专利名称：利用农业有机废弃物发酵对温室大棚增施二氧化碳气肥的方法
技术领域：
本发明属于设施蔬菜生产技术领域，特别是涉及一种利用农业有机废弃物发酵对温室大棚增施二氧化碳气肥的方法。
背景技术：
向温室大棚内种植的作物增施二氧化碳气体，能促进作物的光合作用、增加作物的产量、改善产品的品质。作为肥料向温室大棚内施入的二氧化碳气体可以直接用干冰或钢瓶装的压缩二氧化碳释放，也可以从燃烧含碳物质的烟气中获得，但最方便、最廉价、最常用的方法是直接使用强酸和含碳酸氢铵溶液反应来制取。用干冰或钢瓶装的压缩二氧化碳释放二氧化碳成本较高，从燃烧烟气中获得的二氧化碳中含有一氧化碳难以净化，用强酸和碳酸氢铵反应制取二氧化碳，虽然成本低廉、气体纯度高，但由于强酸性溶液具有很强的腐蚀性，运输、贮存很不方便，且强酸性溶液和碳酸氢铵的反应速度极快，使二氧化碳的产生速度难以控制，甚至会因液体飞溅而伤人。中国专利ZL2004100M965. 0和中国专利ZL200710068728. 8公开了一种利用农业
有机废弃物发酵进行大棚二氧化碳施肥的方法和装置。该方法以农作物秸秆和畜禽粪便混合物为基质，使基质的C/N比为40/1，堆于发酵装置中，直接在大棚内发酵，发酵过程保持发酵温度在50°C左右，基质pH值6.0 7，在大棚内释放二氧化碳气肥，可使大棚内二氧化碳气肥浓度维持在800ul/L。但在应用中发现，该方法在棚室内温度较低的情况下，需要 4-5天才能达到50°C的发酵温度，且发酵装置设计比较复杂，成本较高，气体吸收组件中仍要使用硫酸，农户不易购买且存在危险性，影响了该发明的推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种投资少，成本低，升温速度快，产气效率高、操作简单易行的利用农业有机废弃物发酵对温室大棚增施二氧化碳气肥的方法。为达到上述目的，本发明的技术方案，具体包括以下步奏1)、选用农作物秸秆和畜禽粪便作为发酵基质，其用量按每立方米大棚农作物干秸秆0. 2 0. 4kg，畜禽粪便0. 3 0. 6kg，使基质的C/N比为40/1 ；2)、将农作物秸秆切成IOcm左右长度，经多次反复洒水和塑料薄膜覆盖使稻草吸水至含水量60% 70%左右；3)、先取少量上述含水量60% 70%左右的农作物秸秆和畜禽粪便按步奏1)中的比例混合均勻，测试基质的PH值和含水量，并将其用米醋或稀硫酸加水调节至pH 6. 5、 含水量70%，得出调节剂和水的添加比例；4)、将上述含水量60% 70%左右的农作物秸秆铺在简易发酵筒内，厚度10cm， 称量其重量，并按步奏幻中的添加比例取畜禽粪便与调节剂和水，混合成稀糊状，均勻浇洒一层，以能够盖严秸秆为好；
5)、按发酵基质重量的3%。比例均勻洒入微生物发酵菌种，然后再在上面铺厚度 IOcm的湿秸秆和浇畜禽粪便与调节剂和水混合液、洒入菌种，如此反复铺至发酵池上口下部 5 cm ；6)、插入温度计，每桶2支，观察发酵后第二天或第三天，发酵基质温度上升至 50°C以上，简易发酵筒上面有热气冒出，发酵料高度开始下降，开始在大棚内释放二氧化碳气肥；7)、发酵3周左右后，温度开始下降至30°C以下时，从简易发酵筒底部取出部分发酵残渣，再加入新的湿秸秆和畜禽粪便与调节剂和水混合液、菌种，维持大棚内的二氧化碳气肥浓度至少在800ul/L。所述微生物发酵菌种，是由扣囊复膜孢酵母ZJY2菌株，灰藤黄链霉菌Wl菌株、蜡状芽孢杆菌ME1-2菌株及褐球固氮菌经分别培养发酵粉碎后，按4 2.5 2.5 1的重量份数比例进行混合制成。所述简易发酵筒的设计方案是将4根145cm长的固定桩垂直埋入土中，横向间距105cm，纵向间距95cm，埋入深度20cm，夯实确保坚固。在固定桩距离地面20cm高度处设立与地面平行的承重杆，横向纵向各两根，再在纵向两根中间横向设一承压杆，形成“曰” 字形的发酵筒底部平面，承压杆上面铺设纵向加强杆，杆间间距8-lOcm，防止发酵基质下漏。固定桩自承重杆以上部位每隔20cm设立1根连接杆，然后将网孔直径在8cm以下，宽度90cm-100cm，长度约^!的铁丝网从内径围绕连接杆一圈，底部空出，上下四周分别用细铁丝固牢。最后用同等尺寸的塑料薄膜以同等方式围绕铁丝网一圈，并用细铁丝固牢，形成一个内径长100cm、宽90cm、高105cm，底部距离地面20cm、能够从底部进入空气的简易发酵筒。采用上述技术方案，可收到以下显著效果1、在刚刚堆制的发酵基质中，许多微生物还处在其生长周期的开始阶段，活性比较弱，数量也不是很多。添加的微生物发酵菌种中的微生物均是嗜热且活性较强的微生物， 可以迅速地开始利用一些较复杂的有机物，如果胶、脂肪等。它们在短时间内可以显著增加发酵基质中的微生物数量，优化其中的微生物种群结构，促进发酵基质中易降解物的降解， 加快发酵基质的升温。2、由于发酵基质中微生物活动量的显著增加，可大大提高发酵基质的升温速度和发酵持久性，使得发酵基质升温速度快，产气效率高，即使是在比较北方温度较低的情况下，第二天发酵温度就可达到最佳发酵温度50°C，并开始往温室大棚释放大量二氧化碳，维持温室大棚中二氧化碳浓度高于800ul/L达20天以上。3、简易发酵筒设计简单，成本低廉，利用农村常见的木棍、竹竿即可制作，更容易被农户接受，有利于大范围的推广应用。简易发酵筒底部设计的进气口也明显改善了发酵过程的供氧条件，不但提高了产气效率，还可大幅度降低微量有害气体的产生，因此能保证作物免受有害气体的毒害，并且消除了发酵过程中产生的难闻气味，改善了温室大棚作业环境。4、本发明将目前对生态环境造成严重污染的有机废弃物通过合理的碳素循环，使之既能解决有机废弃物对生态环境的污染，又可解决温室大棚栽培中二氧化碳严重亏缺和土壤恶化等生产实际问题，既解决了污染，又充分利用了 C、N资源，具有显著的经济效益和社会效益。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细说明。图1为简易发酵筒的结构示意图。图2为简易发酵筒的底部平面图。图中1、固定桩，2、承重杆，3、承压杆，4、加强杆，5、连接杆，6、铁丝网，7、细铁丝。
具体实施例方式一、制作简易发酵筒将4根145cm长的固定桩垂直埋入土中，横向间距105cm，纵向间距95cm，埋入深度20cm，夯实确保坚固。在固定桩距离地面20cm高度处设立与地面平行的承重杆，横向纵向各两根，再在纵向两根中间横向设一承压杆，形成“曰”字形的发酵筒底部平面，承压杆上面铺设纵向加强杆，杆间间距8-lOcm，防止发酵基质下漏。固定桩自承重杆以上部位每隔 20cm设立1根连接杆，然后将网孔直径在8cm以下，宽度90cm-100cm，长度约細的铁丝网从内径围绕连接杆一圈，底部空出，上下四周分别用细铁丝固牢。最后用同等尺寸的塑料薄膜以同等方式围绕铁丝网一圈，并用细铁丝固牢，形成一个内径长100cm、宽90cm、高105cm， 底部距离地面20cm、能够从底部进入空气的简易发酵筒。二、进料发酵选用农作物秸秆和畜禽粪便作为发酵基质，按大棚体积计算，按每立方米大棚农作物干秸秆0. 2 0. 4kg，畜禽粪便0. 3 0. 6kg,使基质的C/N比为40/1。将农作物秸秆切成IOcm左右长度，经多次反复洒水和塑料薄膜覆盖使稻草吸水至含水量60% 70%左右。先取7kg吸水后的农作物秸秆和鲜猪粪5kg或鲜禽粪3kg混合均勻，测试基质的pH值和含水量，并将其用米醋或稀硫酸加水调节至PH 6. 5、含水量70%，得出调节剂和水的添加比例。将含水量60% 70%左右的农作物秸秆铺在简易发酵筒内，厚度10cm，称量其重量，按上面的添加比例取鲜猪粪或鲜禽粪与调节剂和水，混合成稀糊状，均勻浇洒一层，以能够盖严秸秆为好。按发酵基质重量的3%。比例洒入生物发酵菌种，然后再在上面铺厚度 IOcm的湿秸秆和浇畜禽粪便与调节剂和水混合液、洒入菌种，如此反复铺至发酵池上口下部5cm。插入温度计，每桶2支，观察发酵后第二天或第三天，发酵基质温度上升至50°C以上，简易发酵筒上面有热气冒出，发酵料高度开始下降，开始在大棚内获释二氧化碳气肥。 发酵3周左右后，温度开始下降至30°C以下时，从简易发酵装置底部取出部分发酵残渣，再加入新的湿秸秆和畜禽粪便与调节剂和水混合液、菌种，维持大棚内的二氧化碳气肥浓度至少在800ul/L。
权利要求
1.一种利用农业有机废弃物发酵对温室大棚增施二氧化碳气肥的方法，其特征在于， 包括以下步骤1)、选用农作物秸秆和畜禽粪便作为发酵基质，其用量按每立方米大棚农作物干秸秆 0. 2 0. 4kg，畜禽粪便0. 3 0. 6kg，使基质的C/N比为40/1 ；2)、将农作物秸秆切成IOcm左右长度，经多次反复洒水和塑料薄膜覆盖使稻草吸水至含水量60% 70%左右；3)、先取少量上述含水量60% 70%左右的农作物秸秆和畜禽粪便按步奏1)中的比例混合均勻，测试基质的PH值和含水量，并将其用米醋或稀硫酸加水调节至PH 6. 5、含水量70%，得出调节剂和水的添加比例；4)、将上述含水量60% 70 %左右的农作物秸秆铺在简易发酵筒内，厚度10cm，称量其重量，并按步奏幻中的添加比例取畜禽粪便与调节剂和水，混合成稀糊状，均勻浇洒一层，以能够盖严秸秆为好；5)、按发酵基质重量的3%。比例均勻洒入微生物发酵菌种，然后再在上面铺厚度IOcm 的湿秸秆和浇畜禽粪便与调节剂和水混合液、洒入菌种，如此反复铺至发酵池上口下部 5 cm ；6)、插入温度计，每桶2支，观察发酵后第二天或第三天，发酵基质温度上升至50°C以上，简易发酵筒上面有热气冒出，发酵料高度开始下降，开始在大棚内释放二氧化碳气肥；7)、发酵3周左右后，温度开始下降至30°C以下时，从简易发酵筒底部取出部分发酵残渣，再加入新的湿秸秆和畜禽粪便与调节剂和水混合液、菌种，维持大棚内的二氧化碳气肥浓度至少在800ul/L。
2.根据权利要求1所述的利用农业有机废弃物发酵对温室大棚增施二氧化碳气肥的方法，其特征在于，微生物发酵菌种是由扣囊复膜孢酵母ZJY2菌株，灰藤黄链霉菌Wl菌株、 蜡状芽孢杆菌ME1-2菌株及褐球固氮菌经分别培养发酵粉碎后，按4 2.5 2.5 1的重量份数比例进行混合制成。
3.根据权利要求1所述的利用农业有机废弃物发酵对温室大棚增施二氧化碳气肥的方法，其特征在于，简易发酵筒的设计方案是将4根145cm长的固定桩垂直埋入土中，横向间距105cm，纵向间距95cm，埋入深度20cm，夯实确保坚固。在固定桩距离地面20cm高度处设立与地面平行的承重杆，横向纵向各两根，再在纵向两根中间横向设一承压杆，形成 “曰”字形的发酵筒底部平面，承压杆上面铺设纵向加强杆，杆间间距8-lOcm，防止发酵基质下漏。固定桩自承重杆以上部位每隔20cm设立1根连接杆，然后将网孔直径在8cm以下， 宽度90cm-100cm，长度约細的铁丝网从内径围绕连接杆一圈，底部空出，上下四周分别用细铁丝固牢。最后用同等尺寸的塑料薄膜以同等方式围绕铁丝网一圈，用细铁丝固牢，形成一个内径长100cm、宽90cm、高105cm，底部距离地面20cm、能够从底部进入空气的简易发酵筒。
全文摘要
本发明公开了利用农业有机废弃物发酵对温室大棚增施二氧化碳气肥的方法。该方法以农作物秸秆和畜禽粪便混合物为基质，使基质的C/N比为40/1，并按发酵基质重量的3‰比例均匀加入微生物发酵菌种，置于简易发酵筒中，直接在大棚内发酵获释二氧化碳气肥，发酵3周左右后，从简易发酵筒底部取出部分发酵废渣，从装置顶部加入部分新基质和菌种，维持大棚内的二氧化碳气肥浓度至少在800μL/L。本发明将日前对生态环境造成严重污染的有机废弃物通过合理的碳素循环，使之既能解决有机废弃物对生态环境的污染，又可解决棚室栽培中CO2严重亏缺和土壤恶化等生产实际问题，既解决了污染，又充分利用了C、N资源，具有显著的经济效益和社会效益。
文档编号C05F17/00GK102167627SQ201010605428
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者李应超 申请人:上海博琛生物科技有限公司