CN103342596A - 一种番茄育苗基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及育苗基质技术领域，具体涉及一种利用纸泥、菇渣及沙子配制的番茄育苗基质，它由以下体积百分比的原料组成：发酵纸泥20-30%，发酵菇渣20-30%，沙子40-60%。本发明的复合基质，能够改善番茄育苗基质理化性状，减少单一基质的不良反应，培育最优的番茄幼苗，促进番茄的生长，能够在保证番茄幼苗商品品质的前提下降低生产成本，实现了纸泥的资源化利用，具有明显的社会效益、经济效益和环境生态效益。

Description

一种番茄育苗基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及育苗基质技术领域，具体涉及一种利用纸泥、菇渣及沙子配制的番茄育苗基质。

背景技术

番茄(Solanum lycopersicum)为茄科属草本植物，包括有限生长型、半有限生长型和无限生长型。条件适宜时可多年生长。其品种繁多、生长期长，深受人们喜爱，成为温室大棚主要蔬菜作物和冬春季节的主要栽培作物之一。

纸泥是造纸过程废水处理的终端产物，每生产1t再生纸，就会产生1200kg以上的纸泥。这些造纸废渣和污泥由于含水量高（60%以上），呈淤泥状态，成分复杂，处理利用难度大。目前我国造纸污泥的利用方式大致分为制作建材、制堆肥、焚烧发电、填埋等。焚烧法处理造纸污泥可大大减少污泥的体积和重量，处理速度快，可就地焚烧，其焚烧所产生的高温热能可用于发电或供热，但是成本较高且干燥废气泄露造成空气污染；利用造纸污泥制砖工艺简单、成本低、亦可节约粘土，但是较高的含水量使得制砖能耗明显增加。

我国是一个农业大国，肥料生产还存在一定缺口，并且由于土壤的过度耕作，导致土壤肥力和有机质含量不断下降，有机肥需求将会日益增长。造纸污泥的主要成分是天然有机质—植物短纤维沉淀物，可以采用以好氧性微生物的代谢作用，是纸泥中的有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，产生的大量热量使物料维持持续高温，以降低物料的含水率，改善其性状成为疏松、分散的物质，并有效地去除纸泥中的病原体、寄生虫卵和杂草种子，便于贮藏、运输和使用。造纸污泥的生物质含量丰富，富含有机质（含量40%-50%）、氮、磷、钾，含有纤维素、半纤维素和木质素等高分子有机物，而且病原菌、重金属等有害物质远远低于畜禽粪便，是一种可利用于设施园艺栽培中的有机基质。不过纸泥作为一种农业有机废弃物，C/N比高(31.55)，直接使用会阻碍植株生长，因此发酵处理是不可或缺的环节，即便经过了发酵前处理的纸泥，其理化性状亦有局限性，不宜单独作为育苗基质使用，需通过与其他有机材料的合理调配，并进行pH值、EC值等的调整。

菇渣含有丰富的粗蛋白、粗脂肪和氮浸出物，还含有钙、磷、钾、硅等矿物质，营养相当丰富。但菇渣的氮、磷含量较高，不宜直接作为基质使用，与蛭石、珍珠岩、泥炭、田园土或颗粒矿石等基质按一定的比例混合，可以改善其单一基质在理化性状上对植物产生的影响。同时菇渣中速效磷、速效钾含量显著高于草炭，因此，在番茄穴盘育苗中可使用蘑菇渣复合基质代替草炭。

沙子是通透性极好的介质，其掺入草炭或生物秸秆等基质后可改善基质通透性，调节基质的水汽热调节能力。沙子介质本身过松，透气较好，但有机质分解快，保水保肥能力差，养分容易流失，温度变化也快，不宜直接作为基质使用。

如何高效利用工、农废弃物开发育苗基质，降低生产成本，科研工作者也开发出了一些育苗基质。如申请号为200810181391.6的中国专利申请说明了一种以菇渣为原料的育苗基质及制作方法，其主要将加工的菇渣、蛭石、珍珠岩、发酵剂按一定比例混合制得育苗基质，该方法虽用菇渣代替了草炭，但有机成分原料单一、腐熟周期长，还使用了传统基质配方的蛭石、珍珠岩，取材不方便，成本高。申请号为201010293350.3的中国专利申请说明了一种利用造纸污泥加工的生物育苗基质，其将加工的纸泥、珍珠岩、蛭石、功能菌混合制成育苗基质，该方法虽有效开发了纸泥替代草炭，但纸泥腐熟周期长，而且该方法沿用了传统的珍珠岩、蛭石，取材不方便，成本高，影响基质的广泛推广。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种腐熟周期短、取材方便，成本低的番茄育苗基质。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种番茄育苗基质，它由以下体积百分比的原料组成：

发酵纸泥      20-30%

发酵菇渣      20-30%

沙子          40-60%。

优选的，它由以下体积百分比的原料组成：

发酵纸泥      25-30%

发酵菇渣      20-25%

沙子          50-60%。

优选的，它由以下体积百分比的原料组成：

发酵纸泥      20-25%

发酵菇渣      25-30%

沙子          40-50%。

更为优选的，它由以下体积百分比的原料组成：

发酵纸泥      25%

发酵菇渣      25%

沙子          50%。

一种番茄育苗基质的制备方法，它包括以下制备步骤：

步骤A、发酵纸泥的制备：因纸泥的C/N比高达31.55，制约后续发酵过程中微生物的活性，向每千克纸泥中加入鸡粪25-40g，尿素0.5-2g调整碳氮比，同时调整pH至6-7，最后加入生物菌剂，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵5-7天即得发酵纸泥；

步骤B、发酵菇渣的制备：调整菇渣的pH至6-7，加入生物菌剂，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵5-7天即得发酵菇渣；

步骤C、番茄育苗基质的配制：将沙子、步骤A制得的发酵纸泥和步骤B制得的发酵菇渣按配方量的体积百分比混合均匀，即得一种番茄育苗基质。

优选的，步骤A中纸泥发酵时的水分质量含量控制在55-65%，步骤B中菇渣发酵时的水分质量含量控制在55-65%。

优选的，步骤A中纸泥发酵时加入鸡粪、尿素调整碳氮比为25:1。

优选的，步骤A中纸泥发酵时的温度为60-70℃，步骤B中菇渣发酵时的温度为60-70℃。

优选的，步骤A通过加入柠檬酸或醋酸调整pH值，步骤B通过加入柠檬酸或醋酸调整pH值。

优选的，步骤A和步骤B加入的生物菌剂为圃园牌有机废物发酵菌曲，圃园牌有机废物发酵菌曲的加入量为发酵物干重的2%左右，具体以产品说明书为准。圃园牌有机废物发酵菌曲（秸秆腐熟剂）是由北京市京圃园生物工程有限公司生产的高科技微生物制品，产品于2001年取得农业部颁发的登记证，为当时国内唯一具有自主知识产权的发酵剂产品。秸秆腐熟剂能使秸秆等有机废弃物快速腐熟，使秸秆中所含的有机质及磷、钾等元素成为植物生长所需的营养，并产生大量有益微生物，刺激作物生产，提高土壤有机质，增强植物抗逆性，减少化肥使用量，改善作物品质，实现农业的可持续发展。

优选的，步骤A中还包括将发酵后的发酵纸泥铺开进行降温和清除有毒气体，步骤B中还包括将发酵后的发酵菇渣铺开进行降温和清除有毒气体。

本发明与现有技术相比较，有益效果在于：

  （1）本发明对纸泥和菇渣进行了详细的理化性状分析，经过大量育苗试验，广泛分析番茄生理及形态指标，从大量混配基质配方中筛选出了适宜的配方。本发明对纸泥和菇渣进行发酵腐熟处理后，与沙子按比例混合形成复合基质配方。本发明对纸泥发酵腐熟处理的方法是在发酵前添加适量鸡粪以增加N源，满足发酵过程中微生物所需碳源和氮源，避免发酵过程中制约微生物的活性，作为育苗基质的纸泥和菇渣所含有的矿质元素，在使用过程中养分会缓慢释放，供作物吸收，同时，纸泥和菇渣具有较强的缓冲性，能够抵御营养液酸碱度或盐度的剧烈变化对植物根系的伤害。纸泥和菇渣资源的高效利用，即降低了基质成本，也降低了对草炭基质的依赖，缓解了草炭的开采压力及由此而造成的环境压力。

（2）发酵纸泥、发酵菇渣与沙子配制成的番茄育苗基质，能够改善基质理化性状，减少单一基质的不良反应，促进番茄的生长，减少了草炭的使用量，能够在保证番茄商品品质的前提下降低了生产成本，实现了纸泥的资源化利用，具有明显的社会效益、经济效益和环境生态效益。

（3）与目前番茄商品栽培传统配方相比，该发明筛选的复合基质配方，理化性状能满足番茄生长要求，且植株生长一致，植株健壮、叶色鲜亮、病虫害少，整体性状优良，植株形态指标综合评价指数高，商品品质好，成品率高。由于纸泥资源来源广泛，加工取材容易，为本发明的推广应用奠定了基础。纸泥配制成复合基质用于番茄的生产，在很大程度上缓解了草炭的使用压力，同时有效地利用了纸泥资源，降低了生产成本，提高了经济效益和环境效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1。

一种番茄育苗基质，它由以下体积百分比的原料组成：发酵纸泥20%、发酵菇渣20%、沙子60%。

一种番茄育苗基质的制备方法，它包括以下制备步骤：

步骤A、发酵纸泥的制备：向每千克纸泥中加入鸡粪25g，尿素2g调整碳氮比，通过加入柠檬酸调整pH至6，最后加入圃园牌有机废物发酵菌曲，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵5天即得发酵纸泥，将发酵纸泥铺开进行降温和清除有毒气体，其中发酵时的水分质量含量控制在55%，发酵温度为60℃；

步骤B、发酵菇渣的制备：通过加入柠檬酸调整菇渣的pH至6，加入圃园牌有机废物发酵菌曲，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵5天即得发酵菇渣，将发酵菇渣铺开进行降温和清除有毒气体，其中发酵时的水分质量含量控制在55%，发酵温度为60℃；

步骤C、番茄育苗基质的配制：将沙子、步骤A制得的发酵纸泥和步骤B制得的发酵菇渣按配方量的体积百分比混合均匀，即得一种番茄育苗基质。

实施例2。

一种番茄育苗基质，它由以下体积百分比的原料组成：发酵纸泥30%、发酵菇渣30%、沙子40%。

一种番茄育苗基质的制备方法，它包括以下制备步骤：

步骤A、发酵纸泥的制备：向每千克纸泥中加入鸡粪30g，尿素1g调整碳氮比，通过加入醋酸调整pH至6.5，最后加入圃园牌有机废物发酵菌曲，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵6天即得发酵纸泥，将发酵纸泥铺开进行降温和清除有毒气体，其中发酵时的水分质量含量控制在60%，发酵温度为60℃；

步骤B、发酵菇渣的制备：通过加入醋酸调整菇渣的pH至6.5，加入圃园牌有机废物发酵菌曲，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵6天即得发酵菇渣，将发酵菇渣铺开进行降温和清除有毒气体，其中发酵时的水分质量含量控制在60%，发酵温度为60℃；

步骤C、番茄育苗基质的配制：将沙子、步骤A制得的发酵纸泥和步骤B制得的发酵菇渣按配方量的体积百分比混合均匀，即得一种番茄育苗基质。

实施例3。

一种番茄育苗基质，它由以下体积百分比的原料组成：发酵纸泥25%、发酵菇渣25%、沙子50%。

一种番茄育苗基质的制备方法，它包括以下制备步骤：

步骤A、发酵纸泥的制备：向每千克纸泥中加入鸡粪35g，尿素1.5g调整碳氮比，通过加入柠檬酸调整pH至6.5，最后加入圃园牌有机废物发酵菌曲，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵6天即得发酵纸泥，将发酵纸泥铺开进行降温和清除有毒气体，其中发酵时的水分质量含量控制在60%，发酵温度为65℃；

步骤B、发酵菇渣的制备：通过加入柠檬酸调整菇渣的pH至6.5，加入圃园牌有机废物发酵菌曲，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵6天即得发酵菇渣，将发酵菇渣铺开进行降温和清除有毒气体，其中发酵时的水分质量含量控制在60%，发酵温度为65℃；

步骤C、番茄育苗基质的配制：将沙子、步骤A制得的发酵纸泥和步骤B制得的发酵菇渣按配方量的体积百分比混合均匀，即得一种番茄育苗基质。

实施例4。

一种番茄育苗基质，它由以下体积百分比的原料组成：发酵纸泥30%、发酵菇渣20%、沙子50%。

一种番茄育苗基质的制备方法，它包括以下制备步骤：

步骤A、发酵纸泥的制备：向每千克纸泥中加入鸡粪40g，尿素0.5g调整碳氮比，通过加入醋酸调整pH至7，最后加入圃园牌有机废物发酵菌曲，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵7天即得发酵纸泥，将发酵纸泥铺开进行降温和清除有毒气体，其中发酵时的水分质量含量控制在65%，发酵温度为70℃；

步骤B、发酵菇渣的制备：通过加入醋酸调整菇渣的pH至7，加入圃园牌有机废物发酵菌曲，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵7天即得发酵菇渣，将发酵菇渣铺开进行降温和清除有毒气体，其中发酵时的水分质量含量控制在65%，发酵温度为70℃；

步骤C、番茄育苗基质的配制：将沙子、步骤A制得的发酵纸泥和步骤B制得的发酵菇渣按配方量的体积百分比混合均匀，即得一种番茄育苗基质。

对照例。

对照（CK）：将草炭和蛭石按体积比为2:1比例混合均匀，得到草炭番茄育苗基质。

表格说明。

纸泥发酵前后理化性质见表1。

菇渣发酵前后理化性质见表2。

配制得到的番茄育苗基质的基本理化性质见表3。

将实施例1-4、对照例配制的番茄育苗基质用于番茄育苗，相同条件下（该温室具有全自动控温、换气设施，能够保证在试验期间为供试材料提供一个相对稳定的适宜生长环境），出苗率统计表见表4，番茄幼苗（35d）形态指标综合评价指数见表5。

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通过表1可以看出，纸泥发酵后的酸碱度都在作物适宜的酸碱度范围6.0-7.0内；纸泥发酵后的碳氮比下降，可以防止基质中的微生物与根系争夺氮源，影响植株正常生长，所以纸泥的发酵过程主要是调节其酸碱度和C/N比。

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通过表2可以看出，菇渣发酵后的酸碱度都在作物适宜的酸碱度范围6.0-7.0内；菇渣发酵后的碳氮比下降，可以防止基质中的微生物与根系争夺氮源，影响植株正常生长，所以菇渣的发酵过程主要是调节其酸碱度和C/N比。。

通过表3可以看出，实施例1至实施例4的配制得到的番茄育苗基质，其pH与对照例均在6-7之间，适宜作物生长的酸碱度；其EC值均比对照例高，说明配制的基质养分含量都高于对照例；其通气孔隙度比对照例好，持水孔隙度相当，配制基质的大小孔隙比相较于对照例更适宜作物生长。

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通过表4可以看出，实施例1至实施例4的出苗率较高，与对照例无显著性差异（p<0.05）。     

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通过表5可以看出，实施例1至实施例4的番茄茎粗、株高、叶片数、干物质含量、根冠比、壮苗指数与对照例均无显著差异（p<0.05），甚至部分指标超过对照例。由此可见，本发明番茄育苗基质的幼苗形态指标综合评价指数较好，且与传统的草炭基质配制无显著性差异，在很大程度上缓解了草炭的使用压力，同时有效地利用了纸泥资源，降低了生产成本，提高了经济效益和环境效益。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。 

Claims (10)

1.一种番茄育苗基质，其特征在于：它由以下体积百分比的原料组成：

发酵纸泥      20-30%

发酵菇渣      20-30%

沙子          40-60%。

2.根据权利要求1所述的一种番茄育苗基质，其特征在于：它由以下体积百分比的原料组成：

发酵纸泥      25-30%

发酵菇渣      20-25%

沙子          50-60%。

3.根据权利要求1所述的一种番茄育苗基质，其特征在于：它由以下体积百分比的原料组成：

发酵纸泥      20-25%

发酵菇渣      25-30%

沙子          40-50%。

4.根据权利要求1所述的一种番茄育苗基质，其特征在于：它由以下体积百分比的原料组成：

发酵纸泥      25%

发酵菇渣      25%

沙子          50%。

5.权利要求1-4任一项所述的一种番茄育苗基质的制备方法，其特征在于：它包括以下制备步骤：

步骤A、发酵纸泥的制备：向每千克纸泥中加入鸡粪25-40g，尿素0.5-2g调整碳氮比，并调整pH至6-7，最后加入生物菌剂，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵5-7天即得发酵纸泥；

步骤B、发酵菇渣的制备：调整菇渣的pH至6-7，加入生物菌剂，充分搅拌后盖塑料薄膜堆腐，发酵5-7天即得发酵菇渣；

步骤C、番茄育苗基质的配制：将沙子、步骤A制得的发酵纸泥和步骤B制得的发酵菇渣按配方量的体积百分比混合均匀，即得一种番茄育苗基质。

6.根据权利要求5所述的一种番茄育苗基质的制备方法，其特征在于：步骤A中纸泥发酵时的水分质量含量控制在55-65%，步骤B中菇渣发酵时的水分质量含量控制在55-65%。

7.根据权利要求5所述的一种番茄育苗基质的制备方法，其特征在于：步骤A中纸泥发酵时的温度为60-70℃，步骤B中菇渣发酵时的温度为60-70℃。

8.根据权利要求5所述的一种番茄育苗基质的制备方法，其特征在于：步骤A通过加入柠檬酸或醋酸调整pH值，步骤B通过加入柠檬酸或醋酸调整pH值。

9.根据权利要求5所述的一种番茄育苗基质的制备方法，其特征在于：步骤A和步骤B加入的生物菌剂为圃园牌有机废物发酵菌曲。

10.根据权利要求5所述的一种番茄育苗基质的制备方法，其特征在于：步骤A中还包括将发酵后的发酵纸泥铺开进行降温和清除有毒气体，步骤B中还包括将发酵后的发酵菇渣铺开进行降温和清除有毒气体。