不同菌组合发酵对园林基质生产周期影响的研究

张金莎， 陈永安 ，王平， 舒东膂， 刘长红， 刘裕子

（湖南省森林植物园，湖南 长沙 410116）

摘要：简述了环保型园林种植基质的生产方法。重点研究多菌种发酵在基质生产发酵工艺中的明显优势。研究的意义：表明多菌种发酵对于菌种产酶效率具有明显影响，通过由单菌种向混合菌种的发酵菌种的改善，可以有效的缩短发酵周期，新周期为原周期的1/3,新周期比原周期缩短15天生产时间，从而减少生产成本，提高产品经济效益15%。并对于植物生长有明显促进作用。

关键词：混合菌种，发酵周期

Research of the Influence on the Production Cycle of Garden Planting Matrix by Using Multi-Bacterium Combination.

Zhang Jingsha, Cheng Yongan, Wang Ping,Shu Donglv,Liu Changhong,Liu Yuzi

(Hunan Forest Botanical Garden, Hunan Changsha 410116)

Abstract: The production process of environment friendly garden planting matrix were analyzed, the advantages of fermentation of multi-bacterium during the production cycle of matrix were researched. The results show that the enzyme production efficiency is obviously affected by the fermentation of multi-bacterium; the fermentation period may be shortening effectively by shifting the single-bacterium fermentation to multi-bacterium fermentation. The period of multi-bacterium fermentation is one-third of the period of single-bacterium fermentation. The new cycle is shorten about 15 days than old one’s, the cost of production of matrix is reduced and the economic benefit is increased about 15%, these new-produced matrix has an auxo-action to the growing of the plant also.

Keywords: Multi-bacterium, Fermentation period.

  “环保型园林种植基质的研究”是湖南省林业厅的重点课题。是为湖南省“四化两型”建设所做的实践经验的总结，也是在创新型湖南的建设中所做的有益探索。几年来，通过大量的实验，在以微生物发酵技术的生产中，取得了一定的成效。并将产品大量推广在各项园林工程中，先后在炎睦高速第十合同段作为重点的合理化建议提出并施工，对于改善边坡挂网荷载，保持水土等均获得理想的效果^[1]。在湖南森林防火指挥中心，湖南省物价局芙佳花园等园林项目大量推广运用，对于改善土壤团粒结构，提高透水性，保温保湿等有明显效果。

鉴于原料为枯枝落叶或废渣，采用固态发酵法。优点是生产设备较简易，环境污染少^[2]。不足是发酵速度慢，周期较长。因而造成消耗人力大，工作强度大。为减少生产成本，提高经济效益，先后从温度，时间，水分等各个条件对发酵进行控制，取得一定经验。在此基础上，我们进一步由过去的单菌种发酵改为多菌种发酵，试验证明混合菌种发酵可以有效的缩短发酵周期^[3]，并更有利于植物生长。实验过程如下：

1 试验地概况

环保园林基质生产试验地点选择在湖南省森林植物园园内—长株潭生态观测站观测点北侧。该处地理位置为东经 113°01′，北纬 28°20′，海拔90-100m。属于亚热带季风性气候，年平均气温 17.5 °C，最高气温42.5°C，年降雨量1410mm,平均相对湿度80%。为常年试验地点。

基质栽培试验苗圃分为试验大棚与室外苗圃两类，均位于湖南省森林植物园园内--植物园组培中心实验大棚以及园林公司苗圃基地。海拔60-70m。地理位置与发酵试验地同。

2 材料与方法

2.1试验材料与设备

粉碎设备为美国制造粉碎机BC600XL-02-02。

试验原料为湖南省植物园园林养护清杂产生的大量枯枝落叶，树种多样，以香樟为主。还有大量枯萎草本花卉。

2.2试验方法

试验选择在同等条件下进行：季节，室外温度，试验地点，水分，碳氮比，颗粒大小等相同的条件下进行。以美博士，百惠单菌种与美博士百惠的混合菌种的发酵对比试验。

试验的生产工艺环节一致：粉碎---加入尿素鸡粪启动因子---菌种与原料，无机添加物的拌和均匀---发酵---干燥---二次粉碎---成品。

试验观测期：从试验第一天开始，分别从发酵温度，发酵物外观，发酵物气味等方面跟踪记录，直到发酵的稳定期止。

在植物栽培生长试验中，将单菌种产品与混合菌种产品随机抽样，按照统一比例，分别在大棚与苗圃地进行生长对比实验。并定期（1月）做一次生长观测记录。

在试验期间，对人工，材料，机械的消耗量进行统计，以便进行基质生产成本分析。数据应用SPSS11.0统计软件进行分析。

试验于2012年4月---2012年6月进行。2012年4月1日，收集枯枝落叶进行粉碎，粉碎后颗粒直径为3-6公分。按照长，宽，高分别为10米，3米，1.5米的长方体进行码放。共计试验堆3堆，平行排列在试验地（松树林林间）。标号为1#、2#、3#。每堆加入尿素鸡粪200公斤，按照每50公分高度为一层单位，均匀平铺。再分别加入菌种：1#堆加入美博士菌种1.5公斤（加入前需要用红糖水活化菌种），2#加入百惠菌种1.5公斤，3#加入美博士（菌种需活化后使用）：百惠以1:1混合的菌种。三堆同时搅拌均匀，浇水，保持湿度50%-60%。完成后，以塑料薄膜全部覆盖，以防水分蒸发，堆温扩散，养分损失。每日观测记录温度，湿度，外观，气味，PH值变化。观测发酵至稳定期，将发酵物通风晒干部分水分，进行二次粉碎，颗粒孔径为3-5公分。基质制作完成。随机选取三种基质各50公斤，在实验大棚及实验苗圃进行栽培基质分组对比试验。栽培试验选择树种：邓恩桉，红叶石楠，红豆杉各100株，分别在试验大棚及实验苗圃平均放置。定期（1月）观测记录所置放基质的植株的生长状况。采集相关数据，进行汇总分析。

3 结论与分析

3.1各组菌种在同等条件下发酵效果表

表1  各组菌种发酵温度变化曲线图

表2   各组菌种发酵物理状况表

表3   各组发酵物营养成份分析表

3.2实验结果表明，混合菌种可以有效的缩短发酵周期。从发酵的温度曲线图可以看出：单菌种发酵平均启动时间为48小时，发酵的最高温度达到65°C，经过25天左右达到稳定期。混合菌种发酵平均启动时间为72小时，启动后，经过4-5天的高温期，即进入稳定期。以上说明：单菌种发酵，其发酵进度有一个抛物线的升降过程，需要经过一段时间才能进入稳定，完成发酵。而混合菌种发酵，启动后快速发酵4-5天，即进入稳定期，完成发酵。也就是说，单菌种发酵的完成周期为20-25天，混合菌种发酵的完成周期为7-9天。各种酶的变性温度不一，大多在60°C以上变性^[4]。

从发酵物的物理状况可以看出：混合菌种发酵腐熟度更高。发酵物色泽更纯正，气味无异。PH 值弱碱性。

从发酵物的营养成份可以看出：混合菌种有机质含量更高，相当于肥料中有机质的含量，富含肥力。碳氮比在合理范围内偏低，说明发酵充分。

3.3植物栽培实验及分析

表4   植物栽培实验苗木生长跟踪表（20130624—20140115）

实验表明，而混合型菌种发酵的基质，更有利于植物根系的生长。

3.4基质在园林工程的实例效果分析