CN106831200A - 一种蔬菜栽培有机基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种蔬菜栽培有机基质及其制备方法，基质原料按重量百分比计，包括以下成分：蚕沙8‑15%，改性棕丝30‑45%、秸秆粉5‑10%、香蒲草根2‑5%、豆渣3‑8%、微生物0.01‑0.05%、草木灰10‑15%、水余量。该基质中，改性棕丝、秸秆粉和香蒲草根具有丰富的纤维素，可以为蔬菜根系的生长提供良好的生长条件；香蒲草根对重金属有非常好的固定作用，可以防止秸秆粉和草木灰中的重金属被蔬菜大量吸收，从而被人体食用；棕丝经过改性后，不但含有大量的有机物、油性物质为蔬菜生长提供养分，而且对吸收的磷肥和氮肥有非常好的缓释效果，可以长期使用，不需要经常更换基质；本发明的原料包括棕丝、秸秆、香蒲草根、豆渣和蚕沙，均为动植物利用后的废弃物，二次利用，变废为宝，对环境要求低，易于推广。

Description

一种蔬菜栽培有机基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及植物栽培技术领域，具体的是一种蔬菜栽培有机基质及其制备方法。

背景技术

有机基质栽培是指采用有机物如农作物秸秆、菇渣、草炭、锯末、畜禽粪便等，经发酵或高温处理后，按一定比例混合，形成一个相对稳定并具有缓冲作用的全营养栽培基质原料。为了改善栽培基质的理化性质，液可将河砂、煤渣、蛭石、珍珠岩等无机物按一定比例与其混合，组成有机无机型栽培基质。90年代以来，我国设施农业发展迅猛，目前已超过260万公顷，成为我国农村的支柱产业。现代设施栽培的迅速发展使设施土壤有害生物积累、营养元素不平衡、连作障碍和土壤次生盐渍化等问题日益突出。采用无土栽培技术则是克服温室连作障碍最有效、最经济和最彻底的办法，因此在国外先进农业国得到了大力发展。荷兰至1994年，在其4000公顷温室作物中40%以上采用基质栽培技术，以色列温室蔬菜有约7%采用无土栽培，相比我国无土栽培规模较为落后。制约我国无土栽培发展的一个重要因素是其投入成本过高，其中基质成本也很大。为了解决这一问题，八五末期，中国农业科学院蔬菜花卉研究所无土栽培组成功研究开发出一种以高温消毒鸡粪为主，适量添加无机肥料的配方施肥来代替用化肥配置营养液的有机生态型无土栽培技术。有机质栽培以农产废弃物为基质主要原料，是一种新兴的高效无土栽培方式。有机废弃物的利用成为基质选材的一个主要发展方向，选用锯木屑、棉籽壳、食用菌基质废料、稻谷壳灰、秸秆和木糖渣作为无土育苗基质的研究报导较多。有机质弃物的利用，大幅度降低了栽培成本，而且减少了对环境的污染。

中国发明专利CN103621386A公开了一种蔬菜无土栽培基质及其应用，该基质的主要成分包括有机质、有益微生物及微量元素，虽然该基质可以满足蔬菜生长所需的大量营养，缩短生产时间，但是该基质中需要加入大量的微量元素，实际上是添加了化学肥料，不但成本较高，而且吸收效果也不好，造成了肥料的浪费，故有必要研发一种成本低、吸收效果好的有机基质。

发明内容

本发明提供了一种蔬菜栽培有机基质及其制备方法，旨在解决现有技术中基质的制作成本高的问题。

本发明是采用如下方案实现的：

一种蔬菜栽培有机基质，原料按重量百分比计，包括以下成分：蚕沙8-15%，改性棕丝30-45%、秸秆粉5-10%、香蒲草根 2-5%、豆渣 3-8%、微生物 0.01-0.05%、草木灰 10-15%、水余量。

优选地，所述的蚕沙使用前经过高温消毒处理。

油棕，又称非洲油棕，是棕榈科热带木本油科植物，主要分布热带、亚热带地区，在我国主要在台湾、海南、云南等地广泛栽培，其果实含油量高达50％以上，所榨出的棕油精炼后，能够制作价格低廉、营养丰富的食用油脂，是一种极具经济价值的植物。然而，油棕果榨油后的副产物——空果壳，由于处理方式有限，却对环境造成了严重的负面影响和资源浪费。但棕丝质地较硬、柔韧性较差，且含有大量的油质、蜡质和杂质，将油棕的果壳直接用于基质效果非常差，故有必要对其进行前处理。

优选地，所述的改性棕丝的改性方法，包括以下步骤：

A、将棕丝与氢氧化钠、表面活性剂共同溶解于水中，浸泡24小时以上；

B、将棕丝取出后，放入低于零下15℃的低温条件下冷冻8-12小时；

C、将冷冻后的棕丝放入密封的气爆装置中，并与5-10min内升压至2.5-3.5MPa，保持压力3-5min后瞬间降压；

D、将气爆后的棕丝放入磷酸二氢钾溶液中浸泡6-8小时后取出，干燥、粉碎即可。

优选的，所述的表面活性剂为非离子表面活性剂。

优选的，所述的非离子表面活性剂为失水山梨醇酯。

优选的，所述的步骤A中，氢氧化钠的浓度为6-15%，表面活性剂的浓度为2-5%。

优选的，所述的步骤D中，磷酸二氢钾溶液的浓度为2-6%。

本发明的棕丝的改性方法先通过碱性溶液的浸泡，将棕丝泡软并使水分浸入棕丝内部，加入表面活性剂的主要原因是棕丝含油量高，加入表面活性剂有利于水分浸入棕丝内部；然后将棕丝进行低温冷冻再瞬间气爆，可以最大程度的破坏棕丝的内部结构，为后续的磷酸二氢钾溶液浸入细胞内部提供条件；最后将棕丝放入磷酸二氢钾溶液中浸泡，可以使磷酸盐和钾盐浸入棕丝内部，并随着蔬菜的生长不断提供磷肥和钾肥，实际上是起到了传统的缓释肥的缓释效果，即使蔬菜苗期结束后，仍可以继续使用，无需经常更换。

一种蔬菜栽培有机基质的制备方法，包括如下步骤：

a、将改性棕丝、秸秆粉、香蒲草根、豆渣和微生物混合均匀后，加水至湿度为75-85%，堆放发酵腐熟；

b、添加蚕沙并加水保湿，堆放腐熟；

c、添加草木灰并混合均匀，30-40℃条件下烘干至湿度为20%以下，即可。

本发明的有益效果：

一是改性棕丝、秸秆粉和香蒲草根具有丰富的纤维素，可以为蔬菜根系的生长提供良好的生长条件；

二是香蒲草根对重金属有非常好的固定作用，可以防止秸秆粉和草木灰中的重金属被蔬菜大量吸收，从而被人体食用；

三是棕丝经过改性后，不但含有大量的有机物、油性物质为蔬菜生长提供养分，而且对吸收的磷肥和氮肥有非常好的缓释效果，可以长期使用，不需要经常更换基质；

四是本发明的原料包括棕丝、秸秆、香蒲草根、豆渣和蚕沙，均为动植物利用后的废弃物，二次利用，变废为宝，成本低，易于推广。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种蔬菜栽培有机基质，原料按重量百分比计，包括以下成分：蚕沙12%，改性棕丝40%、秸秆粉8%、香蒲草根 3%、豆渣 5%、微生物 0.02%、草木灰 12%、水 余量。

所述的蚕沙使用前经过高温消毒处理。

所述的改性棕丝的改性方法，包括以下步骤：

A、将棕丝与氢氧化钠、表面活性剂共同溶解于水中，浸泡30小时；

B、将棕丝取出后，放入零下20℃的低温条件下冷冻10小时；

C、将冷冻后的棕丝放入密封的气爆装置中，并在8min内升压至3.0MPa，保持压力3.5min后瞬间降压；

D、将气爆后的棕丝放入磷酸二氢钾溶液中浸泡7小时后取出，干燥、粉碎即可。

所述的非离子表面活性剂为失水山梨醇酯。

所述的步骤A中，氢氧化钠的浓度为12%，表面活性剂的浓度为3%。

所述的步骤D中，磷酸二氢钾溶液的浓度为5%。

一种蔬菜栽培有机基质的制备方法，包括如下步骤：

a、将改性棕丝、秸秆粉、香蒲草根、豆渣和微生物混合均匀后，加水至湿度为80%，堆放发酵腐熟；

b、添加蚕沙并加水保湿，堆放腐熟；

c、添加草木灰并混合均匀，35-38℃条件下烘干至湿度为18%，即可。

实施例2

一种蔬菜栽培有机基质，原料按重量百分比计，包括以下成分：蚕沙8%，改性棕丝45%、秸秆粉5%、香蒲草根 5%、豆渣 3%、微生物 0.05%、草木灰 10%、水 余量。

所述的蚕沙使用前经过高温消毒处理。

所述的改性棕丝的改性方法，包括以下步骤：

A、将棕丝与氢氧化钠、表面活性剂共同溶解于水中，浸泡28小时；

B、将棕丝取出后，放入零下16℃的低温条件下冷冻8小时；

C、将冷冻后的棕丝放入密封的气爆装置中，并与10min内升压至2.5MPa，保持压力5min后瞬间降压；

D、将气爆后的棕丝放入磷酸二氢钾溶液中浸泡6小时后取出，干燥、粉碎即可。

所述的非离子表面活性剂为失水山梨醇酯。

所述的步骤A中，氢氧化钠的浓度为15%，表面活性剂的浓度为2%。

所述的步骤D中，磷酸二氢钾溶液的浓度为6%。

一种蔬菜栽培有机基质的制备方法，包括如下步骤：

a、将改性棕丝、秸秆粉、香蒲草根、豆渣和微生物混合均匀后，加水至湿度为82%，堆放发酵腐熟；

b、添加蚕沙并加水保湿，堆放腐熟；

c、添加草木灰并混合均匀，30-32℃条件下烘干至湿度为15%，即可。

实施例3

一种蔬菜栽培有机基质，原料按重量百分比计，包括以下成分：蚕沙15%，改性棕丝30%、秸秆粉10%、香蒲草根 2%、豆渣 8%、微生物 0.01%、草木灰 15%、水 余量。

所述的蚕沙使用前经过高温消毒处理。

所述的改性棕丝的改性方法，包括以下步骤：

A、将棕丝与氢氧化钠、表面活性剂共同溶解于水中，浸泡36小时；

B、将棕丝取出后，放入零下25℃的低温条件下冷冻12小时；

C、将冷冻后的棕丝放入密封的气爆装置中，并与5min内升压至3.5MPa，保持压力3min后瞬间降压；

D、将气爆后的棕丝放入磷酸二氢钾溶液中浸泡8小时后取出，干燥、粉碎即可。

所述的非离子表面活性剂为失水山梨醇酯。

所述的步骤A中，氢氧化钠的浓度为6%，表面活性剂的浓度为5%。

所述的步骤D中，磷酸二氢钾溶液的浓度为2%。

一种蔬菜栽培有机基质的制备方法，包括如下步骤：

a、将改性棕丝、秸秆粉、香蒲草根、豆渣和微生物混合均匀后，加水至湿度为75%，堆放发酵腐熟；

b、添加蚕沙并加水保湿，堆放腐熟；

c、添加草木灰并混合均匀，38-40℃条件下烘干至湿度为19.5%，即可。

对比例1

将实施例1中的香蒲草根去除，其余制备条件不变。

对比例2

将实施例1中的改性棕丝，不经过磷酸二氢钾溶液浸泡，其余制备条件不变。

对比例3

将实施例1中的棕丝不经过处理，直接使用，其余制备条件不变。

以黄瓜为例，将上述实施例1-3和对比例1-3的有机基质应用于黄瓜，通过应用试验，测试黄瓜苗期的生长情况，得到如下实验结果。

	株高cm	粗径cm	叶面积g	鲜重g	干重g
						实施例1	26.32	0.45	201.12	7.05	0.82
实施例2	26.01	0.42	192.30	6.89	0.78
						实施例3	25.86	0.39	187.12	6.82	0.75
对比例1	26.42	0.45	203.12	7.10	0.85
						对比例2	24.32	0.35	172.32	6.54	0.62
对比例3	21.85	0.24	132.12	4.85	0.49

由以上测试数据可以知道，将棕丝经过处理后，黄瓜苗期的生长情况好很多；而棕丝不经过磷酸二氢钾溶液浸泡的条件下，对黄花的生长也有一定的影响，但是去除香蒲草根，不会对黄瓜的苗期造成不利影响。

对实施例1和对比实施例1的叶片分别进行镉、汞、银、铜、铅和六价铬的含量检测，发现实施例1的叶片中检测不出这些重金属离子（含量低于1ppm），但是对比实施例1的叶片中可以检测出镉离子 22ppm和铜离子 15ppm。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蔬菜栽培有机基质，其特征在于，原料按重量百分比计，包括以下成分：蚕沙8-15%，改性棕丝30-45%、秸秆粉5-10%、香蒲草根 2-5%、豆渣 3-8%、微生物 0.01-0.05%、草木灰 10-15%、水 余量。

2.如权利要求1所述的蔬菜栽培有机基质，其特征在于，所述的蚕沙使用前经过高温消毒处理。

3.如权利要求1所述的蔬菜栽培有机基质，其特征在于，所述的改性棕丝的改性方法，包括以下步骤：

A、将棕丝与氢氧化钠、表面活性剂共同溶解于水中，浸泡24小时以上；

B、将棕丝取出后，放入低于零下15℃的低温条件下冷冻8-12小时；

C、将冷冻后的棕丝放入密封的气爆装置中，并与5-10min内升压至2.5-3.5MPa，保持压力3-5min后瞬间降压；

D、将气爆后的棕丝放入磷酸二氢钾溶液中浸泡6-8小时后取出，干燥、粉碎即可。

4.如权利要求1所述的蔬菜栽培有机基质，其特征在于，所述的表面活性剂为非离子表面活性剂。

5.如权利要求4所述的蔬菜栽培有机基质，其特征在于，所述的非离子表面活性剂为失水山梨醇酯。

6.如权利要求1所述的蔬菜栽培有机基质，其特征在于，所述的步骤A中，氢氧化钠的浓度为6-15%，表面活性剂的浓度为2-5%。

7.如权利要求1所述的蔬菜栽培有机基质，其特征在于，所述的步骤D中，磷酸二氢钾溶液的浓度为2-6%。

8.一种蔬菜栽培有机基质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、将改性棕丝、秸秆粉、香蒲草根、豆渣和微生物混合均匀后，加水至湿度为75-85%，堆放发酵腐熟；

b、添加蚕沙并加水保湿，堆放腐熟；

c、添加草木灰并混合均匀，30-40℃条件下烘干至湿度为20%以下，即可。