一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法
【專利摘要】一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，它屬于堆肥處理與修復再生的聯合技術。它要解決現有的馬鈴薯原原種栽培廢棄基質由于缺少可行的重復利用技術致使污染環境及增加生產成本的問題。方法：一、制備枯草芽孢桿菌發酵液和巨大芽孢桿菌發酵液；二、制備小單孢菌發酵液；三、制備復合發酵劑；四、畜禽糞便，廢棄基質，復合發酵劑，水混合，堆肥發酵；五、達到腐熟即完成。本發明腐熟后的堆肥產品可作為安全有機肥料直接使用；或者添加草炭土及珍珠巖，無需添加其他有機成分即可作為新的馬鈴薯原原種栽培基質使用，節省費用達到50%以上，降低了生產成本。本發明對廢棄馬鈴薯原原種基質的回收率達到99%，避免了污染環境。
【專利說明】一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于堆肥處理與修復再生的聯合技術，具體涉及一種栽培廢棄基質的無害化再生方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國馬鈴薯脫毒種薯產量的不斷增加，各相關種薯生產企業和科研機構的馬鈴薯原原種生產量逐年增加。脫毒馬鈴薯原原種是用脫毒的試管苗移栽或扦插最初產生的種薯，原原種的標準要求很高:不能帶任何病毒或類病毒；不能有真菌和細菌性病害侵染；不允許有混雜現象。原原種的繁殖一般都在溫室或網室內進行，在其生產過程中，栽培基質的選用是種薯生產的關鍵環節。在完成原原種培育后，由于缺少可行的重復利用技術，栽培基質通常被隨意丟棄，嚴重污染環境的同時還要投入資金購買新的栽培基質，增加了原原種生產成本。由此可知，尋找一種合適的馬鈴薯原原種栽培基質的無害化處理及循環再生方法可帶來巨大的經濟效益和社會效益。
【發明內容】
[0003]本發明目的是解決現有的馬鈴薯原原種栽培廢棄基質由于缺少可行的重復利用技術致使污染環境及增加生產成本的問題，而提供一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法。
[0004]馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，按以下步驟實現:
[0005]一、將枯草芽孢桿菌，巨大芽孢桿菌按10%接種量分別接入到不同的發酵罐滅菌培養液A中，在30~35°C下培養48~56h,分別得到枯草芽孢桿菌發酵液和巨大芽孢桿菌發酵液；
[0006]二、將小單孢菌按15%接`種量接入發酵罐滅菌培養液B中，在30~35°C下培養30~36h，得到小單孢菌發酵液；
[0007]三、將枯草芽孢桿菌發酵液、巨大芽孢桿菌發酵液、小單孢菌發酵液和木屑按照體積比1:1: 0.5:5混合，然后風干至含水率為20%，獲得復合發酵劑；
[0008]四、將畜禽糞便與馬鈴薯原原種栽培廢棄基質按照體積比1:1混合，得到混合物料，然后在10°C以上環境中加入步驟三中所得復合發酵劑，混勻后得到堆肥物料，再加入蒸餾水至堆肥物料的含水率為60%~65%，然后推入發酵槽內，堆成寬2m、高1.5m、長度不限的條垛進行發酵；
[0009]五、步驟四中發酵進行20天后達到腐熟，腐熟后的堆肥產品作為安全有機肥料直接使用，或者向腐熟后的堆肥產品中添加草炭土及珍珠巖作為新的馬鈴薯原原種栽培基質使用，即完成馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生；
[0010]其中步驟一中培養液A由IOg蔗糖、IOg淀粉、I~2g酵母膏、15g豆餅粉、IOg麩皮、0.2~0.4g磷酸氫二鉀、0.2~0.4g硫酸鎂、2~5g碳酸鈣和1000mL蒸懼水組成，pH值為7.0~7.2 ;[0011]步驟二中培養液B由IOg可溶性淀粉、IOg蔗糖、2.0g硫酸銨、0.8~1.0g磷酸氫二鉀、0.2~0.4g硫酸猛、I~2g氯化鈉、2~5g碳酸鈣和1000mL蒸懼水組成，pH值為
7.2 ~7.4 ;
[0012]步驟四中復合發酵劑的加入量占混合物料總體積的5%。。
[0013]本發明馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，發酵的過程當中復合微生物能夠利用蛋白質與糖類等簡單有機物進行快速繁殖，產生生物熱使物料迅速起溫，使溫度快速升至55°C以上，發酵4天后進入高溫期，可100%滅殺馬鈴薯植株殘體、宿主病毒、蟲卵、草籽等有害物質，并且減少堆肥過程中的氨氣揮發，達到除臭目的，發酵20天后接近環境溫度，發酵結束。腐熟后的堆肥產品可源源不斷地提供肥力，作為安全有機肥料直接使用；或者添加草炭土及珍珠巖，無需添加其他有機成分即可作為新的馬鈴薯原原種栽培基質使用，節省費用達到50%以上，降低了生產成本。本發明對廢棄馬鈴薯原原種基質的回收率達到99%，避免了污染環境，對馬鈴薯原原種產量提升作用高達20%~50%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為實施例中發酵過程的溫度曲線圖，其中?表示處理2，?表示處理1
【具體實施方式】
[0015]本發明技術方案不局限于以下所列舉【具體實施方式】，還包括各【具體實施方式】間的任意組合。
[0016]【具體實施方式】一:本實施方式馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，按以下步驟實現:
[0017]一、將枯草芽孢桿菌，巨大芽孢桿菌按10%接種量分別接入到不同的發酵罐滅菌培養液A中，在30~35°C下培養48~56h,分別得到枯草芽孢桿菌發酵液和巨大芽孢桿菌發酵液；
[0018]二、將小單孢菌按15%接種量接入發酵罐滅菌培養液B中，在30~35°C下培養30~36h，得到小單孢菌發酵液；
[0019]三、將枯草芽孢桿菌發酵液、巨大芽孢桿菌發酵液、小單孢菌發酵液和木屑按照體積比1:1: 0.5:5混合，然后風干至含水率為20%，獲得復合發酵劑；
[0020]四、將畜禽糞便與馬鈴薯原原種栽培廢棄基質按照體積比1:1混合，得到混合物料，然后在10°C以上環境中加入步驟三中所得復合發酵劑，混勻后得到堆肥物料，再加入蒸餾水至堆肥物料的含水率為60%~65%，然后推入發酵槽內，堆成寬2m、高1.5m、長度不限的條垛進行發酵；
[0021]五、步驟四中發酵進行20天后達到腐熟，腐熟后的堆肥產品作為安全有機肥料直接使用，或者向腐熟后的堆肥產品中添加草炭土及珍珠巖作為新的馬鈴薯原原種栽培基質使用，即完成馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生；
[0022]其中步驟一中培養液A由IOg蔗糖、IOg淀粉、I~2g酵母膏、15g豆餅粉、IOg麩皮、0.2~0.4g磷酸氫二鉀、0.2~0.4g硫酸鎂、2~5g碳酸鈣和1000mL蒸懼水組成，pH值為7.0~7.2 ;
[0023]步驟二中培養液B由IOg可溶性淀粉、IOg鹿糖、2.0g硫酸銨、0.8~1.0g磷酸氫二鉀、0.2~0.4g硫酸猛、I~2g氯化鈉、2~5g碳酸鈣和1000mL蒸懼水組成，pH值為
7.2 ~7.4 ;
[0024]步驟四中復合發酵劑的加入量占混合物料總體積的5%。。
[0025]本實施方式步驟一中枯草芽孢桿菌，為購買自中國農業微生物菌種保藏管理中心的枯草芽孢桿菌ACCClO114。
[0026]本實施方式步驟一中巨大芽孢桿菌，為購買自中國農業微生物菌種保藏管理中心的巨大芽孢桿菌ACCCO1509。
[0027]本實施方式步驟二中小單孢菌，為購買自中國農業微生物菌種保藏管理中心的小單孢菌 ACCC41082。
[0028]本實施方式步驟一中所得枯草芽孢桿菌發酵液和巨大芽孢桿菌發酵液，其中活菌數均達到7X109/g以上。
[0029]本實施方式步驟二中所得小單孢菌發酵液，其中活菌數達到10X109/g以上。
[0030]本實施方式步驟四中畜禽糞便由牛糞和雞糞按任意比混合得到。
[0031]本實施方式發酵的過程當中復合微生物能夠利用蛋白質與糖類等簡單有機物進行快速繁殖，產生生物熱使物料迅速起溫，使溫度快速升至55°C以上，發酵4天后進入高溫期，可100%滅殺馬鈴薯植 株殘體、宿主病毒、蟲卵、草籽等有害物質，并且減少堆肥過程中的氨氣揮發，達到除臭目的，發酵20天后接近環境溫度，發酵結束。
[0032]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是，步驟一將枯草芽孢桿菌，巨大芽孢桿菌按10%接種量分別接入到不同的發酵罐滅菌培養液A中，在32°C下培養52h。其它步驟及參數與【具體實施方式】一相同。
[0033]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是，步驟二中將小單孢菌按15%接種量接入發酵罐滅菌培養液B中，在33°C下培養33h。其它步驟及參數與【具體實施方式】一或二相同。
[0034]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是，步驟四中加入蒸餾水至堆肥物料的含水率為62%。其它步驟及參數與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0035]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是，步驟四中發酵首次達到55°C以上，需要進行翻堆，以后每隔2天翻堆一次。其它步驟及參數與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0036]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是，步驟五中草炭土、珍珠巖與腐熟后的堆肥產品按照體積比2:1:1混合。其它步驟及參數與【具體實施方式】一至五之一相同O
[0037]實施例:
[0038]馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，按以下步驟實現:
[0039]一、將枯草芽孢桿菌，巨大芽孢桿菌按10%接種量分別接入到不同的發酵罐滅菌培養液A中，在35°C下培養48h，分別得到枯草芽孢桿菌發酵液和巨大芽孢桿菌發酵液；
[0040]二、將小單孢菌按15%接種量接入發酵罐滅菌培養液B中，在35°C下培養30h，得到小單孢菌發酵液；
[0041]三、將枯草芽孢桿菌發酵液、巨大芽孢桿菌發酵液、小單孢菌發酵液和木屑按照體積比1:1: 0.5:5混合，然后風干至含水率為20%，獲得復合發酵劑；[0042]四、將畜禽糞便與馬鈴薯原原種栽培廢棄基質按照體積比1:1混合，得到混合物料，然后在10°C以上環境中加入步驟三中所得復合發酵劑，混勻后得到堆肥物料，再加入蒸餾水至堆肥物料的含水率為65%，然后推入發酵槽內，堆成寬2m、高1.5m、長度不限的條垛進行發酵；
[0043]五、步驟四中發酵進行20天后達到腐熟，腐熟后的堆肥產品作為安全有機肥料直接使用，或者向腐熟后的堆肥產品中添加草炭土及珍珠巖作為新的馬鈴薯原原種栽培基質使用，即完成馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生；
[0044]其中步驟一中培養液A由IOg蔗糖、IOg淀粉、2g酵母膏、15g豆餅粉、IOg麩皮、0.3g磷酸氫二鉀、0.3g硫酸鎂、4g碳酸鈣和1000mL蒸餾水組成，pH值為7.0 ;
[0045]步驟二中培養液B由IOg可溶性淀粉、IOg蔗糖、2.0g硫酸銨、1.0g磷酸氫二鉀、0.3g硫酸錳、2g氯化鈉、4g碳酸鈣和1000mL蒸餾水組成，pH值為7.2~7.4 ;
[0046]步驟四中復合發酵劑的加入量占混合物料總體積的5%。。
[0047]本實施例步驟一中枯草芽孢桿菌，為購買自中國農業微生物菌種保藏管理中心的枯草芽孢桿菌ACCClO114。
[0048]本實施例步驟一中巨大芽孢桿菌，為購買自中國農業微生物菌種保藏管理中心的巨大芽孢桿菌ACCCO1509。
[0049]本實施例步驟二中小單孢菌，為購買自中國農業微生物菌種保藏管理中心的小單孢菌 ACCC41082。
[0050]本實施例步驟一中所得枯草芽孢桿菌發酵液和巨大芽孢桿菌發酵液，其中活菌數均達到7 XlOVg以上。
[0051]本實施例步驟二中所得小單孢菌發酵液，其中活菌數達到10X109/g以上。
[0052]本實施例步驟四中畜禽糞便由牛糞和雞糞按體積比2:1混合得到。
[0053]空白試驗:不加復合發酵劑，其它同上。
[0054]結果如圖1所示，空白試驗的發酵過程為處理1，本實施例的發酵過程為處理2 ;發酵第2天處理I和處理2的物料溫度分別為35°C和44°C ;第4天處理2溫度升至62°C，開始進入高溫期，并于第8天達到最高值71 °C ;處理I第8天溫度達到55°C，進入高溫期；第14天處理1、處理2堆體溫度開始下降，20天后接近環境溫度，發酵基本結束。可見，整個堆肥過程中，處理I存在起溫慢、耗時長且發酵不徹底的缺陷，而接種復合發酵劑的處理2相比未接種的處理I升溫速度快，高溫期持續時間長，堆肥效率明顯提高，可以實現畜禽糞便與廢棄基質的無害化、肥料化利用。
【權利要求】
1.一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，其特征在于它按以下步驟實現: 一、將枯草芽孢桿菌，巨大芽孢桿菌按10%接種量分別接入到不同的發酵罐滅菌培養液A中，在30~35°C下培養48~56h，分別得到枯草芽孢桿菌發酵液和巨大芽孢桿菌發酵液； 二、將小單孢菌按15%接種量接入發酵罐滅菌培養液B中，在30~35°C下培養30~36h，得到小單孢菌發酵液； 三、將枯草芽孢桿菌發酵液、巨大芽孢桿菌發酵液、小單孢菌發酵液和木屑按照體積比1:1: 0.5:5混合，然后風干至含水率為20%，獲得復合發酵劑； 四、將畜禽糞便與馬鈴薯原原種栽培廢棄基質按照體積比1:1混合，得到混合物料，然后在10°C以上環境中加入步驟三中所得復合發酵劑，混勻后得到堆肥物料，再加入蒸餾水至堆肥物料的含水率為60%~65%，然后推入發酵槽內，堆成寬2m、高1.5m、長度不限的條垛進行發酵； 五、步驟四中發酵進行20天后達到腐熟，腐熟后的堆肥產品作為安全有機肥料直接使用，或者向腐熟后的堆肥產品中添加草炭土及珍珠巖作為新的馬鈴薯原原種栽培基質使用，即完成馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生； 其中步驟一中培養液A由IOg蔗糖、IOg淀粉、I~2g酵母膏、15g豆餅粉、IOg麩皮、0.2~0.4g磷酸氫二鉀、0.2~0.4g硫酸鎂、2~5g碳酸鈣和1000mL蒸懼水組成,pH值為7.0 ~7.2 ; 步驟二中培養液B由IOg可溶性淀粉、IOg蔗糖、2.0g硫酸銨、0.8~1.0g磷酸氫二鉀、0.2~0.4g硫酸錳、I~2g氯化鈉、2~5g碳酸鈣和1000mL蒸餾水組成，pH值為7.2~7.4； 步驟四中復合發酵劑的加入量占混合物料總體積的5%。。
2.根據權利要求1所述的一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，其特征在于步驟一將枯草芽孢桿菌，巨大芽孢桿菌按10%接種量分別接入到不同的發酵罐滅菌培養液A中，在32°C下培養52h。
3.根據權利要求1或2所述的一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基的質無害化再生方法，其特征在于步驟二中將小單孢菌按15%接種量接入發酵罐滅菌培養液B中，在33°C下培養33h。
4.根據權利要求3所述的一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，其特征在于步驟四中加入蒸餾水至堆肥物料的含水率為62%。
5.根據權利要求4所述的一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，其特征在于步驟四中發酵首次達到55°C以上，需要進行翻堆，以后每隔2天翻堆一次。
6.根據權利要求5所述的一種馬鈴薯原原種栽培廢棄基質的無害化再生方法，其特征在于步驟五中草炭土、珍珠巖與腐熟后的堆肥產品按照體積比2:1:1混合。
【文檔編號】C05F15/00GK103588521SQ201310559662
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】萬書明, 李學湛, 呂典秋, 耿宏偉, 魏琪, 邱彩玲, 董學志, 白艷菊, 劉尚武 申請人:黑龍江省農業科學院植物脫毒苗木研究所