陳永安+張金莎+舒東膂+趙淙云+胡長(zhǎng)安
摘要:將園內(nèi)集中收集的枯枝、落葉經(jīng)過(guò)破碎、調(diào)制、發(fā)酵、干燥、粉碎、包裝等工藝生產(chǎn)出適合于花卉苗木容器苗培養(yǎng)的專(zhuān)用基質(zhì),篩選出適合園林廢棄物發(fā)酵的優(yōu)良復(fù)合菌種及氮源補(bǔ)充輔助材料,對(duì)生產(chǎn)的基質(zhì)按不同比例組合進(jìn)行了苗木繁殖試驗(yàn),研究表明:經(jīng)過(guò)鄧恩桉、紅葉石楠、紅豆杉組培苗等苗木的培植試驗(yàn),該基質(zhì)可完全替代泥炭土,綜合基質(zhì)成本下降40%~50%;苗木培植基質(zhì)最佳組合比例為70%基質(zhì)+30%種植土 (體積比)。
關(guān)鍵詞:園林廢棄物;種苗基質(zhì);泥炭土;復(fù)合菌種;基質(zhì)組合
中圖分類(lèi)號(hào):TU986文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674—9944(2014)09—0129—03
1引言
早在20世紀(jì)90年代,國(guó)外大多數(shù)國(guó)家就對(duì)園林有機(jī)廢棄物提出了填埋和焚燒禁令。1999年歐盟明確提出到2006年城市可降解城市廢棄物填埋量是1995年填埋的75%,到2009年填埋量則為1995年的50%,到2016年則為1995年的35%。在美國(guó),園林有機(jī)廢棄物的收集處置不僅是園林部門(mén)自身的問(wèn)題,美國(guó)環(huán)境保護(hù)署將園林有機(jī)廢棄物作為城市固體廢棄物的重要組成部分,從環(huán)境立法角度確保園林有機(jī)廢棄物資源化利用。與之配套的還有一系列的補(bǔ)貼和鼓勵(lì)政策,這些措施促進(jìn)了園林有機(jī)廢棄物的堆肥處置率和資源化利用率的提高。美國(guó)園林有機(jī)廢棄物用于堆肥的比例從1990年的12.4%上升到2005年的62%,增加了4倍,堆肥的比例逐年上升。
國(guó)外利用園林有機(jī)廢棄物進(jìn)行堆肥處置是從20世紀(jì)30年代開(kāi)始的,進(jìn)入90年代以后,由于對(duì)園林有機(jī)廢棄物等城市垃圾再生利用的廣泛重視,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始進(jìn)行園林有機(jī)廢棄物的循環(huán)利用加工工藝研究,相繼開(kāi)發(fā)出適宜在園林花卉上使用的產(chǎn)品如花卉專(zhuān)用栽培基質(zhì)、土壤高效改良劑、噴播纖維等產(chǎn)品,這些產(chǎn)品目前已經(jīng)進(jìn)入我國(guó)并得到應(yīng)用。加拿大、美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家均非常重視利用堆肥技術(shù)處置園林有機(jī)廢棄物,這樣不僅能解決園林有機(jī)廢棄物堆放、填埋和焚燒所帶來(lái)的污染問(wèn)題,同時(shí)又能生產(chǎn)出園林綠化急需的土壤改良劑和有機(jī)質(zhì),使城市生態(tài)進(jìn)入良性循環(huán)。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始,國(guó)外一些研究機(jī)構(gòu)已開(kāi)始利用微生物有氧發(fā)酵技術(shù)處置園林有機(jī)廢棄物,并利用處置后的產(chǎn)物加工園林專(zhuān)用種植基質(zhì)、土壤改良劑和噴播纖維等產(chǎn)品。例如德國(guó)生產(chǎn)的“富利禾”系列產(chǎn)品就是利用園林有機(jī)廢棄物經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后加入禽畜糞便,再經(jīng)二次發(fā)酵后形成的,由于其有機(jī)質(zhì)含量高,達(dá)到90%以上,施入土壤能夠顯著改善土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤微生物活性,因此具有明顯的改土效果,除用于園林綠化,也廣泛應(yīng)用于高檔蔬菜的生產(chǎn)中。
目前,我國(guó)對(duì)園林綠化廢棄物的資源化利用正處于起步階段,雖然部分省市做了有益的嘗試,但產(chǎn)業(yè)鏈條尚未形成,使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到一定阻礙。認(rèn)真梳理園林綠化廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題,分析諸問(wèn)題之間的關(guān)系并尋找解決途徑,對(duì)該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是非常有益的??葜?、落葉、草屑及其他綠化修剪物等園林綠化廢棄物在傳統(tǒng)觀念中被當(dāng)作“廢棄物”處理,大部分的園林綠化廢棄物與生活垃圾一起進(jìn)入填埋場(chǎng),這樣做既增加了垃圾的處理成本,又浪費(fèi)了有限的土地資源,還會(huì)污染地下水、土壤及大氣,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)久的危害。園林綠化廢棄物的簡(jiǎn)單處理不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求,無(wú)害化、資源化處理是其必然趨勢(shì)。開(kāi)發(fā)利用城市園林綠化廢棄物,對(duì)于改善城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境、構(gòu)建和諧城市、增加就業(yè)和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大,必將產(chǎn)生顯著的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。北京、上海的有關(guān)部門(mén)自2007年起也根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況開(kāi)展了園林有機(jī)廢棄物的資源化利用研究并開(kāi)發(fā)出各種產(chǎn)品,應(yīng)用于綠化前、后的土壤改良,能提高園林植物的成活率,提高園林綠化的生態(tài)效益,間接降低綠化成本;應(yīng)用于立體綠化,可替代常用的泥炭等輕型基質(zhì);還可以應(yīng)用于容器苗木集約化種植。
2材料和方法
2.1試驗(yàn)區(qū)概況
基質(zhì)科研與生產(chǎn)區(qū)位于長(zhǎng)沙市雨花區(qū)省森林植物園內(nèi),試驗(yàn)區(qū)總面積1000m2左右,建有200余m2簡(jiǎn)易大棚一座;高速公路生態(tài)修復(fù)示范推廣區(qū)在湖南寧道高速公路27、29合同段、湖南道賀高速公路12合同段、湖南懷通高速公路50合同段,推廣示范面積10萬(wàn)m2;紅豆杉、鄧恩桉等容器苗培植、佛甲草草毯及屋頂綠化生產(chǎn)示范區(qū)位于植物園內(nèi)。
2.2材料及設(shè)備
主料是園林綠化廢棄物,輔料是雞糞、牛糞等。主要是利用園內(nèi)每年進(jìn)行的專(zhuān)類(lèi)園改造、樹(shù)木修剪、自然災(zāi)害等遺留的枯枝、落葉等,也有少部分利用城市行道樹(shù)修剪主動(dòng)送來(lái)的廢棄物。
破碎機(jī)為美國(guó)產(chǎn)VermeerBC600XL;粉碎機(jī)為中國(guó)河南產(chǎn)500型樹(shù)枝粉碎機(jī);復(fù)合菌種為四川產(chǎn)美博士、河南產(chǎn)BM秸稈腐熟劑、廣東產(chǎn)農(nóng)冠和金葵子、廣西產(chǎn)百惠群林等。
對(duì)不同菌種、不同菌種組合、不同氮源輔助材料等進(jìn)行了試驗(yàn)。同時(shí),生產(chǎn)的基質(zhì)按不同的比例組合與泥炭土對(duì)比應(yīng)用于高速公路生態(tài)修復(fù)工程、苗木栽植、屋頂綠化、佛甲草草毯等項(xiàng)目。
3基質(zhì)生產(chǎn)工藝流程及關(guān)鍵步驟說(shuō)明
3.1工藝流程
枯枝、落葉收集→分揀→破碎→粉碎→加入復(fù)合肥、過(guò)磷酸鈣等→加入菌種及輔助材料→翻動(dòng)拌勻→放入發(fā)酵池→加水→蓋薄膜→高溫階段通氣降溫→第一次發(fā)酵完成→第二次發(fā)酵→烘干→檢測(cè)理化指標(biāo)→調(diào)制→包裝→成品入庫(kù)。
3.2關(guān)鍵步驟說(shuō)明
(1)枯枝及落葉收集,為了降低成本,可預(yù)先聯(lián)系園林部門(mén)、苗圃及有關(guān)單位,希望在樹(shù)木修剪、大樹(shù)移植及枯枝落葉清理過(guò)程中將園林廢棄物集中送達(dá)至指定的地方,這樣可以節(jié)省人工及運(yùn)輸成本,同時(shí),為了不占用太多的空間,應(yīng)隨到隨處理。
(2)原料破碎、粉碎,在原料破碎前必須進(jìn)行分揀處理,一則為了安全必須清理石塊、鐵丁及白色垃圾,二則為了不同的質(zhì)量要求必須將竹類(lèi)、較大的枝條等難破碎、難發(fā)酵的物料分揀出來(lái),有條件的可將樹(shù)葉、灌木整形修剪、機(jī)械打草后遺留的草末等容易發(fā)酵的集中收集處理。同時(shí),為了生產(chǎn)出高端的園藝種苗基質(zhì),還必須進(jìn)行第二次粉碎,篩網(wǎng)直徑為0.6~0.8cm,也可以發(fā)酵完成后再進(jìn)行二次粉碎。endprint
(3)加入復(fù)合肥、過(guò)磷酸鈣,加入復(fù)合肥的目的一則是補(bǔ)充微生物繁殖所需的氮源,二則是經(jīng)過(guò)有益微生物的發(fā)酵使得不易被植物利用的礦物質(zhì)成分變成易被植物吸收的礦質(zhì)元素如磷、鎂等。在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保發(fā)酵后的基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)更全面、更接近或超過(guò)泥炭土或草炭的關(guān)鍵。根據(jù)多次試驗(yàn):每5m3發(fā)酵物料加入復(fù)合肥5kg、干雞糞40~50kg、過(guò)磷酸鈣10kg為適宜,復(fù)合肥最好用溶解性好的俄羅斯復(fù)合肥,N∶P∶K=16∶16∶16。
(4)通氣降溫,在物料發(fā)酵進(jìn)入高溫階段進(jìn)行降溫、通氣是必不可少的,是確保有益微生物活性并使發(fā)酵得以完成的關(guān)鍵,以往大多數(shù)小企業(yè)都是通過(guò)人工或機(jī)械每隔幾天翻動(dòng)一次的辦法,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高,而且效果不理想,因?yàn)榉瓌?dòng)只能零時(shí)起到降溫的作用,通氣的效果就更不理想。因?yàn)槲锪习l(fā)酵一旦進(jìn)入高溫區(qū)以后好氧微生物大量繁殖,不僅使物料溫度急劇上升需要進(jìn)行降溫處理,要不然大量不耐高溫的有益復(fù)合菌將被殺死。同時(shí),也消耗了大量的氧氣需要進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充,要不然微生物就變成了厭氧呼吸,將嚴(yán)重影響基質(zhì)的最終品質(zhì)。經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn):在發(fā)酵池內(nèi)預(yù)先用孔徑40cm或50cm的PVC硬塑管或透水管,并用電鉆打孔(孔徑10~12mm、兩孔間隔10~20cm);安裝的高度應(yīng)在離池底略低一點(diǎn)的位置(離頂部1/3~1/4的位置)。為了確保通風(fēng)效果,一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)只能一次滿(mǎn)足5~10m3物料的通氣,每天可通氣50m3物料,如果規(guī)模擴(kuò)大可加大鼓風(fēng)機(jī)功率及管道直徑,原則上每次通氣1~2h,每1~2d通氣一次就能實(shí)現(xiàn)降溫的效果。
(5)第二次發(fā)酵,由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,尤其是木質(zhì)素很難降解。以前往往靠一次發(fā)酵很難達(dá)到高端基質(zhì)的要求,必須進(jìn)行第二次發(fā)酵,最好是采用換池的辦法,在原來(lái)的一組發(fā)酵池邊留一個(gè)空池,通過(guò)換池一則可以使處于休明的復(fù)合菌在換池過(guò)程中得到激活,二則在換池的同時(shí)也要及時(shí)補(bǔ)充通過(guò)擴(kuò)繁的菌種并添加輔助材料以調(diào)節(jié)C/N比,根據(jù)需要還要補(bǔ)充適當(dāng)?shù)乃?,這樣才能確保第二次發(fā)酵順利完成。
(6)調(diào)制,對(duì)于烘干后的基質(zhì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)后根據(jù)產(chǎn)品的不同要求,可適當(dāng)添加微量元素及其他輔助材料,以滿(mǎn)足不同客戶(hù)、不同檔次及不同用途的要求。
4結(jié)果與分析
不同菌種對(duì)發(fā)酵結(jié)果的影響見(jiàn)表1。
時(shí)間/d1基質(zhì)感官性狀金葵子141151311大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味農(nóng)冠151121301大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味BM秸稈腐熟劑131151291全部發(fā)黑、有大量菌絲、有少量刺激味美博士131171251全部發(fā)黑、有大量菌絲、無(wú)氣味百惠群林151101321大部分發(fā)黑、有菌絲、無(wú)氣味
添加不同輔助材料對(duì)發(fā)酵結(jié)果的影響見(jiàn)表2。
從表1、表2可以看出:添加四川產(chǎn)美博士復(fù)合菌種,同時(shí)以干雞糞、俄羅斯產(chǎn)復(fù)合肥為氮源補(bǔ)充材料,最終形成的基質(zhì)產(chǎn)品從外觀上看腐熟度明顯優(yōu)于其他幾組處理;而對(duì)于苗木的栽植對(duì)比試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。其中,在紅豆杉、鄧恩桉、紅葉石楠的容器苗培植中,以菌種為美博士復(fù)合菌種,基質(zhì)配比以70%基質(zhì)+30%種植土(體積比)效果最好。
0%種植土;處理6 100%泥炭土(東北泥炭),紅豆杉為組培苗,以上為上盆后10個(gè)月的記錄情況。
5問(wèn)題與討論
(1)在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保基質(zhì)品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能使難以溶解、難以被植物吸收的養(yǎng)分通過(guò)有益微生物酶的作用下變成易溶解、易吸收的礦物質(zhì),確保發(fā)酵后的基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)更全面、更接近或超過(guò)泥炭土或草炭。
(2)在高溫發(fā)酵階段通過(guò)簡(jiǎn)易的通風(fēng)裝置使降溫效果更好,能平均縮短發(fā)酵周期5~7d,使綜合成本下降40%~45%。通過(guò)通風(fēng)裝置降溫后的基質(zhì)無(wú)論從檢測(cè)結(jié)果還是從外觀上看腐熟效果(腐熟度)都比人工翻動(dòng)降溫好。如果將通風(fēng)裝置再加以適當(dāng)改進(jìn),對(duì)今后社區(qū)、小企業(yè)甚至家庭熱心從事園林廢棄物的再利用工作將提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,這項(xiàng)工作發(fā)達(dá)國(guó)家已早早走在前面了,如果有政府相應(yīng)的法律政策支持,加之人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng),園林廢棄物的再利用將形成“燎原之勢(shì)”。
2014年9月綠色科技第9期(3)園林廢棄物由于采集地不同,加之分揀工作是一項(xiàng)很繁重、很復(fù)雜的工作,如果稍微疏忽或者怕麻煩,很可能造成很多白色垃圾、有毒物質(zhì)混入到物料里面,雖然大量的有益微生物通過(guò)一系列酶的神奇作用能吸收、降解一部分毒素,但還是有一部分會(huì)遺留在最后的基質(zhì)產(chǎn)品里面,如果作為蔬菜或者水果的基質(zhì),今后還有可能被人體吸收,將對(duì)人體健康造成極大的危害。因此,必須借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),必須把分揀工作作為一項(xiàng)很重要的工作來(lái)抓,同時(shí),如果將基質(zhì)用于蔬菜或水果,則必須先進(jìn)行嚴(yán)格的重金屬及有毒成分的檢測(cè),或者盡量只限于作為花卉栽培、苗木移植、屋頂綠化等的基質(zhì)。
(4)由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,雖然有機(jī)質(zhì)含量極高,但很難徹底降解,尤其是木質(zhì)素很難降解。單靠一種復(fù)合菌很難發(fā)酵徹底,從而難以滿(mǎn)足高端花卉、珍貴苗木對(duì)基質(zhì)的品質(zhì)要求。因此,有必要進(jìn)行更深入的研究,通過(guò)改進(jìn)工藝,尤其能找到更多的降解木質(zhì)素的優(yōu)勢(shì)復(fù)合菌種很有必要,確?;|(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,從而最終替代進(jìn)口泥炭,以緩解我國(guó)在高品質(zhì)花卉、珍貴苗木的生產(chǎn)中需要大量進(jìn)口優(yōu)質(zhì)泥炭土的壓力。這樣不僅能極大地改善人們生活居住的環(huán)境,而且能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益,為實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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(3)加入復(fù)合肥、過(guò)磷酸鈣,加入復(fù)合肥的目的一則是補(bǔ)充微生物繁殖所需的氮源,二則是經(jīng)過(guò)有益微生物的發(fā)酵使得不易被植物利用的礦物質(zhì)成分變成易被植物吸收的礦質(zhì)元素如磷、鎂等。在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保發(fā)酵后的基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)更全面、更接近或超過(guò)泥炭土或草炭的關(guān)鍵。根據(jù)多次試驗(yàn):每5m3發(fā)酵物料加入復(fù)合肥5kg、干雞糞40~50kg、過(guò)磷酸鈣10kg為適宜,復(fù)合肥最好用溶解性好的俄羅斯復(fù)合肥,N∶P∶K=16∶16∶16。
(4)通氣降溫,在物料發(fā)酵進(jìn)入高溫階段進(jìn)行降溫、通氣是必不可少的,是確保有益微生物活性并使發(fā)酵得以完成的關(guān)鍵,以往大多數(shù)小企業(yè)都是通過(guò)人工或機(jī)械每隔幾天翻動(dòng)一次的辦法,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高,而且效果不理想,因?yàn)榉瓌?dòng)只能零時(shí)起到降溫的作用,通氣的效果就更不理想。因?yàn)槲锪习l(fā)酵一旦進(jìn)入高溫區(qū)以后好氧微生物大量繁殖,不僅使物料溫度急劇上升需要進(jìn)行降溫處理,要不然大量不耐高溫的有益復(fù)合菌將被殺死。同時(shí),也消耗了大量的氧氣需要進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充,要不然微生物就變成了厭氧呼吸,將嚴(yán)重影響基質(zhì)的最終品質(zhì)。經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn):在發(fā)酵池內(nèi)預(yù)先用孔徑40cm或50cm的PVC硬塑管或透水管,并用電鉆打孔(孔徑10~12mm、兩孔間隔10~20cm);安裝的高度應(yīng)在離池底略低一點(diǎn)的位置(離頂部1/3~1/4的位置)。為了確保通風(fēng)效果,一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)只能一次滿(mǎn)足5~10m3物料的通氣,每天可通氣50m3物料,如果規(guī)模擴(kuò)大可加大鼓風(fēng)機(jī)功率及管道直徑,原則上每次通氣1~2h,每1~2d通氣一次就能實(shí)現(xiàn)降溫的效果。
(5)第二次發(fā)酵,由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,尤其是木質(zhì)素很難降解。以前往往靠一次發(fā)酵很難達(dá)到高端基質(zhì)的要求,必須進(jìn)行第二次發(fā)酵,最好是采用換池的辦法,在原來(lái)的一組發(fā)酵池邊留一個(gè)空池,通過(guò)換池一則可以使處于休明的復(fù)合菌在換池過(guò)程中得到激活,二則在換池的同時(shí)也要及時(shí)補(bǔ)充通過(guò)擴(kuò)繁的菌種并添加輔助材料以調(diào)節(jié)C/N比,根據(jù)需要還要補(bǔ)充適當(dāng)?shù)乃?,這樣才能確保第二次發(fā)酵順利完成。
(6)調(diào)制,對(duì)于烘干后的基質(zhì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)后根據(jù)產(chǎn)品的不同要求,可適當(dāng)添加微量元素及其他輔助材料,以滿(mǎn)足不同客戶(hù)、不同檔次及不同用途的要求。
4結(jié)果與分析
不同菌種對(duì)發(fā)酵結(jié)果的影響見(jiàn)表1。
時(shí)間/d1基質(zhì)感官性狀金葵子141151311大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味農(nóng)冠151121301大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味BM秸稈腐熟劑131151291全部發(fā)黑、有大量菌絲、有少量刺激味美博士131171251全部發(fā)黑、有大量菌絲、無(wú)氣味百惠群林151101321大部分發(fā)黑、有菌絲、無(wú)氣味
添加不同輔助材料對(duì)發(fā)酵結(jié)果的影響見(jiàn)表2。
從表1、表2可以看出:添加四川產(chǎn)美博士復(fù)合菌種,同時(shí)以干雞糞、俄羅斯產(chǎn)復(fù)合肥為氮源補(bǔ)充材料,最終形成的基質(zhì)產(chǎn)品從外觀上看腐熟度明顯優(yōu)于其他幾組處理;而對(duì)于苗木的栽植對(duì)比試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。其中,在紅豆杉、鄧恩桉、紅葉石楠的容器苗培植中,以菌種為美博士復(fù)合菌種,基質(zhì)配比以70%基質(zhì)+30%種植土(體積比)效果最好。
0%種植土;處理6 100%泥炭土(東北泥炭),紅豆杉為組培苗,以上為上盆后10個(gè)月的記錄情況。
5問(wèn)題與討論
(1)在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確?;|(zhì)品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能使難以溶解、難以被植物吸收的養(yǎng)分通過(guò)有益微生物酶的作用下變成易溶解、易吸收的礦物質(zhì),確保發(fā)酵后的基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)更全面、更接近或超過(guò)泥炭土或草炭。
(2)在高溫發(fā)酵階段通過(guò)簡(jiǎn)易的通風(fēng)裝置使降溫效果更好,能平均縮短發(fā)酵周期5~7d,使綜合成本下降40%~45%。通過(guò)通風(fēng)裝置降溫后的基質(zhì)無(wú)論從檢測(cè)結(jié)果還是從外觀上看腐熟效果(腐熟度)都比人工翻動(dòng)降溫好。如果將通風(fēng)裝置再加以適當(dāng)改進(jìn),對(duì)今后社區(qū)、小企業(yè)甚至家庭熱心從事園林廢棄物的再利用工作將提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,這項(xiàng)工作發(fā)達(dá)國(guó)家已早早走在前面了,如果有政府相應(yīng)的法律政策支持,加之人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng),園林廢棄物的再利用將形成“燎原之勢(shì)”。
2014年9月綠色科技第9期(3)園林廢棄物由于采集地不同,加之分揀工作是一項(xiàng)很繁重、很復(fù)雜的工作,如果稍微疏忽或者怕麻煩,很可能造成很多白色垃圾、有毒物質(zhì)混入到物料里面,雖然大量的有益微生物通過(guò)一系列酶的神奇作用能吸收、降解一部分毒素,但還是有一部分會(huì)遺留在最后的基質(zhì)產(chǎn)品里面,如果作為蔬菜或者水果的基質(zhì),今后還有可能被人體吸收,將對(duì)人體健康造成極大的危害。因此,必須借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),必須把分揀工作作為一項(xiàng)很重要的工作來(lái)抓,同時(shí),如果將基質(zhì)用于蔬菜或水果,則必須先進(jìn)行嚴(yán)格的重金屬及有毒成分的檢測(cè),或者盡量只限于作為花卉栽培、苗木移植、屋頂綠化等的基質(zhì)。
(4)由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,雖然有機(jī)質(zhì)含量極高,但很難徹底降解,尤其是木質(zhì)素很難降解。單靠一種復(fù)合菌很難發(fā)酵徹底,從而難以滿(mǎn)足高端花卉、珍貴苗木對(duì)基質(zhì)的品質(zhì)要求。因此,有必要進(jìn)行更深入的研究,通過(guò)改進(jìn)工藝,尤其能找到更多的降解木質(zhì)素的優(yōu)勢(shì)復(fù)合菌種很有必要,確保基質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,從而最終替代進(jìn)口泥炭,以緩解我國(guó)在高品質(zhì)花卉、珍貴苗木的生產(chǎn)中需要大量進(jìn)口優(yōu)質(zhì)泥炭土的壓力。這樣不僅能極大地改善人們生活居住的環(huán)境,而且能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益,為實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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[11] 于鑫,孫向陽(yáng).北京市園林綠化廢棄物現(xiàn)狀調(diào)查及再利用對(duì)策探討[J].山東林業(yè)科技,2009(4).endprint
(3)加入復(fù)合肥、過(guò)磷酸鈣,加入復(fù)合肥的目的一則是補(bǔ)充微生物繁殖所需的氮源,二則是經(jīng)過(guò)有益微生物的發(fā)酵使得不易被植物利用的礦物質(zhì)成分變成易被植物吸收的礦質(zhì)元素如磷、鎂等。在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保發(fā)酵后的基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)更全面、更接近或超過(guò)泥炭土或草炭的關(guān)鍵。根據(jù)多次試驗(yàn):每5m3發(fā)酵物料加入復(fù)合肥5kg、干雞糞40~50kg、過(guò)磷酸鈣10kg為適宜,復(fù)合肥最好用溶解性好的俄羅斯復(fù)合肥,N∶P∶K=16∶16∶16。
(4)通氣降溫,在物料發(fā)酵進(jìn)入高溫階段進(jìn)行降溫、通氣是必不可少的,是確保有益微生物活性并使發(fā)酵得以完成的關(guān)鍵,以往大多數(shù)小企業(yè)都是通過(guò)人工或機(jī)械每隔幾天翻動(dòng)一次的辦法,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高,而且效果不理想,因?yàn)榉瓌?dòng)只能零時(shí)起到降溫的作用,通氣的效果就更不理想。因?yàn)槲锪习l(fā)酵一旦進(jìn)入高溫區(qū)以后好氧微生物大量繁殖,不僅使物料溫度急劇上升需要進(jìn)行降溫處理,要不然大量不耐高溫的有益復(fù)合菌將被殺死。同時(shí),也消耗了大量的氧氣需要進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充,要不然微生物就變成了厭氧呼吸,將嚴(yán)重影響基質(zhì)的最終品質(zhì)。經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn):在發(fā)酵池內(nèi)預(yù)先用孔徑40cm或50cm的PVC硬塑管或透水管,并用電鉆打孔(孔徑10~12mm、兩孔間隔10~20cm);安裝的高度應(yīng)在離池底略低一點(diǎn)的位置(離頂部1/3~1/4的位置)。為了確保通風(fēng)效果,一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)只能一次滿(mǎn)足5~10m3物料的通氣,每天可通氣50m3物料,如果規(guī)模擴(kuò)大可加大鼓風(fēng)機(jī)功率及管道直徑,原則上每次通氣1~2h,每1~2d通氣一次就能實(shí)現(xiàn)降溫的效果。
(5)第二次發(fā)酵,由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,尤其是木質(zhì)素很難降解。以前往往靠一次發(fā)酵很難達(dá)到高端基質(zhì)的要求,必須進(jìn)行第二次發(fā)酵,最好是采用換池的辦法,在原來(lái)的一組發(fā)酵池邊留一個(gè)空池,通過(guò)換池一則可以使處于休明的復(fù)合菌在換池過(guò)程中得到激活,二則在換池的同時(shí)也要及時(shí)補(bǔ)充通過(guò)擴(kuò)繁的菌種并添加輔助材料以調(diào)節(jié)C/N比,根據(jù)需要還要補(bǔ)充適當(dāng)?shù)乃郑@樣才能確保第二次發(fā)酵順利完成。
(6)調(diào)制,對(duì)于烘干后的基質(zhì)經(jīng)過(guò)檢測(cè)后根據(jù)產(chǎn)品的不同要求,可適當(dāng)添加微量元素及其他輔助材料,以滿(mǎn)足不同客戶(hù)、不同檔次及不同用途的要求。
4結(jié)果與分析
不同菌種對(duì)發(fā)酵結(jié)果的影響見(jiàn)表1。
時(shí)間/d1基質(zhì)感官性狀金葵子141151311大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味農(nóng)冠151121301大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味BM秸稈腐熟劑131151291全部發(fā)黑、有大量菌絲、有少量刺激味美博士131171251全部發(fā)黑、有大量菌絲、無(wú)氣味百惠群林151101321大部分發(fā)黑、有菌絲、無(wú)氣味
添加不同輔助材料對(duì)發(fā)酵結(jié)果的影響見(jiàn)表2。
從表1、表2可以看出:添加四川產(chǎn)美博士復(fù)合菌種,同時(shí)以干雞糞、俄羅斯產(chǎn)復(fù)合肥為氮源補(bǔ)充材料,最終形成的基質(zhì)產(chǎn)品從外觀上看腐熟度明顯優(yōu)于其他幾組處理;而對(duì)于苗木的栽植對(duì)比試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。其中,在紅豆杉、鄧恩桉、紅葉石楠的容器苗培植中,以菌種為美博士復(fù)合菌種,基質(zhì)配比以70%基質(zhì)+30%種植土(體積比)效果最好。
0%種植土;處理6 100%泥炭土(東北泥炭),紅豆杉為組培苗,以上為上盆后10個(gè)月的記錄情況。
5問(wèn)題與討論
(1)在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保基質(zhì)品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能使難以溶解、難以被植物吸收的養(yǎng)分通過(guò)有益微生物酶的作用下變成易溶解、易吸收的礦物質(zhì),確保發(fā)酵后的基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)更全面、更接近或超過(guò)泥炭土或草炭。
(2)在高溫發(fā)酵階段通過(guò)簡(jiǎn)易的通風(fēng)裝置使降溫效果更好,能平均縮短發(fā)酵周期5~7d,使綜合成本下降40%~45%。通過(guò)通風(fēng)裝置降溫后的基質(zhì)無(wú)論從檢測(cè)結(jié)果還是從外觀上看腐熟效果(腐熟度)都比人工翻動(dòng)降溫好。如果將通風(fēng)裝置再加以適當(dāng)改進(jìn),對(duì)今后社區(qū)、小企業(yè)甚至家庭熱心從事園林廢棄物的再利用工作將提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,這項(xiàng)工作發(fā)達(dá)國(guó)家已早早走在前面了,如果有政府相應(yīng)的法律政策支持,加之人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng),園林廢棄物的再利用將形成“燎原之勢(shì)”。
2014年9月綠色科技第9期(3)園林廢棄物由于采集地不同,加之分揀工作是一項(xiàng)很繁重、很復(fù)雜的工作,如果稍微疏忽或者怕麻煩,很可能造成很多白色垃圾、有毒物質(zhì)混入到物料里面,雖然大量的有益微生物通過(guò)一系列酶的神奇作用能吸收、降解一部分毒素,但還是有一部分會(huì)遺留在最后的基質(zhì)產(chǎn)品里面,如果作為蔬菜或者水果的基質(zhì),今后還有可能被人體吸收,將對(duì)人體健康造成極大的危害。因此,必須借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),必須把分揀工作作為一項(xiàng)很重要的工作來(lái)抓,同時(shí),如果將基質(zhì)用于蔬菜或水果,則必須先進(jìn)行嚴(yán)格的重金屬及有毒成分的檢測(cè),或者盡量只限于作為花卉栽培、苗木移植、屋頂綠化等的基質(zhì)。
(4)由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,雖然有機(jī)質(zhì)含量極高,但很難徹底降解,尤其是木質(zhì)素很難降解。單靠一種復(fù)合菌很難發(fā)酵徹底,從而難以滿(mǎn)足高端花卉、珍貴苗木對(duì)基質(zhì)的品質(zhì)要求。因此,有必要進(jìn)行更深入的研究,通過(guò)改進(jìn)工藝,尤其能找到更多的降解木質(zhì)素的優(yōu)勢(shì)復(fù)合菌種很有必要,確?;|(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,從而最終替代進(jìn)口泥炭,以緩解我國(guó)在高品質(zhì)花卉、珍貴苗木的生產(chǎn)中需要大量進(jìn)口優(yōu)質(zhì)泥炭土的壓力。這樣不僅能極大地改善人們生活居住的環(huán)境,而且能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益,為實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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[7] 孫克君,阮琳,林鴻輝.園林有機(jī)廢棄物堆肥處理技術(shù)堆肥產(chǎn)品的應(yīng)用[J].中國(guó)園林,2009,25(4):14.
[8] 周寶國(guó).園林生態(tài)系統(tǒng)中廢棄物的可利用性思考[J].中國(guó)園林,2002(5).
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