CN105819955A - 甘蓝育苗基质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甘蓝育苗基质及其制备方法。甘蓝育苗基质干重中，水解性N、P2O5、K2O总含量4.7g/kg且比例为1:2.6:3.1。本发明满足甘蓝幼苗生长到4叶1心期的基质速效氮磷钾养分含量及适宜比例，甘蓝育苗基质营养丰富，肥力稳定持久，育苗期间不需要补充化学肥料。与同类基质比较：甘蓝苗4叶1心期根系条数增加21.4％、根干重增加19.6％、地上干重增加28.8％，发病率降低33.1％。
Description
技术领域
本发明涉及一种甘蓝育苗基质及其制备方法。
背景技术
基质穴盘育苗与常规营养土育苗具有节省能源与资源，育苗成本降低；根系发达，缓苗快，成活率高；适宜远距离运输和机械化移栽等诸多优点。基质是穴盘育苗的基础条件，具有固定作物根系、提供根系水分和养分、协调水气矛盾等作用，直接影响育苗的质量。我国目前工厂化育苗多用草炭、蛭石和珍珠岩按照不同的比例混配而成的复合基质；但草炭、蛭石和珍珠岩自身养分含量极低，通常采用喷施营养液来满足幼苗生育的养分需求。而多次喷施营养液，容易造成空气湿度过大，诱发病害，并且既费工费时,又极易造成水分和养分流失并污染环境。为解决这一问题，育苗工厂或基质生产厂家多在育苗基质的混配过程中会添加一定的复合肥或化肥，供给幼苗生长发育需要的营养。
不同类别的蔬菜幼苗生长发育需求的养分数量、养分之间的比例均不相同，基质适宜的养分含量及养分比例是培育壮苗的关键。由于我国目前商品基质多是通用型基质，针对不同蔬菜种类的专用育苗基质较少，特别是以草炭、蛭石、珍珠岩3种物料混配的甘蓝专用育苗基质，其养分含量、不同养分之间互作比例等方面未见相关研究报道。
蔬菜苗期需肥量相对较小，基质添加复合肥或化肥的数量较少，且混拌均匀程度不宜控制，操作不当容易造成烧苗或者幼苗营养不足，严重影响幼苗质量，甚至造成较大损失。目前，在基质与肥料均匀混拌方面的研究未见相关研究报道。
因此，利用草炭、蛭石、珍珠岩3种物料混配甘蓝育苗基质，实现全程免营养液管理，基质中的养分含量、不同养分之间比例以及肥料与基质均匀混拌的加工方法等方面需要研究改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种甘蓝育苗基质。
本发明要解决的另外一个技术问题是提供一种甘蓝育苗基质的制备方法。
对于甘蓝育苗基质，本发明采用的技术方案是，甘蓝育苗基质干重中，水解性N、P2O5、K2O总含量4.7g/kg且水解性N、P2O5、K2O的比例为1:2.6:3.1。
对于甘蓝育苗基质的制备方法，本发明采用的技术方案是，包括以下步骤：
(1)物料准备
取草炭、蛭石、珍珠岩，自然风干后含水量25～30％，分别过筛，得到粒径≤5mm的过筛后的草炭、蛭石和珍珠岩；
取磷酸二氢钾，其中P2O5含量≥52.0％、K2O含量≥34.0％,；
取硫酸钾，其中K2O含量≥51.0％；
取尿素，其中N含量≥46.0％；
上述含量为原料质量指标，取最低下限值作为基质添加肥料时的含量标准；
(2)样品基质配制及养分调整标注
取过筛后的草炭3L、蛭石1L、珍珠岩1L，混合均匀配制样品基质5L；
按NY/T2118-2012《蔬菜育苗基质》，检测样品基质总重量、相对含水量、水解性N、P2O5、K2O含量，按以下公式计算用于配制每5L含水量35％的样品基质所需要添加的尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、清水的用量：
G1＝(0.7-W1)/0.46×M(1-RWC)
G2＝(1.8-W2)/0.52×M(1-RWC)
G3＝(2.2-W3-G2×0.34)/0.51×M(1-RWC)
G4＝(0.35-RWC)/(1-0.35)×M
上式中：
G1：添加尿素重量(g)；
G2：添加磷酸二氢钾重量(g)；
G3：添加硫酸钾重量(g)；
G4:添加清水重量(g)；
W1：样品基质水解性N含量(g/kg)；
W2:样品基质P2O5含量(g/kg)；
W3：样品基质K2O含量(g/kg)；
M：样品基质总重量(kg)；
RWC：样品基质相对含水量(％)；
(3)批量生产基质
将过筛后的草炭：蛭石：珍珠岩按体积比3:1:1添加并经混合均匀后得到基质物料；
按步骤(2)中的配制每5L样品基质所需要添加的尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾的用量，按以下公式计算每1000L(每立方米)物料用于配制基质所需要添加的尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、清水的用量：
尿素(g)＝1000/5×G1；
磷酸二氢钾(g)＝1000/5×G2；
硫酸钾(g)＝1000/5×G3；
清水(g)＝1000/5×G4；
将需添加的肥料溶于清水后，喷洒混合的物料中，经搅拌混合均匀得到甘蓝育苗基质。
作为优选，步骤(3)中所述配制甘蓝育苗基质中含水量35％、水解性N、P2O5、K2O总含量4.7g/kg且比例为1:2.6:3.1。
作为优选，步骤(3)中所述搅拌混合是采用搅拌机进行搅拌均匀后混合。
作为优选，搅拌机的转速为30转/分钟，搅拌时间为2分钟。
作为优选，步骤(3)中所述基质物料混合时，采用5点取样，测量样品中的含水量和水解性N、P2O5、K2O的含量，且按含水量35％±0.3％，基质干重中水解性N、P2O5、K2O的含量±0.03g/kg作为指标来判定基质混合均匀度。
本发明的有益效果是：
提出满足甘蓝幼苗生长到4叶1心期的基质速效氮磷钾养分含量及适宜比例，为培育甘蓝优质壮苗提供了科学的营养供给。
本发明基质营养丰富，肥力稳定持久，育苗期间不需要补充化学肥料。与同类基质比较：甘蓝苗4叶1心期根系条数增加21.4％、根干重增加19.6％、地上干重增加28.8％，发病率降低33.1％。
具体实施方式
本实施例以草炭为主料，蛭石、珍珠岩为辅料，采用常规配制体积比例3:1:1，配制能够满足甘蓝幼苗(苗龄4叶1心)生长需求的营养基质，并提供稳定、批量生产甘蓝育苗基质的方法。
甘蓝育苗基质的质量要求：
1、满足甘蓝幼苗(苗龄4叶1心)生长需求的营养基质；
2、甘蓝育苗基质(干重)中水解性N、P2O5、K2O总含量4.7g/kg，比例为1:2.6:3.1；
3、肥料混拌方法是将肥料溶于水后喷洒到基质中，采用搅拌转速为30转/分钟，搅拌2分钟，搅拌混合均匀。
4、基质混拌时，采用5点取样，测量样品中的含水量和养分含量，并且按含水量35％±0.3％、基质干重中水解性N、P2O5、K2O的含量±0.03g/kg作为基质混合均匀度指标。
一、甘蓝育苗基质的生产方法及具体步骤如下：
1、物料准备
购置草炭、蛭石、珍珠岩，自然风干后含水量25～30％，分别过筛得到粒径≤5mm基质物料，主要物理性状如表1。
购置磷酸二氢钾，其中P2O5含量≥52.0％、K2O含量≥34.0％；
购置硫酸钾，其中K2O含量≥51.0％；
购置尿素，其中N含量≥46.0％。
以上含量为原料质量指标，取其含量最低下限值作为基质添加肥料时的含量标准。
表1：基质物料主要物理指标
2、样品基质配制及养分调整标注
按体积比草炭3L、蛭石1L、珍珠岩1L，混合均匀配制5L样品基质。
按NY/T2118-2012方法，检测样品基质总重量、相对含水量、基质干重中水解性N、P2O5、K2O含量，按以下公式换算每5L物料用于配制含水量35％基质所需要添加的尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、清水的用量：
(1)G1＝(0.7-W1)/0.46×M(1-RWC)
(2)G2＝(1.8-W2)/0.52×M(1-RWC)
(3)G3＝(2.2-W3-G2×0.34)/0.51×M(1-RWC)
(4)G4＝(0.35-RWC)/(1-0.35)×M×1000
上式中，W1：样品基质干重中水解性N含量(g/kg)；W2:样品基质干重中P2O5含量(g/kg)；W3：样品基质干重中K2O含量(g/kg)；G1：添加尿素重量(g)；G2：添加磷酸二氢钾重量(g)；G3：添加硫酸钾重量(g)；G4:添加清水重量(g)；M：样品基质总重量(kg)；RWC：样品基质相对含水量(％)。
如：3L草炭+1L蛭石+1L珍珠岩，5L物料混合样品基质经检测基质的总重量1.1kg、相对含水量27.7％、基质干重中水解性N含量0.11g/kg、P2O5含量0.08g/kg、K2O含量0.67g/kg。经过上述公式计算得到5L物料混合样品基质需添加尿素1.02g、磷酸二氢钾2.63g、硫酸钾0.99g、清水123.54g。
3、批量生产基质
按体积比草炭3、蛭石1、珍珠岩1，添加基质物料；按以下公式计算每1000L(每立方米)物料添加尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾肥料及清水数量；将需添加的肥料溶于清水后，喷洒混合物料中；采用搅拌机转速为30转/分钟，搅拌2分钟，得到混合均匀的甘蓝育苗基质。
尿素(g)＝1000/5×G1；
磷酸二氢钾(g)＝1000/5×G2；
硫酸钾(g)＝1000/5×G3；
清水(g)＝1000/5×G4；
如：配制1m3物料，加入0.6m3草炭、0.2m3蛭石、0.2m3珍珠岩；称量204g尿素、526g磷酸二氢钾、198g硫酸钾,溶于24.7kg清水中，喷洒到混合物料中；搅拌器采用每分钟30转，搅拌2分钟，得到混合均匀的甘蓝育苗基质。
4、育苗
将甘蓝育苗基质装入育苗盘，基质喷透水后即可播种育苗；甘蓝苗龄4叶1心期前无需补充化学配料。
二、甘蓝育苗基质的筛选优化实验
选用草炭、蛭石、珍珠岩，按体积比3:1:1配制育苗基质；测量基质干重中水解性N、有效P(P2O5)、速效钾(K2O)含量分别为0.38g/kg、0.15g/kg、0.69g/kg；采用水解性N、P2O5、K2O含量三因素二次饱和-D最优设计，利用纯度99.5％磷酸二氢钾、纯度99％硫酸钾、46％尿素3种肥料，将混合基质调整为基质干重中水解性N、P2O5、K2O不同含量的育苗基质。三因素二次饱和-D最优设计如表2、表3：
表2：基质养分含量上下限
| 水解性N g/kg | P2O 5g/kg | K2O g/kg | |
| 上限 | 5 | 6 | 7 |
| 下限 | 0.6 | 0.2 | 0.7 |
| 零水平 | 2.8 | 3.1 | 3.85 |
| 变化间距 | 2.2 | 2.9 | 3.15 |
表3：编码值及基质养分含量
采用无排水孔育苗杯、定期定量加水、育苗期间不补充肥料方式，开展甘蓝育苗试验，每个处理50株。调查发芽指数和甘蓝苗4叶1心期的根系活力、壮苗指数，以壮苗指数为观测值，建立基质水解性N(X1)、P2O5(X2)、K2O(X3)与甘蓝壮苗指数模拟方程：(经检验p＜0.001，方程具有显著性)
Y＝0.1243–0.0460X1+0.0036X2+0.0166X3–0.0397X1 2+0.0246X2 2–0.0094X3 2+0.0032X1X2+0.0011X1X3+0.0276X2X3。根据方程模拟优化范围，并结合发芽指数、根系活力得出：甘蓝(4叶1心期)基质水解性N、P2O5、K2O适宜含量0.7g、1.8g、2.2g，适宜比例1:2.6:3.1，总含量4.7g/kg。
(2)验证试验
以最佳比例值为基线，将P2O5和K2O比例上下调整0.5，共设计9个不同比例T1～T9进行甘蓝育苗试验，以常规基质(农友牌)为对照(CK)，基质调整及育苗试验方法同上；结果表明，T5的甘蓝育苗基质干重中水解性N、P2O5、K2O总含量4.7g/kg且比例1:2.6:3.1，发芽指数和壮苗指数最高且高于对照(CK)，为最佳组合(见表4)。
表4:甘蓝育苗基质不同养分含量及比例验证试验结果
| 处理 | 水解性N：P2O5：K2O | 实际含量g/kg | 发芽指数 | 壮苗指数 |
| T1 | 1：3.1：2.5 | 0.7、2.2、1.8 | 9.2 | 0.162 |
| T2 | 1：3.1：3.1 | 0.7、2.2、2.2 | 9.4 | 0.153 |
| T3 | 1：3.1：3.6 | 0.7、2.2、2.5 | 9.0 | 0.149 |
| T4 | 1：2.6：2.5 | 0.7、1.8、1.8 | 9.8 | 0.184 |
| T5 | 1：2.6：3.1 | 0.7、1.8、2.2 | 10.1 | 0.197 |
| T6 | 1：2.6：3.6 | 0.7、1.8、2.5 | 8.9 | 0.17 |
| T7 | 1：2.1：2.5 | 0.7、1.5、1.8 | 9.7 | 0.185 |
| T8 | 1：2.1：3.1 | 0.7、1.5、2.2 | 9.6 | 0.169 |
| T9 | 1：2.1：3.6 | 0.7、1.5、2.5 | 9.5 | 0.165 |
| CK | 1：0.92：10.4 | 1.2、1.1、12.5 | 9.8 | 0.189 |
2、基质搅拌强度筛选
试验选用草炭、蛭石、珍珠岩，体积比3:1:1配方；按基质含水量35％、基质干重中K2O含量10g/kg为目标，通过计算得出需要添加纯度99％硫酸钾和清水数量；按搅拌机3种搅拌转速(20转/min、30转/min、40转/min)和9种搅拌时间(1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min、5min)进行混合搅拌试验。每个处理混拌1m3物料，采用5点取样，分别测定基质含水量和K2O含量，判定均匀度。
表5:甘蓝育苗基质搅拌转速20转/分钟搅拌均匀度试验结果
表6:甘蓝育苗基质搅拌转速30转/分钟搅拌均匀度试验结果
表7:甘蓝育苗基质搅拌转速40转/分钟搅拌均匀度试验结果
从表5、6、7的试验结果表明，搅拌转速20转/分钟、搅拌4分钟以上，搅拌转速30转/分钟、搅拌2分钟以上，搅拌转速40转/分钟、搅拌2.5分钟以上，5点取样的样品基质含水量、K2O含量无显著差异，并符合试验目标；从搅拌时间较短和节约能源两个方面分析，得出：搅拌转速30转/分钟、搅拌2分钟是较适宜的搅拌强度；均匀度的判定误差范围是含水量、K2O含量±0.3％。
三、本实施例优点及应用情况
1、本实施例的优点
(1)提出满足甘蓝幼苗生长到4叶1心期的基质速效氮磷钾养分含量及适宜比例，为培育甘蓝优质壮苗提供了科学的营养供给。
(2)提出采用搅拌机转速30转/分钟、搅拌2分钟，搅拌混合基质物料和肥料的方法，为均匀混合基质提供了科学方法。
(3)提出物料混合时，采用5点取样，测量样品基质干重中含水量、氮磷钾养分含量作为判定基质、肥料混合均匀程度的指标；为均匀混合基质提供了科学检测方法。
(3)采用草炭、蛭石、珍珠岩常规物料及配方生产甘蓝育苗基质，制备工艺简单，质量性状稳定，具有较好的应用前景。
(4)基质营养丰富，肥力稳定持久，育苗期间不需要补充化学肥料，实现全程免营养液管理。与同类基质比较：甘蓝苗4叶1心期根系条数增加21.4％、根干重增加19.6％、地上干重增加28.8％，发病率降低33.1％。
(5)按本实施例制备甘蓝育苗基质，基质容重、粒径、孔隙度、持水性、EC和pH等物理、化学性状指标到达甘蓝苗根系生长最佳范围，疏松透气、保水保肥、水肥气协调，幼苗生长健壮。育苗基质粒径≤5mm、含水量≤35％，容重0.15～0.2g/cm3，总孔隙度80～85％，大小孔隙度比值3～4，pH6～6.5，基质干重中水解性N、P2O5、K2O总含量4.7g/kg、比例1:2.6:3.1。
2、应用情况
2014～2015年，某公司按本实施例的技术方案和步骤生产番茄育苗基质10万袋，每批次通过检测，基质各项物理、化学性状指标均达到本发明的质量标准。甘蓝育苗基质在安徽省内进行推广后，表现出苗期、苗壮、定植成活率高、抗病、增产的优点，且育苗前不需提前润湿基质、苗期不用补充化学肥料、保水保肥能力强、省工节本。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.甘蓝育苗基质，其特征在于，所述甘蓝育苗基质干重中，水解性N、P2O5、K2O总含量4.7g/kg且水解性N、P2O5、K2O的比例为1:2.6:3.1。
2.如权利要求1所述甘蓝育苗基质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)物料准备
取草炭、蛭石、珍珠岩，自然风干后含水量25～30％，分别过筛，得到粒径≤5mm的过筛后的草炭、蛭石和珍珠岩；
取磷酸二氢钾，其中P2O5含量≥52.0％、K2O含量≥34.0％,；
取硫酸钾，其中K2O含量≥51.0％；
取尿素，其中N含量≥46.0％；
上述含量为原料质量指标，取最低下限值作为基质添加肥料时的含量标准；
(2)样品基质配制及养分调整标注
取过筛后的草炭3L、蛭石1L、珍珠岩1L，混合均匀配制样品基质5L；
按NY/T2118-2012《蔬菜育苗基质》，检测样品基质总重量、相对含水量、水解性N、P2O5、K2O含量，按以下公式计算用于配制每5L含水量35％的样品基质所需要添加的尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、清水的用量：
G1＝(0.7-W1)/0.46×M(1-RWC)
G2＝(1.8-W2)/0.52×M(1-RWC)
G3＝(2.2-W3-G2×0.34)/0.51×M(1-RWC)
G4＝(0.35-RWC)/(1-0.35)×M
上式中：
G1：添加尿素重量(g)；
G2：添加磷酸二氢钾重量(g)；
G3：添加硫酸钾重量(g)；
G4:添加清水重量(g)；
W1：样品基质水解性N含量(g/kg)；
W2:样品基质P2O5含量(g/kg)；
W3：样品基质K2O含量(g/kg)；
M：样品基质总重量(kg)；
RWC：样品基质相对含水量(％)；
(3)批量生产基质
将过筛后的草炭：蛭石：珍珠岩按体积比3:1:1添加并经混合均匀后得到基质物料；
按步骤(2)中的配制每5L样品基质所需要添加的尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾的用量，按以下公式计算每1000L(每立方米)物料用于配制基质所需要添加的尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、清水的用量：
尿素(g)＝1000/5×G1；
磷酸二氢钾(g)＝1000/5×G2；
硫酸钾(g)＝1000/5×G3；
清水(g)＝1000/5×G4；
将需添加的肥料溶于清水后，喷洒混合的物料中，经搅拌混合均匀得到甘蓝育苗基质。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中经配制得到的所述甘蓝育苗基质中含水量35％；所述甘蓝育苗基质干重中水解性N、P2O5、K2O总含量4.7g/kg且比例为1:2.6:3.1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述搅拌混合是采用搅拌机进行搅拌混合均匀。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌机的转速为30转/分钟，搅拌时间为2分钟。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述基质物料混合时，采用5点取样，测量样品中的含水量和基质干重中水解性N、P2O5、K2O的含量，且按含水量35％±0.3％，基质干重中水解性N、P2O5、K2O的含量±0.03g/kg作为指标来判定基质混合均匀度。
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2016
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