阅读说明：本技术 一种利用河道底泥堆肥生产园林植物无土栽培基质的方法 (Method for producing garden plant soilless culture substrate by using river sediment compost ) 是由 和苗苗 卢珏 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种利用河道底泥堆肥生产园林植物无土栽培基质的方法。在底泥中添加调理剂配置成堆肥原料,使得堆肥物料中碳氮含量比为20～30:1,含水率为60～70wt﹪；采用条垛式或强制通风式堆肥将堆肥原料进行好氧堆置,堆置后每间隔24小时检测一次堆体的温度；破碎后将基质原料与辅料按照体积比混合均匀,形成园林植物无土栽培基质。本发明获得的底泥堆肥产品质感轻,盐分含量(EC值)、孔隙度、营养成分更接近于泥炭,不易出现幼苗不强壮、烧苗的现象。(The invention discloses a method for producing a soilless culture substrate for garden plants by using river sediment compost. Adding a conditioner into the bottom sludge to prepare a composting raw material, so that the content ratio of carbon to nitrogen in the composting material is 20-30: 1, and the water content is 60-70 wt%; aerobic composting is carried out on the composting raw materials by adopting a strip-stack type or forced ventilation type compost, and the temperature of a compost body is detected every 24 hours after the composting; and after crushing, uniformly mixing the matrix raw material and the auxiliary material according to the volume ratio to form the soilless culture matrix for the garden plants. The obtained substrate sludge compost product has light texture, the salinity content (EC value), the porosity and the nutrient content are closer to peat, and the phenomena of weak seedlings and seedling burning are not easy to occur.)

一种利用河道底泥堆肥生产园林植物无土栽培基质的方法

技术领域

本发明属于节能减排和环保领域，利用河道底泥堆肥生产园林植物无土栽培基质，涉及城乡有机固体废弃物的无害化处置与资源化利用等技术，具体是一种利用河道底泥堆肥生产园林植物无土栽培基质的方法。

背景技术

为了保护、节省有限的土地资源和达到更好地栽培、繁育观赏植物的目的，人们逐渐利用无土栽培技术来培育观赏性植物。目前，普遍应用的栽培基质是泥炭土，其通气性良好且富含有机质。但由于天然泥炭的挖掘对湿地和森林生态环境构成严重威胁，造成泥炭资源日益稀少。因此，探寻泥炭土的替代物非常必要。

近年来，有机固体废弃物的堆肥产品因其具有稳定的性质、有机质及营养物质含量高、病原菌数量少、价格低等优点，已逐渐成为替代泥炭土的无土栽培基质材料首选。但是，通常的堆肥过程主要使用畜禽粪便、污水污泥等为原料，堆制出的堆肥产品中C、N、P含量均较高，更适合作为有机肥料使用；而用作植物栽培时，已逐渐暴露出营养成分过剩、盐分含量高、纤维素含量低、透气性相对差等导致的幼苗不强壮、烧苗等问题。因此，目前只能做到部分替代泥炭。

河道底泥C、N含量相对较低(C含量通常是畜禽粪便或污水污泥的10-50％，N含量通常为畜禽粪便或污水污泥的30-80％)，同时含有多种有利于植物生长的微量元素。更重要的是，按一定比例加入其它城乡有机废弃物进行好氧堆肥后，腐熟的底泥堆肥中EC值、孔隙度更接近泥炭土，有利于出苗和壮苗，能够满足无土栽培基质的高要求，更适合成为泥炭土的完全替代品。这也为底泥资源化循环利用开辟了新的途径。

发明内容

本发明针对现有背景技术中存在的问题，提供一种利用底泥堆肥生产园林植物无土栽培基质的方法，从而替代泥炭并达到更好的栽培效果，这不仅解决了底泥的处理处置问题，还可以节省大量的泥炭资源，对生态型营养基质的生产具有重要的现实意义。

本发明方法的具体步骤是：

步骤(1).采集河道底泥并脱水处理；

步骤(2).将调理剂切割至长度小于等于8mm；

所述的调理剂为园林固体废弃物、蘑菇渣、中药渣中的一种或多种的混合物；

步骤(3).用称重法检测底泥及其它城乡有机废弃物的含水量，用重铬酸钾容量法-外加热法测定有机碳含量，用开氏定氮法测定总氮含量；

步骤(4).用(3)中方法检测调理剂的含水量、有机碳和总氮的含量；

步骤(5).在底泥中添加调理剂配置成堆肥原料，使得堆肥物料中碳氮含量比为20～30:1，含水率为60～70wt﹪；

步骤(6).采用条垛式或强制通风式堆肥将堆肥原料进行好氧堆置，堆置后每间隔24小时检测一次堆体的温度；其中条垛式堆肥升温期和高温期每间隔24～48小时翻堆一次，进入降温期后每间隔7～14天翻堆一次；强制通风式堆肥平均通气量为3L/min(堆体温度小于30℃)、6L/min(堆体温度大于30℃)，并在堆肥反应器运行的第3、7、14、28天进行翻堆处理；

所述的升温期为堆体温度由环境温度升到50℃，持续时间为1～3天；所述的高温期为堆体温度在50～70℃，持续时间为5～10天；所述的降温期为堆体温度从50℃下降到环境温度，且稳定在环境温度的时间大于等于30天；

步骤(7).堆肥期满后形成腐熟的堆肥产品，将腐熟的堆肥产品破碎成长度小于等于1cm的基质原料；

步骤(8).将基质原料与辅料按照体积比混合均匀，形成园林植物无土栽培基质；

所述的辅料为珍珠岩、蛭石中的一种或两种的混合物，根据不同植物的要求添加辅料。

本发明获得的底泥堆肥产品质感轻，盐分含量(EC值)、孔隙度、营养成分更接近于泥炭，不易出现幼苗不强壮、烧苗的现象，比一般的堆肥产品更适宜用于无土栽培及种苗培育。

附图说明

图1育苗实验中凤仙花的植株形态；(a)为鲜重，(b)为株高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的分析。

实施例1：河道底泥堆肥用作凤仙花栽培基质

本实例首先比较了河道底泥堆肥与其他常见堆肥的堆制过程，然后对比不同堆肥基质培育凤仙花种苗的效果，并与100％泥炭及100％底泥堆肥进行比较。

(1)河道底泥堆肥与其他常见堆肥的比较

分别采集河道底泥、猪粪、污水污泥，并脱水。将菇渣、园林废弃物、中药渣中的一种或多种混合物用作堆肥调理剂，混合堆制前粉碎至5-8mm后备用，堆肥原料初始性质见表1。各堆肥处理具体为：T1：底泥+园林废弃物+菇渣，原料的质量分别为底泥20kg，园林废弃物8kg，菇渣10kg；T2：底泥+药渣+菇渣，原料的质量分别为底泥20kg，菇渣8kg，药渣8kg；T3：污泥+菇渣+药渣，原料的质量分别为污泥20kg，菇渣2.5kg，药渣5kg；T4：猪粪+园林废弃物+药渣，原料的质量分别为猪粪20kg，园林废弃物5kg，药渣5kg。混合后，各堆肥处理中C/N均控制在25左右，含水率控制在65％左右。

堆肥过程中，堆置后每间隔24小时检测一次堆体的温度，升温期和高温期每间隔24～48小时翻堆一次，进入降温期后每间隔7～14天翻堆一次，翻堆的同时进行新鲜样品的采集。每个堆体在进行取样的时候分为上、中、下三个取样点进行，共取样品800g，其中400g鲜样放置于4℃的冰箱中，用于测定堆肥鲜样中的理化指标、种子发芽指数(GI)、以及堆肥含水率。剩余400g，放置于托盘中自然风干，用磨碎机打磨后过60目筛，用于测定pH、电导率、碳素、氮素、磷、有机质含量。堆肥过程共计47天。

表1堆肥原料基本理化性质

注：括号内为标准差

表2堆肥后各处理理化指标

注：括号内为标准差

经堆制后，各堆肥处理中含水率、pH值、C/N、GI差异不显著，且均在标准范围内。两个底泥堆肥处理中的EC值显著低于污泥堆肥及猪粪堆肥，孔隙度则显著高于污泥堆肥及猪粪堆肥，说明其性质更接近泥炭土。

(2)不同堆肥产品培育凤仙花的效果

选用(1)中腐熟的T2底泥堆肥制作成凤仙花无土栽培基质。将腐熟的堆肥产品破碎成长度小于等于1cm的基质原料，与辅料按照体积比混合均匀(表3)。各基质中，凤仙花移植时与种植40天后的鲜重、株高对比如图1所示。在凤仙花种植后的第40天，将植株从花盆中取出，用清水冲洗植株根系和叶片，干燥30分钟以后，进行鲜重称量、株高、根长茎粗测量和叶片扫描。如图1所示，凤仙花的鲜重和株高均比种植前有所增长，但在100％底泥堆肥用作基质的处理6中，由于基质肥力相对较高，致使凤仙花在生长过程中出现烧根现象，导致茎叶萎缩。而在基质处理2(60％底泥堆肥+30％泥炭+10％珍珠岩)和3(70％底泥堆肥+10％泥炭+20％珍珠岩)中，植株鲜重和株高增加较明显，植株鲜重分别由2.08g增加至6.32g，2.86g增加至8.27g，植株株高分别由8.83cm增加至17.00cm，8.00cm增加至18.50cm。

表3凤仙花生长后的根长、茎粗、叶面积

注：括号内为标准差

壮苗指数是判断植株生长状态和长势的指标之一，根据秧苗定植后的发根力、生长潜能等，分析苗状植株的生长素质。其计算方法为：(茎粗/株高+根干重/地上部干重)×全株干重。本实验中不同混合基质进行凤仙花栽培时的壮苗指数分别为：0.40、0.40、0.47、0.57、0.29、0.18、0.17。处理2和处理3的壮苗指数相对高于其他处理，处理3的壮苗指数最佳，说明当底泥堆肥、泥炭土、珍珠岩按体积比7:1:2的比例混合时，利于增大基质通气孔隙，同时提高对凤仙花根系的供氧，底泥堆肥和泥炭土为凤仙花苗的生长提供了营养物质，保证了凤仙花良好的生长基质。

实施例2：河道底泥堆肥用作狗牙根育苗及栽培基质

采集河道底泥并脱水。将园林废弃物、菇渣切割至长度小于等于8mm。用称重法检测底泥含水量为30.4％，园林废弃物含水率59％，菇渣含水率35％；用重铬酸钾容量法-外加热法测定河道底泥有机碳含量为2.9％，园林废弃物与菇渣的有机碳含量分别为35％和30％；用开氏定氮法测定河道底泥总氮含量为0.38％，园林废弃物与菇渣的总氮含量分别为1.24％和1.55％。在底泥中添加园林废弃物与菇渣配置成堆肥原料，堆肥物料中碳氮含量比为25:1，含水率为65wt﹪。采用堆肥反应器(强制通风)将堆肥原料进行好氧堆置，堆置后每间隔24小时检测一次堆体的温度，用间歇式的通风方式(每间隔50min通气10min)对堆体强制性通风供氧，强制通风式堆肥平均通气量为3L/min(堆体温度小于30℃)、6L/min(堆体温度大于30℃)，并在堆肥反应器运行的第3、7、14、28天进行翻堆处理。

堆肥期满后形成腐熟的堆肥产品，将腐熟的堆肥产品破碎成长度小于等于1cm的基质原料。将底泥堆肥与珍珠岩、蛭石按照体积比4：1：1混合，配制而成的园林植物无土栽培基质容重(g/ml)：0.35、pH值：6.6、EC(ds/m)：0.23、孔隙度(％)：80.5。

狗牙根播种后的第3天开始出现发芽，第7天时所有的空穴内均开始发芽，第12天各基质中发芽情况如表4所示。底泥堆肥+蛭石+珍珠岩的混合基质发芽率高于泥炭+蛭石+珍珠岩。说明当底泥堆肥与珍珠岩、蛭石按照体积比4：1：1的比例混合时，在增大基质通气孔隙的同时，提高根系供氧，同时给予来自底泥堆肥和泥炭土的营养物质，从而保证狗牙根种的发芽率。

表4狗牙根草的发芽率及生长形态参数

注：括号内为标准差

在狗牙根种播种的第20天，将植株从洞穴育苗盘中取出，用清水冲洗植株根系和叶片，干燥30分钟以后，进行鲜重称量、株高测量和叶片扫描(表4)。泥炭+蛭石+珍珠岩(4：1：1)处理中植株的鲜重为0.08g，株高为2.22cm，植株叶面积为7.29mm²。底泥堆肥与珍珠岩、蛭石按照体积比4：1：1混合处理中，随着植物生长环境的改变，植株的鲜重增加至0.14g，株高增加至3.80cm，植株叶面积增加至9.04mm²，显著大于泥炭处理。