CN112806230A - 一种水稻育秧专用有机基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水稻育秧专用有机基质的制备方法，该方法首先对餐厨废弃物进行预处理，包括去除杂质、油脂和多余的盐分，然后加入0.1～0.2wt％的油脂降解菌，进行初次发酵，对园林废弃物、芦苇、水草、菌菇渣进行粉碎预处理，然后将上述物料以及pH调理剂和微生物菌剂按比例混合搅拌，调节混合物料的pH值、水分和碳氮比，进行好氧发酵，当物料水分含量≤30％后，将发酵物料破碎，筛分，即可得到水稻育秧专用有机基质。本发明的方法取材容易、发酵速度快，且得到的有机基质能够提高水稻产量。

Description

一种水稻育秧专用有机基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾有机循环领域，具体涉及一种水稻育秧专用有机基质及其制备方法。

背景技术

水稻在我国粮食种植体系中占有极其重要的地位，其种植面积和总产量分别占三大主要粮食作物(水稻、小麦和玉米)的38％和45％。近年来，随着科技的进步和技术的革新，水稻机械化育秧技术在国家农业部门和地方技术推广站的共同努力下，得到了大范围的应用。目前，水稻育秧基质一般为营养土、泥炭(草炭)、农家肥、沼渣、造纸废浆等添加化学肥料与高分子化学物质配置而成。化学原料的添加在一定程度上提高了基质生产成本，也对周围生态环境造成一定负面影响；高分子化学物质随秧苗移栽进入稻田土壤，其在土壤中降解周期缓慢，且降解残留物易对农田土壤造成二次污染；泥炭等原料来源不可再生。现有的营养土的培肥和配制常常达不到壮秧的要求，营养成分少，易导致育秧中期营养不良、出现的苗发育不良、苗的均匀性不够而且容易发生病虫害等问题。

随着我国农业部门对种植结构的调整和人民生活方式的转变等因素，农业废弃物的日益增加，但废弃物的循环再利用率却不高，造成农村、农业、资源和环境的不协调问题日趋严重。例如，随着食用菌行业的规模化和工厂化的发展，造成菌渣的数量也急剧增大，菌渣资源的不科学应用和丢弃，造成了资源浪费，环境污染，影响人们的身心健康。同样，在农业上，农作物秸秆的数量也同样巨大，在处理秸秆的问题上，通常都是进行焚烧发电，或者村边地头随意丢弃,这些处理方法基本都不太合理，焚烧发电和随意丢弃都会造成环境的污染，做饲料又使用不多。餐厨垃圾处理，当前是世界难题，国内餐食其高油高辣高盐的特性，其占有量大，污染度高，处理难度大，恶臭、填埋占用土地，回收还污染可回用资源，焚烧又产生空气污染等问题。因此，利用有机废弃物研制无土有机环保育秧基质，降低生产成本，增加水稻生产的经济、社会和生态效益，是水稻机械化可持续发展的重要举措，是保障我国粮食安全的一项战略措施。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种水稻育秧专用有机基质及其制备方法，具体技术方案如下：

一种水稻育秧专用有机基质的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1：对原料进行预处理；

(1)将餐厨废弃物进行预处理，包括去除杂质、油脂和多余的盐分，然后加入0.1～0.2wt％的油脂降解菌，进行初次发酵，发酵时间为1～2天，其一次发酵产物的含水量为40％-50％；

(2)将园林废弃物、芦苇、水草、菌菇渣进行粉碎预处理，粉碎的粒度为0.1-2cm；

S2：二次发酵

将餐厨废弃物一次发酵产物、粉碎预处理的园林废弃物、芦苇、水草和菌菇渣、pH调理剂和能够降解纤维和蛋白质的微生物菌剂按比例混合搅拌，进行好氧发酵，调节混合物料的pH值为6.5～7.5，碳氮比为25～30，初始含水率为55％～65％；其中，各物料的混合比例具体为：

餐厨废弃物20～40份

园林废弃物10～30份

芦苇5～15份

水草5～15份

菌菇渣10～30份

pH调理剂4.8份

能够降解纤维和蛋白质的微生物菌剂0.2份；

当发酵物料温度升到60～70℃时进行第一次翻堆，共翻堆3～5次，使得发酵温度控制在50～60℃，进行充分发酵；然后使物料温度降至常温，物料中的水分的重量百分比含量≤30％后，将发酵物料破碎，筛分，即可得到水稻育秧专用有机基质。

进一步地，所述S2中的好氧发酵采用发酵槽堆肥进行发酵。

进一步地，在二次发酵前，调节混合物料的初始含水率为60％，碳氮比为25:1。

进一步地，所述能够降解纤维和蛋白质的微生物菌剂为VT1000微生物菌剂。

进一步地，二次发酵中各个物理的比例为餐厨废弃物、园林废弃物、芦苇、水草、菌菇渣、pH调理剂、微生物菌剂＝30:20:10:10:20:4.8:0.2。

一种由上述任意一种方法制备得到的水稻育秧专用有机基质。

本发明的有益效果如下：

(1)餐厨原料预处理采用脱盐工艺，可以大幅度降低最终产品中盐分含量，基质EC控制在1-2ms/cm，秧苗成活率在95％以上，同时降低给土壤带来盐分积累的风险；

(2)餐厨发酵过程中，加入油脂降解菌剂和堆肥专用发酵菌剂，可以加速原料中的有机物降解，且可降低餐厨原料中的油脂成分，大大提高后续二次发酵效率，降低生产成本。

(3)基质复配混料过程中，由于发酵物料经腐熟后粒径较细，需要加入园林和芦苇等调节容重、孔隙度等，作为无土栽培基质，具有重量轻、不积水又能保水保肥、疏松透气不板结的优点，餐厨废弃物一次发酵产物能增加作物所需的营养元素和腐殖酸含量。

(4)筛选丰富的有机废弃物资源(芦苇、水草等)为有机育苗基质的主要原料，容易取材，收集成本低，有利于有机废弃物的综合利用，减少环境污染。基质可连续使用，大大节省了无土栽培的成本，同时还可节约耕地。

(5)本发明的有机育苗专用基质全部由有机物料构成，不添加无机物料，不会对环境造成污染，且可支持有机农业生产。

(6)本发明产品所含有机质可有效改良土壤结构，培肥地力，促进作物根系生长，从而增加水稻产量10％。

具体实施方式

下面根据优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

将餐厨废弃物进行分拣、破碎，运送至预处理池中，加水淋洗后加热，开启除油装置进行油脂分离，得到脱去油脂的餐厨垃圾混合物再经过压榨脱水，然后利用多级闪蒸法进行脱盐处理；将处理后的餐厨废弃物置于反应器干化仓中，加入0.2wt％的油脂降解菌剂，进行初次发酵，发酵时间为1天，得到的一次发酵产物的含水量为40％。园林废弃物、芦苇、水草、菌菇渣进行粉碎预处理，处理后的粒径为2cm。

将20份餐厨废弃物的一次发酵产物、30份园林废弃物、5份芦苇、5份水草、35份菌菇渣、4.8份生石灰(作为pH调理剂)和0.2份VT1000微生物菌剂混合搅拌，进行好氧发酵，调节混合物料的pH值为7.5，碳氮比为30；当发酵物料温度升到65℃时进行第一次翻堆，共翻堆5次，使得发酵温度控制在50～60℃，充分发酵20天；然后使物料温度降至常温，物料中的水分的重量百分比含量≤30％后，将发酵物料破碎，筛分，得到5cm以下的水稻育秧专用有机基质。

实施例2

将餐厨废弃物进行分拣、破碎，运送至预处理池中，加水淋洗后加热，开启除油装置进行油脂分离，得到脱去油脂的餐厨垃圾混合物再经过压榨脱水，然后利用多级闪蒸法进行脱盐处理；将处理后的餐厨废弃物置于反应器干化仓中，加入0.1wt％的油脂降解菌剂，进行初次发酵，发酵时间为1天，得到的一次发酵产物的含水量为50％。园林废弃物、芦苇、水草、菌菇渣进行粉碎预处理后的粒径为2cm。

将30份餐厨废弃物的一次发酵产物、20份园林废弃物、10份芦苇、10份水草、20份菌菇渣、4.8份生石灰(作为pH调理剂)和0.2份VT1000微生物菌剂混合搅拌，进行好氧发酵，调节混合物料的pH值为6.5，碳氮比为28；当发酵物料温度升到65℃时进行第一次翻堆，共翻堆5次，使得发酵温度控制在50～60℃，充分发酵15天；然后使物料温度降至常温，物料中的水分的重量百分比含量≤30％后，将发酵物料破碎，筛分，得到5cm 以下的水稻育秧专用有机基质。

实施例3

将餐厨废弃物进行分拣、破碎，运送至预处理池中，加水淋洗后加热，开启除油装置进行油脂分离，得到脱去油脂的餐厨垃圾混合物再经过压榨脱水，然后利用多级闪蒸法进行脱盐处理；将处理后的餐厨废弃物置于反应器干化仓中，加入0.15wt％的油脂降解菌剂，进行初次发酵，发酵时间为1天，得到的一次发酵产物的含水量为45％。园林废弃物、芦苇、水草、菌菇渣进行粉碎预处理后的粒径为2cm。

将40份餐厨废弃物的一次发酵产物、10份园林废弃物、15份芦苇、15份水草、15份菌菇渣、4.8份生石灰(作为pH调理剂)和0.2份VT1000微生物菌剂混合搅拌，进行好氧发酵，调节混合物料的pH值为6.5，碳氮比为28；当发酵物料温度升到65℃时进行第一次翻堆，共翻堆5次，使得发酵温度控制在50～60℃，充分发酵18天；然后使物料温度降至常温，物料中的水分的重量百分比含量≤30％后，将发酵物料破碎，筛分，得到5cm 以下的水稻育秧专用有机基质。

下面设置两个对照组与实施例1～3得到的专用有机基质进行试验。

对照1：采用水稻耕层土；

对照2：采用江苏太仓生产市售的基育苗基质，由鸡粪、菌菇渣，添加适量营养物料经接菌发酵、无害化处理制成。

水稻有机基质育苗试验在苏州吴中区中国农业大学有机循环研究院人工气候室内进行。水稻品种为南粳46号，育秧采用60cm×30cm规格的秧苗盘，以不同水稻育秧基质为处理对象，设计5个处理，每个处理采用5盘育秧，3次重复，共75盘，随机区组排列。并对每个处理下的15盘基质测得的基本理化性能取平均值，得到的结果如表1所示。

表1 不同处理育秧基质的基本理化性状平均值表

表2为不同育秧基质对水稻生长性状的影响的均值，结果表明，实施1～3中的测定的株高、茎基宽、地上鲜重、最大叶面积、根鲜重、根长、根数、SPAD、出苗率、根系活力、氮累积量均大于对照组1和2。且实施例2各个指标测定也明显高于实施例1和3。水稻幼苗生长到20天时，处理2与对对照1相比，株高、茎基宽、地上鲜重、最大叶面积、根鲜重、根长、根数、SPAD、出苗率、根系活力、氮累积量分别提高了11.49％，52.07％；处理2与处理1相比，根活力、叶绿素和可溶性糖含量分别提高了11.27％、33.16％、36.97％、 47.20％、31.68％、16.23％、31.49％、11.54％、4.42％、44.43％、41.67％。

试验结果表明，本发明的方法制备得到的基质，对水稻苗的出苗、成苗及生物学性状没有不良影响，能使水稻苗正常生长，且实施例2为最优选择，可以替代稻田土作为机插有机育秧基质。

表2 不同育秧基质对水稻生长性状的影响均值表

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水稻育秧专用有机基质的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1：对原料进行预处理；

(1)将餐厨废弃物进行预处理，包括去除杂质、油脂和多余的盐分，然后加入0.1～0.2wt％的油脂降解菌，进行初次发酵，发酵时间为1～2天，其一次发酵产物的含水量为40％-50％；

(2)将园林废弃物、芦苇、水草、菌菇渣进行粉碎预处理，粉碎的粒度为0.1-2cm。

S2：二次发酵

将餐厨废弃物一次发酵产物、粉碎预处理的园林废弃物、芦苇、水草和菌菇渣、pH调理剂和能够降解纤维和蛋白质的微生物菌剂按比例混合搅拌，进行好氧发酵，调节混合物料的pH值为6.5～7.5，碳氮比为25～30，初始含水率为55％～65％；其中，各物料的混合比例具体为：

餐厨废弃物20～40份

园林废弃物10～30份

芦苇5～15份

水草5～15份

菌菇渣10～30份

pH调理剂4.8份

能够降解纤维和蛋白质的微生物菌剂0.2份；

当发酵物料温度升到60～70℃时进行第一次翻堆，共翻堆3～5次，使得发酵温度控制在50～60℃，进行充分发酵；然后使物料温度降至常温，物料中的水分的重量百分比含量≤30％后，将发酵物料破碎，筛分，即可得到水稻育秧专用有机基质。

2.根据权利要求1所述的水稻育秧专用有机基质的制备方法，其特征在于，所述S2中的好氧发酵采用发酵槽堆肥进行发酵。

3.根据权利要求1所述的水稻育秧专用有机基质的制备方法，其特征在于，在二次发酵前，调节混合物料的初始含水率为60％，碳氮比为25:1。

4.根据权利要求1所述的水稻育秧专用有机基质的制备方法，其特征在于，所述能够降解纤维和蛋白质的微生物菌剂为VT1000微生物菌剂。

5.根据权利要求1所述的水稻育秧专用有机基质的制备方法，其特征在于，二次发酵中各个物理的比例为餐厨废弃物、园林废弃物、芦苇、水草、菌菇渣、pH调理剂、微生物菌剂＝30:20:10:10:20:4.8:0.2。

6.一种由权利要求1～5中任意一种方法制备得到的水稻育秧专用有机基质。