CN102726278A - 烟草漂浮育苗基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟草漂浮育苗基质及其制备方法。该基质含草炭40%～50%、炭化玉米杆颗粒10%～20%、膨胀珍珠岩10～20%、蛭石10～20%。其制备方法为：先将晒干的玉米秸秆粉碎成粗颗粒，置炭化炉中高温炭化，冷却后再粉碎过筛，再与草炭、膨胀珍珠岩、蛭石按上述原料配比均匀混合后灭菌即成。本发明所选用的玉米秸秆来源丰富，价格低廉，且含有多种有效养分，理化性状稳定，以其替代部分草炭制备的基质疏松透气，结构稳定、透气性及持水性好、酸碱度适宜，阳离子交换量大，能够有效的保证漂浮育苗的质量，有利于漂浮育苗基质生产的可持续发展，并使育苗成本大为降低，而且还解决了消毒不充分的问题，避免产生病害，在烟草漂浮育苗生产中有着广阔的应用前景。

Description

烟草漂浮育苗基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及烟草漂浮育苗技术，具体涉及一种烟草漂浮育苗基质及其制备方法。 

背景技术

漂浮育苗是一种新的育苗方法，代表了当今世界上最先进的育苗技术，它集中了无土栽培、水培(即营养液栽培)、营养土栽培、容器(钵式)栽培、无毒保健栽培等优点于一体，是育苗技术的一大变革，在烟草、蔬菜、花卉、苗木等种苗生产上得到了广泛应用。 

烟草漂浮育苗基质是烟草育苗的基础，是决定烟苗根系生长环境的重要因素，它除了支持和崮定植株外，更重要地是充当中转站的作用，使来自营养液的养分和水分得以中转。目前漂浮育苗基质成分中泥炭为主要成分，并含有不同比例的蛭石和珍珠岩等。当前，在世界范围内，烟草漂浮育苗基质都是一次性使用，移栽时随烟苗一同进入大田。随着漂浮育苗技术的快速发展和大面积推广应用，基质的需求量必将日益增大。然而，当前漂浮育苗基质的主要成分泥炭为不可再生资源，受环境保护和湿地保护的制约。由于泥炭资源的开挖受湿地保护条约的限制，漂浮育苗基质的生产受到了很大的影响，为了保证漂浮育苗的可持续发展，结合我国的资源优势，开展新型资源替代草炭的新基质研究是非常紧迫的。 

中国专利文献CN 101935253A中公开了一种烤烟漂浮育苗基质，其主要由发酵的稻壳或秸秆和熟土、珍珠岩构成；CN 101828506B中公开一种新型烟草专用漂浮育苗基质，其主要是由腐熟烟草秸秆、腐熟稻草秸秆、炭化烟草秸秆及草炭组成。上述漂浮育苗基质均需要使用腐熟的植物秸秆或谷壳、糠为主要原料，存在着生产周期长、耗时费力，且腐熟的程度不易控制，制得的基质理化性能难以保持均一、稳定，对其商品化形成了极大的制约；而且实践经验表明，炭化秸秆种类选择不当及炭化秸秆使用量过多均会对烟苗发育造成不良影响。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种原料易得、理化性能稳定、易形成团聚结构且无不良根际效应的烟草漂浮育苗基质，并公开了其制备方法。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 

一种烟草漂浮育苗基质，以重量百分比计，含草炭40%～50%、炭化玉米杆颗粒10%～20%、膨胀珍珠岩10～20%、蛭石10～20%。

所述炭化玉米杆颗粒的制备方法如下： 

取晒干的玉米秸秆，将其粉碎成粒径为4～8mm的颗粒，置炭化炉中于260～300℃条件下，炭化85～90min，冷却后再进行粉碎，依次经过1mm、4mm、和8mm筛进行筛分，＞8mm的粉碎后重新进行筛分，筛分后使其粒径＜1mm、1～4mm和4～8mm分别所占的比例为5～10%、65～80%和10～25%。

所述膨胀珍珠岩的粒径为1～3mm。 

所述蛭石的粒径为1～3mm。 

所述烟草漂浮育苗基质含草炭45%～50%、炭化玉米杆颗粒10%～15%、膨化珍珠岩20%、蛭石20%。 

所述烟草漂浮育苗基质的制备方法，包括以下步骤： 

（1）取晒干的玉米秸秆，将其粉碎成粒径为4～8mm的颗粒；

（2）置炭化炉中于260～300℃条件下，炭化85～90min；

（3）炭化后取出冷却后再进行粉碎，依次经过1mm、4mm、和8mm筛进行筛分，＞8mm的粉碎后重新进行筛分，筛分后使其粒径＜1mm、1～4mm和4～8mm的分别所占重量百分为5～10%、65～80%和10～25%；

（4）将所得炭化玉米杆颗粒与草炭、膨胀珍珠岩、蛭石按上述原料配比混合均匀后，灭菌后即成。

本发明具有积极有益的效果： 

1.原料搭配合理，基质颗粒度适中，疏松透气，生物性能稳定且形成团聚结，结构稳定、透气性及持水性好、酸碱度适宜，阳离子交换量大，以其培育的烟草幼苗根系发达，根系活力高，无不良根际效应。

2.所选用的玉米秸秆来源丰富，价格低廉，而且炭化玉米杆颗粒除含速效钾(5～15%)外,还含有磷、钙、铁、镁、硫等有效养分，理化性状稳定，以其替代部分草炭，能够有效的保证漂浮育苗的质量，有利于漂浮育苗基质生产的可持续发展，并使育苗成本大为降低，而且还解决了消毒不充分的问题，避免产生病害，在烟草漂浮育苗生产中有着广阔的应用前景。 

3.膨胀珍珠岩无菌、不腐、透气性好、吸水率高，原料来源丰富，价格低廉；蛭石透气性好，吸水力强，温度变化小等特点，且有离子交换的能力，具有疏松基质的作用，它对基质的营养有极大的保持作用，蛭石用于培养基质，有利于作物的生长，还可减少肥料的投入； 

4.选用资源丰富而且价廉的玉米秸秆炭化后作为基质并同时大大减少泥炭或草炭用量，达到了以较低成本培育优质烟苗的目的。

附图说明

图1为不同基质配比对烟苗根系活力的影响图谱； 

图2为不同基质配比对烟苗硝酸还原酶活力的影响图谱；

图3为不同基质配比对烟苗蔗糖酶活力的影响图谱。

具体实施方式

下述实施例中所用的原材料等，如无特别说明，均为市售；所用方法如无特别说明，均为常规方法。 

实施例1：本实验分为发明组和对照组（各组中的漂浮育苗基质构成见表1），每个处理育烟苗2盘（480株）。分别在播种时、播种后30d、播种后45d施入漂浮育苗专用肥，使营养液中氮素浓度达到100mg/kg、100mg/kg和50mg/kg。烟苗小十字期进行间定苗，保持全盘烟苗均匀一致，不定期向苗床中灌水，保持水位稳定，其它管理方法相同。育苗盘表面的温度保持在20～25℃，相对湿度大于90％的持续日数不能超过3天。在栽培过程中施用营养液，其矿质养分含量为：N 20 mg/kg，P₂0₅ 10 mg/kg，K₂0  20mg/kg，Mg 0.05 mg/kg，S 0.05 mg/kg，Fe 0.05 mg/kg，M n  0.05 mg/kg，B 0.02 mg/kg，Cu 0.02 mg/kg，Zn 0.02 mg/kg，Mo 0.05 mg/kg。其中营养液的电导率EC值为1.25Ms/cm，pH值为7。 

表 1 各处理基质构成 

处理编号	基质构成
		1	50%草炭+10%炭化玉米秆颗粒+20%膨化珍珠岩+20%蛭石
2	45%草炭+15%炭化玉米秆颗粒+20%膨化珍珠岩+20%蛭石
		3	60%炭化玉米秆颗粒+20%膨化珍珠岩+20%蛭石
4	50%炭化玉米秆颗粒+50%蛭石
		5	80%炭化玉米秆颗粒+20%蛭石
6	80%炭化玉米秆颗粒+20%膨化珍珠岩；
		CK	商品基质（郑州漂浮育苗材料厂生产，主要原料为草炭）

各处理均采用上述方法栽培育苗，在播种后40d，每个处理分别随机取样20株，分别测定其株高、茎围、叶数（大于2cm）、根、茎、叶鲜干重；分别在播种后30d和50d，每个处理均随机取样10株，分别测定其一级侧根数、二级侧根数、总根数；在播种后50d的9：00-10：00每个处理随机取样10株，取其功能叶，去掉主脉后测定叶片硝酸还原酶活力、蔗糖酶活力。同时每个处理随机取样10株，分别测定其根系活力；根系活力用TTC法测定，硝酸还原酶活力采用活体法测定，蔗糖酶活力采用比色法测定。试验结果见表2、表3及图1、图2、图3。

农艺性状是反映烟苗外观长势长相的基本指标。在播种后40d，对照叶数最多，处理4的叶数最少，其它几个处理的叶数相同，但6个处理的叶数与对照差异不显著；对株高而言，对照的株高最高，6个处理的株高和对照差异均达到了显著水平；在茎围上，除了处理5和处理6之外，其余4个处理的茎围均高于对照，其中处理2的茎围最大，比对照大0.1cm；对根鲜重而言，除了处理2，其它5个处理的根鲜重均低于对照，并且处理2的根鲜重和对照差异显著；在茎鲜重上，处理1和处理3的高于对照，并且和对照差异显著。其它4处理个低于对照，其中处理2和对照较接近；在叶鲜重上，前3个处理高于对照，后3个处理低于对照，其中处理2的叶鲜重最高，并且对照差异均达到显著水平；在根干重上，除了处理2之外，其它几个处理均低于对照，并且处理2和对照差异显著；在茎干重上，处理1和处理3的高于对照，其余几个低于对照，但前3个处理和对照差异不显著；在叶干重上，处理2高于对照，其余5个均低于对照。综上分析可知，处理2的综合表现最好，在根与叶的鲜、干重和茎干重上均超过对照，并且达到显著水平，处理1和处理3表现相对较好，处理5表现最差，处理6也较差，这说明炭化玉米秆使用量过多，会影响到烟苗的长势长相，其替代使用量应限制在一定的范围内。 

表2 不同基质配比对烟苗农艺性状的影响（40d） 

根系数量是反映根系发育状况的基本指标，其生长状况决定了植物生长发育过程中矿质营养的供应能力。播种后30d时，处理1、处理2和处理4的一级侧根数多于对照，其它3个处理少于对照，但各处理和对照差异不显著；50d时，处理2的一级侧根数高于对照，其它5处理低于对照。对二级侧根而言，播种后30d时，对照最多；50d时，除了处理3和处理4低于对照外，其它几个处理均高于对照，其中处理1的二级侧根数最多。各个处理在总根数上的表现和二级侧根情况一致。综上分析可知，播种后30d时，对照根系相比较发达，50d时，处理1、处理2、处理5和处理6好于对照，参见表3。

表3 不同基质配比对烟苗的根系数量的影响 

根系活力指植物根部吸收水分和养分以及合成物质的能力，其大小反映了根系吸收水分及养分的能力的强弱，是衡量植物生长健壮与否的一个重要生理指标。从图1中可知，处理1和处理2的根系活力好于后4个处理，但略低于对照，具体表现为，从处理1到处理3，随着基质配比中草炭含量的下降，烟苗的根系活力逐步降低，表明草炭和炭化玉米秆相比，草炭更有利于根系活力的提高。从处理3到处理6，随着基质配比中有机质含量的增加，烟苗根系活力逐步提高，表明有机质含量的增加对根系活力的提高有利。综上分析可知，处理1和处理2的根系活力较好，另外，在对根系活力的影响上，草炭优于炭化玉米秆，但适当的增加有机质的含量，有利于根系活力的提升。

硝酸还原酶是植物氮代谢的诱导酶和限速酶，在烟株氮代谢过程中起着极为重要的作用，是反映烟叶氮代谢水平的主要指标，其活性高低直接影响烟株的营养状况和氮代谢水平。从图2中可看出，基质配比不同，硝酸还原酶活力也不同，具体表现为在6个处理中，处理2所培育烟苗的硝酸还原酶活力在6个处理中最强，表明在播种后50d时，处理2所培育烟苗的氮代谢水平最高。但6个处理的硝酸还原酶活力均低于对照，表明6个处理的基质配比情况均不及商品基质好，表明草炭对烟苗硝酸还原酶活力影响较炭化玉米秆好。 

蔗糖酶与植物的碳代谢密切相关，可催化细胞质中蔗糖转化形成单糖，促进叶绿体内磷酸丙糖向外运转，使叶绿体内淀粉积累减少，并通过与呼吸作用欧联的氧化磷酸化产生能量，使光合碳固定过程加强。从图3中可看出，播种后50d时，6个处理所培育烟苗的蔗糖酶活力差异明显，表现为前3个处理较高，后3个处较低，表明前3个处理所培育烟苗的光合碳的固定能力高于后3个处理，这和前3个处理的茎、叶干重较高相一致。其中，处理3最高，表明在6个处理中，处理3的基质配比对烟苗蔗糖酶活力的影响最好。但6个处理的蔗糖酶活力均不及对照强，表明商品基质对烟苗蔗糖酶活力的影响好于6个处理的基质配比。 

上述烟草漂浮育苗基质的制备方法如下： 

（1）取晒干的玉米秸秆，将其粉碎成粒径为4～8mm的颗粒；

（2）置炭化炉中于280℃条件下，炭化85min；

（3）炭化后取出冷却后再进行粉碎，依次经过1mm、4mm、和8mm筛进行筛分，＞8mm的粉碎后重新进行筛分，筛分后使其粒径＜1mm、1～4mm和4～8mm的分别所占重量百分为10%、70%和20%；

（4）将所得炭化玉米杆颗粒与草炭、膨胀珍珠岩、蛭石按表1中所述原料配比混合均匀后，灭菌后即成。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。 

Claims (6)

1.一种烟草漂浮育苗基质，以重量百分比计，含草炭40%～50%、炭化玉米杆颗粒10%～20%、膨胀珍珠岩10～20%、蛭石10～20%。

2.根据权利要求1所述的烟草漂浮育苗基质，其特征在于，所述炭化玉米杆颗粒的制备方法如下：

取晒干的玉米秸秆，将其粉碎成粒径为4～8mm的颗粒，置炭化炉中于260～300℃条件下，炭化85～90min，冷却后再进行粉碎，依次经过1mm、4mm、和8mm筛进行筛分，＞8mm的粉碎后重新进行筛分，筛分后使其粒径＜1mm、1～4mm和4～8mm分别所占的比例为5～10%、65～80%和10～25%。

3.根据权利要求1所述的烟草漂浮育苗基质，其特征在于，所述膨胀珍珠岩的粒径为1～3mm。

4.根据权利要求1所述的烟草漂浮育苗基质，其特征在于，所述蛭石的粒径为1～3mm。

5.根据权利要求1所述的烟草漂浮育苗基质，其特征在于，所述烟草漂浮育苗基质含草炭45%～50%、炭化玉米杆颗粒10%～15%、膨化珍珠岩20%、蛭石20%。

6.权利要求1所述烟草漂浮育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

（1）取晒干的玉米秸秆，将其粉碎成粒径为4～8mm的颗粒；

（2）置炭化炉中于260～300℃条件下，炭化85～90min；

（3）炭化后取出冷却后再进行粉碎，依次经过1mm、4mm、和8mm筛进行筛分，＞8mm的粉碎后重新进行筛分，筛分后使其粒径＜1mm、1～4mm和4～8mm的分别所占重量百分为5～10%、65～80%和10～25%；

（4）将所得炭化玉米杆颗粒与草炭、膨胀珍珠岩、蛭石按权利要求1所述的重量配比混合均匀后，灭菌后即成。

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