CN107306780A - 一种蔬菜的栽培基质及其制备方法以及栽培方法 - Google Patents

一种蔬菜的栽培基质及其制备方法以及栽培方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种蔬菜的栽培基质及栽培方法,属于植物栽培领域。一种蔬菜的栽培基质,所述的栽培基质包括如下重量份数的成分:玉米杆50‑70份,花生麸20‑40份,尿素5‑20份,糖1‑10份,菌剂3‑5份。本发明通过合理配比栽培基质的成分,充分利用废弃资源,起到变废为宝的作用,将制得的栽培基质用于蔬菜的栽培中,不仅大大提高了蔬菜的产量,还大大提高了蔬菜中的价值成分。

Description

一种蔬菜的栽培基质及其制备方法以及栽培方法
技术领域
本发明涉及一种蔬菜的栽培基质及栽培方法,属于植物栽培领域。
背景技术
蔬菜的水培栽培相比传统土壤栽培具有许多优势,例如:水培不受季节和地理的限制,水培比传统土壤栽培需要更少的灌水量和施肥量,水培有助于现代农业的企业化管理。
基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中,通过滴灌或细流灌溉的方法,供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内,或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的,称为开路系统,这可以避免病害通过营养液的循环而传播。基质栽培缓冲能力强,不存在水分、养分与供O2之间的矛盾,且设备较水增和雾培简单,甚至可不需要动力,所以投资少、成本低,生产中普遍采用。
从我国现状出发,基质栽培是最有现实意义的一种方式。无土栽培是以草炭或森林腐叶土、膨胀蛭石等轻质材料做育苗基质固定植株,让植物根系直接接触营养液,采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。选用苗盘是分格室的,播种一格一粒,成苗一室一株,成苗的根系与基质互相缠绕在一起,根坨呈上大下小的塞子形,一般叫穴盘无土育苗。
当前,有机生态型基质培已成为我国蔬菜无土栽培的主要发展方向。适宜用作有机生态型无土栽培的基质很多,如草炭、椰子壳、棉籽壳、树皮、锯末、葵花杆、蔗渣。这些基质中含有丰富的营养成分,是供给植物养分的重要来源。有机生态型基质是稳定的,缓冲型较强,具有良好根系生长环境的系统,其微量元素含量丰富,一般不考虑添加。有机生态型基质培确实具有成本低,才做简单、无污染、产品品质好等优点。
基质培具有性能稳定、一次性投资少、效果良好等优点,且成本低,易操作推广,又能变废为宝,故其研究和利用已成为我国无土栽培的热点。基质培的研究和利用已成为我国无土栽培的热点,在果蔬方面,基质的筛选是研制合理基质配方是一个很重要的环节,它直接关系到能否生产出合格的无公害蔬菜。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供一种变废为宝,利用率高的栽培基质。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种蔬菜的栽培基质,所述的栽培基质包括如下重量份数的成分:玉米杆50-70 份,花生麸20-40份,尿素5-20份,糖1-10份,菌剂3-5份。
100kg花生麸的含氮量相当于13.9kg尿素,含磷量相当于 6.5kg过磷酸钙,含钾量相当于3.2kg氯化钾,可为菌剂的生长提供必要的营养成分。玉米杆和花生麸在堆沤过程中所放出的热量会促进肥料中的纤维素、半纤维素、果胶物质、木质素等分解,形成腐殖质,利于作物吸收。尿素的目的就是改变碳氮比,发酵原料的C/N比值,是指原料中有机碳素和氮素含量的比例关系,因为微生物生长对碳氮比有一定要求。如微生物生长时,用于组成细胞物质的C/N值为5∶1,但在合成这些细胞物质时还需要消耗 20份碳素作为能量来源。这样微生物生长的C/N=25∶1。如果原料 C/N值较低,微生物在生长过程中就会将多余的氮素分解为氨而放出,使发酵液中构成碱度的物质NH4HCO3增加,可以提高发酵液的缓冲能力。C/N值过高,氮素不足影响微生物生长。糖在发酵过程中起到催化作用,能加快发酵速度并让发酵过程更充分。在本发明栽培基质中还加入适量的菌剂,发酵主要就是堆肥中的有机质在微生物作用下进行复杂的转化,而菌剂加入加速发酵的速度。菌剂的加入量过多虽然会加速发酵效果,但是会增加成本,如果加入量过少则会影响发酵的速度。另外,本发明经试验研究发现在基质中加入少量糖可以起催化作用,能加快发酵速度并使发酵过程更充分。
在上述蔬菜的栽培基质中,所述的菌剂包括酵母菌、光合细菌、放线菌、枯草芽苞杆菌、乳酸菌中的一种或多种。
酵母菌是一类能发酵糖类的各种单细胞真菌的统称。酵母是单细胞微生物,属于高等微生物的真菌类。酵母无害,容易生长,空气中、土壤中、水中、动物体内都存在酵母。有氧气或者无氧气都能生存。酵母是兼性厌氧生物,未发现专性厌氧的酵母,在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇 (酒精)来获取能量。光合细菌(简称PSB),是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物,是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称。广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处,主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用,利用光能进行光合作用,利用光能同化二氧化碳,与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。光合细菌细胞内只有一个光系统,即PSI,光合作用的原始供氢体不是水,而是 H2S(或一些有机物),这样它进行光合作用的结果是产生了H2,分解有机物,同时还能固定空气的分子氮生氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中,又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。绝大多数为异养型。异养菌的营养要求差别很大,有的能利用简单化合物,有的却需要复杂的有机化合物。它们能利用不同的碳水化合物,包括糖、淀粉、有机酸、纤维素、半纤维素等作为能源。最好的碳源是葡萄糖、在麦芽糖、糊精、淀粉和甘油,而蔗糖、木糖、棉子糖、醇和有机酸次之。有机酸中以醋酸、乳酸、柠檬酸、琥珀酸和苹果酸易于利用,而草酸、酒石酸和马尿酸较难利用。某些放线菌还可利用几丁质,碳氢化合物、丹宁以至橡胶。放线菌可以分解许多有机物,包括芳香化合物、石蜡、橡胶、纤维素、木质等复杂化合物和一些氰等毒性强的化合物。因此,放线菌不仅在自然界物质循环中,更在污水及有机固体废物的生物处理中有积极的作用,还能促使土壤形成团粒结构而改善土壤。分解发酵畜禽粪便、作物秸秆、饼粕、糠壳、污泥、城市有机废弃物、农产品加工废弃料(蔗糖泥、果渣、茶渣、蘑菇渣、酒糟、糠醛渣等原料生产生物有机肥)。发酵过程高温持久,能杀灭发酵物中的病菌、虫卵、杂草种子,并且繁殖大量功能菌,产生多种特效谢产物。提高作物抗病、抗旱、抗寒能力,功能细菌进入土壤后,可固氮、解磷、解钾,增加土壤养分、改良土壤结构、提高化肥利用率。促进有机物料矿质化和腐植化:物料经过矿质化,养分由无效态和缓效态变为有效态和速效态;经过腐殖化,产生大量腐殖酸,刺激作物生长。乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。乳酸菌(lacticacid bacteria,LAB)是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。
一种上述蔬菜栽培基质的制备方法,所述的制备方法包括如下步骤:将玉米杆、花生麸粉碎至粒径为0.1-2.0cm,加水调湿,然后加入尿素与糖,再加入活性菌剂进行发酵处理。
在蔬菜栽培基质的制备方法中,调湿后含水量均为50-55%。微生物只摄取溶解性养料,所以含水率是好氧堆肥的关键因素。玉米杆、花生麸粉碎后的含水量仅为10-20%,因此需要加水调湿。物料在发酵过程中会产生热量,物料初始含水率为50-55%时,发酵产热量与物料初始含水率呈显著正相关。含水率高为50-55%时,含水率低30%,分解速度缓慢,当水分低于12%,微生物停止繁殖。含水率高于65%,水会充满颗粒间空隙,使空气含量减少,堆肥由好氧转向厌氧,温度急剧下降,形成发臭的中间产物。
在蔬菜栽培基质的制备方法中,发酵的温度为50-65℃,发酵时间为6-7天。发酵的温度为50-65℃,既保证了较高的有机物降解效率,又可杀灭了寄生虫卵和病原菌。发酵温度升高至 50-65℃是需要一定的时间,和对基质中有机质降解和对寄生虫卵和病原菌杀灭了都要一定的反应时间,因此需要在不同的温度下进行翻堆,可利用堆料的翻动,使空气进入固体颗粒的间隙中。
在蔬菜栽培基质的制备方法中,发酵过程中,料温升至 60-65℃时将玉米杆、花生麸进行第一次翻堆,在此温度下保持 20-30h,待温度下降至50-55℃后进行第二次翻堆,并在此温度下保持40-60h。经过两次翻堆可以进一步使发酵均匀与充分。
本发明还提供一种蔬菜的栽培方法,所述的栽培方法为将蔬菜置于盛有上述的栽培基质的基质槽中,将有机肥料通过滴灌管滴入基质槽中。本发明将栽培基质置于基质槽中形成根际环境,供植物生长,并通过滴灌有机肥料提供提供植物生长的营养,并用有机肥水溶液代替无机肥料,从而提高蔬菜的产量与品质,进而提高蔬菜的产值。根据不同植物所需水分,滴灌的流量为2-4 l/h,滴头间距10-200cm。
在上述蔬菜的栽培方法中,有机肥料的制备方法包括如下步骤:将鸡粪与水或花生麸与水按质量比1:3-5搅均匀后进行沤腐,取上层清液倒入装有石英砂的塑料桶,收集滤液即为有机肥料。由于滴灌系统必须用液态肥料,需将鸡粪或花生麸与水内沤腐制成含有有机肥的液体。
在上述蔬菜的栽培方法中,塑料桶内石英砂的厚度为 60-80cm,底部出口处放置孔径为0.18-0.25mm的尼龙网。尼龙网与石英砂配合着起过滤作用,把沤腐液中的颗粒物较大的部分隔离在石英砂上,液体部分就流到桶底部,再经过孔径为 0.18-0.25mm的尼龙网过滤,达到后续滴灌的滴头不堵塞。如果石英砂的厚度太厚会增加成本,但是如果厚度过低要经常清洗,带来诸多不便。
在上述蔬菜的栽培方法中,滴加灌溉水的周期为1-4天,滴加有机肥料的周期为3-8天。
有机肥料主要提供有机成分,有助于蔬菜品质的提高,而营养液提供主要是无机成分,有助于提高蔬菜的品质。根据蔬菜每阶段生长的需要,每次加入量是不一样的,不同的蔬菜生长的阶段对营养需要是不同量。有机肥料在蔬菜生长过程中正常滴3次,蔬菜生长的早中晚三个阶段,每个阶段滴一次有机肥料,每次的量按植物生长所需肥料的量10%左右,而所需肥料的量是根据目标产量算出的氮磷钾等各元素所需要的量。在不影响植物生长的情况下,每个阶段所需要的水量是不一样的,可以用张力计来判定。因此,灌溉水及有机肥料滴加的量都是根据不同植物不同的生长情况酌情加入。
在滴加有机肥料之前和之后均滴灌溉水15-30min。在滴沤腐液之前滴灌溉水是为了使沤腐液和营养液充满管道均匀地输送到作物根部;在滴沤腐液之后滴灌溉水是使灌溉水以清洗管道,防止营养成分堵塞滴头。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、本发明的栽培基质采用玉米杆、花生麸等废弃的材料,变废为宝;
2、本发明栽培方法中充分利用了鸡粪与花生麸内沤腐制成含有有机养分的液体,降低生产成本;
3、本发明的栽培方法简单可行,可大幅度提高蔬菜的品质和产量。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
将60份玉米杆、30份花生麸粉碎至粒径为0.1-2.0cm,加水调湿至含水量为52%,然后加入12份尿素与6份糖,再加入活性菌剂2份酵母菌与2份光合细菌发酵处理6天。发酵过程中,当料温升至62℃时将玉米杆、花生麸进行第一次翻堆,在此温度下保持25h,待温度下降至54℃后进行第二次翻堆,并在此温度下保持50h。
实施例2
将55份玉米杆、35份花生麸粉碎至粒径为0.1-2.0cm,加水调湿至含水量为53%,然后加入15份尿素与8份糖,再加入活性菌剂4份乳酸菌发酵处理7天。发酵过程中,当料温升至62℃时将玉米杆、花生麸进行第一次翻堆,在此温度下保持22h,待温度下降至52℃后进行第二次翻堆,并在此温度下保持45h。
实施例3
将55份玉米杆、35份花生麸粉碎至粒径为0.1-2.0cm,加水调湿至含水量为54%,然后加入15份尿素与8份糖,再加入活性菌剂4份乳酸菌发酵处理6天。发酵过程中,当料温升至64℃时将玉米杆、花生麸进行第一次翻堆,在此温度下保持28h,待温度下降至53℃后进行第二次翻堆,并在此温度下保持55h。
实施例4
将50份玉米杆、40份花生麸粉碎至粒径为0.1-2.0cm,加水调湿至含水量为50%,然后加入5份尿素与10份糖,再加入活性菌剂3份放线菌发酵处理7天。发酵过程中,当料温升至60℃时将玉米杆、花生麸进行第一次翻堆,在此温度下保持30h,待温度下降至50℃后进行第二次翻堆,并在此温度下保持60h。
实施例5
将70份玉米杆、20份花生麸粉碎至粒径为0.1-2.0cm,加水调湿至含水量为55%,然后加入20份尿素与1份糖,再加入活性菌剂5份枯草芽苞杆菌发酵处理6天。发酵过程中,当料温升至65℃时将玉米杆、花生麸进行第一次翻堆,在此温度下保持 20h,待温度下降至55℃后进行第二次翻堆,并在此温度下保持 40h。
实施例6:一种蔬菜的栽培方法
有机肥料通过如下方法制得:将鸡粪与水按质量比1:4搅均匀后置于塑料桶内进行沤腐,取上层清液倒入装有石英砂的塑料桶,该塑料桶中石英砂的厚度约为70cm,桶的底部出口处放置孔径为0.22mm尼龙网,收集滤液得到有机肥料备用。
将菠菜苗置于盛有如实施例1制得的栽培基质的基质槽中,将有机肥料和灌溉水通过滴灌管滴入基质槽中,菠菜种植过程中每4天滴水一次,每次滴加1.2小时;每隔7天滴加一次有机肥料,在蔬菜生长的早中晚三个阶段都需要滴加有机肥料,每次的量按植物生长所需肥料的量10%,前期滴有机肥料兑水1:5,滴半个小时;中期兑水滴1个小时;后期兑水滴1.2小时;在滴加有机肥料之前和之后均滴灌溉水25min。
实施例7:一种蔬菜的栽培方法
有机肥料通过如下方法制得:将花生麸与水按质量比1:4搅均匀后置于塑料桶内进行沤腐,取上层清液倒入装有石英砂的塑料桶,该塑料桶中石英砂的厚度约为65cm,桶的底部出口处放置孔径为0.20mm尼龙网,收集滤液得到有机肥料备用。
将黄瓜苗置于盛有如实施例2制得的栽培基质的基质槽中,将有机肥料和灌溉水通过滴灌管滴入基质槽中,黄瓜种植过程中每4天滴水一次,每次滴加1.2小时;在蔬菜生长的早中晚三个阶段都需要滴加有机肥料,每次的量按植物生长所需肥料的量10%,前期滴有机肥料兑水1:5,滴半个小时;中期兑水滴1个小时,每隔7天滴加一次;后期开花结果兑水滴1小时,每隔3天滴加一次;在滴加有机肥料之前和之后均滴灌溉水20min。
实施例8:一种蔬菜的栽培方法
有机肥料通过如下方法制得:将鸡粪与水按质量比1:3搅均匀后置于塑料桶内进行沤腐,取上层清液倒入装有石英砂的塑料桶,该塑料桶中石英砂的厚度约为75cm,桶的底部出口处放置孔径为0.25mm尼龙网,收集滤液得到有机肥料备用。
将苦瓜苗置于盛有如实施例3制得的栽培基质的基质槽中,将有机肥料和灌溉水通过滴灌管滴入基质槽中,苦瓜种植过程中每2天滴水一次,每次滴加2小时;在蔬菜生长的早中晚三个阶段都需要滴加有机肥料,每次的量按植物生长所需肥料的量10%,前期滴有机肥料兑水1:5,滴半个小时;中期兑水滴1个小时,每隔7天滴加一次;后期开花结果兑水滴1小时,每隔3天滴加一次;在滴加有机肥料之前和之后均滴灌溉水15min。
实施例9:一种蔬菜的栽培方法
有机肥料通过如下方法制得:将花生麸与水按质量比1:5搅均匀后置于塑料桶内进行沤腐,取上层清液倒入装有石英砂的塑料桶,该塑料桶中石英砂的厚度约为62cm,桶的底部出口处放置孔径为0.18mm尼龙网,收集滤液得到有机肥料备用。
将小白菜置于盛有如实施例4制得的栽培基质的基质槽中,将有机肥料和灌溉水通过滴灌管滴入基质槽中,小白菜种植过程中每天滴水一次,每次滴加0.5小时;在蔬菜生长的早中晚三个阶段都需要滴加有机肥料,每次的量按植物生长所需肥料的量 10%,前期滴有机肥料兑水1:5,滴半个小时;中期兑水滴1个小时,每隔8天滴加一次;后期开花结果兑水滴1小时,每隔3天滴加一次;在滴加有机肥料之前和之后均滴灌溉水30min。
实施例10:一种蔬菜的栽培方法
有机肥料通过如下方法制得:将鸡粪与水按质量比1:5搅均匀后置于塑料桶内进行沤腐,取上层清液倒入装有石英砂的塑料桶,该塑料桶中石英砂的厚度约为78cm,桶的底部出口处放置孔径为0.25mm尼龙网,收集滤液得到有机肥料备用。
将有机包菜置于盛有如实施例5制得的栽培基质的基质槽中,将有机肥料和灌溉水通过滴灌管滴入基质槽中,有机包菜种植过程中每3天滴水一次,每次滴加1.5小时;在蔬菜生长的早中晚三个阶段都需要滴加有机肥料,每次的量按植物生长所需肥料的量10%,前期滴有机肥料兑水1:5,滴半个小时;中期兑水滴1个小时,每隔7天滴加一次;后期开花结果兑水滴1小时,每隔3天滴加一次;在滴加有机肥料之前和之后均滴灌溉水 15-30min。
对比例1-5
菠菜、黄瓜、苦瓜、有机包菜、小白菜分别采用露天土壤栽培。
对比例6
与实施例6的区别仅在于,该对比例6中的栽培基质中不含有糖。
对比例7
与实施例7的区别仅在于,该对比例7中的栽培基质中不含有尿素。
对比例8
与实施例8的区别仅在于,该对比例8中的栽培基质中不含有菌剂。
对比例9
与实施例9的区别仅在于,该对比例9中的栽培基质加水调湿后的含水量为30%。
对比例10
与实施例10的区别仅在于,该对比例10中的栽培基质加水调湿后的含水量为60%。
待实施例1-10及对比例1-10中的蔬菜成熟后进行检测,测试结果如表1所示。
表1:
综上所述,本发明通过合理配比栽培基质的成分,充分利用废弃资源,起到变废为宝的作用,将制得的栽培基质用于蔬菜的栽培中,不仅大大提高了蔬菜的产量,还大大提高了蔬菜中的价值成分。
鉴于本发明方案实施例众多,各实施例实验数据庞大众多,不适合于此处逐一列举说明,但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例,但是对本领域熟练技术人员来说,只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (9)

1.一种蔬菜的栽培基质,其特征在于,所述的栽培基质包括如下重量份数的成分:玉米杆50-70份,花生麸20-40份,尿素5-20份,糖1-10份,菌剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的蔬菜的栽培基质,其特征在于,所述的菌剂包括酵母菌、光合细菌、放线菌、枯草芽苞杆菌、乳酸菌中的一种或多种。
3.一种如权利要求1所述蔬菜栽培基质的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤:将玉米杆、花生麸粉碎至粒径为0.1-2.0cm,加水调湿,然后加入尿素与糖,再加入活性菌剂进行发酵处理。
4.根据权利要求3所述的蔬菜栽培基质的制备方法,其特征在于,调湿后含水量为50-55%。
5.根据权利要求3所述的蔬菜栽培基质的制备方法,其特征在于,发酵的温度为50-65℃,发酵时间为6-7天。
6.根据权利要求3或5所述的蔬菜栽培基质的制备方法,其特征在于,发酵过程中,料温升至60-65℃时将玉米杆、花生麸进行第一次翻堆,在此温度下保持20-30h,待温度下降至50-55℃后进行第二次翻堆,并在此温度下保持40-60h。
7.一种蔬菜的栽培方法,其特征在于,所述的栽培方法为将蔬菜置于盛有如权利要求1所述的栽培基质的基质槽中,将有机肥料通过滴灌管滴入基质槽中。
8.根据权利要求7所述的蔬菜的栽培方法,其特征在于,有机肥料的制备方法包括如下步骤:将鸡粪与水或花生麸与水按质量比1:3-5搅均匀后进行沤腐,取上层清液倒入装有石英砂的塑料桶,收集滤液即为有机肥料。
9.根据权利要求8所述的蔬菜的栽培方法,其特征在于,塑料桶内石英砂的厚度为60-80cm,底部出口处放置孔径为0.18-0.25mm的尼龙网。
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