CN107278858A

CN107278858A - 添加有复合调理剂的栽培基质

Info

Publication number: CN107278858A
Application number: CN201710549319.3A
Authority: CN
Inventors: 范如芹; 严少华; 张振华; 罗佳; 卢信; 刘丽珠
Original assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2017-10-24

Abstract

本发明涉及栽培基质复合调理剂，属于农业领域，特别是农业基质改良领域。为了使以发酵床垫料部分替代泥炭所形成的栽培基质满足育苗和栽培的需要，本发明人通过将硅藻土与生物炭以及SAP三种成分按照特定的比例进行混合，从而能够有效提高基质理化性质，避免由于高比例发酵床垫料添加产生的持水性差、易干结开裂、养分保蓄能力差、容重过大、易板结、孔隙性差通气不良等问题。

Description

添加有复合调理剂的栽培基质

技术领域

本发明涉及栽培基质复合调理剂，属于农业领域，特别是农业基质改良领域。

背景技术

泥炭是传统的优良基质原材料，在国内外基质生产中应该十分广泛。但是泥炭是世界珍贵的短期不可再生资源，随着近几十年来的大规模开采，泥炭资源正面临枯竭，且价格不断升高，导致泥炭原料基质生产成本大大增加，因此，寻求可再生的廉价优质泥炭替代资源成为世界范围内亟待解决的重要课题。目前为止所选用替代材料中具有一定应用价值的有作物秸秆、生活污泥、菇渣、园艺废弃物、水葫芦渣、绿肥及生物炭、羊毛制品生产下脚料等等，发酵床垫料堆肥也是其中之一。但与泥炭相比，上述农业废弃物往往存在性质上的局限性，导致基质性有所降低。

具体来说，由于农业废弃物来源不一、前处理技术水平较低、标准化的生产工艺落后等缺陷，目前废弃物原料基质普遍存在持水性差、易干结开裂、养分保蓄能力差、容重过大、易板结、孔隙性差通气不良等问题，同时由于原料中含大量畜禽粪尿等成分，基质电导率往往偏高，易烧苗，不能用于盐分敏感作物的育苗或栽培。

因此，利用发酵床垫料部分替代泥炭所形成的栽培基质中，如何改善基质理化指标，对于满足栽培基质对于保水性、孔隙度、保肥性等各项指标，克服基质存在的多方面的性能缺陷具有重大意义。

发明内容

为了使以发酵床垫料部分替代泥炭所形成的栽培基质满足育苗和栽培的需要，我们公开了一种添加有复合调理剂的栽培基质，该栽培基质由基础基质和调理剂组成，所述基础基质是由发酵床垫料堆肥、泥炭、蛭石、珍珠岩按照体积比 4：2：2：2组成，所述调理剂是由0.8 g/L 高吸水性树脂SAP、体积比为5%的生物炭和体积比为10%的硅藻土组成。

基于同样的发明思路，我们还公开另一添加有复合调理剂的栽培基质，该栽培基质由基础基质和调理剂组成，所述基础基质是由发酵床垫料堆肥、泥炭、蛭石、珍珠岩按照体积比 4：2：2：2组成，所述调理剂是由0.8 g/L 高吸水性树脂SAP、体积比为10%的生物炭和体积比为10%的硅藻土组成。

另外，进一步增加发酵床垫料堆肥在栽培基质中的含量，我们进一步公开了一种添加有复合调理剂的栽培基质，该栽培基质由基础基质和调理剂组成，所述基础基质是由发酵床垫料堆肥、泥炭、蛭石、珍珠岩按照体积比 5：1：2：2组成，所述调理剂是由0.8 g/L高吸水性树脂SAP、体积比为5%的生物炭和体积比为5%的硅藻土组成。

前述调理剂中的体积比是指相应组分与基质之间的体积比，SAP的浓度也是指其在基质中的添加量。

高吸水性树脂分子（SAP）本身带有大量强吸水性基团，因此其具有高吸水性、高保水性、高保肥性等优良特性。

生物炭具有丰富的空隙结构、纳米颗粒的大比表面积、表面负电性，因此生物炭具有较高的吸附能力。但是我们发现生物炭添加后EC有明显的上升趋势，因此对盐分敏感的作物容易产生盐害。

硅藻土是一种重要的非金属矿物，主要由地质演化历史时期形成的硅藻遗体组成，其化学组成以SiO₂为主。硅藻土的硬度低，微孔结构发育使得其有较小的密度和很大的比表面积，具有较强的吸附作用，在水体重金属修复中成效显著。目前硅藻土主要运用于环境、建筑、农业、工业、冶金、食品、化工、电子等各个领域。在农业方面，对于硅藻土的研究主要集中于防治虫害、提高化肥肥效等方面。目前国内还未有人将其用于栽培基质领域。

由于不同种类的植物或者是蔬菜对于基质的养分、通气度、以及含水量等要求均不同，因此，为了满足相关植物或者蔬菜的栽培生长需要就要采用特定的基质对其进行栽培实验才能确定这样的基质是否能够满足相关植物或蔬菜生长的需要。

SAP、生物炭、硅藻土各自都具有一定的特定，但是将其混合后，其在养分、通气度、含水量等方面并不是简单的相加或者相减的关系，而是一种复杂的相互干涉影响的作用方式，因此我们很难仅通过理论上的“加、减”获得一种理想的基质配方形式。

本发明人通过将硅藻土与生物炭以及SAP三种成分按照特定的比例进行混合，发现在特定的比例条件下，这三者形成的复合调理剂在低泥炭比例高发酵床垫料比例形成的栽培基质中，能够有效提高基质理化性质，避免由于高比例发酵床垫料添加产生的持水性差、易干结开裂、养分保蓄能力差、容重过大、易板结、孔隙性差通气不良等问题。

附图说明

图1是不同调理剂添加比例下基质栽培空心菜茎叶鲜重结果图；

图2是不同调理剂添加比例下基质栽培空心菜茎叶干重结果图；

图3是不同调理剂添加比例下基质栽培空心菜根部鲜重结果图；

图4是不同调理剂添加比例下基质栽培空心菜根部干重结果图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面我们结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。

本发明实施例中的所用的材料说明：

SAP来自江苏省农科院农业设施与装备研究所，是以改性后的可溶性玉米淀粉为主要原料，丙烯酸和丙烯酰胺为接枝单体，采用水溶液聚合法制备的耐盐性钾型丙烯酸类高吸水树脂，外观为白色粉末，粒度为60-100目，容重在0.6-0.8 g/cm³之间，吸去离子水量为800-1000 g/g，吸水速率小于30 s，pH值在6.9-7.3之间，电导率为4.0-5.0 dS/m。

生物炭为小麦秸秆在600 ºC高温下厌氧裂解得到，其容重、持水量、pH何电导率分别为0.31 g/cm³、139%、9.98和1.03 dS/m，颗粒大小均在2 mm以下，碳和氮含量分别为79.3%和0.97%。

硅藻土pH、EC、容重分别为6.29、0.003 dS/m和0.56 g/cm³。

实验设置以下4个基质配方F1-F4，其中第一个配方F1是现有技术中成熟的具有最佳栽培效果的成功配方。8个调理剂C0-C7配方。将基质配方与调理剂配方正交共形成32种组合处理方式，试验中我们将每种组合处理方式平行设置三个重复组。

基质配方（体积比）：

F1: 发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 3：3：2：2

F2: 发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 4：2：2：2

F3: 发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 5：1：2：2

F4: 发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 6：0：2：2

调理剂配方(生物炭与硅藻土比例为体积百分比)：

C0（CK）：0 SAP + 0 生物炭 + 0硅藻土；

C1（B10D10）： 0 SAP + 10%生物炭+ 10%硅藻土；

C2（SB0D10）：0.8 g/L SAP + 0生物炭 + 10%硅藻土；

C3（SB10D0）： 0.8 g/L SAP + 10%生物炭 + 0硅藻土；

C4（SB5D5）： 0.8 g/L SAP + 5%生物炭 + 5%硅藻土；

C5（SB5D10）： 0.8 g/L SAP + 5%生物炭 + 10%硅藻土；

C6（SB10D5）： 0.8 g/L SAP + 10%生物炭 + 5%硅藻土；

C7（SB10D10）： 0.8 g/L SAP + 10%生物炭 + 10%硅藻土。

实施例1

分别将每一种基质配方与八种调理剂配方进行组合，形成32种不同处理方式获得的栽培基质。

为了说明混合方式，我们以F1-C1这一组合来说明如何获得栽培基质，其他的处理方式参考这一组合方式。

首先，按照F1: 发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 3：3：2：2的体积比混合形成基础基质，譬如我们要获得10L的基础基质，我们就分别添加2L发酵床垫料堆肥、3L泥炭、2L蛭石以及2L珍珠岩，然后C1（B10D10）： 0 SAP + 10%生物炭+ 10%硅藻土的调理剂配方，向10L的基础基质中添加10%的生物炭和10%的硅藻土，也就是说，应该添加10L生物炭和10L硅藻土，从而获得F1-C1栽培基质。

当然，这里的混合方式只是一个参考，只要最终获得的栽培基质中各组分能够满足相应的配方要求即可。添加方式和顺序可以有调整。

分别采用32种不同处理方式获得的栽培基质种植空心菜。空心菜采用方形塑料盒种植，生长40天左右达到商品空心菜大小时收获，分别测定不同调理剂添加比例下基质栽培空心菜茎叶鲜重、茎叶干重，以及不同调理剂添加比例下基质栽培空心菜根部鲜重、根部干重，结果见图1-图4。

我们以F1中未添加有调理剂的数据作为基准数据，当F2-F4的基质中添加有复合调理剂后，如果茎叶鲜重、茎叶干重、根部鲜重、根部干重均相当于或者优于未添加调理剂的F1的数据，则认为添加有复合调理剂的基质已经满足栽培需要。

根据图1-图4中所公开的数据，我们看到各种复合调理剂对基质调节后对于空心菜栽培的影响并没有特定的规律。调理剂的作用在不同的基质配比条件下，对于空心菜茎叶和根部的影响具有一定的偶然性。

特别地，本发明人发现，对于F2：发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 4：2：2：2这一基质配方来说，SB5D10（0.8 g/L SAP + 5%生物炭 + 10%硅藻土）、SB10D10（0.8g/L SAP + 10%生物炭 + 10%硅藻土）具有良好的调理效果，在其调理下，空心菜茎叶鲜重、茎叶干重、根部鲜重、根部干重均能达到成功基质配方F1在未添加调理剂情况下的栽培效果。

同时，本发明还发现，对于F3：发酵床垫料堆肥（SPLC）：泥炭：蛭石：珍珠岩 = 5：1：2：2这一基质配方来说，SB5D5（0.8 g/L SAP + 5%生物炭 + 5%硅藻土）具有良好的调理效果，在其调理下，空心菜茎叶鲜重、茎叶干重、根部鲜重、根部干重均能达到成功基质配方F1在未添加调理剂情况下的栽培效果。

Claims

1.一种添加有复合调理剂的栽培基质，其特征是，该栽培基质由基础基质和调理剂组成，所述基础基质是由发酵床垫料堆肥、泥炭、蛭石、珍珠岩按照体积比 4：2：2：2组成，所述调理剂是由0.8 g/L 高吸水性树脂SAP、体积比为5%的生物炭和体积比为10%的硅藻土组成。

2.一种添加有复合调理剂的栽培基质，其特征是，该栽培基质由基础基质和调理剂组成，所述基础基质是由发酵床垫料堆肥、泥炭、蛭石、珍珠岩按照体积比 4：2：2：2组成，所述调理剂是由0.8 g/L 高吸水性树脂SAP、体积比为10%的生物炭和体积比为10%的硅藻土组成。

3.一种添加有复合调理剂的栽培基质，其特性是，该栽培基质由基础基质和调理剂组成，所述基础基质是由发酵床垫料堆肥、泥炭、蛭石、珍珠岩按照体积比 5：1：2：2组成，所述调理剂是由0.8 g/L 高吸水性树脂SAP、体积比为5%的生物炭和体积比为5%的硅藻土组成。