CN105254412B - 一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土‑生物炭基质，由以下质量百分比计的组分混合制成：硅藻土63‑66％，泥炭27‑29％，生物炭5‑10％。本发明能显著提高铁皮石斛中人体必需微量元素Zn、Ni、Co等的含量，并且能够显著提高铁皮石斛多糖含量，促进钾的吸收，使得栽培的铁皮石斛在外观和品质上均有明显提升。

Description

一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质

技术领域

本发明涉及一种铁皮石斛栽培基质，特别涉及一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质。

背景技术

铁皮石斛，又称黑节草，属于兰科附生兰类，是传统的名贵中药材，民间誉为“中华九大仙草之首”。在《神农本草经》中被列为上品，具有滋阴清热、生津益胃、止咳润肺、润喉明目、提高人体免疫、防治肿瘤和心血管疾病以及改善睡眠、防治白内障、延年益寿等功效。铁皮石斛对生长环境和气候条件要求十分苛刻。多年来，铁皮石斛药材来源依赖于野生资源，长期过量采集，使野生资源枯竭而难以满足市场需求，因此需要人工栽培铁皮石斛来满足市场需求。

目前，我国铁皮石斛的人工种植面积逐渐增加，但市场需求仍在不断增长。经过多年的开发研究，铁皮石斛在规模化种植方面取得不少成就，但如何提高铁皮石斛产量和品质仍是需要不断研究的问题。在铁皮石斛种植方面泥炭、松树皮、石子等基质被得到广泛应用，实际生产中还存在着泥炭资源日益短缺，松树皮、石子种植铁皮石斛生长缓慢，基质有毒物质较多，基质分解腐败后透气透水性降低等问题，因此，基质改良和新栽培基质开发逐渐被人们重视。生物炭在改良土壤和促进植物生长方面已被人们广泛关注，但生物炭在无土栽培基质中的应用效果及其相互影响还知之甚少，添加生物炭到原来基质后对铁皮石斛的生长及品质的影响更是鲜有报道。硅藻土pH中性无毒、容重小、吸附性强在铁皮石斛基质改良和开发中也具有一定的潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，能显著提高铁皮石斛中人体必需微量元素Zn、Ni、Co等的含量，并且能够显著提高铁皮石斛多糖含量，促进钾的吸收，使得栽培的铁皮石斛在外观和品质上均有明显提升。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，由以下质量百分比计的组分混合制成：硅藻土63-66％，泥炭27-29％，生物炭5-10％。

本发明对铁皮石斛栽培基质进行改进，联合添加硅藻土和生物炭改进配方，生物炭具有良好的通气性，保水保肥，能为微生物生长提供栖息场所，促进微生物的繁殖，微生物大量繁殖，能促进对松树皮、泥炭中的营养成分的分解利用，从而促进铁皮石斛生长。添加生物炭特别作用在于能明显提高铁皮石斛中人体必需微量元素Zn、Ni、Co等的含量，促进钾的吸收，并且能够显著提高铁皮石斛多糖含量，从而提高铁皮石斛品质。

泥炭作为沼泽植物的残体没有完全分解堆积的产物，其有机质含量超过了50％(以干物质计)。泥炭的pH在5.5～6.5左右，富含腐殖质、营养丰富、总孔隙度较大(79％～98％)、容重较小(0.04～0.27g/cm³)，且具有较好的保水和保肥性，相对稳定的理化性质。

硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，吸附性能强、容重轻，细度均匀，PH值中性无毒，混合均匀性好，能促进铁皮石斛生长、降低有毒有害物质等方面作用。

作为优选，所述生物炭由竹炭、甘蔗渣炭和山核桃壳炭按照1:1:3的重量配比混合而成。

本发明以特定种类的生物炭进行组合，尤其是选用山核桃壳炭这一杭州地方特色的废弃物加工的炭，这三种炭的组合，综合起效，在形成的生物炭的孔隙、比表面积及所含营养成分及微量元素上更适合铁皮石斛的生产，提高铁皮石斛的品质。

作为优选，所述竹炭的制备方法为：将竹子在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。

作为优选，所述甘蔗渣炭的制备方法为：将甘蔗渣在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。

作为优选，所述山核桃壳炭的制备方法为：将山核桃壳在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。

本发明竹炭、甘蔗渣炭、山核桃壳炭的炭化在无氧环境中进行，采用低温炭化技术制备，在低温条件下生物炭pH值较低(7左右)，有利于铁皮石斛的种植，比表面积大于80m²/g，使用效果佳。

作为优选，所述生物炭的粒径为2-5mm。

作为优选，所述硅藻土的硅藻壳体含量应达到80％以上，密度为1.9～2.3g/cm³，孔体积为0.6～1cm³/g，吸水率达到自身的2.5倍以上。

本发明的有益效果是：能显著提高铁皮石斛中人体必需微量元素Zn、Co等的含量，并且能够显著提高铁皮石斛多糖含量，促进钾的吸收，使得栽培的铁皮石斛在外观和品质上均有明显提升。

附图说明

图1是基质中不同生物炭添加量对铁皮石斛多糖含量的影响图。

图2是不同基质培养后的铁皮石斛植物体内全钾含量变化图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

硅藻土市售，硅藻壳体含量应达到80％以上，密度为1.9～2.3g/cm³，孔体积为0.6～1cm³/g，吸水率达到自身的2.5倍以上。

实施例1：

一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，由以下质量百分比计的组分混合制成：硅藻土63％，泥炭27％，生物炭(粒径为2-5mm)10％。

所述生物炭由竹炭、甘蔗渣炭和山核桃壳炭按照1:1:3的重量配比混合而成。所述竹炭的制备方法为：将竹子在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。所述甘蔗渣炭的制备方法为：将甘蔗渣在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。所述山核桃壳炭的制备方法为：将山核桃壳在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。

实施例2：

一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，由以下质量百分比计的组分混合制成：硅藻土66％，泥炭29％，生物炭(粒径为2-5mm)5％。

所述生物炭由竹炭、甘蔗渣炭和山核桃壳炭按照1:1:3的重量配比混合而成。所述竹炭的制备方法为：将竹子在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。所述甘蔗渣炭的制备方法为：将甘蔗渣在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。所述山核桃壳炭的制备方法为：将山核桃壳在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。

铁皮石斛养分及品质的测定

(1)微量元素测定：微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱分析方法(ICP-AES)。

(2)石斛多糖测定：苯酚-硫酸法。

试验设4个处理(见表1，CK1为对照组，GNB1、GNB2为本发明实施例1-2的基质)，采用完全随机设计，用不同基质栽培铁皮石斛，每盆两株铁皮石斛苗，每8盆一个处理，每个处理重复12次，培养280天后测定。

处理	硅藻土(％)	泥炭(％)	生物炭(％)
				GNB1	67	28	5
GNB2	63	27	10
					松树皮(％)	泥炭(％)
CK1	70	30

经检测，各组的铁皮石斛中人体必需微量元素含量见表2。由表2可知，添加生物炭后的基质(GNB1、GNB2)培养的铁皮石斛中人体必需微量元素Zn、Ni和Co的含量显著高于对照组(CK1)，Fe的含量相对于对照组也有一定提高。

表2(mg/kg)

注：表中同列不同小写字母表示P＜0.05水平差异显著，表中数据为3次平均值。

多糖是铁皮石斛主要活性成分之一，与铁皮石斛的药效有着密切的联系，是衡量铁皮石斛品质的重要指标。《中国药典》(2010版)规定铁皮石斛多糖以无水葡萄糖(C₆H₁₂O₆)计，不得少于25.0％。由图1可以知，各处理多糖含量均超过25.0％，符合国家铁皮石斛质量标准。在GNB1、GNB2，分别为34.87％、37.64％；含量最低的为CK1，为32.16％。与CK1相比，随着生物炭添加量的增加，铁皮石斛多糖含量逐渐增加，并且GNB1、GNB2与CK1均具有显著性差异。

如图2所示，在移栽280d后，铁皮石斛植物体内全钾含量在GNB2(5.12％)中最大，其次是在GNB1(4.87％)中，较低的是CK1(4.67％)。可见在基质中添加生物炭促进铁皮石斛对基质钾的吸收，且在添加量为10％时候，效果最佳。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，其特征在于，由以下质量百分比计的组分混合制成：硅藻土63-66％，泥炭27-29％，生物炭5-10％；所述生物炭由竹炭、甘蔗渣炭和山核桃壳炭按照1∶1∶3的重量配比混合而成。

2.根据权利要求1所述的一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，其特征在于：所述竹炭的制备方法为：将竹子在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。

3.根据权利要求1所述的一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，其特征在于：所述甘蔗渣炭的制备方法为：将甘蔗渣在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。

4.根据权利要求1所述的一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，其特征在于：所述山核桃壳炭的制备方法为：将山核桃壳在无氧环境中，400℃下裂解3小时而得。

5.根据权利要求1所述的一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，其特征在于：所述生物炭的粒径为2-5mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于铁皮石斛栽培的硅藻土-生物炭基质，其特征在于：所述硅藻土的硅藻壳体含量应达到80％以上，密度为1.9～2.3g/cm³，孔体积为0.6～1cm³/g，吸水率达到自身的2.5倍以上。