CN108373386A - 西瓜种植专用培养基及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种西瓜种植专用培养基，原料成分组分包括腐化有机质，木腐菌菌丝，草木灰和有机磷酸钙。本发明以草木灰和腐化有机质为基质，利用木腐菌腐化有机质产生的养分为西瓜幼苗生产提供肥效，并且利用有机质腐化为西瓜根系的生长提供疏松空间，并促进西瓜的生长。本发明还提供了上述西瓜种植专用培养基的制备方法，包括制备腐化有机质等步骤，该方法工艺简单，有机质腐化效率高，从而最大限度的缩短了西瓜种植专用培养基的制备周期。

Description

西瓜种植专用培养基及其制备方法
技术领域
本发明涉及西瓜种植培养基技术领域，具体涉及一种西瓜种植专用培养基及其制备方法。
背景技术
西瓜，又叫水瓜、寒瓜、夏瓜，因在汉代从西域引入，故称“西瓜”。西瓜味道甘甜多汁，清爽解渴，是盛夏的佳果，既能祛暑热烦渴，又有很好的利尿作用，因此有“天然的白虎汤”之称。西瓜除不含脂肪和胆固醇外，几乎含有人体所需的各种营养成分，是一种富有营养、纯净、安全的食品。
西瓜是世界十大水果之一，我国是世界上最大的西瓜生产国，占世界总面积和总产量的45％以上。但我国西瓜品质相对较差，种植经济效益不高。随着我国加入WTO，西瓜消费市场面临着国际化的竞争，提高西瓜果实品质已十分迫切。同时随着生活水平的提高和水果品种的多样化，国内消费者对瓜果品质的要求也越来越高。
基质栽培是我国目前农、林、花卉种植产业中一种重要的栽培方法，是一种通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式，由于其对土壤环境要求低、设备简单、省水省肥等优点，受到广大种植生产者的采纳应用。而随着我国种植业的不断发展和种植面积的不断扩大，栽培基质的使用量也不断增长，传统的采用草炭、蛭石等单一原料或简单混合制备的基质已经不能满足种植的需求，同时现阶段基质普遍营养单一，造成栽培过程中植物的发芽率低、成活率低，同时使用过程中基质的物理性质不稳定，吸水性差、易塌陷、附加价值低，无法针对具体环境实现较高的应用价值，影响种植业经济效益的增长。
由于西瓜根系不耐涝湿，再生力弱，一般采用培养基进行育苗，但其根系具有明显的好气性，并且PH6.8-7.0种植最好，因此西瓜育苗成活率较低。
并且西瓜生产周期较长，需肥量大，整个生育期内，吸钾量最大，现有的培养基无法在保证西瓜幼苗成活率的基础上，为西瓜的生长提供长期高效的肥效。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种西瓜种植专用培养基，以利用农作物的秸秆等废料解决现有技术中西瓜育苗成活率低和培养基养分供给不足的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种西瓜种植专用培养基，各组分按重量份包括腐化有机质14-26份，木腐菌菌丝0.6-8份，草木灰32-40份，有机磷酸钙6-9份。
相比于现有技术，本发明提供的西瓜种植专用培养基具有如下有益效果：
1、本发明中的西瓜种植专用培养基以草木灰和腐化有机质为基质。本发明中利用木腐菌腐化有机质，有机质腐化后一方面提供各种农作物生长需要的养分；另外，木腐菌腐化有机质后，生长出木腐菌菌丝，由于木腐菌菌丝的包覆作用，腐化过的有机质和没有被完全腐化的有机质均被木腐菌菌丝紧紧包覆在一起，产生细密的疏松孔隙，从而为西瓜根系生长提供足够的空间，并且随着有机质不断被腐化，培养基中的疏松空间越来越多，正好满足西瓜根系的不断生长，从而促进西瓜结实、增产。
3、本发明中使用了草木灰，草木灰为植物燃烧后的灰烬，凡是植物所含的矿质元素，草木灰中几乎都含有，其中含量最多的是钾元素，草木灰中一般含钾6～12％，且90％以上是水溶性，以碳酸盐形式存在；草木灰中还含有钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素。在等钾量施用草木灰时，肥效好于化学钾肥。本发明采用来源广泛、成本低廉、养分齐全、肥效明显的有机草木灰，不仅能为西瓜生长提供养分，还能够增加地温，因此能够促进西瓜根系生长，减轻早春低温冷寒的危害；草木灰能增强西瓜幼苗抗病及抗倒伏的能力，草木灰中的钾元素在作物体内的生理作用，能使西瓜藤蔓中的纤维素含量增加，细胞壁增厚，促使茎秆强度增加，不仅能抗倒伏，也增强了西瓜抗病虫侵害的能力。
4、本发明中添加了有机磷酸钙，有机磷酸钙为白色晶体，100％溶于水，PH值2。本发明中的使用的草木灰在溶于水后呈现碱性，因此加入水溶性成酸性的机磷酸钙，能够中和本发明中草木灰的碱性；且有机磷为开根之源催花之本，能促进西瓜生根加大块根，促进花芽细胞的分裂，通过促进西瓜根系的生产保证了西瓜在整个生长周期内具有足够的吸肥功能，从而促进西瓜提早成熟。
本发明还提供了上述西瓜种植专用培养基的制备方法，包括以下制备步骤：
①：将重量为a的有机质粉碎成粒径不大于15mm的颗粒和/或直径不大于3mm长条，并加入比重为65-75％a的水，存放12小时后将所述有机质置于130-180℃的蒸汽环境灭菌30min后取出自然冷却；
对上述培养基进行PH调节，使初始PH值为4；
调节PH后混入比重为0.02-0.06a的木腐菌，并填满塑形模具高度的2/3后在30℃的避光条件下发酵7-12天得到腐化有机质板，所述塑形模具高度为15-30cm，且塑形模具底部具有高度为5-10cm的锥形凸起；
②：在所述腐化有机质板上平铺比重为1.8-2.4a的草木灰和0.2-0.45a的有机磷酸钙粉末后震动，使草木灰和有机磷酸钙粉全部渗入所述腐化有机质板内，得到培养基。
相对于现有技术，本发明提供的西瓜种植专用培养基的制备方法具有如下技术效果：
1、本发明中的制备方法，以木腐菌腐化有机质为核心，经过大量试验比对，发现木腐菌发酵腐化有机质的最佳环境为：有机质含水率70％，温度30℃，初始PH为4，因此本发明精确控制研究出的木腐菌对有机质的最佳腐化环境，使得有机质腐化效率最高、腐化最充分，并且缩短了西瓜种植专用培养基的制备周期，节约生产成本。
2、本发明中将发酵腐化后的有机质粉碎成粒径不大于15mm的颗粒和/或直径不大于3mm长条，使得西瓜种植专用培养基在使用后有机质能够进一步腐化，并在逐渐腐化后，培养基中不断出现自然的疏松孔隙，并且这一孔隙是大小不同，这样为农作物根系生长提供场所和环境，并且西瓜根系在生长过程中，能够吸收有机质腐化产生的各种养分。
3、并且，本发明中添加的有机质在长期的腐化过程中，腐化后的有机质能够与草木灰中含有的氮、磷、钾等元素结合形成腐殖酸类肥料，从而进一步为西瓜增肥，刺激西瓜生长，从而提高西瓜的产量，本发明中通过有机质的腐化与草木灰结合产生腐殖酸肥是制备腐殖酸肥成本最低、工艺最简单的方式。
4、本发明提供的制备方法，工艺简单，可根据使用要求在施用前现混，从而能够保证有机质的活性和木腐菌的活性，使得西瓜种植专用培养基使用后，有机质和木腐菌能够持续腐化并提供腐化肥效。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述：
引起植物腐朽的真菌主要是木腐菌，木腐菌分为三个大的种类：褐腐菌，白腐菌和软腐菌。植物组织中的木质素与半纤维素以共价键形式结合，并将纤维素分子包埋其中，形成一种坚固的天然屏障，使一般微生物很难降解利用。自然界参与降解木质素的微生物种类有真菌、放线菌和细菌等，但迄今为止最有效、最主要的木质素降解微生物，可彻底降解木质素为CO2和H2O的是白腐菌。
本发明在形成技术方案之前，为了尽可能缩短西瓜种植专用培养基的生产周期，进行了专项试验研究白腐菌对有机质的发酵腐化条件，在试验过程中，分别设置秸秆、木屑、秸秆+木屑作为有机质进行试验，且有机质为粒径不大于15mm的颗粒和/或直径不大于3mm长条，设定有机质含水率、温度、接种量、初始PH值四个因变量，分别设置五组进行试验，得到试验数据如表1：
编号 有机质 含水率/(％) 温度(℃) 初始PH 接种量/(g/kg)
A1 秸秆 65 25 3 0.125
A2 秸秆 67 27 3.5 0.25
A3 秸秆 70 30 4 0.5
A4 秸秆 72 32 4.5 1
A5 秸秆 75 35 5 2
B1 木屑 65 25 3 0.125
B2 木屑 75 27 3.5 0.25
B3 木屑 72 30 4 0.5
B4 木屑 70 32 4.5 1
B5 木屑 65 35 5 2
C1 秸秆+木屑 65 25 3 2
C2 秸秆+木屑 67 27 3.5 1
C3 秸秆+木屑 70 30 4 0.5
C4 秸秆+木屑 72 32 4.5 0.25
C5 秸秆+木屑 75 35 5 0.125
表1
实验过程，分别调节每一组有机颗粒的含水率和初始PH值，然后将有机颗粒分层装压在塑袋中，每一实验组装三层有机颗粒，在每两层有机颗粒之间按照表1中的设定值分别接种两层菌种，将塑袋扎口并在塑袋上扎足够通气孔后，分别置于设定温度环境下发酵培养，发酵环境中空气相对湿度为70％-75％，按照表2的培养时间后测定每一组样品中粗纤维和粗蛋白的含量。
测定时，粗蛋白含量参照GB/T6432-86标准，采用凯氏定氮法进行测定，每个样品测定三次并取平均值；粗纤维含量参照GB/T6434-86标准进行测定，每个样品重复测定三次并取平均值。在试验样品按照预定时间腐化发酵结束后，对每一组样品测定粗纤维、粗蛋白含量如表2：
表2
由表2中数据比较可以看出，三种有机质中，在有机质含水率70％，温度30℃，初始PH值为4且接种量为0.5g/kg时，测定发酵腐化产物中粗蛋白和粗纤维含量最高，说明有机质腐化最充分，据此可知，在发酵条件为有机质含水率70％、温度30℃、初始PH值为4且接种量为0.5g/kg时，白腐菌对有机质的腐化率最高，至此，确定了本发明中极其重要的工艺参数。
实施例1
一种西瓜种植专用培养基，原料成分包括腐化有机质24份，白腐菌菌丝6份，草木灰36份，有机磷酸钙7份。
上述西瓜种植专用培养基的制备方法，包括以下步骤：
①将重量为2.4kg的秸秆有机基质粉碎成粒径不大于15mm的颗粒和/或直径不大于3mm长条，并加入比重为1.2kg的水，存放12小时后将所述有机基质置于130℃的蒸汽环境下灭菌30min后取出自然冷却；
对上述培养基进行PH调节，使初始PH值为4；
调节PH后混入比重为1.2g的白腐菌，并填满塑形模具高度的2/3后在30℃的避光条件下发酵10天得到腐化有机质板，所述塑形模具高度为15cm，且塑形模具底部具有高度为5cm的锥形凸起；
②在所述腐化有机质板上平铺重量为3.6kg的草木灰和0.7kg的有机磷酸钙粉末后震动，使草木灰和有机磷酸钙粉全部渗入所述腐化有机质板内，得到培养基。
经检测，上述方法制得的培养基孔隙率为42％。
实施例2
一种西瓜种植专用培养基，原料成分包括腐化有机质20份，软腐菌菌丝4份，草木灰38份，有机磷酸钙8份。
上述西瓜种植专用培养基的制备方法，包括以下步骤：
①将重量为2.0kg的花生壳和秸秆混合有机基质粉碎成粒径不大于15mm的颗粒和/或直径不大于3mm长条，并加入比重为1.0kg的水，存放12小时后将所述木屑和秸秆混合有机基质置于130℃的蒸汽环境下灭菌30min后取出自然冷却；
对上述培养基进行PH调节，使初始PH值为4；
调节PH后混入比重为1.0g的软腐菌，并填满塑形模具高度的2/3后在30℃的避光条件下发酵10天得到腐化有机质板，所述塑形模具高度为30cm，且塑形模具底部具有高度为10cm的锥形凸起；
②在所述腐化有机质板上平铺重量为3.8kg的草木灰和0.8kg的有机磷酸钙粉末后震动，使草木灰和有机磷酸钙粉全部渗入所述腐化有机质板内，得到培养基。
经检测，上述方法制得的培养基孔隙率为32％。
实施例3
一种西瓜种植专用培养基，原料成分包括腐化有机质14份，白腐菌菌丝0.6份，草木灰40份，有机磷酸钙9份。
上述西瓜种植专用培养基的制备方法，包括以下步骤：
①将重量为1.4kg的稻壳有机基质粉碎成粒径不大于15mm的颗粒和/或直径不大于3mm长条，并加入比重为0.7kg的水，存放12小时后将所述稻壳有机基质置于130℃的蒸汽环境下灭菌30min后取出自然冷却；
对上述培养基进行PH调节，使初始PH值为4；
调节PH后混入比重为0.7g的白腐菌，并填满塑形模具高度的2/3后在30℃的避光条件下发酵10天得到腐化有机质板，所述塑形模具高度为20cm，且塑形模具底部具有高度为7cm的锥形凸起；
②在所述腐化有机质板上平铺重量为4.0kg的草木灰和0.9kg的有机磷酸钙粉末均匀后震动，使草木灰和有机磷酸钙粉全部渗入所述腐化有机质板内，得到培养基。
经检测，上述方法制得的培养基孔隙率为48％。
实施例4
一种西瓜种植专用培养基，原料成分包括腐化有机质26份，褐腐菌菌丝8份，草木灰32份，有机磷酸钙6份。
上述西瓜种植专用培养基的制备方法，包括以下步骤：
①将重量为2.6kg的稻壳和棉籽壳混合有机基质粉碎成粒径不大于15mm的颗粒和/或直径不大于3mm长条，并加入比重为1.3kg的水，存放12小时后将所述稻壳和棉籽壳混合有机基质置于130℃的蒸汽环境下灭菌30min后取出自然冷却；
对上述培养基进行PH调节，使初始PH值为4；
调节PH后混入比重为1.3g的褐腐菌，并填满塑形模具高度的2/3后在30℃的避光条件下发酵10天得到腐化有机质板，所述塑形模具高度为15cm，且塑形模具底部具有高度为5cm的锥形凸起；
②在所述腐化有机质板上平铺重量为3.2kg的草木灰和0.6kg的有机磷酸钙粉末均匀后震动，使草木灰和有机磷酸钙粉全部渗入所述腐化有机质板内，得到培养基。
经检测，上述方法制得的培养基孔隙率为37％。
为了验证本发明实施例中西瓜种植专用培养基的实际效果，还进行了西瓜种植实验。实验6个试验样，其中4个试验样分别采用上述实施例1-4中的西瓜种植专用培养基进行种植，另外一份试验样采用沙壤土进行种植，剩下一份试验样在采用沙壤土的基础上施用市售复合肥，其他浇水、通风等条件相同，种植三个月后分别测定6个试验样中的孔隙率、有机质、速效钾的含量，测定方法参照检测系列标准(NY/T1121-2006)。测定数据如表1：
实验组 总孔隙率(％) 有机质(％) 速效钾(mg/kg)
沙壤土 21.64 8.18 34.12
沙壤土+复合肥 21.41 8.21 156.61
实施例1 34.21 22.68 198.57
实施例2 40.38 26.21 225.63
实施例3 48.54 29.37 219.64
实施例4 37.96 25.94 245.38
表1
由上表可以看出，采用本发明的西瓜种植专用培养基种植西瓜后，培养基的孔隙率与沙壤土及沙壤土+复合肥的试验样中相比提高了接近30％，且培养基中有机质含量提高了两倍，速效钾的含量分别提高了15倍和7倍，可见本发明提供的西瓜种植专用培养基在疏松西瓜根系环境和增肥上，效果十分显著，本发明中的培养基通过改善西瓜根系生产的孔隙率以及有机质在长期腐化过程中能够不断提供各种肥效元素，使得本发明中的西瓜种植专用培养基用于西瓜种植具有突出的增产效果。
本领域的普通技术人员应当理解，对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.西瓜种植专用培养基，其特征在于：组分按重量份包括腐化有机质14-26份，木腐菌菌丝0.6-8份，草木灰32-40份，有机磷酸钙6-9份。
2.根据权利要求1所述的西瓜种植专用培养基，其特征在于：所述木腐菌菌丝为白腐菌菌丝。
3.根据权利要求1或2所述的西瓜种植专用培养基，其特征在于：所述培养基孔隙率为32-48％。
4.权利要求1所述西瓜种植专用培养基的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
①：将重量为a的有机质粉碎成粒径不大于15mm的颗粒和/或直径不大于3mm长条，并加入比重为65-75％a的水，存放12小时后将所述有机质置于130-180℃的蒸汽环境灭菌30min后取出自然冷却；
对上述培养基进行PH调节，使初始PH值为4；
调节PH后混入比重为0.02-0.06a的木腐菌，并填满塑形模具高度的2/3后在30℃的避光条件下发酵7-12天得到腐化有机质板，所述塑形模具高度为15-30cm，且塑形模具底部具有高度为5-10cm的锥形凸起；
②：在所述腐化有机质板上平铺比重为1.8-2.4a的草木灰和0.2-0.45a的有机磷酸钙粉末后震动，使草木灰和有机磷酸钙粉全部渗入所述腐化有机质板内，得到培养基。
5.根据权利要求1所述的西瓜种植专用培养基，其特征在于：所述有机质为花生壳和/或秸秆。
6.根据权利要求1所述的西瓜种植专用培养基，其特征在于：所述有机质为稻壳和/或棉籽壳。
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