一种设施葡萄修剪废弃物的处理方法与流程

本发明属于果树栽培技术领域，具体涉及一种设施葡萄修剪废弃物的处理方法，应用于果树栽培过程中。

背景技术：

葡萄冬季修剪废弃物的处理是我国许多葡萄园生产管理中遇到的重要问题。葡萄修剪枝条在田间随意堆放、掩埋、焚烧是目前比较普遍的处理方法，这些方法操作方便、投入少、随意性强，但是常年掩埋的葡萄枝条由于腐熟缓慢，会破坏葡萄园土壤环境，增加葡萄园病虫害发病风险；焚烧葡萄枝条所产生的co2和粉尘则是雾霾形成的重要原因，很容易造成环境污染，因此，更好的葡萄修剪废弃物处理方法，是未来葡萄产业可持续发展的重要指标。

葡萄枝条中含有大量的营养成分，含有一定的氮、磷、钾、钙、铁等元素，其粉碎发酵过程中可以形成各种纤维素酶、尿酶、磷酸酶等酶类物质，为有益微生物提供更好的生存环境，对于改良土壤，提高土壤有机质和通透性有很好的作用。

“低碳农业”是“低碳经济”的重要组成部分，低碳农业符合葡萄产业可持续的发展目标，农业的低碳生产，可以使农业生产体系在安全保障、气候调节、生态涵养、休闲体验和文化传承等多功能特性方面得到加强，实现葡萄产业健康发展，为葡萄产业健康发展提供保障。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种设施葡萄修剪废弃物的处理方法，为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：一种设施葡萄修剪废弃物的处理方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）冬季修剪：根据葡萄生长习性将葡萄结果枝或一年生枝修剪成长度为30-200cm、横截面直径为0.3-2.0cm的枝条；

（2）粉碎：使用粉碎机将修剪后的枝条进行粉碎，为了提高发酵效率、减少出现粉尘，粉碎后的枝条体积应为0.5-3.0cm³，粉碎的枝条应有较好的纵向切割或破碎，以提高粉碎枝条的表面积；

（3）铺堆：将粉碎好的枝条整齐规则的铺堆在葡萄植株的定植沟内，堆铺粉碎枝条的宽度为80-120cm，为达到较好的防草效果，还能不妨碍土壤表面的透气性，铺堆的厚度应在0.5-2.0cm；

（4）调节发酵环境：根据铺堆枝条的重量，调节碳氮比（有机碳：全氮）至30，使用0.2%的有机物料腐熟剂，调节含水量至10%。如1000kg含水量为5%的粉碎枝条，碳氮比初值为36，需要加2kg尿素，2kg有机物料腐熟剂,50kg水，具体操作时，可以将计算好的尿素和有机物料腐熟剂溶解到水中，使用喷雾器将溶液均匀喷洒到粉碎枝条上；

所述的碳氮比指的是：粉碎枝条中有机碳与全氮的比例，使用尿素提高物料发酵时的氮含量，作用是降低碳氮比。其中的有机物料腐熟剂有市售。

（5）灭菌：使用3波美度的石硫合剂或1.0%的生石灰水对铺堆的葡萄粉碎枝条进行消毒灭菌；

（6）发酵完成的管理：经过40-60天葡萄粉碎枝条即可发酵完毕，根据葡萄园的生产需要，可以将粉碎枝条伴随秋季施基肥旋耕入地下，也可将以后每年的粉碎枝条铺堆在上面，继续发酵。

（6）发酵完成的管理：一般经过40-60天葡萄粉碎枝条即可发酵完毕，根据葡萄园的生产需要，可以将粉碎枝条伴随秋季施基肥旋耕入地下，也可将以后每年的粉碎枝条铺堆在上面，继续发酵。相关指标如图1-2所示。

本发明根据葡萄枝条的养分状况，通过确定发酵过程中的碳氮比、含水量以及有机物料腐熟剂的用量，实现了葡萄枝条的稳定发酵。对于设施葡萄生产而言，将葡萄枝条粉碎废弃物对铺在定植沟上，对于枝条的发酵时间要求并不严格，而是需要枝条的稳定发酵，实现铺堆枝条对杂草的控制以及对土壤湿度的保持。通过对碳氮比、含水量和有机物料腐熟剂进行优化，以碳氮比30、含水量10%、有机物料腐熟剂0.2%，根据外界温度发酵时间40-60天。

本发明对葡萄枝条粉碎后的颗粒大小以及铺堆的厚度进行了限定，设置了葡萄结果枝或一年生枝修剪成为长度小于2.0m，粗度小于2.0cm的枝条，粉碎后的枝条体积应小于3cm³，粉碎的枝条应有较好的纵向切割或破碎，以提高粉碎枝条的表面积，铺堆的厚度应大于0.5cm，这些措施都是为了使葡萄枝条粉碎后达到更好的发酵效果以及铺堆后达到更好的控制杂草了效果。

本发明进一步公开了设施葡萄修剪废弃物处理方法在提高葡萄园土壤有机质和设施大棚内春季co2浓度方面的应用，本发明通过将葡萄修剪通用粉碎、发酵、灭菌的方式实现无害化处理，稳定的提高了葡萄园土壤有机质（0.3g/kg以上）。同时设施大棚内春季co2浓度提高了10-15%，特别是发酵开始后30至45天的提高水平最高。

附图说明

图1位枝条铺堆发酵对土壤有机质含量的影响。由图1可以看出，通过枝条粉碎铺堆发酵可以在葡萄一个生长周期内，将葡萄园土壤有机质提高0.3g/kg以上；

图2为枝条发酵对设施大棚内春季co2浓度的影响。由图2可以看出，发酵处理的棚内co2浓度要显著高于对照，且在发酵开始后30至45天的提高水平最高。

具体实施方式

下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用石硫合剂、生石灰、有机物料腐熟剂等原料及试剂均有市售。

实施例1

最佳碳氮比的筛选：设置了碳氮比分别为15、20、25、30、35等5个处理，分别测定了发酵后样品的总有机碳、全氮，以及发酵后60天的有机碳、全氮、尿酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶等指标，计算碳氮比以及t值（t/n终值/t/n初值）,发现碳氮比25和30这两个处理的效果较好，性价比最高。由表1可以看出，粉碎枝条的碳氮比初值与设置的碳氮比值相差不大，碳氮比终值差异比较明显，总体而言碳氮比低的处理终值低，碳氮比高的处理终值高，计算t值，只有碳氮比25和30者两个处理的值低于0.6，该值低于0.6一般认为是完全腐熟的标志，对脲酶活性、酸性磷酸酶活性以及蔗糖酶的活性检查也有一定的参考价值；

表1不同碳氮比（t/n）对枝条腐熟的影响

实施例2

最佳有机物料腐熟剂浓度的筛选：设置了有机物料腐熟剂浓度分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%等5个处理，分别测定了发酵后样品的总有机碳、全氮，以及发酵后60天的有机碳、全氮、尿酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶等指标，计算碳氮比以及t值（t/n终值/t/n初值）。由表2可以看出，不同浓度有机物料腐熟剂对t/n初值、t/n终值以及t值得差异不大，经过60天的腐熟发酵，葡萄枝条废弃物的t值均小于0.6，即达到腐熟的状态；尿酶活性、酸性磷酸酶活性以及蔗糖酶活性的差异不明显。从控制成本的角度，我们认为低浓度的0.2%和0.4%有机物料腐熟剂浓度效果最好；

表2不同有机物料腐熟剂浓度对枝条腐熟的影响

实施例3

最佳含水量的筛选：设置了粉碎枝条含水量分别为5%、10%、15%、20%、25%等5个处理，5个处理，分别测定了发酵后样品的总有机碳、全氮，以及发酵后60天的有机碳、全氮、尿酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶等指标，计算碳氮比以及t值（t/n终值/t/n初值）。由表3可以看出，不同浓度有机物料腐熟剂对t/n初值、10%-25%含水量枝条的t/n终值以及t值得差异不大，经过60天的腐熟发酵，葡萄枝条废弃物的t值均小于0.8，显著高于5%处理，但是均为达到小于0.6的状态，可见单纯调节枝条含水量无法促进枝条腐熟；尿酶活性、酸性磷酸酶活性以及蔗糖酶活性的差异不明显。从用工成本控制角度，我们认为低浓度的将枝条含水量控制在10%、15%、20%对枝条腐熟有一定的效果；

表3不同枝条含水量对枝条腐熟的影响

实施例4

（1）冬季修剪：根据葡萄生长习性将葡萄结果枝或一年生枝修剪成长度为100cm、横截面直径为1.5cm的枝条；

（2）粉碎：使用粉碎机将修剪后的枝条进行粉碎，为了提高发酵效率、减少出现粉尘，粉碎后的枝条体积应为0.5-3.0cm³，粉碎的枝条应有较好的纵向切割或破碎，以提高粉碎枝条的表面积；

（3）铺堆：将粉碎好的枝条整齐规则的铺堆在葡萄植株的定植沟内，堆铺粉碎枝条的宽度为120cm，为达到较好的防草效果，还能不妨碍土壤表面的透气性，铺堆的厚度应2.0cm；

（4）调节发酵环境：根据铺堆枝条的重量，调节碳氮比（有机碳：全氮）至30，使用0.2%的有机物料腐熟剂，调节含水量至10%。如1000kg含水量为5%的粉碎枝条，碳氮比初值为36，需要加2kg尿素，2kg有机物料腐熟剂,50kg水，具体操作时，可以将计算好的尿素和有机物料腐熟剂溶解到水中，使用喷雾器将溶液均匀喷洒到粉碎枝条上；

（5）灭菌：使用3波美度的石硫合剂对铺堆的葡萄粉碎枝条进行消毒灭菌；

（6）发酵完成的管理：经过60天葡萄粉碎枝条即可发酵完毕，根据葡萄园的生产需要，可以将粉碎枝条伴随秋季施基肥旋耕入地下，也可将以后每年的粉碎枝条铺堆在上面，继续发酵。

实施例5

（1）冬季修剪：根据葡萄生长习性将葡萄结果枝或一年生枝修剪成长度为150cm、横截面直径为1.0cm的枝条；

（2）粉碎：使用粉碎机将修剪后的枝条进行粉碎，为了提高发酵效率、减少出现粉尘，粉碎后的枝条体积应为1.0cm³，粉碎的枝条应有较好的纵向切割或破碎，以提高粉碎枝条的表面积；

（3）铺堆：将粉碎好的枝条整齐规则的铺堆在葡萄植株的定植沟内，堆铺粉碎枝条的宽度为120cm，为达到较好的防草效果，还能不妨碍土壤表面的透气性，铺堆的厚度应在2.0cm；

（4）调节发酵环境：根据铺堆枝条的重量，调节碳氮比（有机碳：全氮）至30，使用0.2%的有机物料腐熟剂，调节含水量至10%。如1000kg含水量为5%的粉碎枝条，碳氮比初值为36，需要加2kg尿素，2kg有机物料腐熟剂,50kg水，具体操作时，可以将计算好的尿素和有机物料腐熟剂溶解到水中，使用喷雾器将溶液均匀喷洒到粉碎枝条上；

（5）灭菌：使用1.0%的生石灰水对铺堆的葡萄粉碎枝条进行消毒灭菌；

（6）发酵完成的管理：经过60天葡萄粉碎枝条即可发酵完毕，根据葡萄园的生产需要，可以将粉碎枝条伴随秋季施基肥旋耕入地下，也可将以后每年的粉碎枝条铺堆在上面，继续发酵。相关指标如图1-2所示。