CN104396619A - 一种阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质及其配制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质及其配制方法，属于基质栽培技术领域。一种阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，包括蚯蚓粪、粉煤灰、细土，其中蚯蚓粪的体积百分比20-85%、粉煤灰的体积百分比为5-30%、细土的体积百分比为10-50%。每立方米所述栽培基质中加入0.5-50g缓冲剂。配制方法:（1）将所述配方量的蚯蚓粪、粉煤灰、细土进行混合，并用力挤压、揉搓，混合均匀；（2）在步骤（1）得到的混合物中加入所述配方量的缓冲剂，并混合均匀；（3）将步骤（2）中得到的混合物中过筛，使混合物的粒径在1-4mm之间，使混合物的含水率达到20-40%之间，形成理化性质优良的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质。本发明养分全面，比例平衡，性质优良，简化了基质制备的过程，降低了阳台蔬菜专用栽培基质的成本。

Description

一种阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质及其配制方法

技术领域

本发明涉及一种阳台蔬菜专用栽培基质的配制原料和配制方法，属于基质栽培技术领域。

背景技术

栽培基质是指能为作物幼苗生长稳定协调提供水、肥、气、热等生活因子的生长介质，它除了支持、固定种子和幼苗外，更重要的是充当养分和水分的载体，使来自其自身的营养和来自环境中的养分和水分得以有效供给与缓冲，幼苗根系可以按所需比例选择性吸收。根据育苗方式的发展趋势，基质育苗将成为主流育苗方式。

目前，随着经济社会的发展，都市人生活节奏越来越快、压力越来越大，都市居民越来越倾向于体验耕种的乐趣，享受收获的快乐来放松压抑的心情、缓解生活的压力，众多的网民在这虚拟的空间里找到了体验做一回"都市农夫"的乐趣。同时，阳台农业还能让孩子在实践中增长农业科普知识、让居室增添清新空气、美化和改善居室环境。因此，阳台蔬菜栽培基质也应运而生，逐渐被都市人民认可接受。

对于阳台蔬菜栽培基质的研究处于刚刚起步状态，在以往的阳台蔬菜栽培基质的研究中主要应用草炭、菌菇渣、蛭石等材料，其产品抗旱保水性极差，且普通基质无机成分不足，有机成分相对过剩，造成基质中养分不平衡，缺少植物所必须的矿物元素与微量元素，而且植物是选择性吸收营养元素，种植一段时间后反而出现抑制植物生长的现象，稳定性较差，造成后期出现大量的城市垃圾，增加城市垃圾处理的负荷。此外，草炭是一种不可再生资源，大量应用会使资源匮乏，现已有规定来限制草炭的用量。

因此，需要一种新的阳台蔬菜栽培基质。

发明内容

本发明针对现有栽培基质产品出现的问题，提供一种阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质及其配制方法。本发明采用蚯蚓粪、粉煤灰、细土等固体废弃物，有效克服了以前产品的不足。蚯蚓粪中含有大量有机养分、有益酶类、微生物菌群，粉煤灰中含有大量的金属元素和微量元素，如钾、钙、镁、铁、硼，养分充分，种类齐全，而且蚯蚓粪团聚体与粉煤灰都是一种多孔性物质，抗旱保水性极强，蚯蚓粪中的大量有益菌和酶类物质能显著增强植株的抗病虫害能力；此外在本发明中还添加缓冲成分，使基质产品更适合阳台蔬菜的生长环境，有效解决植物选择性吸收养分的问题，增加产品的稳定与使用周期，使都市居民能更好的享受栽培的乐趣。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的，一种阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，包括蚯蚓粪、粉煤灰、细土，其中蚯蚓粪的体积百分比20-85％、粉煤灰的体积百分比为5-30％、细土的体积百分比为10-50％。

优选地，所述蚯蚓粪的体积百分比为70％、粉煤灰的体积百分比为10％-20％、细土的体积百分比为10％-20％。

优选地，每立方米所述栽培基质中加入0.5-50g缓冲剂。

优选地，所述蚯蚓粪是蚯蚓消解、转化禽畜粪便所获得的理化性状十分优良的蚯蚓粪团聚体。

优选地，所述蚯蚓粪粒径为1-4㎜。

优选地，所述细土的含水率控制在10％-40％之间。

优选地，所述缓冲剂为乙酸铵。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案实现的，上述阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质的配制方法，包括以下步骤：

(1)将所述配方量的蚯蚓粪、粉煤灰、细土进行混合，并用力挤压、揉搓，混合均匀；

(2)在步骤(1)得到的混合物中加入所述配方量的缓冲剂，并混合均匀；

(3)将步骤(2)中得到的混合物中过筛，使混合物的粒径在1-4mm之间，使混合物的含水率达到20-40％之间，形成理化性质优良的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质。

与现有技术，本发明相比具有以下有益效果：

①加强固体废弃物的资源化利用。粉煤灰和畜禽粪便都是发电厂和养殖厂的主要副产物，每年都要排放出大量粉煤灰和畜禽粪便。据不完全统计，2009年中国产生的粉煤灰达3.75亿吨，相当于目前中国城市生活垃圾总量的两倍多，是中国工业固体废物的最大单一排放源，对我国的环境治理形成了极大的挑战。同时，畜禽粪便每年的排放量为550～600万吨，并且还在快速增长。关于粉煤灰和污泥的资源化利用途径也进行了不同领域的研究，但是其资源化利用水平与国外相差甚远，且利用途径中的消解量也受到制约。利用蚯蚓直接对地方禽畜养殖场生物质废弃物进行消解、转化，可得到理化性状十分优良的蚯蚓粪团聚体，其中丰富的微生物多样性，能抑制多种作物的土传病害的发生。蚯蚓粪配入基质，可使基质的物理性状和生物学性状得到明显改善，同时使一些规模化禽畜养殖场难以处理的粪便有一个安全的去处。本发明将两种废弃物综合和转化利用，不仅能提供两种废弃物资源新型的利用途径，而且能大量消解两种废弃物，提供了其有效资源化利用的去向。

②养分全面，比例平衡，性质优良。阳台蔬菜专用栽培基质的合理配方有效地解决了普通育苗基质水、肥、气、热不能完全很好地满足幼苗生长的需求问题。阳台蔬菜专用栽培基质采用蚯蚓粪、粉煤灰、细土等主要原材料，其中蚯蚓粪中含有机质42.2％，有益菌达每克20万～2亿个，包含18种氨基酸和大量的酶类物质，有益菌与酶类物质的共同作用会极大的促进幼苗的生长以及抗病虫害能力，蚯蚓粪的颗粒均匀、无味卫生、保水透气能力比一般土壤高3倍。粉煤灰中有机成分匮乏，但是含有大量的矿物元素与微量元素，这与蚯蚓粪恰好实现养分互补，使基质的养分更加全面，比例平衡，且粉煤灰是一种多孔性物质，能够持大量水分，并为微生物的生长繁殖提供场所。细土粘性与容重较大，能够增加基质的胶体成体，使其具有更好的持水性，稀土的加入能适当增加基质的整体容重，增强基质固定根系的能力。缓冲剂的加入能够增加基质的稳定性，缓冲因植物选择性的吸收营养元素而造成的冲击，延长基质的使用周期。因此，本发明中的阳台蔬菜专用栽培基质能够有效的协调好水、肥、气、热等条件因子，更加促进植株生长，增强植株的抗旱性与抗病性，延长植株的栽培茬数。

③适合阳台的生长环境。阳台蔬菜是一种在封闭或者半封闭环境下种植的小设施栽培，其生长环境更加类似于小型温室，生长温度较高、阳光相对不充分，水分蒸发比较快，必须能抗病虫害。其特殊的生长环境要求了阳台蔬菜专用栽培基质必须具有充足的养分、良好的抗旱保水性、较强抗病虫害的能力，本发明中的用阳台蔬菜专用栽培基质恰是基于这种环境开发的新型基质，在阳台的环境下能够促进蔬菜生长，实现最佳的栽培效果。

④简化了基质制备的过程，降低了阳台蔬菜专用栽培基质的成本。

⑤保证原汁原味的蔬菜味道，提高了阳台蔬菜的品质，简化了阳台蔬菜栽培，实现了阳台蔬菜“傻瓜式”的种植模式，易打理，干净整洁，降低了城市居民对于蔬菜栽培的技术难度，使阳台蔬菜的推广更加简单化。

具体实施方式

本发明的技术思路是：

本发明将蚯蚓粪、粉煤灰作为一种阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质的原材料加以利用。由于蚯蚓粪中含有大量的有机养分、抗性蛋白酶以及微生物，但是矿物养分相对含量较少。而粉煤灰中有机养分匮乏，但是含有大量矿物养分以及微量元素，尤其是硼、锰等微量元素，且粉煤灰中在电静显示下是一种多孔性物质，能够为微生物繁殖提供大量的场所。两种原材料优势互补，弥补不足，因此将两种材料结合起来生产阳台蔬菜专用基质，充分发挥两种材料的优势，并配以缓冲剂等稳定性材料，提高了基质的稳定性与抗外界环境冲击的性能，同时实现了固体废弃物的资源化利用，减少固体废弃物对环境的压力。因此，本发明在基质生产技术和废弃物资源化利用技术上有重大突破，创新性显著。

其可行性表现在以下几个方面：

(1)理论上可行

植物生长环境是一个小型的生态系统，需要有机物、无机物、微生物、水、空气等因子构成，本发明中的阳台蔬菜专用栽培基质能够构成一个更加优良以及稳定的生态系统环境，能够满足植物生长所必须的水分(由于蚯蚓粪的团粒结构、粉煤灰的多孔结构使其具有更好的保水抗旱性)、养分(有机养分、矿物养分、微量元素)、微生物(蚯蚓粪中含有大量的有益微生物群落)，而且基质还具有较强的缓冲性能(缓冲剂的加入增强了基质抵抗因外界环境变化而造成性质的改变)。因此，这些性质的实现在理论上是可行的。

(2)实践上可行

针对人造土壤的研究已经进行了前期的实验室试验，在试验过程中，材料来源广泛，主要是利用废弃物资源，制作工艺简单，无需提供相对较多的动力因子。通过栽培大白菜的试验已经验证了阳台蔬菜专用栽培基质的效果，大白菜的生长状况比对照(普通市售基质)相比较，其栽培效果显著提高，阳台蔬菜专用栽培基质的效果已经得到验证。因此，在实践过程中的生产也是可行的。

下面具体说明本发明。

本发明基于蚯蚓粪、粉煤灰合成阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，主要包括蚯蚓粪、粉煤灰、细土，其中蚯蚓粪的体积百分比20-85％、粉煤灰的体积百分比为5-30％、细土的体积百分比为10-50％。。在一立方米的上述混合物中，加入0.5-50g缓冲剂。

基于蚯蚓粪、粉煤灰合成的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质的配制方法，包括以下步骤：

(1)将蚯蚓粪、粉煤灰、细土按照权利要求1中的配方量进行混合，并用力挤压、揉搓，混合均匀；

(2)在步骤(1)得到的混合物中，将缓冲剂按照权利要求2中的配方量进行混合，并混合均匀；

(3)将步骤(2)中得到的混合物中过筛，使混合物的粒径在1-4mm之间；使混合物的含水率达到20-40％之间，形成理化性质优良的阳台蔬菜专用栽培基质。

实施例1

1材料与方法

1.1实验设计

试验于2013年11月3日—2013年12月13日在扬州大学环境科学与工程实验中心进行。试验中所用的基质原材料包括蚯蚓粪、粉煤灰、细土。粉煤灰取自扬州华电发电厂，蚯蚓粪取自扬州大学有机固废蚯蚓消解基地，细土来自扬州大学建筑用地，市售基质来自于江苏科力农业资源科技有限公司。具体试验处理如表1所示。

表1试验处理基质配方

按照体积进行配比，在称取0.1g缓冲剂放入蚯蚓粪、粉煤灰、细土的混合物中，混合均匀，放入大小为21cm*16cm*7cm的塑料盒子中，每个处理三个重复，相对含水率控制在60％-90％之间。将已育好的大小一致的大白菜苗移栽到塑料盒子中，在相同的光照、温度、水分条件下进行培养，40天后进行采样测定。

1.2测定项目

测定项目主要包括大白菜株高、叶宽、叶长、伸展度、叶片数和叶绿素含量。其中，株高、茎粗、叶宽、叶长、伸展度采用直尺测量法，叶片数直接计数，采用SPDA分析仪对三片叶子的叶绿素含量进行测定，取平均值。

1.3数据分析

采用Office 2010软件和SPSS18.0软件对试验数据进行整理和统计分析。

2结果与分析

2.1不同基质配比对大白菜植株生长的影响

对移栽40后大白菜的叶片数、株高、伸展度进行了测量，其数据列于表2。

表2大白菜植株生长指标测定结果

由表2数据可以得出，不同处理之间叶片数、株高、伸展度有显著差异，其中当蚯蚓粪添加量为70％、粉煤灰添加量为10％-20％、细土添加量为10％-20％时，其栽培效果最好，其中T9处理配方中大白菜的叶片数、株高、伸展度指数分别是普通基质栽培效果的169％、118％、179％，具有创新性的效果。大白菜的生长指标与基质中蚯蚓粪、粉煤灰、细土有极显著的相关性，其相关系数如表3所示。

表3大白菜生长指标与基质成分的相关系数

由表3中的数据可以看出，蚯蚓粪、细土与叶片数、株高、伸展度均有极显著的正相关性，而粉煤灰与其具有极显著的负相关性。粉煤灰常用于土壤改良、有机堆肥生产等，而将粉煤灰作为基质材料的研究较少，N.W.Menzies等人得出当粉煤灰添加量为10％时，显著促进了土豆和马铃薯的生长，当粉煤灰添加量大于20％时抑制了植物的生长；O.N.Belyaeva等人的研究表明，在堆肥过程中粉煤灰添加量超过25％时，没有提高堆肥质量参数的效果。因此，在利用粉煤灰配制阳台蔬菜专用基质时粉煤灰的添加量应控制在20％以下。

2.2不同基质配比对大白菜叶片生长的影响

对移栽40后大白菜的叶长、叶宽、叶绿素进行了测量，其数据列于表4。

表4大白菜叶片生长指标测定结果

由表4的数据可以看出，不同处理之间叶长、叶宽、叶绿素有显著性差异。同大白菜植株生长状况相似，当蚯蚓粪添加量为70％、粉煤灰添加量为10％-20％、细土添加量为10％-20％时，即T8、T9处理，大白菜叶片生长最佳。T9配方处理与空白相比，叶长、叶宽、叶绿素指标分别提高了76％、64％、23％，具有显著效果。大白菜的叶片指标与基质中蚯蚓粪、粉煤灰、细土有极显著的相关性，其相关系数如表5所示。

表5大白菜叶片指标与基质成分的相关系数

由表4中的数据可以看出，蚯蚓粪、细土与叶长、叶宽、叶绿素均有极显著的正相关性，而粉煤灰与其具有极显著的负相关性。因此，与大白菜植株生长指标一样，要求粉煤灰的用量不宜超过20％。

3小结

通过实验数据可以看出，阳台蔬菜专用栽培基质与普通基质相比，能明显促进植株的生长，具有显著的效果。其中，当蚯蚓粪添加量为70％、粉煤灰添加量为10％-20％、细土添加量为10％-20％时，移栽大白菜的叶片数、株高、伸展度、叶长、叶宽以及叶绿素含量均达到其峰值，比市售普通基质对应指标分别增加了69％、18％、79％、76％、64％、23％，取得了创造性的成果。因此，本发明筛选出了阳台蔬菜专用栽培基质的最佳配比，并取得了显著的促进作用。

阳台蔬菜不同配比方案对移栽大白菜的促进作用具有显著的差异性。蚯蚓粪中含有植物生长所需的有机营养元素和微生物，充当基质中有机成分，粉煤灰是一种疏松多孔的矿物质，含有丰富的金属元素和微量元素，充当基质中的无机成分，同时粉煤灰多孔的性质可以为微生物的生长提供较好的环境，蚯蚓粪和粉煤灰按照不同比例混合，可以配比出优于普通基质理化性质的新型专用基质，保水抗旱抗病虫能力强，更加适合阳台蔬菜生长的特殊环境。因此，本发明具有很强的创新性。

Claims (8)

1.一种阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，其特征在于，所述栽培基质包括蚯蚓粪、粉煤灰、细土，其中蚯蚓粪的体积百分比20-85%、粉煤灰的体积百分比为5-30%、细土的体积百分比为10-50%。

2.根据权利要求1所述的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，其特征在于，所述蚯蚓粪的体积百分比为70%、粉煤灰的体积百分比为10%-20%、细土的体积百分比为10%-20%。

3.根据权利要求1或2所述的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，其特征在于，每立方米所述栽培基质中加入0.5-50g缓冲剂。

4.根据权利要求1或2所述的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，其特征在于，所述蚯蚓粪是蚯蚓消解、转化禽畜粪便所获得的理化性状十分优良的蚯蚓粪团聚体。

5.根据权利要求3所述的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，其特征在于，所述蚯蚓粪粒径为1-4㎜。

6.根据权利要求4所述的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，其特征在于，所述细土的含水率控制在10%-40%之间。

7.根据权利要求5所述的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质，其特征在于，所述缓冲剂为乙酸铵。

8.如权利要求3-6任一项所述的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将所述配方量的蚯蚓粪、粉煤灰、细土进行混合，并用力挤压、揉搓，混合均匀；

（2）在步骤（1）得到的混合物中加入所述配方量的缓冲剂，并混合均匀； 

（3）将步骤（2）中得到的混合物中过筛，使混合物的粒径在1-4mm之间，使混合物的含水率达到20-40%之间，形成理化性质优良的阳台蔬菜、小设备盆栽专用栽培基质。