CN101717310A - 一种无土栽培的营养基质及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无土栽培的营养基质及其制作方法领域,该基质包括固体部分和营养液两部分。制作方法是,将棉籽壳和煤渣碾碎,放入两个发酵池,加营养液至物料吸收饱和,覆膜发酵8-14个月;向每吨腐熟的棉籽壳或煤渣中加入2-4kg的70%敌克松原粉,搅拌均匀后晾干;按体积比3∶1-12∶1混合棉籽壳与煤渣;每吨混合基质中拌入25-35kg饼肥,加尿液至饱和,再覆膜发酵5-7个月,使发酵终止时该营养基质的pH为7.0-7.5。最后加入适量硫磺粉调节基质的pH为6.0-7.5,以适应不同植物的需求。本发明的基质营养丰富,通透性好,保水,保肥,制作方便,原料来源广。本发明的基质适合多种花卉和蔬菜栽培。
Description
技术领域
本发明涉及一种无土栽培的营养基质及其制作工艺,可推广作为栽培花卉、有机蔬菜及绿色蔬菜等植物的栽培基质,属于农业技术领域。
技术背景
无土栽培是指用其他介质代替土壤配合营养液使用的栽培技术。无土栽培可有效解决土壤次生盐渍化、营养难于调控、生产工作繁重等传统土壤栽培中的问题,并且可有效的提供植物生长所需的营养成分,节约土地、水、肥、农药等资源,大大的提高植物的产量及质量。因此,无土栽培技术有很大的优越性,逐渐成为规模化生产园艺花卉的重要形式。
现在已有100多个国家开始在农业生产中使用无土栽培技术。无土栽培技术的形式多种多样,包括:水培、雾(气)培、基质栽培等。基质栽培是我国目前使用较多的一种形式,主要以泥炭土、珍珠岩等作为基质,配合无机化肥制成的营养液来使用。常规的泥炭土与珍珠岩混合而成的基质虽然操作简单,但应用中存在保水保肥性差、植株不易被固定等问题。而且,随着人们对环境保护意识不断提高,类似石英砂、蛭石、泥炭土、珍珠岩、塑料等不可再生资源的利用也在逐渐减少,寻找并开发可再生、有机生态型的新资源越来越受到关注。目前国内已有相关专利的申请,如CN1561688(200410023791.6)中国专利公开利用棉籽壳等合成固体基质,但合成的固体基质中仅含有机质,不含无机的大量和微量元素。此外,新开发砻糠、椰丝等新基质,仍存在原料来源不便、成本较高、保水保肥性差、不易固定植物根系等问题。因此,主要的发展趋势是寻找一种适应性广泛、成本低、效果好、管理方便的基质。
发明内容
本发明的目的是提供一种适合于无土栽培的营养基质,以解决栽培过程中原料来源少、成本高、保水保肥性差及不易固定根系等问题。
本发明采用的一种无土栽培的营养基质的生产工艺:
(1)配制营养液,每升水中化合物的含量按mg/L计,其成分及配比如下:
大量元素
四水硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O) 750-3000mg/L;
硝酸钾(KNO3) 340-1300mg/L;
硝酸铵(NH4NO3) 20-80mg/L;
磷酸二氢钾(KH2PO4) 200-1350mg/L;
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O) 180-700mg/L;
微量元素
乙二胺四乙酸二钠(Na2Fe-EDTA) 30mg/L;
硼酸(H3BO3) 2.86mg/L;
四水硫酸锰(MnSO4·4H2O) 2.13mg/L;
七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O) 0.22mg/L;
五水硫酸铜(CuSO4·5H2O) 0.08mg/L;
四水钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O) 0.02mg/L;
(2)将新鲜棉籽壳和废弃煤渣分别碾碎后,放入两个发酵池中,再分别加入步骤(1)配制的营养液,使单一物料吸收至饱和,然后覆盖塑料薄膜发酵8-14个月,腐熟后将单一物料分别取出;
(3)向步骤(2)所得的每吨腐熟棉籽壳或煤渣中分别加入2-4kg的70%敌克松原粉,对单一物料进行杀菌消毒,搅拌均匀后晾干;
(4)将步骤(3)所得的晾干棉籽壳与煤渣按3∶1-12∶1的体积比混合,得到混合基质,向每吨混合基质中加入25-35kg饼肥,搅拌均匀,得到混合基质;
(5)向步骤(4)所得的混合基质中加入尿液,使混合基质吸收至饱和,然后覆盖塑料薄膜发酵5-7个月,发酵终止时混合基质的pH值为7.0-7.5,即得到所述的无土栽培的营养基质。
本发明有益的效果
1、本发明充分利用生产生活中的下脚料,来源广泛、价格低廉,而且制作过程简单,大大降低了规模化生产中无土栽培基质的成本。此外,用过的基质还可在肥水需求较小的苗期或草花上循环利用。因此非常适合无公害的花卉、有机蔬菜及水果的无土栽培,具有显著的经济效益、社会和生态效益;
2、该基质质地疏松且重量适宜,因此具有良好的透气性,而且能有效固定植物根系。
3、腐熟的棉籽壳中含有丰富的有机质,具有一定缓释长效肥的作用;
4、此发明与营养液结合,不仅为植物生长提供了有机质,而且提供了无机态的大量元素和微量元素,满足了植物各个生长时期所需的各种营养成分;
5、在应用过程中还可以根据不同植物的生理需求来调节基质的pH值,这样能更好的满足不同植物的生理需求,适用性广泛,推广性强。
附图说明
图1A:上盆之后清水缓苗7天,观察一年生‘桃红和平’月季小苗在珍珠岩-泥炭复合基质(珍珠岩∶泥炭=1∶1)的生长情况;
图1B:上盆之后清水缓苗7天,观察一年生‘桃红和平’月季小苗在无土栽培的营养基质(棉籽壳∶煤渣=9∶1)中的生长情况;
图2A:在珍珠岩-泥炭复合基质(珍珠岩∶泥炭=1∶1)中同时间盛开后月季观赏价值;
图2B:在无土栽培营养基质(棉籽壳∶煤渣=9∶1)中同时间盛开后月季观赏价值;
图2C:对图2B花部的特写镜头;
图3:40个品种菊的开花情况;
图4:红菜薹生长情况。
具体实施方式
实施例1:(以月季为材料筛选营养液的最佳配方)
(1)配置营养液,每升水中化合物的含量按mg/L计,其成分及配比如下表1;
表1:5种营养液的成分及含量
注:1号为荷兰岩棉滴灌配方
(2)配置珍珠岩-泥炭复合基质,珍珠岩与泥炭按1∶1体积比混合;
(3)植株上盆及营养液的浇灌。先将一年生‘桃红和平’月季扦插苗移入栽培容器,再清水缓苗7天,之后每隔7天浇灌一次,每盆浇灌400mL,实施效果参见表2。
表2:不同配方的营养液对月季生长的影响
实施例2:(以月季为材料筛选基质的最佳体积比)
(1)配制营养液,每升水中化合物的含量按mg/L计,其成分及配比如下:
大量元素
四水硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O) 1370mg/L;
硝酸钾(KNO3) 690mg/L;
硝酸铵(NH4NO3) 53mg/L;
磷酸二氢钾(KH2PO4) 1320mg/L;
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O) 415mg/L;
微量元素
乙二胺四乙酸二钠(Na2Fe-EDTA) 30mg/L;
硼酸(H3BO3) 2.86mg/L;
四水硫酸锰(MnSO4·4H2O) 2.13mg/L;
七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O) 0.22mg/L;
五水硫酸铜(CuSO4·5H2O) 0.08mg/L;
四水钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O) 0.02mg/L;
(2)将新鲜棉籽壳和废弃煤渣分别碾碎后,放入两个发酵池中,再分别加入步骤(1)配制的营养液,使单一物料吸收至饱和,然后覆盖塑料薄膜发酵12个月,腐熟后将单一物料分别取出;
(3)向步骤(2)所得的每吨腐熟棉籽壳或煤渣中分别加入3kg的70%敌克松原粉,对单一物料进行杀菌消毒,搅拌均匀后晾干;
(4)将步骤(3)所得的晾干棉籽壳与煤渣按3∶1,6∶1,9∶1,12∶1的体积比分别混合,并在每吨不同的混合基质中加入30kg饼肥,搅拌均匀,得到混合基质;
(5)向步骤(4)所得的四种不同体积比的混合基质中分别加入尿液至饱和,覆盖塑料膜发酵6个月,发酵终止时基质的pH值均为7.0-7.5;
(6)分别向每千克步骤(5)所得的四种不同体积比混合的基质中加入2g硫磺粉,使其pH值在月季生长的最适pH值(6.0-6.5)范围内;
(7)植株上盆及营养液的浇灌。先将一年生‘桃红和平’月季扦插苗上盆(附注:瓦盆的口径约12cm,深约7cm),再清水缓苗7天,之后每隔7天浇灌一次,每盆浇灌400mL,实施效果参见表3。
表3:按不同体积比混合棉籽壳与煤渣制成的无土栽培营养基质对月季生长的影响
实施例3:(以月季为材料最佳基质与其它介质的对比)
将实施例2中的一种无土栽培的营养基质(棉籽壳∶煤渣=9∶1)应用于一年生‘桃红和平’月季扦插苗栽培(见图1A),同时以珍珠岩-泥炭复合基质(珍珠岩∶泥炭=1∶1;见图1B)、土壤作为对照,在相同的管理条件下进行月季栽培,三种基质的应用效果参见表4所示,观花性状见图2。
表4:不同无土栽培基质对月季生长的影响
实施例4:(最佳基质在菊花上的应用)
(1)按照实施例2中步骤(1)的方法配制营养液;
(2)将新鲜棉籽壳和废弃煤渣分别碾碎后,放入两个发酵池中,再分别加入步骤(1)配制的营养液,使单一物料吸收至饱和,然后覆盖塑料薄膜发酵12个月,腐熟后将单一物料分别取出;
(3)向每吨步骤(2)所得的腐熟棉籽壳与煤渣中分别加入3kg的70%敌克松原粉,对单一物料进行杀菌消毒,搅拌均匀后晾干;
(4)将步骤(3)所得的晾干棉籽壳与煤渣按9∶1的体积比分别混合,并在每吨混合基质中加入30kg饼肥,搅拌均匀,得到混合基质;
(5)向步骤(4)所得的混合基质中加入尿液至饱和,覆盖较厚的塑料膜发酵大约6个月,发酵终止时基质的pH值为7.0-7.5;
(6)步骤(5)中所得混合基质的pH值已在菊花最适生长pH值范围内,无须添加硫磺粉;
(7)植株上盆及营养液的浇灌。先将随机选取的‘踏雪寻梅’、‘夕阳缀彩’、‘飞珠散霞’、‘北极星’‘麦浪’、‘雁风染霜’、‘国色天香’、‘雨露蟠桃’等30个菊花品种幼苗上盆(附注:瓦盆的口径约24cm,深约18cm),再清水缓苗7天,之后每隔7天浇灌一次,每盆浇灌800-1000mL,实施效果参见表5,菊花的观赏性见图3。
表5:不同菊花品种在不同基质中的生长情况
品种名 | 基质 | 株高/cm | 花径/cm | 花期/d | 移栽存活率/% |
‘黄毛刺’ | 土壤 | 47.0 | 11.3 | 18-25 | 100.0 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 51.0 | 15.2 | 25-35 | 100.0 |
续表5
品种名 | 基质 | 株高/cm | 花径/cm | 花期/d | 移栽存活率/% |
‘独立寒秋’ | 土壤 | 27.4 | 10.8 | 22-30 | 97.5 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 37.0 | 12.8 | 25-35 | 100.0 | |
‘踏雪寻梅’ | 土壤 | 45.5 | 14.3 | 20-28 | 99.5 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 51.0 | 16.0 | 25-35 | 100.0 | |
‘金钟震宇’ | 土壤 | 57.4 | 15.7 | 28-35 | 99.3 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 62.0 | 20.0 | 30-37 | 100.0 | |
‘国华浪漫’ | 土壤 | 41.2 | 13.7 | 26-35 | 98.6 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 45.0 | 17.3 | 28-37 | 100.0 | |
‘泉乡银阁’ | 土壤 | 48.6 | 11.4 | 24-35 | 97.9 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 55.7 | 13.7 | 28-39 | 100.0 | |
‘唐宇春涌’ | 土壤 | 30.7 | 13.4 | 26-35 | 98.9 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 34.7 | 15.0 | 28-39 | 100.0 | |
‘国华西都’ | 土壤 | 29.8 | 11.2 | 25-35 | 99.6 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 33.0 | 15.0 | 26-40 | 100.0 | |
‘金牡丹’ | 土壤 | 31.7 | 10.4 | 24-36 | 99.8 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 35.6 | 13.0 | 28-37 | 100.0 | |
‘瑶池仙品’ | 土壤 | 40.8 | 12.3 | 23-33 | 97.6 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 45.0 | 15.3 | 28-38 | 100.0 | |
‘国华二千年’ | 土壤 | 43.7 | 13.6 | 23-37 | 96.7 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 51.6 | 16.0 | 28-41 | 100.0 | |
‘国华大树’ | 土壤 | 52.7 | 13.8 | 24-39 | 97.6 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 58.0 | 18.0 | 28-41 | 100.0 |
品种名 | 基质 | 株高/cm | 花径/cm | 花期/d | 移栽存活率/% |
‘夕阳缀彩’ | 土壤 | 31.5 | 10.5 | 24-36 | 98.8 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 36.7 | 14.3 | 28-40 | 100.0 | |
‘雁风染霜’ | 土壤 | 39.5 | 9.3 | 24-36 | 99.3 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 43.7 | 11.0 | 27-41 | 100.0 | |
‘金红竞辉’ | 土壤 | 34.2 | 9.5 | 23-35 | 98.9 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 38.7 | 12.0 | 27-41 | 100.0 | |
‘北极星’ | 土壤 | 63.7 | 11.6 | 22-34 | 98.6 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 70.7 | 15.7 | 27-39 | 100.0 | |
‘红十八’ | 土壤 | 67.5 | 13.7 | 23-35 | 100.0 |
续表5
品种名 | 基质 | 株高/cm | 花径/cm | 花期/d | 移栽存活率/% |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 73.0 | 17.7 | 27-39 | 100.0 | |
‘泉乡五色’ | 土壤 | 50.8 | 19.7 | 22-33 | 99.7 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 57.6 | 24.3 | 25-39 | 100.0 | |
‘飞珠散霞’ | 土壤 | 47.3 | 11.7 | 24-35 | 98.9 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 51.7 | 16.0 | 26-41 | 100.0 | |
‘麦浪’ | 土壤 | 22.7 | 10.8 | 23-35 | 99.8 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 29.0 | 15.7 | 25-39 | 100.0 | |
‘金风万里’ | 土壤 | 55.8 | 13.5 | 24-39 | 99.9 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 61.3 | 19.0 | 25-41 | 100.0 | |
‘富士之新雪’ | 土壤 | 44.8 | 9.3 | 23-38 | 98.5 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 51.0 | 13.3 | 25-41 | 100.0 |
品种名 | 基质 | 株高/cm | 花径/cm | 花期/d | 移栽存活率/% |
‘日本白球’ | 土壤 | 35.9 | 10.8 | 23-39 | 98.7 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 40.7 | 15.3 | 25-41 | 100.0 | |
‘国色天香’ | 土壤 | 40.9 | 10.8 | 24-39 | 98.9 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 47.0 | 15.3 | 27-42 | 100.0 | |
‘圣光慧星’ | 土壤 | 43.9 | 11.2 | 23-37 | 99.5 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 51.7 | 14.3 | 25-41 | 100.0 | |
‘粉瑶台’ | 土壤 | 44.6 | 12.7 | 24-37 | 100.0 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 51.7 | 18.3 | 27-41 | 100.0 | |
‘一代新人’ | 土壤 | 68.9 | 9.4 | 23-37 | 98.7 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 75.3 | 13.7 | 25-41 | 100.0 | |
‘望江楼’ | 土壤 | 67.7 | 10.8 | 21-33 | 96.8 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 74.0 | 14.6 | 25-39 | 100.0 | |
‘雨露蟠桃’ | 土壤 | 49.6 | 12.3 | 23-37 | 100.0 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 57.0 | 16.0 | 27-41 | 100.0 | |
‘瑶池粉’ | 土壤 | 47.2 | 8.7 | 22-35 | 98.9 |
棉籽壳∶煤渣9∶1 | 52.0 | 12.0 | 27-41 | 100.0 |
实施例5:(最佳基质在红菜薹上的应用)
(1)按照实施例2中步骤(1)的方法配制营养液;
(2)将新鲜棉籽壳和废弃煤渣分别碾碎后,放入两个发酵池中,再分别加入步骤(1)配制的营养液,使单一物料吸收至饱和,然后覆盖塑料薄膜发酵12个月,腐熟后将单一物料分别取出;
(3)向每吨步骤(2)所得的腐熟棉籽壳与煤渣中分别加入3kg的70%敌克松原粉,对单一物料进行杀菌消毒,搅拌均匀后晾干;
(4)将步骤(3)所得的晾干棉籽壳与煤渣按9∶1的体积比分别混合,并在每吨混合基质中加入30kg饼肥,搅拌均匀,得到混合基质;
(5)向步骤(4)所得的混合基质中加入尿液至饱和,覆盖较厚的塑料膜发酵大约6个月,发酵终止时基质的pH值为7.0-7.5;
(6)向每千克步骤(5)所得的混合基质中加入1g硫磺粉,使其pH值在红菜薹生长的最适pH值(6.5-7.0)范围内;
(7)植株上盆及营养液的浇灌。先将长出4-6片真叶的“中农艺园”牌红菜薹幼苗上盆(附注:瓦盆的口径约24cm,深约18cm),再清水缓苗3天,之后每隔3天浇灌一次,每盆浇灌800-1000mL,实施效果参见表6,生长情况见图4。
表6:红菜薹在不同基质下的生长状况
Claims (6)
1.一种无土栽培营养基质,其特征包括固体部分和液体部分,按质量比计的组分如下:
固体部分
腐熟棉籽壳: 75-92.3%;
腐熟煤渣: 7.7-25%;
70%敌克松原粉:0.2-0.4%;
饼肥: 2.5-3.5%;
液体部分
按纯养分计营养液中有效N∶P∶K分别为9.8∶1.3∶5.1-32.5∶6.1∶16.3;
水分:10-20%;
尿液:30-40%;
按以下步骤制备:
(1)配制营养液,每升水中化合物的含量按mg/L计,其成分及配比如下:
大量元素
四水硝酸钙 750-3000mg/L;
硝酸钾 340-1300mg/L;
硝酸铵 20-80mg/L;
磷酸二氢钾 200-1350mg/L;
七水硫酸镁 180-700mg/L;
微量元素
乙二胺四乙酸二钠 30mg/L;
硼酸 2.86mg/L;
四水硫酸锰 2.13mg/L;
七水硫酸锌 0.22mg/L;
五水硫酸铜 0.08mg/L;
四水钼酸铵 0.02mg/L;
补充水分至全量;
(2)将新鲜棉籽壳和废弃煤渣分别碾碎后,放入两个发酵池中,再分别加入步骤(1)配制的营养液,使单一物料吸收至饱和,然后覆盖塑料薄膜发酵8-14个月,腐熟后将单一物料分别取出;
(3)向步骤(2)所得的每吨腐熟棉籽壳或煤渣中分别加入2-4kg的70%敌克松原粉,对单一物料进行杀菌消毒,搅拌均匀后晾干;
(4)将步骤(3)所得的晾干棉籽壳与煤渣按3∶1-12∶1的体积比混合,得到混合基质,向每吨混合基质中加入25-35kg饼肥,搅拌均匀,得到混合基质;
(5)向步骤(4)所得的混合基质中加入尿液,使混合基质吸收至饱和,然后覆盖塑料薄膜发酵5-7个月,发酵终止时混合基质的pH值为7.0-7.5,即得到所述的无土栽培的营养基质。
2.如权利要求1所述的基质,其特征在于按成品质量比计的组分如下:
固体部分
腐熟棉籽壳: 90%;
腐熟煤渣: 10%;
70%敌克松原粉: 0.3%;
饼肥: 3.0%;
液体部分
按纯养分计营养液中有效N∶P∶K分别为:29.7∶6.1∶13.1-2.5∶7.1∶16.3;
水分:15%;
尿液:35%;
营养液按mg/L计的成分及配比如下:
大量元素
四水硝酸钙 1300-2000mg/L;
硝酸钾 600-700mg/L
硝酸铵 50-60mg/L;
磷酸二氢钾 1200-1350mg/L;
七水硫酸镁 300-450mg/L;
微量元素
乙二胺四乙酸二钠 30mg/L;
硼酸 2.86mg/L;
四水硫酸锰 2.13mg/L;
七水硫酸锌 0.22mg/L;
五水硫酸铜 0.08mg/L;
四水钼酸铵 0.02mg/L;
补充水分至全量。
3.如权利要求1所述的基质,其制备步骤还包括:
向步骤(5)所得的每千克混合基质中加入0.5-3.5g硫磺粉调节该基质的pH至6.0-7.5。
4.利要求1所述的基质在花卉和蔬菜中的应用。
5.权利要求4的应用,其中包括在月季、菊花和红菜薹中的应用。
6.权利要求4的应用,其特征在于:
先将权利要求1、2或3制备的基质装入盆栽容器,植株上盆后施用清水,缓苗3-7天后,每隔3-7天施用权利要求1制备的营养液,使每盆营养液的施用总量为400-1000mL。
Priority Applications (1)
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