CN104365461A - 一种适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质及其制备方法，按体积百分含量计，所述基质包含以下组分：茶渣蚓粪 20％～40％、珍珠岩 10％～30％、蛭石 10％～30％、泥炭20％～40％；所述的茶渣蚓粪是以茶渣和牛粪作为蚯蚓培养基质经蚯蚓消化所成的蚓粪。本发明打破了传统的以单一的纯牛粪养殖蚯蚓的模式，实现以牛粪和茶渣合理复配的蚯蚓堆肥，提高了蚓粪的养分含量，用此蚓粪作为叶菜类蔬菜育苗基质，很大程度上弱化了泥炭在传统无土栽培技术上的地位。优化了叶菜类蔬菜育苗基质的复配方式，提高了叶菜类蔬菜幼苗的品质，增加了经济效益的同时开拓了茶渣的再次利用途径。开辟了利用茶渣饲养蚯蚓的新方法，增加了蚯蚓养殖和蚓粪生产的途径。

Description

一种适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质及其制备方法
技术领域
本发明属于生物处理农业固体废弃与资源化利用领域，具体涉及一种适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质及其制备方法。
背景技术
叶菜类蔬菜以植物肥嫩的叶片和叶柄作为食用部位的蔬菜，研究表明不同的育苗基质显著影响叶菜类蔬菜幼苗的生长发育情况，因此筛选合适的原料用于配制叶菜类蔬菜育苗基质，是园艺工作者的研究课题之一。
随着农业集约化生产的快速推进，农业废弃物尤其是畜禽粪便越来越多，造成了农业废弃物的大量积累，进而产生了较为严重的环境问题和资源浪费问题。我国作为世界上最大的茶叶生产国，茶饮料的生产量一直处于快速增长的状态。随着膜技术和冷冻干燥技术在速溶茶生产上的应用和日益增长的茶多酚的提取量，茶渣的产量快速增长。在废弃的茶渣中，仍残留有较多的营养成分。经过提取的茶渣仍残留1％～2％的茶多酚，0.1％～0.3％的咖啡碱，17％～19％的粗蛋白，16％～18％的粗纤维，氨基酸中赖氨酸和蛋氨酸的含量分别为1.5％～2％和0.5％～0.7％，氮4.16％，五氧化二磷0.43％，氧化钾1.44％，有机碳28.11％，C/N比6.19，有较高的潜在利用价值。
传统的对有机废弃物的处理手段已越来越不适应资源可持续利用的要求。资源化利用是解决农业废弃物污染问题的最终出路。利用生物对有机废弃物进行资源化处理已经成为当今可持续发展的一个重要思路，可通过在资源化利用环节中增加循环链，改善产品质量，提高附加值。利用蚯蚓处理有机废弃物是一种古老而又新生的生物技术，有机废弃物通过蚯蚓的消化系统，在蛋白酶、脂肪酶、纤维酶、淀粉酶的作用下，能迅速分解、转化成为自身或其他生物易于利用的营养物质，即蚯蚓能分解粪便中的物质合成生物蛋白及多种营养物质，为人类所利用，不仅具有环保价值，而且具有经济价值。
大量研究表明，使用蚯蚓粪作为育苗基质进行育苗，幼苗质量要明显优于草炭复合基质，既提高了种子的出苗率，改善了幼苗叶片叶绿素含量和净光合速率，又促进了幼苗的生长发育，与对照相比，株高、茎粗、全株干重、壮苗指数都有不同程度的增加。因此，推荐蚯蚓粪替代价格较高的草炭作为蔬菜工厂化育苗基质的主要组分，不仅穴盘育苗成本大大降低而且大大提高了幼苗的壮苗比例。蚯蚓粪作为育苗基质的主要组成进行产业化开发，将取得良好的经济效益和社会效益，这对于促进我国蔬菜工厂化育苗和蔬菜生产将会产生积极的影响。
目前传统的蚓粪来源都是以纯牛粪为原始物料经蚯蚓消化而成，当前作为育苗基质主要复配成分的蚓粪也以纯牛粪饲养蚯蚓所得的蚓粪为主。但是牛粪的来源有限，从众多的农业废弃物和城市固体废弃物筛选新的蚯蚓饲养料，获得营养成分不同的蚯蚓粪进行再利用，配制适于叶菜类蔬菜育苗的基质进行叶菜类蔬菜育苗，扩大农业废弃物和城市固体废弃物资源化利用的范围是当前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用茶渣饲养蚯蚓获得的蚓粪作为主要原料复配叶菜类蔬菜育苗基质及其生产方法，拓宽叶菜类蔬菜育苗的原料来源，降低叶菜类蔬菜生产成本，实现废弃资源的多级利用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质，按体积百分含量计，所述基质包含以下组分：茶渣蚓粪20％～40％、珍珠岩10％～30％、蛭石10％～30％、泥炭20％～40％；所述的茶渣蚓粪是以茶渣和牛粪作为蚯蚓培养基质经蚯蚓消化所成的蚓粪。
作为一种优选方案，所述茶渣和牛粪的体积比为1:2～4。
更进一步优选，所述茶渣和牛粪的体积比为1:3。
优选的，所述基质中各组分的含量为茶渣蚓粪20％～40％、珍珠岩20％、蛭石20％、泥炭20％～40％。
上述的茶渣蚓粪采用以下方法制备：将按比例复配的茶渣和牛粪(所述茶渣和牛粪的含水量为60％～80％)预堆腐4～10天后作为蚯蚓培养基质堆置到发酵箱中，接入蚯蚓并在蚯蚓培养基质表层铺设稻草进行堆腐；控制蚯蚓培养基质堆腐过程中的温度和湿度，每周翻堆一次；当蚯蚓培养基质完全消化为蚓粪后，将蚓粪和蚯蚓分离获得茶渣蚓粪。
上述堆腐过程中的温度为20～30℃、湿度为60％～70％，每周翻堆一次。
上述堆腐的时间为30～40天。
上述的蚯蚓的接种量为蚯蚓培养基质质量的3‰。
上述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪的制备方法，包含以下步骤：
(1)制备茶渣蚓粪：将按比例复配的茶渣和牛粪(所述茶渣和牛粪的含水量为60％～80％)预堆腐4～10天后作为蚯蚓培养基质堆置到发酵箱中，接入蚯蚓并在蚯蚓培养基质表层铺设稻草进行堆腐；控制蚯蚓培养基质堆腐过程中的温度和湿度，每周翻堆一次；当蚯蚓培养基质完全消化为蚓粪后，将蚓粪和蚯蚓分离获得茶渣蚓粪；
(2)按比例将步骤(1)制备的茶渣蚓粪与珍珠岩、蛭石、泥炭混合均匀。
上述的方法，其在于所述茶渣和牛粪的体积比为1：2～4。
上述基质中，茶渣蚓粪在基质中的添加量显著影响基质叶菜类蔬菜育苗的效果。
上述茶渣蚓粪的制备过程中，茶渣和牛粪的配比显著影响蚯蚓的生长情况和茶渣蚓粪的品质。
实验证明，茶渣蚓粪在基质中占体积百分含量20％～40％时番茄育苗的效果最佳。茶渣和牛粪的配比为体积比1：2～4，尤其是体积比1：3时蚯蚓的生长情况和茶渣蚓粪的质量最佳。
本发明研究开发茶渣和牛粪按体积比1：2～4比例复配后经蚯蚓消化而成的蚓粪(以下称茶渣蚓粪)为主的叶菜类蔬菜育苗基质，确定叶菜类蔬菜育苗基质的生产工艺，并利用本基质对叶菜类蔬菜进行育苗，实现了3个创新：
1、本试验打破了传统的以单一的纯牛粪养殖蚯蚓的模式，实现以牛粪和茶渣合理复配的蚯蚓堆肥，提高了蚓粪的养分含量。
2、用此蚓粪作为叶菜类蔬菜育苗基质，很大程度上弱化了泥炭在传统无土栽培技术上的地位。
3、进一步优化了叶菜类蔬菜育苗基质的复配方式，提高了叶菜类蔬菜幼苗的品质，增加了经济效益的同时开拓了茶渣的再次利用途径。
4、开辟了利用茶渣饲养蚯蚓的新方法，增加了蚯蚓养殖和蚓粪生产的途径。
本发明的有益效果：
1.丰富了叶菜类蔬菜育苗基质的原料来源，对于日益上涨的泥炭价格的平抑具有积极的作用；
2.叶菜类蔬菜育苗基质生产中，利用牛粪和茶渣合理复配为基础物料生产的蚓粪，对于减少泥炭的使用，保护生态环境有一定作用。
3.用该基质培育叶菜类蔬菜，与泥炭基质相比：大大降低了生产成本，利用蚓粪替代部分泥炭培育叶菜类蔬菜，每立方节省80-120元，且基质的养分含量大大提高。
4.本发明不仅拓宽了茶渣无害化的处理方法，更开拓了一种新型的养殖蚯蚓的方法，实现了废弃资源的多级利用，减少了环境污染。
附图说明
图1为茶渣蚓粪育苗基质的复配流程。
具体实施方式
一、制备茶渣蚓粪
如图1所示茶渣蚓粪育苗基质的复配流程，将按表1中的体积比复配的茶渣和牛粪(所述茶渣和牛粪的含水量为60％～80％)预堆腐7天后作为蚯蚓培养基质堆置到发酵箱中，接入蚯蚓并在蚯蚓培养基质表层铺设2～3cm厚的稻草进行堆腐；控制蚯蚓培养基质堆腐过程中的温度和适度，每周翻堆一次；当蚯蚓培养基质完全消化为蚓粪后，采用刮皮除心法将蚓粪和蚯蚓分离获得茶渣蚓粪。所述堆腐过程中的温度为25±3℃、湿度为64％～68％。所述堆腐的时间为35天。蚯蚓的接种量为蚯蚓培养基质质量的3‰。通过在堆腐过程中的蚯蚓生长情况筛选出适合蚯蚓生长的基质配方。
表1茶渣和牛粪的体积比
处理 茶渣和牛粪的体积比
比较例1 1:0(纯茶渣)
实施例1 2:1
实施例2 3:1
实施例3 4:1
实施例4 1:1
实施例5 1:2
实施例6 1:3
实施例7 1:4
比较例2 0:1(纯牛粪)
注：以上体积比中的茶渣和牛粪均为鲜物质。
表2实施例1～7制备的茶渣蚓粪、比较例1～2制备的蚓粪蚯蚓生长状况
通过蚓粪堆腐过程中蚯蚓的生长状况发现，茶渣和牛粪体积比在4：1～1:1之间会显著降低蚯蚓的日增殖倍数和日产茧数。茶渣和牛粪体积比在1：2～4之间生长趋势最佳，其中，茶渣和牛粪的按体积比为1：3的比例复配后经蚯蚓消化所成的蚓粪，效果最好。
二、配制叶菜类蔬菜育苗的茶渣蚓粪基质
(一)以实施例5、6、7所制备的茶渣蚓粪配制用于叶菜类蔬菜育苗的基质，以栽培小白菜为例，通过与市场销售的常规基质(CK)、以及采用市售纯牛粪蚓粪制备的叶菜类蔬菜育苗基质作对比，来表现该蚓粪基质在小白菜育苗中的优势。
采用实施例5、6、7制备的茶渣蚓粪配合泥炭、珍珠岩和蛭石制备叶菜类蔬菜育苗基质的复配方案(体积比)：
实施例8：20％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:3)，40％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
实施例9：30％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:3)，30％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
实施例10：40％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:3)，20％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
实施例11：20％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:2)，40％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
实施例12：30％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:2)，30％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
实施例13：40％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:2)，20％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
实施例14：20％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:4)，40％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
实施例15：30％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:4)，30％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
实施例16：40％茶渣蚓粪(茶渣：牛粪＝1:4)，20％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
比较例3：20％牛粪蚓粪，40％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
比较例4：30％牛粪蚓粪，30％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
比较例5：40％牛粪蚓粪，20％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石；
CK：60％泥炭，20％珍珠岩，20％蛭石
表3实施例8～16、比较例3～5和空白对照育苗基质理化性状
处理 PH EC 有机质％ N％ P2O5％ K2O％ 总孔隙％ 通气孔隙％
实施例8 6.21 0.46 29.63 1.25 0.92 0.84 64.3 16.7
实施例9 6.35 1.02 30.38 1.36 0.95 1.09 65.2 16.5
实施例10 6.54 1.31 31.27 1.45 1.11 0.92 67.4 16.3
实施例11 6.36 0.84 30.56 1.35 0.82 0.74 66.4 16.8
实施例12 6.42 1.14 31.43 1.42 0.94 0.96 67.5 16.9
实施例13 6.61 1.47 33.25 1.52 1.04 1.12 68.7 17.1
实施例14 6.12 0.32 28.25 1.12 1.02 0.92 63.2 16.4
实施例15 6.25 0.95 29.78 1.28 1.15 1.14 64.5 16.6
实施例16 6.41 1.04 30.12 1.34 1.21 1.16 65.1 16.7
比较例3 6.37 0.78 28.78 0.91 0.79 1.06 65.9 15.1
比较例4 6.40 1.10 31.51 0.90 0.89 1.18 65.6 16.9
比较例5 7.01 1.43 30.82 0.89 1.08 1.28 64.8 16.6
CK 5.62 1.83 31.15 1.39 0.48 0.58 65.9 12.3
表4实施例8～16、比较例3～5和空白对照基质培养小白菜幼苗植物学性状
注：以上数据均以干基计。
(二)实例8～16以茶渣蚓粪所制备育苗基质栽培包菜为例，通过与市场销售的常规基质(CK)作对比，来表现该蚓粪基质在包菜育苗中的优势。
表5实例8～16和空白对照基质培养包菜幼苗植物学性状
注：以上数据均以干基计。
从上述可以看出，与市场销售的育苗基质相比茶渣蚓粪育苗基质可以明显提高幼苗的品质，与常规纯牛粪蚓粪育苗品质差异不显著。说明本发明利用茶渣和牛粪制备的蚓粪所复配的育苗基质的不仅显著促进了叶菜类蔬菜幼苗的生长，同时也开辟了新的一种养殖蚯蚓的方法，开拓了茶渣的利用途径。
以上所述仅是本发明的优选复配方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质，其特征在于按体积百分含量计，所述基质包含以下组分：茶渣蚓粪20％～40％、珍珠岩10％～30％、蛭石10％～30％、泥炭20％～40％；所述的茶渣蚓粪是以茶渣和牛粪作为蚯蚓培养基质经蚯蚓消化所成的蚓粪。
2.根据权利要求1所述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质，其特征在于所述茶渣和牛粪的体积比为1:2～4。
3.根据权利要求2所述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质，其特征在于所述茶渣和牛粪的体积比为1:3。
4.根据权利要求1所述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质，其特征在于所述基质中各组分的含量为茶渣蚓粪20％～40％、珍珠岩20％、蛭石20％、泥炭20％～40％。
5.根据权利要求1～4中任意一种所述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质，其特征在于所述的茶渣蚓粪采用以下方法制备：将按比例复配的茶渣和牛粪(所述茶渣和牛粪的含水量为60％～80％)预堆腐4～10天后作为蚯蚓培养基质堆置到发酵箱中，接入蚯蚓并在蚯蚓培养基质表层铺设稻草进行堆腐；控制蚯蚓培养基质堆腐过程中的温度和湿度，每周翻堆一次；当蚯蚓培养基质完全消化为蚓粪后，将蚓粪和蚯蚓分离获得茶渣蚓粪。
6.根据权利要求5所述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪基质，其特征在于所述堆腐过程中的温度为20～30℃、湿度为60％～70％，每周翻堆一次。
7.根据权利要求5所述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪，其特征在于所述堆腐的时间为30～40天。
8.根据权利要求5所述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪，其特征在于所述的蚯蚓的接种量为蚯蚓培养基质质量的3‰。
9.权利要求1所述的适用于叶菜育苗的茶渣蚓粪的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)制备茶渣蚓粪：将按比例复配的茶渣和牛粪(所述茶渣和牛粪的含水量为60％～80％)预堆腐4～10天后作为蚯蚓培养基质堆置到发酵箱中，接入蚯蚓并在蚯蚓培养基质表层铺设稻草进行堆腐；控制蚯蚓培养基质堆腐过程中的温度和适度，每周翻堆一次；当蚯蚓培养基质完全消化为蚓粪后，将蚓粪和蚯蚓分离获得茶渣蚓粪；
(2)按比例将步骤(1)制备的茶渣蚓粪与珍珠岩、蛭石、泥炭混合均匀。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述茶渣和牛粪的体积比为1：2～4。
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