CN112119864B

CN112119864B - 一种陶粒无土栽培基质及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN112119864B
Application number: CN202010851707.9A
Authority: CN
Inventors: 范峪铭; 刘伟; 李慧霞; 周俊; 路亚南
Original assignee: Beijing Zhengtangyuxiu Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Fan Yuming
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: CN112119864A

Abstract

一种陶粒无土栽培基质及其制备方法和应用，属于无土栽培技术领域。步骤如下：将贝壳煅烧成粉然后和粉煤灰陶粒搅拌均匀，得到混合物A；将壳寡糖负载于明胶微胶囊表面，洗涤干燥后得混合物B；将蘑菇渣、珍珠岩和羊粪分别粉碎，加入枯草芽孢杆菌悬浮液，搅拌均匀后，加入混合物A和混合物B，充分混匀后即可。本发明所述方法将贝壳煅烧粉、明胶/壳寡糖混合物和枯草芽孢杆菌悬浮液结合，加入到粉煤灰陶粒中，结合营养基质，起到协同增效的作用，制备的产品具有环境友好、可再生、可重复利用、连作效率高、抗菌率高以及保水透气等优点。

Description

一种陶粒无土栽培基质及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于无土栽培技术领域，具体涉及一种陶粒无土栽培基质及其制备方法和应用。

背景技术

随着生活水平的提高，人们更加注重健康，使得绿色有机食品的需求量逐步增大。然后目前在蔬菜种植过程中使用的基础肥料多为无机盐类，尤其是在总氮量中硝态氮达到90%的肥料，所生产出来的蔬菜无法达到“绿色食品”的标准。采用有机生态型无土栽培的技术能够减少硝态氮肥施用，同时不存在农药污染的问题，其产品可以达到“A级或AA级绿色食品”的标准。

而全年性蔬菜作物生产是我国的设施蔬菜一个典型的特点，在生产中大棚里没有雨水的淋溶，这就造成了土壤中残留了大量的矿物质，加上棚内温度较高，加大了土壤水分的挥发和作物蒸腾作用，使得很多盐分积累在土壤表面。另外，农业栽培中的另一个瓶颈是土传病害，消毒也难以彻底杀灭土壤中的细菌，农药残留问题严重，危害环境以及人类的健康。采用有机生态型无土栽培技术对番茄等作物的种植，可以有效预防这些问题的发生。

无土栽培包括水培和基质栽培。水培技术由于存在应用成本高、技术难度大等问题，发展较为缓慢；而高效、低成本的基质栽培技术逐渐成为研究开发的热点，发展速度非常快。无土栽培是以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作为植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。在无土栽培基质中，分为无机基质和有机基质两类，岩棉是目前世界上应用最多的无机基质，它由石灰石、辉绿岩、焦炭或者炉澄、玄武岩和沙烁按一定比例混合而成，具有质轻、不易腐烂分解、透气性好的特性，因而能在世界范围内被广泛采用，缺点是栽培过后消毒处理和基质降解较为困难，极易给环境带来二次污染。有机基质椰糠虽然含有丰富的营养元素供作物吸收利用，在栽培过程中基本不需要添加微量元素，具有较高的盐基交换量，缺点是椰糠的化学稳定性较差，同时椰糠的使用成本较高并且需要在使用前消毒杀菌以防病虫害滋生。

目前，作为可大规模使用、而理化性质优良、且栽培效果良好的基质仍为传统的草炭、蛭石、岩棉和珍珠岩等，新开发的基质原料仍存在各种不足。比如，我国现阶段大范围推广的无土栽培技术和穴盘育苗及时，急需大量的品质高价格低廉的有机基质。各地均在研究有机基质原料的开发与合成。就目前的使用情况看，由南京农业大学研发的芦苇末基质，物理的化学的性状稳定性好，生产实践中表现出了良好的效益，年均产量可达 30000 m³，但是仍然存在着质量稳定性不高、产业化程度有限等问题。其他基质产品的开发与利用，均存在着原料来源不足，或理化性状稳定性差，或生产成本太高，或产业化程度低等原因不能进行规模化生产。作为无土栽培无机基质中岩棉是公认的较理想的一种，其容重在0.11 g/cm³左右，孔隙较大，总孔隙率>90%，吸水能力强，适于植物根系生长，但是不易于固株。阳离子代换能力弱（CEC<1 mmol/100 g）.其加工成本高，对人的皮肤有刺激。回收也是难以解决，而形成新污染。而砂、砾石来源广泛，固株可以，价格便宜是无土栽培应用最早的基质材料，但是容重较大为1.5~1.8 g/cm³。细分差距较大，保水能力较差，管理麻烦。蛭石经高温膨胀后，其体积扩充为原体积十几倍。其容重小（0.07~0.25 g/cm³），孔隙度较大，吸水后的重量为自身重量的2~8倍，对营养液变化和重金属污染具有较高缓冲能力，但化学稳定性差，重复使用时易分解变质。炉渣具有良好的理化性质，容重适中有利于固定作物根系，透水通气性好。但保水吸水性能差，偏碱性，颗粒级配不适合，质地不均一。珍珠岩经高温焙烧，颗粒剧烈膨胀而成，其容重小，孔隙度较大>90%，有较强吸水能力，但保水性差。阳离子代换量低1.5 mmol/100 g。保肥性稍差，pH为7~7.5，在重复使用过程中，物理形变严重，表面易滋生绿藻。

公开号为CN104719114A的中国专利公开了一种番茄粉煤灰陶粒基质无土栽培营养液，属于园艺作物无土栽培技术领域。所述的营养液包括营养生长期无土栽培营养液和生殖生长期无土栽培营养液；所述的两种营养液都为水作为溶剂的营养液，通过KNO₃、Ca(NO₃)₂·4H₂O、MgSO₄·4H₂O、KH₂PO₄、NH₄NO₃、Fe-EDTA、H₃BO₃、MnSO₄·H₂O、ZnSO₄·7H₂O、CuSO₄·5H₂O、Na₂MoO₄·2H₂O等成分分别配制而成。该专利的营养液配方由两部分组成，考虑了番茄作物在不同生长发育阶段的养分吸收特性，前期配方侧重于促进植株营养生长，而后期配方则侧重于促进果实膨大和发育。但是液体营养液应用成本高、技术难度大，基质材料不可循环重复利用，使用成本高。

另外，番茄连作现象普遍，导致连作障碍日益突出，造成土壤质量下降，土壤微生物种群结构失衡，番茄产量和品质下降，严重制约了设施番茄生产。

综上，现有基质主要存在原料的来源不可再生，并且容易产生二次污染，理化性质不稳定，基质材料不可循环重复利用，使用成本高、连作效力差等缺点。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种陶粒无土栽培基质及其制备方法和应用，具有环境友好、可再生、可重复利用、连作效率高、抗菌率高以及保水透气等优点。

技术方案：一种陶粒无土栽培基质的制备方法，包括以下步骤：

步骤一.将贝壳冲洗干净，于自然条件下晾干，然后放在粉碎机中粉碎5 min，过筛，然后在1000℃温度下煅烧2 h，自然冷却后得到贝壳煅烧粉；

步骤二.将贝壳煅烧粉，用0.85%NaCl生理盐水配制成1-4wt.%的悬浊液备用，然后加入粉煤灰陶粒，搅拌均匀，得混合物A；

步骤三.将20 wt.%明胶作为水相，55-65℃水浴加热，然后以0.05 g/mL液体石蜡溶液作为油相，然后将预热的明胶溶液逐滴加入油相中，边滴加边搅拌，滴加后乳化10min，然后冰水浴下搅拌20 min，然后向溶液中加入乙醇/水溶液，静置并过滤，将过滤后的明胶微胶囊置于乙醇溶液中，0-5℃温度下固化1-2d，用乙醇和蒸馏水洗涤后，50℃下干燥5-10min，取明胶微胶囊浸泡于20 wt.%壳寡糖溶液中，10-20 min后取出混合物，洗涤干燥后备用得混合物B；

步骤四.将蘑菇渣、珍珠岩和羊粪分别粉碎，过筛，然后121℃湿热灭菌30 min备用，然后加入浓度为1.27×10⁹的枯草芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌可湿性粉剂）悬浮液和水，搅拌均匀后，加入混合物A和混合物B，充分混匀后即可。

作为优选，所述步骤二中贝壳煅烧粉和粉煤灰陶粒的质量比为1:(20~30)。

作为优选，所述步骤三中水相和油相的体积比为1:6，明胶微胶囊与壳寡糖的比值为1:(5~10)。

作为优选，所述步骤四中蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的质量比为1:1:1，三者的总质量与混合物A和混合物B的比值为1:(4 -6):(3-5)，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的总质量与枯草芽孢杆菌悬浮液的比值为10 g：1 mL，水的加入量为固体总质量的15-20%。

作为优选，所述步骤二中粉煤灰陶粒的粒径为5-8 mm，总孔隙度＞55%，空气容积为25-30%，陶粒的水气比为1:4。

作为优选，所述步骤三中石蜡为Span-80液体石蜡。

上述制备的番茄陶粒无土栽培基质。

上述陶粒无土栽培基质在种植番茄中的应用。

作为优选，具体应用过程如下：在栽培筐中放置一层无纺布，用于防漏，然后装入高度为3/4的番茄陶粒无土栽培基质即可进行番茄的栽种。

有益效果：（1）本发明利用燃煤电厂的固废粉煤灰烧制成陶粒，既有效的利用了粉煤灰中的有效成分，又解决了粉煤灰填埋对环境产生的压力和影响，本发明中使用的陶粒由粉煤灰、煤矸石（原料是固废）采用烧结机法在1000~1250℃条件下烧制而成，其容重为0.1~0.8 g/cm³，堆积密度600～900kg/m³，筒压强度3.5-15Mpa(陶粒强度大，可重复利用)，总孔隙度54%—90%，通气孔隙度15~33%，持水孔隙度40%—75%（陶粒孔隙大，吸水保水透气效果好），大小孔隙比1.2~4，pH值5.5~8.5，电导率0.75~2.0mS/cm。外壳表面粗糙而坚硬，内部多孔，100%利用固体废弃物高温下烧结而成；陶粒大孔隙多，排水通气好，坚硬不易破碎，可反复使用，稳定性强，不易分解。本发明所述陶粒经过高温烧制，无毒无害，具有良好的物理性质，陶粒表面粗糙坚硬、具有疏松多孔、比表面积大，保水保肥又透气。粒径级配一般在5-8 mm，总孔隙度＞55%，空气容积为25-30%，陶粒的水气比为1:4。能够确保植物在不同生长期、开花期、果实期根系所必须的水分、养料、氧气。另外，本发明中使用的陶粒本身具有缓冲能力，有效防止pH值迅速变化，可以使肥料在作物生长介质中缓慢释放，并且易于杀毒灭菌重复利用。陶粒作为一种无机基质，具有较好的化学稳定性，安全卫生、耐用、可重复利用性好，是目前比较常用和推广发展的一种基质。本发明采用固体废弃物为原料，经科学合理配比，采用烧结工艺生产出适合无土栽培需要的无机基质——陶粒，既符合国家节能减排、实施绿色发展、低碳发展、循环经济发展的可持续发展道路，又可替代现在采用不可再生资源制备陶粒的工艺，实现恢复生态，保护地球的社会效益和环境效益，由本发明制备的各种类型陶粒可应用于农业大棚工厂化生产的基质，也可用于城市绿化的花卉陶粒、树池陶粒、屋顶绿化陶粒、土壤改制陶粒，以及用于湿地改造用的生物陶粒等。采用动态烧结工艺（或其他自动化烧结工艺）实现规模化、集约化、自动化生产，确保产品的化学稳定性和缓冲能力。由于经过高温焙烧，陶粒本身不含任何病菌害和虫卵，也不易滋生和培植对植物生长有害的病菌，且由于配制化学成分规范，不含有害重金属及其化合物。

（2）本发明将贝壳煅烧粉、明胶/壳寡糖混合物和枯草芽孢杆菌悬浮液结合，加入到粉煤灰陶粒中，结合营养基质，起到协同增效的作用，贝壳煅烧粉对常见的致病菌的杀菌以及抑菌效果优异，另外，经过高温烧结，贝壳煅烧粉具有孔隙多、孔径小等特殊的微观结构，多数孔是活性炭的5倍多，比表面积是活性炭的2.5倍，而明胶是一种来源丰富的天然高分子材料，有着与胶原极为相似的氨基酸结构，因此，明胶继承了胶原优异的生物功能，具有良好的生物相容性和生物降解性，同时，壳寡糖又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖，能改变土壤菌群, 促进有益微生物的生长，壳寡糖还可诱导植物的抗病性, 对多种真菌、细菌和病毒产生免疫和杀灭作用，壳聚糖负载于明胶微胶囊，结合贝壳煅烧粉大比表面积的吸附作用，能够最大限度的消灭植物根系产生的病毒，增强植株的抗病性，而枯草芽孢杆菌悬浮液能借助于明胶和壳寡糖的生物相容性，通过遍布植株根系的贝壳煅烧粉和粉煤灰陶粒成功定殖至植物根系、体表或体内，与病原菌竞争植物周围的营养，分泌抗菌物质以抑制病原菌生长，同时诱导植物防御系统抵御病原菌入侵，从而达到生防以及连作的目的。

（3）本发明所述番茄陶粒无土栽培基质不仅能够增强植物抑菌能力，还可以调节菌株生长环境的酸碱度、耐盐性以及增加营养物质的吸收度。

附图说明

图1 为本发明所述番茄陶粒无土栽培基质应用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

本说明书中实施例部分用到的粉煤灰陶粒的粒径为5-8 mm，总孔隙度＞55%，空气容积为25-30%，陶粒的水气比为1:4，由燃煤电厂的固废粉煤灰烧制成。所述陶粒由粉煤灰、煤矸石（原料是固废）采用烧结机法在1000~1250℃条件下烧制而成，其容重为0.1~0.8 g/cm³，堆积密度600～900 kg/m³，筒压强度3.5-15 Mpa(陶粒强度大，可重复利用)，总孔隙度54%—90%，通气孔隙度15~33%，持水孔隙度40%—75%（陶粒孔隙大，吸水保水透气效果好），大小孔隙比1.2~4，pH值5.5~8.5，电导率0.75~2.0 mS/cm。外壳表面粗糙而坚硬，内部多孔，100%利用固体废弃物高温下烧结而成；陶粒大孔隙多，排水通气好，坚硬不易破碎，可反复使用，稳定性强，不易分解。石蜡为Span-80液体石蜡。栽培筐的尺寸为40 cm×30 cm×45cm。

实施例1

一种陶粒无土栽培基质的制备方法，包括以下步骤：

步骤一.将贝壳冲洗干净，于自然条件下晾干，然后放在中药粉碎机中粉碎5 min，粉碎3次，过150目筛，然后在1000℃温度下煅烧2 h，自然冷却后得到贝壳煅烧粉；

步骤二.将贝壳煅烧粉，用0.85%NaCl生理盐水配制成1 wt.%的悬浊液备用，然后加入粉煤灰陶粒，搅拌均匀，得混合物A，其中，贝壳煅烧粉和粉煤灰陶粒的质量比为1:20；

步骤三.将20 wt.%明胶作为水相，55℃水浴加热，然后以0.05 g/mL液体石蜡溶液作为油相，然后将预热的明胶溶液逐滴加入油相中，边滴加边搅拌，滴加后乳化10 min，然后冰水浴下搅拌20 min，然后向溶液中加入乙醇/水溶液，静置并过滤，将过滤后的明胶微胶囊置于乙醇溶液中，0℃温度下固化1 d，用乙醇和蒸馏水洗涤后，50℃下干燥5 min，取明胶微胶囊浸泡于20 wt.%壳寡糖溶液中，10-20 min后取出混合物，洗涤干燥后备用得混合物B，其中，水相和油相的体积比为1:6，明胶微胶囊与壳寡糖的比值为1:5；

步骤四.将蘑菇渣、珍珠岩和羊粪分别粉碎，过100目筛，然后121℃湿热灭菌30min备用，然后加入浓度为1.27×10⁹的枯草芽孢杆菌（中农绿康—枯草芽孢杆菌可湿性粉剂）悬浮液和水，搅拌均匀后，加入混合物A和混合物B，充分混匀后即可，其中，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的质量比为1:1:1，三者的总质量与混合物A和混合物B的比值为1:4:3，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的总质量与枯草芽孢杆菌悬浮液的比值为10g:1mL，水的加入量为固体总质量的15%。

上述制备的番茄陶粒无土栽培基质。

上述陶粒无土栽培基质在种植番茄中的应用，具体应用过程如下：参见图1，在栽培筐中放置一层无纺布，用于防漏，然后装入高度为3/4的番茄陶粒无土栽培基质即可进行番茄的栽种。

实施例2

一种陶粒无土栽培基质的制备方法，包括以下步骤：

步骤二.将贝壳煅烧粉，用0.85%NaCl生理盐水配制成4 wt.%的悬浊液备用，然后加入粉煤灰陶粒，搅拌均匀，得混合物A，其中，贝壳煅烧粉和粉煤灰陶粒的质量比为1: 30；

步骤三.将20 wt.%明胶作为水相，65℃水浴加热，然后以0.05 g/mL液体石蜡溶液作为油相，然后将预热的明胶溶液逐滴加入油相中，边滴加边搅拌，滴加后乳化10 min，然后冰水浴下搅拌20 min，然后向溶液中加入乙醇/水溶液，静置并过滤，将过滤后的明胶微胶囊置于乙醇溶液中，5℃温度下固化2 d，用乙醇和蒸馏水洗涤后，50℃下干燥10 min，取明胶微胶囊浸泡于20 wt.%壳寡糖溶液中，20 min后取出混合物，洗涤干燥后备用得混合物B，其中，水相和油相的体积比为1:6，明胶微胶囊与壳寡糖的比值为1: 10；

步骤四.将蘑菇渣、珍珠岩和羊粪分别粉碎，过100目筛，然后121℃湿热灭菌30min备用，然后加入浓度为1.27×10⁹的枯草芽孢杆菌（中农绿康—枯草芽孢杆菌可湿性粉剂）悬浮液和水，搅拌均匀后，加入混合物A和混合物B，充分混匀后即可，其中，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的质量比为1:1:1，三者的总质量与混合物A和混合物B的比值为1: 6: 5，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的总质量与枯草芽孢杆菌悬浮液的比值为10 g：1 mL，水的加入量为固体总质量的20%。

上述制备的番茄陶粒无土栽培基质。

实施例3

一种陶粒无土栽培基质的制备方法，包括以下步骤：

步骤二.将贝壳煅烧粉，用0.85%NaCl生理盐水配制成2 wt.%的悬浊液备用，然后加入粉煤灰陶粒，搅拌均匀，得混合物A，其中，贝壳煅烧粉和粉煤灰陶粒的质量比为1:25；

步骤三.将20 wt.%明胶作为水相，62℃水浴加热，然后以0.05 g/mL液体石蜡溶液作为油相，然后将预热的明胶溶液逐滴加入油相中，边滴加边搅拌，滴加后乳化10 min，然后冰水浴下搅拌20 min，然后向溶液中加入乙醇/水溶液，静置并过滤，将过滤后的明胶微胶囊置于乙醇溶液中，5℃温度下固化1 d，用乙醇和蒸馏水洗涤后，50℃下干燥6 min，取明胶微胶囊浸泡于20 wt.%壳寡糖溶液中，15 min后取出混合物，洗涤干燥后备用得混合物B，其中，水相和油相的体积比为1:6，明胶微胶囊与壳寡糖的比值为1:8；

步骤四.将蘑菇渣、珍珠岩和羊粪分别粉碎，过100目筛，然后121℃湿热灭菌30min备用，然后加入浓度为1.27×10⁹的枯草芽孢杆菌（中农绿康—枯草芽孢杆菌可湿性粉剂）悬浮液和水，搅拌均匀后，加入混合物A和混合物B，充分混匀后即可，其中，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的质量比为1:1:1，三者的总质量与混合物A和混合物B的比值为1:5:4，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的总质量与枯草芽孢杆菌悬浮液的比值为10 g：1 mL，水的加入量为固体总质量的20%。

上述制备的番茄陶粒无土栽培基质。

对比例1

本对比例中只添加营养基质，即蘑菇渣、珍珠岩和羊粪，其质量比为1:1:1。

应用过程如下：参见图1，在栽培筐中放置一层无纺布，用于防漏，然后装入高度为3/4的番茄陶粒无土栽培基质即可进行番茄的栽种。

对比例2

本对比例中只添加粉煤灰陶粒。

对比例3

同实施例3，区别在于，本对比例中不加入贝壳煅烧粉、明胶/壳寡糖混合物，具体制备方法如下：

步骤一.取粉煤灰陶粒作为混合物A；

步骤二.将蘑菇渣、珍珠岩和羊粪分别粉碎，过100目筛，然后121℃湿热灭菌30min备用，然后加入浓度为1.27×10⁹的枯草芽孢杆菌（中农绿康—枯草芽孢杆菌可湿性粉剂）悬浮液和水，搅拌均匀后，加入混合物A，充分混匀后即可，其中，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的质量比为1:1:1，三者的总质量与混合物A的比值为1:5，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的总质量与枯草芽孢杆菌悬浮液的比值为10 g：1 mL，水的加入量为固体总质量的20%。

对比例4

同实施例3，区别在于，本对比例中不加入枯草芽孢杆菌悬浮液，具体制备方法如下：

步骤四.将蘑菇渣、珍珠岩和羊粪分别粉碎，过100目筛，然后121℃湿热灭菌30min备用，然后加入混合物A和混合物B，充分混匀后即可，其中，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的质量比为1:1:1，三者的总质量与混合物A和混合物B的比值为1:5:4，水的加入量为固体总质量的20%。

对实施例1-3及对比例1-4中制备的番茄陶粒无土栽培基质进行试验。试验于内蒙古正唐环保产业有限公司旗下实验室进行，供试西红柿品种为白果强丰。

播种前1 d，将基质浇透水，播种前对种子进行消毒，先用55-60℃温水浸种30min，然后放在28℃培养箱中进行避光催芽，早晚各用清水冲洗一次，防止发酸烂种。番茄种子经过温汤浸种催芽后，选取整齐度一致的种子播于盛有相应混配基质的72孔穴盘中，每穴1粒，播种后覆盖蛭石。采用国产72孔穴盘育苗。播种后90 d测定株高、径粗，每种基质的平均单株产量（g）以及番茄果实品质。

结果如下：`

从上表中可以看出，与对比例1中全采用营养基质、对比例2中全采用粉煤灰陶粒、对比例3中不采用贝壳煅烧粉、明胶/壳寡糖混合物、对比例4中不采用枯草芽孢杆菌悬浮液相比，实施例1-3的结果明显优于对比例1-4，其中实施例3的效果最好。对比例3和对比例4的结果虽然优于对比例1和对比例2，但是明显不如实施例1-3的结果。

取实施例3中的栽培基质，番茄连作3季，每季在番茄盛果期，随机挑选三组番茄植株，拔出植株后用取样铲将表层5 cm左右的基质去除，采集根系分布区5-20 cm基质装入塑料自封袋内充分混匀作为样品。进行微生物群体数量的测定。

基质中可培养细菌、放线菌和真菌三类微生物的测定采取稀释平板法。细菌用牛肉膏蛋白胨培养基，真菌用加入硫酸链霉素和氨苄青霉素的马铃薯葡萄糖培养基（PDA）；放线菌用高氏1号培养基。

稀释涂布法如下：准确称取栽培基质样品1g（精确到0.01），在超净工作台或洁净室火焰附近操作，加到带玻璃珠的100 mL无菌水中，用无菌棉塞封口，于180r/min条件下震荡30min。将制备的栽培基质稀释液经过5min静置后，在无菌操作间内操作，取上清液分别与无菌水制取10^-1~10^-5浓度梯度。细菌浓度梯度为10^-4,10^-5,10^-6，放线菌浓度梯度为10^-3,10^-4,10^-5，真菌浓度梯度为10^-1,10^-2,10^-3。取0.1 mL样品涂布于平皿上，每一稀释度重复3次，于适宜的条件下培养。

线虫浅盘提取法步骤如下：将样品平放在铺有2层纸巾的筛盆中，然后放在装有适量清水的底盘内（水量以刚浸透样品为宜），25℃放置24h；移去筛盆，将底盘中的线虫悬浮液通过600目的筛子收集线虫（该步骤的目的是对底盘中的线虫悬浮液进行清洗，便于显微镜下的观察），将所得的线虫悬浮液置于烧杯内静置4d，去上清，取线虫于计数板上，在显微镜下观察计数。每年取平均值。另外，将植株根系用水洗净，观察根结数，确定病情。根结线虫的病害调查，病情指数分级标准如下：0级，健康无病（根系上无根结）；1级，1%~20%根系上有根结，但根结相互不连接；2级，21%~40%的根系上有根结，仅少量根结相互连接；3级，41%~60%的根系上有根结，半数以下根结相互连接；4级，61%~80%的根系上有根结，半数以上根结相互连接，部分主、侧根变粗成畸形；5级，80%以上的根系上有根结，且相互连接，多数主、侧根呈畸形。

结果参见下表。

处理	细菌（×10<sup>5</sup>cfu·g<sup>-1</sup>基质）	真菌（×10<sup>4</sup>cfu·g<sup>-1</sup>基质）	放线菌（×10<sup>4</sup>cfu·g<sup>-1</sup>基质）	线虫（条/100g 基质）
					第一季	23.4	35.8	9.8	0
第二季	24.5	36.7	10.1	9.94
					第三季	26.1	37.9	11.5	12.17

本发明无土栽培基质能够显著降低基质中细菌、真菌和放线菌群体数量，三季连作后，细菌、真菌和放线菌数量略有提升，但是总体保持稳定。第一季栽培基质对植株根结线虫防效100%，病情指数为0级；第二季栽培基质对植株根结线虫防效90%，病情指数为1级；第三季栽培基质对植株根结线虫防效88%，病情指数为1级，表现显著水平。

另外，这里需要说明的是，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪为营养基质，可用玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、葵花秸秆、马铃薯秸秆、豆饼、菜籽饼粉末/蛭石、泥灰、锯末、炉灰渣/牛粪、猪粪、鸡鸭等禽粪、堆沤肥中的一种或多种组合物替换。

Claims

1.一种陶粒无土栽培基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤三.将20 wt.%明胶作为水相，55-65℃水浴加热，然后以0.05 g/mL液体石蜡溶液作为油相，然后将预热的明胶溶液逐滴加入油相中，边滴加边搅拌，滴加后乳化10 min，然后冰水浴下搅拌20 min，然后向溶液中加入乙醇/水溶液，静置并过滤，将过滤后的明胶微胶囊置于乙醇溶液中，0-5℃温度下固化1-2d，用乙醇和蒸馏水洗涤后，50℃下干燥5-10min，取明胶微胶囊浸泡于20 wt.%壳寡糖溶液中，10-20 min后取出混合物，洗涤干燥后备用得混合物B；

步骤四.将蘑菇渣、珍珠岩和羊粪分别粉碎，过筛，然后121℃湿热灭菌30 min备用，然后加入浓度为1.27×10⁹的枯草芽孢杆菌悬浮液和水，搅拌均匀后，加入混合物A和混合物B，充分混匀后即可。

2.根据权利要求1所述的一种陶粒无土栽培基质的制备方法，其特征在于，所述步骤二中贝壳煅烧粉和粉煤灰陶粒的质量比为1:(20~30)。

3.根据权利要求1所述的一种陶粒无土栽培基质的制备方法，其特征在于，所述步骤三中水相和油相的体积比为1:6，明胶微胶囊与壳寡糖的比值为1:(5~10)。

4.根据权利要求1所述的一种陶粒无土栽培基质的制备方法，其特征在于，所述步骤四中蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的质量比为1:1:1，三者的总质量与混合物A和混合物B的比值为1:(4 -6):(3-5)，蘑菇渣、珍珠岩和羊粪的总质量与枯草芽孢杆菌悬浮液的比值为10 g：1mL，水的加入量为固体总质量的15-20%。

5.根据权利要求1所述的一种陶粒无土栽培基质的制备方法，其特征在于，所述步骤二中粉煤灰陶粒的粒径为5-8 mm，总孔隙度＞55%，空气容积为25-30%，陶粒的水气比为1:4。

6.根据权利要求1所述的一种陶粒无土栽培基质的制备方法，其特征在于，所述步骤三中石蜡为Span-80液体石蜡。

7.权利要求1-6中任一所述的一种陶粒无土栽培基质的制备方法制备的陶粒无土栽培基质。

8.权利要求7所述的陶粒无土栽培基质在种植番茄中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，具体应用过程如下：在栽培筐中放置一层无纺布，用于防漏，然后装入高度为3/4的番茄陶粒无土栽培基质即可进行番茄的栽种。