CN110972892B - 一种可提高春棉品质的基质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可提高春棉品质的基质，包括：底层、覆盖在底层表面的腐殖层、覆盖在腐殖层表面的缓释层、覆盖在缓释层表面的土层、覆盖在土层表面的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面的保护层。本发明公开了上述可提高春棉品质的基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置2‑4天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置1‑2天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。

Description

一种可提高春棉品质的基质及其制备方法
技术领域
本发明涉及棉花栽培技术领域，尤其涉及一种可提高春棉品质的基质及其制备方法。
背景技术
棉花是锦葵科棉属植物的种籽纤维，原产于亚热带。植株灌木状，在热带地区栽培可长到6米高，一般为1到2米，花朵乳白色，开花后不久转成深红色然后凋谢，留下绿色小型的蒴果，称为棉铃。棉铃内有棉籽，棉籽上的茸毛从棉籽表皮长出，塞满棉铃内部，棉铃成熟时裂开，露出柔软的纤维。随着现代农业的发展，目前棉花的育苗基质的使用量非常大，但目前育苗基质仍以泥炭土、膨润土、珍珠岩等为主要成分，这些均为非金属矿产资源，属于短期内不可再生的自然资源，自然界储量有限，本着环保的目的，不可无限制开采使用；利用固体有机废弃物生产育苗基质不仅可保护有限的自然资源，还能提高有机废弃物的利用价值，创造可观的经济效益。
截止到目前，我国棉花种植面积约600万公顷，棉花秸秆作为棉花生产的主要副产品，年产量约为3000万吨，其中的大部分由于缺乏足够的深加工处理能力，作为农田废弃物而被直接粉碎还田；由于棉花秸秆表层非常坚硬，而且秸秆根部的木质化程度高，粉碎还田的棉花秸秆难以腐烂，对于提高土壤的有机质含量和培肥地力的作用见效很慢。
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，而提出的一种可提高春棉品质的基质及其制备方法。
一种可提高春棉品质的基质，包括：底层、覆盖在底层表面的腐殖层、覆盖在腐殖层表面的缓释层、覆盖在缓释层表面的土层、覆盖在土层表面的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面的保护层。
优选地，底层厚度为20-30cm；底层原料按质量百分比包括：煤矸石10-20％，玄武岩15-35％，滑石粉12-24％，椰壳炭10-16％，膨润土2-10％，珍珠岩5-15％，余量为棉花秸秆。
基质底层以棉花秸秆为主，并配合煤矸石、玄武岩、滑石粉、椰壳炭、膨润土、珍珠岩，不仅可增加下层空气，利于春棉根系呼吸，而其中的棉花秸秆后期逐渐降解，可进一步为春棉育苗后期根系末端的毛细根提供养分。
优选地，腐殖层厚度为15-22cm，其组分为腐殖土，其容重为0.3-0.38g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.5-4.8，pH值为7.0，碱解氮含量为0.7-0.8g/kg，磷元素含量为1.5-1.9g/kg，磷元素含量按P2O5计，钾元素含量为2.5-3.4g/kg，钾元素含量按K2O计。
腐殖层主要为腐殖土，不仅养分丰富，而且可阻挡缓释层的养分向基质底层流失，缓释层遇水后膨胀，但营养物质的释放缓慢，缓释层放置在腐殖层与土层之间，可缓慢滋润春棉的根系，最大限度的将营养物质供给为春棉，大大提供了养分和水分的利用率。
优选地，缓释层厚度为20-30cm。
优选地，在缓释层中，粒径为0.1-0.5cm的颗粒占20-30wt％，粒径为0.6-1.2cm的颗粒占30-40wt％，余量为粒径1.3-2.0cm的颗粒。
优选地，缓释层采用如下工艺制备：
(1)将棉花秸秆、金银花进行高压蒸汽爆破处理，瞬间减压，再加入膨化豆粕、玉米芯、鸡粪搅拌均匀，粉碎，然后垛成料垛，加水，喷洒EM菌剂，发酵至棉花秸秆碎屑软化并变黑，停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
(2)将丙烯酰胺、丙烯酸、水混合均匀，调节温度，搅拌状态下加入氢氧化钾、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢钾搅拌，加入河沙、纳米膨润土、椰壳炭粉混合均匀，升温反应，过滤，干燥，加入发酵料、尿素、磷酸二氢钾、石膏、环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层。
优选地，步骤(1)中，棉花秸秆、金银花、膨化豆粕、玉米芯、鸡粪的质量比为40-80：2-4：20-40：15-24：20-30。
优选地，步骤(1)中，高压蒸汽爆破处理时间为10-14min，蒸汽压力为1.2-1.6MPa，蒸汽温度为220-240℃。
优选地，步骤(1)中，料垛的长、宽、高之比为2-4：1.2-2：1.2-2；料垛加水至含水量为20-30wt％。
优选地，步骤(2)中，丙烯酰胺、丙烯酸、水、氢氧化钾、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢钾、河沙、纳米膨润土、椰壳炭粉、发酵料、尿素、磷酸二氢钾、石膏、环糊精的质量比为12-18：20-40：100-150：10-20：0.1-0.2：0.1-0.18：0.1-0.2：2-10：5-12：3-12：50-100：40-60：12-25：10-18：1-3。
优选地，步骤(2)中，调节温度至50-60℃。
优选地，步骤(2)中，升温至80-90℃反应6-10h。
优选地，步骤(2)中，干燥至含水量为12-18wt％。
缓释层采用棉花秸秆与金银花一起在高压蒸汽爆破装置中进行爆破，不仅可实现棉花秸秆的资源化利用，而且可解决棉花秸秆难以腐烂的技术问题，而金银花经过爆破后，其中营养成分可有效预防一些土传病虫害，并降低杂草生长，促进春棉生长，配合膨化豆粕、玉米芯、鸡粪进行发酵，营养物质溶出程度极高；丙烯酰胺与丙烯酸进行反应，而河沙、纳米膨润土、椰壳炭粉分散其中，形成高分子交联产物分散在上述物质的孔隙结构内部与表面，然后与环糊精配合对发酵料、尿素、磷酸二氢钾、石膏、环糊精进行制粒，形成整体的缓释结构，所得缓释层不仅吸水缓释效果极好，而且结构稳定，粒径分布更便于根系的发展。
优选地，土层厚度为10-16cm。
覆盖在缓释层上部的土层，可降低缓释层水分的挥发，缓释层养分的释放速率稳定，不易流失，有效提供了缓释层无机原料、有机原料及微量元素的吸收利用。
优选地，营养吸附层厚度为5-10cm；其组分按重量份包括：草炭土20-30份，尿素20-30份，磷酸二氢钾12-24份，棉花秸秆10-16份，膨化豆粕2-10份，玉米芯4-10份，鸡粪10-16份，壮秧剂0.1-1份，河沙4-10份，膨润土8-16份，麦饭石4-10份。
优选地，保护层厚度为10-20cm；其由沙土、棉花秸秆粉按质量比为10：1-4混合得到。
营养吸附层可快速为早生根系提供养分，营养物质均衡，满足早春棉种子发芽早期的营养需求，配合营养吸附层上方的保护层，使肥、水供应协调，利于培育壮苗，同时可形成空隙大的团粒结构，不仅具有保水性和保肥性等优点，而且具有很好通气性，抗逆性强，适合于棉花育苗的生长需要。
上述可提高春棉品质的基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置2-4天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置1-2天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
本发明所得棉花育苗基质，原料丰富，营养均衡，而且原料主要来源于棉花秸秆，本发明提供棉花生长所需的营养成分，也能抗菌杀虫，增强棉花的抗病能力，使棉花的发芽率达92％以上，成活率达97％以上，病虫率降至2％以下；基质包括底层、腐殖层、缓释层、土层、营养吸附层和保护层，并充分利用棉花秸秆，富含小分子有益成分，促进棉花生长，使定植期提前20天以上，加快种植效率，并可抑制病虫产生，降低病虫发生率，减少农药和杀菌剂的使用，节约种植成本。
本发明通过对春棉品质对土壤特性的需求进行模拟，制得含有六层结构的栽培基质，可有效改善春棉基质的微环境，促进植株根系呼吸作用，便于植物根系吸收营养物质。
本发明方法中所需的主要原材料来自于棉花生产中废弃秸秆，其原料资源丰富，制备过程简单，达到了资源化利用的目的，本发明方法生产的基质可直接应用于育苗，具有保水肥的效果，提高肥力利用率，同时平衡供应植物营养，提高种子的发芽率和出苗整齐度，使得棉苗根系功能得以增强，减少了在育苗过程中因高温而快速失水引起的棉花死苗现象，提高育苗成苗率。在育苗过程中节约用水约40％，移栽后根系功能可快速恢复，缓苗期短甚至无缓苗期，采用本发明可比目前生产上育苗移栽提高成活率5％左右。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种可提高春棉品质的基质，包括：厚度为20cm的底层、覆盖在底层表面且厚度为22cm的腐殖层、覆盖在腐殖层表面且厚度为20cm的缓释层、覆盖在缓释层表面且厚度为16cm的土层、覆盖在土层表面且厚度为5cm的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面且厚度为20cm的保护层。
底层原料按质量百分比包括：煤矸石10％，玄武岩35％，滑石粉12％，椰壳炭16％，膨润土2％，珍珠岩15％，余量为棉花秸秆。
腐殖层组分为腐殖土，容重为0.3g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.8，pH值为7.0，碱解氮含量为0.7g/kg，磷元素含量(按P2O5计)为1.9g/kg，钾元素含量(按K2O计)为2.5g/kg。
缓释层中，粒径为0.1-0.5cm的颗粒占30wt％，粒径为0.6-1.2cm的颗粒占30wt％，余量为粒径1.3-2.0cm的颗粒；缓释层具体采用如下工艺制备：
(1)将80kg棉花秸秆、2kg金银花进行高压蒸汽爆破处理，蒸汽压力为1.6MPa，蒸汽温度为220℃，处理时间为14min，瞬间减压，再加入20kg膨化豆粕、24kg玉米芯、20kg鸡粪搅拌均匀，粉碎至粒径为2.5cm，然后垛成料垛，料垛的长、宽、高之比为1：1：0.6，加水至含水量为30wt％，喷洒EM菌剂，密封，每当温度超过50℃则翻堆1次，至棉花秸秆碎屑软化并变黑停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
(2)将12kg丙烯酰胺、40kg丙烯酸、100kg水混合均匀，调节温度至60℃，搅拌状态下加入10kg氢氧化钾、0.2kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.1kg过硫酸铵、0.2kg亚硫酸氢钾搅拌5min，加入10kg河沙、5kg纳米膨润土、12kg椰壳炭粉混合均匀，升温至80℃反应10h，过滤，干燥至含水量为12wt％，加入100kg发酵料、40kg尿素、25kg磷酸二氢钾、10kg石膏、3kg环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层。
营养吸附层的组分包括：草炭土20kg，尿素30kg，磷酸二氢钾12kg，棉花秸秆16kg，膨化豆粕2kg，玉米芯10kg，鸡粪10kg，壮秧剂1kg，河沙4kg，膨润土16kg，麦饭石4kg。
保护层由沙土、棉花秸秆粉按质量比为5：2混合得到。
上述可提高春棉品质的基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置2天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置2天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
实施例2
一种可提高春棉品质的基质，包括：厚度为30cm的底层、覆盖在底层表面且厚度为15cm的腐殖层、覆盖在腐殖层表面且厚度为30cm的缓释层、覆盖在缓释层表面且厚度为10cm的土层、覆盖在土层表面且厚度为10cm的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面且厚度为10cm的保护层。
底层原料按质量百分比包括：煤矸石20％，玄武岩15％，滑石粉24％，椰壳炭10％，膨润土10％，珍珠岩5％，余量为棉花秸秆。
腐殖层组分为腐殖土，容重为0.38g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.5，pH值为7.0，碱解氮含量为0.8g/kg，磷元素含量(按P2O5计)为1.5g/kg，钾元素含量(按K2O计)为3.4g/kg。
缓释层中，粒径为0.1-0.5cm的颗粒占20wt％，粒径为0.6-1.2cm的颗粒占40wt％，余量为粒径1.3-2.0cm的颗粒；缓释层具体采用如下工艺制备：
(1)将40kg棉花秸秆、4kg金银花进行高压蒸汽爆破处理，蒸汽压力为1.2MPa，蒸汽温度为240℃，处理时间为10min，瞬间减压，再加入40kg膨化豆粕、15kg玉米芯、30kg鸡粪搅拌均匀，粉碎至粒径为0.5cm，然后垛成料垛，料垛的长、宽、高之比为2：0.6：1，加水至含水量为20wt％，喷洒EM菌剂，密封，每当温度超过50℃则翻堆1次，至棉花秸秆碎屑软化并变黑停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
(2)将18kg丙烯酰胺、20kg丙烯酸、150kg水混合均匀，调节温度至50℃，搅拌状态下加入20kg氢氧化钾、0.1kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.18kg过硫酸铵、0.1kg亚硫酸氢钾搅拌12min，加入2kg河沙、12kg纳米膨润土、3kg椰壳炭粉混合均匀，升温至90℃反应6h，过滤，干燥至含水量为18wt％，加入50kg发酵料、60kg尿素、12kg磷酸二氢钾、18kg石膏、1kg环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层。
营养吸附层的组分包括：草炭土30kg，尿素20kg，磷酸二氢钾24kg，棉花秸秆10kg，膨化豆粕10kg，玉米芯4kg，鸡粪16kg，壮秧剂0.1kg，河沙10kg，膨润土8kg，麦饭石10kg。
保护层由沙土、棉花秸秆粉按质量比为10：1混合得到。
上述可提高春棉品质的基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置4天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置1天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
实施例3
一种可提高春棉品质的基质，包括：厚度为22cm的底层、覆盖在底层表面且厚度为20cm的腐殖层、覆盖在腐殖层表面且厚度为23cm的缓释层、覆盖在缓释层表面且厚度为14cm的土层、覆盖在土层表面且厚度为6cm的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面且厚度为16cm的保护层。
底层原料按质量百分比包括：煤矸石12％，玄武岩30％，滑石粉14％，椰壳炭14％，膨润土4％，珍珠岩12％，余量为棉花秸秆。
腐殖层组分为腐殖土，容重为0.32g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.7，pH值为7.0，碱解氮含量为0.77g/kg，磷元素含量(按P2O5计)为1.6g/kg，钾元素含量(按K2O计)为3.2g/kg。
缓释层中，粒径为0.1-0.5cm的颗粒占22wt％，粒径为0.6-1.2cm的颗粒占37wt％，余量为粒径1.3-2.0cm的颗粒；缓释层具体采用如下工艺制备：
(1)将50kg棉花秸秆、3.5kg金银花送入高压蒸汽爆破装置中处理11min，蒸汽压力为1.5MPa，蒸汽温度为225℃，瞬间减压，加入35kg膨化豆粕、18kg玉米芯、28kg鸡粪搅拌均匀，粉碎至粒径为1.0cm，然后垛成料垛，料垛的长、宽、高之比为3.5：1.4：1.8，加水至含水量为22wt％，喷洒EM菌剂，用塑料薄膜封严，温度超过50℃翻堆一次，至棉花秸秆碎屑软化、变黑，停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
(2)将16kg丙烯酰胺、25kg丙烯酸、140kg水混合均匀，在温度53℃、搅拌状态下加入18kg氢氧化钾、0.12kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.16kg过硫酸铵、0.13kg亚硫酸氢钾继续搅拌10min，加入4kg河沙、10kg纳米膨润土、5kg椰壳炭粉混合均匀，升高温度至88℃反应7h，过滤，干燥至含水量为16wt％，加入60kg发酵料、55kg尿素、14kg磷酸二氢钾、16kg石膏、1.5kg环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层。
营养吸附层的组分包括：草炭土28kg，尿素23kg，磷酸二氢钾22kg，棉花秸秆12kg，膨化豆粕8kg，玉米芯6kg，鸡粪14kg，壮秧剂0.2kg，河沙8kg，膨润土10kg，麦饭石8kg。
保护层由沙土、棉花秸秆粉按质量比为5：1混合得到。
上述可提高春棉品质的基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置3.5天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置1.5天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
实施例4
一种可提高春棉品质的基质，包括：厚度为28cm的底层、覆盖在底层表面且厚度为16cm的腐殖层、覆盖在腐殖层表面且厚度为27cm的缓释层、覆盖在缓释层表面且厚度为12cm的土层、覆盖在土层表面且厚度为8cm的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面且厚度为14cm的保护层。
底层原料按质量百分比包括：煤矸石18％，玄武岩20％，滑石粉22％，椰壳炭12％，膨润土8％，珍珠岩8％，余量为棉花秸秆。
腐殖层组分为腐殖土，容重为0.36g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.6，pH值为7.0，碱解氮含量为0.73g/kg，磷元素含量(按P2O5计)为1.8g/kg，钾元素含量(按K2O计)为2.8g/kg。
缓释层中，粒径为0.1-0.5cm的颗粒占28wt％，粒径为0.6-1.2cm的颗粒占33wt％，余量为粒径1.3-2.0cm的颗粒；缓释层具体采用如下工艺制备：
(1)将70kg棉花秸秆、2.5kg金银花送入高压蒸汽爆破装置中处理13min，蒸汽压力为1.3MPa，蒸汽温度为235℃，瞬间减压，加入25kg膨化豆粕、22kg玉米芯、22kg鸡粪搅拌均匀，粉碎至粒径为2.0cm，然后垛成料垛，料垛的长、宽、高之比为2.5：1.8：1.4，加水至含水量为28wt％，喷洒EM菌剂，用塑料薄膜封严，温度超过50℃翻堆一次，至棉花秸秆碎屑软化、变黑，停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
(2)将14kg丙烯酰胺、35kg丙烯酸、120kg水混合均匀，在温度57℃、搅拌状态下加入12kg氢氧化钾、0.18kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.12kg过硫酸铵、0.17kg亚硫酸氢钾继续搅拌6min，加入8kg河沙、6kg纳米膨润土、10kg椰壳炭粉混合均匀，升高温度至82℃反应9h，过滤，干燥至含水量为14wt％，加入80kg发酵料、45kg尿素、20kg磷酸二氢钾、12kg石膏、2.5kg环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层。
营养吸附层的组分包括：草炭土22kg，尿素27kg，磷酸二氢钾14kg，棉花秸秆14kg，膨化豆粕4kg，玉米芯8kg，鸡粪12kg，壮秧剂0.8kg，河沙6kg，膨润土14kg，麦饭石6kg。
保护层由沙土、棉花秸秆粉按质量比为10：3混合得到。
上述可提高春棉品质的基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置2.5天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置1.5天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
实施例5
一种可提高春棉品质的基质，包括：厚度为25cm的底层、覆盖在底层表面且厚度为18cm的腐殖层、覆盖在腐殖层表面且厚度为25cm的缓释层、覆盖在缓释层表面且厚度为13cm的土层、覆盖在土层表面且厚度为7cm的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面且厚度为15cm的保护层。
底层原料按质量百分比包括：煤矸石15％，玄武岩25％，滑石粉18％，椰壳炭13％，膨润土6％，珍珠岩10％，余量为棉花秸秆。
腐殖层组分为腐殖土，容重为0.34g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.6，pH值为7.0，碱解氮含量为0.75g/kg，磷元素含量(按P2O5计)为1.7g/kg，钾元素含量(按K2O计)为3.0g/kg。
缓释层中，粒径为0.1-0.5cm的颗粒占25wt％，粒径为0.6-1.2cm的颗粒占35wt％，余量为粒径1.3-2.0cm的颗粒；缓释层具体采用如下工艺制备：
(1)将60kg棉花秸秆、3kg金银花送入高压蒸汽爆破装置中处理12min，蒸汽压力为1.4MPa，蒸汽温度为230℃，瞬间减压，加入30kg膨化豆粕、20kg玉米芯、25kg鸡粪搅拌均匀，粉碎至粒径为1.5cm，然后垛成料垛，料垛的长、宽、高之比为3：1.6：1.6，加水至含水量为25wt％，喷洒EM菌剂，用塑料薄膜封严，温度超过50℃翻堆一次，至棉花秸秆碎屑软化、变黑，停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
(2)将15kg丙烯酰胺、30kg丙烯酸、130kg水混合均匀，在温度55℃、搅拌状态下加入15kg氢氧化钾、0.15kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.14kg过硫酸铵、0.15kg亚硫酸氢钾继续搅拌8min，加入6kg河沙、8kg纳米膨润土、8kg椰壳炭粉混合均匀，升高温度至85℃反应8h，过滤，干燥至含水量为15wt％，加入70kg发酵料、50kg尿素、17kg磷酸二氢钾、14kg石膏、2kg环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层。
营养吸附层的组分包括：草炭土25kg，尿素25kg，磷酸二氢钾18kg，棉花秸秆13kg，膨化豆粕6kg，玉米芯7kg，鸡粪13kg，壮秧剂0.5kg，河沙7kg，膨润土12kg，麦饭石7kg。
保护层由沙土、棉花秸秆粉按质量比为4：1混合得到。
上述可提高春棉品质的基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置3天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置1.5天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
对比例1
采用草炭土作为基质。
对比例2
采用市售棉花育苗基质(椰壳炭：膨润土＝2：1)。
对比例3
一种春棉基质，包括：厚度为25cm的底层、覆盖在底层表面且厚度为18cm的腐殖层、覆盖在腐殖层表面且厚度为13cm的土层、覆盖在土层表面且厚度为7cm的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面且厚度为15cm的保护层。
底层原料按质量百分比包括：煤矸石15％，玄武岩25％，滑石粉18％，椰壳炭13％，膨润土6％，珍珠岩10％，余量为棉花秸秆。
腐殖层组分为腐殖土，容重为0.34g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.6，pH值为7.0，碱解氮含量为0.75g/kg，磷元素含量(按P2O5计)为1.7g/kg，钾元素含量(按K2O计)为3.0g/kg。
营养吸附层的组分包括：草炭土25kg，尿素25kg，磷酸二氢钾18kg，棉花秸秆13kg，膨化豆粕6kg，玉米芯7kg，鸡粪13kg，壮秧剂0.5kg，河沙7kg，膨润土12kg，麦饭石7kg。
保护层由沙土、棉花秸秆粉按质量比为4：1混合得到。
上述春棉基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层，压实后放置3天，继续加水至水位覆盖腐殖层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置1.5天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
对比例4
一种春棉基质，包括：厚度为25cm的底层、覆盖在底层表面且厚度为18cm的腐殖层、覆盖在腐殖层表面且厚度为25cm的缓释层和覆盖在营养缓释层表面且厚度为15cm的保护层。
底层原料按质量百分比包括：煤矸石15％，玄武岩25％，滑石粉18％，椰壳炭13％，膨润土6％，珍珠岩10％，余量为棉花秸秆。
腐殖层组分为腐殖土，容重为0.34g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.6，pH值为7.0，碱解氮含量为0.75g/kg，磷元素含量(按P2O5计)为1.7g/kg，钾元素含量(按K2O计)为3.0g/kg。
缓释层中，粒径为0.1-0.5cm的颗粒占25wt％，粒径为0.6-1.2cm的颗粒占35wt％，余量为粒径1.3-2.0cm的颗粒；缓释层具体采用如下工艺制备：
(1)将60kg棉花秸秆、3kg金银花送入高压蒸汽爆破装置中处理12min，蒸汽压力为1.4MPa，蒸汽温度为230℃，瞬间减压，加入30kg膨化豆粕、20kg玉米芯、25kg鸡粪搅拌均匀，粉碎至粒径为1.5cm，然后垛成料垛，料垛的长、宽、高之比为3：1.6：1.6，加水至含水量为25wt％，喷洒EM菌剂，用塑料薄膜封严，温度超过50℃翻堆一次，至棉花秸秆碎屑软化、变黑，停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
(2)将15kg丙烯酰胺、30kg丙烯酸、130kg水混合均匀，在温度55℃、搅拌状态下加入15kg氢氧化钾、0.15kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.14kg过硫酸铵、0.15kg亚硫酸氢钾继续搅拌8min，加入6kg河沙、8kg纳米膨润土、8kg椰壳炭粉混合均匀，升高温度至85℃反应8h，过滤，干燥至含水量为15wt％，加入70kg发酵料、50kg尿素、17kg磷酸二氢钾、14kg石膏、2kg环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层。
保护层由沙土、棉花秸秆粉按质量比为4：1混合得到。
上述春棉基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置3天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
对比例5
一种春棉基质，包括：厚度为25cm的底层、覆盖在底层表面且厚度为18cm的腐殖层、覆盖在腐殖层表面且厚度为25cm的缓释层、覆盖在缓释层表面且厚度为13cm的土层、覆盖在土层表面且厚度为7cm的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面且厚度为15cm的保护层。
底层原料按质量百分比包括：煤矸石15％，玄武岩25％，滑石粉18％，椰壳炭13％，膨润土6％，珍珠岩10％，余量为棉花秸秆。
腐殖层组分为腐殖土，容重为0.34g/cm3，持水和通气孔隙度比值为4.6，pH值为7.0，碱解氮含量为0.75g/kg，磷元素含量(按P2O5计)为1.7g/kg，钾元素含量(按K2O计)为3.0g/kg。
缓释层中，粒径为0.1-0.5cm的颗粒占25wt％，粒径为0.6-1.2cm的颗粒占35wt％，余量为粒径1.3-2.0cm的颗粒；缓释层具体采用如下工艺制备：
(1)将60kg棉花秸秆、3kg金银花、30kg膨化豆粕、20kg玉米芯、25kg鸡粪搅拌均匀，粉碎至粒径为1.5cm，然后垛成料垛，料垛的长、宽、高之比为3：1.6：1.6，加水至含水量为25wt％，喷洒EM菌剂，用塑料薄膜封严，温度超过50℃翻堆一次，至棉花秸秆碎屑软化、变黑，停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
(2)将15kg丙烯酰胺、30kg丙烯酸、130kg水混合均匀，在温度55℃、搅拌状态下加入15kg氢氧化钾、0.15kg N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.14kg过硫酸铵、0.15kg亚硫酸氢钾继续搅拌8min，加入6kg河沙、8kg纳米膨润土、8kg椰壳炭粉混合均匀，升高温度至85℃反应8h，过滤，干燥至含水量为15wt％，加入70kg发酵料、50kg尿素、17kg磷酸二氢钾、14kg石膏、2kg环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层。
营养吸附层的组分包括：草炭土25kg，尿素25kg，磷酸二氢钾18kg，棉花秸秆13kg，膨化豆粕6kg，玉米芯7kg，鸡粪13kg，壮秧剂0.5kg，河沙7kg，膨润土12kg，麦饭石7kg。
保护层由沙土、棉花秸秆粉按质量比为4：1混合得到。
上述春棉基质制备方法，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置3天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置1.5天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
将实施例5所得可提高春棉品质的基质和对比例1-2所用基质、对比例3-5所得春棉基质进行理化性质检测，其结果如下：
Figure BDA0002305496800000181
Figure BDA0002305496800000191
选取合肥某种植试验大棚中，随机选择600颗同一批次饱满的棉花种子(皖杂棉11号)，随机分为6组，每组100颗，采用实施例5所得可提高春棉品质的基质和对比例1-2所用基质、对比例3-5所得春棉基质进行培育，其他管理方法相同，其结果如下：
发芽率，％ 成活率，％ 病虫率，％
实施例5 92 97 2
对比例1 78 82 15
对比例2 82 86 13
对比例3 87 90 10
对比例4 89 92 7
对比例5 90 94 5
由上表可知：采用本发明所得基质对春棉进行育苗，提高棉苗发芽率和移栽成活率，提高了育苗移栽效率。
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 (8)

1.一种可提高春棉品质的基质，其特征在于，包括：底层、覆盖在底层表面的腐殖层、覆盖在腐殖层表面的缓释层、覆盖在缓释层表面的土层、覆盖在土层表面的营养吸附层和覆盖在营养吸附层表面的保护层；缓释层采用如下工艺制备：
（1）将棉花秸秆、金银花进行高压蒸汽爆破处理，瞬间减压，再加入膨化豆粕、玉米芯、鸡粪搅拌均匀，粉碎，然后垛成料垛，加水，喷洒 EM菌剂，发酵至棉花秸秆碎屑软化并变黑，停止发酵，干燥，粉碎得到发酵料；
（2）将丙烯酰胺、丙烯酸、水混合均匀，调节温度，搅拌状态下加入氢氧化钾、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢钾搅拌，加入河沙、纳米膨润土、椰壳炭粉混合均匀，升温至 80-90℃反应，过滤，干燥，加入发酵料、尿素、磷酸二氢钾、石膏、环糊精混合均匀，造粒，干燥得到缓释层；
其中，丙烯酰胺、丙烯酸、水、氢氧化钾、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢钾、河沙、纳米膨润土、椰壳炭粉、发酵料、尿素、磷酸二氢钾、石膏、环糊精的质量比为12-18：20-40：100-150： 10-20：0.1-0.2：0.1-0.18：0.1-0.2：2-10：5-12：3-12：50-100：40-60：
12-25：10-18：1-3；
底层厚度为 20-30cm；底层原料按质量百分比包括：煤矸石 10-20%，玄武岩 15-35%，滑石粉 12-24%，椰壳炭 10-16%，膨润土 2-10%，珍珠岩 5-15%，余量为棉花秸秆。
2.根据权利要求 1 所述可提高春棉品质的基质，其特征在于，腐殖层厚度为 15-22cm，其组分为腐殖土，其容重为 0.3-0.38g/cm3，持水和通气孔隙度比值为 4.5-4.8，pH值为 7.0，碱解氮含量为0.7-0.8g/kg，磷元素含量为 1.5-1.9g/kg，磷元素含量按 P2O5计，钾元素含量为 2.5-3.4g/kg，钾元素含量按 K2O 计。
3.根据权利要求 1 所述可提高春棉品质的基质，其特征在于，缓释层厚度为 20-30cm。
4.根据权利要求 1 所述可提高春棉品质的基质，其特征在于，在缓释层中，粒径为0.1-0.5cm 的颗粒占 20-30wt%，粒径为 0.6-1.2cm 的颗粒占 30-40wt%，余量为粒径1.3-2.0cm 的颗粒。
5.根据权利要求 1 所述可提高春棉品质的基质，其特征在于，土层厚度为 10-16cm。
6.根据权利要求 1所述可提高春棉品质的基质，其特征在于，营养吸附层厚度为 5-10cm；其组分按重量份包括：草炭土 20-30份，尿素 20-30份，磷酸二氢钾 12-24份，棉花秸秆 10-16份，膨化豆粕
2-10份，玉米芯 4-10份，鸡粪 10-16份，壮秧剂 0.1-1份，河沙 4-10
份，膨润土 8-16 份，麦饭石 4-10 份。
7.根据权利要求 1 所述可提高春棉品质的基质，其特征在于，保护层厚度为 10-20cm；其由沙土、棉花秸秆粉按质量比为 10：1-4 混合得到。
8.一种如权利要求 1-7任一项所述可提高春棉品质的基质制备方法，其特征在于，将底层覆盖在容器底部，将底层压实后加水至水位覆盖底层表面；接着依次加入腐殖层和缓释层，压实后放置2-4 天，继续加水至水位覆盖缓释层表面；再依次加入土层与营养吸附层，拍压平整后放置 1-2 天，接着加水至水位覆盖营养吸附层表面；然后加入保护层覆盖营养吸附层表面。
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