CN115974617A - 一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土及其制备方法，按重量份计，包括以下原料：改性生物炭20‑30份、草炭10‑20份、珍珠岩15‑25份、蛭石10‑15份、腐熟物料30‑50份、复合菌剂5‑10份、复合吸水树脂5‑10份、蚯蚓粪5‑10份。本发明的花卉营养土，将改性生物炭粉末与腐熟物料进行复配，同进加入复合菌剂和复合吸水树脂，改性后的生物炭可使复合菌剂牢固吸附在营养土上，不易流失，不仅能为吊兰提供生长发育过程中充分的矿质营养、有机质营养等养分，而且具有合适的孔隙度和通气性，有利于吊兰根系的穿透和生长，促进吊兰的生长发育，具有良好的应用前景。

Description

一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土及其制备方法

技术领域

本发明属于花卉栽培用营养土技术领域，具体涉及一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土及其制备方法。

背景技术

中国是世界上花卉栽培面积最大的国家，有广阔的消费市场。近10多年来，世界花卉业以每年平均25％的速度增长，花卉市场发展前景广阔。培育花卉的重要组成部分包括营养土和营养液，其中营养土是为了满足幼苗生长发育而专门配制的含有多种矿质营养，是疏松通气，保水保肥能力强，无病虫害的床土。

常见的营养土是由泥炭、蛭石和珍珠岩按照一定的比例复配而成。由于泥炭富含腐殖质，具有丰富的纤维状结构、良好的通透性能，极佳的保水保肥能力，被普遍认为是当今最好的基质营养土材料之一。虽然泥炭作为基质营养土有很多优势，但也存在许多问题，例如价格较贵、不可再生以及开采过程会破坏环境等。此外，泥炭作为土壤碳库的重要组成部分，限制其开采已被视为减少碳排放，实现碳中和的重要措施。

酒糟是酒醅发酵完后再经蒸馏出酒后残留的混合固形物，因此酒糟中仍然有相当多未利用完的蛋白质、淀粉、脂肪等成分，与酒醅中的营养成分相似，只是在数量上有差别。另外由于整个发酵酿酒过程中产生了各种各样复杂的生物化学变化，所以其中也产生了相当多的新成分，如核糖核酸、嘌呤、嘧啶和其他一些次级代谢产物等对微生物生长有益的微量成分，这大大提升了酒糟的利用价值。

目前，酒糟的再利用途径包括生产复糟酒、生物能源、有机肥及饲料等几个方面。其中，除了作为有机肥和饲料利用外，其他途径都不能从根本上消耗掉酒糟等酿酒废弃物，尤其是窖泥。由于酒糟及窖泥中所含成分复杂，例如，醇类、醛类及酸性物质，特别是有机酸类物质较多，而且还有作为发酵填充的难降解的稻壳等，所以循环再利用难度大，目前仍然存在酒糟及窖泥资源化利用的问题。然而，酒糟有机肥含有多种促进植物生长的元素，酒糟等酿酒废弃物在绿色有机农业上具有广阔的应用前景。因此，为了进一步提高酒糟和窖泥再利用的经济价值，拓展酿酒废弃物的多元化高值化利用方式，减少环境污染，亟需研发一种基于酒糟和窖泥的花卉营养土，以解决酒糟及窖泥资源化利用的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土及其制备方法，该营养土不仅能为吊兰提供生长发育过程中充分的矿质营养、有机质营养等养分，而且具有合适的孔隙度和通气性，有利于吊兰根系的穿透和生长，促进吊兰的生长发育，具有良好的应用前景。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，按重量份计，包括以下原料：

改性生物炭20-30份、草炭10-20份、珍珠岩15-25份、蛭石10-15份、腐熟物料30-50份、复合菌剂5-10份、复合吸水树脂5-10份、蚯蚓粪5-10份；

所述改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将生物质用水洗净后干燥、粉碎，得到生物质微粒；随后将生物质微粒、氢氧化钠溶液、尿素混合均匀，随后加入异辛醇聚氧乙烯醚，进行搅拌反应，反应完成后离心脱气，接着进行冷冻，在室温下解冻，加入醋酸溶液，随后用去离子水进行溶液置换，而后在真空下冷冻干燥，得到生物质气凝胶；

(2)将步骤(1)中生物质气凝胶放入马弗炉中，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧完成后自然冷却到室温，粉碎后过80目筛，得到生物炭粉末；

(3)将步骤(2)中的生物炭粉末加入过氧化氢溶液中浸渍，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，随后将干燥后的生物炭粉末、十二烷基磺酸钠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入球磨罐中，进行球磨，球磨完成后即得所述改性生物炭。

优选的，步骤(1)中所述生物质为稻壳、花生壳、小麦秸秆中的一种或几种；所氢氧化钠溶液的质量浓度为5-10％，所述醋酸溶液的质量浓度为5-10％；所述生物质微粒、氢氧化钠溶液、尿素、醋酸溶液的质量比为10：100-150：15-30：60-80；所述搅拌反应的温度为60-80℃，时间为3-5h；所述离心脱气工艺为：在3000-4000r/min转速下离心5-10min脱气；所述冷冻温度为-15～-24℃，冷冻时间为20-30h；所述冷冻干燥的温度为-10～-15℃，时间为5-10h。

优选的，步骤(2)中煅烧工艺为：升温速率为3-5℃/min，升温至300-400℃后，保持2-4h，随后再以5-7℃/min升温速率升温至700-800℃，保持1-3h。

优选的，步骤(3)中所述过氧化氢溶液的质量浓度为10-20％；浸渍温度为40-50℃，浸渍时间为2-3h；所述生物炭粉末、十二烷基磺酸钠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为100：2-4：1-3；所述球磨的转速为2000-3000r/min，球磨时间为0.5-2h。

优选的，所述腐熟物料的制备方法为：将含水量55-60％的酱香型白酒糟50-80份、窖泥15-25份、木薯渣20-30份、水稻秸秆15-25份、腐熟剂4-9份混合均匀，加入水至含水量为60-70％，通风条件下堆肥发酵，每2-3天翻堆一次，直至物料水分≤30％，即得所述腐熟物料。

优选的，所述复合菌剂为植物乳杆菌、黄赭色链霉菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌，植物乳杆菌、黄赭色链霉菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为2：1-2：1-3：1-2。

优选的，黄赭色链霉菌接种于LB液体培养基，在28-33℃条件下培养24-36h，加入无菌水调整孢子浓度到10⁷-10⁸个/mL，然后按体积分数5％-10％接种于液体发酵培养基中，调控pH值至5.5-6.5、转速150-180转/分，在30-35℃培养3-5天，制得含有黄赭色链霉菌有效活菌数30-60亿CFU/g的液体菌剂。

更优选的，所述LB液体培养基组分如下：酵母膏8g，蛋白胨12g，NaCl 8g，加蒸馏水至1000ml，用NaOH和HCl调节pH 7.0-7.2，分装灭菌；所述液体发酵培养基的每升质量组分如下：马铃薯粉10-30g，豆饼粉5-10g，葡萄糖5-10g，甘油2-5g，磷酸二氢钾0.5-1g，MgSO₄·7H₂O 0.4-0.6g，余量水，pH 5.5-6.5。

优选的，所述复合吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将烯丙基缩水甘油醚、丙烯酰胺加入去离子水中，随后加入过硫酸钾，在氮气条件下搅拌反应，反应完成后，得到混合溶液A；

S2、将木质素磺酸钠、N’N-亚甲基双丙烯酰胺加入去离子水中，搅拌均匀得到溶液B，随后将溶液B加入步骤S1中的混合溶液A中，进行搅拌反应，反应完成后用乙醇洗涤，接着进行干燥、破碎，即得所述复合吸水树脂。

优选的，步骤S1中所述烯丙基缩水甘油醚、丙烯酰胺、去离子水的质量比为6-10：10-15：100；所述过硫酸钾的用量为丙烯酰胺含量的0.1-0.5％；所述搅拌反应的温度为60-70℃，反应时间为2-4h。

优选的，步骤S2中所述木质素磺酸钠、N’N-亚甲基双丙烯酰胺、去离子水的质量比为5-10：0.5-2：100；所述搅拌反应的温度为70-90℃，反应时间为3-4h。

本发明还保护一种所述利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土的制备方法，包括以下步骤：

将改性生物炭、珍珠岩、蛭石、腐熟物料进行混合，加入上述物料总量20-30％的水并搅拌均匀，并在阴凉处静置5-10小时，随后加入草炭、复合菌剂、复合吸水树脂和蚯蚓粪，混合均匀，即得所述花卉营养土。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明提供的利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，通过对生物质炭进行改性，将生物质进行溶解、润胀，随后在进行搅拌反应，通过多次冷冻-解冻等方法破坏生物质中纤维素束间的氢键，同时加入的异辛醇聚氧乙烯醚具有良好的渗透性有乳化性，且具有胶束组装能力，使生物炭中的纤维素形成具有三维网状结构的生物质水凝胶，提高生物质水凝胶的强度，减少其在炭化过程中产生的孔壁坍塌，改善了炭化后生物炭的内部孔隙结构，提高了生物炭的吸附性能；随后经过冷冻干燥，在保持三维网状结构不变的情况下得到气凝胶，再将气凝胶进行高温煅烧和粉碎，得到具有三维立体结构的生物炭粉末材料，它保留了气凝胶轻质多孔、比表面积高和炭材料化学稳定性高的优点，使得生物炭具有强大的吸附能力，提高了生物炭对水分和养分的固持能力；最后再将生物炭粉末在过氧化氢中进行氧化活化，能够使生物炭比表面积和官能团等性质发生变化，进一步提高吸附性能，随后加入十二烷基磺酸钠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行球磨，十二烷基磺酸钠可以改善生物炭的润湿性，提水性高生物炭的亲能，使其有更好的吸水持水性，γ-氨丙基三乙氧基硅烷可使改性后的生物炭与珍珠岩和蛭石交联在一起，形成相互连接的网络结构，有效改善了蛭石易粉化的特点，保证了营养土的使用寿命。

(2)本发明提供的利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，制备的合吸水树脂为木质素磺酸钠接枝聚丙烯酰胺高吸水树脂，将亲水性的烯丙基缩水甘油醚与丙烯酰胺聚合生成亲水性聚合物，再与木质素磺酸钠进行反应，可提高树脂的亲水性，将其加入到营养土中，可起到减缓营养土水分释放速度，减少水分的渗透及流失；同时，制备的复合菌剂，将植物乳杆菌、黄赭色链霉菌、草芽孢杆菌和酵母菌进行复配，既可以提高吊兰自身的抗菌性，使起到预防有害微生物对吊兰的侵染，对吊兰的生长起到协同促进作用。

(3)本发明提供的利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，将改性生物炭粉末与腐熟物料进行复配，同进加入复合菌剂和复合吸水树脂，改性后的生物炭可使复合菌剂牢固吸附在营养土上，不易流失，提高了营养土对有机质和矿物质等营养元素的保持能力，改变营养土的酸碱度，从而提高微生物菌剂活性；本发明的营养土不仅能为吊兰提供生长发育过程中充分的矿质营养、有机质营养等养分，而且具有合适的孔隙度和通气性，有利于吊兰根系的穿透和生长，促进吊兰的生长发育，具有良好的应用前景。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

所述腐熟剂为安徽全民环保科技有限公司销售的有机肥腐熟剂；所述黄赭色链霉的菌种编号为ACCC40127，购自中国农业微生物菌种保藏管理中心；所述植物乳杆菌购自兰州沃特莱斯生物科技有限公司，有效活菌数为100亿CFU/g；所述枯草芽孢杆菌购自保定瑞谷生物科技有限公司，有效活菌数为100亿CFU/g；所述酵母菌购自山东诺杰生物科技有限公司，有效活菌数为200亿CFU/g；所述异辛醇聚氧乙烯醚购自江苏省海安石油化工厂，牌号为JFC-6；所述木质素磺酸钠购自山东鑫爵生物科技有限公司。

实施例1

一种利用废酒槽与窖泥生产的吊兰营养土的制备方法，包括以下步骤：

将2.5kg改性生物炭、2kg珍珠岩、1.5kg蛭石、4kg腐熟物料进行混合，加入2.5kg的水并搅拌均匀，并在阴凉处静置8小时，随后加入1.5kg草炭、0.8kg复合菌剂、0.7kg复合吸水树脂和0.8kg蚯蚓粪，混合均匀，即得所述吊兰营养土。

其中，所述改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将稻壳用水洗净后干燥、粉碎，得到生物质微粒；随后将10g生物质微粒、120g质量浓度为8％的氢氧化钠溶液、25g尿素混合均匀，随后加入3g异辛醇聚氧乙烯醚，在70℃下搅拌反应4h，反应完成后在3500r/min转速下离心8min脱气，接着在-20℃冷冻25h，在室温下解冻，加入70g质量浓度为8％的醋酸溶液，随后用去离子水进行溶液置换，而后在-10℃的真空下冷冻干燥10h，得到生物质气凝胶；

(2)将步骤(1)中生物质气凝胶放入马弗炉中，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧工艺为：升温速率为4℃/min，升温至400℃后，保持3h，随后再以6℃/min升温速率升温至700℃，保持2h，煅烧完成后自然冷却到室温，粉碎后过80目筛，得到生物炭粉末；

(3)将步骤(2)中的生物炭粉末(100g)加入500mL质量浓度为15％的过氧化氢溶液中，在45℃下浸渍2.5h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，随后将干燥后的生物炭粉末(100g)、3g十二烷基磺酸钠、2gγ-氨丙基三乙氧基硅烷加入球磨罐中，在2500r/min的转速下球磨1h，球磨完成后即得所述改性生物炭。

所述腐熟物料的制备方法为：将含水量60％的酱香型白酒糟70份、窖泥20份、木薯渣25份、水稻秸秆20份、腐熟剂6份混合均匀，加入水至含水量为65％，通风条件下堆肥发酵，每3天翻堆一次，直至物料水分≤30％，即得所述腐熟物料。

所述复合菌剂为植物乳杆菌、黄赭色链霉菌液体菌剂、草芽孢杆菌和酵母菌混合而成，所述植物乳杆菌、黄赭色链霉菌液体菌剂、草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为2：2：2：1。

将黄赭色链霉菌接种于LB液体培养基，在30℃条件下培养30h，加入无菌水调整孢子浓度到10⁸个/mL，然后按体积分数8％接种于液体发酵培养基中，调控pH值至6、转速180转/分，在32℃培养4天，制得含有黄赭色链霉菌有效活菌数40亿CFU/g的液体菌剂；所述LB液体培养基组分如下：酵母膏8g，蛋白胨12g，NaCl 8g，加蒸馏水至1000ml，用NaOH和HCl调节pH 7.0，分装灭菌；所述液体发酵培养基的每升质量组分如下：马铃薯粉20g，豆饼粉8g，葡萄糖7g，甘油4g，磷酸二氢钾1g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，余量水，pH 6。

所述复合吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将8g烯丙基缩水甘油醚、13g丙烯酰胺加入100g去离子水中，随后加入0.05g过硫酸钾，在氮气条件下搅拌反应，反应的温度为65℃，反应时间为3h，反应完成后，得到混合溶液A；

S2、将8g木质素磺酸钠、1g N’N-亚甲基双丙烯酰胺加入100g去离子水中，搅拌均匀得到溶液B，随后将溶液B加入步骤S1中的混合溶液A中，进行搅拌反应，反应的温度为80℃，反应时间为3.5h，反应完成后用乙醇洗涤，接着进行干燥、破碎，即得所述复合吸水树脂。

实施例2

一种利用废酒槽与窖泥生产的吊兰营养土的制备方法，包括以下步骤：

将2kg改性生物炭、1.5kg珍珠岩、1kg蛭石、3kg腐熟物料进行混合，加入1.5kg的水并搅拌均匀，并在阴凉处静置5小时，随后加入1kg草炭、0.5kg复合菌剂、0.5kg复合吸水树脂和0.5kg蚯蚓粪，混合均匀，即得所述吊兰营养土。

其中，所述改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将花生壳用水洗净后干燥、粉碎，得到生物质微粒；随后将10g生物质微粒、100g质量浓度为5％的氢氧化钠溶液、15g尿素混合均匀，随后加入2g异辛醇聚氧乙烯醚，在60℃下搅拌反应5h，反应完成后在3000r/min转速下离心10min脱气，接着在-15℃冷冻30h，在室温下解冻，加入60g质量浓度为5％的醋酸溶液，随后用去离子水进行溶液置换，而后在-10℃的真空下冷冻干燥10h，得到生物质气凝胶；

(2)将步骤(1)中生物质气凝胶放入马弗炉中，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧工艺为：升温速率为3℃/min，升温至300℃后，保持4h，随后再以5℃/min升温速率升温至700℃，保持3h，煅烧完成后自然冷却到室温，粉碎后过80目筛，得到生物炭粉末；

(3)将步骤(2)中的生物炭粉末(100g)加入500mL质量浓度为10％的过氧化氢溶液中，在40℃下浸渍3h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，随后将干燥后的生物炭粉末(100g)、2g十二烷基磺酸钠、1gγ-氨丙基三乙氧基硅烷加入球磨罐中，在2000r/min的转速下球磨2h，球磨完成后即得所述改性生物炭。

所述腐熟物料的制备方法为：将含水量55％的酱香型白酒糟50份、窖泥15份、木薯渣20份、水稻秸秆15份、腐熟剂4份混合均匀，加入水至含水量为60％，通风条件下堆肥发酵，每3天翻堆一次，直至物料水分≤30％，即得所述腐熟物料。

所述复合菌剂为植物乳杆菌、黄赭色链霉菌液体菌剂、草芽孢杆菌和酵母菌混合而成，所述植物乳杆菌、黄赭色链霉菌液体菌剂、草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为2：1：1：1。

将黄赭色链霉菌接种于LB液体培养基，在30℃条件下培养30h，加入无菌水调整孢子浓度到10⁸个/mL，然后按体积分数8％接种于液体发酵培养基中，调控pH值至6、转速180转/分，在32℃培养4天，制得含有黄赭色链霉菌有效活菌数40亿CFU/g的液体菌剂；所述LB液体培养基组分如下：酵母膏8g，蛋白胨12g，NaCl 8g，加蒸馏水至1000ml，用NaOH和HCl调节pH 7.0，分装灭菌；所述液体发酵培养基的每升质量组分如下：马铃薯粉20g，豆饼粉8g，葡萄糖7g，甘油4g，磷酸二氢钾1g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，余量水，pH 6。

所述复合吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将6g烯丙基缩水甘油醚、10g丙烯酰胺加入100g去离子水中，随后加入0.05g过硫酸钾，在氮气条件下搅拌反应，反应的温度为60℃，反应时间为4h，反应完成后，得到混合溶液A；

S2、将5g木质素磺酸钠、0.5g N’N-亚甲基双丙烯酰胺加入100g去离子水中，搅拌均匀得到溶液B，随后将溶液B加入步骤S1中的混合溶液A中，进行搅拌反应，反应的温度为70℃，反应时间为4h，反应完成后用乙醇洗涤，接着进行干燥、破碎，即得所述复合吸水树脂。

实施例3

一种利用废酒槽与窖泥生产的吊兰营养土的制备方法，包括以下步骤：

将3kg改性生物炭、2.5kg珍珠岩、1.5kg蛭石、5kg腐熟物料进行混合，加入3.6kg的水并搅拌均匀，并在阴凉处静置10小时，随后加入2kg草炭、1kg复合菌剂、1kg复合吸水树脂和1kg蚯蚓粪，混合均匀，即得所述吊兰营养土。

其中，所述改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将小麦秸秆用水洗净后干燥、粉碎，得到生物质微粒；随后将10g生物质微粒、150g质量浓度为10％的氢氧化钠溶液、30g尿素混合均匀，随后加入4g异辛醇聚氧乙烯醚，在80℃下搅拌反应3h，反应完成后在4000r/min转速下离心5min脱气，接着在-24℃冷冻20h，在室温下解冻，加入80g质量浓度为10％的醋酸溶液，随后用去离子水进行溶液置换，而后在-15℃的真空下冷冻干燥5h，得到生物质气凝胶；

(2)将步骤(1)中生物质气凝胶放入马弗炉中，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧工艺为：升温速率为5℃/min，升温至400℃后，保持2h，随后再以7℃/min升温速率升温至800℃，保持1h，煅烧完成后自然冷却到室温，粉碎后过80目筛，得到生物炭粉末；

(3)将步骤(2)中的生物炭粉末(100g)加入500mL质量浓度为20％的过氧化氢溶液中，在50℃下浸渍2h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，随后将干燥后的生物炭粉末(100g)、4g十二烷基磺酸钠、3gγ-氨丙基三乙氧基硅烷加入球磨罐中，在3000r/min的转速下球磨0.5h，球磨完成后即得所述改性生物炭。

所述腐熟物料的制备方法为：将含水量60％的酱香型白酒糟80份、窖泥25份、木薯渣30份、水稻秸秆25份、腐熟剂9份混合均匀，加入水至含水量为70％，通风条件下堆肥发酵，每2天翻堆一次，直至物料水分≤30％，即得所述腐熟物料。

所述复合菌剂为植物乳杆菌、黄赭色链霉菌液体菌剂、草芽孢杆菌和酵母菌混合而成，所述植物乳杆菌、黄赭色链霉菌液体菌剂、草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为2：2：3：2。

将黄赭色链霉菌接种于LB液体培养基，在30℃条件下培养30h，加入无菌水调整孢子浓度到10⁸个/mL，然后按体积分数8％接种于液体发酵培养基中，调控pH值至6、转速180转/分，在32℃培养4天，制得含有黄赭色链霉菌有效活菌数40亿CFU/g的液体菌剂；所述LB液体培养基组分如下：酵母膏8g，蛋白胨12g，NaCl 8g，加蒸馏水至1000ml，用NaOH和HCl调节pH 7.0，分装灭菌；所述液体发酵培养基的每升质量组分如下：马铃薯粉20g，豆饼粉8g，葡萄糖7g，甘油4g，磷酸二氢钾1g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，余量水，pH 6。

所述复合吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将10g烯丙基缩水甘油醚、15g丙烯酰胺加入100g去离子水中，随后加入0.075g过硫酸钾，在氮气条件下搅拌反应，反应的温度为70℃，反应时间为2h，反应完成后，得到混合溶液A；

S2、将10g木质素磺酸钠、2g N’N-亚甲基双丙烯酰胺加入100g去离子水中，搅拌均匀得到溶液B，随后将溶液B加入步骤S1中的混合溶液A中，进行搅拌反应，反应的温度为90℃，反应时间为3h，反应完成后用乙醇洗涤，接着进行干燥、破碎，即得所述复合吸水树脂。

对比例1

一种利用废酒槽与窖泥生产的吊兰营养土的制备方法，包括以下步骤：

将2.5kg生物炭、2kg珍珠岩、1.5kg蛭石、4kg腐熟物料进行混合，加入2.5kg的水并搅拌均匀，并在阴凉处静置8小时，随后加入1.5kg草炭、0.8kg复合菌剂、0.7kg复合吸水树脂和0.8kg蚯蚓粪，混合均匀，即得所述吊兰营养土。

其中，所述生物炭的制备方法，包括以下步骤：

将稻壳用水洗净后干燥、粉碎，得到生物质微粒；随后将生物质微粒放入马弗炉中，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧工艺为：升温速率为4℃/min，升温至400℃后，保持3h，随后再以6℃/min升温速率升温至700℃，保持2h，煅烧完成后自然冷却到室温，粉碎后过80目筛，得到生物炭。

所述腐熟物料的制备方法为：将含水量60％的酱香型白酒糟70份、窖泥20份、木薯渣25份、水稻秸秆20份、腐熟剂6份混合均匀，加入水至含水量为65％，通风条件下堆肥发酵，每3天翻堆一次，直至物料水分≤30％，即得所述腐熟物料。

所述复合菌剂为植物乳杆菌、黄赭色链霉菌液体菌剂、草芽孢杆菌和酵母菌混合而成，所述植物乳杆菌、黄赭色链霉菌液体菌剂、草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为2：2：2：1。

将黄赭色链霉菌接种于LB液体培养基，在30℃条件下培养30h，加入无菌水调整孢子浓度到10⁸个/mL，然后按体积分数8％接种于液体发酵培养基中，调控pH值至6、转速180转/分，在32℃培养4天，制得含有黄赭色链霉菌有效活菌数40亿CFU/g的液体菌剂；所述LB液体培养基组分如下：酵母膏8g，蛋白胨12g，NaCl 8g，加蒸馏水至1000ml，用NaOH和HCl调节pH 7.0，分装灭菌；所述液体发酵培养基的每升质量组分如下：马铃薯粉20g，豆饼粉8g，葡萄糖7g，甘油4g，磷酸二氢钾1g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，余量水，pH 6。

所述复合吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将8g烯丙基缩水甘油醚、13g丙烯酰胺加入100g去离子水中，随后加入0.05g过硫酸钾，在氮气条件下搅拌反应，反应的温度为65℃，反应时间为3h，反应完成后，得到混合溶液A；

S2、将8g木质素磺酸钠、1g N’N-亚甲基双丙烯酰胺加入100g去离子水中，搅拌均匀得到溶液B，随后将溶液B加入步骤S1中的混合溶液A中，进行搅拌反应，反应的温度为80℃，反应时间为3.5h，反应完成后用乙醇洗涤，接着进行干燥、破碎，即得所述复合吸水树脂。

对比例2

一种利用废酒槽与窖泥生产的吊兰营养土的制备方法，包括以下步骤：

将2.5kg改性生物炭、2kg珍珠岩、1.5kg蛭石进行混合，加入2.5kg的水并搅拌均匀，并在阴凉处静置8小时，随后加入1.5kg草炭、0.7kg复合吸水树脂和0.8kg蚯蚓粪，混合均匀，即得所述吊兰营养土。

其中，所述改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将稻壳用水洗净后干燥、粉碎，得到生物质微粒；随后将10g生物质微粒、120g质量浓度为8％的氢氧化钠溶液、25g尿素混合均匀，随后加入3g异辛醇聚氧乙烯醚，在70℃下搅拌反应4h，反应完成后在3500r/min转速下离心8min脱气，接着在-20℃冷冻25h，在室温下解冻，加入70g质量浓度为8％的醋酸溶液，随后用去离子水进行溶液置换，而后在-10℃的真空下冷冻干燥10h，得到生物质气凝胶；

(2)将步骤(1)中生物质气凝胶放入马弗炉中，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧工艺为：升温速率为4℃/min，升温至400℃后，保持3h，随后再以6℃/min升温速率升温至700℃，保持2h，煅烧完成后自然冷却到室温，粉碎后过80目筛，得到生物炭粉末；

(3)将步骤(2)中的生物炭粉末(100g)加入500mL质量浓度为15％的过氧化氢溶液中，在45℃下浸渍2.5h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，随后将干燥后的生物炭粉末(100g)、3g十二烷基磺酸钠、2gγ-氨丙基三乙氧基硅烷加入球磨罐中，在2500r/min的转速下球磨1h，球磨完成后即得所述改性生物炭。

所述复合吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将8g烯丙基缩水甘油醚、13g丙烯酰胺加入100g去离子水中，随后加入0.05g过硫酸钾，在氮气条件下搅拌反应，反应的温度为65℃，反应时间为3h，反应完成后，得到混合溶液A；

S2、将8g木质素磺酸钠、1g N’N-亚甲基双丙烯酰胺加入100g去离子水中，搅拌均匀得到溶液B，随后将溶液B加入步骤S1中的混合溶液A中，进行搅拌反应，反应的温度为80℃，反应时间为3.5h，反应完成后用乙醇洗涤，接着进行干燥、破碎，即得所述复合吸水树脂。

对比例3

一种利用废酒槽与窖泥生产的吊兰营养土的制备方法，包括以下步骤：

将2.5kg生物炭、2kg珍珠岩、1.5kg蛭石、4kg腐熟物料进行混合，加入2.5kg的水并搅拌均匀，并在阴凉处静置8小时，随后加入1.5kg草炭和0.8kg蚯蚓粪，混合均匀，即得所述吊兰营养土。

其中，所述生物炭的制备方法，包括以下步骤：

将稻壳用水洗净后干燥、粉碎，得到生物质微粒；随后将生物质微粒放入马弗炉中，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧工艺为：升温速率为4℃/min，升温至400℃后，保持3h，随后再以6℃/min升温速率升温至700℃，保持2h，煅烧完成后自然冷却到室温，粉碎后过80目筛，得到生物炭。

所述腐熟物料的制备方法为：将含水量60％的酱香型白酒糟70份、窖泥20份、木薯渣25份、水稻秸秆20份、腐熟剂6份混合均匀，加入水至含水量为65％，通风条件下堆肥发酵，每3天翻堆一次，直至物料水分≤30％，即得所述腐熟物料。

将实施例1-3及对比例1-3制备得到的营养土进行吊兰栽培试验，供试品种：金边吊兰；花盆规格为15cm×9cm×10.5cm(上圆直径×下圆直径×盆高)，选取根长5cm、株高8cm左右，生长状况近似幼苗，每盆一株，每组营养土栽培10盆，放置在同一栽培大棚中，栽培大棚为智能化温室大棚，棚内温度控制在15-25℃，其他管理措施与常规吊兰栽培管理流程一致，栽培时间为60d，测定的吊兰生长发育指标包括植株株高、冠幅、最大叶宽、最大叶长、根系体积，结果如下表1：

表1

从表1中可以看出，本发明实施1-3制备的营养土用于栽培吊兰，吊兰的株高、冠幅、最大叶宽、最大叶长和根系体积方面均表现相当，表明采用本发明改性生物炭粉末与腐熟物料进行复配，同进加入复合菌剂和复合吸水树脂等辅料的营养土配方，非常适合吊兰幼苗的栽培。而对比例1中未对生物炭进行改性，影响营养土对水分及养分的固持能力，对比例2中未加入腐熟物料和复合菌剂，对比例3未对生物炭进行改性且未加入复合菌剂和复合吸水树脂，均影响了营养土体系内的菌落稳定性和对有机质和矿物质等营养元素的保持能力，对吊兰幼苗的生长影响较大。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：

改性生物炭20-30份、草炭10-20份、珍珠岩15-25份、蛭石10-15份、腐熟物料30-50份、复合菌剂5-10份、复合吸水树脂5-10份、蚯蚓粪5-10份；

所述改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将生物质用水洗净后干燥、粉碎，得到生物质微粒；随后将生物质微粒、氢氧化钠溶液、尿素混合均匀，随后加入异辛醇聚氧乙烯醚，进行搅拌反应，反应完成后离心脱气，接着进行冷冻，在室温下解冻，加入醋酸溶液，随后用去离子水进行溶液置换，而后在真空下冷冻干燥，得到生物质气凝胶；

(2)将步骤(1)中生物质气凝胶放入马弗炉中，在氮气气氛下进行煅烧，煅烧完成后自然冷却到室温，粉碎后过80目筛，得到生物炭粉末；

(3)将步骤(2)中的生物炭粉末加入过氧化氢溶液中浸渍，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，随后将干燥后的生物炭粉末、十二烷基磺酸钠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入球磨罐中，进行球磨，球磨完成后即得所述改性生物炭。

2.根据权利要求1所述的一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，步骤(1)中所述生物质为稻壳、花生壳、小麦秸秆中的一种或几种；所氢氧化钠溶液的质量浓度为5-10％，所述醋酸溶液的质量浓度为5-10％；所述生物质微粒、氢氧化钠溶液、尿素、异辛醇聚氧乙烯醚、醋酸溶液的质量比为10：100-150：15-30：2-4：60-80；所述搅拌反应的温度为60-80℃，时间为3-5h；所述离心脱气工艺为：在3000-4000r/min转速下离心5-10min脱气；所述冷冻温度为-15～-24℃，冷冻时间为20-30h；所述冷冻干燥的温度为-10～-15℃，时间为5-10h。

3.根据权利要求1所述的一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，步骤(2)中煅烧工艺为：升温速率为3-5℃/min，升温至300-400℃后，保持2-4h，随后再以5-7℃/min升温速率升温至700-800℃，保持1-3h。

4.根据权利要求1所述的一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，步骤(3)中所述过氧化氢溶液的质量浓度为10-20％；浸渍温度为40-50℃，浸渍时间为2-3h；所述生物炭粉末、十二烷基磺酸钠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为100：2-4：1-3；所述球磨的转速为2000-3000r/min，球磨时间为0.5-2h。

5.根据权利要求1所述的一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，所述腐熟物料的制备方法为：将含水量55-60％的酱香型白酒糟50-80份、窖泥15-25份、木薯渣20-30份、水稻秸秆15-25份、腐熟剂4-9份混合均匀，加入水至含水量为60-70％，通风条件下堆肥发酵，每2-3天翻堆一次，直至物料水分≤30％，即得所述腐熟物料。

6.根据权利要求1所述的一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，所述复合菌剂为植物乳杆菌、黄赭色链霉菌、草芽孢杆菌和酵母菌，植物乳杆菌、黄赭色链霉菌、草芽孢杆菌和酵母菌的质量比为2：1-2：1-3：1-2。

7.根据权利要求1所述的一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，所述复合吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将烯丙基缩水甘油醚、丙烯酰胺加入去离子水中，随后加入过硫酸钾，在氮气条件下搅拌反应，反应完成后，得到混合溶液A；

S2、将木质素磺酸钠、N’N-亚甲基双丙烯酰胺加入去离子水中，搅拌均匀得到溶液B，随后将溶液B加入步骤S1中的混合溶液A中，进行搅拌反应，反应完成后用乙醇洗涤，接着进行干燥、破碎，即得所述复合吸水树脂。

8.根据权利要求7所述的一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，步骤S1中所述烯丙基缩水甘油醚、丙烯酰胺、去离子水的质量比为6-10：10-15：100；所述过硫酸钾的用量为丙烯酰胺含量的0.1-0.5％；所述搅拌反应的温度为60-70℃，反应时间为2-4h。

9.根据权利要求7所述的一种利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土，其特征在于，步骤S2中所述木质素磺酸钠、N’N-亚甲基双丙烯酰胺、去离子水的质量比为5-10：0.5-2：100；所述搅拌反应的温度为70-90℃，反应时间为3-4h。

10.一种如权利要求1-9任一项所述利用废酒糟与窖泥生产的花卉营养土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将改性生物炭、珍珠岩、蛭石、腐熟物料进行混合，加入上述物料总量20-30％的水并搅拌均匀，并在阴凉处静置5-10小时，随后加入草炭、复合菌剂、复合吸水树脂和蚯蚓粪，混合均匀，即得所述花卉营养土。