CN105367205A - 一种复合棉花育苗基质及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合棉花育苗基质及制备方法。本发明在于基质中含有蚯蚓粪、蛭石，即将蚯蚓粪、蛭石放入旋转式搅拌器中均匀搅拌，再将钾肥和保水剂加入搅拌器中充分搅拌混匀即制成棉花育苗专用基质。本发明克服了无土栽培中栽培基质在水、气、肥方面各有优劣，难以协调，养分含量缺乏等缺陷。本发明具备生态效益、基质养分充足稳定，肥水供应协调，利于培育壮苗、节约育苗成本，提高育苗效率和移栽成活率、基质制作简单，易于产业化生产。本技术制备基质过程简单，所制基质容重较轻，易于运输，取苗容易且根系损失少，便于工厂化、专业化育苗，适宜机械化移栽。有效提升了棉花育苗基质质量，促进棉花壮苗培育。

Description

一种复合棉花育苗基质及制备方法

技术领域

本发明属于生物技术的有机废弃物资源化利用技术领域，也属于棉花无土栽培技术领域，特别涉及一种复合棉花育苗基质及制备方法。

背景技术

无土栽培，是指不用天然土壤而用基质等进行农作物栽培的方法，是一项省水、省肥又省工的高产优质先进技术。基质是能为植物提供稳定协调的水、气、肥结构的生长介质，它除了支持、固定植株外，更重要的是充当养分和水分的载体或直接提供养分，使养分和水分得以中转，植物根系从中按需选择吸收。

在本发明作出之前，目前最常用的栽培基质主要是蛭石、岩棉、沙、珍珠岩、及泥(草)炭、锯木屑等基质。这些基质在水、气、肥方面各有优劣，难以协调，养分含量缺乏。棉花无土育苗的关键在于无土基质材料和育苗方法的创新。因人力和经费等方面的原因，目前的育苗基质都趋向于广谱型，市场上几乎无针对不同植物特定生理特点专门设计的育苗基质。中国专利CN12742040公开了《一种棉花无土育苗基质及其应用》的发明专利，并具体公开了该基质由蛭石、河沙和木屑按一定比例混合配制而成，该基质质地疏松、透气性好且成本低廉，但其也存在养分少、持水性差、粘接性不好、移栽起苗时根系粘接的基质少、从而影响成活率等不足。棉花漂浮育苗是一种新型育苗方式，但需要建育苗池、配制营养液、管理要求复杂。虽然推广棉花轻型栽培技术是棉花生产的发展方向，但由于缺少优质廉价、富含养分和能协调供应肥水的棉花专用育苗基质，目前生产上棉花育苗仍然以营养土育苗为主要育苗方式。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制一种复合棉花育苗基质及制备方法。

本发明的技术方案是：

一种复合棉花育苗基质，其主要技术特征在于基质中含有蚯蚓粪、蛭石。

所述基质中蚯蚓粪、蛭石的体积占比是蚯蚓粪70-90％、蛭石30-10％。

所述基质中还包含钾肥(K₂O)0.3-0.5kg/m³，农用保水剂1.2-1.5kg/m³。

所述蚯蚓粪为大平二号蚯蚓消解奶牛粪所得。

本发明另一技术方案是：

一种复合棉花育苗基质制备方法，其主要技术特征在于步骤：

(1)将蚯蚓粪、蛭石放入旋转式搅拌器中均匀搅拌；

(2)再将钾肥和保水剂加入搅拌器中充分搅拌混匀即制成棉花育苗专用基质。

所述步骤(1)中，蚯蚓粪、蛭石按照体积占比70-90％、30-10％放入旋转式搅拌器中均匀搅拌。

所述步骤(2)中，加入钾肥(K₂O)0.3-0.5kg/m³，农用保水剂1.2-1.5kg/m³。

所用蚯蚓粪是以禽畜粪便(奶牛粪)作为蚯蚓食料，提供适合蚯蚓生长条件下产生，用大平2号蚯蚓消解奶牛粪所得，来自于扬州市扬大康源乳业有限公司的奶牛场蚯蚓养殖基地；钾肥是硫酸钾或氯化钾，农用保水剂是高吸水树脂的农用聚丙烯酸盐交联聚合物(如复纳新材料科技(上海)有限公司生产)，也可以用其他农用保水树脂。蚯蚓粪收集后，先将蚯蚓粪、蛭石按比例均匀搅拌，再加入钾肥和保水剂进行充分混合即制成棉花育苗专用基质。

本发明的优点和效果在于是以蚓粪和蛭石为主要原料，再加入保水剂，并按棉花生长要求添加钾肥复配成棉花育苗专用的基质。并具有以下具体有益效果：(1)生态效益。我国畜牧业发展迅猛，养殖业的禽畜粪便急剧增加，对环境污染造成很大压力，可以通过蚯蚓生物处理畜禽粪便过程中获得蚯蚓粪。这样既实现了畜禽粪便的生物处理，减少对环境污染，促进畜牧废弃物的生物资源循环利用，又为本发明提供了来源丰富且廉价的原料，增加了循环农业的经济效益与生态效益。

(2)基质养分充足稳定，肥水供应协调，利于培育壮苗。用蚯蚓吞食畜牧养殖有机废弃物后，经消化系统的作用，对有机物质进行分解，增加了植物养分的供应，形成酸碱中性、空隙大的团粒结构的蚓粪；蚯蚓粪具有很好通气性、排水性，具有较强的吸附和缓释性能，能有效的控制养分的释放。保水剂在土壤中形成″小水库″接受肥水，缓释供给棉花根系吸收利用。这种团粒结构的蚓粪与蛭石加保水剂混合后形成的基质，具有保水性和保肥性等优点。利用本基质培育的棉花苗齐、苗壮、根系发达，抗逆性强，适合于棉花育苗的生长需要。

(3)节约育苗成本，提高育苗效率和移栽成活率。采用本发明技术较现有营养钵育苗降低了劳动强度，减少劳动用工4-5个/亩。基质中主要成分蚯蚓粪及添加保水剂，具有保水肥的效果，提高肥力利用率，同时平衡供应植物营养。提高种子的发芽率和出苗整齐度，使得棉苗根系功能得以增强，减少了在育苗过程中因高温而快速失水引起的棉花死苗现象，提高育苗成苗率。在育苗过程中节约用水40％左右，移栽后根系功能可以快速恢复，缓苗期短或基本无缓苗期，而目前生产中移栽缓苗期为8天左右，棉苗移栽成活率达到95％以上，本项目所用方法比目前生产上育苗移栽提高成活率5％左右。

(4)基质制作简单，易于产业化生产。本技术制备基质过程简单，所制基质容重较轻，易于运输，取苗容易且根系损失少，便于工厂化、专业化育苗，适宜机械化移栽。有效提升了棉花育苗基质质量，促进棉花壮苗培育。

具体实施方式

本发明的技术思路是：

针对现有育苗基质不稳定，保肥保水性能差等不足和缺少优质专用棉花育苗基质的情况，结合棉花育苗特点，提供一种利用有机废弃物开发性质稳定的棉花专用育苗基质及其制备放方法。所制备的棉花专用育苗基质要求具有营养充足、性质稳定，良好的保水保肥及通气性、取苗容易、运输方便等优点，可以提高种子出苗率及育苗的成苗率，培育出根系发达、苗茎粗壮、移栽后缓苗期短、成活率高、适应性强的棉花壮苗。

近年来畜禽养殖规模的不断发展导致畜牧废弃物对环境造成污染的压力与日剧增，用蚯蚓处理畜禽粪便可实现有机废物的资源化利用，促进畜牧良性循环发展，同时蚯蚓处理有机废物最终形成孔隙度高、通气和排水性能好、持水能力强的蚯蚓粪。蚯蚓粪具有很好的团粒结构，其外形是直径1mm左右的小圆球，由矿质元素和有机质均匀混合而成，有机质体积10-100μm³，有机质上通常由一层厚10-30μm的粘土包裹，对有机质起保护作用。蚯蚓粪与蚯蚓饵料(有机固体废弃物)相比，其可溶性盐的含量、阳离子交换性能和腐殖酸含量有明显增加，有机质转化为稳定的腐殖质类复合物质。蚯蚓粪比普通有机肥具有更精细的结构和更大的表面积，养分吸收和保持能力强，肥力维持时间长，可以缓慢地向植物供给营养。在蚯蚓粪中植物营养元素相当一部分以植物可以直接吸收的形式存在，如硝酸盐，交换磷、钾、钙、镁等。另外蚯蚓粪富含有机质，能够促进土壤微生物的繁殖，通过有益微生物的生命活动，可分泌生长素，细胞分裂素、赤霉素、吲哚酸等植物生长调节物质，促进作物生长，调控作物代谢。以蚯蚓粪为主要成分的复配棉花育苗基质，不仅能够促进蚯蚓处理有机固废产业发展从而促进畜牧业良性发展，同时有效改良土壤结构，抑制土传病虫害，显著提高棉化育苗质量，提高抗逆性，有利于工厂化育苗和培育壮苗。

下面具体说明本发明。

实施方式包括以下步骤：

(1)收集蚯蚓粪。在蚯蚓养殖场收集新鲜蚯蚓粪，奶牛粪经过蚯蚓消解形成灰褐色的蚯蚓粪，蚯蚓粪不进行干燥处理，因干燥会使蚯蚓粪中有益微生物和有益有机物发生分解而失去部分有益效果。将蚯蚓粪破碎过筛成1-5mm粒径的蚓粪备用。

(2)将蚯蚓粪、蛭石按体积配方比例放入旋转式搅拌器中均匀搅拌，再将钾肥和保水剂按比例用量直接加入搅拌器中充分搅拌混匀即制成棉花育苗专用基质。

(3)复配好的基质在常温条件下直接应用，或称量后用有塑料内胆的包装袋包装即可。

实施例1：

蚯蚓粪来自扬州市扬大康源乳业有限公司奶牛场蚯蚓消解牛粪基地，蚯蚓粪是由“大平二号”蚯蚓消解奶牛粪所得。蚓粪中全氮12.3g/kg、速效氮158.3mg/kg，全磷2.51g/kg、速效磷264.5mg/kg，全钾5.27g/kg、速效钾156.3mg/kg，有机质396.4g/kg，腐殖酸155g/kg。按蚯蚓粪70％、蛭石30％、氯化钾0.8kg/m³及保水剂1.5kg/m³(体积忽略不计)复配成棉花育苗基质。

棉花供试品种为湖北惠民农业科技有限公司选育的鄂杂棉10号，以经过培肥的菜园营养土、普通基质(镇江鼎业土壤改良剂有限公司生产)为对照，用100孔(40mm*20mm*45mm)的穴盘育苗，每处理重复3次。2014年在扬州大学实验农场进行，4月10日播种，在基质装盘前，使基质均匀吸水，当含水量达到60％时，将基质装盘。播种一穴一粒，播后再覆盖一层基质，抹平后轻镇压，盖上塑料薄膜后增温保湿，按正常要求进行棉花育苗管理。在移栽前进行考苗及移栽后成活率调查的结果见表1。

从表1可看出，本发明基质育苗与营养土基质、普通基质育苗相比，棉苗粗壮茎秆粗度分别增加28.38％和11.76％；一级侧根数分别多21.72％和9.15％，地下部干重分别增加21.79和10.46％，株干重分别增加20.66％和16.35％；棉苗移栽成活率比土基质、普通基质分别提高7.7％和3.4％，达到97.2％。本基质育苗明显提高棉苗素质和移栽成活率，提高了育苗移栽效率。

表1本基质与对照基质育苗对棉花素质及移栽成活率比较

实施例2：

按蚯蚓粪90％、蛭石10％、氯化钾0.48kg/m³及保水剂1.2kg/m³(体积忽略不计)复配成棉花育苗基质，棉花供试品种为湖北惠民农业科技有限公司选育的鄂杂棉10号，以经过培肥的菜园营养土、普通基质(镇江鼎业土壤改良剂有限公司生产)为对照，用100孔(40mm*20mm*45mm)的穴盘育苗，每处理重复3次。移栽前进行考苗及移栽后成活率调查的结果见表2。

从表2可看出，本发明基质与营养土基质、普通基质相比，棉苗粗壮茎秆粗度分别增加27.03％和10.59％，一级侧根分别多18.32％和6.1％，地下部干重分别增加20.51％和9.38％，株干重分别增加20.66％和16.35％；移栽成活率比土基质、普通基质分别提高6.9％和2.6％，达到96.4％。本基质育苗的素质和育苗效率明显提高。

表2本基质与对照育苗对棉花素质及移栽成活率比较

Claims (7)

1.一种复合棉花育苗基质，其特征在于基质中含有蚯蚓粪、蛭石。

2.根据权利要求1所述的一种复合棉花育苗基质，其特征在于基质中蚯蚓粪、蛭石的体积占比是蚯蚓粪70-90％、蛭石30-10％。

3.根据权利要求1所述的一种复合棉花育苗基质，其特征在于基质中还包含钾肥(K₂O)0.3-0.5kg/m³，农用保水剂1.2-1.5kg/m³。

4.根据权利要求1所述的一种复合棉花育苗基质，其特征在于蚯蚓粪为大平二号蚯蚓消解奶牛粪所得。

5.一种复合棉花育苗基质制备方法，其特征在于步骤：

(1)将蚯蚓粪、蛭石放入旋转式搅拌器中均匀搅拌；

(2)再将钾肥和保水剂加入搅拌器中充分搅拌混匀即制成棉花育苗专用基质。

6.根据权利要求5所述的一种复合棉花育苗基质制备方法，其特征在于步骤(1)中，蚯蚓粪、蛭石按照体积占比70-90％、30-10％放入旋转式搅拌器中均匀搅拌。

7.根据权利要求5所述的一种复合棉花育苗基质制备方法，其特征在于步骤(2)中，加入钾肥(K₂O)0.3-0.5kg/m³，农用保水剂1.2-1.5kg/m³。