一种酒糟沼气污泥制得的育苗基质及制备方法.pdf

本发明涉及一种酒糟沼气污泥制得的育苗基质及制备方法，解决了酒糟沼气污泥对环境的污染，并有效利用了酒糟沼气污泥。本发明包括酒糟经沼气罐产生沼气后的含水量90％以上的新鲜污泥，辅料，菌种I，菌种II；辅料包括：草炭、蛭石、珍珠岩；发酵菌种I包括：酵母菌、乳酸菌、高温放线菌和芽孢杆菌。发酵菌种II包括：光合菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和陆生蓝细菌。本发明的制备方法包括以下步骤：新鲜污泥→脱水→加入菌种I发酵→加入菌种II二次发酵→风干→加入辅料→粉碎→筛分→包装。本发明酒糟沼气污泥中有机质含量40-50％，速效氮N、磷P、钾K含量为4.3％。酒糟沼气污泥制得的育苗基质吃水性好，干料装盘然后喷水，即可播种，省工省时。

1、  一种酒糟沼气污泥制得的育苗基质，其特征在于包括下列体积的原料：
酒糟经沼气罐产生沼气后的含水量90％以上的新鲜污泥5-7立方米，辅料3-5立方米，菌种I0.05-0.07立方米，菌种II 0.10-0.14立方米；
所述辅料包括：草炭1-3立方米，蛭石1立方米，珍珠岩1立方米；
所述发酵菌种I包括：酵母菌0.0125-0.0175立方米，乳酸菌0.015-0.021立方米，高温放线菌0.01-0.014立方米，芽孢杆菌0.0125-0.0175立方米；
所述发酵菌种II包括：光合菌0.0075-0.0105立方米，乳酸菌0.015-0.021立方米，芽孢杆菌0.025-0.035立方米，酵母菌0.01-0.014立方米，放线菌0.0075-0.0105立方米，陆生蓝细菌0.035-0.049立方米。

2、  根据权利要求1所述的一种酒糟沼气污泥发酵制得的育苗基质的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：
(1)按照所述酒糟沼气污泥育苗基质的原料备料；
(2)将含水量90％以上的新鲜污泥晾晒脱水至含水量60-70％；
(3)加入发酵菌种I，搅拌均匀，堆放发酵30-45天，发酵温度为60-70℃，得到第一次发酵物；
(4)在第一次发酵物中加入发酵菌种II，混合均匀，堆放发酵45-60天，发酵温度达到25-35℃，得到第二次发酵物，发酵物中出现白色菌丝，颜色黄褐，具有腐熟香气；
(5)将第二次发酵物风干到水分30％以下，得风干物；
(6)在风干物中，加入辅料3-5立方米，混合均匀，得混合物；
(7)将混合物粉碎，其颗粒≤φ5mm；
(8)用滚筒筛筛分，即可得到酒糟沼气污泥制备的育苗基质。

一种酒糟沼气污泥制得的育苗基质及制备方法
技术领域
本发明属于农业生物技术与产品领域，具体涉及一种利用酒糟沼气污泥发酵制成育苗基质及其制备方法。
背景技术
研究发现，作物在育苗过程中，根系在无土基质中的生长量是在营养土育苗生长中的8至10倍，出苗期提前1-2天，出苗率提高10.7-15.2％，株高增加13.4％，茎粗增加21.9％，其叶片大小增加17.4％，移栽缩短返苗期，开花提前7-8天，成熟提前5-7天，产量增加8-10％，品质提高，每亩增收8％以上。因此，日、韩、美、英、以色列等国家育苗作物90％以上实现了基质无土育苗。我国育苗作物面积1500万公顷，采用基质无土育苗面积不足2.74％，育苗技术落后，制约了我国现代农业发展。
育苗基质材料和配方的研究发起于19世纪中叶植物营养学家与生理学家，研究结果，以草炭，蛭石3∶1为国内外主要原料配方。由于我国草炭资源匮乏，主产于东北吉林、黑龙江等地，供应全国每年需要1500万立方米，且运距遥远，生产出的基质价格昂贵，推广困难。基于保护生态环境，降低基质原料成本，开发新型原料和配方，势在必行。
利用小麦、玉米、木薯、山芋干、粉渣提取酒精后的酒糟进行沼气发酵二次利用所产生污泥，因其失去了饲料价值，成为工业废弃物。用作有机肥原料造粒困难，有机肥料厂家，弃而不用，大量沼渣污泥堆放，臭气熏天，环境污染日益严重，极大危害人的身体健康。
因此，科学合理、经济有效利用酒糟污泥，将其作为育苗基质的原料，对育苗基质产业发展，改善生态环境，推动现代农业育苗技术进步具有重要意义。
发明内容
为了减轻酒糟沼气污泥对环境的污染，有效利用酒糟沼气污泥，本发明提供一种酒糟沼气污泥制得的育苗基质及制备方法。
实现本发明的技术解决方案如下：
一种酒糟沼气污泥制得的育苗基质，包括下列体积的原料：
酒糟经沼气罐产生沼气后的含水量90％以上的新鲜污泥5-7立方米，辅料3-5立方米，菌种I0.05-0.07立方米，菌种II0.10-0.14立方米；
所述辅料包括：草炭1-3立方米，蛭石1立方米，珍珠岩1立方米；
所述发酵菌种I包括：酵母菌0.0125-0.0175立方米，乳酸菌0.015-0.021立方米，高温放线菌0.01-0.014立方米，芽孢杆菌0.0125-0.0175立方米；
所述发酵菌种II包括：光合菌0.0075-0.0105立方米，乳酸菌0.015-0.021立方米，芽孢杆菌0.025-0.035立方米，酵母菌0.01-0.014立方米，放线菌0.0075-0.0105立方米，陆生蓝细菌0.035-0.049立方米。
一种酒糟沼气污泥发酵制得的育苗基质的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)按照所述酒糟沼气污泥育苗基质的原料备料；
(2)将含水量90％以上的新鲜污泥晾晒脱水至含水量60-70％；
(3)加入发酵菌种I，搅拌均匀，堆放发酵30-45天，发酵温度为60-70℃，得到第一次发酵物；
(4)在第一次发酵物中加入发酵菌种II，混合均匀，堆放发酵45-60天，发酵温度达到25-35℃，得到第二次发酵物，发酵物中出现白色菌丝，颜色黄褐，具有腐熟香气；
(5)将第二次发酵物风干到水分30％以下，得风干物；
(6)在风干物中，加入辅料3-5立方米，混合均匀，得混合物；
(7)将混合物粉碎，其颗粒≤φ5mm；
(8)用滚筒筛筛分，即可得到酒糟沼气污泥制备的育苗基质。
在本发明原料中，酒糟沼气污泥含丰富的有机质和养分，加入菌种I和菌种II后，为植物提供养分和微量元素，为微生物繁殖提供糖蛋白、有机酸、纤维素、核酸等生理物理条件，分解的纤维素和核酸通过吸附和絮凝有降解重金属作用，而菌种中的乳酸菌可以抑制病原菌；酵母菌能够降解污泥中重金属；光合菌能够促进放线菌、固氮菌的生成并起到固氮的作用，陆生蓝细菌能够同化二氧化碳成为有机质、固氮、消化硝酸盐，产生的糖类被固氮细菌所利用；芽孢杆菌，通过氧化还原作用，把重金属从毒性较高的价态还原成为毒性较低的价态挥发到大气中。
在酒糟沼气污泥育苗基质的制备工艺过程中，原料发酵后，为微生物繁殖提供了糖蛋白，有机酸、纤维素，核酸等条件，提供植物所需的养分微生物能促进植物对营养元素的吸收，抑制苗期病害如瘁倒病，立枯病、炭疽病等病原菌的产生，丰富的有机质为植物幼苗有效吸收养分，提供良好的生物环境。
辅料草炭含有大量腐殖酸，促进幼苗根系生长。蛭石和珍珠岩提高孔隙度，增加通气保水能力，有机质和微生物又共同保证了基质中的微生态平衡。
本发明酒糟沼气污泥制得的育苗基质是一种养分全面而又丰富的有机无机混合基质，有机质≥20％，容量0.15-0.40g/cm3，总孔隙度60-70％，PH值6.0-8.0总养分(N+P₂O₅+K₂O)％≥2.0％，电导率≤800NS/CM，具有弱碱性，在有机质、放线菌、芽孢杆菌、乳酸菌、核酸等共同作用下：
(1)污泥育苗基质经高温发酵而形成丰富的微生物群落，分解污泥在沼气发酵中所形成的硝酸盐和次生盐渍，抑制苗期瘁倒病，立枯病、炭疽病等病菌生长，分解合成污泥有机质中的腐殖酸，促进根系发达，生长粗壮，达到抗病提高成苗率的作用。
(2)污泥基质容重、粒径、总孔隙度、持水量等物理指标达到幼苗根系生长最佳范围，疏松透气，吸水性好，不需提前预湿处理，干料装盘，省工省时。保水保肥，水、肥、气热协调，幼苗生长健壮。
(3)污泥基质养分全面丰富，不需添加化学肥料，肥力稳定持久，不需添加抗菌素、农药，降低生产成本，减少污染，优化基质生态环境，达到基质的微生态平衡，且具有解氮、解磷、解钾的功能。
(4)能够有效促进根系生长，比草炭基质在二叶一心期根系条数提高31.7％，缩短移栽缓苗期，提早开花，提前成熟，增产增收。
(5)解决了酒糟污泥环境污染，延长了粮食加工循环经济产业链条，保护草炭生态资源，减少长途运输成本，推动育苗基质产业发展，促进无土育苗科技进步，缩小与国际育苗先进技术的差距。价廉质优，具有较强的市场竞争力。
通过西北农林科技大学园艺学院连续三年各种基质比较试验，结论是较草炭及其它基质，表现为吸水性好，肥效长，通气性好，苗子根系条数提高31.7％，增产8％。
与现有技术相比，本发明将酒糟沼气污泥转化利用，既解决环境污染，又降低了育苗基质的生产成本，变废为宝，酒糟沼气污泥中有机质含量40-50％，草炭有机质含量40-50％；速效氮N、磷P、钾K的含量，污泥基质为4.3％，草炭基质仅为0.23％；草炭基质必须加入化学肥料才能使用，而酒糟沼气污泥制得的育苗基质不需添加化学肥料；酒糟沼气污泥制得的育苗基质经60-70℃高温发酵，病菌虫卵高温杀死，育苗上不加杀菌剂，不黄根不死苗，而草炭基质未经高温发酵，病苗黄根率37％，不添加杀菌剂不能使用。酒糟沼气污泥制得的育苗基质吃水性好，干料装盘然后喷水，即可播种，省工省时；草炭基质吃水性差，必须在播种装盘前一天加肥、加药，提前预湿拌料才能装盘，费工费时。经化验和生物试验证明，酒糟沼气污泥制得的育苗基质的物理性质、化学性质、生物性质均比草炭基质显著提高。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地描述。
实施例1：
一种酒糟沼气污泥制得的育苗基质及制备方法如下：
1、备料：新鲜酒糟沼气污泥7立方米，其含水量90％以上，辅料3立方米，发酵菌种I0.07立方米，发酵菌种II0.14立方米。其中：
辅料包括：草炭1立方米(从吉林草炭厂购得)，蛭石1立方米，珍珠岩1立方米(从市场上可买到)。
发酵菌种I包括：酵母菌0.0175立方米，乳酸菌0.021立方米，高温放线菌0.014立方米，芽孢杆菌0.0175立方米(从中国农科院土壤肥料研究所可买到)。
发酵菌种II包括：光合菌0.0105立方米，乳酸菌0.021立方米，芽孢杆菌0.035立方米，酵母菌0.014立方米，放线菌0.0105立方米，陆生蓝细菌0.049立方米(从中国农科院土壤肥料研究所可买到)。
2、将含水量90％以上的新鲜污泥晾晒脱水至含水量60-70％；
3、加入发酵菌种I，搅拌均匀，堆放发酵30天，发酵温度为60-70℃，得到第一次发酵物；
4、在第一次发酵物中加入发酵菌种II，混合均匀，堆放发酵45天，发酵温度达到25-35℃，得到第二次发酵物，发酵物中出现白色菌丝，颜色黄褐，具有腐熟香气；
5、将第二次发酵物风干到水分30％以下，得风干物；
6、在风干物中，加入辅料3立方米，混合均匀，得混合物；
7、将混合物粉碎，其颗粒≤φ5mm；
8、用滚筒筛筛分，即可得到酒糟沼气污泥制备的育苗基质。
在瓜、菜、棉、烟、苗木等育苗中，将酒糟沼气污泥制备的育苗基质倒入苗床或育苗盘中，喷洒水浇透，即可直接播种，或扦插移植育苗。
实施例2：
1、备料：新鲜酒糟沼气污泥6立方米，含水量90％以上，辅料4立方米，菌种I0.06立方米，菌种II0.12立方米，其中：
辅料包括：草炭2立方米，蛭石1立方米，珍珠岩1立方米。
发酵菌种I包括：酵母菌0.015立方米，乳酸菌0.018立方米，高温放线菌0.012立方米，芽孢杆菌0.015立方米。
发酵菌种II包括：光合菌0.009立方米，乳酸菌0.018立方米，芽孢杆菌0.03立方米，酵母菌0.012立方米，放线菌0.009立方米，陆生蓝细菌0.042立方米。
2、将含水量90％以上的新鲜污泥晾晒脱水至含水量60-70％；
3、加入发酵菌种I，搅拌均匀，堆放发酵38天，发酵温度为60-70℃，得到第一次发酵物；
4、在第一次发酵物中加入发酵菌种II，混合均匀，堆放发酵54天，发酵温度达到25-35℃，得到第二次发酵物，发酵物中出现白色菌丝，颜色黄褐，具有腐熟香气；
5、将第二次发酵物风干到水分30％以下，得风干物；
6、在风干物中，加入辅料4立方米，混合均匀，得混合物；
7、将混合物粉碎，其颗粒≤φ5mm；
8、用滚筒筛筛分，即可得到酒糟沼气污泥制备的育苗基质。
实施例3：
1、备料：新解酒糟沼气污泥5立方米，含水量90％以上，辅料5立方米，菌种I0.05立方米，菌种II0.10立方米，其中：
辅料包括：草炭3立方米，蛭石1立方米，珍珠岩1立方米。
发酵菌种I包括：酵母菌0.015立方米，乳酸菌0.018立方米，高温放线菌0.012立方米，芽孢杆菌0.015立方米。
发酵菌种II包括：光合菌0.009立方米，乳酸菌0.018立方米，芽孢杆菌0.03立方米，酵母菌0.012立方米，放线菌0.009立方米，陆生蓝细菌0.042立方米。
2、将含水量90％以上的新鲜污泥晾晒脱水至含水量60-70％；
3、加入发酵菌种I，搅拌均匀，堆放发酵45天，发酵温度为60-70℃，得到第一次发酵物；
4、在第一次发酵物中加入发酵菌种II，混合均匀，堆放发酵60天，发酵温度达到25-35℃，得到第二次发酵物，发酵物中出现白色菌丝，颜色黄褐，具有腐熟香气；
5、将第二次发酵物风干到水分30％以下，得风干物；
6、在风干物中，加入辅料5立方米，混合均匀，得混合物；
7、将混合物粉碎，其颗粒≤φ5mm；
8、用滚筒筛筛分，即可得到酒糟沼气污泥制备的育苗基质。