一种以盆栽种植为基础的循环农业体系构建方法
技术领域
本发明涉及循环农业领域，尤其涉及一种以盆栽种植为基础的循环农业体系构建方法。
背景技术
循环农业是指农作系统中推进各种农业资源往复多层与高效流动的活动,以此实现节能减排与增收的目的,促进现代农业和农村的可持续发展,即循环农业就是运用物质循环再生原理和物质多层次利用技术,实现较少废弃物的生产和提高资源利用效率的农业生产方式,循环农业作为一种环境友好型农作方式,具有较好的社会效益、经济效益和生态效益。
亚临界水指温度在180℃-350℃之间的压缩液态水，水中的H+和OH-接近弱酸和弱碱，具有酸催化和碱催化功能，其介电常数大大降低而具有超电离特性，极性降低，具有同时溶解有机物和无机物的超溶解特性，此外还具有优良传质性能和绿色环保优点。利用亚临界水可以使得原料中的纤维素类、木质素、淀粉类、油脂类进行分解，使大分子物质降解为作物易利用的小分子脂肪酸、蛋白质、氨基酸、多肽和低聚糖等有机物，因此亚临界水技术处理的原料肥效更好、活性更高。
传统的循环农业的构建方式(如申请号CN201610795572.2)中的沼肥施用过程中，由于不能对土壤起到一定的支撑透气作用，容易造成沼肥难以完全吸收利用，因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种以盆栽种植为基础的循环农业体系构建方法，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种以盆栽种植为基础的循环农业体系构建方法，其特征在于，包括：营养坯制备与有机肥制备；
营养坯制备：
筛选秸秆，将秸秆沿杆体长度方向进行切割；
将切割后的秸秆编织成网面结构；
网面结构制作成上端开口的筒状结构，形成营养坯壳体；
有机肥制备：
将有机废料经过亚临界水进行浸泡反应1-2小时；
将亚临界水过滤，过滤后的产物经离心机处理，得到处理产物A；
将处理产物A放入营养坯壳体内进行风干处理，得到处理产物B；
使用时，将处理产物B间隔放置在预先挖好的种植槽内，周围用土遮掩。
优选地，所述营养坯壳体在加入处理产物A后，经过1-5天时间会进行半降解反应。
优选地，所述营养坯壳体为镂空结构。
优选地，将切割后的秸秆编织成网面结构能够进行内部有机肥的缓释。
优选地，处理产物A的形态能够是固体、液体或固液混合状态或颗粒或块状中的一种或两种以上的组合。
优选地，将处理产物A中不同状态产物进行分离。
优选地，有机废料在亚临界水处理过程中中维持在温度230℃-250℃，压强2.3-2.7MPa的条件下反应1-2小时。
优选地，在将处理产物A放入营养坯壳体内进行风干处理的同时能够将植物种子放入营养坯内。
优选地，风干后的处理产物B放在种植槽内的间距20-100厘米。
优选地，切割后的秸秆杆体长度10-50厘米。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过分步利用亚临界水水解技术处理有机废料和秸秆切段，将两者混合，变废为宝，有机肥料经过处理后放入通过秸秆编织的营养坯内，有机肥料在营养坯内会产生半降解作用，即保留秸秆一定的物理结构及强度，在进行盆栽种植过程中，能够对种植土壤起到一定的支撑作用，提高种植土壤的透气性的同时，提高肥效，生产过程无污染，实现了废弃物循环利用和循环农业绿色生态发展。
(2)秸秆切段还保持原有腔体结构，在固态肥料内部提供支撑以及产生一定孔隙结构，提高肥料透气性、透释性，防止肥料内部过热过度腐化，失去肥力，并且部分固体肥料处于腔体内部，营养坯放入种植槽内，编织的网面结构能够起到一定的缓释作用，能够缓慢释放肥效。
(3)本发明采用亚临界水水解技术处理原料，区别于传统有机肥料生产工艺周期长、腐熟不完全、气味大，实现了生产周期短、腐熟彻底、无异味，提高了肥料质量，生产工艺更加环保。
附图说明
图1为本发明的循环农业体系构建方法流程示意图。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显只指单数形式。
图1示出了循环农业体系构建方法流程示意图；
一种以盆栽种植为基础的循环农业体系构建方法，其特征在于，包括：营养坯制备与有机肥制备；
营养坯制备：
S102,筛选秸秆，将秸秆沿杆体长度方向进行切割；
S104,将切割后的秸秆编织成网面结构；
S106,网面结构制作成上端开口的筒状结构，形成营养坯壳体；
有机肥制备：
S202,将有机废料经过亚临界水进行浸泡反应1-2小时；
S204,将亚临界水过滤，过滤后的产物经离心机处理，得到处理产物A；
S206,将处理产物A放入营养坯壳体内进行风干处理，得到处理产物B；
S208,使用时，将处理产物B间隔放置在预先挖好的种植槽内，周围用土遮掩。
需要说明的是，切割后的秸秆杆体长度10-50厘米，可选的，切割后的秸秆杆体长度能够是10-30厘米、30-50厘米，或10厘米、15厘米、20厘米、25厘米、40厘米、50厘米，不同的秸秆长度尺寸可以编织不同尺寸的营养坯，在进行不同植物种植过程中，选择使用不同尺寸的营养坯，选择不同尺寸的营养坯可以根据植物植株大小，所需营养含量，以及对透气性及缓释速率等多方便考虑进行选择，在编织营养坯过程中，可以调整秸秆杆体之间的密度，进行调整营养坯网面的缝隙大小，从而在种植过程中具有不同的缓释速率及缓释效果，透气性也不同,在浸泡过程中，有机废料与亚临界水的比例为1：1-2；可选的根据有机废料的种类，或与亚临界水反应的速率可将有机废料与亚临界水的比例调整为1:1，或1:1.5，有机废料与亚临界水的比例不限于这几种，可以根据实际使用情况进行调整。
农作物秸秆切段由纤维素、半纤维素和木质素三种主要成分以及少量可溶于极性或非极性的提取物组成。在加热时，水分在105℃首先蒸发出，在温度达到200℃之前，虽然生产一些不可燃气体，其细胞壁发生变化，但宏观结构变化和重量损失都很小。研究表明，半纤维素首先在200℃以下开始初步软化，在200℃-260℃之间发生分解，产生挥发性物质；纤维素在200℃-400℃之间开始软化，在240℃-350℃之间发生分解，生成挥发性物质；木质素的分解温度最宽，在200℃以下的温度开始软化，分解主要发生在280-500℃，大部分分解为碳。
本实施例中亚临界水处理设备，即主要为裂解炉，其内部温度为230℃-250℃，压力为2.3-2.7MPa，并且秸秆切段在反应1/2时间时投入，或更晚投入，例如反应3/4时间时，仅将秸秆切段软化，基本保持其腔体结构不变，并且产生一定有机质，在固态肥料内部提供支撑以及产生一定孔隙结构，提高肥料透气性、透释性，防止肥料内部过热过度腐化，失去肥力。
根据本发明实施例，所述营养坯壳体在加入处理产物A后，经过1-5天时间会进行半降解反应。所述营养坯壳体为镂空结构，将切割后的秸秆编织成网面结构能够进行内部有机肥的缓释。
需要说明的是，有机肥料经过处理后放入通过秸秆编织的营养坯内，有机肥料在营养坯内会产生半降解作用，即保留秸秆一定的物理结构及强度，在进行盆栽种植过程中，能够对种植土壤起到一定的支撑作用，提高种植土壤的透气性。
根据本发明实施例处理产物A的形态能够是固体、液体或固液混合状态或颗粒或块状中的一种或两种以上的组合，将处理产物A中不同状态产物进行分离。
需要说明的是，经过处理时间或处理强度的不同，会生成不同状态的处理产物，将不同状态的处理产物A进行分离，能够用于不同的土壤结构或不同的种植作物中，使用结合更加灵活，固体结构在使用过程中能够保证一定的土壤透气性，以及在施用过程中能够起到一定的支撑作用，增大土壤结构间隙。
根据本发明实施例，有机废料在亚临界水处理过程中中维持在温度230℃-250℃，压强2.3-2.7MPa的条件下反应1-2小时。
需要说明的是，本发明中亚临界水处理设备为：独立的、可裂解得3吨产物的裂解炉，液体存储罐、水储罐通过管道连接泵、再连接到裂解炉进料口，燃气加热锅炉连接裂解炉进气阀，裂解炉排气阀依次连接除臭装置和除尘装置，裂解炉出料口连接离心机，智能控制平台分别连接所述的裂解炉、泵、燃气加热锅炉、离心机。
在实际处理有机废料时，根据处理量的增大，还可以并联若干裂解炉。
将原料投入到裂解炉中，设置反应时间、温度和压力，设置燃气加热锅炉向裂解炉供热。裂解炉工作时是密封的，防止温度、压力外泄。反应结束，通过排气阀排出废气依次通过除臭装置和除尘装置后，排放至空气。
本发明中需要使用筛选机、切割设备时，均可采用现有常规机械，本领域技术人员可根据需求选择。
本发明采用亚临界水水解技术处理原料，区别于传统有机肥料生产工艺周期长、腐熟不完全、气味大，实现了生产周期短、腐熟彻底、无异味，提高了肥料质量，并且生产过程中无二次污染，生产工艺更加环保。
根据本发明实施例，在将处理产物A放入营养坯壳体内进行风干处理的同时能够将植物种子放入营养坯内。
需要说明的是，处理产物A放入编织好的营养坯中，经过风干处理，使处理产物A中的养分锁定在营养坯中，在这个过程可以同时将种子放在营养坯中，在进行种植过程中只需要直接将营养坯放在种植槽内进行种植即可，不需要再次放入种子，风干后的营养坯再次放入种子不利于种子的生长，且只能将种子放在营养坯上方，种子选择多样化，可以选择不同种类花卉种子或其他种子均可。
根据本发明实施例，风干后的处理产物B放在种植槽内的间距20-100厘米。
需要说明的是，设置一定的间距，有利于盆栽的种植，且风干后的处理产物B放在种植槽内的间距能够选择20-50厘米，50-80厘米，80-100厘米，或30厘米、60厘米、90厘米。种植不同的植物，因其要求的间距不同，植株的大小，以及成熟后的大小、光照需求等因素，可以进行间距调整。
将处理产物A与枯草杆菌混合。进一步地，按重量比，枯草杆菌的添加量为0.1％-0.5％处理产物A。
枯草杆菌是芽孢杆菌属的一种细菌，为革兰氏阳性的好气性菌，普遍存在于土壤及植物体表，菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。枯草杆菌能够在作物根际或体内定殖，进而培肥地力，提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆切段的腐熟利用。
综上所述，本发明通过分步利用亚临界水水解技术处理有机废料和秸秆切段，将两者混合，变废为宝，有机肥料经过处理后放入通过秸秆编织的营养坯内，有机肥料在营养坯内会产生半降解作用，即保留秸秆一定的物理结构及强度，在进行盆栽种植过程中，能够对种植土壤起到一定的支撑作用，提高种植土壤的透气性的同时，提高肥效，生产过程无污染，实现了废弃物循环利用和循环农业绿色生态发展。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
