CN106831024A - 一种海藻制备无土栽培基质的方法 - Google Patents

一种海藻制备无土栽培基质的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海藻制备无土栽培基质的方法，将海藻粉碎后与碱液混合，放置5‑10小时得到碱处理混合物；将碱处理混合物用稀盐酸调整pH值为6.5‑7.5，与粉碎后的秸秆混合均匀，喷洒混合菌液混匀后，堆肥腐熟得到发酵物；将发酵物与贝壳粉混合均匀得到无土栽培基质。本发明的方法充分利用海藻资源，采用堆肥方式将碱液处理过的海藻和秸秆进行熟化发酵，海藻和秸秆的物化性质互补，保证原料及发酵过程中的容重、孔隙度在合适的范围，促进原料内部的溶氧量，能够使微生物的代谢活动旺盛，加快有机质的腐殖化进程，发酵物营养丰富，各营养成分比例适中，通气孔隙度和持水孔隙度适合花卉及室内绿植无土栽培用。

Description

一种海藻制备无土栽培基质的方法
技术领域
本发明涉及无土栽培基质技术领域，特别是涉及一种海藻制备无土栽培基质的方法。
背景技术
无土栽培，是指不用天然土壤而用基质进行栽培的方法，主要应用在蔬菜或者花卉上，是一项省水、省肥又省工的高产优质先进技术。随着无土栽培技术的推广应用，基质的需求量越来越大，基质的种类也越来越丰富。
目前，国内外应用最广泛的栽培基质是以泥炭、岩棉、蛭石、珍珠岩、菇渣、锯木屑、芦苇末、细沙、煤渣、秸秆粉等为主要原料，用一种或者几种原料的混合物配制而成。其中在我国农、林、花卉业生产所需的栽培基质中，以泥炭为原料生产的基质产品始终占据主导地位。但是，泥炭基质普遍营养单一，还存在物理性质不稳定，吸水性差，在使用过程中容易塌陷等缺陷。另外，泥炭作为一种不可再生资源已濒临枯竭，寻求泥炭的替代基质原料已迫在眉睫。
地球上海洋面积广阔，作为一种产量丰富、用途广泛的海洋产品，海藻越来越受到人们的重视和利用，海藻及其提取物被广泛应用于食品、药品和化工产业当中。
海藻肥料是以海洋植物海藻作为主要原料，经科学加工制成的生物肥料，主要成分是从海藻中提取的有利于植物生长发育的天然生物活性物质和海藻从海洋中吸收并富集在体内的矿质营养元素，包括海藻多糖、酚类多聚化合物、甘露醇、甜菜碱、植物生长调节物质 ( 细胞分裂素、赤霉素、生长素及脱落酸等 ) 和氮、磷、钾、铁、硼、钼、碘等微量元素。因此，海藻肥料具有营养丰富、活性强、易被吸收、可改良土壤、安全无公害等特点。由于具有上述一系列的优点，海藻肥料正逐渐成为人们竞相研发的热点。
发酵方式处理海藻，由于其成本低，工艺简单，成为现有海藻肥料加工的常用模式，但是由于发酵时间长，发酵得到的海藻残渣持水孔隙度大，通气孔隙度较小，极易吸水膨胀，水气比高，因此，发酵得到的海藻残渣并不适合单纯用来做无土栽培基质。
发明内容
本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种海藻制备无土栽培基质的方法。本发明的方法充分利用海藻资源，采用堆肥方式将碱液处理过的海藻和秸秆进行熟化发酵，海藻和秸秆的物化性质互补，保证原料及发酵过程中的容重、孔隙度在合适的范围，促进原料内部的溶氧量，能够使微生物的代谢活动旺盛，加快有机质的腐殖化进程，发酵物营养丰富，各营养成分比例适中，通气孔隙度和持水孔隙度适合花卉及室内绿植无土栽培用。
本发明的一种海藻制备无土栽培基质的方法技术方案为，包括以下步骤：
（1）将海藻粉碎后与碱液混合，放置5-10小时得到碱处理混合物；
（2）将碱处理混合物用稀盐酸调整pH值为6.5-7.5，与粉碎后的秸秆混合均匀，喷洒混合菌液混匀后，堆肥腐熟得到发酵物；
（3）将发酵物与贝壳粉混合均匀得到无土栽培基质。
步骤（1）中海藻粉碎至3-6mm。
步骤（1）中所述碱液为浓度为50-100g/L氢氧化钾溶液。
步骤（1）中海藻与碱液的重量比为1:3。
步骤（2）中秸秆粉碎至3-8mm。
步骤（2）中用稀盐酸调整pH值后的碱处理混合物与秸秆混合质量比为2:5，与秸秆混合均匀后，通过晾晒，使其含水量达到58-60%。
步骤（2）中所述混合菌液每ml包括包括酵母菌10亿、乳酸杆菌5亿、枯草芽孢杆菌10亿、放线菌10亿、细黄链霉菌10亿、绿色木霉5亿、纳豆芽孢杆菌5亿、黑曲霉5亿、吸水链霉菌5亿，喷洒量为每立方米喷洒混合菌液1L。
步骤（2）中堆肥方式为，堆成长宽高分别为2m、1.5m、1.0m 的条垛，堆肥时间为15-20天。
步骤（2）中发酵物EC值为1.5-2.5mS/cm，含水量在45%-55之间。
步骤（3）中，贝壳粉粒径为10-40目，发酵物与贝壳粉混合重量比为2:1。
本发明的有益效果为：本发明的方法充分利用海藻资源，采用堆肥方式将碱液处理过的海藻和秸秆进行熟化发酵，海藻和秸秆的物化性质互补，保证原料及发酵过程中的容重、孔隙度在合适的范围，促进原料内部的溶氧量，能够使微生物的代谢活动旺盛，加快有机质的腐殖化进程，发酵物营养丰富，各营养成分比例适中，通气孔隙度和持水孔隙度适合花卉及室内绿植无土栽培用。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例１
本发明的一种海藻制备无土栽培基质的方法，包括以下步骤：
（1）将海藻粉碎至3-6mm，然后与80g/L氢氧化钾溶液混合，海藻与碱液的重量比为1:3，放置8小时得到碱处理混合物；
（2）将碱处理混合物用稀盐酸调整pH值为6.5-7.5，与粉碎至3-8mm的秸秆混合，用稀盐酸调整pH值后的碱处理混合物与秸秆混合质量比为2:5，混合均匀后，通过晾晒，使其含水量达到58-60%，喷洒混合菌液混匀后，堆肥腐熟得到发酵物，堆肥方式为，堆成长宽高分别为2m、1.5m、1.0m 的条垛，堆肥时间为15-20天；所述混合菌液每ml包括包括酵母菌10亿、乳酸杆菌5亿、枯草芽孢杆菌10亿、放线菌10亿、细黄链霉菌10亿、绿色木霉5亿、纳豆芽孢杆菌5亿、黑曲霉5亿、吸水链霉菌5亿，喷洒量为每立方米喷洒混合菌液1L。
（3）将发酵物与贝壳粉混合均匀得到无土栽培基质，贝壳粉粒径为10-40目，发酵物与贝壳粉混合重量比为2:1。
实施例2
本发明的一种海藻制备无土栽培基质的方法，包括以下步骤：
（1）将海藻粉碎至3-6mm，然后与100g/L氢氧化钾溶液混合，海藻与碱液的重量比为1:3，放置6小时得到碱处理混合物；
（2）将碱处理混合物用稀盐酸调整pH值为6.5-7.5，与粉碎至3-8mm的秸秆混合，用稀盐酸调整pH值后的碱处理混合物与秸秆混合质量比为2:5，混合均匀后，通过晾晒，使其含水量达到58-60%，喷洒混合菌液混匀后，堆肥腐熟得到发酵物，堆肥方式为，堆成长宽高分别为2m、1.5m、1.0m 的条垛，堆肥时间为15-20天；所述混合菌液每ml包括包括酵母菌10亿、乳酸杆菌5亿、枯草芽孢杆菌10亿、放线菌10亿、细黄链霉菌10亿、绿色木霉5亿、纳豆芽孢杆菌5亿、黑曲霉5亿、吸水链霉菌5亿，喷洒量为每立方米喷洒混合菌液1L。
（3）将发酵物与贝壳粉混合均匀得到无土栽培基质，贝壳粉粒径为10-40目，发酵物与贝壳粉混合重量比为2:1。
实施例3
本发明的一种海藻制备无土栽培基质的方法，包括以下步骤：
（1）将海藻粉碎至3-6mm，然后与50g/L氢氧化钾溶液混合，海藻与碱液的重量比为1:3，放置10小时得到碱处理混合物；
（2）将碱处理混合物用稀盐酸调整pH值为6.5-7.5，与粉碎至3-8mm的秸秆混合，用稀盐酸调整pH值后的碱处理混合物与秸秆混合质量比为2:5，混合均匀后，通过晾晒，使其含水量达到58-60%，喷洒混合菌液混匀后，堆肥腐熟得到发酵物，堆肥方式为，堆成长宽高分别为2m、1.5m、1.0m 的条垛，堆肥时间为15-20天；所述混合菌液每ml包括包括酵母菌10亿、乳酸杆菌5亿、枯草芽孢杆菌10亿、放线菌10亿、细黄链霉菌10亿、绿色木霉5亿、纳豆芽孢杆菌5亿、黑曲霉5亿、吸水链霉菌5亿，喷洒量为每立方米喷洒混合菌液1L。
（3）将发酵物与贝壳粉混合均匀得到无土栽培基质，贝壳粉粒径为10-40目，发酵物与贝壳粉混合重量比为2:1。
实验例
1. 针对实施例1-3的堆肥垛，视发酵的环境条件每隔1天测定一次堆肥垛内温度，平均每5~6天翻一次堆肥垛并取样，测定其容重、孔隙度、pH、EC等数据。发酵过程中应控制堆内含水量在58%~65%之间，后期发酵堆温度降低并达到稳定状态，容重、孔隙度、pH、EC值等物化性质达到稳定，表明堆肥发酵基本完成。
2. 数据测定方法：堆肥垛内温度通过温度计插入堆肥垛表面25 cm以下进行测量，以堆肥垛前、后、左、右和中心5点温度的平均值作为堆肥垛的发酵温度。每隔两天测量一次温度。
在每次翻堆前进行取样，按五点取样法的原则，分别从堆肥垛前、后、左、右和中心处5点进行采样，每点取大约100mL样品，充分混合后，四分法得到适量样品。样品风干后备用。
参照郭世荣（2003）的方法测定基质的容重与孔隙度；pH、电导率（EC）测定参照程斐 (2001) 等的方法：将风干样品（质量）与去离子水（体积）以1:10比例相混合，经2 h后取滤液，测定pH、EC值；有机碳采用重铬酸钾容量法-外加热法测定。
经检测，整体发酵完成后，最终发酵物相关数据请见表1所示。
表1
发酵完成时间 天 容重g/cm3 总孔隙率% 通气孔隙度% 持水孔隙度% pH EC值mS/cm
实施例1 17.5 0.101 66.02 35.87 30.15 6.5 2.2
实施例2 17.1 0.112 60.23 28.99 31.24 6.7 1.8
实施例3 19.5 0.109 58.72 28.87 29.85 6.7 2.0
与贝壳粉混合后，得到的无土栽培基质参数请见表2所示：
表2
容重g/cm3 总孔隙率% 通气孔隙度% 持水孔隙度% pH EC值mS/cm
实施例1 0.223 78.15 53.82 24.33 6.6 2.0
实施例2 0.341 77.82 54.25 23.57 6.7 1.6
实施例3 0.252 76.57 51.47 25.10 6.7 1.7
由以上实验结果看出，本发明与现有技术相比，堆肥发酵时间平均降低了15-20天，腐熟速度快，腐熟程度好，与贝壳粉混合后，容重、孔隙度、pH、EC值完全符合室内绿植无土栽培的要求，基质营养丰富，取材环保清洁，实用性强。

Claims (10)

1.一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将海藻粉碎后与碱液混合，放置5-10小时得到碱处理混合物；
（2）将碱处理混合物用稀盐酸调整pH值为6.5-7.5，与粉碎后的秸秆混合均匀，喷洒混合菌液混匀后，堆肥腐熟得到发酵物；
（3）将发酵物与贝壳粉混合均匀得到无土栽培基质。
2.根据权利要求1所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（1）中海藻粉碎至3-6mm。
3.根据权利要求1所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（1）中所述碱液为浓度为50-100g/L氢氧化钾溶液。
4.根据权利要求3所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（1）中海藻与碱液的重量比为1:3。
5.根据权利要求1所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（2）中秸秆粉碎至3-8mm。
6.根据权利要求1所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（2）中用稀盐酸调整pH值后的碱处理混合物与秸秆混合质量比为2:5，与秸秆混合均匀后，通过晾晒，使其含水量达到58-60%。
7.根据权利要求1所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（2）中所述混合菌液每ml包括包括酵母菌10亿、乳酸杆菌5亿、枯草芽孢杆菌10亿、放线菌10亿、细黄链霉菌10亿、绿色木霉5亿、纳豆芽孢杆菌5亿、黑曲霉5亿、吸水链霉菌5亿，喷洒量为每立方米喷洒混合菌液1L。
8. 根据权利要求1所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（2）中堆肥方式为，堆成长宽高分别为2m、1.5m、1.0m 的条垛，堆肥时间为15-20天。
9.根据权利要求1所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（2）中发酵物EC值为1.7-3.0mS/cm，含水量在45%-55之间。
10.根据权利要求1所述的一种海藻制备无土栽培基质的方法，其特征在于，步骤（3）中，贝壳粉粒径为10-40目，发酵物与贝壳粉混合重量比为2:1。
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