CN109197512A - 一种有机栽培基质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业技术领域，尤其涉及一种有机栽培基质及其制备方法，所述有机栽培基质的配方包括如下组份:菌渣、草炭土、秸秆、锯末、蛭石、腐植酸和氨基酸，其中用量的重量份为菌渣20‑50份，草炭土20‑40份，秸秆10‑20份、锯末10‑30份，蛭石20‑40份，腐植酸10‑20份和氨基酸5‑10份。本发明中基质来源广、价格低廉、对环境没有污染,并能反复使用、作物产量高、品质好等效果。

Description

一种有机栽培基质及其制备方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，尤其涉及一种有机栽培基质及其制备方法。
背景技术
无土栽培以人工制造的作物根系环境取代了土壤环境，可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分的供应矛盾，使作物根系处于最适宜的环境条件，从而充分发挥作物的增产潜力。目前，世界上应用无土栽培技术的国家和地区已达100多个，由于其栽培技术的逐渐成熟和发展，应用范围和栽培面积也不断扩大，经营与技术管理水平空前提高，实现了集约化、工厂化生产，达到了优质、高产、高效和低耗的目的。
现在世界上商业性无土栽培是以基质栽培为主,荷兰的基质栽培占无土栽培总面积的90份以上，法国占81份，加拿大占80份，比利时基质栽培面积占50份左右。世界各国采用无土栽培主要生产蔬菜、花卉和水果。在欧盟国家温室蔬菜、水果和花卉生产中，已有80份采用无土栽培方式。
随着改革开放，人们的生活水平不断提高，蔬菜生产已经从过去的单纯追求高产向高产、优质方向发展，人们需求无公害蔬菜、绿色食品的呼声越来越高，在此形势下无土栽培在全国各地蓬勃兴起，迅速从研究阶段进入生产阶段。我国从20世纪80年代中期，逐步扩大无土栽培在全国生产上的应用，1985年全国无土栽培面积不到2公顷，大多处于试验研究阶段，1990年已发展到15公顷，1993年发展到46公顷，1997年发展到138公顷，2005年应用面积已超过l500公顷，2011年应用面积已超过3000多公顷。可见,无土栽培技术在我国具有广阔的发展前景。
目前世界各国的无土栽培大多采用岩棉、珍珠盐或草炭与珍珠盐、蛭石复配的混合基质。这些基质的性质比较稳定,栽培效果也比较好,但岩棉和珍珠盐在自然界中难以降解,容易造成环境污染。
中国农业科学院蔬菜花卉研究所近年来开发成功了有机生态型无土栽培技术,并开发了几种复合基质,如草炭:菇渣:炉渣＝1:1:1；沙子:椰子壳＝5:5；秸秆、牛粪、菇渣发酵：炉渣＝3:1；稻壳:草炭:炉渣＝5:7:2等,这些基质中,一般都含有无机成分或非天然矿物质，不能用在有机无土栽培中。
无土栽培具有十分诱人的广阔前景，但其技术要求严、设施设备投入高，而且生产的食品硝酸盐含量超标。
有机生态型无土栽培技术，其具有投资少、成本低、用工少并易操作等优点，能够生产高产优质产品。在生产过程中全部使用有机肥，灌溉用清水，耗能低，灌溉排出液对环境无污染。有机生态型无土栽培的优点是以有机固态肥取代传统营养液，操作管理简单，大幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资，大量节省生产费用，对环境无污染，产品质量优。目前，全国有机生态型无土栽培的推广面积超过无土栽培总面积的60份。有机生态型无土栽培能适应当前生态农业及绿色食品发展的需要，只有大力推广有机生态型无土栽培，才能实现传统农业向现代化农业的转变。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种有机栽培基质及其制备方法，来源广、价格低廉、废物回收利用和减少环境污染；且基质本身对环境没有污染,并能反复使用、作物产量高、品质好等效果。
解决以上技术问题的一种有机栽培基质及其制备方法，其特征在于：所述有机栽培基质的配方包括如下组份:菌渣、草炭土、秸秆、锯末、蛭石、腐植酸和氨基酸，其中用量的百分比或体积比为菌渣20-50份，草炭土20-40份，秸秆10-20份、锯末10-30份，蛭石20-40份，腐植酸10-20份和氨基酸5-10份；菌渣为发酵后的菌渣。
优化方案中，所述配方包括如下组份：菌渣23-45份，草炭土25-38份，秸秆12-18份、锯末13-35份，蛭石15-25份，腐植酸11-17份和氨基酸6-8份。
进一步优化方案中，所述配方包括如下组份：菌渣35份，草炭土28份，秸秆15份、锯末20份，蛭石30份，腐植酸14份和氨基酸6份。
本发明中菌渣为食用菌栽培废料，废物第二次利用。所述菌渣中包括有玉米粉、棉壳和其它一些营养物质，一起利用。
优化方案中，所述菌渣为金针菇菌渣，香菇菌渣和平菇菌渣一种或几种混合物。
进一步优化方案中，所述菌渣为金针菇菌渣。金针菇两头长出来，金针菇渣的效果更好，营养价值高于平菇5-6和香菇3-4。
所述菌渣总养分的测定:6-7个，总养分为“N肥、P肥、K肥”，有机质65-70，其它30-40左右。
所述菌渣处理步骤为：
(1)脱袋，粉碎；
(2)发酵：加入微生物菌剂，发酵温度50-70℃，优化发酵温度60-65℃，发酵时间20-50天，发酵过程中不断翻动，每隔1-2天翻动一次；当不再升温时，结束发酵，腐熟后的菌渣呈褐色或黑褐色，疏松无异味。
(3)消毒处理。菌渣使用前需要消毒，因为其中有发酵过程中大量繁殖的微生物。
腐植酸颗粒大小为15-25目，优化方案为20目。
腐植酸是动植物遗骸，主要是植物的遗骸，经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环，环上连有羧基、羟基、醌基、甲氧基等官能团。
锯末主要成分为木质纤维素，增加保水性。
草炭是沼泽发育过程中的产物。由沼泽植物的残体，不能完全分解堆积而成。无菌、无毒、无污染，通气性能好，持水、保肥、增强生物性能，营养丰富。
蛭石为矿物质经高温膨化作用形成，增加空隙，吸水和保水。
所述氨基酸为含氨基酸20、30、40含量的肥料级氨基酸，氨基酸含量越多效果越好。由动物毛发提炼出来，增加营养元素。
肥料级氨基酸符合NY884-2012的要求,生物有机肥，无公害指标。
本发明中一种有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、秸秆和锯末进行高温好氧发酵，时间为40-120天，直到彻底发酵为止；
(2)发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间10-25天；
(3)将发酵陈化后的物料与草炭土、蛭石、腐植酸和氨基酸按配方中规定的比例混合,
即得。
所述一种有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、秸秆和腐植酸调节C/N比例后进行高温好氧发酵，时间为40-120天，直到彻底发酵为止。
(2)发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间10-25天；
(3)将发发酵好的物料与草炭土、蛭石、氨基酸和锯末按配方中规定的比例混合,即得。
所述步骤(1)中高温好氧发酵温度为60-65度。C/N比例值为20-30。
本发明生产的栽培基质既可以用在常规无土栽培中,也可以用在有机无土栽培中。比如用于蔬菜、花卉、苗木、瓜果、药材的常规无土栽培，也可用于有机无土栽培。基质可以反复使用,每次只需补充少量新鲜基质即可；可以直接种植，节省了育苗移栽的繁琐过程。摆脱土地的束缚，节省空间，告别了土壤的限制，使得植物可以在任何地方生长；作物栽培可以按照人的意愿进行生产和管理，同时免除了翻地、耙地、除草等任务，省去大量人力，也方便了管理。另外，通过架空等方式也为植物的生长提供更多的空间。
本发明中所有配料均为有机物及天然矿物,可以生产有机农产品；大部分配料为农业废弃物,来源广,价格低廉；按本发明生产无土栽培基质,可以变废为宝,且对环境没有污染保护环境。
本发明中有机栽培基质原料来源广、价格低，大部分是农业废弃物,在生产优质农产品的同时保护了环境。这些有机栽培基质不但可以用在常规无士栽培中,还可以用在有机无士栽培中,其栽培效果远远超过了岩棉、珍珠盐等基质。又根据作物对养分、水分、气体的特殊要求开发，营养全面，具有良好的吸水、透气、保湿性，保证植物发育的最佳生长环境，使植物生长潜力得到提升。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步说明：
氨基酸和菌渣发酵时菌剂为从市场购买，产品生产过程中不使用化学方法，化学合成的农药、化肥、生长调节剂及转基因来源的物质，生产配料及工艺符合GB/T19630要求。
实施例1
一种有机栽培基质配方包括如下组份:菌渣、草炭土、秸秆、锯末、蛭石、腐植酸和氨基酸，其中用量的百分比或体积比为菌渣20份，草炭土20份，秸秆10份、锯末10份，蛭石20份，腐植酸10份和氨基酸5份；菌渣为发酵后的菌渣。
其中，有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、秸秆和锯末进行高温好氧发酵，发酵温度为60℃，时间为40天，直到彻底发酵为止；
(2)发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间25天；
(3)将发酵陈化后的物料与草炭土、蛭石、氨基酸和腐植酸按配方中规定的比例混合,即得。
菌渣为食用菌栽培废料，废物二次利用。所述菌渣中包括有玉米粉、棉壳和其它一些营养物质，一起利用。
菌渣为金针菇菌渣，香菇菌渣和平菇菌渣三种混合物，金针菇菌渣，香菇菌渣和平菇菌渣的比例为1：1：1。
菌渣总养分的测定:6-7个，总养分为“N肥、P肥、K肥”，有机质65-70，其它30-40。
菌渣处理步骤为：
(1)脱袋，粉碎；
(2)发酵：加入微生物菌剂，发酵温度50℃，时间50天；当不再升温时，结束发酵，腐熟后的菌渣呈褐色或黑褐色，疏松无异味。
(3)消毒处理。菌渣使用前需要消毒，因为其中有发酵过程中大量繁殖的微生物。
腐植酸颗粒大小为15目。
氨基酸为含氨基酸20、30或40含量的肥料级氨基酸。
实施例2
一种有机栽培基质的配方包括重量份的菌渣50份，草炭土40份，秸秆20份、锯末30份，蛭石40份，腐植酸20份和氨基酸10份；菌渣为发酵后的菌渣。
有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、秸秆和腐植酸调节C/N比例后进行高温好氧发酵，发酵温度为65℃，时间为120天，直到彻底发酵为止。
(2)发酵陈化：常温时间进行陈化，陈化时间25天；
(3)将发酵好的物料与草炭土、蛭石、氨基酸和锯末按配方中规定的比例混合,即得。
菌渣为食用菌栽培废料，废物第二次利用。所述菌渣中包括有菌包玉米粉、棉壳和其它一些营养物质，一起利用。
菌渣为金针菇菌渣。金针菇渣的效果更好，营养价值高于平菇5-6倍和香菇3-4倍。菌渣总养分的测定:6-7个，总养分为“N肥、P肥、K肥”，有机质65-70，其它30-40。
菌渣处理步骤为：
(1)脱袋，粉碎；
(2)发酵：加入微生物菌剂，发酵温度70℃，时间20天；当不再升温时，结束发酵，腐熟后的菌渣呈褐色或黑褐色，疏松无异味。
(3)消毒处理。菌渣使用前需要消毒，因为其中有发酵过程中大量繁殖的微生物。
腐植酸颗粒大小为25目。氨基酸为含氨基酸20、30或40含量的肥料级氨基酸。
肥料级氨基酸符合NY884-2012的要求,生物有机肥，无公害指标。
实施例3
其它内容如实施例1中内容，一种有机栽培基质配方包括重量份的菌渣23份，草炭土25份，秸秆12份、锯末13份，蛭石15份，腐植酸11份和氨基酸6份。
其中，有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、锯末和秸秆进行高温好氧发酵，时间为60天，直到彻底发酵为止；
(2)发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间20天；
(3)将发酵陈化后的物料与草炭土、蛭石、氨基酸和腐植酸按配方中规定的比例混合,即得。
菌渣为金针菇菌渣，香菇菌渣和平菇菌渣的混合物，金针菇菌渣，香菇菌渣和平菇菌渣比例为2：1：1。
菌渣处理步骤为：
(1)脱袋，粉碎；
(2)发酵：加入微生物菌剂，发酵温度60℃，时间30天；当不再升温时，结束发酵，腐熟后的菌渣呈褐色或黑褐色，疏松无异味。
(3)消毒处理。菌渣使用前需要消毒，因为其中有发酵过程中大量繁殖的微生物。
腐植酸颗粒大小为20目。
实施例4
一种有机栽培基质配方包括重量份的菌渣45份，草炭土38份，秸秆18份、锯末25份，蛭石35份，腐植酸17份和氨基酸8份。
其中，有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、锯末和秸秆进行高温好氧发酵，时间为80天，直到彻底发酵为止；
(2)发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间15天；
(3)将发酵陈化后的物料与草炭土、蛭石、氨基酸和腐植酸按配方中规定的比例混合,即得。
菌渣为金针菇菌渣。金针菇渣的效果更好，营养价值高于平菇5-6倍和香菇3-4倍。
菌渣处理步骤为：
(1)脱袋，粉碎；
(2)发酵：加入微生物菌剂，发酵温度65℃，时间40天；当不再升温时，结束发酵，腐熟后的菌渣呈褐色或黑褐色，疏松无异味。
(3)消毒处理。菌渣使用前需要消毒，因为其中有发酵过程中大量繁殖的微生物。
腐植酸颗粒大小为18目。
氨基酸为含氨基酸20、30或40含量的肥料级氨基酸。
实施例5
一种有机栽培基质的配方包括重量份的菌渣35份，草炭土28份，秸秆15份、锯末20份，蛭石30份，腐植酸14份和氨基酸6份。
有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、秸秆和腐植酸调节C/N比例进行高温好氧发酵，发酵温度为62℃，时间为100天，直到彻底发酵为止。
(2)发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间12天；
(3)将发酵好的物料与草炭土、氨基酸、蛭石和锯末按配方中规定的比例混合,即得。
菌渣为食用菌栽培废料，废物二次利用。菌渣为金针菇菌渣。金针菇渣的效果更好，营养价值高于平菇5-6和香菇3-4。菌渣总养分的测定:6-7个，总养分为“N肥、P肥、K肥”，有机质65-70，其它30-40左右。
菌渣处理步骤为：
(1)脱袋，粉碎；
2)发酵：加入微生物菌剂，发酵温度62℃，时间45天；当不再升温时，结束发酵，腐熟后的菌渣呈褐色或黑褐色，疏松无异味。
(3)消毒处理。菌渣使用前需要消毒，因为其中有发酵过程中大量繁殖的微生物。
腐植酸颗粒大小为20目。氨基酸为含氨基酸40含量的肥料级氨基酸。肥料级氨基酸符合NY884-2012的要求,生物有机肥，无公害指标。
实施例6
其它内容如实施例1，一种有机栽培基质的配方包括重量份的菌渣40份，草炭土30份，秸秆15份、锯末15份，蛭石25份，腐植酸15份和氨基酸7份。
有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、秸秆和腐植酸调节C/N比例进行高温好氧发酵，发酵温度为64℃，时间为60天，直到彻底发酵为止。
(2)发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间18天；
(3)将发酵好的物料与草炭土、蛭石、氨基酸和锯末按配方中规定的比例混合,即得。
菌渣为食用菌栽培废料，废物第二次利用。菌渣为金针菇菌渣和香菇菌渣混合物，金针菇菌渣和香菇菌渣比例为3：1。
菌渣处理步骤中：发酵温度55℃，发酵时间49天
腐植酸颗粒大小为18目。氨基酸为含氨基酸20、30或40含量的肥料级氨基酸，氨基酸含量越多效果越好。
实施例7
其它内容如实施例1，一种有机栽培基质的配方包括重量份的菌渣40份，草炭土35份，秸秆13份、锯末15份，蛭石25份，腐植酸15份和氨基酸9份。
有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)将菌渣、锯末和秸秆和进行高温好氧发酵，发酵温度为64℃，时间为50天，直到彻底发酵为止。
(2)发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间10-25天；
(3)将发酵好的物料与草炭土、蛭石、腐植酸和氨基酸按配方中规定的比例混合,即得。
菌渣为金针菇菌渣，香菇菌渣和平菇菌渣混合物，。菌渣总养分的测定:6-7个，总养分为“N肥、P肥、K肥”，有机质65-70，其它30-40左右。
菌渣处理步骤中：发酵温度62℃，发酵时间38天，发酵过程中不断翻动；
腐植酸颗粒大小为22目。
氨基酸为含氨基酸20、30或40含量的肥料级氨基酸。
本发明中基质感官指标：
黄褐色或黑褐色，粒状或粉状，各种组合成分混合均匀，手感松软，无机械杂质，无霉变和结块。
本发明中基质理化性能指标，见表1：
表1
从以上表1可以看出，本发明中基质总孔隙度大，达到饱和吸水量后，尚能保持大量通气孔隙，有利于植物根系的贯通和扩展；吸水率大，持水力强，减少浇水次数；同时，多余的水分容易排除，不易发生湿害；具有一定的弹性和伸长性，对根系的固定性好又不妨碍根系生长；绝热性好，基质温度稳定不伤根。不会因高温、冷冻、化学药剂处理而发生变形变质，便于重复使用时基质消毒，基质具有一定的pH缓冲能力。从而推进农业的现代化、自动化，省工省力，方便管理。
且防止病害及土壤耕作障碍，不含动物粪便等农畜废弃物，无虫卵、无毒无菌、无病害、无草害、绿色环保，可以直接使用。大大减少病虫害的发生，杜绝耕作障碍。良好的理化性状，省水、省肥、干净卫生。
试验一
用本发明中有机栽培基质种植生菜,对照为100份珍珠岩,产量如下:有机栽培基质种植的生菜产量为2946公斤/亩,珍珠岩种植的生菜产量为1073公斤/亩,产量增加174％。
试验二
用本发明中有机栽培基质种植小白菜,对照为100份珍珠岩,产量如下:有机栽培基质种植的小白菜产量为2297公斤/亩,珍珠岩种植的生菜产量为1021公斤/亩,产量增加125％。
试验三
用本发明中有机栽培基质种植西红柿,对照为菌渣没有进行发酵，产量如下：对照为有机栽培基质的1/3左右。菌渣没有发酵，则在使用过程中会自行发酵升温进而烧根烧苗，产量减少许多。
另外，没有腐植酸的调节会使基质PH值偏高，养分流失过大。从而使部分作物生长情况欠佳，基质使用寿命缩短。氨基酸作为可以直接吸收的营养物质，缺少的话会使作物营养价值降低，生长情况也达不到最佳。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点，上述实施例和说明书所描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种有机栽培基质，其特征在于：所述有机栽培基质包括如下重量份的菌渣20-50份，草炭土20-40份，秸秆10-20份、锯末10-30份，蛭石20-40份，腐植酸10-20份和氨基酸5-10份；菌渣为发酵后的菌渣。
2.根据权利要求1所述的一种有机栽培基质，其特征在于：所述配方包括如下重量份的组份：菌渣23-45份，草炭土25-38份，秸秆12-18份、锯末13-25份，蛭石15-35份，腐植酸11-17份和氨基酸6-8份。
3.根据权利要求2所述的一种有机栽培基质，其特征在于：所述配方包括如下重量份的组份：菌渣35份，草炭土28份，秸秆15份、锯末20份，蛭石30份，腐植酸14份和氨基酸6份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种有机栽培基质，其特征在于：所述菌渣为食用菌栽培废料，优化方案中为金针菇菌渣，香菇菌渣和平菇菌渣一种或几种混合物；进一步优化方案中所述菌渣总养分N肥、P肥和K肥的测定:6-7个，有机质65-70，其它30-40。
5.根据权利要求4所述的一种有机栽培基质，其特征在于：所述菌渣为金针菇菌渣。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种有机栽培基质，其特征在于：所述菌渣处理步骤为：
（1）脱袋，粉碎；
（2）发酵：加入微生物菌剂，发酵温度50-70℃，优化温度60-65℃，时间20-50天；当不再升温时，结束发酵；
（3）消毒处理。
7.根据权利要求1所述的一种有机栽培基质，其特征在于：所述腐植酸颗粒大小为15-25目，优化方案为20目。
8.根据权利要求1所述的一种有机栽培基质的制备方法，其特征在于：一种有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
（1）将菌渣、秸秆和锯末进行高温好氧发酵，时间为40-120天，直到彻底发酵为止；
（2）发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间10-25天；
（3）将发酵陈化后的物料与草炭土、蛭石、氨基酸和腐植酸按配方中规定的比例混合,即得。
9.根据权利要求1所述的一种有机栽培基质的制备方法，其特征在于：所述一种有机栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
（1）将菌渣、秸秆和腐植酸调节C/N比例后进行高温好氧发酵，时间为40-120天，直到彻底发酵为止；
（2）发酵陈化：常温进行陈化，陈化时间10-25天；
（3）将发酵好的物料与草炭土、蛭石、氨基酸和锯末按配方中规定的比例混合,即得。
10.根据权利要求8或9所述的一种有机栽培基质及其制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中高温好氧发酵温度为60-65℃ 。
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