農業有機廢棄物在花草栽培基質中的應用
農業有機廢棄物是指農業生產加工及農民日常生活中產生的廢物。其種類繁多、數量巨大,是微生物良好的營養物質和堆肥的理想原料,主要包括秸稈、樹葉、雜草等。目前,農業有機廢棄物被越來越廣泛地作為一種資源加以利用。例如,農業有機廢棄物很多材料的理化性質接近或優于泥炭基質,是一種環保簡便且生態、經濟價值都非常高的基質。
一、可用作花草栽培基質的農業有機廢棄物種類
優質花草基質應具備適用性和經濟性兩個特點。無土栽培中固體基質一般起到支持錨定植物、保持水分等作用,因此應從容重、總孔隙度等方面篩選基質材料。一般總孔隙度在60% 左右,基質容重在0.5 左右,化學穩定性強、酸堿度接近中性,沒有有毒物質存在的都可以。因此,在農業有機廢棄物的選擇和利用上,可以選擇廢棄食用菌基質、麥糠渣、玉米棒芯等。
1.廢棄食用菌基質
在華北地區,廢棄食用菌培養基一般是通過機械,將鋸末、麥麩等農業廢棄物破碎后混合堆制腐熟后,經過高溫蒸汽殺菌處理用于培育食用菌生產的副產品。蘑菇培養基為基質化利用提供了先期的技術處理準備。同時,其還含有大量的木質纖維素降解酶和各類水解酶,含有大量的種類繁多的微生物群落,因此采用廢棄的蘑菇培養基作為泥炭替代基質具有顯著的優越性。
2.玉米棒芯
玉米棒芯含有大量的纖維素和木質素,自然降解非常困難。因此,為了降解木質素,山東大學采用了高壓蒸汽生產工業酒精的方法,但是這個處理過程仍會對環境造成污染。因此,大多秸稈都被農民就地焚燒或直接回填,利用率大大降低。
3.麥糠渣
在發酵菌劑的作用下,利用麥糠渣添加一定量的含氮作物作為基料,堆制發酵合成優質環保型無土栽培有機麥糠基質,可以避免廢料對環境的污染,可以將廢料變廢為寶。
4.樹枝、樹葉和草屑
隨著城市綠化面積的不斷擴大,園林綠化廢棄物的數量驚人,其具有極高的再利用價值。
二、農業有機廢棄物作為花草栽培基質的應用注意事項
1.使用前需要腐熟發酵
農業有機廢棄物使用前要先經過腐熟發酵過程。首先,植物殘體對營養液的影響很大,化學組成比較復雜,如新鮮麥糠的一部分有機廢棄物中含有容易被微生物分解的物質。使用初期這些微生物對營養液的平衡會產生嚴重的影響。而腐熟發酵過程中,可以改善基質的通透性和化學穩定性,將這些容易被微生物分解的物質轉化為性質穩定的腐殖質類物質。同時,含有較多腐殖質的基質對酸堿性都有較好的緩沖能力。其次,大多是樹皮中含有較多的酚類物質,并且樹皮的C/N 比值也較高,這對植物生長是有害的,會直接引起微生物對氮素的競爭作用。而經過腐熟發酵處理后,樹皮本身的C/N 比值會有所降低,分解有毒酚類物質,并且可以增加樹皮的陽離子代換量。另外,農業廢棄物中含有的病原菌、線蟲等在腐熟發酵過程中,大多數會被殺死,腐熟發酵溫度可以達到55 ~ 70 ℃。
2.調節基質pH值
一般栽培不同植物的基質應根據植物對酸堿性的要求進行調節,優良基質的酸堿性一般為中性比較合適。一方面,基質過酸會影響到營養元素的平衡、穩定性;另一方面可以直接影響植物根系的生長。有機物中氮的礦化在pH6.0 ~ 8.0 時有效氮的供應多。由于固氮菌在pH6.0 以下時活性降低,而在pH8.0 以上時有效態氮的供應減少,硝化作用受到限制。并且在pH6.5 ~ 7.5 范圍時,磷的有效性最大。磷酸根與鈣離子在pH7.5 ~ 8.5 時作用形成難溶性的磷酸三鈣沉淀,磷的有效性最小,溶解度最小。當pH ≤ 5.0時,鉀的淋失會使機制缺鉀。調節基質酸性最常使用的是石灰,其能夠減少磷素被活性的鐵、鋁固定,并能夠增加基質中的鈣素。另外,酸性風化煤含有豐富的腐殖酸,能夠改良基質結構,降低基質pH 值。
3.檢驗調整基質可溶性鹽含量
基質可溶性鹽含量是用基質的電導率來衡量的,在應用于植物栽培之前,應檢驗和調整基質中的可溶性鹽含量。即在未加入營養液之前,可以用專門儀器來測量基質的EC 值,國內一般沿用土壤樣品EC 值測定中水/ 土比為1/5 的比例制備。
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