CN104341252A - 一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质及其制备方法和应用。该基质含有有机栽培基质、无机肥及保水剂；其中，所述的有机栽培基质由50～75体积份、0～50体积份和0～35体积份的发酵木薯渣、泥炭和蛭石组成；所述的无机肥由尿素、无机磷肥和无机钾肥组成，尿素使用保水剂吸收后，再加入到有机栽培基质中。采用木薯渣为原料制成蔬菜栽培基质，有效解决了废弃木薯渣对环境的污染问题，实现了资源的再利用。本发明创造性地利用保水剂吸附尿素后在将其添加到基质中，能保证所吸入N肥(尿素)缓慢释放提供植株生长的需要，同时还减少了N肥的流失，提高了N肥的利用率，保证了肥料使用的科学性，减少了环境的污染。

Description

一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于植物栽培技术领域，尤其是涉及一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质及其制备方法和应用。
背景技术
我国的无土栽培研究和推广虽然八十年代中后期才兴起，但发展迅速。据不完全统计，全国无土栽培面积已超过200hm2。我国研究和推广的主要是营养液无土栽培，全都以化肥配制的营养液灌溉蔬菜，在营养液管理和根系供氧方面技术要求高、操作难度大；而且配套辅助设备如栽培槽、定时器、水泵等投入成本昂贵。这些因素严重妨碍了无土栽培在我国的发展。有机基质无土栽培技术是我国独创的一种高效低成本无土栽培技术。这种技术不使用化肥配制的营养液，而使用经无害化处理后的农业废弃物(秸杆、家禽畜粪、菌糠等)作为基质，经合理配比后拌以固态肥料栽培蔬菜作物。作物生长过程中以浇清水为主，技术操作简单，实用高效，大大降低了化肥的使用量，生产的产品绿色无公害。它既具有无土栽培的优点又克服了营养液无土栽培技术难度大、成本高、普及推广困难、不能生产蔬菜绿色食品的缺陷。有机基质无土栽培技术有效解决了蔬菜可持续发展中的瓶颈问题——土壤污染和土壤障碍，同时也净化了环境，变废为宝，其社会和生态效益显然十分巨大。有机基质无土栽培虽然面世时间不长，但应用的速度相当惊人，目前应用面积已达300hm2以上，超过无土栽培总面积的60％。
木薯是世界主粮之一，誉称“淀粉之王”和“地下粮食”，与甘薯、马铃薯合称为世界三大薯类作物。我国木薯种植面积约43.7万hm2，约占世界木薯种植面积的2.5％。我国木薯种植区主要分布在广西、广东、海南、云南等南方省区。我国木薯已初具产业化规模、加工技术比较成熟，约30％用作饲料，70％用作加工淀粉和酒精。木薯渣是木薯加工的副产品，是一种农业有机固体废弃物资源，也是一种可再生资源，利用木薯渣进行无土栽培基质的开发利用，可以降低无土基质的制作成本，也可以减少废渣乱堆乱放导致的环境污染。木薯渣的主要成分是淀粉和粗纤维，亦含有少量的蛋白质、脂肪、维生素及矿质营养等。此外，木薯渣具有质地轻、通气性好和盐基离子浓度低(电导率低)等作为基质的优良特性，很适合用于开发轻型基质。发酵后的木薯渣，具有重量轻、氮磷钾等营养元素较为齐全、营养元素含量适宜等特点，但利用木薯渣研发无土栽培基质必须对其进行适当的物料配制和加工处理，使得其理化性状能满足基质水、肥、气、热的协调，才能达到作物育苗和栽培的理想效果。
经检索有关文献，结果显示：国内利用木薯渣有机基质栽培蔬菜的研究有一些报道，如中国专利CN 102986513 A公开了镇江培蕾基质科技发展有限公司蔡立新等人《一种瓜果类蔬菜的无土栽培基质》的专利申请方案，并公开了该基质由醋糟40～50％，木薯渣10～20％，草木灰15～25％，蛭石10～20％组成，但也同时表明栽培过程中要配套使用营养液系统进行营养液灌溉。中国专利CN 102986512A公开了镇江培蕾基质科技发展有限公司蔡立新等人《一种草莓专用无土栽培基质》的专利申请方案，并公开了该基质体积比为：醋糟25～40％，木薯渣10～20％，草炭10～25，蛭石10～15％，草木灰5～15。其余公开的木薯渣的基质均用于育苗。
目前，市场上的现有栽培基质中的肥料都不能满足作物整个生育期的需要，因此在栽培的过程中需要不断的追肥，或者用花费更高的营养液栽培系统浇灌蔬菜专用营养液，费工费力。蔬菜作物的生长过程需要大量的肥料，可是如果将作物所需N肥一并加入基质中又会造成植株烧苗的现象。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质。
本发明的另一目的是提供该全营养无土栽培基质的制备方法。
本发明的友谊目的是提供该全营养无土栽培基质的应用。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：
一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质，含有有机栽培基质、无机肥及保水剂；其中，所述的有机栽培基质由50～75体积份发酵木薯渣、0～50体积份泥炭和0～35体积份蛭石组成；所述的无机肥由尿素、无机磷肥和无机钾肥组成，每立方米全营养无土栽培培基质中含有0.33～1.67kg尿素(总N≥46.4)，0.07～0.39kg P2O5，0.22～1.12kg K2O；保水剂用量为每立方米有机栽培基质中加入13.3～66.7g保水剂。
所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质中，优选将尿素经保水剂吸收后添加到有机栽培基质中，进一步优选将尿素加入相当于尿素1.8～2.5倍质量的水中配成溶液后经保水剂吸收添加到有机栽培基质中。
所述的保水剂优选S、M或XM型的保水剂，进一步优选北京汉力淼新技术有限公司生产的BJ2101 S、M或XM型保水剂。
所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质优选通过以下方法制备：
(1)将发酵木薯渣、泥炭和蛭石按照配方比例混合均匀制得有机栽培基质；
(2)配方量的尿素用1.8～2.5倍质量的水先进行溶解，溶解后使用配方量的S、M或XM型的保水剂过夜吸收，然后将其混匀于有机栽培基质中，之后再向其中加入无机磷肥和无机钾肥混匀得所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质。
一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将发酵木薯渣、泥炭和蛭石按照(50～75)：(0～50)：(0～35)的体积比混合均匀制得有机栽培基质；
(2)尿素用1.8～2.5倍质量的水先进行溶解，溶解后使用配方量的S、M或XM型的保水剂过夜吸收，然后将其混匀于有机栽培基质中，之后再向其中加入无机磷肥和无机钾肥混匀得所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质；其中每立方米有机栽培基质中含0.33～1.67kg尿素，0.07～0.39kg P2O5，0.22～1.12kg K2O；保水剂用量为每立方米有机栽培基质中加入13.3-66.7g保水剂。
其中，所述的发酵木薯粉通过以下方法制备：按每立方米木薯渣中加入1～2kg北京中农新科生物科技有限公司生产的有机物快速腐熟菌剂，3m3每堆做堆发酵，保持水份含量在60％左右，每隔4～5天翻堆一次，25天左右完全腐熟，最终获得发酵的木薯渣。
所述的保水剂为S、M或XM型的保水剂，进一步优选北京汉力淼新技术有限公司生产的BJ2101 S、M或XM型保水剂。
本发明所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质在黄瓜栽培中的应用。
有益效果：
1、采用木薯渣为原料制成蔬菜栽培基质，有效解决了废弃木薯渣对环境的污染问题，实现了资源的再利用。
2、栽培技术简单，操作方便，秧苗定植进入此栽培基质后不用补充营养液，大大减少了劳动强度，而且保水剂有保水保肥的能力，浇水的次数大大减少，同时显著提高了N肥的利用率。本发明创造性地利用保水剂吸附尿素后在将其添加到基质中，能保证所吸入N肥(尿素)缓慢释放提供植株生长的需要，同时还减少了N肥的流失，提高了N肥的利用率，保证了肥料使用的科学性，减少了环境的污染。
3、蔬菜的各项性能指标在生长过程中都良好，叶色浓绿，光合作用强，根系穿透保水剂颗粒，比在普通基质中栽培的蔬菜根系粗壮发达。
4、本发明配方简单，原料以有机废弃物发酵产品为主，属于废弃物的资源化利用，且均为市场上常用的基质，复配容易实施，适用于工厂化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。在阅读了本发明后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
以下实施例使用的保水剂为北京汉力淼新技术有限公司生产的BJ2101 S-XM型保水剂。
以下实施例使用的所述的发酵木薯粉通过以下方法制备：按每立方米木薯渣中加入1～2kg北京中农新科生物科技有限公司生产的有机物快速腐熟菌剂，3m3每堆做堆发酵，保持水份含量在60％左右，每隔4～5天翻堆一次，25天左右完全腐熟，最终获得发酵的木薯渣。
实施例1
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、泥炭和蛭石的体积份数分别为50份、25份和25份。
该基质容重0.43g/cm3，总孔隙度65.5％，持水孔隙度为38.6％，EC为780.67μs/cm，pH为6.46。全N含量5.73g/kg，全P含量4.88g/kg，全K含量14.31g/kg，速效N含量1.06g/kg，速效P含量0.56g/kg，速效K含量0.74g/kg，有机质含量15.18％。
实施例2
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、泥炭的体积份数分别为50份、50份。
该基质容重0.32g/cm3，总孔隙度64.2％，持水孔隙度为47.7％，EC为979.33μs/cm，pH为5.57。全N含量19.07g/kg，全P含量4.10g/kg，全K含量6.31g/kg，速效N含量1.65g/kg，速效P含量0.56g/kg，速效K含量1.52g/kg，有机质含量75.80％。
实施例3
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、蛭石的体积份数分别为75份、25份。
该基质容重0.43g/cm3，总孔隙度66.4％，持水孔隙度为43.2％，EC为970.67μs/cm，pH为7.15。全N含量7.03g/kg，全P含量5.47g/kg，全K含量16.97g/kg，速效N含量1.29g/kg，速效P含量0.54 g/kg，速效K含量0.98g/kg，有机质含量17.66％。
适宜黄瓜的无土栽培基质的容重为0.5g/cm3左右，总孔隙度在60％-80％之间，EC值应小于2000μs/cm，pH值6.0左右(朱世东等，2000)。木薯渣自身容重为0.395g/cm3，总孔隙度偏低，pH偏高，需要与其他基质混合，以综合改善其理化性状。实施例1、2、3的总孔隙度均处于理想基质范围内，EC值在700～1000μs/cm之间，pH值在5.5～7.2之间，总孔隙度在65～67％之间。
实施例4
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、泥炭和蛭石的体积份数分别为50份、25份和25份。每立方米基质中含有0.33kg尿素(总N≥46.4％)，0.07kg P2O5，0.22kg K2O，13.3g XM型的保水剂。
实施例5
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、泥炭和蛭石的体积份数分别为50份、25份和25份。每立方米基质中含有0.67kg尿素，0.15kg P2O5，0.45kg K2O，26.7g XM型的保水剂。
实施例6
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、泥炭和蛭石的体积份数分别为50份、25份和25份。每立方米基质中含有1kg尿素，0.23kg P2O5，0.67kg K2O，40g XM型的保水剂。
实施例7
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、泥炭和蛭石的体积份数分别为50份、25份和25份。每立方米基质中含有1.67kg尿素，0.39kg P2O5，1.12kg K2O，66.7gXM型的保水剂。
对照1
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、泥炭和蛭石的体积份数分别为50份、25份和25份。在栽培的过程中浇灌Hogland营养液。
对照2
一种以木薯渣为主要原料的黄瓜有机栽培基质：发酵木薯渣、泥炭和蛭石的体积份数分别为50份、25份和25份。每立方米基质中含有0.67kg尿素，0.15kg P2O5，0.45kg K2O，26.7gXM型的保水剂。其中尿素直接加入基质中，不需要溶解后再用保水剂进行吸附。
实施例4～7选择实施例1为基础进行加肥研究，其中尿素都是先溶解于自身重量两倍的水中，然后再加入保水剂过夜吸收，吸足尿素溶液的保水剂首先与基质进行混匀，然后再加入磷肥过磷酸钙、钾肥KCl混匀。对照2与实施例5除了尿素施用的方式不同，其余都一致。对照2的尿素是直接加入基质中，不需要溶解后再用保水剂吸。对照1是在实施例1的基础上浇灌Hogland营养液，其余为常规管理。实施例1、4、5、6以及对照2在栽培的过程中只浇水即可，其余为常规管理。
表1
由表1可知，实施例1即木薯渣复配基质在不添加任何肥料，并且栽培黄瓜过程中只浇灌清水而不施肥的情况下，不能满足黄瓜生长对营养的需求，株高、茎粗、叶片数、黄瓜单果重及单株产量都最低。与对照1即黄瓜栽培中不断补充营养液的常规管理相比，实施例5～6的株高、茎粗、叶片数、黄瓜单果重及单株产量均高于对照1，而实施例4和7的株高、茎粗、叶片数、黄瓜单果重及单株产量均稍低于对照1，但并没有显著差异。实施例5的株高、茎粗、叶片数、单果重和单株产量都高于对照2，两者的区别在于对照2的尿素与保水剂是直接加入到基质中的，而实施例5的尿素是配成溶液吸附在保水剂中的，这样降低了尿素的流失，提高了尿素的利用率，进而促进了黄瓜植株的生长。
因此，复配基质中包含木薯渣基质体积份数为50～75份，泥炭体积份数为0～50份,蛭石体积份数为0～35份，每立方米基质中含有0.33～1.67kg尿素(总N≥46.4)，0.07～0.39kg P2O5，0.22～1.12kg K2O，13.3～66.7g S、M或XM型的保水剂(北京汉力淼新技术有限公司生产的保水剂)比较适宜。本发明一种黄瓜专用全营养傻瓜型有机栽培基质可用于生产。

Claims (9)

1.一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质，其特征在于含有有机栽培基质、无机肥及保水剂；其中，所述的有机栽培基质由50～75体积份，发酵木薯渣、0～50体积份泥炭和0～35体积份蛭石组成；所述的无机肥由尿素、无机磷肥和无机钾肥组成，每立方米全营养无土栽培基质中含0.33～1.67kg尿素，0.07～0.39kg P2O5，0.22～1.12kg K2O；保水剂用量为每立方米有机栽培基质中加入13.3-66.7g保水剂。
2.根据权利要求1所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质，其特征在于所述的尿素经保水剂吸收后添加到有机栽培基质中。
3.根据权利要求2所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质，其特征在于所述的尿素加入其1.8～2.5倍质量的水中配成溶液后经保水剂吸收添加到有机栽培基质中。
4.根据权利要求3所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质，其特征在于所述的保水剂为S、M或XM型的保水剂。
5.根据权利要求4所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质，其特征在于所述的全营养无土栽培基质通过以下方法制备：
(1)将发酵木薯渣、泥炭和蛭石按照配方比例混合均匀制得有机栽培基质；
(2)配方量的尿素用1.8～2.5倍质量的水先进行溶解，溶解后使用配方量的S、M或XM型的保水剂过夜吸收，然后将其混匀于基质中，之后再向其中加入无机磷肥和无机钾肥混匀得所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质。
6.一种适合黄瓜的全营养无土栽培基质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将发酵木薯渣、泥炭和蛭石按照(50～75)：(0～50)：(0～35)的体积比混合均匀制得有机栽培基质；
(2)尿素用1.8～2.5倍质量的水先进行溶解，溶解后使用配方量的S、M或XM型的保水剂过夜吸收，然后将其混匀于基质中，之后再向其中加入无机磷肥和无机钾肥混匀得所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质；其中每立方米有机栽培基质中含0.33～1.67kg尿素，0.07～0.39kg P2O5，0.22～1.12kg K2O；保水剂用量为每立方米有机栽培基质中加入13.3-66.7g保水剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的发酵木薯渣通过以下方法制备：按每立方米木薯渣中加入1～2kg有机物快速腐熟菌剂，3m3每堆做堆发酵，保持水份含量在60％左右，每隔4～5天翻堆一次，25天左右完全腐熟，最终获得发酵的木薯渣。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的保水剂为S、M或XM型的保水剂。
9.权利要求1所述的适合黄瓜的全营养无土栽培基质在黄瓜栽培中的应用。
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