一种含发酵木屑的轻型基质及其制备方法

摘要

一种含发酵木屑的轻型基质，包括发酵木屑、炭化谷壳和过磷酸钙，所述发酵木屑、炭化谷壳和过磷酸钙的重量份比为20～49.5∶30～50∶0.2～0.8；所述发酵木屑通过厌氧发酵制备得到。本发明的轻型基质的原料来源广，成本低廉，且原料含有丰富的有机质，通气性良好；其制作工艺简单，成本低；且用于林木育苗的成活率高达95%以上，成苗率高达90%以上。本发明还公开了该轻型基质的制备方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻型基质，尤其是涉及一种含发酵木屑的轻型基质及其制备方法。

背景技术

CN 101960980 B公开了一种利用工农业废弃物的屋顶绿化轻型基质材料，其特征在于，以工农业废弃物为主配置轻型屋顶绿化种植基质，基质是一种混合物，其主要材料为：粉煤灰、煤渣、秸秆粒、园林废弃物与黄壤土，材料配比：粉煤灰11～20 %、煤渣10～22%、秸秆粒20～25%、园林废弃物20～32%与黄壤土18～20%。该发明的轻型基质材料园林废弃物原料来源小，且在发酵处理时需要添加发酵菌剂，但发酵后没有高温处理就用于轻型基质的制备，无法避免发酵菌剂中残留的微生物影响林木自身微生物的平衡。

CN 101889532 B公开了一种轻型育苗基质及其制造方法，主要成分包括生物质电厂灰、草炭、有机肥、稻壳、秸秆和蛙石，按配料质量百分比为：电厂灰10～60%，草炭0～30%，有机肥0～30%，稻壳或秸秆0～30%，蛙石5～20%。以上组料混合后为基数，每千克添加5～10克的尿素或复合肥。该发明的轻型育苗基质虽然选用生物质电厂灰成本比较低，但其来源少，且需要进行改性处理，不便于工业化生产应用。

CN 103999751 A公开了一种按树网袋育苗容器轻型基质，包括按树组培苗网袋容器轻基质和按树扦插苗网袋容器轻基质，其中，按树组培苗网袋容器轻基质，按体积百分比计，其每立方米基质由以下组分组成：泥炭土25~35%；炭化谷壳25~35%；椰糠35~45 %；按树扦插苗网袋容器轻基质，按体积百分比计，其每立方米基质由以下组分组成：泥炭土25~35%；炭化谷壳35~45%；椰糠25~35%。该发明的按树网袋育苗容器轻型基质的生产成本高，且是根据桉树的生长特性配制的，适用范围窄。

CN 1224313C公开了一种以废弃材料为主配置轻型屋顶绿化种植基质的新型屋顶绿化基质配方由泥炭土、锯木屑、椰糠、珍珠岩、陶粒、黄壤土、长效复合缓释肥、保水剂按比例组成。该发明的基质配方采用的泥炭土、珍珠岩、陶粒等相比较于废弃物原料价格较高，导致基质的生产成本偏高。另外，泥炭为不可再生资源，来源受到限制。

CN 102173929 B公开了一种林木无纺布容器育苗轻型基质，其特征在于:是由基质主体材料、肥料、消毒材料、pH调节材料和保水剂组成的，其中，基质主体材料是由以下重量份的原料组成的:泥炭20~30份，草浆造纸废弃物发酵料30~40份，木浆造纸废弃物发酵料10~15份，珍珠岩15~30份，蛭石5~10份；肥料包括尿素、过磷酸钙、氯化钾和控释肥，以基质主体材料的重量为S计，用量分别如下：0. 05~0. 1%S的尿素，0. 3~0. 5%S的过磷酸钙，0. 03~0. 05%S的氯化钾，0. 2~0. 5%S的控释肥；消毒材料的加入量为S的0. 08~0. 12% ；pH调节材料的加入量为S的0. 3~0. 5%；保水剂的加入量为S的0. 2~0. 3%。该发明的林木无纺布容器育苗轻型基质的主体材料包括草浆造纸废弃物发酵料和木浆造纸废弃物发酵料，这两种物质的发酵处理工艺复杂，且需要添加腐熟菌剂，导致轻型基质的成本高，且在用于林木育苗时，腐熟菌剂中的微生物会影响林木自身微生物的平衡。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种育苗成活率高、制备简单且成本低的含发酵木屑的轻型基质，通过不额外添加微生物菌剂进行厌氧发酵处理木屑，轻型基质不会破坏林木自身微生物体系的平衡。

本发明进一步要解决的技术问题是：提供一种操作简单的含发酵木屑的轻型基质的制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案为：一种含发酵木屑的轻型基质，包括发酵木屑、炭化谷壳和过磷酸钙，所述发酵木屑、炭化谷壳和过磷酸钙的重量份比为20~49.5 ：30~50：0.2~0.8；

所述发酵木屑的制备步骤如下：

1）将有机复合肥：尿素：水以1:10~30：1000~1500的重量比配成溶液；

2）将步骤1）中的溶液分2~4次均匀撒入木屑中，并将木屑挤压成堆，将温度计插入木屑堆内，然后用薄膜密封进行厌氧发酵；

3）待步骤2）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到58~62℃时，进行翻松木屑堆并撒入步骤1）配制好的溶液使木屑的含水量达到55~60%，然后，挤压成堆继续厌氧发酵；

4）待步骤3）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到45~50℃时，再次翻松木屑堆，然后挤压成堆进行厌氧发酵，当发酵时间达到45天以上，且发酵木屑松软而富有弹性，呈褐色时，结束厌氧发酵；

5）将4）发酵处理后的木屑在60~80℃下干燥至发酵木屑的水分低于20%，便于保存。

进一步，所述含发酵木屑的轻型基质还包括泥炭和/或草木灰，所述泥炭的含量为10~50重量份，所述草木灰的含量为5~20份。

进一步，所述含发酵木屑的轻型基质，由40~49.5份发酵木屑、45~50份炭化谷壳和0.4~0.6份过磷酸钙组成。

进一步，所述含发酵木屑的轻型基质，由49.5份发酵木屑、50份炭化谷壳和0.5份过磷酸钙组成。

进一步，所述溶液的用量为木屑的1.0~3.0%V/V。

进一步，所述发酵时间为45~60天。

本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案为：一种含发酵木屑的轻型基质的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料的预处理；

（2）将原料按配方比例进行混合，然后将原料的湿度调至50~55%；

（3）轻型基质装填与消毒：将配制好的混合基质利用轻基质网袋制作机和半降解性专用无纺纤维材料灌装，制成口径为3.0~4.5cm的网袋容器， 再网袋容器放入0.15％高锰酸钾溶液内浸泡10~12小时进行消毒，然后将网袋切成10~15cm长的小段容器段。

进一步，所述原料预处理包括发酵木屑的制备和炭化谷壳的制备，所述发酵木屑的制备包括以下步骤：

1）将有机复合肥：尿素：水以1:10~30：1000~1500的重量比配成溶液；

2）将步骤1）中的溶液分2~4次均匀撒入木屑中，并将木屑挤压成堆，将温度计插入木屑堆内，然后用薄膜密封进行厌氧发酵；

3）待步骤2）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到58~62℃时，进行翻松木屑堆并撒入步骤1）配制好的溶液使木屑的含水量达到55~60%，然后，挤压成堆继续厌氧发酵；

4）待步骤3）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到45~50℃时，再次翻松木屑堆，然后挤压成堆进行厌氧发酵，当发酵时间达到45天以上，且发酵木屑松软而富有弹性，呈褐色时，结束厌氧发酵；

5）将4）发酵处理后的木屑在60~80℃下干燥至发酵木屑的水分低于20%，便于保存；

所述炭化谷壳的制备通过暗火闷烧将其炭化得到。

本发明的一种含发酵木屑的轻型基质，采用发酵木屑和炭化谷壳为主要原料，原料来源广，成本低廉，且原料含有丰富的有机质，通气性良好；该轻型基质的制作工艺简单，成本低，且用于林木育苗的成活率高达95%以上，成苗率高达90%以上。

本发明的一种含发酵木屑的轻型基质的制备方法，操作简单，便于工业化生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例的一种含发酵木屑的轻型基质，由49.5份发酵木屑、50份炭化谷壳和0.5份过磷酸钙组成。

所述发酵木屑的制备步骤如下：

1）将有机复合肥：尿素：水以1:20：1000的重量比配成溶液；

2）将步骤1）中的溶液分3次均匀撒入木屑中，并将木屑挤压成堆，将温度计插入木屑堆内，然后用薄膜密封进行厌氧发酵；

3）待步骤2）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到60℃时，进行翻松木屑堆并撒入木屑的2.0%V/V的步骤1）配制好的溶液使木屑的含水量达到58%，然后，挤压成堆继续厌氧发酵；

4）待步骤3）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到4 5℃时，再次翻松木屑堆，然后挤压成堆进行厌氧发酵，当发酵时间达到50天时，且发酵木屑松软而富有弹性，呈褐色时，结束厌氧发酵；

5）将4）发酵处理后的木屑在70℃下干燥至发酵木屑的水分至15%，便于保存。

一种含发酵木屑的轻型基质的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料的预处理：所述原料预处理包括发酵木屑的制备和炭化谷壳的制备，所述发酵木屑的制备包括以下步骤：

1）将有机复合肥：尿素：水以1:20：1000的重量比配成溶液；

2）将步骤1）中的溶液分3次均匀撒入木屑中，并将木屑挤压成堆，将温度计插入木屑堆内，然后用薄膜密封进行厌氧发酵；

3）待步骤2）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到60℃时，进行翻松木屑堆并撒入木屑的2.0%V/V的步骤1）配制好的溶液使木屑的含水量达到58%，然后，挤压成堆继续厌氧发酵；

4）待步骤3）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到4 5℃时，再次翻松木屑堆，然后挤压成堆进行厌氧发酵，当发酵时间达到50天时，且发酵木屑松软而富有弹性，呈褐色时，结束厌氧发酵；

5）将4）发酵处理后的木屑在70℃下干燥至发酵木屑的水分至15%；

所述炭化谷壳的制备通过暗火闷烧将其炭化得到；

（2）将原料按配方比例进行混合，然后将原料的湿度调至50%；

（3）轻型基质装填与消毒：将配制好的混合基质利用轻基质网袋制作机和半降解性专用无纺纤维材料灌装，制成口径为3. 5cm的网袋容器， 再网袋容器放入0.15％高锰酸钾溶液内浸泡12小时进行消毒，然后将网袋切成10cm长的小段容器段。

实施例2

本实施例的一种含发酵木屑的轻型基质，由40份发酵木屑、50份炭化谷壳、9.5份草木灰和0.5份过磷酸钙组成。

所述发酵木屑的制备步骤如下：

1）将有机复合肥：尿素：水以1:15：1200的重量比配成溶液；

2）将步骤1）中的溶液分2次均匀撒入木屑中，并将木屑挤压成堆，将温度计插入木屑堆内，然后用薄膜密封进行厌氧发酵；

3）待步骤2）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到62℃时，进行翻松木屑堆并撒入木屑的3.0%V/V的步骤1）配制好的溶液使木屑的含水量达到60%，然后，挤压成堆继续厌氧发酵；

4）待步骤3）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到4 8℃时，再次翻松木屑堆，然后挤压成堆进行厌氧发酵，当发酵时间达到45天时，且发酵木屑松软而富有弹性，呈褐色时，结束厌氧发酵；

5）将4）发酵处理后的木屑在60℃下干燥至发酵木屑的水分至18%，便于保存。

一种含发酵木屑的轻型基质的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料的预处理：所述原料预处理包括发酵木屑的制备和炭化谷壳的制备，所述发酵木屑的制备包括以下步骤：

1）将有机复合肥：尿素：水以1:15：1200的重量比配成溶液；

2）将步骤1）中的溶液分2次均匀撒入木屑中，并将木屑挤压成堆，将温度计插入木屑堆内，然后用薄膜密封进行厌氧发酵；

3）待步骤2）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到62℃时，进行翻松木屑堆并撒入木屑的3.0%V/V的步骤1）配制好的溶液使木屑的含水量达到60%，然后，挤压成堆继续厌氧发酵；

4）待步骤3）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到50℃时，再次翻松木屑堆，然后挤压成堆进行厌氧发酵，当发酵时间达到48天时，且发酵木屑松软而富有弹性，呈褐色时，结束厌氧发酵；

5）将4）发酵处理后的木屑在60℃下干燥至发酵木屑的水分至18%；

所述炭化谷壳的制备通过暗火闷烧将其炭化得到；

（2）将原料按配方比例进行混合，然后将原料的湿度调至52%；

（3）轻型基质装填与消毒：将配制好的混合基质利用轻基质网袋制作机和半降解性专用无纺纤维材料灌装，制成口径为3.0cm的网袋容器， 再网袋容器放入0.15％高锰酸钾溶液内浸泡10小时进行消毒，然后将网袋切成15cm长的小段容器段。

实施例3

本实施例的一种含发酵木屑的轻型基质，由20份发酵木屑、40份炭化谷壳、19.5份泥炭、20份草木灰和0.5份过磷酸钙组成。

所述发酵木屑的制备步骤如下：

1）将有机复合肥：尿素：水以1:30：1500的重量比配成溶液；

2）将步骤1）中的溶液分2次均匀撒入木屑中，并将木屑挤压成堆，将温度计插入木屑堆内，然后用薄膜密封进行厌氧发酵；

3）待步骤2）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到58℃时，进行翻松木屑堆并撒入木屑的1.0%V/V的步骤1）配制好的溶液使木屑的含水量达到55%，然后，挤压成堆继续厌氧发酵；

4）待步骤3）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到4 5℃时，再次翻松木屑堆，然后挤压成堆进行厌氧发酵，当发酵时间达到60天时，且发酵木屑松软而富有弹性，呈褐色时，结束厌氧发酵；

5）将4）发酵处理后的木屑在60℃下干燥至发酵木屑的水分至20%，便于保存。

一种含发酵木屑的轻型基质的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料的预处理：所述原料预处理包括发酵木屑的制备和炭化谷壳的制备，所述发酵木屑的制备包括以下步骤：

1）将有机复合肥：尿素：水以1:30：1500的重量比配成溶液；

2）将步骤1）中的溶液分2次均匀撒入木屑中，并将木屑挤压成堆，将温度计插入木屑堆内，然后用薄膜密封进行厌氧发酵；

3）待步骤2）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到58℃时，进行翻松木屑堆并撒入木屑的1.0%V/V的步骤1）配制好的溶液使木屑的含水量达到55%，然后，挤压成堆继续厌氧发酵；

4）待步骤3）中厌氧发酵处理的木屑堆温度达到4 5℃时，再次翻松木屑堆，然后挤压成堆进行厌氧发酵，当发酵时间达到60天时，且发酵木屑松软而富有弹性，呈褐色时，结束厌氧发酵；

5）将4）发酵处理后的木屑在60℃下干燥至发酵木屑的水分至20%；

所述炭化谷壳的制备通过暗火闷烧将其炭化得到；

（2）将原料按配方比例进行混合，然后将原料的湿度调至52.5%；

（3）轻型基质装填与消毒：将配制好的混合基质利用轻基质网袋制作机和半降解性专用无纺纤维材料灌装，制成口径为4.0cm的网袋容器， 再网袋容器放入0.15％高锰酸钾溶液内浸泡12小时进行消毒，然后将网袋切成12cm长的小段容器段。

实施例4

本实施例的一种含发酵木屑的轻型基质，由20份发酵木屑、30份炭化谷壳、49.5份泥炭、和0.5份过磷酸钙组成。

所述发酵木屑的制备同实施例1。

一种含发酵木屑的轻型基质的制备方法同实施例3。

实施例5~9

实施例5~9所述的一种含发酵木屑的轻型基质的制备方法同实施例1。

实施例1~9所述的一种含发酵木屑的轻型基质用于培育桉树实生移植苗、湿地松实生移植苗的成活率和成苗率如表1所述。