CN101811903A - 新型有机基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型有机基质及其制备方法，以畜禽粪便作为蚯蚓食料，提供适宜蚯蚓生长的环境，将经过蚯蚓处理产生的蚓粪过筛成4-6mm粒径的蚓粪，再配加蛭石、珍珠岩、微量元素混合均匀制成新型有机基质，蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm。各组分按重量百分比配比：蚓粪58-71％，蛭石25-35％，珍珠岩3.5-6.5％，微量元素0.05-0.5％。本发明制备方法简单，资源丰富，用料廉价，变废为宝，减少环境污染，养分充足，性质稳定，用于花卉栽培，提高花卉穴盘育苗的品质，减少施肥等育苗步骤。

Description

新型有机基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种植物栽培基质，尤其是花卉栽培基质的组成及其制备的方法，属于植物栽培技术领域。

背景技术

基质栽培是指在一定的场所或容器内通过基质固定其根系并吸收营养和氧气的植物栽培方法。据统计，世界上90％的无土栽培形式都是基质栽培。无土栽培基质是能为植物提供稳定协调的水、气、肥结构的生长介质，它除了支持、固定植株外，更重要的是充当养分和水分的载体，使来自营养液的养分和水分得以中转，植物根系从中按需选择吸收。基质是无土栽培的基础与核心，所以基质的选择是栽培成功与否的关键。用于无土栽培的各种基质的研究逐步成为一个重要的课题。早期大规模使用的各种无机和有机基质逐渐显现出其缺点和局限性，新型的有机栽培基质开始出现并在运用中表现出良好的特性，成为基质研究的发展方向。

1、常用传统基质的发展瓶颈

目前最常用的栽培基质主要是蛭石、珍珠岩和岩棉等无机基质，以及泥炭(又称草炭)等有机基质。膨胀蛭石的高持水性能和片状结构使其拥有使基质中的空气和水分达到平衡协调的能力，起着固定支持、矿物肥料、保肥、保水和改良物理性状等多种作用。珍珠岩其颗粒表面的许多空洞为保持水分和营养成分提供了巨大的表面积，同时也提供了极为适合的导液和通风条件。岩棉是当今世界上许多国家广泛应用的栽培基质，已形成一套完整的应用技术体系。泥炭由于纤维含量丰富，疏松多孔，通气透水性好，比表面积大，吸附螯合能力强，有较强的离子交换和盐分平衡控制能力，又兼有增强植物抗旱、抗病、抗低温、抗盐渍的性能，更是被广泛使用。这些基质可以单独使用，也可以按照一定的比例混合使用。

以上基质虽然有不少优点，但又有其各自的缺点。如岩棉栽培需添加营养液，而泥炭是数量有限而且短期不可再生的资源等。自上世纪80年代后期以来，欧美国家相继颁布实施了有关环保法规，如禁止营养液的排放以免污染地下或地表水源，禁止泥炭资源的开采等，这促使无土栽培逐步向环保型、经济型、技术型的方向转变。

2、新型有机基质的研究现状

有机基质，是指既不用天然土壤也不使用传统的营养液灌溉植物根系，而是采用农业废弃物等经腐熟发酵沤制和消毒等方法途径生产而成的有机固态基质。国内比较成熟的有机基质产品数量并不多，简述如下：

(1)椰衣纤维：椰衣纤维又称椰壳纤维或椰糠，是椰子加工业的副产品。与泥炭相比，椰衣纤维含有更多的木质素和纤维素，松泡多孔，保水和通气性能良好。pH为酸性，可用于调节pH过高的基质或土壤。P和K的含量较高，但N、Ca、Mg含量低因此使用中必须额外补充N素，而K的施用量则可适当降低。国外使用较多，已用于蔬菜和花卉如番茄和金鸡菊的栽培，我国也有相关研究。由于椰衣纤维制品的优点越来越受到人们的关注，在海南花卉产业中，已经出现了供不应求的局面。

(2)树皮：不同的树种差异很大，作为基质最常用的树皮是松树皮和杉树皮。树皮含有无机元素但保水性较差，并含有树脂、单宁、酚类等抑制物质，需充分发酵使之降解。松树皮基质对于凤梨草莓的营养器官的干物质积累和分蘖有利。

(3)蔗渣：蔗渣最主要的成分是纤维素，其次是半纤维素和木质素。新鲜甘蔗渣使用前必须经过堆沤处理。在自然条件下其堆沤效果较差，需经过添加氮肥并堆沤处理后，方可成为与泥炭种植效果相当的良好无土栽培基质。

(4)稻壳：稻壳通透性好，不易腐烂，持水能力一般，可与其它基质材料配合使用，一般用于花卉的扦插基质。通常使用方法是通过暗火闷烧将其炭化，形成炭化稻壳即砻糠。以生稻壳作为有机生态型无土栽培基质的主要配方是可行的，能够满足番茄作物的正常生长发育需要。

(5)锯末屑：以黄杉和铁杉的锯末为最好，有些侧柏的锯末有毒，不能使用。较粗锯末混以25％的稻壳，可提高基质的保水性和通气性。锯末含有大量杂菌及致病微生物，需经过适当处理和发酵腐熟才能应用。其碳素含量较高，经过发酵腐熟分解后还需加入一定量的氮源以利于碳素的降解。用于栽培番茄、辣椒等均取得良好效果。

(6)芦苇末：芦苇末中有机质、大量元素及植物所需营养元素含量均较高，而重金属元素含量很少，pH为中性，总空隙度较大。近年，我国开始利用造纸厂的芦苇末废渣生产有机基质，代替泥炭作为优质无土栽培基质应用于育苗和栽培，取得了较好的效果。

(7)秸秆：将秸秆粉碎后加入鸡粪等有机质或秸秆腐熟剂进行发酵处理，可得到有机生态型无土栽培基质，与其他基质混配后可用于花卉等的栽培。秸秆纤维加工为非织造布可以成为改善土壤机制的有机肥，作为草坪栽培基质具有其他类型的速生草坪所无可比拟的优点，是建设新型速生草坪的极佳选择。我国作为农业大国每年都会产生大量的农作物秸秆，将秸秆开发利用为园林、园艺栽培基质不仅可以获得廉价原料，使基质生产成本降低，而且对于实现能源多元化，解决“三农问题”，也会有积极的意义。

(8)其它有机基质：主要来自于各种有机固体废弃物，包括工农业废弃物和城市垃圾。如污泥和垃圾堆肥可部分的代替泥炭，用于天竺葵栽培；食品工业废料葡萄渣、苹果渣等在国外用于山茱萸等植物的栽培。另外，中药渣、花生壳、咖啡加工的废渣都有报道应用于无土栽培。通常这些有机基质都是与蛙石、珍珠岩等无机基质或泥炭等其它有机基质按一定比例混合使用才能取得较好的效果。

(9)市场现有花木基质的不足，市场现有的花木基质往往因引起自身和下垫土壤的板结，通透性不良，养分平衡性变差，缓冲性能变小等，不利于促进苗木生长，甚至使植株表现出缺素症状和其他一些生理病害，影响基质栽培优越性的发挥；由于灌溉栽培，基质内各种营养元素容易流失，进入地表水与地下水。污染环境；多数基质在连续使用后，引起微生物群落单一化，自我调节与修复功能减弱，有害微生物滋生，引发多种病害，危害苗木正常生长。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有基质性质不稳定，需补充营养成分等缺陷，提供一种能降低泥炭等不可再生资源用量，提高养分含量，利用有机废弃物开发的性质稳定的新型有机基质及其制备方法，使用新型有机基质培育出的花卉苗根系发达、苗茎粗壮、移栽成活率高适应性强、提早进入花期、花头多，花卉生长旺盛。

本发明的目的是这样实现的，新型有机基质，由蚓粪、蛭石、珍珠岩、微量元素混合制成，蚓粪、蛭石、珍珠岩、微量元素的重量百分比为：蚓粪58-71％，蛭石25-35％，珍珠岩3.5-6.5％，微量元素0.05-0.5％。

所述的蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm。

所述的微量元素为铁或锰或铜或锌的硫酸盐的任一种或任几种的混合物。

新型有机基质的制备方法，包括如下步骤：

1)以畜禽粪便作为蚯蚓食料，提供适宜蚯蚓生长的环境，将经过蚯蚓处理产生的蚓粪过筛成4-6mm粒径的蚓粪；

2)配备蛭石、珍珠岩、微量元素，蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm；

3)将基质原料按重量百分比配比：蚓粪58-71％，蛭石25-35％，珍珠岩3.5-6.5％，微量元素0.05-0.5％，进行充分混合均匀制成新型有机基质。

所述的畜禽粪便为牛粪。

本发明的优点：

①可用资源丰富，用料廉价。在我国经济社会高速发展的同时，畜禽养殖业也迅猛发展，养殖规模越来越大，逐步发展成为一个独立的产业。随着畜禽养殖业集约化、规模化、工厂化的快速发展，畜禽养殖业粪便废弃物的产生量也急剧增加，目前已成为我国农业有机固体废弃物的主要生产源。利用畜禽粪便生产花木栽培基质，可用资源十分丰富，用料价格也非常低廉。

②变废为宝，减少环境污染。畜禽养殖生产的高度集约化，使畜禽粪便的产生量大大超过其周围环境的消纳、处理和合理使用的能力。畜禽粪便含有大量未被消化吸收的有机物、无机物、病源和有害生物等，能造成大气、水体、土壤、生物等多方面的复合污染。迄今为止，在我国广大地区畜禽粪便大多未经处理直接排放，对农业环境与生态安全带来了极大的威胁。畜禽粪便的无害化、资源化处理已经成为当前解决农业面源污染的热点问题。采用畜禽粪便生产花木栽培基质，不但解决了农业固体废弃物的环境污染问题，而且完全变废为宝，有效地利用废弃物创造出经济效益和社会效益。

③养分充足，性质稳定。以畜禽粪便作为蚯蚓食料，以蚓粪作为有机栽培基质的主要原料，再配蛭石、珍珠岩、微量元素等，有效地解决了普通基质养分供应不足的问题。蚯蚓通过对有机物质的分解转化，促进C、N、P等养分循环，增加有机物料养分供应和通过对其结构的改善、协调，更好地满足植物生长的各种要求。蚯蚓具有惊人的吞噬能力，其日吞食量可达其体重的数倍，消化道可分泌蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、甲壳素酶、淀粉酶等多种酶类，这些酶对绝大多数有机废弃物的分解有较强的生物催化作用。有机物质被蚯蚓摄食后少部分被直接同化利用，大部分经蚯蚓体内的磨碎和挤压作用后以颗粒状排出，起到类似于挤压造粒的作用。新型有机基质营养成分丰富、性质稳定，有机质含量高，使花卉整个育苗期间都能得到充分的营养供应。利用本新型有机基质育出的花卉苗，根系发达，苗茎粗壮，移栽后成活率高，适应性强，能提早进入开花期，花头多，花卉生长旺盛。

④简化了基质制备的过程，提高了花卉穴盘育苗的品质，减少施肥等育苗步骤。

附图说明

图1是本发明的新型有机基质的制备流程图。

具体实施方式

实施例1

将基质原料按重量百分比配比：蚓粪58％，蛭石35％，珍珠岩6.5％，微量元素0.5％，进行充分混合均匀，制成新型有机基质。蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm。蚓粪粒径为4-6mm，微量元素为铁或锰或铜或锌硫酸盐的任一种或任几种的混合物。

实施例2

将基质原料按重量百分比配比：蚓粪71％，蛭石25.4％，珍珠岩3.5％，微量元素0.1％，进行充分混合均匀，制成新型有机基质。蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm。蚓粪粒径为6mm，微量元素为铁或锰或铜或锌硫酸盐的任一种或任几种的混合物。

实施例3

1)以牛粪作为蚯蚓食料，提供适宜蚯蚓生长的环境，将经过蚯蚓处理产生的蚓粪过筛成4-6mm粒径的蚓粪。

2)配备蛭石、珍珠岩、微量元素，蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm。

3)将基质原料按重量百分比配比：蚓粪65％，蛭石30％，珍珠岩4.9％，微量元素0.1％，进行充分混合均匀制成新型有机基质。

实施例4

1)以牛粪或鸡粪或鸭粪或猪粪作为蚯蚓食料，提供适宜蚯蚓生长的环境，将经过蚯蚓处理产生的蚓粪过筛成4-6mm粒径的蚓粪。

2)配备蛭石、珍珠岩、微量元素，蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm。

3)将基质原料按重量百分比配比：蚓粪67％，蛭石28.9％，珍珠岩4.05％，微量元素0.05％，进行充分混合均匀制成新型有机基质。

Claims (5)

1.一种新型有机基质，其特征是由蚓粪、蛭石、珍珠岩、微量元素混合制成，蚓粪、蛭石、珍珠岩、微量元素的重量百分比为：蚓粪58-71％，蛭石25-35％，珍珠岩3.5-6.5％，微量元素0.05-0.5％。

2.根据权利要求1所述的新型有机基质，其特征是所述的蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm。

3.根据权利要求1所述的新型有机基质，其特征是所述的微量元素为铁或锰或铜或锌的硫酸盐的任一种或任几种的混合物。

4.一种新型有机基质的制备方法，其特征是包括如下步骤：

1)以畜禽粪便作为蚯蚓食料，提供适宜蚯蚓生长的环境，将经过蚯蚓处理产生的蚓粪过筛成4-6mm粒径的蚓粪；

2)配备蛭石、珍珠岩、微量元素，蛭石和珍珠岩的粒径均为3-5mm；

3)将基质原料按重量百分比配比：蚓粪58-71％，蛭石25-35％，珍珠岩3.5-6.5％，微量元素0.05-0.5％，进行充分混合均匀制成新型有机基质。

5.根据权利要求4所述的新型有机基质的制备方法，其特征是所述的畜禽粪便为牛粪。

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