CN103449929B - 一种中山杉扦插基质及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种中山杉扦插基质及其制备方法和应用，该基质包含以下组分：有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩；其中，有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为：（36~72）：（2~6）：（8~30）：（2~8）；所述的有机发酵物料是由茶渣、砻糠和菇渣按干物质质量比为（9~18）：（1~5）：（0.5~3）的比例混合后发酵而成。该基质富含有机质、腐殖酸和各种营养物质；用该基质替代传统扦插基质，可实现育苗省工节本，节约不可再生资源，保护生态环境，实现低碳循环。利用该基质可采用穴盘扦插育苗，插穗生根率、成活率显著提高，苗齐而壮，根系发达，育苗及起苗成本同比常规育苗生产每亩可节省人工等综合成本700～1000元。

Description

一种中山杉扦插基质及其制备方法和应用

技术领域

本发明属农业领域，具体涉及一种中山杉扦插基质及其制备方法和应用。

背景技术

中山杉为半常绿高大乔木，树干挺拔、树型优美，由中国科学院南京植物园经多年试验研究后选育而成。树干挺直，树形美观，树叶绿色期长，耐盐碱、耐水湿，抗风性强，病虫害少，生长速度快，适合pH<8.5的江海滩涂和含盐量<2.0% 的滨海湿地上生长，具有适应性广、抗风力强、病虫害少、叶色翠绿、枝叶密集、树干挺拔、树形优美、生长迅速、材质优良、绿色期长、景观效果好等特点。不仅是农田林网、滩涂造林的优良树种，而且在城市园林绿化、水源涵养、水土保持、绿色景观通道、生态建设等方面呈现广阔的发展前景。

中山杉无性系苗木主要采用枝条等营养体通过扦插方法来扩繁苗木。扦插具有繁殖系数高、能够保持优良遗传性状等诸多优点。中山杉扦插技术主要涉及到扦插的生根原理、扦插成活的影响条件、扦插苗物质代谢和生长、促进生根方法等方面。而对中山杉扦插基质的研究相对较少，制约了中山杉苗木的生产和大面积推广。目前中山杉扦插多采用传统的沙土、园土以及泥炭、珍珠岩等复配而成的简单基质，没有明确的基质参数标准，不仅基质的理化性状较差而且缺乏营养成分，导致了种苗插穗生根率低、扦插成活率较低以及扦插苗长势较弱等的问题。随着苗木工厂化育苗的迫切需求，轻基质穴盘扦插育苗技术需广泛普及，从而研究适合中山杉插穗生长的理化性质优良的基质迫在眉睫。

近年来，由于速溶茶、茶饮料、茶多酚保健品迎合了人们目前生活习惯，因而一大批速溶茶厂、茶饮料厂、茶多酚厂的应运而生，但这些加工企业在生产产品的同时，产生的大量茶叶废渣。据统计，我国每年排放的茶渣达到16万吨，但仅很少的茶渣得到有效的处理，大部分茶渣则仍为自然堆放，经过风吹日晒，大量的茶渣污水流向周围的农田和河流，散发出异味，不但造成环境污染，还严重浪费了生物质资源。据测定茶渣中含N3.5%~4.0%、P₂O₅0.43%、K₂O1.44%、有机碳28.11%、碳/氮比值为6.76。同时，茶渣中蛋白质含量较高，粗蛋白含量高达17%~19%，氨基酸组成较合理，赖氨酸和蛋氨酸含量分别为1.5%~2% 和0.5%~0.7%，粗纤维含量也较高(16%~ 18%)，还含有一定量的维生素、茶多酚、咖啡碱及少量的茶皂素等。以上研究结果表明，茶渣是一种养分含量较高、营养物质丰富的有机废弃物，因而利用茶渣实现废弃资源的合理利用，变废为宝，成为今后研究的一个重要方向。

目前，关于茶渣综合利用的研究主要有：利用茶渣固体发酵成饲料，有机无机复合肥，提取茶叶蛋白，开发重金属吸附剂等。而茶渣作为苗木扦插基质的研究未见报道。茶渣的综合利用范围仍然较窄，需要进一步研究以扩大其利用范围，实现废弃资源的合理利用，减少环境污染，节约能源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前中山杉扦插多采用传统的沙、园土、草木灰以及泥炭等复配的简单基质，而且研究报道以及生产中用于扦插的基质的pH值、EC值、孔隙度等差异很大，没有明确的基质参数标准，不仅基质的理化性状较差而且缺乏营养成分，导致了种苗扦插成活率较低、扦插苗长势较弱等问题。随着苗木工厂化育苗的迫切需求，轻基质穴盘扦插育苗技术需广泛普及，从而研究理化性质优良适合中山杉插穗生长的基质迫在眉睫。

针对上述技术问题本发明的目的在于提供一种中山杉扦插基质。

本发明的另一目的在于提供上述中山杉扦插基质的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种中山杉扦插基质在中山杉育苗中的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明所提供的中山杉扦插基质是利用茶渣和菇渣（现有技术中栽培金针菇的下脚料，主要成分为锯木屑、棉籽壳、玉米芯和麸皮等）为主料与砻糠一起发酵后，再与蛭石、珍珠岩和泥炭等进行复配，形成的中山杉扦插基质。采用该扦插基质培育的中山杉幼苗可以克服背景技术中所存在的技术问题。

一种中山杉扦插基质，该基质包含以下组分：有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩；其中，有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为：（36~72）：（2~6）：（8~30）：（2~8）；所述的有机发酵物料是由茶渣、砻糠和菇渣按干物质质量比为（9~18）：（1~5）：（0.5~3）的比例混合后发酵而成。

优选的：所述有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为：（40~62）：（3~5）：（8~23）：（2~6）。所述的茶渣、砻糠和菇渣的干物质质量比为（10~16）：（2~4）：（0.5~2）。

进一步优选：所述有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为：（40~62）：4：15：4。所述的茶渣、砻糠和菇渣的干物质质量比为（12~14）：3：1。

更进一步优选：所述有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为62：4：15：4。所述的茶渣、砻糠和菇渣的干物质质量比为13：3：1。

上述的中山杉扦插基质，采用以下方法制备：

（1）制备有机发酵物料：按干物质质量计，将茶渣、砻糠和菇渣按比例混合，采用条垛式发酵+槽式发酵的方式进行发酵；所述条垛式发酵的过程为：将物料条垛状堆放并按0.1~0.5kg/m³的用量接种发酵菌剂，当物料堆放温度达到55～60℃，进行翻堆；将通过条垛式发酵含水量达到55%～60%的物料移入发酵槽，每天翻堆一次，经过8～10天槽式发酵，即可制成有机发酵物料；

（2）复配基质：将步骤（1）制备的有机发酵物料与泥炭、蛭石和珍珠岩按比例复配，混匀，即可获得中山杉扦插基质。

上述的中山杉扦插基质的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备有机发酵物料：按干物质质量计，将茶渣、砻糠和菇渣按比例混合，采用条垛式发酵+槽式发酵的方式进行发酵；所述条垛式发酵的过程为：将物料条垛状堆放并按0.1~0.5kg/m³的用量接种发酵菌剂，当物料堆放温度达到55～60℃，进行翻堆；将通过条垛式发酵含水量达到55%～60%的物料移入发酵槽，每天翻堆一次，经过8～10天槽式发酵，即可制成有机发酵物料；

（2）复配基质：将步骤（1）制备的有机发酵物料与泥炭、蛭石和珍珠岩按比例复配，混匀，即可获得中山杉扦插基质。

本发明所述的中山杉扦插基质：该基质有机质含量为250～300 g/kg，N、P、K总养分为25～30 g/kg，pH6.5～7.6，EC值0.8～1.4，容重0.2～0.4g/cm³， 总孔隙65～75%，通气孔隙21～25%。

上述的中山杉扦插基质在中山杉育苗中的应用。

本发明所采用的新型轻基质原料茶渣、砻糠和菇渣混合发酵后制成有机发酵混合物料，然后按一定比例加入泥炭、蛭石、珍珠岩等进行复配制成。用于中山杉扦插育苗，具备了现有育苗土实现不了的许多优点，如生根率高，根系健壮，苗期成活率高，苗齐，节省起苗人工，便于操作和运输，壮苗增收等。

茶渣、砻糠和菇渣复配的物料在按一定比例混合发酵过后的pH处于一个较低的范围（6.5-7.5），非常适合作为苗木扦插基质的主要原料，同时茶渣还具有一定的网状结构，在吸附重金属方面具有显著效果，在保水方面的效果也非常优良。

因此，根据茶渣、菇渣等有机废弃物的营养特性和物理性状的优势，开展中山杉苗木扦插基质的研究及开发，筛选新型优质有机营养型中山杉扦插基质。

本发明的有益效果：

本发明利用茶渣等有机物料按一定比例混合发酵后，与一定比例的泥炭、蛭石、珍珠岩混合，配制成中山杉扦插基质，用该基质扦插育苗与现有的育苗基质相比，实现三个创新：

1、发酵茶渣具有养分含量高、pH中性左右而EC维持在1.4以内以及具有良好的总孔隙度和通气孔隙等诸多优良性状。

2、该基质富含有机质、腐殖酸和各种营养物质，可一次性同时解决三大问题：中山杉苗期营养问题、生根率低、成活率低；

3、用该基质替代传统扦插基质，可实现育苗省工节本，节约不可再生资源，保护生态环境，实现低碳循环。

利用该基质可采用穴盘扦插育苗，插穗生根率、成活率显著提高，苗齐而壮，根系发达，育苗及起苗成本同比常规育苗生产每亩可节省人工等综合成本700～1000元。

具体实施方式

实施例1制备中山杉扦插基质的有机发酵物料：

将茶渣（含水量为80%，来自茶饮料厂的废弃茶渣）、砻糠和菇渣，按干物质质量比为13：3：1的比例进行混合，采用条垛式发酵调节物料含水量后，再进行槽式发酵使物料发酵均匀：

条垛式发酵（快速脱水）：将混合物料条垛状堆放（宽200cm、高100-120cm、长视情况而定）并按0.3kg/m³的用量接种发酵菌剂（有机物料腐熟剂，南京宁粮生物工程公司生产），每当物料堆放温度达到55～60℃时，采用自走式翻抛机翻抛（防止过度高温，同时促进物料脱水、换气和疏松，以下同样操作），条垛式发酵约5~7天，物料水分含量调节至55%~60%时，条垛式发酵完成；

槽式发酵：将条垛式发酵后的物料移入发酵槽（堆积高度90~110厘米）进行槽式发酵，每天翻堆一次，当发酵堆温度下降并趋于稳定后，经过8~10天，终止发酵，制成有机发酵物料。

实施例2制备中山杉扦插基质的有机发酵物料：

将茶渣（含水量为80%，来自茶饮料厂的废弃茶渣）、砻糠和菇渣，按干物质质量比为12：3：1的比例进行混合，采用条垛式发酵调节物料含水量后，再进行槽式发酵使物料发酵均匀：

条垛式发酵（快速脱水）：将混合物料条垛状堆放（宽200cm、高100-120cm、长视情况而定）并按0.3kg/m³的用量接种发酵菌剂（有机物料腐熟剂，南京宁粮生物工程公司生产），每当物料堆放温度达到55～60℃时，采用自走式翻抛机翻抛（防止过度高温，同时促进物料脱水、换气和疏松，以下同样操作），条垛式发酵约5~7天，物料水分含量调节至55%~60%时，条垛式发酵完成；

槽式发酵：将条垛式发酵后的物料移入发酵槽（堆积高度90~110厘米）进行槽式发酵，每天翻堆一次，当发酵堆温度下降并趋于稳定后，经过8~10天，终止发酵，制成有机发酵物料。

实施例3制备中山杉扦插基质的有机发酵物料：

将茶渣（含水量为80%，来自茶饮料厂的废弃茶渣）、砻糠和菇渣，按干物质质量比为14：3：1.的比例进行混合，采用条垛式发酵调节物料含水量后，再进行槽式发酵使物料发酵均匀：

条垛式发酵（快速脱水）：将混合物料条垛状堆放（宽200cm、高100-120cm、长视情况而定）并按0.4kg/m³的用量接种发酵菌剂（有机物料腐熟剂，南京宁粮生物工程公司生产），每当物料堆放温度达到55～60℃时，采用自走式翻抛机翻抛（防止过度高温，同时促进物料脱水、换气和疏松，以下同样操作），条垛式发酵约5~7天，物料水分含量调节至55%~60%时，条垛式发酵完成；

槽式发酵：将条垛式发酵后的物料移入发酵槽（堆积高度90~110厘米）进行槽式发酵，每天翻堆一次，当发酵堆温度下降并趋于稳定后，经过8~10天，终止发酵，制成有机发酵物料。

实施例4 中山杉扦插基质的筛选与配制

（1）有机发酵物料与泥炭、蛭石、珍珠岩配比的筛选

根据中山杉插穗的生长习性，采用实施例1制备的有机发酵物料，以泥炭、蛭石和珍珠岩为辅料进行复配，混匀，即可获得中山杉扦插基质。

在有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为（40~62）：4：15：4范围内，按不同比例（质量比）组合设置了3个配方，以现有常用基质为对照，共设5个处理：

配方1：有机发酵物料：泥炭：蛭石：珍珠岩为46:4:15:4

配方2：有机发酵物料：泥炭：蛭石：珍珠岩为54:4:15:4

配方3：有机发酵物料：泥炭：蛭石：珍珠岩为62:4:15:4

CK1：草木灰：园土为23:100；

CK2：泥炭：园土为26:100；

通过对各配方理化性状分析，各配方扦插基质对中山杉插穗生根与成活率的影响测定，确定其各原料的适宜配比。

表1、表2结果表明：配方2、配方3的育苗基质，容重为0.28～0.31g/cm³，总孔隙为66～70%，大孔隙21.8-22.5%， pH6.93～7.25中性偏碱，EC值0.83～1.22ms/cm，各项指标均比较适中；而且中山杉插穗生根与成活率高，秧苗生长比较正常，各项指标优于对照，是比较适宜的基质配方，其中以配方3最优。

表1不同基质配方的理化性状

表2  不同基质配方对中山杉插穗生根与成活率的影响

实施例5 中山杉扦插基质的配制

采用实施例2制备的有机发酵物料与泥炭、蛭石和珍珠岩按照质量比为62:4:15:4的比例进行复配，混匀，即可获得中山杉扦插基质。

通过上述方法配制的中山杉扦插基质理化性状优良，该基质有机质含量为290 g/kg，N、P、K总养分为29 g/kg，pH 7.0，EC值1.0，容重0.29g/cm³， 总孔隙67～68%，通气孔隙22.0%。

实施例6 中山杉扦插基质的配制

采用实施例3制备的有机发酵物料与泥炭、蛭石和珍珠岩按照质量比为62：4：15：4的比例进行复配，混匀，即可获得中山杉扦插基质。

实施例7

采用实施例4~6中制备的基质按每立方加入多菌灵200g/m³充分拌匀（基质消毒），进行穴盘扦插育苗中山杉，插穗生根率、成活率显著提高，苗齐而壮，根系发达，育苗及起苗成本同比常规育苗生产每亩可节省人工等综合成本700～1000元。

Claims (6)

1.一种中山杉扦插基质，其特征在于该基质包含以下组分：有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩；其中，有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为：（36~72）：（2~6）：（8~30）：（2~8）；所述的有机发酵物料是由茶渣、砻糠和菇渣按干物质质量比为（9~18）：（1~5）：（0.5~3）的比例混合后发酵而成；

采用以下方法制备：

（1）制备有机发酵物料：按干物质质量计，将茶渣、砻糠和菇渣按比例混合，采用条垛式发酵+槽式发酵的方式进行发酵；所述条垛式发酵的过程为：将物料条垛状堆放并按0.1~0.5kg/m³的用量接种发酵菌剂，当物料堆放温度达到55～60℃，进行翻堆；将通过条垛式发酵含水量达到55%～60%的物料移入发酵槽，每天翻堆一次，经过8～10天槽式发酵，即可制成有机发酵物料；

（2）复配基质：将步骤（1）制备的有机发酵物料与泥炭、蛭石和珍珠岩按比例复配，混匀，即可获得中山杉扦插基质。

2.根据权利要求1所述的中山杉扦插基质，其特征在于所述有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为：（40~62）：（3~5）：（8~23）：（2~6）；所述的茶渣、砻糠和菇渣的干物质质量比为（10~16）：（2~4）：（0.5~2）。

3.根据权利要求2所述的中山杉扦插基质，其特征在于所述有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为：（40~62）：4：15：4；所述的茶渣、砻糠和菇渣的干物质质量比为（12~14）：3：1。

4.根据权利要求3所述的中山杉扦插基质，其特征在所述有机发酵物料、泥炭、蛭石和珍珠岩的质量比为62：4：15：4；所述的茶渣、砻糠和菇渣的干物质质量比为13：3：1。

5.权利要求1~4中任意一项所述的中山杉扦插基质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）制备有机发酵物料：按干物质质量计，将茶渣、砻糠和菇渣按比例混合，采用条垛式发酵+槽式发酵的方式进行发酵；所述条垛式发酵的过程为：将物料条垛状堆放并按0.1~0.5kg/m³的用量接种发酵菌剂，当物料堆放温度达到55～60℃，进行翻堆；将通过条垛式发酵含水量达到55%～60%的物料移入发酵槽，每天翻堆一次，经过8～10天槽式发酵，即可制成有机发酵物料；

（2）复配基质：将步骤（1）制备的有机发酵物料与泥炭、蛭石和珍珠岩按比例复配，混匀，即可获得中山杉扦插基质。

6.权利要求1所述的中山杉扦插基质在中山杉育苗中的应用。