CN107409833A

CN107409833A - 一种可降解种植容器的制备方法

Info

Publication number: CN107409833A
Application number: CN201710452175.XA
Authority: CN
Inventors: 邹栋; 袁卫东; 闫静; 俞方英
Original assignee: HANGZHOU INSTITUTE OF MUNICIPAL CONSTRUCTION SCIENCE; Hangzhou Institute of Agricultural Sciences
Current assignee: HANGZHOU INSTITUTE OF MUNICIPAL CONSTRUCTION SCIENCE; Hangzhou Institute of Agricultural Sciences
Priority date: 2017-06-15
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2017-12-01

Abstract

本发明公开了一种可降解种植容器的制备方法，该制备方法包括：农林废弃物经粉碎后，与辅料和水混合，再经蒸汽灭菌、冷却，得到混合培养基质；将菌种接种至所述混合培养基质中，再将接种有菌种的混合培养基质放入模具内，挤压成型后取出；所述菌种为金针菇或大球盖菇；将取出的成型胚料置于消毒的培养室内进行暗培养，培养结束后，烘干，得到可降解种植容器。本发明将特定食用菌菌种接种于含农林废弃物的混合培养基质中，挤压成型后进行培养，获得的种植容器不仅可被降解而且具有保水性和透气性好的特点。

Description

一种可降解种植容器的制备方法

技术领域

本发明涉及绿化种植技术领域，尤其涉及一种可降解种植容器的制备方法。

背景技术

盆栽因其绿化、装饰、美观等效果被广泛应用于家庭、办公室、广场等各种场所。植物的生长既需要足够的水分，还需要良好的透气性，现有的各种盆栽通常在容器底部形成透气孔以保持透气性。由于培植土壤透水性很强，这样浇入盆栽中的水分很快就会从花盆底部的透气孔渗出，需要不断补充水分，浪费水资源。另外，种植土也会从底部透气孔渗出，造成污染以及打理不便。

在容器中育苗是目前广泛应用地一种育苗方法，但容器苗木生长到一定程度需要倒盆、移盆、移栽等，这个过程不仅耗费大量的人力物力成本，还有可能会影响苗木的生长。因此提供一种水肥保持性好、易降解、不需回收的种植容器在绿化种植领域已经非常有必要。

目前，已有利用真菌菌丝体制备可降解材料的研究，例如：

申请公布号为CN104025909A的发明专利申请公开了一种接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法。该发明采用食用菌和农林下脚料结合，生产廉价、坚固、容易降解的包装材料，可用于替代聚苯乙烯包装材料。申请公布号为CN105660176A的发明专利申请公开了一种生物基菌丝材料的生产工艺，该生产工艺选择某些抗杂能力强、生长速度快的大型真菌，利用菌丝体生物学特性将小麦、水稻等农作物秸秆粘合成型，可作为聚苯乙烯泡沫塑料的替代品。

但是，上述研究着重在于解决现有聚苯乙烯泡沫材料无法降解的问题，并未对材料其他方面性能进行改进，尤其是针对种植容器的水肥保持性等方面。

因此，有必要针对种植容器的特殊要求，提供一种新的制备工艺。

发明内容

本发明提供了一种可降解种植容器的制备方法，该方法制备获得的可降解种植容器不仅易降解，而且具有抗压强度高、保水性和透气性好的特点。

一种可降解种植容器的制备方法，包括以下步骤：

(1)农林废弃物粉碎成颗粒后，与辅料和水混合，再经蒸汽灭菌、冷却，得到混合培养基质；

(2)将菌种接种至所述混合培养基质中，再将接种有菌种的混合培养基质放入模具内，挤压成型后取出；所述菌种为金针菇或大球盖菇；

(3)将成型的胚料置于消毒的培养室内进行暗室培养，培养结束后，烘干，得到可降解种植容器。

通过将食用菌接种至农林废弃物中，挤压成型后，进行培养，能够获得可降解的种植容器；其中，该食用菌菌种可以为固体菌种，也可以为液体菌种。作为优选，菌种接种量为5～10wt％(即菌种占农林废弃物的质量分数)。

实验发现，食用菌菌种类型会影响产品的保水性和透气性；例如：若采用平菇进行培养，虽然也具有可降解性，但产品的保水性和透气性较差。

此外，实验还发现，食用菌接种后培养和挤压成型的顺序会对最终产品的性能产生影响，将食用菌菌种接种、培养后再挤压成型，产品在保水性、透气性和抗压强度均低于接种、挤压成型后培养。

步骤(1)中，所述农林废弃物为树枝、木屑、秸秆、玉米芯、棉籽壳和稻壳中的至少一种。此类农林废弃物含有丰富的碳、氮和无机盐，能够作为食用菌菌丝生长的营养物质。

进一步地，经实验发现，采用木屑、秸秆和稻壳三者按一定比例混合而成的培养基质，最终制备获得的可降解种植容器具有更好的保水性和透气性。作为优选，所述农林废弃物由木屑、秸秆和稻壳组成，用量比例为1～2:5～5.5:2～2.5。

所述颗粒的粒径为1～15mm。进一步地，经实验发现，采用不同粒径级配的农林废弃物作为培养基质，能够提高产品的保水性能以及透气性能。

作为优选，以质量百分数计，所述颗粒的粒径级配为：10～15mm25～35％；其余为1～10mm。

所述辅料为麦麸、米糠、玉米粉中的至少一种，加入量为农林废弃物的5～20wt％。

作为优选，所述混合培养基质的含水率为50～55wt％，有利于缩短培养时间。

所述蒸汽灭菌的条件为：常压100℃灭菌8～12小时或0.1～0.2Mpa高压下121℃灭菌1～2小时。

所述接种菌种后的混合培养基质置于涂抹脱模剂的模具中进行挤压，脱模后的成型胚料置于不锈钢架子上，并用纱布覆盖不锈钢架子，再将载有成型坯料的不锈钢架子摆放到培养室内；其中，脱模剂为硅油。

作为优选，步骤(2)中，挤压成型的压力为0.1～0.5MPa。更优选，挤压成型的压力为0.15～0.25MPa.

所述培养室的清洗和消毒过程为：先用高锰酸钾溶液对培养室进行喷洒消毒，再用臭氧发生器灭菌，保证培养室的洁净。

其中，所述高锰酸钾溶液的质量浓度优选0.1wt％，臭氧发生器工作时间优选2小时。

步骤(3)中，所述暗室培养的温度为22～28℃，相对湿度为60～70％，时间为10～15天。

培养结束后，需将培养好的材料置于70～90℃的烘箱中干燥2～4小时，即可得到可降解种植容器产品。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明将特定食用菌菌种接种于含农林废弃物的混合培养基质中，挤压成型后进行培养，获得的种植容器不仅可被降解而且具有保水性和透气性好的特点。

(2)本发明方法制备的产品由食用菌菌丝粘合有机颗粒，不添加化学有害成分，绿色低碳并对环境友好，可种植各种有机花卉、蔬菜及水果。

(3)本发明产品利用农林废弃物作为原料来生产廉价、坚固、透气的种植容器，并且其抛弃后180天即可完全降解，可取代目前大量使用的塑料或陶瓷的种植容器。

(4)本发明产品的形状可根据模具迅速调整，不需要另外加工，简化了生产工艺。

具体实施方式

下列实施例以及对比例中采用的食用菌菌种均为固体菌种，培养时间均为种植容器表面布满洁白菌丝为止。

实施例1

一种可降解种植容器及其制备方法，具体步骤如下：

(1)将农林废弃物粉碎成颗粒，与辅料和水混合，再经蒸汽灭菌、室温冷却后，得到含水率为50wt％的混合培养基质；

其中，培养基质中含木屑20份，秸秆50份，稻壳20份，麦麸5份，米糠5份；农林废弃物中颗粒粒径在10～15mm的为33份，颗粒粒径在1～10mm的为67份；蒸汽灭菌条件为0.1Mpa下121℃灭菌2小时。

(2)将食用菌固体菌种接种至所述混合培养基质中，再将接种有菌种的混合培养基质放入涂抹脱模剂硅油的模具中，在0.25MPa压力下保持50s，挤压成型，脱模后的成型坯料放在不锈钢架子，并用纱布覆盖不锈钢架子；

其中，食用菌菌种为江山白金针菇；以混合培养基质计，接种量为10％。

(3)将载有成型坯料的不锈钢架子摆放置于消毒的培养室内进行暗培养，培养结束后，80℃烘干3h，得到的可降解种植容器表面菌丝洁白浓密；

其中，培养室的清洗消毒过程为：先用0.1wt％的高锰酸钾溶液对培养室进行喷洒消毒，再用臭氧发生器灭菌2小时；暗培养条件为：在25℃相对湿度65％的情况下，培养10天。

对比例1

本对比例除采用的食用菌菌种为佛罗里达平菇以及培养时间为13天外，其余内容与实施例1完全相同。

对比例2

本对比例中除接种后的培养基质是在塑料模具中生长15天外，其余内容与实施例1完全相同。

对比例3

本对比例除培养基质的组分为45份木屑、45份秸秆、麦麸5份、米糠5份(总用量相同)，及培养时间为18天，其余内容与实施例1相同。

实施例2

一种可降解种植容器及其制备方法，具体步骤如下：

(1)将农林废弃物粉碎成颗粒，与辅料和水混合，再经蒸汽灭菌、室温冷却后，得到含水率为55wt％的混合培养基质；

其中，培养基质中含木屑10份，秸秆55份，稻壳25份，麦麸5份，米糠5份；农林废弃物中颗粒粒径在10～15mm的为25份，颗粒粒径在1～10mm的为75份；蒸汽灭菌条件为0.1Mpa下121℃灭菌2小时。

(2)将食用菌固体菌种接种至所述混合培养基质中，再将接种有菌种的混合培养基质放入涂抹脱模剂硅油的模具中，在0.15MPa压力下保持50s，挤压成型，脱模后的成型坯料放在不锈钢架子，并用纱布覆盖不锈钢架子；

其中，食用菌菌种为大球盖菇(明大128)；以混合培养基质计，接种量为10％。

(3)将载有成型坯料的不锈钢架子摆放置于消毒的培养室内进行暗培养，培养结束后，80℃烘干3h，得到可降解种植容器；

其中，培养室的清洗消毒过程为：先用0.1wt％的高锰酸钾溶液对培养室进行喷洒消毒，再用臭氧发生器灭菌2小时；暗培养条件为：在25℃相对湿度65％的情况下，培养12天。

对比例4

本对比例除农林废弃物的颗粒粒径在1～10mm(总用量相同)及培养时间为15天，其余内容与实施例2相同。

对比例5

本对比例除农林废弃物的颗粒粒径在16～20mm(总用量相同)及培养时间为15天，其余内容与实施例2相同。

根据《GB/T 8810-2005》、《GB/T 21332-2008》、《GB/T 8813-2008》测试相应指标，并结合菌丝的长势，结果如表1所示。

表1实施例与对比例的性能及菌丝长势

表1中，实施例1、实施例2和对比例1比较可知，不同菌种制备获得的产品在吸水率、水蒸气透过率、压缩强度和培养天数上均所有不同，经大量实验发现，采用金针菇制备获得的产品各性能都最好。

本领域中，通常将接种后的混合培养基放在模具中培养；但从实施例1和对比例2比较可知，若将接种的混合培养基质从模具中取出，置于培养室中培养，则产品在培养天数上会有所降低，而吸水率、水蒸气透过率、压缩强度却反而有所提高。

混合培养基质中各组分类型不仅明显影响菌丝的长势，还对最终产品的疏密程度及颗粒之间的粘连强度有影响，进而影响吸水率、水蒸气透过率和压缩强度，所以需要选择合适的农林废弃物原料和辅料原料，并采用适宜的用量。本发明提供对比例3与实施例1进行比较，证明不同原料对最终产品性能的影响。

实施例2与对比例4、5进行比较可知，农林废弃物粒径大小同样会影响产品的吸水率、水蒸气透过率、压缩强度和培养天数，表明合适的粒径级配可以在更短的培养时间内获得更好的性能。

Claims

1.一种可降解种植容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(3)将取出的成型胚料置于消毒的培养室内进行暗培养，培养结束后，烘干，得到可降解种植容器。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述农林废弃物为树枝、木屑、秸秆、玉米芯、棉籽壳和稻壳中的至少一种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述颗粒的粒径为1～15mm。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，以质量百分数计，所述颗粒的粒径级配为：10～15mm 25～35％；其余为1～10mm。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述辅料为麦麸、米糠、玉米粉中的至少一种。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合培养基质的含水率为50～55％。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，挤压成型的压力为0.1～0.5MPa。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述暗培养的温度为22～28℃，时间为10～15天，相对湿度为60～70％。