CN107935687A - 适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，包括以下原料：植物废弃物，有机肥及稻壳炭；使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，加入有机肥调节碳氮比，调节含水量，添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,堆成梯形堆体，每隔2～4天使用翻堆机进行翻混操作，腐熟10～18天变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降，含水量下降，腐熟完成，形成腐熟混合物，将腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成有机栽培基质。该基质原料来源丰富，充分利用农业废弃物，降低生产成本且环保再生，实现滩涂地区栽培基质的本土化生产，降低运输成本。
Description
技术领域
本发明涉及农业设施栽培领域，特别涉及一种适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质。
背景技术
江苏省沿海滩涂非耕地面积0.51万km2，占全国滩涂的24％，沿海滩涂盐碱非耕地设施农业开发利用可以解决经济作物与粮食作物争地矛盾，所以提高我省非耕地区域土地资源的高效利用及提高沿海滩涂非耕地地区作物产量和品质，不但可实现高效生态农业的协调发展而且促进当地生态农业体系建立。
我国现有设施农业中常见的栽培基质主要以泥炭、蛭石、珍珠岩等为原料混合而成，其中泥炭是迄今为止公认的最好的无土栽培基质之一，但泥炭属于不可再生资源，价格也日益增长，长期挖掘使用会造成资源枯竭。现有技术中出现很多使用非可再生资源为原料的有机栽培基质，但是其中有的原料由于受到地域分布、运输成本及产量限制不可能大量推广。
针对以上问题，一种来源丰富、环保可再生且适合大量推广的有机栽培基质亟待开发。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种来源丰富，价格低廉新型而且环保可再生的栽培基质。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，包括按以下体积百分比的原料：植物废弃物65％～80％，有机肥15％～25％，稻壳炭5％～10％；
其制备方法为：
步骤一：使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
步骤二：在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为25:1～30:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至50～60％，形成已调混合物；
步骤三：在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％～0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％～1％；
步骤四：将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔2～4天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟10～18天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至15:1～20:1，含水量下降至20～30％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
步骤五：将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
优选的，所述植物废弃物为稻麦秸秆、玉米秸秆、玉米皮、玉米芯、蔬菜茎秆、蔬果边角料、树叶及树皮中的一种或者几种形成的混合物。
优选的，所述有机肥为畜禽养殖废弃物、豆饼、菇渣及药渣中的一种或几种混合发酵而成；所述畜禽废弃物为畜禽粪污、畜禽舍垫料、废饲料及散落的毛羽中的一种或者几种形成的混合物。
优选的，所述有机肥中有机质含量大于40％，氮磷钾有效成分大于5％。
优选的，所述稻壳炭粒径为2～4mm。
优选的，所述微生物腐熟复合菌剂为由细菌、真菌、丝状菌、酵母菌、放线菌及相关酶类复合而成的好氧微生物腐熟复合菌剂。
优选的，各原料的体积百分比为：植物废弃物65％，有机肥25％，稻壳炭10％；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％。
优选的，各原料的体积百分比为：植物废弃物65％，有机肥25％，稻壳炭10％；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的1％。
优选的，各原料的体积百分比为：植物废弃物80％，有机肥15％，稻壳炭5％；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的1％。
优选的，各原料的体积百分比为：植物废弃物70％，有机肥22％，稻壳炭8％；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％。
如上所述，本发明所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质具有以下有益效果：
1、本发明的新型有机栽培基质理化性质良好，孔隙度适宜，有机质含量较高，营养丰富,可以满足植物生长需求；
2、本发明的新型有机栽培基质含有大量比例的粗纤维有机质，可改善基质的结构质地，提高基质的阳离子代换量，改善栽培基质对酸碱溶液的缓冲能力，提供养分交换和吸附的活性位点，可以提高基质的保肥性能，改善其耕作性能，形成良好的种植条件；
3、本发明的新型有机栽培基质中适量添加的有机肥满足了植株营养需求能使种子提早发芽，提高其出苗率，促进生根和提高根系的吸收能力；促进基质微量元素的生物有效性，提高基质中微生物活跃度，提高基质中空气成分中二氧化碳的浓度，促进植株根部呼吸作用；
4、本发明的新型有机栽培基质中所含的稻壳炭，营养丰富含钾肥，可补充植物所需的碳元素；完全碳化的稻壳炭质地松软多孔透气良好，可增加根部氧气供应，增强基质保水力；稻壳防治蜗牛等软体虫；稻壳炭为黑色材料可增强基质吸热能力，促进植物生长避免冷害，添加完全碳化的稻壳炭可有效腐殖酸的分解，其腐殖酸分解量比添加现有技术中的草炭、炭粉或泥炭等高5～8％；
5、本发明的新型有机栽培基质中在所述预腐熟混合物中添加壳聚糖可有效缩短腐熟时间；
6、本发明的新型有机栽培基质中添加微生物腐熟复合菌剂可促进栽培基质在腐熟过程中腐殖酸的分解量，从而进一步提高了腐殖酸在有机栽培基质中的含量，有利于改良沿海滩涂土壤；
7、本发明的新型有机栽培基质原材料取自当地性能可靠、廉价及可再生资源的农业废弃物，实现生态循环利用,适宜在江苏沿海滩涂非耕地等设施高效农业生产中应用。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
本发明提供的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，包括按以下体积百分比的原料：植物废弃物65％～80％，有机肥15％～25％，稻壳炭5％～10％；
其制备方法为：
步骤一：使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
步骤二：在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为25:1～30:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至50～60％，形成已调混合物；
步骤三：在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％～0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％～1％；
步骤四：将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔2～4天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟10～18天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至15:1～20:1，含水量下降至20～30％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
步骤五：将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
所述植物废弃物包括稻麦秸秆、玉米秸秆、玉米皮、玉米芯、蔬菜茎秆、蔬果边角料、树叶及树皮等中的一种或者几种形成的混合物。
所述有机肥为畜禽养殖废弃物、豆饼、菇渣及药渣中等的一种或几种有机废弃物混合发酵而成；所述畜禽废弃物为畜禽粪污、畜禽舍垫料、废饲料及散落的毛羽中的一种或者几种形成的混合物。
所述有机肥中有机质含量大于40％，氮磷钾有效成分大于5％。
所述稻壳炭粒径为2～4mm。
所述微生物腐熟复合菌剂为由细菌、真菌、丝状菌、酵母菌、放线菌及相关酶类复合而成的好氧微生物腐熟复合菌剂。
实施例1：
各原料的体积百分比为：植物废弃物65％，有机肥25％，稻壳炭10％；
使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为25:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至50％，形成已调混合物；
在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％；
将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔4天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟18天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至20:1，含水量下降至20％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
实施例2：
各原料的体积百分比为：植物废弃物65％，有机肥25％，稻壳炭10％；
使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为30:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至60％，形成已调混合物；
在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的1％；
将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔2天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟10天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至15:1，含水量下降至30％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
实施例3：
各原料的体积百分比为：植物废弃物80％，有机肥15％，稻壳炭5％；
使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为25:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至55％，形成已调混合物；
在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的1％；
将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔3天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟15天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至18:1，含水量下降至28％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
实施例4：
各原料的体积百分比为：植物废弃物80％，有机肥15％，稻壳炭5％；
使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为30:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至55％，形成已调混合物；
在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的1％；
将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔2天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟16天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至15:1，含水量下降至23％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
实施例5：
各原料的体积百分比为：植物废弃物80％，有机肥15％，稻壳炭5％；
使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为28:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至60％，形成已调混合物；
在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的1％；
将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔2天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟11天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至20:1，含水量下降至25％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
实施例6：
各原料的体积百分比为：植物废弃物70％，有机肥22％，稻壳炭8％；
使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为28:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至55％，形成已调混合物；
在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％；
将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔2天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟12天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至18:1，含水量下降至26％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
在实施例1～6中：
所述植物废弃物为稻麦秸秆、玉米秸秆、玉米皮、玉米芯、蔬菜茎秆、蔬果边角料、树叶及树皮中的一种或者几种形成的混合物。
所述有机肥为畜禽养殖废弃物、豆饼、菇渣及药渣中的一种或几种混合发酵而成；所述畜禽废弃物为畜禽粪污、畜禽舍垫料、废饲料及散落的毛羽中的一种或者几种形成的混合物。
所述有机肥有机质含量大于40％，氮磷钾有效成分大于5％。
所述稻壳炭粒径为2～4mm。
所述微生物腐熟复合菌剂为由细菌、真菌、丝状菌、酵母菌、放线菌及相关酶类复合而成的好氧微生物腐熟复合菌剂。
设实施例1～6的有机培养基质分别为T0～T5、常规栽培基质为Ta(其成分中草炭：珍珠岩质量比为2:1)及商品栽培基质为Tb(其成分有泥炭、菌渣、珍珠岩等混合而成)则上述培养基质的各项理化参数如表1、所育辣椒幼苗的生长指标如表2(除了栽培基质不同，其他栽培管理方式完全一致)：
表1：
表2：
| 基质 | 株高/cm | 茎粗/cm | 全株鲜质量/g | 全株干质量/g | 壮苗指数 |
| T0 | 11.8 | 0.38 | 3.88 | 0.43 | 0.0138 |
| T1 | 11.6 | 0.36 | 3.86 | 0.41 | 0.0127 |
| T2 | 11.3 | 0.38 | 3.84 | 0.41 | 0.0137 |
| T3 | 11.7 | 0.35 | 3.86 | 0.41 | 0.0123 |
| T4 | 11.5 | 0.36 | 3.85 | 0.41 | 0.0128 |
| T5 | 11.6 | 0.39 | 3.89 | 0.42 | 0.0141 |
| Ta | 11.0 | 0.32 | 3.39 | 0.36 | 0.0104 |
| Tb | 9.4 | 0.27 | 2.93 | 0.33 | 0.0095 |
对照如上表1及表2中的数据可知，本发明的新型栽培基质的容重、孔隙度、气水比、EC等理化性质均高于对照，PH显著低于对照；使用本发明的新型栽培基质所培育的辣椒幼苗的株高、茎粗各项生长指标均优于对照基质辣椒生长指标，壮苗指数明显增高；
另外，实施例1～6中在其他条件不变的情况下去除壳聚糖，腐熟时间分别为：实施例1为36天、实施例2为19天、实施例3为28天、实施例4为30天、实施例5为24天、实施例6为26天；与现有技术中栽培基质的腐熟时间相近，由此可知，加入壳聚糖可有效缩短腐熟时间。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，包括按以下体积百分比的原料：植物废弃物65％～80％，有机肥15％～25％，稻壳炭5％～10％；
其制备方法为：
步骤一：使用粉碎机将植物废弃物压扁、粉碎，其粒径为5～10cm，形成粉碎废弃物；
步骤二：在所述粉碎废弃物中加入有机肥调节碳氮比为25:1～30:1，均匀喷水调节由所述粉碎废弃物及有机肥组成的混合物含水量至50～60％，形成已调混合物；
步骤三：在所述已调混合物中添加微生物腐熟复合菌剂及壳聚糖，并使用翻堆机搅拌均匀,形成预腐熟混合物；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％～0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％～1％；
步骤四：将所述预腐熟混合物堆成梯形堆体，所述梯形堆体表面覆盖旧棚膜，四周固定防风，侧面预留若干通风孔，每隔2～4天使用翻堆机进行翻混操作以保证所述预腐熟混合物均匀腐熟；腐熟10～18天当所述预腐熟混合物变成褐色或黑褐色，闻之无臭味，握之柔软有弹性，碳氮比下降至15:1～20:1，含水量下降至20～30％，则表明腐熟完成，形成腐熟混合物；
步骤五：将所述腐熟混合物与完全碳化的稻壳炭按比例混合形成所述有机栽培基质。
2.根据权利要求1所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，所述植物废弃物为稻麦秸秆、玉米秸秆、玉米皮、玉米芯、蔬菜茎秆、蔬果边角料、树叶及树皮中的一种或者几种形成的混合物。
3.根据权利要求1所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，所述有机肥为畜禽养殖废弃物、豆饼、菇渣及药渣中的一种或几种混合发酵而成；所述畜禽废弃物为畜禽粪污、畜禽舍垫料、废饲料及散落的毛羽中的一种或者几种形成的混合物。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，所述有机肥中有机质含量大于40％，氮磷钾有效成分大于5％。
5.根据权利要求4所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，所述稻壳炭粒径为2～4mm。
6.根据权利要求1所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，所述微生物腐熟复合菌剂为由细菌、真菌、丝状菌、酵母菌、放线菌及相关酶类复合而成的好氧微生物腐熟复合菌剂。
7.根据权利要求1所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，各原料的体积百分比为：植物废弃物65％，有机肥25％，稻壳炭10％；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％。
8.根据权利要求1所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，各原料的体积百分比为：植物废弃物65％，有机肥25％，稻壳炭10％；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的1％。
9.根据权利要求1所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，各原料的体积百分比为：植物废弃物80％，有机肥15％，稻壳炭5％；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.15％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的1％。
10.根据权利要求1所述的适用于沿海滩涂非耕地设施的有机栽培基质，其特征在于，各原料的体积百分比为：植物废弃物70％，有机肥22％，稻壳炭8％；所述微生物腐熟复合菌剂的添加量为所述已调混合物体积的0.1％，所述壳聚糖添加量为所述已调混合物体积的0.5％。
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