CN103355151B - 一种用于烟草漂浮育苗的基质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于烟草漂浮育苗的基质，该基质由采用高压蒸汽爆破处理的气爆烟杆及商品基质按照体积比配制而成；将60%晾干的气爆烟杆与40%的蛭石和珍珠岩混合均匀，形成气爆烟杆基质，然后气爆烟杆基质与商品基质再按照1:3、1:1和3:1混合均匀。本发明采用高压蒸汽爆破处理烟杆替代烤烟漂浮育苗中的商品基质，一方面能减少对草炭的消耗，保证烟叶生产的可持续发展；另一面对烟叶生产中的烟杆进行循环利用，实现了既降低烟叶育苗成本、烟杆废物循环利用，又保护生态环境和废物循环利用的目的，实现了烟草漂浮育苗的商品化生产，产生了良好的经济效益、生态效益，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

Description

一种用于烟草漂浮育苗的基质

技术领域

本发明属于漂浮育苗技术领域，尤其涉及一种用于烟草漂浮育苗的基质。

背景技术

烟草漂浮育苗的产生、发展与现状：漂浮育苗是为了节约土地资源，采用泡沫塑料制成育苗盘，将育苗盘的空穴中装入基质（人造土壤），然后将种子播种在基质内，最后将育苗盘移至盛有漂浮液的育苗池中完成整个育苗过程的技术，属于无土栽培范畴。其起源于国外，1988年由美国首先推出，后在巴西、津巴布韦等国家推广。我国于1996年率先在云南和湖北两省开展烟草漂浮育苗研究，2000年获得国家烟草专卖局立项，多家公司科研推广。至今我国已成功开发出了适合我国实际生产的烟草漂浮育苗技术体系和配套产品，漂浮育苗面积已占集约化育苗总面积的80%以上，更有部分产区已实现全漂浮育苗，与美国、巴西等同处于世界先进水平行列。

烟草漂浮育苗是一项具有规模化、专业化、商品化生产优势的新育苗技术，此技术集成近半个世纪烟草等大量作物无土栽培的研究成果，克服了以往无土栽培成本高、技术难度大、不便于大面积推广的缺点，有利于实现育苗技术的规范化和成苗质量的标准化。其基本原理就是用基质代替土壤固着烟苗根系，并提供少量养分，再由营养液通过毛细管作用上渗到基质，代替土壤全面提供养分以供烟苗生长需要，从而使整个育苗过程脱离了土壤，摆脱了土壤的束缚，并且有效地杜绝了因土壤传播的病、虫、杂草的危害。漂浮育苗一般在温室、塑料大棚内进行，与传统的育苗相比，技术含量更高，具有许多突出的优点：育苗设施、器具、介质、用水等消毒杀菌简单快捷，烟苗发生病、虫、草害的现象显著减少；烟苗生长快，苗齐苗匀，根系发达，壮苗率高，为机械化移栽提供了条件；水肥控制容易，育苗操作简化，工作效率大大提高；减少了常规育苗所需经常性物料的消耗。

漂浮育苗的基质及草炭替代技术的研究进展：基质是漂浮育苗中用以固定烟苗的固形不含土壤物质，具有吸附营养、改善根际透气等功能。基质的选择好坏对漂浮育苗成功与否至关重要。一般情况下，基质以富含有机质的材料为主，如泥炭、草炭、炭化或腐熟的植物残体，再配以适当比例的输水材料，如蛭石、膨化珍珠岩等。常用的自配基质，其比例一般为草炭占50%～70%（v/v），蛭石和膨化珍珠岩各占15%～25%。

配制基质的草炭是古代植物历经长期沉积而形成的疏松物质，产于湿地，是一种不可再生资源，而湿地又是整个地球生物圈重要的组成部分，称之为“地球的肾”。因其具有疏松、比重轻、有机质和腐殖酸含量高、营养元素全面的特性，能满足烟苗生长所需，故而在漂浮育苗的基质中大量使用。对草炭的过度开采势必会对湿地生态系统平衡产生不可逆转的破坏性后果。于是，为了协调湿地生态环境保护和烤烟漂浮育苗新技术应用推广的矛盾，实现烟草业的可持续发展，开展漂浮育苗基质中草炭的代替研究就成了一项亟待解决的科研课题。目前全国范围内已相继结合当地资源及技术，开展了草炭替代技术研究。

时向东等（2001）研究表明，在育苗基质中草炭比例占50%～70%的配比最为适宜。试验表明，如果基质中仅用蛭石和膨化珍珠岩做材料，烟苗叶片小而且根系不发达，外观长相表现为烟苗瘦弱，叶色黄绿，呈脱肥症状。当草炭的添加比例超过70%后，烟苗的主根长、侧根长和总根长均有所下降，基质呈水渍状，烟苗长相瘦弱，茎秆徒长，叶片小而颜色淡。

张琼芬等研究表明，60%玉米秸秆+20%炉渣+20%膨化珍珠岩配制的基质生理生化指标符合漂浮育苗基质的条件，所育烟苗生长势强，农艺性状与生理指标协调，达到常规育苗基质的要求。吴涛等也研究了用堆捂腐熟的药渣和玉米秸秆完全替代烤烟漂浮育苗基质中的草炭，形成了9个配方，结果表明用药渣和腐熟玉米秸秆替代草炭做烤烟漂浮育苗基质是完全可行的；粗药渣60%+细药渣20%+珍珠岩20%和细药渣60%+腐熟玉米秸秆20%+珍珠岩20%的两个替代处理的综合育苗性能与对照最为接近，基本具备了作为烤烟漂浮育苗基质的条件，所育烟苗均能达到壮苗标准要求，但烟苗地上部分和地下部分的协调程度还不及对照，这一点需要进一步的研究并加以改进。孙军伟进行了碳化玉米杆、腐熟花生糠、花生糠和河砂在烟草漂浮育苗基质中的研究，实验结果如下：1、以50%草炭+10%碳化玉米杆+20%膨化珍珠岩+20%蛭石和10%草炭+50%碳化玉米杆+20%膨化珍珠岩+20%蛭石配制成的基质培育出的烟苗综合性状好，作为漂浮育苗基质替代具有一定的可行性；2、以70%腐熟花生糠+15%膨化珍珠岩+15%蛭石、75%的腐熟花生糠+15%膨化珍珠岩+10%蛭石和80%花生糠+10%珍珠岩+10%蛭石配制成的基质培育出的烟苗综合性状较好，作为育苗的替代基质具有一定的可行性；3、花生糠和河砂的试验结果为，以90%花生糠+10%河砂配制的基质培育出的烟苗综合性状最好，作为漂浮育苗的替代基质具有一定的可行性。

吴涛等曾用褐煤、秸秆等原料完全替代基质配方中的草炭，以不同秸秆用量为主处理，腐殖土与褐煤的不同用量为辅处理形成22个基质配方，通过大棚育苗试验。结果表明：秸秆比例对基质理化性状、出苗过程和成苗是苗数影响较大，但对成苗是农艺性状影响较小，而相同秸秆比例下腐殖土和褐煤的不同比例对基质理化性状和育苗性能影响均不大。同时试验也验证了用褐煤、秸秆等原料替代基质中草炭的可行性，秸秆比例<50%及褐煤比例>10%的替代处理基本可以作为烟草漂浮育苗基质。殷英研究了甘蔗渣、紫茎泽兰秸秆替代草炭技术，结果表明将甘蔗渣、紫茎泽兰秸秆的C/N比降到25～30，采取有氧发酵菌种进行促腐，添加疏水材料（蛭石和膨化珍珠岩）、植物生长剂（腐殖酸钾等）按照甘蔗渣70%:蛭石15%:膨化珍珠岩15%混配最佳（v/v），可批量生产出优质的漂浮育苗基质。张国胜等曾经以双胞蘑菇菌糠和平菇菌糠为试验材料替代草炭制备烤烟漂浮育苗基质，结果表明淋洗后的双胞蘑菇菌糠配制的基质中添加1%的PGPR菌肥，播种后25天出苗率可达到83%，与商品基质无显著差别，说明其可替代商品基质中的草炭，而平菇菌糠中棉籽壳硬度大，吸水保水能力差，其基质出苗率低，不能替代草炭。李宏光等曾经以风化石为主要原材料，蔗渣、药渣为辅料，组合成4个基质配方，与常规草炭基质为对照进行育苗对比试验，结果表明，40%～70%风化石加一定蔗渣、药渣所育出的烟苗均能达到壮苗标准且育苗成本较对照的低，说明以风化石为主要原料替代草炭作烤烟漂浮育苗基质完全可行。刘良教等用黄土替代烤烟漂浮育苗基质，结果表明黄土替代烤烟漂浮育苗基质的综合效果均优于砂培育苗，与常规基质育苗效果接近，具有一定的推广价值。

烟杆替代烟草漂浮育苗基质的应用研究：在烟草作物生产中烟叶和烟杆的产量比约为1:1，烟杆的化学组成为：综纤维素(77.44%)、木素（18.63%）、聚戊糖（17.93%）、果胶（3.89%）、苯-醇溶出物（3.21%）、灰分（5.01%），既不适宜作燃料，也不适宜秸秆还田作肥料，大量烟杆被丢弃或焚烧掉，严重污染环境。烟杆的处理和利用一直是困扰烟农和烟草企业的一个难题，通过查阅得知近年来国内外对烟杆利用的研究主要有这几个方面：一是利用烟杆制造纤维板；二是制造刨花板；三是制取活性炭；四是制取果胶；五是制取烟碱、烟酸；六是制造硫酸钾；七是制造纸浆；八是与热固性酸醛树脂为原料制备木质陶瓷等。

除了以上对烟杆利用的研究外，人们在研究替代基质的材料时，烟杆在烟草漂浮育苗基质中的应用研究为基质替代技术打开了新思路。孙军伟曾进行了碳化烟杆替代漂浮育苗基质的研究，将碳化烟杆与草炭、膨化珍珠岩、蛭石以不同的比例混配成基质，研究其在烟苗漂浮育苗上的使用效果，结果表明，以50%草炭+10%碳化烟杆+20%膨化珍珠岩+20%蛭石和10%草炭+50%碳化烟杆+20%膨化珍珠岩+20%蛭石配制成的基质培育出的烟苗综合性状较好，作为漂浮育苗的替代基质具有一定的可行性。张钦松也以碳化烟杆为材料做了研究，在商品基质中混入不同比例的碳化烟杆配成新的漂浮育苗基质，研究其育苗效果，结果表明，碳化烟杆与商品基质的混合比例在≤2:8的混合基质培育出的烟苗综合性状较好，与商品基质育苗效果相当，在烤烟漂浮育苗中替代商品基质具有一定的可行性。

现有技术的技术方案：张钦松曾对碳化烟杆部分替代常规基质进行了研究，试验设计为：处理1:60%碳化烟杆+40%商品基质（体积比）；处理2：50%碳化烟杆+50%商品基质；处理3：40%碳化烟杆+60%商品基质；处理4：30%碳化烟杆+70%商品基质；处理5：20%碳化烟杆+80%商品基质；处理6：10%碳化烟杆+90%商品基质；对照：100%商品基质。测定烟苗的叶片数、株高和茎围，称量根、茎、叶的鲜重和干重，统计一级侧根和二级侧根数，测定叶绿素含量和根系活力。结果表明：碳化烟杆与商品基质的混合比例在≤2:8时培育出的烟苗综合素质较好。张钦松.重庆市奉节烟区烤烟漂浮育苗基质替代研究[D].中国农业科学院,2009

现有技术的缺点：首先碳化烟杆生产过程复杂，标准难以掌握；其次研究中碳化烟杆最多只能替代20%商品基质，降低对商品基质的消耗起到的作用有限。

发明内容

本发明提供了一种用于烟草漂浮育苗的基质，旨在解决目前碳化烟杆的生产过程复杂，成本较高，标准难以掌握，同时目前碳化烟杆最多只能替代20%的商品基质，对降低商品基质的消耗所起到的作用有限的问题。

本发明的目的在于提供一种用于烟草漂浮育苗的基质，该基质由采用高压蒸汽爆破处理的气爆烟杆及商品基质按照体积比配制而成；将60%晾干的气爆烟杆与40%的蛭石和珍珠岩混合均匀，形成气爆烟杆基质，然后气爆烟杆基质与商品基质再按照1:3、1:1和3:1混合均匀。

进一步，所述商品基质中草炭所占比例为60%，膨化珍珠岩及蛭石所占比例为40%。

进一步，采用高压蒸汽爆破处理烟杆的具体实现方法为：

步骤一：收集废弃烟杆，并将烟杆用粉碎机粉碎；

步骤二：将粉碎的烟杆装入高压蒸汽爆破管，在压力1.2MP、230℃条件处理10min，再瞬间减压；

步骤三：将爆破的烟杆自然晾干。

本发明提供的用于烟草漂浮育苗的基质，该基质由采用高压蒸汽爆破处理的烟杆及商品基质按照一定的体积比配制而成；本发明采用高压蒸汽爆破处理烟杆替代烤烟漂浮育苗中的商品基质，一方面能减少对草炭的消耗，保证烟叶生产的可持续发展；另一面对烟叶生产中的烟杆进行循环利用，实现了既降低烟叶育苗成本、烟杆废物循环利用，又保护生态环境和废物循环利用的目的，实现了烟草漂浮育苗的商品化生产，产生了良好的经济效益、生态效益，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的采用高压蒸汽爆破处理烟杆的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

本发明的目的在于提供一种用于烟草漂浮育苗的基质，该基质由采用高压蒸汽爆破处理的气爆烟杆及商品基质按照一定的体积比配制而成。

在本发明实施例中，气爆烟杆与商品基质的配制比例可为1:3、1:1或3:1。

在本发明实施例中，商品基质中草炭所占比例为60%，膨化珍珠岩及蛭石所占比例为40%。

图1示出了本发明实施例提供的采用高压蒸汽爆破处理烟杆的实现流程。

在本发明实施例中，采用高压蒸汽爆破处理烟杆的具体实现方法为：

步骤S101：收集废弃烟杆，并将烟杆用粉碎机粉碎；

步骤S102：将粉碎的烟杆装入高压蒸汽爆破管，在压力1.2MP、230℃条件处理10min，再瞬间减压；

步骤S103：将爆破的烟杆自然晾干。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明采用高压蒸汽爆破处理烟杆替代烤烟漂浮育苗中的商品基质，一方面能减少对草炭的消耗，保证烟叶生产的可持续发展；另一面能对烟叶生产中的废弃物—烟杆进行循环利用，实现既降低烟叶育苗成本，又保护生态环境和废物循环利用。

以下结合具体的试验方法对本发明做进一步的说明。

供试材料：云烟85包衣种，高压蒸汽爆破处理烟杆，商品基质。

试验设计：以不同的高压蒸汽爆破处理烟杆和商品基质的体积比（v/v）设计4个处理，1个对照，具体如下：

处理1：爆碎烟杆：商品基质=3:1；

处理2：爆碎烟杆：商品基质=5:5；

处理3：爆碎烟杆：商品基质=1:3；

处理4：爆碎烟杆：膨化珍珠岩：蛭石=6:2:2；

处理5（CK）：完全用商品基质；

每个处理4个重复，每个重复80株烟苗，育苗期间按商品基质育苗肥使用方法根据具体情况施肥，育苗盘周边孔穴播两粒包衣种，其余孔穴播一粒，烟苗进入十字期进行间、定苗，保证每孔一株烟苗，尽量保持全盘烟苗均匀一致。育苗期间保持营养池水量，水位高度控制在10-12cm。采取常规大棚漂浮育苗管理技术进行日常管理。

试验方法：育苗盘播种入池后，观察孔穴中基质的吸水状况，如吸水困难需适时向基质喷水。记录每个处理的出苗时间，出苗率，根据YC/T142-1998烟草农艺性状调查方法进行烟苗农艺性状调查。

生育期调查：观察记录烟草种子的出苗情况，记录到达各生育期（出苗期、十字期、生根期、成苗期）的天数。

农艺性状测定：在烟苗成苗时进行农艺性状的测定，每个处理的每个重复随机取样10株，单各处理共40株，分别测定所取烟苗的苗色、叶片数（>2cm叶片）、苗高、茎高和茎围。

生物量测定：在农艺性状测定的基础上称量测定其根、茎、叶的鲜重和干重，测定其一级侧根数，二级侧根数，并统计其总根数。

生理指标测定：成苗时，每个处理的每个重复随机取样10株，各处理共40株，取第六片叶，去其主脉，用浸提法测定其叶绿素含量，同时测定各处理的根系活力。再在每个处理的每个重复随机取样10株。单各处理共40株，用紫外分光光度法测定总烟碱含量。

病害调查：烟苗成苗时，统计烟苗主要病害的发生情况。

成本统计：统计各处理条件下培育烟苗的成本。

表不同处理烟苗农艺性状比较

表不同处理烟苗生物量比较

本发明带来的有益效果：1、以高压蒸汽爆破处理烟杆部分替代目前烤烟育苗使用的商品育苗基质，为基质替代寻找新材料；2、以高压蒸汽爆破处理烟杆部分替代目前烤烟育苗使用的商品育苗基质，降低育苗成本，实现烟杆废物循环利用，保护植烟生态环境；3、以高压蒸汽爆破处理烟杆部分替代目前烤烟育苗使用的商品育苗基质，实现草炭用量减少，保护生态环境；4、以高压蒸汽爆破处理烟杆部分替代目前烤烟育苗使用的商品育苗基质，开发新的基质配方，可实现商品化生产，产生良好的经济、生态效益。

本发明的技术关键点是：1、以高压蒸汽爆破处理烟杆作为育苗基质替代新材料；2、高压蒸汽爆破处理烟杆替代商品育苗基质的最佳比例。

本发明实施例提供的用于烟草漂浮育苗的基质，该基质由采用高压蒸汽爆破处理的烟杆及商品基质按照一定的体积比配制而成；本发明采用高压蒸汽爆破处理烟杆替代烤烟漂浮育苗中的商品基质，一方面能减少对草炭的消耗，保证烟叶生产的可持续发展；另一面对烟叶生产中的烟杆进行循环利用，实现了既降低烟叶育苗成本、烟杆废物循环利用，又保护生态环境和废物循环利用的目的，实现了烟草漂浮育苗的商品化生产，产生了良好的经济效益、生态效益，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于烟草漂浮育苗的基质，其特征在于，该基质由采用高压蒸汽爆破处理的气爆烟杆及商品基质按照体积比配制而成；将60％晾干的气爆烟杆与40％的蛭石和珍珠岩混合均匀，形成气爆烟杆基质，然后气爆烟杆基质与商品基质再按照1:3、1:1或3:1混合均匀；

所述商品基质中草炭所占比例为60％，膨化珍珠岩及蛭石所占比例为40％；

采用高压蒸汽爆破处理烟杆的具体实现方法为：

步骤一：收集废弃烟杆，并将烟杆用粉碎机粉碎；

步骤二：将粉碎的烟杆装入高压蒸汽爆破管，在压力1.2MP、230℃条件处理10min，再瞬间减压；

步骤三：将爆破的烟杆自然晾干。