制备育苗基质的系统和方法与流程

本发明属于农业资源化技术领域，具体涉及一种制备育苗基质的系统和方法。

背景技术：

随着我国育苗产业的发展，传统的育苗方式逐步转向以穴盘育苗技术为代表的工厂化、集约化的育苗方式，其育苗基质也逐步向轻基质方向发展。目前市面上育苗基质通常由草炭、蛭石、珍珠岩等组合而成，其中草炭富含有机质和矿物质，被广泛应用到无土栽培和育苗中，但其不可再生的特性制约着整个基质和育苗行业的发展。近年来，不少科技人员开始研究农林废弃物在育苗中的应用，取得了一些进展。但是，农林废弃物若处理不彻底，会伴随着特殊的病虫害、化学毒害等，导致育苗质量差。

因此，现有的制备育苗基质的技术有待进一步改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备育苗基质的系统和方法，采用该系统可以制备得到能够同时提高土壤有机质和土壤有益微生物的育苗基质，从而可以显著提高农产物产量。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备育苗基质的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：

预处理装置，所述预处理装置具有农林生物质入口和生物质块出口；

热解装置，所述热解装置具有生物质块入口、生物炭出口和高温油气出口，所述生物质块入口与所述生物质块出口相连；

油气分离装置，所述油气分离装置具有高温油气入口、热解气出口和油水混合物出口，所述高温油气入口与所述高温油气出口相连；

油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合物入口、生物油出口和木醋原液出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连；

净化装置，所述净化装置具有木醋原液入口和木醋液出口，所述木醋原液入口与所述木醋原液出口相连；

冷却粉碎装置，所述冷却粉碎装置具有生物炭入口和冷却生物炭粉出口，所述生物炭入口与所述生物炭出口相连；

发酵装置，所述发酵装置具有菌渣入口、椰壳粉入口、em菌入口和发酵物料出口；

干燥装置，所述干燥装置具有发酵物料入口和干燥发酵物料出口，所述发酵物料入口与所述发酵物料出口相连；

冷却装置，所述冷却装置具有干燥发酵物料入口和冷却发酵物料出口，所述干燥发酵物料入口与所述干燥发酵物料出口相连；

混合装置，所述混合装置具有冷却发酵物料入口、预混料入口、冷却生物炭粉入口、木醋液入口和育苗基质出口，所述冷却发酵物料入口与所述冷却发酵物料出口相连，所述冷却生物炭粉入口与所述冷却生物炭粉出口相连，所述木醋液入口与所述木醋液出口相连。

根据本发明实施例的制备育苗基质的系统通过将农林生物质供给至热解装置中进行热解处理，得到的高温油气经油气分离和油水分离后得到的木醋原液继续进行净化处理，得到的木醋液与热解过程中得到的生物炭以及含有蛭石、无机养分和复合微生物的预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料混合，其中的生物炭不仅可以增加土壤有机质含量，起到养分缓释作用，而且对修复土壤重金属污染和解决土壤板结具有积极作用，同时本申请中的生物炭以农林生物质为原料制备得到，不仅实现了农林生物质的资源化利用，而且显著降低了基质的原料成本，并且木醋液含有多种物质如醇、酚、酮及其衍生物的混合物，施于土壤，可以起到杀虫杀菌的效果，预混料可以弥补基质缺乏微生物活性的缺点，菌渣属于废弃物，将其和椰壳粉进行发酵后的发酵物料添加制备育苗基质，可以提高育苗基质的有机质含量和透气性，由此将热解产生的生物炭与预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料一起进行混合生产育苗基质，既实现了农林生物质的还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，同时补充有益微生物菌群，在提高了育苗质量的同时，基质同幼苗一起移栽后可以起到保护幼苗根系和培育土壤肥力的作用。育苗试验表明：与传统的育苗基质相比，在出苗率、株高、株高、茎粗、全株干重和抗病性上都有显著的提升，存在显著差异。

另外，根据本发明上述实施例的制备育苗基质的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述热解装置为蓄热式辐射管旋转床炭化炉，所述热解气出口与所述蓄热式辐射管旋转床炭化炉中的蓄热式辐射管相连。由此，可以实现农林生物质的资源化利用。

在本发明的一些实施例中，上述系统进一步包括：生物油直燃锅炉，所述生物油直燃锅炉具有燃料入口和蒸汽出口，所述燃料入口与所述热解气出口和生物油出口中的至少之一相连，所述蒸汽出口与所述干燥装置相连。由此，在实现农林生物质资源化利用的同时降低育苗基质的生产成本。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备育苗基质的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将农林生物质供给至预处理装置中进行预处理，以便得到生物质块；

(2)将所述生物质块供给至所述热解装置中进行热解处理，以便得到生物炭和高温油气；

(3)将所述高温油气供给至所述油气分离装置中进行油气分离处理，以便得到热解气和油水混合物；

(4)将所述油水混合物供给至所述油水分离装置中进行分离处理，以便得到生物油和木醋原液；

(5)将所述木醋原液供给至所述净化装置中进行净化处理，以便得到木醋液；

(6)将所述生物炭供给至所述冷却粉碎装置中进行处理，以便得到冷却生物炭粉；

(7)将菌渣、椰壳粉和em菌供给至所述发酵装置中进行发酵，以便得到发酵物料；

(8)将所述发酵物料供给至所述干燥装置进行干燥，以便得到干燥发酵物料；

(9)将所述干燥发酵物料供给至所述冷却装置中进行冷却处理，以便得到冷却发酵物料；

(10)将所述冷却发酵物料、预混料、所述冷却生物炭粉和所述木醋液供给至所述混合装置中进行混合，以便得到育苗基质。

根据本发明实施例的制备育苗基质的方法通过将农林生物质供给至热解装置中进行热解处理，得到的高温油气经油气分离和油水分离后得到的木醋原液继续进行净化处理，得到的木醋液与热解过程中得到的生物炭以及含有蛭石、无机养分和复合微生物的预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料混合，其中的生物炭不仅可以增加土壤有机质含量，起到养分缓释作用，而且对修复土壤重金属污染和解决土壤板结具有积极作用，同时本申请中的生物炭以农林生物质为原料制备得到，不仅实现了农林生物质的资源化利用，而且显著降低了基质的原料成本，并且木醋液含有多种物质如醇、酚、酮及其衍生物的混合物，施于土壤，可以起到杀虫杀菌的效果，预混料可以弥补基质缺乏微生物活性的缺点，菌渣属于废弃物，将其和椰壳粉进行发酵后的发酵物料添加制备育苗基质，可以提高育苗基质的有机质含量和透气性，由此将热解产生的生物炭与预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料一起进行混合生产育苗基质，既实现了农林生物质的还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，同时补充有益微生物菌群，在提高了育苗质量的同时，基质同幼苗一起移栽后可以起到保护幼苗根系和培育土壤肥力的作用。育苗试验表明：与传统的育苗基质相比，在出苗率、株高、株高、茎粗、全株干重和抗病性上都有显著的提升，存在显著差异。

另外，根据本发明上述实施例的制备育苗基质的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(7)中，所述菌渣、椰壳粉和em菌质量比为(1～2)：(2～3)：(0.01～0.05)。由此，可以实现废弃菌渣的资源化利用。

在本发明的一些实施例中，在步骤(10)中，所述预混料包括蛭石、无机养分和复合微生物。由此，可以提高育苗基质的肥力和微生物活性。

在本发明的一些实施例中，将所述冷却发酵物料、所述蛭石、所述无机养分、所述复合微生物、所述冷却生物炭粉和所述木醋液按照质量比为(10～20)：(0.5～1)：(2～5)：(2～5)：(2～3)：(0.1～0.3)进行混合。由此，可以提高育苗基质的质量。

在本发明的一些实施例中，所述复合微生物为选自为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌中的至少之一。

在本发明的一些实施例中，将步骤(3)得到的所述热解气的一部分供给至所述热解装置作为燃料。由此，可以实现农林废弃物的资源化利用。

在本发明的一些实施例中，上述方法进一步包括：(11)将步骤(3)中得到的所述热解气的另一部分和步骤(4)中得到的所述生物油中的至少之一供给至生物油直燃锅炉中进行燃烧，以便得到蒸汽，并将所述蒸汽供给至所述干燥装置。由此，可以实现农林废弃物的资源化利用的同时降低育苗基质的生产成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的制备育苗基质的系统结构示意图；

图2是根据本发明再一个实施例的制备育苗基质的系统结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的制备育苗基质的方法流程示意图；

图4是根据本发明再一个实施例的制备育苗基质的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备育苗基质的系统。根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：预处理装置100、热解装置200、油气分离装置300、油水分离装置400、净化装置500、冷却粉碎装置600、发酵装置700、干燥装置800、冷却装置900和混合装置1000。

根据本发明的实施例，预处理装置100具有农林生物质入口101和生物质块出口102，且适于将农林生物质进行预处理，得到生物质块。具体的，本申请中的农林生物质指的是农业和林业生产和加工过程中产生的废弃物，如农作物秸秆、枯枝、稻壳、花生壳、木材加工下脚料等，该步骤中，预处理过程可以为现有技术中的例如包括破碎和压块等步骤，即预处理装置可以包括依次相连的破碎和压块等装置，具体的，首先将农林生物质破碎至1cm左右，然后将其压块为10cm的立方形。

根据本发明的实施例，热解装置200具有生物质块入口201、生物炭出口202和高温油气出口203，生物质块入口201与生物质块出口102相连，且适于将上述得到的生物质块进行热解处理，得到生物炭和高温油气。具体的，热解装置为蓄热式辐射管旋转床炭化炉，其以热辐射的形式为蓄热式辐射管旋转床炭化炉内供热提供热解的热源，热解处理过程中温度为450～550摄氏度，优选500摄氏度，热解时间为45～55min，优选50min，高温油气出口203设在热解装置200的顶部，并且在生物炭出口202处设置双螺旋出料机(未示出)。

具体的，农林生物质在缺氧或低氧条件下，经高温热解产生的稳定的、富含固定碳的物质即为生物炭，其主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中含碳量高达65％以上，该生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳香环片层组成，孔结构发达，具有较大的比表面积；并且该生物炭表面富含羧基、羰基等官能团，具有很好的吸附性能；另外该生物炭富含有机质和中微量元素。同时该生物炭的制备原料非常广泛，比如农作物秸秆、枯枝、稻壳、花生壳、木材加工下脚料等，成本较低，有利于实现废弃物的资源化利用，并且在生物炭生产的过程中，还会副产大量的生物油和可燃气类的能源产品。研究表明生物炭施入土壤后可提高土壤有机质和矿物养分含量，有效改善土壤的理化性质，钝化土壤中有害污染物，保水保肥并且具有一定缓释效果，提高土壤养分利用率，改善土壤有效养分供给，提高作物对养分的吸收能力，进而达到减肥增效和持续保育土壤的效果。此外，该生物炭可为微生物的繁殖和生长提供良好的环境和营养，改善微生物的种群结构，提高土壤微生物的活性，提高地温。

根据本发明的实施例，油气分离装置300具有高温油气入口301、热解气出口302和油水混合物出口303，高温油气入口301与高温油气出口203相连，并且热解气出口302与热解装置200上的蓄热式辐射管相连，且适于对上述得到的高温油气进行油气分离处理，分离得到热解气和油水混合物，并将产生的热解气的一部分(热解气总量的40～50％)供给至热解装置上的蓄热式辐射管作为燃料使用。具体的，采用冷却水与高温油气逆向接触换热，实现热解气的分离，并且得到油水混合物。

根据本发明的实施例，油水分离装置400具有油水混合物入口401、生物油出口402和木醋原液出口403，油水混合物入口401与油水混合物出口303相连，且适于将上述得到的油水混合物进行油水分离，分离得到生物油和木醋原液。具体的，油水分离装置可以为静置装置，即将油水混合物进行静置处理，根据油水混合物中组分的密度不同即可实现生物油和木醋原液的分离。

根据本发明的实施例，净化装置500具有木醋原液入口501和木醋液出口502，木醋原液入口501与木醋原液出口403相连，且适于将上述得到的木醋原液进行净化处理，得到木醋液。具体的，生物质经热解制备得到的木醋原液中含有焦油。该净化装置可以为蒸馏装置，例如采用常压蒸馏法，在蒸馏中将木醋原液中低沸点组分酸类与水一同蒸馏出来，然后再蒸馏出酚类等高沸点组分，经过对蒸馏出的馏分进行反复蒸馏除去醋液中相对分子量大、结构复杂的焦油类有色有害物质，剩余颜色由红褐色变为浅黄色的溶液即为净化后得到的木醋液。该木醋液是一种以酸为主，含有多种物质如醇、酚、酮及其衍生物的混合物，其具有杀虫、杀菌、消毒土壤、促进植物生长等作用。

根据本发明的实施例，冷却粉碎装置600具有生物炭入口601和冷却生物炭粉出口602，生物炭入口601与生物炭出口202相连，且适于将上述热解装置中得到的生物炭进行冷却粉碎处理，得到冷却生物炭粉。具体的，将生物炭进行冷却破碎后过筛，得到80～100目筛的生物炭粉，需要说明的是，针对生物炭冷却和破碎的具体条件并不受特别限制，只要能得到的80～100目筛的生物炭粉即可。

根据本发明的实施例，发酵装置700具有菌渣入口701、椰壳粉入口702、em菌入口703和发酵物料出口704，且适于将菌渣、椰壳粉和em菌进行混合发酵，得到发酵物料。具体的，菌渣来源于栽培食用菌后的培养料，利用秸秆、木屑等原料进行食用菌袋料栽培，食用菌收获后培养基的剩余物即为菌渣，其是食用菌菌丝残体及粗纤维等成分的复合物；该过程中，将菌渣、椰壳粉粉碎至2mm左右，然后将菌渣、椰壳粉和em菌加入到发酵罐中，然后加入水从分腐熟12天左右，其发酵过程，是利用各种微生物菌，把各种菌渣和椰壳粉中含有的材料分解成小分子的养分，方便植物吸收。

根据本发明的一个具体实施例，菌渣、椰壳粉和em菌质量比为(1～2)：(2～3)：(0.01～0.05)。发明人发现，菌渣属于废弃物，将其与椰壳粉和em菌进行混合发酵，不仅可以实现菌渣废弃物的资源化利用，而且其含有丰富的有机物和矿物质元素，且透气性好，同时发酵后避免了将其直接使用而导致烧根烧苗的问题，另外，菌渣中通常会滋生大量的有害细菌，容易导致作物病害频发，而经过发酵既可以杀菌抑菌，又可以增加大量的有益微生物菌，一举多得。并且椰壳粉的加入可以进一步提高基质的透气性。用em菌处理菌渣和椰壳粉物料，能够加快物料的发酵，促进物料有机物质的分解和转化，有效地改善了发酵物料的营养条件。进一步的，采用上述混合比例，可以在提高可以提高育苗基质的有机质含量和透气性的同时实现菌渣废弃物的资源化利用。

根据本发明的实施例，干燥装置800具有发酵物料入口801和干燥发酵物料出口802，发酵物料入口801与发酵物料出口704相连，且适于将上述得到的发酵物料进行干燥，以便得到干燥发酵物料。需要说明的是，该干燥过程中可以采用任何加热方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选间接换热方式。具体的，得到的干燥发酵物料中含水率为20％～30％(质量百分比)。。

根据本发明的实施例，冷却装置900具有干燥发酵物料入口901和冷却发酵物料出口902，干燥发酵物料入口901与干燥发酵物料出口802相连，且适于将上述得到的干燥发酵物料进行冷却处理，得到冷却发酵物料。需要说明的是，该冷却过程中可以采用任何冷却方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选采用常温风冷却20～30min。具体的，得到的冷却发酵物料的温度为30℃～40℃。

根据本发明的实施例，混合装置1000具有冷却发酵物料入口1001、预混料入口1002、冷却生物炭粉入口1003、木醋液入口1004和育苗基质出口1005，冷却发酵物料入口1001与冷却发酵物料出口902相连，冷却生物炭粉入口1003与冷却生物炭粉出口602相连，木醋液入口1004与木醋液出口502相连，且适于将上述得到的冷却发酵物料、含有蛭石、无机养分和复合微生物的预混料、冷却生物炭粉和木醋液混合，得到育苗基质。具体的，预混料包括蛭石、无机养分和复合微生物，其中蛭石是原蛭石矿粉经粉碎，在1000℃高温条件下焙烧成膨胀蛭石，无机养分包括氮磷钾钙镁，复合微生物为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌中的至少一种，冷却生物炭粉中有机质含量为40-80wt％，木醋液ph值3.2～4.5。发明人发现，生物炭不仅可以增加土壤有机质含量，起到养分缓释作用，而且对修复土壤重金属污染和解决土壤板结具有积极作用，同时本申请中的生物炭以农林生物质为原料制备得到，不仅实现了农林生物质的资源化利用，而且显著降低了基质的原料成本，并且木醋液含有多种物质如醇、酚、酮及其衍生物的混合物，施于土壤，可以起到杀虫杀菌的效果，预混料可以弥补基质缺乏微生物活性的缺点，菌渣属于废弃物，将其和椰壳粉进行发酵后的发酵物料添加制备育苗基质，可以提高育苗基质的有机质含量和透气性，由此将热解产生的生物炭与预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料一起进行混合生产育苗基质，既实现了农林生物质的还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，同时补充有益微生物菌群，在提高了育苗质量的同时，基质同幼苗一起移栽后可以起到保护幼苗根系和培育土壤肥力的作用。

根据本发明的一个具体实施例，将冷却发酵物料、蛭石、无机养分、复合微生物、冷却生物炭粉和木醋液按照质量比为(10～20)：(0.5～1)：(2～5)：(2～5)：(2～3)：(0.1～0.3)进行混合。发明人发现，发酵物料和无机养分起到养分和透气性的作用，过量会产生出苗率低的现象，量少会出现后期养分不足的情况；蛭石主要作用是增加基质的通气性和保水性，适量即可；复合微生物是基质中活性成分，主要起到活化养分和增强幼苗抗力的作用，适量即可；生物炭不仅可以增加土壤有机质含量，起到养分缓释作用，量大对幼苗的生长起抑制作用，量少养分缓释作用减弱；木醋液能够改变基质的ph值，量大呈酸性，量小杀虫杀菌效果减弱。由此，采用该混合比例能够同时提高育苗基质有机质和有益微生物的含量，从而可以显著提高幼苗的质量。

根据本发明实施例的制备育苗基质的系统通过将农林生物质供给至热解装置中进行热解处理，得到的高温油气经油气分离和油水分离后得到的木醋原液继续进行净化处理，得到的木醋液与热解过程中得到的生物炭以及含有蛭石、无机养分和复合微生物的预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料混合，其中的生物炭不仅可以增加土壤有机质含量，起到养分缓释作用，而且对修复土壤重金属污染和解决土壤板结具有积极作用，同时本申请中的生物炭以农林生物质为原料制备得到，不仅实现了农林生物质的资源化利用，而且显著降低了基质的原料成本，并且含有多种物质如醇、酚、酮及其衍生物的混合物，施于土壤，可以起到杀虫杀菌的效果，预混料可以弥补基质缺乏微生物活性的缺点，菌渣属于废弃物，将其和椰壳粉进行发酵后的发酵物料添加制备育苗基质，可以提高育苗基质的有机质含量和透气性，由此将热解产生的生物炭与预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料一起进行混合生产育苗基质，既实现了农林生物质的还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，同时补充有益微生物菌群，在提高了育苗质量的同时，基质同幼苗一起移栽后可以起到保护幼苗根系和培育土壤肥力的作用。育苗试验表明：与传统的育苗基质相比，在出苗率、株高、株高、茎粗、全株干重和抗病性上都有显著的提升，存在显著差异。

根据本发明的实施例，参考图2，上述系统进一步包括：生物油直燃锅炉1100，该生物油直燃锅炉1100具有燃料入口1101和蒸汽出口1102，燃料入口1101与热解气出口302和生物油出口402中的至少之一相连，蒸汽出口1102与干燥装置800相连，且适于将上述油气分离装置中得到的热解气的另一部分和油水分离装置中得到的生物油中的至少之一供给至生物油直燃锅炉中进行燃烧，得到蒸汽，并将产生的蒸汽供给至干燥装置作为干燥介质使用。由此，可以在实现农林废弃物的资源化利用的同时降低育苗基质的生产成本。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种利用上述系统制备育苗基质的方法。根据本发明的实施例，参考图3，该方法包括：

s100：将农林生物质供给至预处理装置中进行预处理

该步骤中，将农林生物质供给至预处理装置中进行预处理，得到生物质块。具体的，本申请中的农林生物质指的是农业和林业生产和加工过程中产生的废弃物，如农作物秸秆、枯枝、稻壳、花生壳、木材加工下脚料等，该步骤中，预处理过程可以为现有技术中的例如包括破碎和压块等步骤，即预处理装置可以包括依次相连的破碎和压块等装置，具体的，首先将农林生物质破碎至1cm左右，然后将其压块为10cm的立方形。

s200：将生物质块供给至热解装置中进行热解处理

该步骤中，将上述得到的生物质块供给至热解装置中进行热解处理，得到生物炭和高温油气。具体的，热解装置为蓄热式辐射管旋转床炭化炉，其以热辐射的形式为蓄热式辐射管旋转床炭化炉内供热提供热解的热源，热解处理过程中温度为450～550摄氏度，优选500摄氏度，热解时间为45～55min，优选50min。

具体的，农林生物质在缺氧或低氧条件下，经高温热解产生的稳定的、富含固定碳的物质即为生物炭，其主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中含碳量高达65％以上，该生物炭多由紧密堆积、高度扭曲的芳香环片层组成，孔结构发达，具有较大的比表面积；并且该生物炭表面富含羧基、羰基等官能团，具有很好的吸附性能；另外该生物炭富含有机质和中微量元素。同时该生物炭的制备原料非常广泛，比如农作物秸秆、枯枝、稻壳、花生壳、木材加工下脚料等，成本较低，有利于实现废弃物的资源化利用，并且在生物炭生产的过程中，还会副产大量的生物油和可燃气类的能源产品。研究表明生物炭施入土壤后可提高土壤有机质和矿物养分含量，有效改善土壤的理化性质，钝化土壤中有害污染物，保水保肥并且具有一定缓释效果，提高土壤养分利用率，改善土壤有效养分供给，提高作物对养分的吸收能力，进而达到减肥增效和持续保育土壤的效果。此外，该生物炭可为微生物的繁殖和生长提供良好的环境和营养，改善微生物的种群结构，提高土壤微生物的活性，提高地温。

s300：将高温油气供给至油气分离装置中进行油气分离处理，并将热解气的一部分供给至步骤s200

该步骤中，将上述得到的高温油气供给至油气分离装置中进行油气分离处理，得到热解气和油水混合物，并将产生的热解气的一部分(热解气总量的40～50％)供给至步骤s200中的热解装置上的蓄热式辐射管作为燃料使用。具体的，采用冷却水与高温油气逆向接触换热，实现热解气的分离，并且得到油水混合物。

s400：将油水混合物供给至油水分离装置中进行分离处理

该步骤中，将上述得到的油水混合物供给至油水分离装置中进行分离处理，得到生物油和木醋原液。具体的，油水分离装置可以为静置装置，即将油水混合物进行静置处理，根据油水混合物中组分的密度不同即可实现生物油和木醋原液的分离。

s500：将木醋原液供给至净化装置中进行净化处理

该步骤中，将上述得到的木醋原液供给至净化装置中进行净化处理，得到木醋液。具体的，生物质经热解制备得到的木醋原液中含有焦油。该净化装置可以为蒸馏装置，例如采用常压蒸馏法，在蒸馏中将木醋原液中低沸点组分酸类与水一同蒸馏出来，然后再蒸馏出酚类等高沸点组分，经过对蒸馏出的馏分进行反复蒸馏除去醋液中相对分子量大、结构复杂的焦油类有色有害物质，剩余颜色由红褐色变为浅黄色的溶液即为净化后得到的木醋液该木醋液是一种以酸为主，含有多种物质如醇、酚、酮及其衍生物的混合物，其具有杀虫、杀菌、消毒土壤、促进植物生长等作用。

s600：将生物炭供给至冷却粉碎装置中进行处理

该步骤中，将上述步骤s200中得到的生物炭供给至冷却粉碎装置中进行处理，得到冷却生物炭粉。具体的，将生物炭进行冷却破碎后过筛，得到80～100目筛的生物炭粉，需要说明的是，针对生物炭冷却和破碎的具体条件并不受特别限制，只要能得到的80～100目筛的生物炭粉即可。

s700：将菌渣、椰壳粉和em菌供给至发酵装置中进行发酵

该步骤中，将菌渣、椰壳粉和em菌供给至发酵装置中进行发酵，得到发酵物料。具体的，菌渣来源于栽培食用菌后的培养料，利用秸秆、木屑等原料进行食用菌袋料栽培，食用菌收获后培养基的剩余物即为菌渣，其是食用菌菌丝残体及粗纤维等成分的复合物；该过程中，将菌渣、椰壳粉粉碎至2mm左右，然后将菌渣、椰壳粉和em菌加入到发酵罐中，然后加入水从分腐熟12天左右，其发酵过程，是利用各种微生物菌，把各种菌渣和椰壳粉中含有的材料分解成小分子的养分，方便植物吸收。

根据本发明的一个具体实施例，菌渣、椰壳粉和em菌质量比为(1～2)：(2～3)：(0.01～0.05)。发明人发现，菌渣属于废弃物，将其与椰壳粉和em菌进行混合发酵，不仅可以实现菌渣废弃物的资源化利用，而且其含有丰富的有机物和矿物质元素，且透气性好，同时发酵后避免了将其直接使用而导致烧根烧苗的问题，另外，菌渣中通常会滋生大量的有害细菌，容易导致作物病害频发，而经过发酵既可以杀菌抑菌，又可以增加大量的有益微生物菌，一举多得。并且椰壳粉的加入可以进一步提高基质的透气性。用em菌处理菌渣和椰壳粉物料，能够加快物料的发酵，促进物料有机物质的分解和转化，有效地改善了发酵物料的营养条件。进一步的，采用上述混合比例，可以在提高可以提高育苗基质的有机质含量和透气性的同时实现菌渣废弃物的资源化利用。

s800：将发酵物料供给至干燥装置进行干燥

该步骤中，将上述发酵物料供给至干燥装置进行干燥，得到干燥发酵物料。需要说明的是，该干燥过程中可以采用任何加热方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选间接换热方式。具体的，得到的干燥发酵物料中含水率为20％～30％(质量百分比)。

s900：将干燥发酵物料供给至冷却装置中进行冷却处理

该步骤中，将上述得到的干燥发酵物料供给至所述冷却装置中进行冷却处理，得到冷却发酵物料。需要说明的是，该冷却过程中可以采用任何冷却方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，优选采用常温风冷却20～30min。具体的，得到的冷却发酵物料的温度为30℃～40℃。

s1000：将冷却发酵物料、预混料、冷却生物炭粉和木醋液供给至混合装置中进行混合该步骤中，将上述得到的冷却发酵物料、含有蛭石、无机养分和复合微生物的预混料、冷却生物炭粉和木醋液混合，得到育苗基质。具体的，预混料包括蛭石、无机养分和复合微生物，其中蛭石是原蛭石矿粉经粉碎，在1000℃高温条件下焙烧成膨胀蛭石，无机养分包括氮磷钾钙镁，复合微生物为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌中的至少一种，冷却生物炭粉中有机质含量为40-80wt％，木醋液ph值3.2～4.5。发明人发现，生物炭不仅可以增加土壤有机质含量，起到养分缓释作用，而且对修复土壤重金属污染和解决土壤板结具有积极作用，同时本申请中的生物炭以农林生物质为原料制备得到，不仅实现了农林生物质的资源化利用，而且显著降低了基质的原料成本，并且木醋液含有多种物质如醇、酚、酮及其衍生物的混合物，施于土壤，可以起到杀虫杀菌的效果，预混料可以弥补基质缺乏微生物活性的缺点，菌渣属于废弃物，将其和椰壳粉进行发酵后的发酵物料添加制备育苗基质，可以提高育苗基质的有机质含量和透气性，由此将热解产生的生物炭与预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料一起进行混合生产育苗基质，既实现了农林生物质的还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，同时补充有益微生物菌群，在提高了育苗质量的同时，基质同幼苗一起移栽后可以起到保护幼苗根系和培育土壤肥力的作用。

根据本发明的一个具体实施例，将冷却发酵物料、蛭石、无机养分、复合微生物、冷却生物炭粉和木醋液按照质量比为(10～20)：(0.5～1)：(2～5)：(2～5)：(2～3)：(0.1～0.3)进行混合。发明人发现，发酵物料和无机养分起到养分和透气性的作用，过量会产生出苗率低的现象，量少会出现后期养分不足的情况；蛭石主要作用是增加基质的通气性和保水性，适量即可；复合微生物是基质中活性成分，主要起到活化养分和增强幼苗抗力的作用，适量即可；生物炭不仅可以增加土壤有机质含量，起到养分缓释作用，量大对幼苗的生长起抑制作用，量少养分缓释作用减弱；木醋液能够改变基质的ph值，量大呈酸性，量小杀虫杀菌效果减弱。由此，采用该混合比例能够同时提高育苗基质有机质和土壤有益微生物的含量，从而可以显著提高幼苗的质量。

根据本发明实施例的制备育苗基质的方法通过将农林生物质供给至热解装置中进行热解处理，得到的高温油气经油气分离和油水分离后得到的木醋原液继续进行净化处理，得到的木醋液与热解过程中得到的生物炭以及含有蛭石、无机养分和复合微生物的预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料混合，其中的生物炭不仅可以增加土壤有机质含量，起到养分缓释作用，而且对修复土壤重金属污染和解决土壤板结具有积极作用，同时本申请中的生物炭以农林生物质为原料制备得到，不仅实现了农林生物质的资源化利用，而且显著降低了基质的原料成本，并且木醋液含有多种物质如醇、酚、酮及其衍生物的混合物，施于土壤，可以起到杀虫杀菌的效果，预混料可以弥补基质缺乏微生物活性的缺点，菌渣属于废弃物，将其和椰壳粉进行发酵后的发酵物料添加制备育苗基质，可以提高育苗基质的有机质含量和透气性，由此将热解产生的生物炭与预混料以及菌渣和椰壳粉发酵后的发酵物料一起进行混合生产育苗基质，既实现了农林生物质的还田增加了土壤有机质，又利用了生物炭的吸附性能实现了化学肥料养分的缓慢释放，同时补充有益微生物菌群，在提高了育苗质量的同时，基质同幼苗一起移栽后可以起到保护幼苗根系和培育土壤肥力的作用。育苗试验表明：与传统的育苗基质相比，在出苗率、株高、株高、茎粗、全株干重和抗病性上都有显著的提升，存在显著差异。

根据本发明的实施例，参考图4，上述方法进一步包括：

s1100：将步骤s300中得到的热解气的另一部分和步骤s400中得到的生物油中的至少之一供给至生物油直燃锅炉中进行燃烧，并将蒸汽供给至步骤s800

该步骤中，将上述步骤s300的油气分离装置中得到的热解气的另一部分和步骤s400的油水分离装置中得到的生物油中的至少之一供给至生物油直燃锅炉中进行燃烧，得到蒸汽，并将产生的蒸汽供给至步骤s800的干燥装置作为干燥介质使用。由此，可以在实现农林废弃物的资源化利用的同时降低育苗基质的生产成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。