CN110506605B - 一种园艺基质化发酵剂及发酵方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种园艺基质化发酵剂，属于发酵技术领域。本发明所述发酵剂包括A液剂和B粉剂；所述A液剂包括沼液和EM原液；所述B粉剂包括纤维素酶制剂和麸皮；所述纤维素酶制剂包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β‑1,4‑葡萄糖苷酶。本发明所述发酵剂能够解决木屑纤维化程度高，纤维素、半纤维素降解缓慢等问题，提高发酵速度，缩短发酵周期，便于工厂化生产。

Description

一种园艺基质化发酵剂及发酵方法
技术领域
本发明涉及发酵技术领域，具体涉及一种园艺基质化发酵剂及发酵方法。
背景技术
目前用于蔬菜无土栽培的基质主要是采用砂砾、石砾、陶粒、炉渣、珍珠岩、岩棉、海绵、泡沫塑料、硅胶、离子交换树脂、泥炭、锯末、树皮、花生壳、稻壳、菇渣、泥炭、芦苇末纸厂下脚料芦苇末、制造柠檬酸的下脚料、中药厂药渣、醋厂醋渣、酒厂酒渣、能源厂沼渣、纸厂废纸浆以及稻壳、椰子壳、棉籽壳、油粕、豆渣、甘蔗渣、作物秸秆、柠条等工农业有机固体废弃物等为原料,研究开发合成有机栽培基质,应用于育苗和栽培之中,取得了一定的效果。但是由于木本碎屑纤维素、半纤维素含量较高，发酵速度较慢，发酵时间较长，多在75～120天之间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种园艺基质化发酵剂及发酵方法。本发明所述发酵剂能够解决木屑纤维化程度高，纤维素、半纤维素降解缓慢等问题，提高发酵速度，缩短发酵周期，便于工厂化生产。
本发明提供了一种园艺基质化发酵剂，所述发酵剂包括A液剂和B粉剂；所述A液剂包括沼液和EM原液；所述B粉剂包括纤维素酶制剂和麸皮；
所述纤维素酶制剂包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶。
优选的是，所述沼液和EM原液的重量比为1:1。
优选的是，所述纤维素酶制剂和麸皮的重量比为1:100。
优选的是，所述发酵剂在使用时，A液剂与B液剂的重量比为(1～1.5):(10～15)。
优选的是，所述内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶的重量比为4～5：1～2：1～2。
本发明还提供了基于上述技术方案所述园艺基质化发酵剂的发酵方法，包括以下步骤：
将粉碎后的木本废弃枝条与园艺基质化发酵剂的A液剂和B粉剂混合，在15～40℃下堆积发酵30～45d，每当堆中心温度高于75℃时，进行翻堆，共翻堆4～6次，得到木本废弃枝条发酵料。
优选的是，粉碎后的木本废弃枝条与A液剂、B粉剂混合的重量比为(450～500):(1～1.5):(10～15)。
优选的是，当所述堆积发酵的发酵堆体含水量低于45％时，补水，使发酵堆体含水量达到65％。
本发明还提供了一种栽培基质，所述栽培基质包括基于上述技术方案所述制备方法得到的木本废弃枝条发酵料和基质辅料。
优选的是，所述基质辅料包括：有机肥、蛭石和珍珠岩中的一种或多种。
本发明提供了一种园艺基质化发酵剂及发酵方法。由于本发明所述发酵剂包括A液剂和B粉剂；所述A液剂包括沼液和EM原液；所述B粉剂包括纤维素酶制剂和麸皮；通过有益微生物和酶制剂协同作用，提高基质发酵速率。本发明所述发酵剂能够针对木本废弃枝条碎屑(如柠条、枸杞、葡萄)进行快速园艺基质化，提高发酵速度，缩短发酵周期，便于工厂化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种园艺基质化发酵剂，所述发酵剂包括A液剂和B粉剂；所述A液剂包括沼液和EM原液；所述B粉剂包括纤维素酶制剂和麸皮；
所述纤维素酶制剂包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶。
在本发明中，所述沼液和EM原液的重量比优选为1:1。本发明对所述沼液的来源没有特殊限定，所述沼液优选含有丰富的氨基酸、生长素和矿质营养元素，其中全氮含量0.03～0.08％，全磷含量0.02～0.07％,全钾含量0.05～1.4％。本发明对所述EM原液(有效微生物群液为Effective Microorganisms液简称EM液)的来源没有特殊限定，采用常规市售EM原液即可，如中日合资临沂益康有机农业科技园有限公司生产的润康源牌EM原液。
在本发明中，所述纤维素酶制剂和麸皮的重量比优选为1:100。本发明对内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶以及麸皮的来源没有特殊限定，采用内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶以及麸皮的常规市售产品即可。在本发明中，所述内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶的重量比为4～5：1～2：1～2。
在本发明中，所述发酵剂在使用时，A液剂与B液剂的重量比优选为(1～1.5):(10～15)。
本发明还提供了基于上述技术方案所述园艺基质化发酵剂的发酵方法，包括以下步骤：
将粉碎后的木本废弃枝条与园艺基质化发酵剂的A液剂和B粉剂混合，在15～40℃下堆积发酵30～45d，每当堆中心温度高于75℃时，进行翻堆，共翻堆4～6次，得到木本废弃枝条发酵料。
在本发明中，所述木本废弃枝条优选包括柠条、枸杞、葡萄的废弃枝条。本发明对所述粉碎的方式没有特殊限定，将上述木本废弃枝条粉碎为粉状即可。本发明所述粉碎后的木本废弃枝条在使用前，优选用水撒湿。本发明所述堆积发酵为好氧-厌氧交替发酵方式，所述发酵过程中发酵堆体优选覆盖塑料膜。翻堆4～6次后，待发酵堆体中心温度下降到空气温度，完成发酵。
在本发明中，粉碎后的木本废弃枝条与A液剂、B粉剂混合的重量比为(450～500):(1～1.5):(10～15)。
在本发明中，当所述堆积发酵的发酵堆体含水量低于45％时，补水，使发酵堆体含水量达到65％。
本发明所述发酵剂可操作性强，能够明显缩短发酵时间，较已有方法缩短时间1/3～1/2。
本发明还提供了一种栽培基质，所述栽培基质包括基于上述技术方案所述制备方法得到的木本废弃枝条发酵料和基质辅料。
在本发明中，所述基质辅料包括：有机肥、蛭石和珍珠岩中的一种或多种。当所述基质辅料包括有机肥和蛭石时，本发明所述栽培基质包括按照体积7：2：1混合的木本废弃枝条发酵料、有机肥和蛭石，构成有机生态型无土栽培基质；当所述基质辅料包括珍珠岩和蛭石时，本发明所述栽培基质优选包括体积比为6:1:2混合的木本废弃枝条发酵料、珍珠岩和蛭石，构成有机生态型育苗基质。
下面结合具体实施例对本发明所述的一种园艺基质化发酵剂及发酵方法做进一步详细的介绍，本发明的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
将粒径为0.6cm的柠条基质1000Kg与650Kg水混合，得到基质湿料。将基质湿料与发酵剂(A液剂和B粉剂)按照质量比为500:1的比例混合，建堆，得到建堆基质，其中A液剂和B粉剂质量比为1:10。
将得到的建堆基质在15～40℃，而且时间是30～45d，在发酵期间，当建堆基质的中心温度高于75℃时进行翻堆，在翻堆时向建堆基质中添加发酵剂(A液剂和B粉剂)，当建堆基质含水量低于45％时，向建堆基质补水，补水后的建堆基质含水量为65％，静置后继续密封发酵，得到发酵料。
实施例2
将粒径为0.8cm的枸杞基质1000Kg与550Kg水混合，得到基质湿料。
将基质湿料与发酵剂(A液剂和B粉剂)按照质量比为450:1的比例混合，建堆，得到建堆基质，其中A液剂和B粉剂质量比为1:12。
将得到的建堆基质在45℃下密封发酵30～45d，在发酵期间，当建堆基质的中心温度高于75℃时进行翻堆，在翻堆时向建堆基质中添加发酵剂(A液剂和B粉剂)，当建堆基质含水量低于45％时，向建堆基质补水，补水后的建堆基质含水量为65％，静置后继续密封发酵，得到发酵料。
实施例3
将粒径为0.7cm的葡萄的枝条基质1000Kg与600Kg水混合，得到基质湿料。将基质湿料与发酵剂(A液剂和B粉剂)按照质量比为500:1的比例混合，建堆，得到建堆基质，其中A液剂和B粉剂质量比为1:15。在发酵期间，当建堆基质的中心温度高于75℃时进行翻堆，在翻堆时向建堆基质中添加发酵剂(A液剂和B粉剂)，当建堆基质含水量低于45％时，向建堆基质补水，补水后的建堆基质含水量为65％，静置后继续密封发酵，得到发酵料。
实施例4
将实施例1制备得到的木本废弃枝条发酵料与有机肥和蛭石按4:2.5:0.5的质量比混合，得到果蔬栽培基质。
实施例5
将实施例2制备得到的发酵料、有机肥和蛭石按6:1.5:1.5的质量比混合，得到果蔬栽培基质。
实施例6
将实施例3制备得到的发酵料、有机肥和蛭石按5:2:1的质量比混合，得到果蔬栽培基质。
实施例7
分别选取实施例4～6制备得到的果蔬栽培基质作为实验组1～3，以柠条基质(专利号ZL 200910117609.6)作为对照组1，以枸杞枝条(专利号ZL 201210165495.4)基质作为对照组2，以市售商品基质(宁夏天缘园艺高新技术开发有限责任公司—壮苗二号)作为对照组3，不同基质的化学指标及主要养分含量如表1所示，在其他条件完全相同的情况下，分别测定羊角辣椒在不同栽培基质的生长指标，厚皮甜瓜(金玉)在不同栽培基质的产量和品质，以及樱桃番茄(金妃)在不同栽培基质的产量和品质，具体结果如表2～4所示。
表1不同基质的化学指标及主要养分含量
pH值 EC(ms/cm) 全量氮含量(g/Kg) 全量磷含量(g/Kg) 全量钾含量(g/Kg)
实验组1 6.67 1.44 21.46 3.24 6.32
实验组2 6.65 1.42 21.41 3.26 6.35
实验组3 6.67 1.45 21.52 3.34 6.39
对照组1 6.63 1.76 15.88 5.57 5.75
对照组2 6.82 0.59 20.01 3.43 6.62
对照组3 6.92 1.67 14.37 2.19 6.88
表2羊角辣椒在不同栽培基质中的生长指标
Figure BDA0002193271700000061
由表2可以看出，利用本发明制备得到的果蔬栽培基质对羊角辣椒进行栽培，使羊角辣椒在生长过程中株高、茎粗、全株鲜质量、干质量以及干物质含量均较高，使羊角辣椒在30天的生长过程中，株高增长23.89～25.00cm，茎粗增长3.88～3.99mm，全株鲜质量增加132.25～137.74g，全株干质量增加25.47～26.84g。对照组1的羊角辣椒在30天的生长过程中，株高增长12.02cm，茎粗增长4.80mm，全株鲜质量增加75.72g，全株干质量增加12.96Kg。对照组2的羊角辣椒在30天的生长过程中，株高增长10.21cm，茎粗增长0.20mm，全株鲜质量增加43.38g，全株干质量增加0.47Kg。对照组3的羊角辣椒在30天的生长过程中，株高增长3.63cm，茎粗增长0.98mm，全株鲜质量增加40.63g，全株干质量增加9.00Kg。试验结果表明，采用本申请的果蔬栽培基质栽培羊角辣椒，在生长过程中株高、茎粗、全株鲜质量、全株干质量及干物质含量均优于对照组1～3。
表3厚皮甜瓜(金玉)在不同栽培基质中的产量和品质
产量(kg/667m<sup>2</sup>) 纵横径(cm) 单瓜重(kg) 可溶性糖含量(％)
实验组1 3756.8 10.6*8.5 0.47 16.0
实验组2 3768.9 10.4*8.7 0.47 15.9
实验组3 3834.3 11.2*8.6 0.50 16.3
对照组1 3687.3 9.6*8.9 0.45 15.5
对照组2 3552.4 10.4*8.1 0.42 15.0
对照组3 3675.5 10.2*8.6 0.46 15.3
由表3可以看出，利用本发明制备得到的果蔬栽培基质对厚皮甜瓜(金玉)进行栽培，厚皮甜瓜(金玉)的产量为3756.8～3834.3kg/667m2，纵横径为10.4*8.7～11.4*8.9cm，单瓜重为0.47～0.51Kg，可溶性糖含量达到15.9～16.3％。对照组1利用柠条基质进行栽培，厚皮甜瓜(金玉)的产量为3687.3kg/667m2，纵横径为9.6*8.9cm，单瓜重为0.45Kg，可溶性糖含量达到15.5％。对照组2利用枸杞枝条基质进行栽培，厚皮甜瓜(金玉)的产量为3152.4kg/667m2，纵横径为10.4*8.1cm，单瓜重为0.42Kg，可溶性糖含量达到15.0％。对照组3利用市售商品基质进行栽培，厚皮甜瓜(金玉)的产量为(3675.5)kg/667m2，纵横径为(10.2*8.6)cm，单瓜重为(0.46)Kg，可溶性糖含量达到(15.3)％。试验结果表明，采用本申请的果蔬栽培基质栽培厚皮甜瓜的产量和品质均显著高于对照组1～3。
表4樱桃番茄(金妃)在不同栽培基质中的产量和品质
Figure BDA0002193271700000071
由表4可以看出，利用本发明制备得到的果蔬栽培基质对樱桃番茄(金妃)进行栽培，樱桃番茄(金妃)的单株结果数达到88.7～92.3个，单株产量为1.78～1.94Kg，折合亩产为3916～4152Kg/667m2，可滴定酸为59.2～59.8mg/g，可溶性糖含量为71.2～72.5mg/g，Vc含量为286.8～290.7μg/g。对照组1利用柠条基质进行栽培，樱桃番茄(金妃)的单株结果数达到96.3个，单株产量为1.85Kg，折合亩产为4070Kg/667m2，可滴定酸为60.3mg/g，可溶性糖含量为69.8mg/g，Vc含量为290.1μg/g。对照组2利用枸杞枝条基质进行栽培，樱桃番茄(金妃)的单株结果数达到83.8个，单株产量为1.69Kg，折合亩产为3718Kg/667m2，可滴定酸为61.6mg/g，可溶性糖含量为68.4mg/g，Vc含量为271.4μg/g。对照组3利用市售商品基质进行栽培，樱桃番茄(金妃)的单株结果数达到(89.6)个，单株产量为(1.84)Kg，折合亩产为(3942)Kg/667m2，可滴定酸为(60.2)mg/g，可溶性糖含量为(71.3)mg/g，Vc含量为(289.3)μg/g。试验结果表明，采用本申请的果蔬栽培基质栽培樱桃番茄的产量和品质均优于对照组1～3。
实施例8
分别选取实施例1～3制备得到的果蔬育苗基质作为实验组，以市售商品基质(宁夏天缘园艺高新技术开发有限责任公司—壮苗二号)作为对照组，在其他条件完全相同的情况下，分别测定(育苗的品种)在不同栽培基质(测定指标)，具体结果如表5和表6所示。
表5(黄瓜幼苗)在不同育苗基质中的生长指标
株高(cm) 茎粗(mm) 根系体积(mL) 根系活力(ug.g<sup>-1</sup>.h<sup>-1</sup>FW) 壮苗指数(g)
实验组1 7.9 4.012 0.81 0.465 0.0292
实验组2 7.4 3.741 0.77 0.467 0.0285
实验组3 7.5 3.937 0.71 0.457 0.0271
对照组 6.6 3.459 0.65 0.421 0.0223
从表5可以看出，实验组1、2、3在株高、茎粗、根系体积、根系活力、壮苗指数等5个方面数据均高于对照组，说明实验组1、2、3在黄瓜育苗方面优于对照组。
表6(番茄幼苗)在不同育苗基质中的生长指标
株高(cm) 茎粗(mm) 根系体积(mL) 根系活力(ug.g<sup>-1</sup>.h<sup>-1</sup>FW) 壮苗指数(g)
实验组1 10.3 2.158 0.41 0.412 0.279
实验组2 10.3 2.189 0.39 0.387 0.264
实验组3 10.0 2.082 0.39 0.331 0.268
对照组 9.5 1.826 0.32 0.298 0.231
从表6可以看出，实验组1、2、3在株高、茎粗、根系体积、根系活力、壮苗指数等5个方面数据均高于对照组，说明实验组1、2、3在番茄育苗方面优于对照组。
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 (6)

1.一种园艺基质化发酵剂，其特征在于，所述发酵剂包括A液剂和B粉剂；所述A液剂包括沼液和EM原液；所述B粉剂包括纤维素酶制剂和麸皮；
所述纤维素酶制剂包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶；
所述沼液和EM原液的重量比为1:1；
所述纤维素酶制剂和麸皮的重量比为1:100；
所述发酵剂在使用时，A液剂与B液剂的重量比为(1～1.5):(10～15)；
所述内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-1,4-葡萄糖苷酶的重量比为4～5：1～2：1～2。
2.基于权利要求1所述园艺基质化发酵剂的发酵方法，包括以下步骤：
将粉碎后的木本废弃枝条与园艺基质化发酵剂的A液剂和B粉剂混合，在15～40℃下堆积发酵30～45d，每当堆中心温度高于75℃时，进行翻堆，共翻堆4～6次，得到木本废弃枝条发酵料。
3.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，粉碎后的木本废弃枝条与A液剂、B粉剂混合的重量比为(450～500):(1～1.5):(10～15)。
4.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，当所述堆积发酵的发酵堆体含水量低于45％时，补水，使发酵堆体含水量达到65％。
5.一种栽培基质，其特征在于，所述栽培基质包括基于权利要求2～4任意一项所述发酵 方法得到的木本废弃枝条发酵料和基质辅料。
6.根据权利要求5所述的栽培基质，其特征在于，所述基质辅料包括：有机肥、蛭石和珍珠岩中的一种或多种。
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