CN106927939A - 一种马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质及其制备方法，以椰糠、蛭石、腐熟堆肥为主要原料，以无机养分、生长调节剂、木醋液、黄腐酸钾、酸性调理剂、微生物菌剂为辅料，按照一定比例混合经高温灭菌制成，该基质疏松、透气性好、持水保肥能力高，富含马铃薯脱毒微型薯生长所需的多种中微量元素，并且兼具防治马铃薯脱毒微型薯生长过程中各种病害等功效。本发明可有效实现农业固体废弃物的原位无害化和资源化处理，完全或部分替代蛭石，减少蛭石的过度开采，并可为马铃薯脱毒微型薯的生产提供优质的生长基质，具有广泛的应用价值。

Description

一种马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质及其制备方法，特别涉及一种马铃薯脱毒微型薯规模化生产的育苗基质，属于无土栽培技术领域。

背景技术

马铃薯的脱毒生产技术在国内外日趋成熟，并形成了一定的产业规模，国内脱毒微型薯的工厂化生产已达到规模商业化程度。脱毒微型薯的生产技术关键为生长基质筛选及栽培技术，根据所筛选生长基质的物理性状及配比不同，其保水、保肥及透气性也不同，进而对脱毒马铃薯试管苗移栽及微型薯生产造成不同的影响。目前适合规模化生产的的无土栽培基质主要以蛭石、蛭石加草炭或蛭石、草炭和沙子为主，以营养液喷施为主要施肥方式(ZL90106636.2；ZL201310536686.1)，但是蛭石作为生长基质过程中，颗粒崩解变细，透气性变差，蛭石下沉导致根部裸露地面，严重影响结薯率，并且不易多次重复使用，消毒和更换增加生产成本。马铃薯脱毒微型薯喷雾栽培生产方式与传统基质栽培相比，结薯率较高并且感病率低(ZL 201410812921.8；ZL201310000448.9)，但是喷雾栽培对栽培环境要求特别高，前期一次性投入较大，生产的微型薯水分含量高，后期储存处理不当容易产生脱水萎缩、感病、烂薯现象，因此大面积推广较难，实用性不高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质及其制备方法，以椰糠、蛭石、腐熟堆肥为主要原料，以无机养分、生长调节剂、木醋液、黄腐酸钾、酸性调理剂、微生物菌剂为辅料。

为达以上目的，本发明一种马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其包括以下原料：以椰糠、蛭石、腐熟堆肥为主要原料，以无机养分、生长调节剂、木醋液、黄腐酸钾、酸性调理剂、微生物菌剂为辅料，所述无机养分质量为所述主要原料总用量的2.5～4.0％，所述黄腐酸钾质量为所述主要原料总用量的0.2～0.8％，所述木醋液用量为：每千克主要原料用稀释300～400倍后的木醋液50～70ml，所述生长基质中所添加的微生物数量为1.0×10⁷～10.0×10⁷亿/g，所述椰糠的EC值优选为100～500μs/cm。

其中所述椰糠、腐熟堆肥、蛭石的体积比为4～7:1.5～3.5：0.5～2.0。

其中所述腐熟堆肥为菌渣和羊粪经高温联合发酵制成，所述菌渣与所述羊粪的干重比为20～35:15～25。

其中所述腐熟堆肥制备方法按如下步骤进行：

(1)分别将菌渣和羊粪破碎至2～10mm，混匀；

(2)利用尿素调节混合物料C/N比为25～35:1，控制水分含量为50～70％；

(3)将堆肥物料堆置呈条垛，条垛高0.5～1.5m，宽1.5～3.0m，物料堆置呈条垛即开始发酵，每隔7天翻堆一次，并加水调节含水量为50～70％，优选60％，发酵开始第35天后，每隔10～15天翻堆一次，直至腐熟。

其中所述腐熟堆肥的发芽率指数为75％～110％。

其中所述无机养分选自氮肥、磷肥、钾肥、钙肥、镁肥中的一种或多种，优选为氮肥：磷肥：钾肥：钙肥：镁肥(N:P₂O₅:K₂O:Ca:Mg)为1.5～2:0.7～1:3～4:0.2～0.4:0.3～0.5；所述氮肥选自尿素、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾、尿素硝铵溶液，磷肥有磷酸二氢钾、磷酸一铵、磷酸二铵、聚磷酸铵，钾肥有硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾，钙肥有硝酸钙、硝酸铵钙、糖醇螯合钙或EDTA-Ca中的一种或多种，所述镁肥选自硝酸镁、氯化镁或硫酸镁中的一种或多种。

其中所述生长调节剂选自赤霉素、萘乙酸、烯效唑、水杨酸、吲哚乙酸中的一种或多种的混合液，优选所述赤霉素0～10mg/kg，优选所述萘乙酸0～10mg/kg，优选所述烯效唑0～20mg/kg，优选所述水杨酸0～40mg/kg，优选所述吲哚丁酸0～10mg/kg。

其中所述酸性调理剂选自稀盐酸、稀磷酸、稀硝酸、醋酸或柠檬酸中的一种或多种。

其中所述微生物菌剂选自菌根真菌、棕色固氮菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌或泾阳链霉菌中的一种或多种，所述生长基质中所添加的微生物数量为1.0×10⁷～10.0×10⁷亿/g。

一种制备所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质的方法，包括如下步骤：

(1)将椰糠、腐熟堆肥粉碎至2mm以下，过筛；

(2)基质的配制：将椰糠、堆肥、蛭石按比例充分混匀，每千克的混合物中添加无机养分2.5～4.0％，添加黄腐酸钾0.2～0.8％，添加稀释300～400倍后的木醋液50～70ml，高温灭菌，优选为灭菌温度为100℃～130℃，压力范围为0.05-0.175MPa，灭菌时间为20min～90min；

(3)将灭菌后的混合物冷却至室温后，用酸性调理剂调节灭菌后混合物pH值为5.5～6.5；

(4)添加微生物菌剂，混匀；

(5)将混匀后的生长基质铺平放置于栽培床中，向生长基质表面喷施生长调节剂混合液，待用。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

本发明采用发酵腐熟后的农业固体废弃物生产马铃薯脱毒微型薯的无土栽培基质，彻底实现了农业固体废弃物的原位资源化和无害化处理，部分替代了草炭、珍珠岩等不可再生的基质材料，通过对基质添加多种活性物质以及功能型微生物菌剂，采用生物防治的方法有效解决马铃薯脱毒微型薯染病率较高的问题，降低生产成本，提高结薯率和商品性。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例1：

(1)马铃薯脱毒微型薯工厂规模化生产的生长基质及其制备方法

将菌渣、羊粪破碎至5mm，按照菌渣和羊粪以干重比为35:15混匀，并添加尿素调节C/N比为23.8:1，调节含水量为57.5％，其中菌渣源自承德市平泉县，主要原料为木屑、玉米芯、麸皮、碳酸钙。将粉碎后的物料混合后开始发酵，每隔7天翻堆一次，并加水调节含水量为60％左右，开始发酵第35天后，每隔10～15天翻堆一次，堆置发酵70天后基本达到腐熟。

发酵腐熟后堆肥的理化性状：

将上述腐熟堆肥粉碎至2mm，过筛。将椰糠：腐熟堆肥：蛭石以体积比为6:2.5:1.5的比例混合后，每千克的混合物中添加3.0％的无机养分，0.5％的黄腐酸钾，添加稀释300倍后的木醋液稀释液50ml，完全混合后放置于高压灭菌锅后高温高压灭菌，灭菌温度为100℃～130℃，压力范围为0.05-0.175MPa，灭菌时间为20min～90min。

灭菌后的生长基质冷却至室温后，于生长基质中添加微生物菌剂产品混合物，其中每千克生长基质中添加枯草芽孢杆菌粉剂产品0.064g(活菌数≥1000亿/g)、巨大芽孢杆菌粉剂产品0.62g(活菌数≥100亿/g)、棕色固氮菌粉剂产品1.24g(活菌数≥100亿/g)、胶质芽孢杆菌粉剂产品0.30g(活菌数≥200亿/g)、泾阳链霉菌粉剂产品0.08g(活菌数≥200亿/g)、地衣芽孢杆菌粉剂产品0.068g(活菌数≥500亿/g)、菌根真菌粉剂产品0.16g(活菌数≥200亿/g)。混合后的基质平铺于深20cm条形盆(其中长×宽为60cm×20cm)中，在生长基质表面喷施生长调节剂。

(2)脱毒苗盆栽生测试验

具体方法如下：所用供试脱毒苗来源于内蒙古龙珠生物科技有限公司。播种前将脱毒苗移入温室(温度20±2℃，每天光照时间16h，光照强度3000勒克斯)，自然放置2-3天，打开培养瓶盖对脱毒苗炼苗，48小时后开始移栽。脱毒苗移栽前将基质用无菌水浇透，种植后覆膜保水，待脱毒苗缓苗后去掉薄膜，视苗生长状况合理施肥浇水，并且每隔10-15天喷施一次防治病害药物，直至收获微型薯，其中脱毒苗种植行株间距为7.5cm×6cm。同时以纯蛭石作为对照，马铃薯脱毒苗生长管理均与本发明生长基质完全一致。

移栽第35天脱毒苗生长指标具体如下：

注：相同字母没有显著性差异(P≤0.05，Duncan新复极差法)

经过实际应用结果表明，马铃薯脱毒苗在本发明基质中的生长指标均优于对照处理。从两个处理的不同叶片的叶绿素含量分析，经过35天相同水平的水肥管理，对照处理中老叶衰老更快。

实施例2：

(1)马铃薯脱毒微型薯工厂规模化生产的生长基质及其制备方法

菌渣和羊粪混合发酵堆肥的制取方法和供试样品如实施例1所示。

将椰糠：腐熟堆肥：蛭石以体积比为7:2:1的比例混合后，每千克的混合物中添加3.0％的无机养分，0.5％的黄腐酸钾，添加稀释350倍后的木醋液稀释液60ml，完全混合后放置于高压灭菌锅后高温高压灭菌，，优选为灭菌温度为100℃～130℃，压力范围为0.05-0.175MPa，灭菌时间为20min～90min。

灭菌后的生长基质冷却至室温后，于生长基质中添加微生物菌剂产品混合物，其中每千克生长基质中添加枯草芽孢杆菌粉剂产品0.064g(活菌数≥1000亿/g)、巨大芽孢杆菌粉剂产品0.62g(活菌数≥100亿/g)、棕色固氮菌粉剂产品1.24g(活菌数≥100亿/g)、胶质芽孢杆菌粉剂产品0.30g(活菌数≥200亿/g)、泾阳链霉菌粉剂产品0.08g(活菌数≥200亿/g)、地衣芽孢杆菌粉剂产品0.068g(活菌数≥500亿/g)、菌根真菌粉剂产品0.16g(活菌数≥200亿/g)。混合后的基质平铺于深20cm条形盆(其中长×宽为60cm×20cm)中，在生长基质表面喷施生长调节剂。

(2)脱毒苗盆栽生测试验

具体方法如下：所用供试脱毒苗来源于内蒙古龙珠生物科技有限公司。播种前将脱毒苗移入温室(温度20±2℃，每天光照时间16h，光照强度3000勒克斯)，自然放置2-3天，打开培养瓶盖对脱毒苗炼苗，48小时后开始移栽。脱毒苗移栽前将基质用无菌水浇透，种植后覆膜保水，待脱毒苗缓苗后去掉薄膜，视苗生长状况合理施肥浇水，并且每隔10-15天喷施一次防治病害药物，直至收获微型薯，其中脱毒苗种植行株间距为7.5cm×6cm。同时以纯蛭石作为对照，马铃薯脱毒苗生长管理均与本发明生长基质完全一致。

移栽第35天脱毒苗生长指标具体如下：

注：相同字母没有显著性差异(P≤0.05，Duncan新复极差法)

经过实际应用结果表明，马铃薯脱毒苗在本发明基质中的生长指标均优于对照处理。从两个处理的不同叶片的叶绿素含量分析，经过35天相同水平的水肥管理，对照处理中老叶衰老更快。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在其包括以下原料：以椰糠、蛭石、腐熟堆肥为主要原料，以无机养分、生长调节剂、木醋液、黄腐酸钾、酸性调理剂、微生物菌剂为辅料，所述无机养分质量为所述主要原料总用量的2.5～4.0％，所述黄腐酸钾质量为所述主要原料总用量的0.2～0.8％，所述木醋液用量为：每千克主要原料用稀释300～400倍后的木醋液50～70ml，所述生长基质中所添加的微生物数量为1.0×10⁷～10.0×10⁷亿/g，所述椰糠的EC值优选为100～500μs/cm。

2.根据权利要求1所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在于：所述椰糠、腐熟堆肥、蛭石的体积比为4～7:1.5～3.5：0.5～2.0。

3.根据权利要求1所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在于：所述腐熟堆肥为菌渣和羊粪经高温联合发酵制成，所述菌渣与所述羊粪的干重比为20～35:15～25。

4.根据权利要求3所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在于：所述腐熟堆肥制备方法按如下步骤进行：

(1)分别将菌渣和羊粪破碎至2～10mm，混匀；

(2)利用尿素调节混合物料C/N比为25～35:1，控制水分含量为50～70％；

(3)将堆肥物料堆置呈条垛，条垛高0.5～1.5m，宽1.5～3.0m，物料堆置呈条垛即开始发酵，每隔7天翻堆一次，并加水调节含水量为50～70％，优选60％，发酵开始第35天后，每隔10～15天翻堆一次，直至腐熟。

5.根据权利要求4所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在于：所述腐熟堆肥的发芽率指数为75％～110％。

6.根据权利要求1所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在于：所述无机养分选自氮肥、磷肥、钾肥、钙肥、镁肥中的一种或多种，优选为氮肥：磷肥：钾肥：钙肥：镁肥(N:P₂O₅:K₂O:Ca:Mg)为1.5～2:0.7～1:3～4:0.2～0.4:0.3～0.5；所述氮肥选自尿素、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾、尿素硝铵溶液，磷肥有磷酸二氢钾、磷酸一铵、磷酸二铵、聚磷酸铵，钾肥有硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾，钙肥有硝酸钙、硝酸铵钙、糖醇螯合钙或EDTA-Ca中的一种或多种，所述镁肥选自硝酸镁、氯化镁或硫酸镁中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在于：所述生长调节剂选自赤霉素、萘乙酸、烯效唑、水杨酸、吲哚乙酸中的一种或多种的混合液，优选所述赤霉素0～10mg/kg，优选所述萘乙酸0～10mg/kg，优选所述烯效唑0～20mg/kg，优选所述水杨酸0～40mg/kg，优选所述吲哚丁酸0～10mg/kg。

8.根据权利要求1所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在于：所述酸性调理剂选自稀盐酸、稀磷酸、稀硝酸、醋酸或柠檬酸中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质，其特征在于：所述微生物菌剂选自菌根真菌、棕色固氮菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌或泾阳链霉菌中的一种或多种，所述生长基质中所添加的微生物数量为1.0×10⁷～10.0×10⁷亿/g。

10.一种制备如权利要求1-9中任一项所述的马铃薯脱毒微型薯规模化生产的生长基质的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将椰糠、腐熟堆肥粉碎至2mm以下，过筛；

(2)基质的配制：将椰糠、堆肥、蛭石按比例充分混匀，每千克的混合物中添加无机养分2.5～4.0％，添加黄腐酸钾0.2～0.8％，添加稀释300～400倍后的木醋液50～70ml，高温灭菌，优选为灭菌温度为100℃～130℃，压力范围为0.05-0.175MPa，灭菌时间为20min～90min；

(3)将灭菌后的混合物冷却至室温后，用酸性调理剂调节灭菌后混合物pH值为5.5～6.5；

(4)添加微生物菌剂，混匀；

(5)将混匀后的生长基质铺平放置于栽培床中，向生长基质表面喷施生长调节剂混合液，待用。