一种基于番茄秸秆和醋糟共利用的有机基质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于番茄秸秆的有机基质及其制备方法。本发明专利技术的基质包含番茄秸秆、制醋业废弃物醋糟、生物炭和蛭石。该基质的制作过程为：将粉碎后的番茄秸秆与新鲜醋糟混匀，再添加腐熟醋糟和生物炭进行堆制发酵，发酵腐熟后再与蛭石按比例配比混匀制得基质。本发明专利技术的有机基质制备简单，可替代草炭用于常规植物的栽培，不仅可以同时促进多种废弃物的资源化利用，还降低了成本，具有良好的经济、生态和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为有机废弃物资源化利用领域，具体涉及一种基于番茄秸秆的有机基质及其制备方法。
技术介绍
番茄是世界上普遍种植的果蔬之一，据不完全统计，番茄秸秆年产生量约 3. 4 亿t。这些秸秆被随意堆放或集中焚烧，滋生病菌，不仅浪费资源，还造成环境污染。堆制发酵是处理秸秆等废弃物的有效方式，也是实现后续利用的基础。但番茄秸秆纤维化程度较高，偏碱性，自然发酵过程缓慢，因此其资源化利用受到了极大的限制。为了提高番茄秸秆的发酵效率，不少学者开展了有关其发酵菌剂或调理剂的研究，一般通过添加专门的菌剂以及牛粪、鸡粪等其他物料。如文献1（以番茄秸秆为原料的番茄育苗基质及其制备方法，公开号CN104756839A）公开了番茄粉碎后，添加牛粪和发酵菌剂等，制成育苗基质；文献2（以番茄秸秆为主要原料配制一种生物有机肥的方法，公开号CN103951476A），将番茄秸秆配以动物粪便等制成了生物肥料。将番茄秸秆开发为作物栽培基质，一方面专门菌剂的使用大大增加了生产成本，另一方面由于养殖废物的引入增加了农产品重金属污染的潜在风险。因此，需要寻找其他既经济又能促进番茄秸秆发酵的新途径。因此，针对目前番茄秸秆基质化利用技术中存在的问题，本专利技术提出一种基于番茄秸秆和醋糟共利用的有机基质及制备方法。该专利技术通过对番茄秸秆和制醋业废弃物醋糟的综合利用，不但提高了发酵效率，降低了生产成本，并且可同时利用多种废弃物，显著的生态环境效应。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于番茄秸秆的有机基质及其制备方法，以同时利用秸秆和醋糟等多种废弃物，提高生产效率，并降低成本，促进经济、生态、环境的协同发展。为了解决以上技术问题，本专利技术所采用的具体技术方案如下：一种基于番茄秸秆的有机基质制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，将番茄秸秆晾干至含水率10~15%，再粉碎至0.5~5cm长度，制得番茄秸秆原料；步骤2，将番茄秸秆原料与含水率为70%~80%的新鲜醋糟按体积比50%~60%:40%~50%混合均匀，制得发酵原料；步骤3，将发酵原料与腐熟醋糟、生物炭按体积比70%~80%:10%~15%:10%~15%混合，进行堆制发酵，发酵过程中每隔3~5天进行翻堆一次，至堆体温度降至40±2℃，完成初步发酵；步骤4，加水调节堆体含水率达到50~60%，继续进行堆制，发酵至腐熟；步骤5，将腐熟秸秆与蛭石按体积比80%~90%:10%~20%混合均匀即制得有机基质；所述腐熟醋糟含水率为60~70%的新鲜醋糟经自然堆制发酵至腐熟得到；所述发酵至腐熟具体为发酵物浸提液的发芽指数GI大于等于85%，所述的发酵物浸提液是将发酵干物质与去离子水按重量比1:10浸提得到；发酵过程中每隔3~5天进行翻堆一次。所述生物炭是由稻壳、秸秆、林木下脚料在隔绝氧气下经300~600℃燃烧后制备而成。所述生物炭的粒径为0.25~2mm。一种利用以上方法制备而得的基于番茄秸秆的有机基质，其特征在于：所述基质可用于常规蔬菜和花卉的栽培。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术的基质主要利用番茄秸秆、醋糟等有机废弃物发酵而成，技术简单，易操作；（2）由于本专利技术不需使用专门的菌剂，大大降低了菌剂生产或购置的生产成本；（3）本专利技术主要利用番茄秸秆和醋糟性状的互补作用，可提高发酵效率，缩短发酵腐熟时间；（4）实现了多种废弃物资源的综合利用，环境生态效益更为显著；（5）所制备的基质性状稳定，可替代常规草炭基质，成本低，市场前景广阔。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细说明。首先制备腐熟醋糟，将新鲜醋糟初步翻晾，含水率达到60%~70%时进行堆制发酵，发酵过程中每隔3~5天进行翻堆一次，发酵第20天开始每3~5天取样测定发芽指数GI。GI的测定采用常规方法进行，具体将发酵物按单位干重与去离子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的测试种子为上海青种子。发芽指数达到85%或以上即表示发酵至腐熟，制得腐熟醋糟；制备腐熟醋糟的同时，制备番茄秸秆原料和发酵原料：（1）番茄秸秆原料的制备：将番茄秸秆均匀晾干至10~15%含水率，用粉碎机粉碎至0.5~5cm长度；（2）发酵原料的制备：将新鲜醋糟初步翻晾，含水率达到70%~80%时与番茄秸秆原料按体积比40%~50%:50%~60%混匀即可。将发酵原料、腐熟醋糟和粒径为0.25~2mm生物炭按体积比70%~80%:10%~15%: 10%~15%混合，进行堆制发酵，发酵过程中每隔3~5天进行翻堆一次，每天测定堆体温度，至堆体温度降至40±2℃，完成初步发酵；加水调节堆体含水率达到50~60%，继续进行堆制发酵至腐熟，发酵开始每3~5天取样测定发酵物浸提液的发芽指数GI。GI的测定采用常规方法进行，具体将发酵物按单位干重与去离子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的测试种子为上海青种子。发芽指数达到85%或以上即表示发酵腐熟，制得腐熟秸秆；将腐熟秸秆与蛭石按体积比80%~90%:10%~20%混匀制得基质。基质的容重为0.24±0.03g/cm3，总孔隙度为63.7±2.2%，持水孔隙度为41.8±1.3%。pH为7.26±0.21，EC为4.72±0.30ms/cm。实施例一将新鲜醋糟初步翻晾，含水率达到60%进行堆制发酵，发酵过程中每隔5天进行翻堆一次，发酵第20天开始每5天取样测定发芽指数GI，具体将发酵物按单位干重与去离子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的测试种子为上海青种子。发酵30天后发芽指数即达到85%，表示已达到发酵腐熟要求，制得腐熟醋糟。将番茄秸秆均匀晾干至15%含水率，用粉碎机粉碎至0.5~5cm长度，制得番茄秸秆原料；将新鲜醋糟初步翻晾，含水率达到75%时与番茄秸秆原料按体积比40%: 60%混匀，再与腐熟醋糟和粒径为0.25~2mm生物炭按体积比80%:10%:10%混合，进行堆制发酵，发酵过程中每隔3天进行翻堆一次，每天的堆体温度，发酵15天堆体温度降至42℃，完成初步发酵；加水调节堆体含水率达到50%，继续进行发酵，发酵开始每3天取样测定发酵物浸提液的发芽指数GI，具体将发酵物按单位干重与去离子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的测试种子为上海青种子。第二次发酵第12天发芽指数达到85%，表示发酵腐熟，制得腐熟秸秆；将腐熟秸秆与蛭石按体积比90%:10%混匀制得基质。将混匀的基质分层装入塑料花盆中，同时均匀按压，装入容重为0.21g/cm3。选取株高为5cm、具有4片叶、生长健壮一致、根系完整、无病虫害的孔雀草幼苗，移入栽培容器中，移栽后按常规浇水。移栽30d后，随机选取5株，测定盆花的株高、冠幅。本专利技术基质较常规对照可平均增加孔雀草株高1.8cm、冠幅3cm。实施例二将新鲜醋糟初步翻晾，含水率达到70%进行堆制发酵，发酵过程中每隔4天进行翻堆一次，发酵第20天开始每4天取样测定发芽指数GI，具体将发酵物按单位干重与去离子水1:10的浸提比例得到浸提液，所用的测试种子为上海青种子。发酵32天后发芽指数即达到86%，表示已达到发酵腐熟要求，制得腐熟醋糟。将番茄秸秆均匀晾干至13%含水率，用粉碎机粉碎至0.5~5cm长度，制得番茄秸秆原料；将新鲜醋糟初步翻晾，含水率达到70%时与番茄秸秆原料按体积比545%:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于番茄秸秆的有机基质制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，将番茄秸秆晾干至含水率10~15%，再粉碎至0.5~5cm长度，制得番茄秸秆原料；步骤2，将番茄秸秆原料与含水率为70%~80%的新鲜醋糟按体积比50%~60%:40%~50%混合均匀，制得发酵原料；步骤3，将发酵原料与腐熟醋糟、生物炭按体积比70%~80%:10%~15%:10%~15%混合，进行堆制发酵，发酵过程中每隔3~5天进行翻堆一次，至堆体温度降至40±2℃，完成初步发酵；步骤4，加水调节堆体含水率达到50~60%，继续进行堆制，发酵至腐熟；步骤5，将腐熟秸秆与蛭石按体积比80%~90%:10%~20%混合均匀即制得有机基质。

【技术特征摘要】
1.一种基于番茄秸秆的有机基质制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，将番茄秸秆晾干至含水率10~15%，再粉碎至0.5~5cm长度，制得番茄秸秆原料；步骤2，将番茄秸秆原料与含水率为70%~80%的新鲜醋糟按体积比50%~60%:40%~50%混合均匀，制得发酵原料；步骤3，将发酵原料与腐熟醋糟、生物炭按体积比70%~80%:10%~15%:10%~15%混合，进行堆制发酵，发酵过程中每隔3~5天进行翻堆一次，至堆体温度降至40±2℃，完成初步发酵；步骤4，加水调节堆体含水率达到50~60%，继续进行堆制，发酵至腐熟；步骤5，将腐熟秸秆与蛭石按体积比80%~90%:10%~20%混合均匀即制得有机基质。2.根据权利要求1所述的一种基于番茄秸秆的有机基质的制备方法，其特征在于：所述腐熟醋糟含水率为60~70%的新鲜醋糟经自然堆制发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱咏莉，徐勇峰，李萍萍，韩建刚，黄斌，朱陈名，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32