CN107980546A - 一种蓝莓栽培基质改良剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种蓝莓栽培基质改良剂，其发酵原料包括农家肥、菌渣、植物碎屑等有机物料和硫磺。本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂原料配制合理，发酵后得到的蓝莓栽培基质改良剂pH值为4.7～5.5，持水量为200～250％，有机质含量为45～65％，容重约为2.0g/cm3。本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂作为土壤改良剂能够增加土壤有机质、改善土壤结构、疏松土壤、促进根系发育、保持土壤中水分和养分，改良后的土壤能够满足蓝莓生长发育的需求。本发明所述蓝莓栽培基质改良剂作为蓝莓栽培土壤的改良剂时，成本约为1500元/亩左右，大大降低了成本。

Description

一种蓝莓栽培基质改良剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及蓝莓栽培技术领域，具体涉及一种蓝莓栽培基质改良剂及其制备方法和应用。
背景技术
近几年来，随着人们生活水平的提高、对水果市场多样化的要求以及人们对营养保键天然果品的认识，蓝莓作为一个新兴、健康和高种植效益的水果在我国快速发展，很多地区都将蓝莓作为一个调整农业种植结构的新树种大力推广，开发前景极其广阔。
然而蓝莓对栽培土壤要求较高，与其他多年生果树相比，蓝莓根系多而纤细，无根毛，且大部分集中在接近土壤表面的部位(5～20cm土层)。因此，长势、产量俱佳的蓝莓对土壤状况有着特殊的需要。蓝莓喜酸性、疏松、有机质含量高、排水良好的土壤，pH值在4.0～5.5之间，常规土壤一般达不到这个要求。虽然存在大面积的酸性土壤地区，但是各酸性土壤类型的肥力、有机质含量偏低，土壤黏重，因此，在很多地区常规种植方法往往成活率低，生长缓慢，产量低，导致蓝莓栽培失败。因此，土壤改良是促进蓝莓产业化栽培的最关键技术。
目前改良蓝莓栽培土壤的通常做法是以东北草炭为有机质主要补充物，但是草炭作为不可再生资源，外加物流成本价格高昂，使得种植成本显著提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种成本低、改良效果好的蓝莓栽培基质改良剂，从而降低蓝莓的种植成本，提高经济效益。
本发明提供了一种蓝莓栽培基质改良剂，由包括以下组分的发酵原料制得：
所述原料包括有机物料和硫磺，所述有机物料包括以下重量份的组分：农家肥20～60份、菌渣20～60份和植物碎屑10～30份；
所述硫磺的质量与有机物料体积之比为0.2～2kg:1m3。
优选的，所述菌渣选自香菇菌渣、金针菇菌渣、木耳菌渣、杏鲍菇菌渣、平菇菌渣、灰树花菌渣和灵芝菌渣中的一种或多种。
优选的，所述农家肥选自牛粪和羊粪中的一种或两种。
优选的，所述植物碎屑包括稻壳、木屑、草炭和树皮碎屑中的一种或多种。
本发明的目的还在于提供一种前述技术方案所述蓝莓栽培基质改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照质量体积比将硫磺与所述有机物料混合，得到发酵原料；
(2)将EM发酵液接种到所述发酵原料中，得到发酵混合物，所述发酵混合物的含水率为40～60％；
(3)将所述发酵混合物在25～35℃的条件下进行好氧发酵，得到好氧发酵物；
(4)将所述好氧发酵物在25～35℃的条件下无氧发酵，得到蓝莓栽培基质改良剂。
优选的，所述EM发酵液的制备方法为：将EM菌液、红糖和水按照质量比0.5～2:0.5～2:30～35进行混合。
优选的，所述步骤(2)中EM发酵液与发酵原料的质量比为500～1000:32～37。
优选的，所述步骤(3)中好氧发酵方法为堆肥发酵，当发酵混合物温度达到40～50℃时翻堆。
优选的，所述步骤(3)和步骤(4)的发酵总时间为15～20d。
本发明还提供了前述技术方案所述的蓝莓栽培基质改良剂或上述技术方案所述制备方法得到的蓝莓栽培基质改良剂在改良土壤中的应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种蓝莓栽培基质改良剂，由包括以下组分的原料经发酵制得：所述原料包括有机物料和硫磺，所述有机物料包括以下重量份的组分：农家肥20～60份、菌渣20～60份和植物碎屑10～30份；所述硫磺的质量与有机物料体积之比为0.2～2kg:1m3。本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂原料配制合理，发酵后得到的蓝莓栽培基质改良剂pH值为4.7～5.5，持水量为200～250％，有机质含量为45～65％，容重约为2.0g/cm3。本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂作为土壤改良剂能够增加土壤有机质、改善土壤结构、疏松土壤、促进根系发育、保持土壤中水分和养分。本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂pH值较低，能够调节栽培基质的pH值，使改良后的基质偏酸性，满足蓝莓生长发育的需求。
同时，本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂主要成本在于农家肥，菌渣和植物碎屑作为废弃物进行循环利用成本较低，因而本发明所述蓝莓栽培基质改良剂作为蓝莓栽培土壤的改良剂时，成本约为1500元/亩左右；而现有技术以草炭土为主要材料的改良剂成本大约在3000元/亩左右，仅材料一项节约成本近1500元/亩；这还不包含草炭土从东北运输到种植地的费用，本发明所述的蓝莓栽培基质改良剂原料可以就地取材，没有必要的运输成本。因此，本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂作为蓝莓栽培土壤的改良剂时能够显著降低种植成本，提高经济效益。
具体实施方式
本发明提供了一种蓝莓栽培基质改良剂，由包括以下组分的原料经EM菌发酵制得：
所述原料包括有机物料和硫磺，所述有机物料包括以下重量份的组分：农家肥20～60份、菌渣20～60份和植物碎屑10～30份；
所述硫磺的质量与有机物料体积之比为0.2～2kg:1m3。
本发明所述蓝莓栽培基质改良剂的原料包括有机物料和硫磺。本发明所述改良剂的原料中有机物料为主要的有机质提供者，经过发酵后为蓝莓栽培基质改良剂提供主要的有机质成分。本发明所述改良剂的原料中硫磺为pH值改良剂，在原料发酵时能够为微生物发酵提供适宜的生长繁殖环境，同时也能够结合腐熟后有机物料将改良剂的pH值控制在4.7～5.5的范围内，进而通过偏酸性的蓝莓栽培基质改良剂改善蓝莓栽培土壤的pH值，使改良后的土壤达到适宜蓝莓生长的酸性土壤环境。
在本发明中，所述有机物料按重量份计优选的包括农家肥30～50份、菌渣30～50份和植物碎屑15～25份；更优选的包括农家肥40份、菌渣40份和植物碎屑20份。
在本发明中，所述农家肥优选为牛粪和羊粪中的一种或两种；更优选为牛粪和羊粪。当农家肥为牛粪和羊粪时，本发明对牛粪和羊粪的用量无任何限定，以任意比例混合均可。牛羊粪与其他动物粪便相比，虽然发酵后的有机质、氮磷钾含量无突出之处，但是具有改善土壤结构和通透性的作用，在本发明所述农家肥优选为牛羊粪时能够进一步改善土壤结构和提供有机质的作用。
在本发明中，所述菌渣优选为食用菌菌渣，更优选为香菇菌渣、金针菇菌渣、木耳菌渣、杏鲍菇菌渣、平菇菌渣、灰树花菌渣和灵芝菌渣中的一种或多种；最优选为香菇菌渣。
由于不同菌渣废料来源不同，各地生产真菌的养料成分也存在差异，因此本发明的优选技术方案中选择菌渣成分、理化性质相对稳定的香菇菌渣作为基质改良材料，进一步提高蓝莓栽培基质改良剂改良效果的稳定性。优选的，所述菌渣成分、理化性质相对稳定的香菇菌渣为主要由木屑、棉籽壳等有机物料组成的香菇菌渣，不仅氮磷钾等营养成分丰富，而且pH值相对稳定(pH保持在5.5～6.0)，这种香菇菌渣既可以为蓝莓种植提供充足的有机质，也保持了基质的输送度，能够进一步为蓝莓栽培基质改良剂提供稳定的改良效果。
在本发明中，所述植物碎屑优选的包括稻壳、木屑、草炭和树皮碎屑中的一种或多种；更优选为稻壳、锯末和树皮碎屑。所述树皮碎屑优选为松树皮。本发明所述植物碎屑的粒径优选为3～10mm，更优选为4～8mm，最优选为5mm。
在本发明中，所述硫磺的质量与有机物料体积之比优选为0.5～1.2kg:1m3；更优选为1kg:1m3。
本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂的pH值为4.7～5.5，优选为5.0～5.2。
本发明所述蓝莓栽培基质改良剂采用EM菌对所述原料进行发酵制成。
在本发明中，所述菌渣和植物碎屑为工业或农业加工废弃物。本发明对农家肥、菌渣、植物碎屑、硫磺和EM菌的来源无任何特殊限定。
本发明还提供了一种上述技术方案所述蓝莓栽培基质改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述技术方案所述质量体积比将硫磺与所述有机物料混合，得到发酵原料；
(2)将EM发酵液接种到所述发酵原料中，得到发酵混合物，所述发酵混合物的含水率为40～60％；
(3)将所述发酵混合物在25～35℃的条件下进行好氧发酵，得到好氧发酵物；
(4)将所述好氧发酵物在25～35℃的条件下无氧发酵，得到蓝莓栽培基质改良剂。
本发明将所述蓝莓栽培基质改良剂的原料中的硫磺和有机物料按照上述技术方案所述质量体积比混合，得到发酵原料。具体的，本发明先将有机物料的组分按其所占重量份混合，再根据有机物料的体积称取硫磺，将有机物料与硫磺混合，得到发酵原料。
得到发酵原料后，本发明将EM发酵液接种于发酵原料中，得到发酵混合物，控制发酵混合物的含水率为40～60％。所述发酵混合物的含水量优选为45～50％。
在本发明中，所述EM发酵液为EM菌液与红糖和水配制而成。具体的，所述EM发酵液的制备方法优选为：将EM菌液、红糖和水按照质量比0.5～2:0.5～2:30～35进行混合。优选的，所述EM菌液、红糖和水的质量比为1:1:30～35。本发明所述EM菌液优选为市售EM菌液或本领域技术人员熟知的方法制备得到的EM菌液。
在本发明中，所述EM发酵液与发酵原料的质量比优选为500～1000:32～37，更优选为1000:35。
在本发明中，所述控制发酵混合物的含水率为40～60％的方式具体为：EM发酵液接种发酵原料后测定含水率，若含水率超出40～60％的范围，则采用添加水或晾干等升高或降低含水量的方法控制，得到发酵混合物。
得到发酵混合物后，本发明在25～35℃下进行好氧发酵，得到好氧发酵物。优选的，所述好氧发酵的温度优选为28～32℃。
在本发明中，所述好氧发酵方式优选为堆肥发酵。具体的，采用堆肥发酵时，监测发酵混合物温度，当发酵混合物温度达到40～50℃时进行翻堆。本发明优选的在进行第1或2次翻堆后，当发酵混合物再次达到40～50℃时终止好氧发酵。
得到好氧发酵物后，本发明在25～35℃的条件下对所述好氧发酵物进行厌氧发酵，得到蓝莓栽培基质改良剂。所述厌氧发酵产物具有曲香而不臭时，即得蓝莓栽培基质改良剂。
在本发明中，所述好氧发酵和厌氧发酵的总时间仅需15～20d。采用本发明所述制备方法得到的蓝莓栽培基质改良剂pH值为4.7～5.5、持水量为200～250％，有机质含量为45～65％。
本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂能够在改良土壤中应用。进一步的，采用本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂能够用于改善蓝莓田间种植或蓝莓绿化盆栽的栽培基质。
在本发明中，所述蓝莓栽培基质改良剂用于改良栽培土壤时，优选的将蓝莓栽培基质改良剂与待改良土壤按质量比0.8～1.5:0.8～1.5混合，更优选为1:1。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
按重量份计，取20份牛粪、20份羊粪、40份香菇菌渣、10份稻壳、5份锯末和5份松树皮碎屑混合得到有机物料，按照硫磺的质量与有机物料体积比0.5kg:1m3的比例混合，得到第一混合物。所述香菇菌渣来源于福建，其主要组成为木屑和棉籽壳，pH＝6.0。所述稻壳、锯末、松树皮先分别粉碎至粒径5mm后再进行混合。
取市售EM菌液、红糖和水质量比1:1:33的比例混合，得到EM发酵液。将EM发酵液与第一混合物按照质量比1000:35将所述EM发酵液喷施于第一混合物表面，加入40重量份的水，得到含水量为40～60％的发酵混合物。
将发酵混合物堆至高度1.0～1.5m的垛状，在25～35℃下进行好氧发酵，当发酵混合物的温度达到40～50℃时，将物料滚动式翻倒，重新堆成垛状，当发酵混合物的温度再次达到40～50℃时终止好氧发酵，得到好氧发酵物。
将好氧发酵物压实，用塑料布密封，在25～35℃下进行厌氧发酵，当密闭发酵物具有曲香而不臭时，即得蓝莓栽培基质改良剂。
本发明所述好氧发酵和厌氧发酵的总时间为15d。
测定得到的蓝莓栽培基质改良剂，pH值在5.2，持水量为230％，有机质含量在60％。
实施例2
按重量份计，取40份牛粪、40份金针菇菌渣、15份稻壳和5份锯末混合得到有机物料，按照硫磺的质量与有机物料体积比1kg:1m3的比例混合，得到第一混合物。所述锯末先粉碎至粒径3mm后再进行混合。
取市售EM菌液、红糖和水质量比0.8:0.8:35的比例混合，得到EM发酵液。将EM发酵液与第一混合物按照质量比800:32将所述EM发酵液喷施于第一混合物表面，加入20重量份的水，得到含水量为40～60％的发酵混合物。
将发酵混合物堆至高度1.0～1.5m的垛状，在25～35℃下进行好氧发酵，当发酵混合物的温度达到40～50℃时，将物料滚动式翻倒，重新堆成垛状，重复上述发酵-翻堆的步骤1次，当发酵混合物的温度再次达到40～50℃时终止好氧发酵，得到好氧发酵物。
将好氧发酵物压实，用塑料布密封，在25～35℃下进行厌氧发酵，当密闭发酵物具有曲香而不臭时，即得蓝莓栽培基质改良剂。
本发明所述好氧发酵和厌氧发酵的总时间为20d。
测定得到的蓝莓栽培基质改良剂，pH值为4.7，持水量为200％，有机质含量在45％。
实施例3
按重量份计，取10份牛粪、30份羊粪、20份香菇菌渣、20份木耳菌渣、10份稻壳和10份松树皮碎屑混合得到有机物料，按照硫磺的质量与有机物料体积比0.8kg:1m3的比例混合，得到第一混合物。所述香菇菌渣来源于福建，其主要组成为木屑和棉籽壳，pH＝5.8。所述稻壳、松树皮先分别粉碎至粒径8mm后再进行混合。
取市售EM菌液、红糖和水质量比1:1:30的比例混合，得到EM发酵液。将EM发酵液与第一混合物按照质量比500:35将所述EM发酵液喷施于第一混合物表面，得到含水量为40～60％的发酵混合物。
将发酵混合物堆至高度1.0～1.5m的垛状，在25～35℃下进行好氧发酵，当发酵混合物的温度达到40～50℃时，将物料滚动式翻倒，重新堆成垛状，当发酵混合物的温度再次达到40～50℃时终止好氧发酵，得到好氧发酵物。
将好氧发酵物压实，用塑料布密封，在25～35℃下进行厌氧发酵，当密闭发酵物具有曲香而不臭时，即得蓝莓栽培基质改良剂。
本发明所述好氧发酵和厌氧发酵的总时间为18d。
测定得到的蓝莓栽培基质改良剂，pH值在5.5，持水量为250％，有机质含量在65％。
实施例4蓝莓栽培基质改良剂应用于蓝莓的种植
(1)蓝莓栽培基质改良：在种植蓝莓前，将实施例1制备得到的蓝莓栽培基质改良剂与待栽培土壤按照质量比1:1进行混合，制成改良基质；以草炭土为改良剂与待栽培土壤按照质量比1:1进行混合，制成草炭土改良基质。所述草炭土为市售草炭土，pH4.2，有机质含量40～50％。
(2)选取两年生蓝莓组培苗为种植品种，于1月份移栽至上述改良基质或草炭土改良基质，保留主干5～10cm修剪定植，当年年底分别统计移栽蓝莓的成活率。第二年适当疏除部分花芽，按照常规方法培育蓝莓植株，分别计算不同基质栽培的蓝莓植株第二年的平均株产。按照第二年的方式管理蓝莓植株，计算不同基质栽培的蓝莓植株第三年的平均株产。
试验结果：
(1)不同的改良基质移栽蓝莓的成活率见表1：
表1不同基质改良后的蓝莓成活率
组别 蓝莓移栽成活率(％)
改良基质 95
草炭土改良基质 95.6
(2)不同的改良基质培育的蓝莓平均株产见表2
表2不同基质改良后的蓝莓的平均株产
由表1和表2的数据可以看出，采用本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂改良蓝莓栽培土壤后，与常规的草炭土改良后土壤的效果相近，无显著差异。而本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂改良土壤的成本约为1500元/亩，而草炭土为改良剂改良土壤的成本约为3000元/亩，可见本发明提供的栽培基质改良剂能够显著降低蓝莓栽培改良的成本。
由表1和表2还可以看出，采用本发明提供的蓝莓栽培基质改良剂所改良的土壤培育蓝莓，移栽后第二年投产，第三年起进入丰产期，提高了蓝莓的生长速度，促进蓝莓提早结果。
与其他多年生果树相比，蓝莓根系多而纤细，无根毛，且大部分集中在接近土壤表面的部位(5～20cm土层),因此长势、产量俱佳的蓝莓对土壤状况有着特殊的需要。本领域种植蓝莓土壤改良的通常做法为以草炭为有机质主要补充物，主要功能是增加有机质、改善土壤结构、疏松土壤、土壤微生物活性高、促进根系发育、保持土壤中水分和养分；草炭有机质含量在50～70％之间，容重1.6～2.6g/cm3。而菌渣作为农业废弃物，主要成分为锯木屑、甘蔗渣、棉籽壳等多种农业秸秆，理化性质优良，有机质含量通常在40～80％之间，pH值为5.29～6.60，容重约为2.0g/cm3。本发明创造性的寻找到了与草炭土性质接近但成本低廉的替代品作为基质改良材料，替代现有技术中的草炭土作为蓝莓栽培基质改良剂的主要成分，降低蓝莓栽培基质的改良成本。本发明通过优化的改良剂原料组成，能有效地控制基质的酸度和孔隙度，为蓝莓的生长提供良好的根系发育环境，从而加快蓝莓植株的生长速度，提早结果，提高产量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种蓝莓栽培基质改良剂，由包括以下组分的发酵原料制得；
所述发酵原料包括有机物料和硫磺，所述有机物料包括以下重量份的组分：农家肥20～60份、菌渣20～60份和植物碎屑10～30份；
所述硫磺的质量与有机物料体积之比为0.2～2kg:1m3。
2.根据权利要求1所述的蓝莓栽培基质改良剂，其特征在于，所述菌渣选自香菇菌渣、金针菇菌渣、木耳菌渣、杏鲍菇菌渣、平菇菌渣、灰树花菌渣和灵芝菌渣中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的蓝莓栽培基质改良剂，其特征在于，所述农家肥选自牛粪和羊粪中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的蓝莓栽培基质改良剂，其特征在于，所述植物碎屑包括稻壳、木屑、草炭和树皮碎屑中的一种或多种。
5.一种权利要求1～4任意一项所述蓝莓栽培基质改良剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照质量体积比将硫磺与所述有机物料混合，得到发酵原料；
(2)将EM发酵液接种到所述发酵原料中，得到发酵混合物，所述发酵混合物的含水率为40～60％；
(3)将所述发酵混合物在25～35℃的条件下进行好氧发酵，得到好氧发酵物；
(4)将所述好氧发酵物在25～35℃的条件下无氧发酵，得到蓝莓栽培基质改良剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述EM发酵液的制备方法为：将EM菌液、红糖和水按照质量比0.5～2:0.5～2:30～35进行混合。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中EM发酵液与发酵原料的质量比为500～1000:32～37。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中好氧发酵的方法为堆肥发酵，当发酵混合物温度达到40～50℃时翻堆。
9.根据权利要求5或8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)和步骤(4)的发酵总时间为15～20d。
10.权利要求1～4任意一项所述的蓝莓栽培基质改良剂或权利要求5～9任意一项所述制备方法得到的蓝莓栽培基质改良剂在改良土壤中的应用。
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