CN103896652A - 一种蔬菜育苗基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种蔬菜育苗基质，原料组分由下列体积份含量的材料组成：食用菌菌渣20～40份，畜禽粪便5～10份，木薯渣50～70份。制备蔬菜育苗基质的方法，包括如下步骤：1）将食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣按配方比例混合均匀，得到混合物；2）将混合物堆成条垛形状进行好氧堆腐发酵，混合物堆体含水量范围控制在50%～65%，堆制时通风供氧；控制混合物堆体温度在45℃～65℃范围，当混合物堆体的温度降低至与环境温度相等时堆腐发酵完成，得到腐熟物，再对该腐熟物进行酸碱度调节，控制其PH值为5.5～7.5，所得即为蔬菜育苗基质。本方案可以减少草炭资源消耗，保护生态环境，降低育苗成本，实现蔬菜工厂化育苗节本增效和可持续发展。

Description

一种蔬菜育苗基质及其制备方法

技术领域

本发明属于蔬菜育苗技术领域，具体涉及一种蔬菜育苗基质及其制备方法。

背景技术

基质育苗是无土栽培的一种，它是以栽培钵、栽培床等载体，装入不同的基质，并配置适当的供液装置进行栽培。基质作为植物生长的基础和媒介，具有配制材料来源广泛、高持水透气性和良好的保肥性能、防止土传病虫害、质地轻便于运输等优点。随着设施农业的迅速发展，基质育苗技术正在大面积的推广应用，这也极大地促进了固体栽培基质的研究、开发与应用。在日本、韩国、墨西哥、我国的台湾地区、欧洲，几乎所有的设施育苗都是基质培育。

常规的育苗基质通常以草炭、珍珠岩、蛭石等作为原料。其中的草炭又称泥炭、草煤、土煤、泥煤、草筏子等，是古代低湿地带生长的植物残体埋在地下，经过长期的嫌气分解（好氧微生物在缺氧状态下进行的氧化分解作用）所形成的一种松软堆积物，含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质，多呈棕色或黑色。草炭是煤化程度最低的煤（为煤最原始的状态），是一种宝贵的自然资源。

草炭因富含有机质( 腐殖质) 和矿物质，是复合基质原料，被广泛应用于蔬菜、花卉的无土栽培和工厂化育苗中。但是草炭是一种非再生资源，长期采用必然会造成资源枯竭。草炭资源分布不均，世界草炭资源主要分布于美国、原苏联、爱尔兰、芬兰和德国等，我国的草炭资源主要分布在东北地区。生产中我们主要从德国和美国进口，长途运输会大幅增加育苗成本，大大地限制了设施栽培中穴盘育苗技术的推广应用，因此目前各国都在寻求替代草炭资源的措施。

随着经济与社会的发展，产生了大量农业有机废弃物，例如我国每年产生畜禽养殖粪便31.9×10⁸t，食用菌废料0.1×10⁸t等。目前这些农业废弃物的利用率很低，只有约10％～20％，除此之外这些废料要么随地堆积，要么燃烧掉，这既浪费了资源，又对环境造成了严重的污染。因此，针对现阶段无土栽培和工厂化育苗对草炭资源的过量开采使用问题，如果能以农业有机废弃物代替草炭来生产蔬菜育苗基质，既可以大大降低育苗基质的成本，又是我国处理农业有机废弃物的有效途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用农业有机废弃物生产的蔬菜育苗基质及其制备方法，适合蔬菜无土育苗，能够提高育苗效果、提高秧苗素质，可以减少草炭资源消耗，减轻农业废弃物污染，保护生态环境，降低育苗成本，实现蔬菜工厂化育苗节本增效和可持续发展。

为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是：一种蔬菜育苗基质，原料组分由下列体积份含量的材料组成：

食用菌菌渣         20～40份

畜禽粪便           5～10份

木薯渣             50～70份

所述蔬菜育苗基质是将所述食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣混合后进行好氧堆腐发酵，所得到的腐熟物；

其中，所述食用菌菌渣为进行食用菌栽培过程中收获食用菌产品后剩下的培养基废料，该食用菌菌渣的粒径为1～5mm；

所述畜禽粪便为鸡粪便或鸭粪便或猪粪便或牛粪便或其中任意两者的混合物或其中任意三者的混合物或四者的混合物；

所述木薯渣为以木薯为原料加工生产淀粉或酒精后剩下的废料，该木薯渣的粒径为1～3mm。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

上述方案中，所述食用菌菌渣为以木屑或棉籽壳或稻壳或米糠或玉米芯等为原料进行工厂化生产金针菇或杏鲍菇或平菇或香菇等剩下的培养基废料。

本发明采用的第二种技术方案是：一种制备蔬菜育苗基质的方法，包括如下步骤：

1）将食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣按配方比例混合均匀，得到混合物；

2）将上述混合物堆成条垛形状进行好氧堆腐发酵，混合物堆体含水量范围控制在50%～65%，堆制时通风供氧；控制混合物堆体温度在45℃～65℃范围，当混合物堆体的温度降低至与环境温度相等时堆腐发酵完成，得到腐熟物，再对该腐熟物进行酸碱度调节，控制其PH值为5.5～7.5，所得即为蔬菜育苗基质。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣进行好氧堆腐发酵后的腐熟物一般情况下酸碱度即在合适范围，有时呈微碱性，在此情况下可采用硫磺粉或烯硫酸等进行调节，调整后其PH值在5.5～7.5。

2、在混合食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣之前，要通过干燥、洒水等方法分别控制食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣的含水量，以此控制三者混合后混合物堆体的含水量。

本发明采用的第三种技术方案是：一种蔬菜育苗基质，原料组分由食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣和无机材料组成；

先将其中的食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣混合后进行好氧堆腐发酵，得到腐熟物，其各材料的体积份含量为：

食用菌菌渣         20～40份

畜禽粪便           5～10份

木薯渣             50～70份

其中，所述食用菌菌渣为进行食用菌栽培过程中收获食用菌产品后剩下的培养基废料，该食用菌菌渣的粒径为1～5mm；

所述畜禽粪便为鸡粪便或鸭粪便或猪粪便或牛粪便或其中任意两者的混合物或其中任意三者的混合物或四者的混合物；

所述木薯渣为以木薯为原料加工生产淀粉或酒精后剩下的废料，该木薯渣的粒径为1～3mm；

所述腐熟物再与无机材料混合，即得到所述蔬菜育苗基质；所述腐熟物与无机材料的体积份含量为：腐熟物50～99份，无机材料1～50份；

所述无机材料为珍珠岩或蛭石。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

上述方案中，所述食用菌菌渣为以木屑或棉籽壳或稻壳或米糠或玉米芯等为原料进行工厂化生产金针菇或杏鲍菇或平菇或香菇等剩下的培养基废料。

本发明采用的第四种技术方案是：一种制备蔬菜育苗基质的方法，包括如下步骤：

1）将食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣按配方比例混合均匀，得到混合物；

2）将上述混合物堆成条垛形状进行好氧堆腐发酵，混合物堆体含水量范围控制在50%～65%，堆制时通风供氧；控制混合物堆体温度在45℃～65℃范围，当混合物堆体的温度降低至与环境温度相等时堆腐发酵完成，得到腐熟物；

3）将上述腐熟物与无机材料混合，再对该混合物质进行酸碱度调节，控制其PH值为5.5～7.5，所得即为蔬菜育苗基质。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣进行好氧堆腐发酵后的腐熟物再与无机材料混合后的混合物质，一般情况下酸碱度即在合适范围，有时呈微碱性，在此情况下可采用硫磺粉或烯硫酸等进行调节，调整后其PH值在5.5～7.5。

2、在混合食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣之前，要通过干燥、洒水等方法分别控制食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣的含水量，以此控制三者混合后混合物堆体的含水量。

本发明的工作原理是：食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣均为我国的主要农业废弃物，含有丰富的有机质、氮、磷、钾及多种微量元素，如果处置不当将对环境造成严重的污染，但同时它们也是良好的植物栽培载体及营养源。其中的食用菌菌渣具有栽培基质适宜的容重及堆腐要求的碳氮比，但单独使用没有良好的持水性；木薯渣具有栽培基质适宜的容重，但单独使用孔隙度过小，不利于根系生长，而且碳氮比高于最佳堆腐要求；畜禽粪便养分含量高，不能单独作为植物栽培载体利用，但是利于调节堆体碳氮比。食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣混合后须经腐熟处理使其达到无害化要求。腐熟物加入无机材料有利于调节基质的孔隙度，更适宜于植物根系生长，且腐熟物加入无机材料有利于调节整体的EC值（电导率，是指单位距离内的溶液导电能力的大小，在基质中可以表示可溶性盐的含量），使其EC值位于0～2.6（理想基质要求）的范围区间内。

由于上述技术方案运用，本发明具有下列优点和效果：

本发明使用农业有机废弃物生产的蔬菜育苗基质及其制备方法，适合蔬菜无土育苗，能够提高育苗效果、提高秧苗素质，可以减少草炭资源消耗，减轻农业废弃物污染，保护生态环境，降低育苗成本，实现蔬菜工厂化育苗节本增效和可持续发展。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种蔬菜育苗基质，原料组分由下列体积份含量的材料组成：

食用菌菌渣         30份

畜禽粪便           10份

木薯渣             60份

所述蔬菜育苗基质是将所述食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣混合后进行好氧堆腐发酵，所得到的腐熟物；

其中，所述食用菌菌渣为进行食用菌栽培过程中收获食用菌产品后剩下的培养基废料，该食用菌菌渣的粒径为1～5mm；

所述畜禽粪便为鸡粪便或鸭粪便或猪粪便或牛粪便或其中任意两者的混合物或其中任意三者的混合物或四者的混合物；

所述木薯渣为以木薯为原料加工生产淀粉或酒精后剩下的废料，该木薯渣的粒径为1～3mm。

制备上述蔬菜育苗基质的方法，包括如下步骤：

1）将食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣按配方比例混合均匀，得到混合物；

2）将上述混合物堆成条垛形状进行好氧堆腐发酵，混合物堆体含水量范围控制在50%～65%，堆制时通风供氧；控制混合物堆体温度在45℃～65℃范围，当混合物堆体的温度降低至与环境温度相等时堆腐发酵完成，得到腐熟物，再对该腐熟物进行酸碱度调节，控制其PH值为5.5～7.5，所得即为蔬菜育苗基质。

根据具体堆垛条件，可控制条垛堆体高1～3米，宽2～8米，长30～100米；堆制时通过自然通风或鼓风机强制通风提供氧气。当堆体温度超过65℃或由高温降至45℃以下时，应及时对堆体进行翻拌。通常在堆体4-6周，至少每周翻堆1次，而后2周翻堆1次。一般可控制最高温度可短时在70℃。腐熟标志：堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味。

堆腐时，判断条垛堆体含水量是否为50%～65%的简易判断方法为：用手紧抓一把混合物物料，指缝见水印但不滴水，落地即散，即为含水量合适。

实施例二：一种蔬菜育苗基质，原料组分由食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣和珍珠岩组成；

先将其中的食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣混合后进行好氧堆腐发酵，得到腐熟物，其各材料的体积份含量为：

食用菌菌渣         30份

畜禽粪便           10份

木薯渣             60份

其中，所述食用菌菌渣为进行食用菌栽培过程中收获食用菌产品后剩下的培养基废料，该食用菌菌渣的粒径为1～5mm；

所述畜禽粪便为鸡粪便或鸭粪便或猪粪便或牛粪便或其中任意两者的混合物或其中任意三者的混合物或四者的混合物；

所述木薯渣为以木薯为原料加工生产淀粉或酒精后剩下的废料，该木薯渣的粒径为1～3mm；

所述腐熟物再与珍珠岩混合，即得到所述蔬菜育苗基质；所述腐熟物与珍珠岩的体积份含量为：腐熟物50份，珍珠岩50份。

制备上述蔬菜育苗基质的方法，包括如下步骤：

1）将食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣按配方比例混合均匀，得到混合物；

2）将上述混合物堆成条垛形状进行好氧堆腐发酵，混合物堆体含水量范围控制在50%～65%，堆制时通风供氧；控制混合物堆体温度在45℃～65℃范围，当混合物堆体的温度降低至与环境温度相等时堆腐发酵完成，得到腐熟物；

3）将上述腐熟物与珍珠岩混合，再对该混合物质进行酸碱度调节，控制其PH值为5.5～7.5，所得即为蔬菜育苗基质。

根据具体堆垛条件，可控制条垛堆体高1～3米，宽2～8米，长30～100米；堆制时通过自然通风或鼓风机强制通风提供氧气。当堆体温度超过65℃或由高温降至45℃以下时，应及时对堆体进行翻拌。通常在堆体4-6周，至少每周翻堆1次，而后2周翻堆1次。一般可控制最高温度可短时在70℃。腐熟标志：堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味。

堆腐时，判断条垛堆体含水量是否为50%～65%的简易判断方法为：用手紧抓一把混合物物料，指缝见水印但不滴水，落地即散，即为含水量合适。

实施例三：一种蔬菜育苗基质，原料组分及其制备方法均与实施例二相似，但其中腐熟物与珍珠岩的体积比例为：腐熟物75份，珍珠岩25份。

使用实施例一、二和三，同常规育苗的草炭基质一样进行育苗生产，以此对实施例的育苗基质进行检验，以下为检验过程控制与效果的试验记录：

1. 试验材料 

供试基质原料：含有农业废弃物腐熟物的育苗基质，为本申请发明人制备；草炭为德国进口产品，其PH5.8，含有机质262.2g/Kg、碱解氮1.25mg/Kg、P₂O₅ 84.2μg/Kg、速效钾14.2μg/Kg。珍珠岩为江苏常熟保温材料厂产品。供试甘蓝，品种为夏圣。

2. 试验设计

试验设4个处理，每处理一盘，3次重复，随机区组排列，试验结果取平均值。供试基质配方见表1，将各种基质原料按表所示的体积比例配制成配方基质。将处理基质装入72孔穴盘，浇透水后播种，每穴播一粒甘蓝种子。

表1 试验用基质配比(体积%)

可知，A1处理与实施例二对应，A2处理与实施例三对应，A3处理与实施例一对应，CK处理为常规使用的草炭育苗基质。

3. 结果与分析

3.1 育苗基质的理化特性

育苗基质的的好坏可先由基质的物理性质初步判断。反映基质物理性质的主要项目有颗粒大小、容重、总孔隙度、空气孔隙度、气水比和持水力等。酸碱性是影响幼苗养分吸收的主要因素之一。PH的高低不仅影响各种离子在介质中的溶解状态，而且影响植物对各种养分的吸收速率。电导率（EC值）是指单位距离内的溶液导电能力的大小，在基质中可以表示可溶性盐的含量，基质中过多的可溶性盐会带来很多问题。可溶性盐过高容易降低种子的萌发率和灼伤幼苗的根系。在高盐的情况下，根系的生长变缓，即使生长基质是湿润的，在白天强光下也会出现萎蔫现象，导致生长趋势减慢。高盐还会引起根尖腐烂，叶片发生枯斑，最终造成植株营养缺乏而死亡。表2为实施例一、二、三、常规草炭育苗基质以及理想基质的理化特性。

表2 不同配方育苗基质的理化特性

由表2可见，一定比例的珍珠岩与农业废弃物腐熟物复配后与复配前相比（即实施例二、三与实施例一相比），容重变化不大，pH有所改善，总孔隙度、持水孔隙度、EC值有很大的改善，通气总孔隙度有所下降。复配后与草炭基质（CK处理）相比以及参考理想基质要求，容重、总孔隙度、持水孔隙度、pH均在理想范围内，EC值有很大改善，并且在合适范围内。

3.2 育苗基质对甘蓝出苗率、幼苗生长及生理指标的影响

出苗率反映了幼苗对育苗基质的生长适应性，植株的大小会直接影响幼苗的光合能力和碳水化合物的积累量。地上部、地下部鲜重、干重的大小反映了幼苗光合产物和矿质元素的积累量。表3为实施例一、二、三和常规草炭基质的幼苗生长指标。

表3 不同配方基质的幼苗生长指标

由表3可见，实施例一与草炭基质（CK处理）相比，株高、茎粗、单株鲜重、单株干重、叶片叶绿素SPAD值和根系活力都得到提高。一定比例的珍珠岩与农业废弃物腐熟物复配后与复配前相比（即实施例二、三与实施例一相比），出苗率、株高、单株鲜重、单株干重、根系活力均有提高，茎粗、叶片叶绿素SPAD值略有下降。一定比例的珍珠岩与农业废弃物腐熟物复配后与草炭基质（CK处理）相比，出苗率、株高、单株鲜重、单株干重、根系活力、茎粗、叶片叶绿素SPAD值等所有指标都得到提高。综合表明，本发明育苗基质的育苗指标优于生产上常用的草炭基质。

实施例四：一种蔬菜育苗基质，原料组分由食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣和蛭石组成；

先将其中的食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣混合后进行好氧堆腐发酵，得到腐熟物，其各材料的体积份含量为：

食用菌菌渣         20份

畜禽粪便           10份

木薯渣             70份

其中，所述食用菌菌渣为进行食用菌栽培过程中收获食用菌产品后剩下的培养基废料，该食用菌菌渣的粒径为1～5mm；

所述畜禽粪便为鸡粪便或鸭粪便或猪粪便或牛粪便或其中任意两者的混合物或其中任意三者的混合物或四者的混合物；

所述木薯渣为以木薯为原料加工生产淀粉或酒精后剩下的废料，该木薯渣的粒径为1～3mm；

所述腐熟物再与蛭石混合，即得到所述蔬菜育苗基质；所述腐熟物与蛭石的体积份含量为：腐熟物80份，蛭石20份。

制备上述蔬菜育苗基质的方法，包括如下步骤：

1）将食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣按配方比例混合均匀，得到混合物；

2）将上述混合物堆成条垛形状进行好氧堆腐发酵，混合物堆体含水量范围控制在50%～65%，堆制时通风供氧；控制混合物堆体温度在45℃～65℃范围，当混合物堆体的温度降低至与环境温度相等时堆腐发酵完成，得到腐熟物；

3）将上述腐熟物与蛭石混合，再对该混合物质进行酸碱度调节，控制其PH值为5.5～7.5，所得即为蔬菜育苗基质。

根据具体堆垛条件，可控制条垛堆体高1～3米，宽2～8米，长30～100米；堆制时通过自然通风或鼓风机强制通风提供氧气。当堆体温度超过65℃或由高温降至45℃以下时，应及时对堆体进行翻拌。通常在堆体4-6周，至少每周翻堆1次，而后2周翻堆1次。一般可控制最高温度可短时在70℃。腐熟标志：堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味。

堆腐时，判断条垛堆体含水量是否为50%～65%的简易判断方法为：用手紧抓一把混合物物料，指缝见水印但不滴水，落地即散，即为含水量合适。

采用上述育苗基质按常规穴盘育苗方法，以草炭育苗基质（草炭与珍珠岩体积比为75：25）为对照，进行黄瓜育苗试验，幼苗生长及生理指标见表4，由此表明，黄瓜出苗率、株高、单株鲜重、单株干重、根系活力、叶片叶绿素SPAD值指标都优于对照的草炭育苗基质，茎粗略有下降。

表4 不同配方基质的幼苗生长指标

由实施例一、二、三、四结果可见，在蔬菜育苗上，与常规的草炭育苗基质相比，本发明方案育苗基质的育苗指标优于生产上所常用的草炭基质。本发明的育苗基质可以完全替代草炭基质。本发明的使用不仅能减少草炭资源消耗，保护生态环境，而且能够降低育苗成本，将大力促进工厂化育苗节本和可持续发展，具有显著的经济、生态与社会效益。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种蔬菜育苗基质，其特征在于：原料组分由下列体积份含量的材料组成：

食用菌菌渣         20～40份

畜禽粪便           5～10份

木薯渣             50～70份

所述蔬菜育苗基质是将所述食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣混合后进行好氧堆腐发酵，所得到的腐熟物；

其中，所述食用菌菌渣为进行食用菌栽培过程中收获食用菌产品后剩下的培养基废料，该食用菌菌渣的粒径为1～5mm；

所述畜禽粪便为鸡粪便或鸭粪便或猪粪便或牛粪便或其中任意两者的混合物或其中任意三者的混合物或四者的混合物；

所述木薯渣为以木薯为原料加工生产淀粉或酒精后剩下的废料，该木薯渣的粒径为1～3mm。

2.一种制备如权利要求1所述蔬菜育苗基质的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）将食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣按配方比例混合均匀，得到混合物；

2）将上述混合物堆成条垛形状进行好氧堆腐发酵，混合物堆体含水量范围控制在50%～65%，堆制时通风供氧；控制混合物堆体温度在45℃～65℃范围，当混合物堆体的温度降低至与环境温度相等时堆腐发酵完成，得到腐熟物，再对该腐熟物进行酸碱度调节，控制其PH值为5.5～7.5，所得即为蔬菜育苗基质。

3.一种蔬菜育苗基质，其特征在于：原料组分由食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣和无机材料组成；

先将其中的食用菌菌渣、畜禽粪便和木薯渣混合后进行好氧堆腐发酵，得到腐熟物，其各材料的体积份含量为：

食用菌菌渣         20～40份

畜禽粪便           5～10份

木薯渣             50～70份

其中，所述食用菌菌渣为进行食用菌栽培过程中收获食用菌产品后剩下的培养基废料，该食用菌菌渣的粒径为1～5mm；

所述畜禽粪便为鸡粪便或鸭粪便或猪粪便或牛粪便或其中任意两者的混合物或其中任意三者的混合物或四者的混合物；

所述木薯渣为以木薯为原料加工生产淀粉或酒精后剩下的废料，该木薯渣的粒径为1～3mm；

所述腐熟物再与无机材料混合，即得到所述蔬菜育苗基质；所述腐熟物与无机材料的体积份含量为：腐熟物50～99份，无机材料1～50份；

所述无机材料为珍珠岩或蛭石。

4.一种制备如权利要求3所述蔬菜育苗基质的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）将食用菌菌渣、畜禽粪便、木薯渣按配方比例混合均匀，得到混合物；

2）将上述混合物堆成条垛形状进行好氧堆腐发酵，混合物堆体含水量范围控制在50%～65%，堆制时通风供氧；控制混合物堆体温度在45℃～65℃范围，当混合物堆体的温度降低至与环境温度相等时堆腐发酵完成，得到腐熟物；

3）将上述腐熟物与无机材料混合，再对该混合物质进行酸碱度调节，控制其PH值为5.5～7.5，所得即为蔬菜育苗基质。