CN110896824A - 番茄的营养育苗基质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭500～1000重量份，稻壳质生物炭600～900重量份，珍珠岩600～900重量份，玉米秸秆2000～4000重量份，牛粪300～500重量份，椰糠粉或者改性椰糠粉20～70重量份，促生菌2～6重量份。本发明所述番茄的营养育苗基质具有良好的通气性和吸水性，降低育苗基质成本，还可以增加番茄产量，提高番茄幼苗干鲜重和营养物质含量等。

Description

番茄的营养育苗基质
技术领域
本发明涉及育苗基质技术领域，特别是涉及番茄的营养育苗基质。
背景技术
番茄作为我国现今主要的果蔬之一，栽培品种繁多，主要栽培的品种有毛粉802、渝抗4号、渝抗5号、红宝石、台湾红、中蔬4号、阿曼达等多种。番茄的果实为浆果，果实近球状或者扁球状，肉质并且汁液较多，一般呈红色或黄色，果实的食用方法多种多样，可以生食、加工番茄酱、煮食或者制成果汁。番茄含有丰富的营养，又有多种功用被称为神奇的菜中之果。番茄富含维生素A、维生素C、维生素B1，维生素B2以及胡萝卜素和钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜、碘等多种元素，还含有蛋白质、糖类、有机酸、纤维素。番茄内的苹果酸和柠檬酸等有机酸，不但有增加胃液酸度、帮助消化、调整胃肠功能的作用，还能降低胆固醇的含量，对高血脂症也是颇有益处。番茄中的番茄红素，是类胡萝卜素的一种，它有消除人体自由基、减缓动脉粥样硬化、预防多种癌症病变、保护心血管和皮肤等多种功能。
番茄在全球范围内需求量大，但在栽培上有很多问题，尚未找到效果很好的解决方法。番茄在很多地区是在大棚中种植，而大棚中种植番茄存在连作障碍的问题。连作障碍的表现其一是土壤养分问题，在片面地追求高产的诱惑下，大量施入高含量的化学肥料和未经腐熟的动物粪便、人粪尿等，导致土壤中盐分过量。而这些盐分不能被充分淋溶，所以大量积聚在土壤耕层中，就产生了土壤次生盐渍化及酸化，降低了土壤的pH值，影响了土壤养分的有效性，引发生理性病害，使作物减产。而且连续种植同种作物，特定的作物对于养分的吸收有着独特的选择性，使得某些营养成分被大量汲取，导致土壤中缺乏，另外一些营养成分过剩。并且某些作物可通过根系分泌和作物残茬腐解等途径释放一些物质，对同茬或下茬同种或同科作物生长发育产生抑制作用，这种现象叫自毒作用。多年连作，势必引起的自毒作用越来越明显，连作障碍会更严重。其二，大棚中连作会使病虫害加重，番茄幼苗若处在秋时高温天气，会易发病毒病；番茄连作在生长的中后期易发线虫病；连作时还易发白粉虱等病虫害，污染叶片和果实，导致霉污病的发生，造成减产并且破坏果实的品相导致番茄商品价值下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种番茄的营养育苗基质。
本发明所述番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭500～1000重量份，稻壳质生物炭600～900重量份，珍珠岩600～900重量份，玉米秸秆2000～4000重量份，牛粪300～500重量份，椰糠粉或者改性椰糠粉20～70重量份，促生菌2～6重量份。
进一步地，所述原料还包括黏土基质50～100重量份。
进一步地，所述促生菌为同温层芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、沙福芽孢杆菌中的一种或几种的混合物。优选地，所述促生菌为同温层芽孢杆菌和特基拉芽孢杆菌以质量比1：1组成的混合物。
椰糠的主要成分为纤维素，含有较多羟基和羧基，可以通过氢键与水结合，并且含有很多天然的网状结构，这些孔状结构可以产生毛细吸水效应，能够更快的吸收水分。但是木质素本身的吸水性较差，并且通过氢键与共价键填充于纤维素与半纤维素之间，这种结构阻碍了纤维素的吸水性。
作为本发明优选的技术方案，所述改性椰糠粉为氨化改性椰糠粉，其制备过程为：将椰糠粉粉碎后用20～150目的筛子过筛，置于50～60℃烘箱中干燥8～12小时；称取3～6g干燥后的椰糠粉置于反应釜中，以固液比为1：(4～8)(g/mL)加入质量分数为20～25wt％的氨水充分浸润；密封反应釜，放入120～160℃烘箱中，反应1～11小时后，取出反应液；将反应液离心分离，收集底部固体，底部固体用水洗涤，在50～60℃烘箱中烘干至恒重得到氨化改性椰糠粉。
因为有机质纤维素容易结晶和形成原纤结构，且与木质素之间有缠绕及粘结作用，所以对纤维素类生物原料进行碱处理，可以破坏木质素结构，增加纤维素的多孔性和内部的比表面积。碱处理原理是利用碱性物质，如NaOH、KOH、Ca(OH)2或氨水等处理纤维素类的生物原料，既能能增加木质素去除率，又能避免纤维素聚合体损失的高效方法。本发明试验选择条件温和，具有可回收性，对环境相对友好的氨水对椰糠粉进行处理。氨水作为一种弱碱，可以去掉大部分的木质素而保留较多的纤维素与半纤维素，而且可以将亲水性的酰胺基团负载到产物中，进一步增强其亲水性。
但考虑到氨化制备过程中会产生碱性废液，仍存在一定环境污染的风险，所以在本发明另一种优选的技术方案中，使用柠檬酸对椰糠进行热化学改性，获得柠檬酸改性椰糠粉，一方面拥有无毒，可降解环境友好和廉价等特点，另一方面其制备过程克服了传统方法耗时长，过程复杂等问题，只需要将椰糠粉与柠檬酸溶液使用半干法即可制备。
作为本发明优选的技术方案，所述改性椰糠粉为柠檬酸改性椰糠粉，其制备过程为：将椰糠粉粉碎后用20～150目的筛子过筛，以固液比1:(8～12)(g/mL)在无水乙醇中浸泡10～16小时后，离心分离，收集底部沉淀，在50～60℃烘箱中干燥8～12小时，得到干燥后的椰糠粉；将干燥后的椰糠粉以固液比1:(3～6)(g/mL)加入浓度2～3mol/L的柠檬酸水溶液中浸泡12～20小时，使用200目滤布过滤除去部分水分，使得滤饼中水分含量达到40～60wt％；将滤饼置于110～140℃中反应30～60分钟后取出，用水洗涤后，在50～60℃烘箱中烘干至恒重得到柠檬酸改性椰糠粉。
柠檬酸改性椰糠粉形成的机理是：柠檬酸是一种三元三羧基官能团的羟基酸，因此柠檬酸上的二个羧基能与纤维素上的三个羟基发生反应，在两个聚合物之间形成两个酯键，或在同一聚合物中形成分子内的酯键。柠檬酸可以与许多亲水基团形成氢键，如羟基、羧基和酰胺基，这有助于它捕获这些基团发生进一步反应。在制备过程中，椰糠粉在半干燥的条件下，表面被大量柠檬酸分子包覆。在加热温度达到100℃及以上的过程中，柠檬酸分子中的两个羧酸基团首先脱水，生成环状酸酐，随后酸酐与纤维素上的羟基反应形成酯键，与此同时生成的具有可恢复性的酮与相邻未反应的羧基通过氢化反应又生成一个环状酸酐。这些反应中，一个柠檬酸可与两个或同一个纤维素分子生成酯键，这样大量的柠檬酸与纤维素交联到一起形成网状结构，原本独立的纤维素分子被交联到这个结构中。这种形成机理，与纤维素分子本身形成过程很相似，类似的还有淀粉、环式糊精与大豆蛋白纤维的形成过程。
进一步地，所述黏土基质的制备过程包括以下步骤：
(1)将10～20g多糖溶解于水中，获得多糖质量分数5～10％的多糖水溶液；取60～100g过100～200目筛的粘土，溶解在水中，在室温搅拌20～40分钟使黏土均匀分散，获得黏土质量分数20～30％的黏土水溶液；接着向黏土水溶液中依次加入所述多糖水溶液和0.1～0.4g过硫酸钾，搅拌20～30分钟，得到混合液A；
(2)取7～8g丙烯酸溶解于水中，获得质量分数20～25％的丙烯酸水溶液；将2～3g2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解于水中，获得质量分数20～25％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液，随后用质量分数1～5％的氢氧化钠水溶液中和至2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的中和度达到50～60％；向中和后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液中依次加入所述丙烯酸水溶液和0.1～0.3g丙烯酰胺，得到混合液B；
(3)将混合液A和混合液B充分混匀，置于60～65℃的恒温水浴锅中，持续搅拌直至出现凝胶化停止，之后让体系保持60～65℃反应2～4小时；反应结束后，将反应产物切块，先后用水和体积分数70～80％的乙醇洗涤，于60～70℃的烘箱中干燥至恒重，得到所述黏土基质。
进一步地，所述黏土为蛭石、蒙脱土、高岭土和电气石中的一种。
蛭石是结构单元层为2:1型、层间具有水分子及可交换性阳离子的三八面体或二八面体铝硅酸盐矿物，与蒙脱土相比，蛭石具有较好的阳离子交换能力、层膨胀能力、吸附能力，很好的保温、隔热性能。
蒙脱土是一种层状结构的硅铝酸盐，其片层由三个亚层构成，其中一层为铝氧以及氢氧基所组成的八面体，另外两层为硅氧四面体，铝氧八面体夹在两层硅氧四面体之间，以共用氧原子形成层状结构。将聚合物插入到蒙脱土片层中，通过破坏蒙脱土的片层结构使蒙脱土基本单元均匀分散在聚合物基体中，可以实现聚合物与蒙脱土片层在纳米尺度上的复合。
高岭土是一种1:1型层状硅酸盐，层内为强烈的共价键作用，层间则是氢键作用，其表面存在羟基，亲水性强，与蒙脱土相比，其晶格内不存在同晶置换，层间的电荷几乎为零，层间域中不能吸附外来阳离子，其片层间通过氢键和范德华力而紧密结合，两面之间的内聚能相当大，层间距小，以上这些因素导致了高岭土不易被化学改性和插层。
电气石是以含硼为主的环状硅酸盐矿物，天然电气石的复杂化学成分和晶体结构使电气石具有自发极化、红外辐射、释放负离子等特性。
进一步地，所述多糖为壳聚糖、羧甲基纤维素钠和海藻酸钠中的一种。
壳聚糖是甲壳质经脱乙酰基而得到的一种天然阳离子多糖，具有较强的韧性、优异的生物相容性和生物可降解性及一定的抗菌性能。
羧甲基纤维素钠是一种具有代表性线型阴离子水溶性纤维素醚，它的纤维素链上有羧甲基和羟基，极性的羧基使其具有化学反应活性和很强的亲水性，同时可使大多数常用水溶液制剂的黏度发生较大变化，在水中溶胀时可以形成透明的黏稠胶液。
海藻酸钠是一种线性天然生物大分子，是海藻细胞壁和细胞间质的主要成分，海藻酸分子是由β-D-1,4-甘露糖醛酸和α-L-1,4-古罗糖醛酸两种单体组成的嵌段线性聚合物，具有羧基、羟基等功能基团，是一种阴离子聚电解质，生物降解、生物相容良好且具生物黏附性。
综合粘土和多糖对土壤稳定性的作用发现，同时添加电气石与羧甲基纤维素钠获得的黏土基质可能会大大改善土壤物理性质，有利于土壤水稳性的提高，而且可以大幅度提高土壤通气性，改善土壤气液平衡，有利于植物的生长。因此，所述黏土优选为电气石，所述多糖优选为羧甲基纤维素钠。
本发明所述番茄的营养育苗基质具有良好的通气性和吸水性，降低育苗基质成本，还可以增加番茄产量，提高番茄幼苗干鲜重和营养物质含量等。
具体实施方式
实施例中原料介绍如下：
花生壳生物炭，稻壳质生物炭，均产自江苏省华丰农业生物工程有限公司。
珍珠岩，厂家灵寿县昊乾矿物粉体加工厂，20目。
玉米秸秆，厂家肇庆市牛车水牧业有限公司。
牛粪，厂家石家庄泥香生物科技有限公司。
椰糠粉，上海小兰园林绿化有限公司提供。
同温层芽孢杆菌，活菌个数106cfu/g，厂家上海一研生物科技有限公司。
特基拉芽孢杆菌，活菌个数106cfu/g，厂家上海蒓试生物技术有限公司。
蛭石、蒙脱土、高岭土和电气石，厂家灵寿县灵辉矿产品加工厂。
壳聚糖，厂家湖南丰禄生物科技有限公司。
羧甲基纤维素钠，厂家河南集美化工产品有限公司。
海藻酸钠，厂家济南鸿图化工有限公司。
在本发明未作具体说明的情况下，室温指的是20～25℃。
在本发明未作具体说明的情况下，搅拌转速为100转/分钟。
在本发明的具体实施方式中，
实施例1
番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭900重量份，稻壳质生物炭600重量份，珍珠岩600重量份，玉米秸秆2000重量份，牛粪400重量份，椰糠粉40重量份，同温层芽孢杆菌4重量份。
番茄的营养育苗基质的制备：将所有原料充分混匀，即得番茄的营养育苗基质。
实施例2
番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭900重量份，稻壳质生物炭600重量份，珍珠岩600重量份，玉米秸秆2000重量份，牛粪400重量份，氨化改性椰糠粉40重量份，同温层芽孢杆菌4重量份。
番茄的营养育苗基质的制备：将所有原料充分混匀，即得番茄的营养育苗基质。
所述氨化改性椰糠粉的制备过程为：将椰糠粉(上海小兰园林绿化有限公司提供)粉碎后用90目的筛子过筛，置于60℃烘箱中干燥12小时；称取4g干燥后的椰糠粉置于反应釜中，以固液比为1：5(g/mL)加入质量分数为20wt％的氨水充分浸润；密封反应釜，放入140℃烘箱中，反应3小时后，取出反应液；将反应液以5000转/分钟离心分离20分钟，收集底部固体，底部固体用水洗涤至洗液呈现中性后，在60℃烘箱中烘干至恒重得到氨化改性椰糠粉。
实施例3
番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭900重量份，稻壳质生物炭600重量份，珍珠岩600重量份，玉米秸秆2000重量份，牛粪400重量份，柠檬酸改性椰糠粉40重量份，同温层芽孢杆菌4重量份。
番茄的营养育苗基质的制备：将所有原料充分混匀，即得番茄的营养育苗基质。
所述柠檬酸改性椰糠粉的制备过程为：将椰糠粉(上海小兰园林绿化有限公司提供)粉碎后用90目的筛子过筛，以固液比1:8(g/mL)在无水乙醇中浸泡10小时后，以5000转/分钟离心20分钟，收集底部沉淀，在60℃烘箱中干燥12小时，得到干燥后的椰糠粉；将干燥后的椰糠粉以固液比1:5(g/mL)加入浓度2.4mol/L的柠檬酸水溶液中浸泡18小时，过滤除去部分水分，使得滤饼中水分含量达到50wt％；将滤饼置于120℃中反应35分钟后取出，用水洗涤至洗液呈现中性后，在60℃烘箱中烘干至恒重得到柠檬酸改性椰糠粉。
对实施例1～3使用的椰糠粉、氨化改性椰糠粉、柠檬酸改性椰糠粉进行接触角测定。
对实施例1～3使用的椰糠粉、氨化改性椰糠粉、柠檬酸改性椰糠粉使用茶袋法进行吸水倍率测定：用质量轻便、透水性强、吸水饱和时间短的茶袋(即茶袋本身可在短时间内吸水并且达到饱和，往后不会再随着时间的推移而逐渐吸水，以免干扰吸水物本身的特性)与橡皮筋放于水中浸泡若干小时后，再分别称量其重量。在烘箱内烘干后，用已知吸水后质量的茶袋和橡皮筋装取适量质量为M的烘干样品，放入去离子水中。在t时间取出后，在烧杯璧上贴伸多次，待表面不再往下滴水时再称量。此时样品在t时刻的吸水倍率可用以下公式计算：
Q＝(Mt-M茶袋-M皮筋)/M
式中，Q：样品吸水倍率，g；
Mt：整个茶袋在t时刻的质量，g；
M茶袋：茶袋在水中浸泡一定时间后的质量，g；
M皮筋：皮筋在水中浸泡一定时间后的质量，g；
M：样品的质量，g。
表1接触角和吸水倍率测试表
Figure BDA0002334844470000091
从表1可以看出，实施例2的氨化改性椰糠粉接触角比实施例1减小，亲水性大大增加，吸水性能也大大增加，这是因为氨化处理后的椰糠粉不仅负载了很多亲水性的酰胺基，并且其独特的孔洞结构对水分由较大的吸力，可以在接触水滴的瞬间使水进入氨化处理后的椰糠粉内部。而吸水倍率增加的原因是因为氨水与椰糠反应，去除了其大部分的木质素，解放了原本紧密的结构，造成的孔洞为水分子渗入聚合物内提供了更大的空间，使聚合物分子链上的亲水基团(羟基和酰胺基等)与水分子的接触面积更大，利用这种稳定的网状结构吸收大量的水分子。
进一步比较发现，实施例3柠檬酸改性椰糠粉具有更加强大的亲水性，其表面接枝的羟基对水具有亲和性，水分与柠檬酸改性椰糠粉表面接触瞬间被吸收。柠檬酸与纤维素上的羟基反应形成酯键，其羧酸基团被成功地引入也看过椰糠粉细胞壁。而吸水倍率进一步提高的原因是：这是因为当柠檬酸改性椰糠粉被放入水中时，羧酸基团失去质子成为羧酸盐基团，这些带负电荷的羧基在聚合体结构中相互排斥，发生膨胀从而增加了与水接触的比表面积。同时，网络中静电斥力的增强提高了渗透压，而理论上，渗透压差越大，渗透进吸收剂的水分子就越快。另一方面，也可能是由于柠檬酸改性椰糠粉颗粒孔隙在快速失水的干燥过程中形成高度密集通孔，使产品在短时间内吸收大量的水分。
实施例4～6
番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭900重量份，稻壳质生物炭600重量份，珍珠岩600重量份，玉米秸秆2000重量份，牛粪400重量份，柠檬酸改性椰糠粉40重量份，同温层芽孢杆菌4重量份，粘土基质60重量份。
番茄的营养育苗基质的制备：将所有原料充分混匀，即得番茄的营养育苗基质。
所述柠檬酸改性椰糠粉的制备过程同实施例3。
所述黏土基质的制备过程包括以下步骤：
(1)将15g多糖溶解于水中，获得多糖质量分数10％的多糖水溶液；取80g过200目筛的粘土，溶解在水中，在室温搅拌30分钟使黏土均匀分散，获得黏土质量分数25％的黏土水溶液；接着向黏土水溶液中依次加入所述多糖水溶液和0.4g过硫酸钾，搅拌20分钟，得到混合液A；
(2)取7.5g丙烯酸溶解于水中，获得质量分数22％的丙烯酸水溶液；将2.50g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解于水中，获得质量分数22％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液，随后用质量分数5％的氢氧化钠水溶液中和至2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的中和度达到60％；向中和后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液中依次加入所述丙烯酸水溶液和0.1g丙烯酰胺，得到混合液B；
(3)将混合液A和混合液B充分混匀，置于65℃的恒温水浴锅中，持续搅拌直至出现凝胶化停止，之后让体系保持65℃反应3小时；反应结束后，将反应产物切成边长为1cm左右的块状，先后用块状物重量100倍的水和块状物重量40倍的体积分数76％的乙醇洗涤，于70℃的烘箱中干燥至恒重，得到所述黏土基质。
实施例4：使用的黏土为蛭石，使用的多糖为壳聚糖。
实施例5：使用的黏土为蛭石，使用的多糖为羧甲基纤维素钠。
实施例6：使用的黏土为蛭石，使用的多糖为海藻酸钠。
测试土壤为中壤土，沙粒28％，粗粉粒50％，细粉粒4％，粗粘粒8％，细粘粒10％，有机质含量29.25g/kg，阳离子交换容量为7.67cmol/kg干土，pH值为8.06。
利用湿筛法测定土壤中水稳性大团聚体的组成：将过40目筛的黏土基质样品与土壤混合(黏土基质样品在土壤中的含量为0.35wt％)后，利用干筛法将土壤颗粒分级，并按比例配成50.00g。将其倒入1000mL沉降筒，灌水至标线，塞住筒口，重复颠倒10次。将样品倒在从上到下依次为5，3，2，1，0.5，0.25mm的筛组上，上下筛动10次。将筛组分开，称量各级筛子上的样品后分别转移到已恒重的铝盒中，于鼓风干燥器中烘干至恒重。
土壤水稳性大团聚体数值(％)按下列公式计算：
土壤水稳性大团聚体数值(％)＝mi/m0×100
其中，mi为各级水稳性大团聚体烘干重，g；m0为烘干样品重，g。
具体测试结构件表2。
表2多糖种类对土壤稳定性的影响
Figure BDA0002334844470000111
Figure BDA0002334844470000121
土壤团聚体是影响土壤稳定性和生长的一项至关重要的指标。土壤水稳性大团聚体指的是直径介于0.25mm和10.0mm之间的团聚体。土壤团聚体的大小、数量和稳定性决定着土壤孔隙的大小和结构的稳定性，影响着土壤的通气透水性和抗蚀性，特别是>1mm的大团聚体能合理地调节土壤的通气与持水以及养分的释放与保持之间的矛盾，是植物良好生长的结构基础。从表2可以看出，使用羧甲基纤维素钠作为多糖时，黏土基质的土壤稳定性最好。
实施例7～9
番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭900重量份，稻壳质生物炭600重量份，珍珠岩600重量份，玉米秸秆2000重量份，牛粪400重量份，柠檬酸改性椰糠粉40重量份，同温层芽孢杆菌4重量份，粘土基质60重量份。
番茄的营养育苗基质的制备：将所有原料充分混匀，即得番茄的营养育苗基质。
所述柠檬酸改性椰糠粉的制备过程同实施例3。
所述黏土基质的制备过程包括以下步骤：
(1)将15g多糖溶解于水中，获得多糖质量分数10％的多糖水溶液；取80g过200目筛的粘土，溶解在水中，在室温搅拌30分钟使黏土均匀分散，获得黏土质量分数25％的黏土水溶液；接着向黏土水溶液中依次加入所述多糖水溶液和0.4g过硫酸钾，搅拌20分钟，得到混合液A；
(2)取7.5g丙烯酸溶解于水中，获得质量分数22％的丙烯酸水溶液；将2.50g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解于水中，获得质量分数22％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液，随后用质量分数5％的氢氧化钠水溶液中和至2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的中和度达到60％；向中和后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液中依次加入所述丙烯酸水溶液和0.1g丙烯酰胺，得到混合液B；
(3)将混合液A和混合液B充分混匀，置于65℃的恒温水浴锅中，持续搅拌直至出现凝胶化停止，之后让体系保持65℃反应3小时；反应结束后，将反应产物切成边长为1cm左右的块状，先后用块状物重量100倍的水和块状物重量40倍的体积分数76％的乙醇洗涤，于70℃的烘箱中干燥至恒重，得到所述黏土基质。
实施例7：使用的黏土为高岭土，使用的多糖为羧甲基纤维素钠。
实施例8：使用的黏土为电气石，使用的多糖为羧甲基纤维素钠。
实施例9：使用的黏土为蒙脱土，使用的多糖为羧甲基纤维素钠。
测试土壤为中壤土，沙粒28％，粗粉粒50％，细粉粒4％，粗粘粒8％，细粘粒10％，有机质含量29.25g/kg，阳离子交换容量为7.67cmol/kg干土，pH值为8.06。
利用湿筛法测定土壤中水稳性大团聚体的组成：将过40目筛的黏土基质样品与土壤混合(黏土基质样品在土壤中的含量为0.35wt％)后，利用干筛法将土壤颗粒分级，并按比例配成50.00g。将其倒入1000mL沉降筒，灌水至标线，塞住筒口，重复颠倒10次。将样品倒在从上到下依次为5，3，2，1，0.5，0.25mm的筛组上，上下筛动10次。将筛组分开，称量各级筛子上的样品后分别转移到已恒重的铝盒中，于鼓风干燥器中烘干至恒重。
土壤水稳性大团聚体数值(％)按下列公式计算：
土壤水稳性大团聚体数值(％)＝mi/m0×100
其中，mi为各级水稳性大团聚体烘干重，g；m0为烘干样品重，g。
具体测试结果见表3。
表3黏土种类对土壤稳定性的影响
Figure BDA0002334844470000141
综合粘土和多糖对土壤稳定性的作用发现，同时添加电气石与羧甲基纤维素钠获得的黏土基质可能会大大改善土壤物理性质，有利于土壤水稳性的提高，而且可以大幅度提高土壤通气性，改善土壤气液平衡，有利于植物的生长。
实施例10
番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭900重量份，稻壳质生物炭600重量份，珍珠岩600重量份，玉米秸秆2000重量份，牛粪400重量份，柠檬酸改性椰糠粉40重量份，特基拉芽孢杆菌4重量份，粘土基质60重量份。
番茄的营养育苗基质的制备：将所有原料充分混匀，即得番茄的营养育苗基质。
所述柠檬酸改性椰糠粉的制备过程同实施例3。
所述黏土基质的制备过程同实施例8。
实施例11
番茄的营养育苗基质，包括以下原料：花生壳生物炭900重量份，稻壳质生物炭600重量份，珍珠岩600重量份，玉米秸秆2000重量份，牛粪400重量份，柠檬酸改性椰糠粉40重量份，促生菌4重量份，粘土基质60重量份。
番茄的营养育苗基质的制备：将所有原料充分混匀，即得番茄的营养育苗基质。
所述柠檬酸改性椰糠粉的制备过程同实施例3。
所述黏土基质的制备过程同实施例8。
所述促生菌为同温层芽孢杆菌和特基拉芽孢杆菌以质量比1：1组成的混合物。
番茄育苗试验
供试品种：试验供试作物为番茄，品种为北京京域威尔农业有限公司生产的“佳丽”。
供试穴盘：选用50孔穴盘，从甘肃省农科院种子市场购买，在使用前用质量分数0.1wt％的KMnO4溶液对穴盘进行消毒，将穴盘浸没在溶液中24h，取出阴干晾4-5d备用。
将实施例中的育苗基质放入穴盘中，播入番茄种子，进行育苗试验测试。
1.1番茄幼苗生长指标的测定
番茄幼苗生长指标包括出苗率、幼苗干鲜重。番茄幼苗从播种第3天开始记录出苗数，共记录10天，计算出苗率。其他生长指标从育苗30d开始至60d结束，每10d测定一次，共测定4次，每次每个处理选取长势相对一致幼苗10株，用清水冲洗干净后进行测定。
番茄幼苗干鲜重用千分之一分析天平测定，幼苗称完鲜重后先在105℃下杀青30min，在80℃下烘干48h至恒重后称重。
出苗率＝番茄幼苗出苗数/播种的番茄幼苗总数
具体测试结果见表4。
表4番茄育苗基质对番茄干鲜重、根冠比以及壮苗指数的影响
Figure BDA0002334844470000161
1.2番茄幼苗叶绿素荧光参数的测定
用英国Hansatech公司生产的FMS-2脉冲调制式荧光仪测定初始荧光Fo、最大荧光Fm、光下最大荧光Fm′、稳态荧光Fs及光下最小荧光Fo′等荧光参数，测定暗适应下叶片的Fo和Fm时，需要将叶片夹入暗适应夹内推上遮光片使其暗适应30min后测定。各荧光参数的计算公式如下：
PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSⅡ)＝(Fm′-Fs)/Fm′
光化学猝灭系数q P＝(Fm′-Fs)/(Fm′-Fo′)
非光化学猝灭系数qNP＝(Fm-Fm′)/(Fm-Fo′)
具体测试结果见表5。
表5对番茄幼苗叶绿色荧光指数的影响
Figure BDA0002334844470000162
Figure BDA0002334844470000171
1.3番茄幼苗生理指标的测定
番茄幼苗生理指标的测定参照邹琦《植物生理实验指导》、李合生《植物生理生化原理与技术》进行测定，测定的番茄幼苗生理指标包括：可溶性糖含量，可溶性蛋白含量，叶绿素含量。
1.3.1番茄幼苗可溶性糖含量
番茄幼苗可溶性糖含量测定采用蒽酮法，用TU-1900双光束紫外可见分光光度计在630nm波长下进行比色，可溶性糖含量计算公式为：
可溶性糖含量(％)＝(C×V/a×n)/(W×106)
C：标准方程求得糖量(μg)；
a：吸取样品液体积(ml)；
V：吸取体积(ml)；
n：稀释倍数；
W：组织重量(g)。
1.3.2番茄幼苗可溶性蛋白测定
番茄幼苗可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝G-250染色法,用TU-1900双光束紫外可见分光光度计在595nm波长下进行比色，计算公式如下：
样品中可溶性蛋白含量(mg·g-1)＝(C×Vt)/(V1×FW×1000)
C：标准方程求得蛋白量(μg)；
Vt：吸取样品液体积(ml)；
V1：吸取体积(ml)；
FW：组织重量(g)。
1.3.3番茄幼苗叶绿素含量测定
番茄幼苗叶绿素含量的测定采80％丙酮浸提法，遮光浸提48h，用TU-1900双光束紫外可见分光光度计在663nm、646nm、470nm波长下进行比色，计算叶绿素公式为：
Ca＝12.21D663-2.81D646
Cb＝20.13D646-5.03D663
具体测试结果见表6。
表6对番茄干鲜重、根冠比以及壮苗指数的影响
Figure BDA0002334844470000181
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.番茄的营养育苗基质，其特征在于，包括以下原料：花生壳生物炭500～1000重量份，稻壳质生物炭600～900重量份，珍珠岩600～900重量份，玉米秸秆2000～4000重量份，牛粪300～500重量份，椰糠粉或者改性椰糠粉20～70重量份，促生菌2～6重量份。
2.根据权利要求1所述的番茄的营养育苗基质，其特征在于，所述原料还包括黏土基质50～100重量份。
3.根据权利要求1或2所述的番茄的营养育苗基质，其特征在于，所述促生菌为同温层芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、沙福芽孢杆菌中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述的番茄的营养育苗基质，其特征在于，所述改性椰糠粉为氨化改性椰糠粉，其制备过程为：将椰糠粉粉碎后用20～150目的筛子过筛，置于50～60℃烘箱中干燥8～12小时；称取3～6g干燥后的椰糠粉置于反应釜中，以固液比为1：(4～8)(g/mL)加入质量分数为20～25wt％的氨水充分浸润；密封反应釜，放入120～160℃烘箱中，反应1～11小时后，取出反应液；将反应液离心分离，收集底部固体，底部固体用水洗涤，在50～60℃烘箱中烘干至恒重得到氨化改性椰糠粉。
5.根据权利要求3所述的番茄的营养育苗基质，其特征在于，所述改性椰糠粉为柠檬酸改性椰糠粉，其制备过程为：将椰糠粉粉碎后用20～150目的筛子过筛，以固液比1:(8～12)(g/mL)在无水乙醇中浸泡10～16小时后，离心分离，收集底部沉淀，在50～60℃烘箱中干燥8～12小时，得到干燥后的椰糠粉；将干燥后的椰糠粉以固液比1:(3～6)(g/mL)加入浓度2～3mol/L的柠檬酸水溶液中浸泡12～20小时，使用200目滤布过滤除去部分水分，使得滤饼中水分含量达到40～60wt％；将滤饼置于110～140℃中反应30～60分钟后取出，用水洗涤后，在50～60℃烘箱中烘干至恒重得到柠檬酸改性椰糠粉。
6.根据权利要求1所述的番茄的营养育苗基质，其特征在于，所述黏土基质的制备过程包括以下步骤：
(1)将10～20g多糖溶解于水中，获得多糖质量分数5～10％的多糖水溶液；取60～100g过100～200目筛的粘土，溶解在水中，在室温搅拌20～40分钟使黏土均匀分散，获得黏土质量分数20～30％的黏土水溶液；接着向黏土水溶液中依次加入所述多糖水溶液和0.1～0.4g过硫酸钾，搅拌20～30分钟，得到混合液A；
(2)取7～8g丙烯酸溶解于水中，获得质量分数20～25％的丙烯酸水溶液；将2～3g 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解于水中，获得质量分数20～25％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液，随后用质量分数1～5％的氢氧化钠水溶液中和至2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的中和度达到50～60％；向中和后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液中依次加入所述丙烯酸水溶液和0.1～0.3g丙烯酰胺，得到混合液B；
(3)将混合液A和混合液B充分混匀，置于60～65℃的恒温水浴锅中，持续搅拌直至出现凝胶化停止，之后让体系保持60～65℃反应2～4小时；反应结束后，将反应产物切块，先后用水和体积分数70～80％的乙醇洗涤，于60～70℃的烘箱中干燥至恒重，得到所述黏土基质。
7.根据权利要求6所述的番茄的营养育苗基质，其特征在于，所述黏土为蛭石、蒙脱土、高岭土和电气石中的一种。
8.根据权利要求6所述的番茄的营养育苗基质，其特征在于，所述多糖为壳聚糖、羧甲基纤维素钠和海藻酸钠中的一种。
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