CN106561422A

CN106561422A - 一种适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质及其应用

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Publication number: CN106561422A
Application number: CN201610889262.7A
Authority: CN
Inventors: 王东升; 常江杰; 焦加国; 黄忠阳; 刘满强; 王蓓; 徐明喜; 徐莉; 李伟明; 陈莉莉; 周晓平; 吴志鹏
Original assignee: NANJING INSTITUTE OF VEGETABLE SCIENCE; Nanjing Agricultural University
Current assignee: NANJING INSTITUTE OF VEGETABLE SCIENCE; Nanjing Agricultural University
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2036-10-11
Also published as: CN106561422B

Abstract

本发明公开了一种适用甜瓜袋式栽培的蚓粪基质及其应用，该基质为蚓粪基质与微生物菌液或/和保水剂的混合物，其中所述的蚓粪基质按体积百分比计包含以下组分：蚓粪15％～50％、泥炭15％～50％、珍珠岩15％～25％、蛭石15％～25％，上述配方中各组分体积百分含量之和为100％；以所述蚓粪基质的干物质计，所述蚓粪基质与微生物菌液的质量体积比Kg：ml为30～40：1；所述的保水剂在该混合物中的质量百分含量为0.2％～0.6％。本发明的方法利用蚓粪和牛粪分别不同程度替代泥炭，既解决了粪便堆积、浪费、现代化农业可持续发展以及节省用地的问题，同时有效提高了甜瓜的品质。

Description

一种适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质及其应用

技术领域

本发明属于生物处理农业固体废弃物与资源化利用领域，具体涉及一种适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质及其应用。

背景技术

随着现代化农业的快速发展，无土栽培具有避免土传病害以及连作障碍，提高肥水利用率等优点,其中袋式栽培在生产时简化了土地栽培的农事操作，降低成本，提高土地利用率，可实现标准化管理，得到了越来越多的关注。目前，市场上的基质成分大多数是泥炭、珍珠岩、蛭石，而泥炭资源量少，又属于不可再生资源、随着国家对农业可持续发展的重视，泥炭在基质化育苗、栽培上的应用受到限制。

随着农业集约化生产的快速推进和城市现代化建设，农业废弃物和城市固体废弃物积累越来越多，进而产生了较为严重的环境问题和资源浪费问题。利用生物处理固体废弃物是当今解决废弃物资源化利用的重要思路，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。

蚯蚓堆肥是蚯蚓与环境中的微生物相互作用从而加速有机物质的快速分解转化，最终形成的一种性能稳定、可以持续利用的产品—蚓粪。由于理化、生物性状良好，对作物生长和产量有促进提高的作用，可以改善产品的品质，同时对土传病害具有一定抑制作用。综上优点决定其是一种良好的基质育苗、栽培材料。

甜瓜作为我国重要瓜果之一，其果实营养丰富、口感极佳、外观优美，一直作为高档瓜果出售，随着人们生活水平的不断提高，对蔬菜瓜果的品质更加关注，如何提高甜瓜品质成为瓜果专家解决的主要难题之一。研发既适合甜瓜生产实际又能资源化处理畜禽养殖业畜禽粪便的优良生长基质具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质及其应用，打破传统的种植方式，增加耕地面积，同时降低甜瓜生产成本，提高甜瓜果实品质，实现农业废弃物基质化利用，并显著提高了基质栽培的效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质，该基质为蚓粪基质与微生物菌液或/和保水剂的混合物，其中所述的蚓粪基质按体积百分比计包含以下组分：蚓粪15％～50％、泥炭15％～50％、珍珠岩15％～25％、蛭石15％～25％，上述配方中各组分体积百分含量之和为100％；以所述蚓粪基质的干物质计，所述蚓粪基质与微生物菌液的质量体积比Kg：ml为30～40：1；所述的保水剂在该混合物中的质量百分含量为0.2％～0.6％。

上述蚓粪基质中各组分含量优选为：蚓粪15％～45％、泥炭15％～45％、珍珠岩20％、蛭石20％；进一步优选为：蚓粪45％、泥炭15％、珍珠岩20％、蛭石20％。所述的蚓粪优选为纯牛粪蚓粪(纯牛粪经蚯蚓消化所形成的蚓粪)。

所述的微生物菌液为巨大芽孢杆菌菌液、解淀粉芽孢杆菌菌液和荧光假单胞菌菌液中的任意一种或多种。

上述微生物菌液的浓度不低于10⁸CFU/ml。

上述巨大芽孢杆菌菌液、解淀粉芽孢杆菌菌液和荧光假单胞菌菌液的制备方法为：将3种微生物菌株分别接种到LB固体培养基，30℃培养2天进行活化，将活化后的菌体接种到LB液体培养基中，30℃，180r/min摇床培养即得。

上述的适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质，采用以下步骤制备：按比例将粉碎后的蚓粪同泥炭、珍珠岩和蛭石混合得到蚓粪基质，然后按比例向蚓粪基质中添加微生物菌液或/和保水剂并调节含水量至45％～50％，混合均匀，分装。

上述的蚓粪基质在甜瓜袋式栽培中的应用。

本发明技术方案的详细步骤为：按体积百分比计算，所述蚓粪基质包含以下组分：蚓粪15％～50％、泥炭15％～50％、珍珠岩15％～25％、蛭石15％～25％，通过与同比例的牛粪基质以及市场销售的常规的育苗基质做对比试验，获得最佳的蚓粪基质配方，然后接3种微生物菌液和一定量的保水剂，进一步筛选适合甜瓜袋式栽培的蚓粪基质(所述的蚓粪为纯牛粪经蚯蚓消化所形成的蚓粪)

上述适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质采用以下方法制备：

将实验室已筛选出的解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和荧光假单胞菌用接种环接种到LB固体培养基，30℃培养2天进行活化，肉眼观察菌落形态、菌体纯度，若纯度不够选取纯菌落按照上述步骤进行纯化。将纯化后的菌体用接种环接种到100ml LB液体培养基上，30℃，180r/min摇床培养，培养48小时测定菌液浓度(测定OD值或涂板计数)巨大芽孢杆菌菌液浓度为10⁷CFU/ml；解淀粉芽孢杆菌和荧光假单胞菌菌液浓度分别为10⁸CFU/ml。按照上述菌液制备过程分别制备4L 10⁸CFU/ml的菌液(发酵比例至少1:10)。

将蚓粪用粉碎机进行粉碎同泥炭、珍珠岩和蛭石混合得到蚓粪基质。根据菌剂的发酵浓度，按照合适的固液比将菌液、水量度均匀加入到蚓粪基质里，添加水分以调节含水量为45％-50％，然后按保水剂0.2％～0.6％的质量百分比添加相应量的保水剂到蚓粪基质里，堆翻3遍混合均匀，按30L体积量装入栽培袋中。

上述基质中，蚓粪在基质中的添加量显著影响基质甜瓜袋式栽培的效果。蚓粪和泥炭的配比显著影响了甜瓜的果实品质。本发明研究开发蚓粪按体积比15％～50％比例进行复配而成的蚓粪基质。上述蚓粪基质中微生物菌液的菌种，以及其同保水剂的配合显著影响甜瓜果实的产量。

本发明研究开发蚓粪按体积比15％～50％比例进行复配而成的蚓粪基质，获得最佳的蚓粪基质，然后进一步在基质中接3种微生物菌剂添加适量保水剂筛选最佳的微生物菌剂蚓粪基质，并利用复配基质对甜瓜进行袋式栽培试验，实现2个创新：

1、采用此蚓粪基质作为甜瓜袋式栽培基质，很大程度上提高了甜瓜的糖分含量以及脆度。

2、蚓粪基质添加微生物菌剂和保水剂，提高蚓粪养分含量以及物理性质，从而提高了甜瓜果实的单果重，品质大大提高。

本发明的有益效果：

1、本发明开拓了瓜果类栽培基质的研究，实现对于农业固体废弃物基质化利用，对现代化农业的发展具有积极的作用。

2、本试验基质添加保水剂，很大程度上改善了基质的理化性质，有效的节省了灌溉水，对于栽培基质的完善具有一定的促进作用。

3、用本配置的蚓粪基质种植甜瓜，甜瓜的产量有显著提高，品质大大改善，尤其糖分含量。

具体实施方式

一、甜瓜袋式栽培蚓粪栽培基质的筛选

(一)、利用纯牛粪蚓粪配制适用于甜瓜袋式栽培基质，栽培甜瓜为例，通过与市场销售的常规基质(CK)以及采用常规堆肥(牛粪)制备的栽培基质，来实现蚓粪基质在甜瓜袋式栽培种的优势。

将蚓粪用粉碎机进行粉碎连同泥炭、珍珠岩、蛭石混合均匀调节含水量至45％-50％，以每袋30L体积量将蚓粪基质分装装入栽培袋中，用封袋口的机器将其封口。采用纯牛粪蚓粪配合泥炭、珍珠岩、蛭石制备适于甜瓜袋式栽培基质的复配方案(体积比)：

蚯蚓堆肥不同程度替代泥炭

实施例1：15％蚓粪+45％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石

实施例2：30％蚓粪+30％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石

实施例3：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石

实施例4：60％蚓粪+20％珍珠岩+20％蛭石

常规堆肥不同程度替代泥炭

比较例5：15％常规堆肥(牛粪)+45％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石

比较例6：30％常规堆肥(牛粪)+30％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石

比较例7：45％常规堆肥(牛粪)+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石

比较例8：60％常规堆肥(牛粪)+20％珍珠岩+20％蛭石

CK：60％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石

表1实施例1～4、比较例5～8和空白对照基质理化性状

处理	PH	EC	有机质	N％	P₂O₅％	K₂O％	总孔隙％	容重(g/cm³)
									实施例1	5.50	0.29	34.02	0.44	1.04	0.13	46.22	0.30
实施例2	5.60	0.48	39.86	0.46	1.16	0.16	58.99	0.29
									实施例3	5.95	0.60	51.59	0.49	1.24	0.15	65.12	0.30
实施例4	6.11	0.60	52.86	0.55	1.39	0.24	57.73	0.29
									比较例5	5.95	0.34	38.05	0.45	0.87	0.13	44.62	0.26
比较例6	5.82	0.64	44.97	0.52	0.99	0.13	57.73	0.37
									比较例7	5.60	0.68	47.28	0.50	1.18	0.14	45.60	0.31
比较例8	6.51	0.90	52.45	0.52	1.28	0.17	54.65	0.34
									CK	5.70	0.24	40.62	0.38	0.62	0.09	51.37	0.24

表2实施例1～4、比较例5-8和空白对照基质栽培甜瓜苗生长性状

表3实施例1～4、比较例5～8和空白对照基质培养甜瓜果实性状

注：以上数据均以干基计

(二)、以筛选蚓粪基质配方接微生物菌剂和添加保水剂制备蚓粪基质栽培甜瓜为例，通过与无添加微生物菌剂和保水剂蚓粪基质(CK)作对比，来进一步优选蚓粪基质在甜瓜袋式栽培上的优势。

将实验室已筛选出的解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和荧光假单胞菌用接种环接种到LB固体培养基，30℃培养2天进行活化，肉眼观察菌落形态、菌体纯度，若纯度不够选取纯菌落按照上述步骤进行纯化。将纯化后的菌体用接种环接种到100ml LB液体培养基上，30℃，180r/min摇床培养，培养48小时测定菌液浓度(测定OD值或涂板计数)巨大芽孢杆菌菌液浓度为10⁷CFU/ml；解淀粉芽孢杆菌和荧光假单胞菌菌液浓度分别为10⁸CFU/ml。按照上述菌液制备过程分别制备4L10⁸CFU/ml的菌液(发酵比例至少1:10)。

将蚓粪用粉碎机进行粉碎同泥炭、珍珠岩和蛭石混合得到蚓粪基质。将菌液(蚓粪基质：菌液＝360Kg：10ml)、水量度均匀加入到蚓粪基质混合物里，添加水分以调节含水量为45％-50％，然后按保水剂0.4％的质量百分比添加相应量的保水剂到蚓粪基质里，堆翻3遍混合均匀，按30L体积量装入栽培袋中。

采用实施例3制备的蚓粪基质分别接3微生物菌剂和保水剂制备甜瓜袋式栽培基质的复配方案(体积比)：

实施例3：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石

实施例5：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石+0.4％保水剂

实施例6：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石+解淀粉芽孢杆菌

实施例7：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石+解淀粉芽孢杆菌+0.4％保水剂

实施例8：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石+巨大芽孢杆菌

实施例9：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石+巨大芽孢杆菌+0.4％保水剂

实施例10：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石+荧光假单胞菌

实施例11：45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石+荧光假单胞菌+0.4％保水剂

表5实施例5～11和实施例3蚓粪基质理化性状

处理	PH	EC	N％	P₂O₅％	K₂O％	容重％	总空隙度％
								实施例3	6.54	2.30	1.35	2.53	0.78	50.38	0.28
实施例5	6.65	2.20	1.32	2.23	0.67	58.40	0.27
								实施例6	6.64	1.45	1.38	2.54	0.62	53.44	0.40
实施例7	6.60	2.90	1.38	2.37	0.70	57.71	0.33
								实施例8	6.58	2.55	1.36	2.88	0.67	57.38	0.30
实施例9	6.55	3.40	1.31	2.63	0.67	59.14	0.30
								实施例10	6.59	2.35	1.80	2.56	0.64	63.19	0.33
实施例11	6.58	2.70	1.27	2.80	0.66	57.68	0.30

表6实施例5～11和实施例3甜瓜植株和果实性状

从上述结果可以看出，蚓粪栽培基质比起常规堆肥(牛粪)栽培基质和市场常规栽培基质优势突出，可以显著提高甜瓜前期营养生长，同时更加的提高甜瓜的后期果实的品质，其中以45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石配方效果最佳差异显著，接菌条件下45％蚓粪+15％泥炭+20％珍珠岩+20％蛭石+荧光假单胞菌+保水剂效果最佳。所以说明本发明的一种适用于甜瓜袋式栽培蚓粪基质复配以及筛选的栽培基质不仅促进甜瓜移栽苗的生长和显著提高其果实的品质，同时也开辟了一种新的甜瓜栽培基质复配以及筛选的方法。开拓了甜瓜种植方式。

Claims

1.一种适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质，其特征在于：该基质为蚓粪基质与微生物菌液或/和保水剂的混合物，其中所述的蚓粪基质按体积百分比计包含以下组分：蚓粪15％～50％、泥炭15％～50％、珍珠岩15％～25％、蛭石15％～25％，上述配方中各组分体积百分含量之和为100％；以所述蚓粪基质的干物质计，所述蚓粪基质与微生物菌液的质量体积比Kg：ml为30～40：1；所述的保水剂在该混合物中的质量百分含量为0.2％～0.6％。

2.根据权利要求1中所述的适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质，其特征在于：所述的微生物菌液为巨大芽孢杆菌菌液、解淀粉芽孢杆菌菌液和荧光假单胞菌菌液中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质，其特征在于：所述微生物菌液的浓度不低于10⁸CFU/ml。

4.根据权利要求2所述的适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质，其特征在于：所述巨大芽孢杆菌菌液、解淀粉芽孢杆菌菌液和荧光假单胞菌菌液的制备方法为：将3种微生物菌株分别接种到LB固体培养基，30℃培养2天进行活化，将活化后的菌体接种到LB液体培养基中，30℃，180r/min摇床培养即得。

5.根据权利要求1所述的适用于甜瓜袋式栽培的蚓粪基质，其特征在于：采用以下步骤制备：按比例将粉碎后的蚓粪同泥炭、珍珠岩和蛭石混合得到蚓粪基质，然后按比例向蚓粪基质中添加微生物菌液或/和保水剂并调节含水量至45％～50％，混合均匀，分装。

6.权利要求1～5中任一所述的蚓粪基质在甜瓜袋式栽培中的应用。