多功能秸秆营养基的生产工艺与推广应用

时间:2022-08-08 07:51:59

多功能秸秆营养基的生产工艺与推广应用

博士,教授,云南民族大学化学与生物技术学院硕士生导师,植物营养与新型肥料研究所所长。参与主持多项部级和省部级农业项目,其中在中国农业大学参与国家“973”项目和国家农业部“948”重大项目各1项;在云南省农业科学院主持参加了部级及省部级项目8项;在云南民族大学期间主持云南省自然科学基金项目2项、中德国际合作项目1项、国家“十二五”专项子项目1项等。获2002年度中国农业大学校长奖学金及2005年度云南民族大学科研工作先进奖。在国内外学术刊物Plant and Soil、《中国农业科学》、《华北农学报》、《植物营养与肥料学报》、《中国生态农业学报》、《中国土壤与肥料》等上26篇,发表《作物营养诊断与合理施肥》专著1部。

导读:多功能秸秆营养基推广应用不仅高效利用了农作物秸秆资源,还有效地解决了农作物秸秆利用率低、转化率低、经济效益低、环境污染严重的问题,而且对提高农产品质量,生产无公害、绿色及有机农产品具有重要的经济和社会意义。

农作物秸秆是产品收获后剩下的含纤维成分很高的植株残留物,包括禾谷类、油料类、豆类、薯类、麻类,以及棉花、甘蔗、瓜果、烟草等多种作物的秸秆。我国的秸秆资源非常丰富,目前仅重要的作物秸秆就有近20种,且产量巨大。据调查统计,2010 年全国秸秆理论资源量为8.4亿t,可收集资源量约7亿t。目前,全国大约有3%的秸秆直接作为农村生产生活燃料、10%用于牲畜饲料、23%用作副工业产品、60%直接还田,且大多数就地焚烧,存在着“三低一重”的问题,即秸秆利用率低、转化率低、经济效益低、环境污染严重[1]。如何提高秸秆的利用率仍是当前重要研究课题之一。

多功能秸秆营养基充分利用了秸秆资源、有效解决了“三低一重”问题、保护了生态环境、促进了农业可持续发展。多功能秸秆营养基属于有机肥的范畴,充分考虑到了腐熟发酵的作用,并采用二次发酵工艺制备,肥效持久,对提高农产品质量,生产无公害、绿色及有机农产品具有重要意义。

1 多功能秸秆营养基的生产工艺

多功能秸秆营养基是将秸秆粉碎后进行2次发酵,加入一定可溶性氮肥、氨基酸、微生物菌种和旱地保水剂,混匀后制成。多功能秸秆营养基具有养分全面、肥效持久、绿色无公害等优点,可改善土壤结构、培肥地力、促进土壤养分释放、提高农产品质量。多功能秸秆无土营养基及生产工艺已获中华人民共和国发明专利,专利号为ZL 2012 1 0150690.X。

1.1 秸秆及菌种活化准备

①秸秆准备 选取新鲜无霉变的秸秆,如油菜秆、麦秸、稻草、杂草、花生秧、豆秸等。

②秸秆微贮宝菌液准备 将50 g的秸秆微贮宝倒入2 000 mL 1%白糖溶液中,在30~40℃条件下,经充分溶解后,与100 kg 0.7%~1.0%盐水溶液混合,以备喷洒。

1.2 秸秆粉碎

利用机械粉粹机,将选定的优质农作物秸秆实行2次粉碎,第1次粉粹长度为6~10 cm,第2次粉粹为0.5~5.0 cm的碎屑。如果碎屑长度超标,要再次粉粹。

1.3 微贮发酵

粉粹后的秸秆碎屑按传统堆肥方式进行第1次发酵腐熟,时间一般7~8天,当秸秆碎屑经40~55℃高温发酵氨化转色后,即进行第2次发酵腐熟。第2次发酵腐熟的具体步骤为:一是通过晾晒或补水将秸秆碎屑的含水量控制在10%~15%;二是上

堆,要求压实;三是加入秸秆微贮宝菌液,可结合上堆进行,当上堆高度达到20~30 cm时,均匀喷洒1遍菌液,使秸秆与菌液充分混匀,每1 000 kg秸秆碎屑应加入含有50 g秸秆微贮宝的菌液100 kg;四是封堆,上堆完毕后用塑料薄膜盖好,排除空气、封严,可加盖1层干草,以便保温。在10~40℃条件下,经10~15天就可完成微贮发酵。

1.4 配料灭菌

每100 kg腐熟发酵的秸秆碎屑中加入6 kg泥炭、6 kg香菇废料、15 kg多孔层状硅酸盐粉料、

6 kg海绿石矿粉,充分混合后制成初级基料,使用高温消毒法经24~48 h消毒灭菌,然后自然冷却。

1.5 混配制块

在灭菌后的基料中,每100 kg加入氨基酸液体肥料1 kg、JT微生物菌种0.1 kg、旱地保水剂0.6 kg和生根粉3 g,混匀制成秸秆营养基。若需块状营养基,可将散装秸秆营养基用模具压缩,压力0.6 MPa。块状营养基为圆柱形,直径3~16 cm、高3~30 cm,营养基顶面设置柱形种坑,直径1~6 cm、深2~12 cm。

2 多功能秸秆营养基的优点及创新性

传统育苗方式,要经过取土、过筛、配肥、堆制、消毒、装钵(袋)等工序,操作程序繁杂,劳动强度大、费时费工效率低,且缺乏科学精准的养分配方,往往造成育苗期供养不合理、成苗率低,缺苗断垄现象严重。

多功能秸秆营养基采用国内先进技术制备,可保持80天的肥力,带基质移栽无缓苗期,可提早上市10~20天,能满足蔬菜、花卉、烟草、棉花、树木的播种、扦插及分苗等需求,促进种植产业的规模化和工厂化。

2.1 省工省时,操作简单

多功能秸秆营养基集基质、控病、调酸、营养、保水、容器六大功能于一身,只要将压缩式块状秸秆营养基吸水膨胀,把种子放入营养基上预制的种孔里,就完成了育苗操作,完全免除了采运土壤、添加肥料、喷洒农药和装填容器等繁琐操作,简便高效、省工省力。

2.2 节约用种,苗全苗壮

多功能秸秆营养基内配加多元缓释营养,既能满足植物对不同元素的横向平衡要求,又能有效适应幼苗前后不同时期对植物营养的纵向平衡需要,苗期无需施肥、追肥;前期不会烧苗,后期不会脱肥;出苗率高,用种量少,出苗均匀整齐、长势一致,一次成苗,育苗期明显缩短。

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