CN102627504A - 一种有机草本水果专用栽培基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机草本水果专用栽培基质及其制备方法。该有机草本水果专用栽培基质以食用菌菌渣、油渣、烟渣、微生物发酵菌剂、解钾菌菌剂、钾长石粉和蛭石为原料，利用不同的有机废弃物进行复配，发酵腐熟，再接入解钾菌并加入钾长石粉，配合蛭石制得。本发明的栽培基质含有的解钾细菌会将基质中的含钾矿物逐渐分解释放出钾素营养，达到草本水果生长需要的养分平衡，增加草本水果产量，提高品质。

Description

一种有机草本水果专用栽培基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种栽培基质及其制备方法，特别涉及一种有机草本水果专用栽培基质及其制备方法，属于作物无土栽培技术领域。

背景技术

随着生活水平的提高，有机食品越来越受到人们的青睐，而有机水果更是优先选择对象。所谓有机食品，指来自有机农业生产体系、在生态环境质量符合规定标准的产地、生产过程中不使用任何有害化学合成的农药、化肥等化学物质，根据国际有机农业生产要求和相应的标准生产加工的、并经独立的有机食品认证机构认证的供人类食用的产品。

草本水果如西瓜、草莓等多数情况下是种植在设施内，由于追求更高的产量，大量施用化肥，破坏了土壤结构，致使土壤板结，地力衰退，给有机农产品生产带来不利影响。无土栽培是世界设施农业中广泛采用的先进技术，具有避免土传病虫害、减少连作障碍和环境污染、提高产量及生产的可控性等诸多优点。

无土栽培的基础是栽培基质，给草本水果提供丰富、平衡的营养物质是其高产、优质的需要。按照有机农产品的生产标准，在生产过程中不准施用化学合成的肥料，可以使用天然含有作物所需养分的矿石成分。

与一般作物比较，草本水果普遍吸收较多的钾素。据研究，在全生育期中，草莓吸收氮、磷、钾的比例是1∶0.39∶1.81，西瓜吸收氮、磷、钾的比例是3∶1∶4，甜瓜吸收氮、磷、钾的比例是6∶3∶11。钾素对草本水果果实的品质有明显的提升作用，如增加糖分和维生素含量。但是栽培基质中的钾素往往不能满足需要。目前常用的无机栽培基质如蛭石、岩棉等很少含有养分，有机栽培基质中钾素含量及氮、钾比例也无法满足草本水果的高钾需求。按照有机栽培要求，基质中不能添加钾素化肥，无法使基质栽培有机草本水果达到高产、优质。因此，设法提高栽培基质中的钾素是有机草本水果无土栽培技术的难点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种有机草本水果专用栽培基质及其制备方法。

发明概述：

硅酸盐细菌(也叫解钾菌)具有分解含钾的钾长石、云母等天然矿物的能力，本发明利用不同的有机废弃物进行复配，发酵腐熟后灭菌，再接入解钾细菌并加入含钾矿物，配合无机栽培基质制得有机草本水果专用栽培基质，该基质含有的大量解钾细菌会将基质中的含钾矿物逐渐分解释放出钾素营养，达到草本水果生长需要的养分平衡，增加草本水果产量，提高品质，同时也符合有机栽培要求。本发明经过试验，取得了良好的效果。

术语说明：

1、草本水果，是指一年生、二年生或多年生的、茎部为草质的水果作物，该作物茎的地上部分在生长期终了时枯死。本发明所述的草本水果主要包括草莓、西瓜、甜瓜、菠萝、哈密瓜等。

2、解钾菌，是一种硅酸盐细菌，具有分解钾长石、云母等矿物、破坏含钾矿物的晶格结构、释放出有效性钾的作用。

本发明的技术方案如下：

一种有机草本水果专用栽培基质，原料质量份如下：

食用菌菌渣            300～400份，

油渣                  70～120份，

烟渣                  200～350份，

微生物发酵菌剂        1～3份，

解钾菌菌剂            1～5份，

钾长石粉              30～45份，

蛭石                  200～250份。

所述的解钾菌菌剂是采用解钾菌菌种按现有技术进行培养、发酵制备的液体微生物菌剂，菌液有效菌含量为2×10⁹个/克～4×10⁹个/克。

所述解钾菌菌种选自胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)或环状芽孢杆菌(Bacillus circusans)；其中优选中国农业微生物菌种保藏管理中心的胶冻样芽孢杆菌ACCC10012、ACCC10013，环状芽孢杆菌ACCC03036、ACCC02960、ACCC02999或ACCC03041。进一步优选胶冻样芽孢杆菌ACCC10013或环状芽孢杆菌ACCC03036。

所述的微生物发酵菌剂是EM复合菌剂(EM是EffectiveMicroorganesms的简称)，它是将光合菌群、酵母菌群、乳酸菌群、放线菌群、菌根菌群等5科10属80多种微生物在同一状态中复合培养成的一种定型菌剂。呈棕色半透明状液体，pH值在3.5～4.5之间。市场有售；

所述的食用菌菌渣是食用菌生产中废弃的栽培料，主要成分为棉籽壳、作物秸杆和/或锯末及食用菌菌丝体，风干物；优选平菇栽培废料，基料主要成分为棉籽壳和玉米芯。

所述的油渣是植物榨油厂利用压榨工艺对原料进行挤压、脱胶生产出食用油产品后剩余的残渣，包括豆油渣、花生油渣、棉籽油渣或油菜籽油渣，可选用其中之一，也可组合使用；

所述的烟渣是卷烟生产过程中废弃的烟叶残渣；

所述的钾长石粉是由含钾、钠、钙等金属的钾长石(硅酸盐矿物)经过物理粉碎制得。优选的，钾长石粉过200目筛。市售产品；

所述的蛭石粒径2-4mm。市售产品。

根据本发明，优选的，有机草本水果专用栽培基质原料质量份如下：

食用菌菌渣            310～330份，

油渣                  75～85份，

烟渣                  330～340份，

微生物发酵菌剂        1.5～2.5份，

解钾菌菌剂            3.5～4.5份，

钾长石粉            38～42份，

蛭石                210～230份。

根据本发明，优选的，所述的解钾菌菌剂是按以下方法制得：

解钾菌菌种为中国农业微生物菌种保藏管理中心的ACCC10012、ACCC10013、ACCC03036、ACCC02960、ACCC02999或ACCC03041；

斜面种子培养基配方：葡萄糖10克、酵母膏0.2克、硫酸铵0.5克、碳酸钙1.0克、七水硫酸镁1.0克、氯化钾0.1克、磷酸氢二钠1.0克、琼脂16克、水1000克，pH值7.2。在0.11兆帕压力下灭菌30分钟，斜面制作完后在无菌条件下接种解钾菌菌种，放置在28℃～30℃恒温培养箱中培养3～5天，制得斜面种子；

发酵液培养基配方：蔗糖5.0克、七水硫酸镁0.5克、碳酸钙0.1克、磷酸氢二钠1.5克、鱼骨粉1.0克、水1000克，pH7～7.5；将培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌。冷却后每个三角瓶中接入斜面种子三块，每块直径3～5毫米，28℃～30℃、120个往复/分钟振荡培养3～5天，得解钾菌菌剂。

根据本发明，有机草本水果专用栽培基质的制备方法，步骤如下：

(1)按配比，取食用菌菌渣、油渣、烟渣和微生物发酵菌剂，混合均匀；调整混合料的水分为55～65wt％，堆制发酵腐熟，温度升至55℃计时，保持5～7天；翻堆，温度再次升至50℃计时，保持3～5天；如此操作再重复2～3次，共发酵30～40天，得发酵有机物料；

(2)将步骤(1)制备的发酵有机物料进行蒸汽灭菌，通入蒸汽，温度升至100℃时计时，保持3～6小时，得灭菌有机物料；

(3)解钾菌菌剂的制备：

斜面种子：培养基配方：葡萄糖10克、酵母膏0.2克、硫酸铵0.5克、碳酸钙1.0克、七水硫酸镁1.0克、氯化钾0.1克、磷酸氢二钠1.0克、琼脂16克、水1000克，pH值7.2。在0.11兆帕压力下灭菌30分钟，斜面制作完后在无菌条件下接种解钾菌菌种，放置在28℃～30℃恒温培养箱中培养3～5天。

发酵液：培养基配方：蔗糖5.0克、七水硫酸镁0.5克、碳酸钙0.1克、磷酸氢二钠1.5克、鱼骨粉1.0克、水1000克，pH7～7.5。将培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌。冷却后每个三角瓶中接入斜面种子三块，每块直径3～5毫米，28℃～30℃、120个往复/分钟振荡培养3～5天，得解钾菌菌剂；

(4)按配比，取步骤(3)制备的解钾菌菌剂、钾长石粉，加入步骤(2)制备的灭菌有机物料中，混合均匀，调整混合料的水分为50～60wt％，25℃～28℃条件下堆制5～7天，得含有解钾菌的混合料；

(5)按配比，取蛭石加入步骤(4)制备的含有解钾菌的混合料中，混合均匀，晾至水分含量27～30wt％，即得。

上述方法中，步骤(3)中制备解钾菌菌剂所用的解钾菌菌种为现有技术中能够分解含钾矿物的硅酸盐细菌，优选为胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)ACCC10012、ACCC10013，或环状芽孢杆菌(Bacillus circusans)ACCC03036、ACCC02960、ACCC02999或ACCC03041。中国农业微生物菌种保藏管理中心有售。

本发明的优良效果：

1.增加基质中钾素含量

草本水果在生长过程中，特别是在果实膨大期需要吸收大量的钾素营养，普通栽培基质中钾素养分含量无法满足需要，有机栽培不能加入化学钾肥。本发明利用解钾菌分解加入基质中的含钾矿物，既符合作物有机栽培要求，又增加基质中钾素营养。

2提高草本水果产量

养分供应平衡是草本水果高产的基础，与一般作物相比草本水果需要更多的钾素营养，而常规基质不能满足。本发明明显增加了基质中钾素含量，促进了养分之间的平衡，提高了草本水果产量。

3.改善草本水果品质

本发明基质中的钾素促进了草本水果果实中糖分、维生素等营养成分的积累，改善了水果品质。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中的原料用量份数均为质量份。实施例中的百分比(％)均为质量百分比。原料说明如下：

烟渣，河南中烟工业公司生产过程中废弃的烟叶废渣；油渣为山东光大日月股份有限公司生产食用油产品后剩余的残渣；食用菌菌渣为平菇栽培废料，基料主要成分为棉籽壳和玉米芯。钾长石粉，山东省安丘市临浯重晶石有限责任公司生产，氧化钾含量16wt％，细度为过200目筛。

微生物发酵菌剂是EM复合菌剂，江西省天意生物技术开发有限公司生产；

实施例1-2的解钾菌菌种是：胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)ACCC10013，中国农业微生物菌种保藏管理中心购得；

实施例3-4的解钾菌菌种是：环状芽孢杆菌(Bacillus circusans)ACCC03036，中国农业微生物菌种保藏管理中心购得。

蛭石，河北省灵寿县源恒蛭石加工厂，粒径2-4mm。

实施例1：有机草本水果专用栽培基质。原料如下：

食用菌菌渣          360kg，

豆油油渣            120kg，

烟渣                280kg，

微生物发酵菌剂      1kg，

解钾菌菌剂          3kg，

钾长石粉            36kg，

蛭石                200kg。

制备方法：

(1)取食用菌菌渣360公斤，豆油油渣120公斤，烟渣280公斤，微生物发酵菌剂1公斤，混合均匀。调整混合料的水分为55wt％，堆制发酵腐熟。温度升至55℃计时，保持5天。翻堆，温度再次升至50℃计时，保持5天。如此操作再重复2次，共发酵30天，得发酵有机物料；

(2)将步骤(1)制备的发酵有机物料装入密闭的容器内，通入蒸汽，温度升至100℃时计时，保持4小时，得灭菌有机物料；

(3)解钾菌菌剂的制备：

斜面种子制备：培养基配方：葡萄糖10克、酵母膏0.2克、硫酸铵0.5克、碳酸钙1.0克、七水硫酸镁1.0克、氯化钾0.1克、磷酸氢二钠1.0克、琼脂16克、水1000克，pH值7.2。在0.11兆帕压力下灭菌30分钟，斜面制作完后在无菌条件下接种解钾菌菌种，放置在28℃恒温培养箱中培养4天。

发酵液的制备：培养基配方：蔗糖5.0克、七水硫酸镁0.5克、碳酸钙0.1克、磷酸氢二钠1.5克、鱼骨粉1.0克、水1000克，pH7.2。将培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌。冷却后每个三角瓶中接入斜面种子三块(每块直径4毫米)，28℃、120个往复/分钟振荡培养4天，得解钾菌菌剂；菌液有效菌含量为2.96×10⁹个/克。

(4)取步骤(3)制备的解钾菌菌剂3公斤，钾长石粉36公斤，加入步骤(2)制备的灭菌有机物料中，混合均匀，调整混合料的水分为50wt％，25℃条件下堆制7天，得含有解钾菌的混合料；

(5)取蛭石200公斤，加入步骤(4)制备的含有解钾菌的混合料中，混合均匀，晾至水分含量28％，得本发明栽培基质。

实施例2：有机草本水果专用栽培基质，原料如下：

食用菌菌渣            320kg，

花生油油渣            80kg，

烟渣                  334kg，

微生物发酵菌剂        2kg，

解钾菌菌剂            4kg，

钾长石粉              40kg，

蛭石                  220kg。

制备方法：

(1)取食用菌菌渣320公斤，花生油油渣80公斤，烟渣334公斤，微生物发酵菌剂2公斤，混合均匀。调整混合料的水分为60wt％，堆制发酵腐熟，温度升至55℃计时，保持7天。翻堆，温度再次升至50℃计时，保持3天。如此操作再重复3次，共发酵40天，得发酵有机物料；

(2)将步骤(1)制备的发酵有机物料装入密闭的容器内，通入蒸汽，温度升至100℃时计时，保持5小时，得灭菌有机物料；

(3)解钾菌菌剂的制备同实施例1；菌液有效菌含量为2.96×10⁹个/克。

(4)取步骤(3)制备的解钾菌菌剂4公斤，钾长石粉40公斤，加入步骤(2)制备的灭菌有机物料中，混合均匀，调整混合料的水分为55wt％，28℃条件下堆制5天，得含有解钾菌的混合料；

(5)取蛭石220公斤，加入步骤(4)制备的含有解钾菌的混合料中，混合均匀，晾至水分含量30％，得本发明栽培基质。

实施例3：有机草本水果专用栽培基质，原料如下：

食用菌菌渣          400kg，

油菜籽油渣          100kg，

烟渣                200kg，

微生物发酵菌剂      1kg，

解钾菌菌剂          5kg，

钾长石粉            44kg，

蛭石                250kg。

制备方法：

(1)取食用菌菌渣400公斤，油菜籽油渣100公斤，烟渣200公斤，微生物发酵菌剂1公斤，混合均匀。调整混合料的水分为65wt％，堆制发酵腐熟，温度升至55℃计时，保持7天。翻堆，温度再次升至50℃计时，保持5天。如此操作再重复2次，共发酵36天，得发酵有机物料；

(2)将步骤(1)制备的发酵有机物料装入密闭的容器内，通入蒸汽，温度升至100℃时计时，保持3小时，得灭菌有机物料；

(3)解钾菌菌剂的制备同实施例1；所不同的是菌种采用环状芽孢杆菌(Bacilluscircusans)ACCC03036。菌液有效菌含量为3.85×10⁹个/克。

(4)取步骤(3)制备的解钾菌菌剂5公斤，钾长石粉44公斤，加入步骤(2)制备的灭菌有机物料中，混合均匀，调整混合料的水分为60wt％，28℃条件下堆制6天，得含有解钾菌的混合料；

(5)取蛭石250公斤，加入步骤(4)制备的含有解钾菌的混合料中，混合均匀，晾至水分含量29％，得本发明栽培基质。

实施例4：有机草本水果专用栽培基质，原料如下：

食用菌菌渣          350kg，

豆油油渣            105kg，

烟渣                250kg，

微生物发酵菌剂      2kg，

解钾菌菌剂          1kg，

钾长石粉            42kg，

蛭石                250kg。

制备方法：

(1)取食用菌菌渣350公斤，豆油油渣105公斤，烟渣250公斤，微生物发酵菌剂2公斤，混合均匀。调整混合料的水分为60wt％，堆制发酵腐熟，温度升至55℃计时，保持5天。翻堆，温度再次升至50℃计时，保持5天。如此操作再重复3次，共发酵40天，得发酵有机物料；

(2)将步骤(1)制备的发酵有机物料装入密闭的容器内，通入蒸汽，温度升至100℃时计时，保持4小时，得灭菌有机物料；

(3)解钾菌菌剂的制备同实施例1；所不同的是菌种采用环状芽孢杆菌(Bacilluscircusans)ACCC03036。菌液有效菌含量为3.85×10⁹个/克。

(4)取步骤(3)制备的解钾菌菌剂1公斤，钾长石粉42公斤，加入步骤(2)制备的灭菌有机物料中，混合均匀，调整混合料的水分为55wt％，26℃条件下堆制7天，得含有解钾菌的混合料；

(5)取蛭石250公斤，加入步骤(4)制备的含有解钾菌的混合料中，混合均匀，晾至水分含量27％，得本发明栽培基质。

对比例：

普通型栽培基质，山东光大肥业科技有限公司生产，主要是腐熟的有机物和蛭石以2∶1的质量比混合制得。

以上实施例1～4和对比例的应用效果如下：

试验地点：山东省东平县，山东光大肥业科技有限公司试验农场；

试验时间：2011年9月至2012年4月；

供试作物和品种：供试作物为草莓，供试品种是丰香；

采用地槽栽培，槽深20厘米，宽40厘米，长800厘米，栽培基质在地槽内的厚度是18厘米，种植2行。按常规管理。应用效果见表1。

表1.与对比例相比实施例1-4的应用效果

本发明栽培基质	增产率％	果实中含钾量提高％
			实施例1	7.12	0.18
实施例2	8.19	0.26
			实施例3	5.43	0.15
实施例4	6.96	0.21

Claims (6)

1.一种有机草本水果专用栽培基质，其特征在于原料质量份如下：

食用菌菌渣          300～400份，

油渣                70～120份，

烟渣                200～350份，

微生物发酵菌剂      1～3份，

解钾菌菌剂          1～5份，

钾长石粉            30～45份，

蛭石                200～250份；

所述的解钾菌菌剂是采用解钾菌菌种按现有技术进行培养、发酵制备的液体微生物菌剂，菌液有效菌含量为2×10⁹个/克～4×10⁹个/克；所述解钾菌菌种选自胶冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)或环状芽孢杆菌(Bacillus circusans)；

所述的微生物发酵菌剂是EM复合菌剂。

2.如权利要求1所述的有机草本水果专用栽培基质，其特征在于解钾菌菌种为胶冻样芽孢杆菌ACCC10012、ACCC10013，环状芽孢杆菌ACCC03036、ACCC02960、ACCC02999或ACCC03041。

3.如权利要求1所述的有机草本水果专用栽培基质，其特征在于解钾菌菌种为胶冻样芽孢杆菌ACCC10013或环状芽孢杆菌ACCC03036。

4.如权利要求1～3任一项所述的有机草本水果专用栽培基质，其特征在于原料质量份如下：

食用菌菌渣          310～330份，

油渣                75～85份，

烟渣                330～340份，

微生物发酵菌剂      1.5～2.5份，

解钾菌菌剂          3.5～4.5份，

钾长石粉            38～42份，

蛭石                210～230份。

5.如权利要求1～3任一项所述的有机草本水果专用栽培基质，其特征在于所述的解钾菌菌剂是按以下方法制得：

解钾菌菌种为胶冻样芽孢杆菌ACCC10012、ACCC10013，环状芽孢杆菌ACCC03036、ACCC02960、ACCC02999或ACCC03041；

斜面种子培养基配方：葡萄糖10克、酵母膏0.2克、硫酸铵0.5克、碳酸钙1.0克、七水硫酸镁1.0克、氯化钾0.1克、磷酸氢二钠1.0克、琼脂16克、水1000克，pH值7.2。在0.11兆帕压力下灭菌30分钟，斜面制作完后在无菌条件下接种解钾菌菌种，放置在28℃～30℃恒温培养箱中培养3～5天，制得斜面种子；

发酵液培养基配方：蔗糖5.0克、七水硫酸镁0.5克、碳酸钙0.1克、磷酸氢二钠1.5克、鱼骨粉1.0克、水1000克，pH7～7.5；将培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌。冷却后每个三角瓶中接入斜面种子三块，每块直径3～5毫米，28℃～30℃、120个往复/分钟振荡培养3～5天，得解钾菌菌剂。

6.如权利要求1～4任一项所述的有机草本水果专用栽培基质的制备方法，步骤如下：

(1)按配比，取食用菌菌渣、油渣、烟渣和微生物发酵菌剂，混合均匀；调整混合料的水分为55～65wt％，堆制发酵腐熟，温度升至55℃计时，保持5～7天；翻堆，温度再次升至50℃计时，保持3～5天；如此操作再重复2～3次，共发酵30～40天；得发酵有机物料；

(2)将步骤(1)制备的发酵有机物料进行蒸汽灭菌，通入蒸汽，温度升至100℃时计时，保持3～6小时；得灭菌有机物料；

(3)解钾菌菌剂的制备：

斜面种子：培养基配方：葡萄糖10克、酵母膏0.2克、硫酸铵0.5克、碳酸钙1.0克、七水硫酸镁1.0克、氯化钾0.1克、磷酸氢二钠1.0克、琼脂16克、水1000克，pH值7.2；在0.11兆帕压力下灭菌30分钟，斜面制作完后在无菌条件下接种解钾菌菌种，放置在28℃～30℃恒温培养箱中培养3～5天；

发酵液：培养基配方：蔗糖5.0克、七水硫酸镁0.5克、碳酸钙0.1克、磷酸氢二钠1.5克、鱼骨粉1.0克、水1000克，pH7～7.5；将培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌；冷却后每个三角瓶中接入斜面种子三块，每块直径3～5毫米，28～30℃、120个往复/分钟振荡培养3～5天，得解钾菌菌剂；

(4)按配比，取步骤(3)制备的解钾菌菌剂、钾长石粉，加入步骤(2)制备的灭菌有机物料中，混合均匀，调整混合料的水分为50～60wt％，25～28℃条件下堆制5～7天，得含有解钾菌的混合料；

(5)按配比，取蛭石加入步骤(4)制备的含有解钾菌的混合料中，混合均匀，晾至水分含量27～30wt％，即得。