CN110574660B - 一种油茶育苗基质的生产设备以及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油茶育苗基质的生产设备，包括成型圆筒和内芯圆柱体，成型圆筒设盖体和筛孔板，滤液室设加水管、滴液管及排污管；内芯圆柱体连接液压杆，内芯圆柱体通过环形凹槽及紧固绳套接塑料袋；滤液室设温度计，排污管连接泵机；基于上述生产设备，本发明还开拓出一种油茶育苗基质的制备方法，包括纤维筒体D的制备、保水层E的铺设、消耗菌层F的建立及育苗基质成品I的成型等步骤。本发明结合水蒸气提取法、抽滤法等化学方法，利用农作废弃物作为原料，得到较实用的混合营养剂G和育苗基质成品I，混合营养剂G可作为油茶苗的生长促进剂；育苗基质成品I作为油茶苗的种植筒，其具有微生物降解特性，达到移植初期保护油茶苗根系的作用。

Description

一种油茶育苗基质的生产设备以及制备方法

技术领域

本发明涉及茶叶种植技术领域，尤其涉及一种油茶育苗基质的生产设备以及制备方法。

背景技术

油茶以种子、插条或嫁接繁殖。为保持亲本的优良性状，多采用插条或嫁接育苗，然后进行栽植造林。油茶的播种育苗工作在冬季和春季都可以进行，比较适宜采用条播的方式。

油茶的种植地最好选择地势平坦、避风向阳、质地肥沃、且保水与排水性能良好的微酸性土壤分布区。在播种前做好苗床并施足基肥，然后在播种后要覆盖上一层细肥土并在其上盖上一层薄草，以便保持土壤的湿润，使种子尽快发芽、出土。当种子发芽出土后，需要在阴天或者是傍晚的时候揭开薄草，并及时进行除草和松土工作。

移植时，一般将油茶及其育苗基质一起移植到种植地的土壤中，由于油茶种植地的雨水较多，育苗基质中的营养素、有益菌落或其他保水成分容易被雨水冲走，导致弱小的油茶苗遇到倾歪、营养不足甚至倒伏的不利现象，影响油茶苗的发育生长，更可能导致油茶苗的移植失败。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种油茶育苗基质的生产设备以及制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种油茶育苗基质的生产设备，包括成型圆筒和内芯圆柱体，成型圆筒具体是顶部开口的耐高温高强度玻璃筒体，成型圆筒开口处设有盖体，盖体的外边沿设有螺孔，成型圆筒外壁的顶部也设有对应的螺孔，盖体的顶面设有把手，盖体的内壁衬有氟塑料层，盖体通过螺钉紧固在成型圆筒的开口处，成型圆筒的底壁设有加热板；

成型圆筒的壁厚为6-13mm，成型圆筒的中部固定设有筛孔板，筛孔板将成型圆筒分隔成两个部分，成型圆筒的上半部分为成型室，，成型圆筒的下半部分为滤液室；

滤液室外壁的顶部连通有加水管和滴液管，滤液室外壁的底部连通有排污管，加水管、滴液管和排污管均设有调节阀，加水管远离成型圆筒的一端连接在储水箱的底部，滴液管远离成型圆筒的一端连接在加液漏斗的底部；

内芯圆柱体设置在成型圆筒开口的正上方位置，内芯圆柱体的顶端面固定连接有液压杆，内芯圆柱体侧壁的顶部设有环形凹槽，内芯圆柱体的底部套接有塑料袋，塑料袋与内芯圆柱体贴合，且塑料袋的袋口处绑缚有紧固绳，紧固绳卡接在环形凹槽内；

内芯圆柱体底面与筛孔板之间的垂直距离为30-70mm；

滤液室顶部设有温度计，排污管连接有泵机。

优选地，筛孔板均匀分布有多个圆形筛孔，筛孔板共有7-12个圆形筛孔，圆形筛孔的尺寸范围为1-3mm。

优选地，塑料袋具体是可降解聚乳酸塑料材质。

优选地，加热板具体是GWB高温加热板，加热板连接有电阻加热器。

优选地，成型圆筒的下半部分设有架设筛孔板的固定条，筛孔板的四周设有尼龙拉绳。

采用上述的生产设备，本发明还开拓出一种油茶育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

S1、秸秆基底的处理：取纤维废料，经过切碎机切断处理得到的纤维废料，分离筛筛分，得到纤维枝干A和纤维粉末B；

将纤维枝干A填充到成型圆筒的成型室内，填充到占成型室内体积90%-95%，在纤维枝干A的表层铺设一层氢氧化钾粉末，再盖上盖体，并通过螺钉紧固在成型圆筒的开口处；

打开加水管，使水填充到占滤液室体积的40%-60%，紧固各个调节阀，开启加热板，控制加热温度范围为210-260℃，封闭高压加热蒸煮1-3h；

关闭加热板，冷却5-10min，使滤液室内的温度达130-150℃，再打开滴液管，从加液漏斗内加36%盐酸水溶液，使HCl：KOH的摩尔比范围为（1.2-1.5）:1，继续反应3-5h，冷却使滤液室内的温度达20-30℃ ，得到纤维圆柱体C；

预先通过紧固绳将塑料袋系紧在内芯圆柱体上，并排除塑料袋内的空气，掀开盖体，开启液压杆，使内芯圆柱体挤压在纤维圆柱体C的中心部位，得到中心开槽的纤维筒体D；

S2、保水层的铺设：取保水剂颗粒，充分吸水溶胀后，沥去表面水，混合纤维粉末B，使纤维粉末B黏附在保水剂颗粒表面，将保水剂颗粒铺设在纤维筒体D的顶面，再覆盖一个薄层的纤维粉末B，得到保水层E；

S3、消耗菌层的建立：取泥炭土、椰糠、谷壳、米糠、酵母菌及硝化菌，充分搅拌混合，将混合物铺设在保水层E上，再铺设一层红土层稍压平；

配置15%的淀粉水溶液，浇注在红土层，待红土层水分沥干完，得到消耗菌层F；

S4、育苗基质的成型：打开排污管及泵机，取出滤液，倒在红土层上，再沥干，重复5-7次；

配置2-3%的海藻酸钠水溶液，加入微量柠檬酸，浇注在红土层上，待红土层水分沥干完，再倒入滤液，并沥干；

取与海藻酸钠水溶液同重量的5-10%氯化钙水溶液，浇注到红土层上，待水分沥干，静置5-15min，再加入大量滤液在红土层，开启泵机，对成型圆筒进行负压抽滤，抽干大部分水分，并在泵机一端接收滤液，将以上滤液均收集起来，并加入植物营养液，得到混合营养剂G；

抽滤10-20min，使塑料袋与土壤紧密贴合，解开紧固绳，开启液压杆缓慢取出内芯圆柱体，再通过尼龙拉绳抬升筛孔板，缓慢撕掉塑料袋，在凹槽内填充栽培土H，最终得到育苗基质成品I。

优选地，S1中，纤维废料由任意组分的油茶碎枝、油茶碎叶、树皮或油茶碎壳组成。

优选地，S1的纤维筒体D中，纤维枝干A：氢氧化钾粉末的重量比为10-15:1。

优选地，S3的消耗菌层F中，泥炭土：椰糠：谷壳：米糠：酵母菌：硝化菌：淀粉的重量比为10：（40-50）:（5-10）:（6-10）：（5-12）：（0.5-2）：（5-10）。

优选地，S4的栽培土H含有以下重量份的组分：100份土壤粉末，2-3份保水剂，20-35份纤维粉末B，5-10份草木灰。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的最终目的是制备一种带有栽培筒形状的育苗基质成品I，将其作为油茶苗的种植筒，油茶苗自然生长过程中，育苗基质成品I的筒壁处吸水性及保水性会更高，能够充分保证育苗基质成品I内有足够的水分及营养液，促进根系向筒壁处生长发育；同时筒壁具有一定的保护性，能够保护弱小的油茶苗根系，也能够保证栽培土H不被雨水冲走，避免根系处的水土流失，保证油茶苗不被吹歪倾倒，进一步保证营养及水分的充分性。

2.本发明采用高温碱蒸馏及酸中和的工艺，软化纤维枝干A，并将纤维枝干A和纤维粉末B中的有机质提取出来，作为菌种的营养物质，加入植物营养液，得到混合营养剂G；采用油茶枝叶、油茶壳等废弃物作为多孔基体的纤维筒体D，将其作为过滤材料，再分别增加保水层E、消耗菌层F，采用过滤法，使保水剂颗粒、有机营养植物及菌种填充到纤维筒体D内，并依次采用海藻酸钠水溶液和氯化钙水溶液冲洗过滤，这二者作为胶黏剂，形成较固化的钙化水凝胶体，最终抽滤沥干的水凝胶体即为育苗基质成品I，脱水收缩后育苗基质成品I较容易从生产设备中取出。

3.本发明结合水蒸气提取法、抽滤法等化学方法，充分利用农作废弃物，得到较实用的混合营养剂G和育苗基质成品I，混合营养剂G可作为油茶苗的生长促进剂；育苗基质成品I作为油茶苗的种植筒，随着微生物的分解及根系的生长力，该种植筒最终结构塌陷，与土壤成一体，达到移植初期保护油茶苗根系的作用。

附图说明

图1为本发明提出的一种油茶育苗基质的生产设备的组装结构示意图；

图2为本发明提出的一种油茶育苗基质的生产设备的使用原理的简易示意图；

图3为本发明制成的育苗基质成品I的结构示意图；

图中：成型圆筒1、成型室101、液室102、内芯圆柱体2、盖体3、螺孔301、把手302、螺钉303、加热板4、筛孔板5、加水管6、滴液管7、排污管8、调节阀9、储水箱10、加液漏斗11、液压杆12、环形凹槽13、塑料袋14、紧固绳15、温度计16、泵机17、尼龙拉绳18。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。

参照图1-3，一种油茶育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

S1、秸秆基底的处理：取油茶碎枝、油茶碎叶、树皮、油茶碎壳作为纤维废料，经过切碎机切断处理得到的纤维废料，分离筛筛分，得到纤维枝干A和纤维粉末B；取10kg纤维枝干A填充到成型圆筒的成型室内，填充到占成型室内体积93%，在纤维枝干A的表层铺设0.83kg氢氧化钾粉末，再盖上盖体，并通过螺钉紧固在成型圆筒的开口处；打开加水管，使水填充到占滤液室体积的50%，紧固各个调节阀，开启加热板，控制加热温度范围为230℃，封闭高压加热蒸煮2h；关闭加热板，冷却9min，使滤液室内的温度达143.6℃，再打开滴液管，从加液漏斗内加3L的36%盐酸水溶液，继续反应4h，冷却使滤液室内的温度达24.7℃ ，得到纤维圆柱体C；预先通过紧固绳将塑料袋系紧在内芯圆柱体上，并排除塑料袋内的空气，掀开盖体，开启液压杆，使内芯圆柱体挤压在纤维圆柱体C的中心部位，得到中心开槽的纤维筒体D；

S2、保水层的铺设：取保水剂颗粒，充分吸水溶胀后，沥去表面水，混合纤维粉末B，使纤维粉末B黏附在保水剂颗粒表面，将保水剂颗粒铺设在纤维筒体D的顶面，再覆盖一个薄层的纤维粉末B，得到保水层E；

S3、消耗菌层的建立：取泥炭土100g、450g椰糠、80g谷壳、米糠80g、酵母菌90g、硝化菌10g充分搅拌混合，将混合物铺设在保水层E上，再铺设一层红土层稍压平；取15%的淀粉水溶液0.5L，浇注在红土层，待红土层水分沥干完，得到消耗菌层F；

S4、育苗基质的成型：打开排污管及泵机，取出滤液，倒在红土层上，再沥干，重复5-7次；配置2-3%的海藻酸钠水溶液0.15L，加入微量柠檬酸，浇注在红土层上，待红土层水分沥干完，再倒入滤液，并沥干；取5-10%氯化钙水溶液0.15L，浇注到红土层上，待水分沥干，静置5-15min，再加入大量滤液在红土层，开启泵机，对成型圆筒进行负压抽滤，抽干大部分水分，并在泵机一端接收滤液，将以上滤液均收集起来，并加入植物营养液，得到混合营养剂G；抽滤10-20min，使塑料袋与土壤紧密贴合，解开紧固绳，开启液压杆缓慢取出内芯圆柱体，再通过尼龙拉绳抬升筛孔板，缓慢撕掉塑料袋，在凹槽内依次添加3Kg土壤粉末，25g保水剂，270g纤维粉末B，80g草木灰混合而成的栽培土H，最终得到育苗基质成品I。

种植时，将油茶洒在栽培土H中，在栽培土H上喷洒混合营养剂G待其发芽生长；或者将油茶苗栽在栽培土H中，在栽培土H上喷洒混合营养剂G待其根系发育；待在油茶苗生长到一定的程度后，将栽种后的育苗基质成品I移植到种植地的土壤中，可再喷洒部分混合营养剂G，油茶苗自然生长过程中，育苗基质成品I的筒壁处吸水性及保水性会更高，能够充分保证育苗基质成品I内有足够的水分及营养液，促进根系向筒壁处生长发育；同时筒壁具有一定的保护性，能够保护弱小的油茶苗根系，也能够保证栽培土H不被雨水冲走，避免根系处的水土流失，保证油茶苗不被吹歪倾倒，进一步保证营养及水分的充分性。

移植一段时间后，随着菌种的生长，育苗基质成品I中的有机质（如秸秆、植物粉末、有机物质等）逐渐消耗，离子（主要是钙离子、钠离子、钾离子）被根系及周围土壤吸收，并随着根系的生长力，最终导致育苗基质成品I的固化结构塌陷，融入土壤中，最终育苗基质成品I成为碎土状，但碎土状的育苗基质成品I仍然具有一定的保水能力及有益菌落，进一步保护油茶苗的根系，也就是说油茶苗的根系发育完整时就是育苗基质成品I结构塌陷之时，此时育苗基质成品I基本失去对根系的保护能力。

育苗基质成品I的降解试验：

采用上述相同组分和方法制备10个种植孔内径为19.6cm、种植筒外径为36.4cm的育苗基质成品I；采用同一批扦插育苗而成的油茶苗，挑选个头为5-7cm长、且根系均长为2-3cm的油茶苗10组，分别种植在10个育苗基质成品I的栽培土H中；种植初期，施加少量钾肥、磷肥及氮肥，采用同一批生产、相同组分的混合营养剂G，一次性浇注3L混合营养剂G，埋在同一垄土壤中，10株油茶苗的行间距为1.1m，后续隔两天浇一次混合营养剂G，并依照天气及生长情况，适当浇水和施加腐殖酸肥料，持续10天；后续再每周喷洒一次混合营养剂G、并喷洒水以稀释营养，种植期满一月后；保持种植地湿润，使油茶苗自然生长，可酌情施加杀虫剂、水分及肥料，观察不同生长时间下，育苗基质成品I原处的菌落数量、筒壁的强度，如下表所示：

菌落总数的测定：．操作方法：取25g育苗基质成品I，放于225mL灭菌生理盐水的灭菌玻璃瓶内经充分研磨制成1：10的均匀稀释液，继续稀释；将每个稀释液中分别取出1mL置于灭菌平皿中与营养琼脂培养基混合，在一定温度下，培养48h，记录每个平皿中形成的菌落数量，依据稀释倍数，计算出每克原始样品中所含细菌菌落总数，最后取平均值。

拉伸断裂强度的测试：取长5cm、宽2cm的育苗基质成品I的筒壁，（注：120天以后已经无法取整块的筒壁，稍压实后再测试拉力），两端夹取，一端固定，另一端连接弹簧测力表，数码拍摄，观察记录断裂时的力，

表1.不同生长时间的育苗基质成品I的降解试验

生长周期/d	30	45	60	90	105	120	135	150	165	180
											<![CDATA[菌落总数CUF/10<sup>6</sup>g]]>	1.21	1.32	1.43	1.64	5.81	18.1	16.9	17.4	6.1	6.5
拉伸断裂强度/N	35.1	34.7	35.6	32.1	27.4	10.1	4	1	<0.1	<0.1

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油茶育苗基质的生产设备，包括成型圆筒(1)和内芯圆柱体(2)，其特征在于，所述成型圆筒(1)具体是顶部开口的耐高温高强度玻璃筒体，所述成型圆筒(1)开口处设有盖体(3)，所述盖体(3)的外边沿设有螺孔(301)，所述成型圆筒(1)外壁的顶部也设有对应的螺孔(301)，所述盖体(3)的顶面设有把手(302)，所述盖体(3)的内壁衬有氟塑料层，所述盖体(3)通过螺钉(303)紧固在成型圆筒(1)的开口处，所述成型圆筒(1)的底壁设有加热板(4)；

所述成型圆筒(1)的壁厚为6-13mm，所述成型圆筒(1)的中部固定设有筛孔板(5)，所述筛孔板(5)将成型圆筒(1)分隔成两个部分，所述成型圆筒(1)的上半部分为成型室(101)，所述成型圆筒(1)的下半部分为滤液室(102)；

所述滤液室(102)外壁的顶部连通有加水管(6)和滴液管(7)，所述滤液室(102)外壁的底部连通有排污管(8)，所述加水管(6)、滴液管(7)和排污管(8)均设有调节阀(9)，所述加水管(6)远离成型圆筒(1)的一端连接在储水箱(10)的底部，所述滴液管(7)远离成型圆筒(1)的一端连接在加液漏斗(11)的底部；

所述内芯圆柱体(2)设置在成型圆筒(1)开口的正上方位置，所述内芯圆柱体(2)的顶端面固定连接有液压杆(12)，所述内芯圆柱体(2)侧壁的顶部设有环形凹槽(13)，所述内芯圆柱体(2)的底部套接有塑料袋(14)，所述塑料袋(14)与内芯圆柱体(2)贴合，且所述塑料袋(14)的袋口处绑缚有紧固绳(15)，所述紧固绳(15)卡接在环形凹槽(13)内；

所述内芯圆柱体(2)底面与筛孔板(5)之间的垂直距离为30-70mm；

所述滤液室(102)顶部设有温度计(16)，所述排污管(8)连接有泵机(17)。

2.根据权利要求1所述的一种油茶育苗基质的生产设备，其特征在于，所述筛孔板(5)均匀分布有多个圆形筛孔，所述筛孔板(5)共有7-12个圆形筛孔，所述圆形筛孔的尺寸范围为1-3mm。

3.根据权利要求1所述的一种油茶育苗基质的生产设备，其特征在于，所述塑料袋(14)具体是可降解聚乳酸塑料材质。

4.根据权利要求1所述的一种油茶育苗基质的生产设备，其特征在于，所述加热板(4)具体是GWB高温加热板，所述加热板(4)连接有电阻加热器。

5.根据权利要求1所述的一种油茶育苗基质的生产设备，其特征在于，所述成型圆筒(1)的下半部分设有架设筛孔板(5)的固定条，所述筛孔板(5)的四周设有尼龙拉绳(18)。

6.一种油茶育苗基质的制备方法，采用权利要求1-5任一所述的生产设备，其特征在于，包括以下步骤：

S1、秸秆基底的处理：取纤维废料，经过切碎机切断处理得到的纤维废料，分离筛筛分，得到纤维枝干A和纤维粉末B；

将纤维枝干A填充到成型圆筒(1)的成型室(101)内，填充到占成型室(101)内体积90％-95％，在纤维枝干A的表层铺设一层氢氧化钾粉末，再盖上盖体(3)，并通过螺钉(303)紧固在成型圆筒(1)的开口处；

打开加水管(6)，使水填充到占滤液室(102)体积的40％-60％，紧固各个调节阀(9)，开启加热板(4)，控制加热温度范围为210-260℃，封闭高压加热蒸煮1-3h；

关闭加热板(4)，冷却5-10min，使滤液室(102)内的温度达130-150℃，再打开滴液管(7)，从加液漏斗(11)内加36％盐酸水溶液，使HCl：KOH的摩尔比范围为1.2-1.5:1，继续反应3-5h，冷却使滤液室(102)内的温度达20-30℃，得到纤维圆柱体C；

预先通过紧固绳(15)将塑料袋(14)系紧在内芯圆柱体(2)上，并排除塑料袋(14)内的空气，掀开盖体(3)，开启液压杆(12)，使内芯圆柱体(2)挤压在纤维圆柱体C的中心部位，得到中心开槽的纤维筒体D；

S2、保水层的铺设：取保水剂颗粒，充分吸水溶胀后，沥去表面水，混合纤维粉末B，使纤维粉末B黏附在保水剂颗粒表面，将保水剂颗粒铺设在纤维筒体D的顶面，再覆盖一个薄层的纤维粉末B，得到保水层E；

S3、消耗菌层的建立：取泥炭土、椰糠、谷壳、米糠、酵母菌及硝化菌，充分搅拌混合，将混合物铺设在保水层E上，再铺设一层红土层稍压平；

配置15％的淀粉水溶液，浇注在红土层，待红土层水分沥干完，得到消耗菌层F；

S4、育苗基质的成型：打开排污管(8)及泵机(17)，取出滤液，倒在红土层上，再沥干，重复5-7次；

配置2-3％的海藻酸钠水溶液，加入微量柠檬酸，浇注在红土层上，待红土层水分沥干完，再倒入滤液，并沥干；

取与海藻酸钠水溶液同重量的5-10％氯化钙水溶液，浇注到红土层上，待水分沥干，静置5-15min，再加入大量滤液在红土层，开启泵机(17)，对成型圆筒(1)进行负压抽滤，抽干大部分水分，并在泵机(17)一端接收滤液，将以上滤液均收集起来，并加入植物营养液，得到混合营养剂G；

抽滤10-20min，使塑料袋(14)与土壤紧密贴合，解开紧固绳(15)，开启液压杆(12)缓慢取出内芯圆柱体(2)，再通过尼龙拉绳(18)抬升筛孔板(5)，缓慢撕掉塑料袋(14)，在凹槽内填充栽培土H，最终得到育苗基质成品I。

7.根据权利要求6所述的一种油茶育苗基质的制备方法，其特征在于，所述S1中，纤维废料由任意组分的油茶碎枝、油茶碎叶、树皮或油茶碎壳组成。

8.根据权利要求6所述的一种油茶育苗基质的制备方法，其特征在于，所述S1的纤维筒体D中，纤维枝干A：氢氧化钾粉末的重量比为10-15:1。

9.根据权利要求6所述的一种油茶育苗基质的制备方法，其特征在于，所述S3的消耗菌层F中，泥炭土：椰糠：谷壳：米糠：酵母菌：硝化菌：淀粉的重量比为10：(40-50):(5-10):(6-10)：(5-12)：(0.5-2)：(5-10)。

10.根据权利要求6所述的一种油茶育苗基质的制备方法，其特征在于，所述S4的栽培土H含有以下重量份的组分：100份土壤粉末，2-3份保水剂，20-35份纤维粉末B，5-10份草木灰。

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