，沼气池的大小也是依据基质的多少来设计，沼气池的数量依据种植区域的多少来决定。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，其特征在于，首先按化学成分进行分类，将无机基质占总体积30％以上的废弃基质作为土壤改良剂；将有机基质体积含量超过70％的废弃基质作为沼气原料；
作为土壤改良剂的废弃基质，其中通气孔隙占总体积30％以上的，用于改良粘土土壤；其中持水孔隙占总体积50％以上的，用于改良砂壤土；
作为沼气原料的废弃基质，其中C∶N＞30的，在投入沼气池时需要添加体积比占总沼气原料10～20％的畜禽粪便配合使用；其中C∶N≤30的，直接作为沼气原料投入沼气池，进行沼气生产。
2.根据权利要求1所述的无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，其特征在于，废弃基质用于改良粘土土壤时的使用量为35～45L/m2粘土。
3.根据权利要求1所述的无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，其特征在于，废弃基质用于改良砂壤土时的使用量为40～50L/m2砂壤土。
4.根据权利要求1所述的无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，其特征在于，所述无基基质为蛭石、珍珠岩、沙和炉渣中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，其特征在于，所述有机基质为树皮、蔗渣、稻壳、椰糠、草炭、木屑、菌渣、作物秸秆、玉米芯、棉籽壳、酒糟和中药渣中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，其特征在于，所述作为沼气原料的废弃基质，生产沼气后的沼液用于灌溉植物，沼渣继续作为原料配制新的无土栽培基质。
7.根据权利要求6所述的无土栽培废弃基质的分类循环利用方法，其特征在于，当使用沼渣继续作为原料配制新的无土栽培基质时，需先进行渣、液分离，沼渣沥干水分后，自然阴干或晒干，水分值在25％以下，然后按照体积含量：沼渣50％、秸秆30％和炉渣20％的比例混合均匀。
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