CN109197454A - 一种秸秆源人参设施栽培基质生产方法及应用 - Google Patents

一种秸秆源人参设施栽培基质生产方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种秸秆源人参设施栽培基质生产及其应用方法。将去茎皮玉米秸秆经粉碎，与泥炭、黄土、椴树锯末子、骨粉、腐植酸和益生菌等绿色有机原料按照一定的比例混合后在设施温室中进行发酵。发酵后首先将该基质作为绿化基质，在土壤利用中逐步恢复人工土壤活力，使其性状接近人参栽培土壤要求。该仿生林土生产方法可克服农业栽参人工改良参土周期长、过程繁琐繁杂等缺点，并提高温室利用率，为农田参栽培提供理化性状优良、可持续利用的基质资源。该发明所提供人参无土栽培基质生产过程简单，适宜大范围生产应用。

Description

一种秸秆源人参设施栽培基质生产方法及应用
技术领域
本发明属于非林地人参栽培基质领域，具体涉及一种通过秸秆发酵还田方式生产用于非林地人参栽培的仿生林土及应用方法。
背景技术
吉林省作为农业大省，是农作物秸秆资源特别丰富的省份，农作物秸秆主要以玉米、水稻和大豆为主。目前关于秸秆利用仍未形成规模化、标准统一化，造成秸秆资源处理标准不一致。基于我省秸秆资源利用现状，亟需开发一条对农户、产业界和政府均有利、可实现秸秆资源高值化利用，且在秸秆资源利用中不带来二次污染的循环经济之路。
北方地区秋冬季节气候寒冷，不利于玉米秸秆木质素和纤维素的降解。突破北方地区不良气候条件下，秸秆大规模、快速腐熟还田技术瓶颈是实现北方地区秸秆利用亟待解决问题。充分利用吉林省9月份后闲置温室资源进行秸秆发酵成为突破口。
非林地人参种植是一种改变传统人参种植模式的新型种植模式，将人参种植由林下山地转移至非林平地。基于人参产业发展现状，特别是由于传统人参栽培所需要的林土供应指标已停止，造成当前市场上5-6年人参市场供应量严重不足，而目前主推的农田栽参模式仍然无法解决人参重茬和连作的瓶颈问题，且农田改良为参地所需周期较长，步骤繁琐，引起成本升高，此外由于农田地改良均是农户自行组织实施，中间改土效果只能凭经验来判断，难以做到标准化、精细化人参栽培。而当前的中药种植逐步以精细化、规模化和集约化来代替传统的小农栽培模式。人工改良土壤每处土壤情况均不一样，所栽培出人参品质参差不齐，而原料收购商则很难判断人参内在品质。若统一采用规范化、标准化的基质及配套栽培、管理方法则可在中药标准化栽培领域卖出重要一步。此外，由于人参生长周期长，通常需要进行移栽种植，对质量稳定、成本可控、可持续利用的人参栽培基质市场需求量大。ZL201210012953.0报导采用的非林地人参栽培秸秆还田方式周期长、土壤改良过程中土地处于休息状态，无法保证土地改良过程达到人参栽培仿生土壤要求。专利200810050509.1提出的参地土壤改良秸秆堆肥使用中需要进行多次翻耕，土壤改良过程繁琐且周期长。
针对以上问题，本发明提出一种仿生林土生产技术，将去茎皮玉米秸秆经粉碎，与泥炭、黄土、椴树锯末子、骨粉、腐植酸和益生菌等绿色有机原料按照一定的比例混合后在设施温室中进行发酵。发酵后首先将该基质作为绿化基质，在土壤利用中逐步恢复人工土壤活力，使其性状接近人参栽培土壤要求。该仿生林土生产方法可克服农田栽参人工土壤改良周期长、过程繁琐等缺点，并提高温室利用率，为农田参栽培提供理化性状优良、可持续利用的栽培基质。该发明所提供人参无土栽培基质生产过程简单，可作为一种工业级人参仿生林土栽培基质生产技术进行大规模推广应用。
发明内容
本发明涉及一种秸秆源人参设施栽培基质生产及其应用方法。将秸秆等绿色有机原料按照一定的比例混合后在设施温室中进行发酵。发酵后首先将该基质作为绿化基质，在土壤利用中逐步恢复人工土壤活力，使其性状接近人参栽培仿生林土后再进行人参栽培。
本发明的技术解决方案是：
一种秸秆源人参设施栽培基质生产及其应用方法，主要步骤包括：秸秆预处理、原料发酵、原料复配、绿植栽培和人参栽培。
所采用的秸秆为玉米干秸秆或青稞期秸秆，玉米秸秆粉碎成3-15cm段状，在密闭温室辣根素熏蒸来降解秸秆中残留除草剂。处理后的秸秆与牲畜粪便等原料混合发酵，每立方米各原料用量为：秸秆30-50kg、动物粪便100-200kg、农田土300-500kg、酸化骨粉5-10kg、氨化腐植酸3-5kg、微量元素1-3kg、脱盐贝壳粉3-5kg、有益微生物1-2kg。搅拌均匀，调整物料C/N比与pH值，混合物pH值在7.0-7.2，C/N比在10.0-16.0为宜，进行混合堆置发酵。牲畜粪便为鹿、猪或牛等牲畜粪便中一种或几种用，并用适量生石灰消毒，用量为每立方米200-300g。
混合堆置发酵场地设立于人参设施栽培温室四周区域。9月下旬开始布设发酵场，来年3月开始苫上棚膜。采用地上覆膜增温发酵法，温度控制在30-70℃, 发酵时间从当年9月至来年4月。为发酵完全,在温度上升到50-55℃时每个月翻垛一次,直到玉米秸粉表面布满白色菌丝为止。复合秸秆源人参无土栽培基质发酵完毕后，用作绿化苗木或紫苏等栽培基质。绿化苗木为红豆杉、五角枫类、桦树、云杉等。
利用温室进行栽培为绿化苗木-人参间作模式。绿化苗木基质经过不低于两年使用后将苗木移栽，可继续用作人参设施栽培基质，而间作的人参移栽后基质可继续用于绿化苗木栽培。
用于人参设施栽培所适用的人参栽培品种为西洋参、高丽参或者吉林人参等品种。栽培模式可采用一五制或者二四制。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
其一，利用人参设施栽培温室进行秸秆发酵可提高秋冬季温室利用率，缓解秸秆收获后北方半年寒冷期而无法进行有效发酵困局。
其二，基质发酵-绿化苗木栽培为人参栽培提供的仿生林土性状接近林土，土壤改良周期短且过程简单、易操作。
其三，秸秆用作泥炭替代物的人参无土栽培基质可提高秸秆资源利用率和附加值，为非林地人参栽培提供质量稳定、可持续发展、价格低廉的栽培基质。
附图说明
图1是实施例1秸秆源绿化基质利用布局图；
图2是实施例2温室内绿植-人参栽培间作示意图；
图3是实施例1温室内绿植-人参栽培轮作示意图。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1
开发一种秸秆发酵-绿植栽培-人参基质生产的循环模式，以简化生产工艺为着眼点，实现秸秆源绿化基质-人参无土栽培基质协同利用，提高秸秆附加值。秸秆源绿化基质-人参无土栽培基质协同方式不需要专设发酵场地，在作物生长过程中逐步完成发酵过程，可节约大量发酵场地以及人力物力资源；在发酵过程中可增加地温，利于寒区作物早春生长，同时由于已经过秋冬季发酵，发酵引起的热量蓄积不至于引起新栽培作物烧根等发生。专利实施地点位于白山市抚松县新屯子镇(北纬42°53’，东经127°33’)。
按照图1规划建设兼具绿化苗木栽培与秸秆发酵一体化栽培穴。一体化栽培穴尺寸：深度100-120cm,宽度50-70cm。
具体实验设计方案为：
(1)所采用的秸秆为玉米干秸秆或青稞期秸秆，每年10月份玉米收获季节结束后将玉米秸秆粉碎粉碎成3-15cm段状，在密闭温室辣根素熏蒸来降解秸秆中残留除草剂。
(2)搭设栽培穴后，自下而上逐级铺设防渗膜、粉碎秸秆、有机肥与绿化基质。有机肥优选鹿粪，每立方米粉碎秸秆中添加EV有机物料腐熟剂2-5kg。
(3)经过秋冬季缓慢腐熟与冻融变化，粉碎秸秆与有机肥到第二年5月中下旬已基本完全腐熟。此时可在绿化基质层种植山参生长伴生苗木，如椴树、柞树等，或者种植紫苏，带秋季收货后将其粉碎入地，逐步恢复人工土壤活力，使其性状接近森林土壤。
(4)在苗木移栽后将人参生长微量元素、人参生长益生菌、高吸水树脂等按照比例(参考专利ZL201410017623.X)投入到绿化基质层，并混合均匀。检测基质的容重、pH值、有机质含量和孔隙度。检测指标合格后可以直接在栽培池中进行人参秋栽或春栽。
我们对专利实施例1进行了土壤理化指标测试。由于发酵后秸秆能够增加土壤通气孔隙度，降低土壤容重，经过绿植栽培与改良后，基质性能接近人参栽培丰产土壤性能，如表1所示。
表1秸秆源人参无土栽培基质对土壤物理性状的影响
实施例2
2015年在吉林农业科技学院左家校区日光温室开展秸秆发酵-苗木栽培-人参设施栽培一体化实验(北纬44°05’，东经126°10’)。
具体实施技术方案如下：
(1)在人参设施栽培温室内规划不同功能区：四周为秸秆发酵区，中间为人参栽培区与绿化苗木栽培区域，采用人参-绿化苗木间作生产模式。按照如下模式进行温室布局，从南向北依次进行绿植-三年生人参-绿植-二年生人参-绿植- 一年生人参-绿植栽培(图2所示)；二年后，人参栽培区域与绿植栽培区域进行置换，进行第二轮栽培，提高土壤利用率(图3所示)。温室内栽培绿化苗木可为红豆杉、五角枫等。
(2)9月下旬开始在温室中布设发酵场，来年3月初开始苫上棚膜增温促进消融与后发酵。参考实施实例1进行秸秆处理及绿化基质布局。
我们对专利实施例2开展了秸秆源人参无土栽培基质对人参病害跟踪调查。由于发酵后秸秆中含有维生素、激素、酶、生长素、泛酸、叶酸等,能促进作物根系生长,增强抗逆性，结果表明秸秆源人参栽培基质可显著降低人参总发病率，试验区总病害平均下降47％，如表2所示。
表2：秸秆源人参无土栽培基质对人参病害的影响

Claims (8)

1.一种秸秆源人参栽培基质生产方法及应用将秸秆按照人参生长需要科学处理与混配，主要步骤包括：秸秆预处理、原料发酵、原料复配、绿植栽培和人参栽培。
2.如权利要求1所述的秸秆，其特征在于，为玉米干秸秆或青稞期秸秆，玉米秸秆粉碎成3-15cm段状，在密闭温室辣根素熏蒸来降解秸秆中残留除草剂。
3.按照权利要求2所述的处理后的秸秆与牲畜粪便等原料混合发酵，每立方米各原料用量为：秸秆30-50kg、动物粪便100-200kg、农田土300-500kg、酸化骨粉5-10kg、氨化腐植酸3-5kg、微量元素1-3kg、脱盐贝壳粉3-5kg、有益微生物1-2kg。搅拌均匀，调整物料C/N比与pH值，混合物pH值在7.0-7.2，C/N比在10.0-16.0为宜，进行混合堆置发酵。
4.如权利要求3所述的牲畜粪便,其特征在于，为鹿、猪或牛等牲畜粪便中一种或几种用，并用适量生石灰消毒，用量为每立方米200-300g。
5.如权利3要求的混合堆置发酵场地设立于人参设施栽培温室的西侧和南侧。6月下旬开始布设发酵场，来年3月开始苫上棚膜。采用地上盖膜发酵，温度在30-70℃,发酵时间从当年9月至来年4月。为发酵完全,在温度上升到55℃后每个月翻垛一次,直到玉米秸粉表面布满白色菌丝为止。
6.如权利要求3所述的复合秸秆源人参无土栽培基质发酵完毕后，用作绿化苗木或紫苏等栽培基质。绿化苗木为红豆杉、五角枫类、桦树、云杉等。
7.如权利要求6所述利用温室进行栽培,其特征在于，为绿化苗木-人参间作模式。绿化苗木基质经过不低于两年使用后将苗木移栽后可用于人参设施栽培基质。人参移栽后栽培基质可继续用于绿化苗木栽培基质。
8.如权利要求7所述的用于人参设施栽培所适用的人参栽培品种为西洋参、高丽参或者吉林人参等品种。栽培模式可采用一五制或者二四制。
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