CN112136646A - 一种铁皮石斛设施栽培基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁皮石斛设施栽培基质，包括：有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；砂石子；佛手渣生物炭；木醋液；所述有机肥的质量百分比为30～40%，所述葡萄枝条颗粒的质量百分比为40～55%，所述砂石子的质量百分比为5%，所述佛手渣生物炭的质量百分比为10～20%，所述木醋液的质量百分比为0.1～0.5%。本发明的基质以果树枝条、有机肥、佛手渣生物炭、砂石、为主要原料，添加少量木醋液，研制出适合铁皮石斛设施栽培的基质，经实验证实，铁皮石斛生长状况良好，且与传统基质对比能有效降低铁皮石斛中重金属的含量，提高了铁皮石斛产品质量安全水平。

Description

一种铁皮石斛设施栽培基质及其制备方法

技术领域

本发明属于铁皮石斛设施栽培技术领域，具体涉及一种铁皮石斛设施栽培基质及其制备方法。

背景技术

铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)为兰科石斛属多年生草本植物，具有益胃生津、滋阴清热、润肺止咳等功效，是我国传统名贵药用植物，被誉为我国九大仙草之首。近年来随着人们需求的增加，野生铁皮石斛越来越少，人工种植发展迅速。2017年，全国铁皮石斛种植面积超过0.8万hm2，产量2.7万t，产值超100亿元。从全国分布来看，浙江省铁皮石斛产量占全国42％，是全国最大的铁皮石斛产销区。目前浙江的铁皮石斛种植方式通常采用组织培养种苗，种苗经炼苗后移栽至设施大棚的基质中种植1～3年后采摘，其移栽基质主要以松树皮为主。近年来研究表明，铁皮石斛对基质中部分有害重金属有较强的富集能力，而松树皮中重金属镉元素含量相对较高，以浙江金华地区调查研究表明，参照GB15618—2018“农用地土壤污染风险管控标准(试行)”，松树皮基质中Cd元素含量超过农用地土壤污染风险筛选值(0.3mg/kg)的占比85％。药材质量直接关系到食用者的健康，目前，国内外对于药材中污染物限制极为严格，其重金属含量直接影响铁皮石斛的质量及中药的国际形象。同时浙江及周边地区不盛产松树皮，松树皮产地为一般为我国东北或国外，增加了铁皮石斛种植的基质成本。葡萄、桃、佛手为浙江省特色果树产业，其修剪枝条和佛手提取加工后废渣等农林废弃物资源丰富；同时食用产业的发展也产生大量菌棒废弃物。。

发明内容

本发明主要针对铁皮石斛中重金属的含量偏高的问题，发明了一种铁皮石斛设施栽培基质及其制备方法，该基质以果树枝条、有机肥、佛手渣生物炭、砂石、为主要原料，添加少量木醋液，研制出一种适合铁皮石斛设施栽培的基质，经实验证实，铁皮石斛生长状况良好，且与传统基质对比能有效降低铁皮石斛中重金属的含量，提高了铁皮石斛产品质量安全水平。

本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：一种铁皮石斛设施栽培基质，其特征在于，包括以下物质组分：

有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；

葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；

砂石子；

佛手渣生物炭；

木醋液。

所述有机肥的质量百分比为30～40％，所述葡萄枝条颗粒的质量百分比为40～55％，所述砂石子的质量百分比为5％，所述佛手渣生物炭的质量百分比为10～20％，所述木醋液的质量百分比为0.1～0.5％

上述铁皮石斛设施栽培基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，制备有机肥；将奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物经机械粉碎后按照(20～30)：(80～70)的比例混合，调整含水率为50～70％；同时接种复合芽孢杆菌剂，复合芽孢杆菌剂的用量是所述粪污和香菇菌棒废弃物总质量的0.1～3％；

机械搅拌混匀后进行堆肥发酵20～30天，待完全腐熟后进行干燥，粉碎过5mm筛，挤压造粒5～10mm；

步骤二，制备葡萄枝条颗粒；以秋季葡萄园修剪枝条为原料，自然晾干至含水率小于10％，用机器破碎成5～10mm颗粒状；

步骤三，采集河砂石；河砂石颗粒大小为2～4mm；

步骤四，制备佛手渣生物炭；以金华佛手压榨加工提取后的佛手渣为原料，经晾干或烘干后，利用炭化设备，在400～700℃条件下限氧锻烧得到佛手生物炭；

步骤五，制备木醋液；收集佛手生物炭制备过程中产生的木醋液，静置1年以上后，取中层1/3的液体，木醋液用量为质量占比0.1～0.5％，再将木醋液用清水稀释500～1000倍后使用。

步骤六，将上述有机肥、葡萄枝条颗粒、砂石子、佛手渣生物炭、木醋液混合均匀制成基质，放置3～7天后再使用。

综上所述，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明提供的铁皮石斛栽培基质，其有机肥中含有铁皮石斛生长所需的有机质和养分；佛手渣生物炭富含多矿物元素和养份，具有孔隙丰富、比表面积大、pH值及CEC(阳离子交换量)高、吸附性和稳定性强等独特的理化性质，能够吸附钝化基质中有害重金属元素。根据铁皮石斛生长特性，其基质需有良好的透气性，而本发明基质的有机肥、葡萄枝条、生物炭和砂石子均为颗粒状，增加了基质透气性，同时有机肥、葡萄枝条有较好的保持水份的能力，能提供生长所需的水分；本发明用以上材料代替或部分代替传统的松树皮基质可提高铁皮石斛质量安全水平，同时增加了农林废弃物利用的新途径；本发明基质中的木醋液中富含多种微量元素，同时可作为土壤和基质的消毒剂能有效抑制有碍植物生长的微生物类的繁殖，并能杀死根瘤线虫等害虫，因其呈酸性(pH值为3左右)，生物炭则呈弱碱性，铁皮石斛适合在弱酸性基质中生长，因此添加木醋液也调节了基质的pH值，使其呈弱酸性。

总之，本发明的基质以果树枝条、有机肥、佛手渣生物炭、砂石、为主要原料，添加少量木醋液，研制出一种适合铁皮石斛设施栽培的基质，经实验证实，铁皮石斛生长状况良好，且与传统基质对比能有效降低铁皮石斛中重金属的含量，提高了铁皮石斛产品质量安全水平。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

制备铁皮石斛设施栽培基质，原料包括：

有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；质量百分比为40％；

葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；质量百分比为45％；

砂石子；采用当地砂石子；质量百分比为5％；

佛手渣生物炭；质量百分比为10％；

木醋液；质量百分比为0.1～0.5％。

制备步骤包括：

步骤一，制备有机肥；将奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物经机械粉碎后按照20：80的比例混合，香菇菌棒多一点为好，调整含水率为50％；同时接种复合芽孢杆菌剂，复合芽孢杆菌剂的用量是所述粪污和香菇菌棒废弃物总质量的0.1％，

机械搅拌混匀后进行堆肥发酵20～30天，待完全腐熟后进行干燥，粉碎过5mm筛，挤压造粒5～10mm；

步骤二，制备葡萄枝条颗粒；以秋季葡萄园修剪枝条为原料，自然晾干至含水率小于10％，用机器破碎成5～10mm颗粒状；

步骤三，采集河砂石；河砂石颗粒大小为2～4mm；

步骤四，制备佛手渣生物炭；以金华佛手压榨加工提取后的佛手渣为原料，经晾干或烘干后，利用炭化设备，在600℃条件下限氧锻烧得到佛手生物炭；温度越高孔隙越丰富、比表面积大更有利作物生长。

步骤五，制备木醋液；收集佛手生物炭制备过程中产生的木醋液，静置1年以上后，取中层1/3的液体，木醋液用量为质量占比0.5％，木醋液用清水稀释1000倍后使用。

步骤六，将上述有机肥、葡萄枝条颗粒、砂石子、佛手渣生物炭、木醋液混合均匀制成基质，放置3～7天后再使用。

实施例2：

制备铁皮石斛设施栽培基质，原料包括：

有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；质量百分比为30％；

葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；质量百分比为55％；

砂石子；采用当地砂石子；质量百分比为5％；

佛手渣生物炭；质量百分比为10％；

木醋液；质量百分比为0.1～0.5％。

具体制备步骤与实施例1相同。

实施例3：

制备铁皮石斛设施栽培基质，原料包括：

有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；质量百分比为40％；

葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；质量百分比为40％；

砂石子；采用当地砂石子；质量百分比为5％；

佛手渣生物炭；质量百分比为15％；

木醋液；质量百分比为0.1～0.5％。

具体制备步骤与实施例1相同。

实施例4：

制备铁皮石斛设施栽培基质，原料包括：

有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；质量百分比为30％；

葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；质量百分比为50％；

砂石子；采用当地砂石子；质量百分比为5％；

佛手渣生物炭；质量百分比为15％；

木醋液；质量百分比为0.1～0.5％。

具体制备步骤与实施例1相同。

实施例5：

制备铁皮石斛设施栽培基质，原料包括：

有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；质量百分比为35％；

葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；质量百分比为40％；

砂石子；采用当地砂石子；质量百分比为5％；

佛手渣生物炭；质量百分比为20％；

木醋液；质量百分比为0.1～0.5％。

具体制备步骤与实施例1相同。

实施例6：

制备铁皮石斛设施栽培基质，原料包括：

有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；质量百分比为30％；

葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；质量百分比为45％；

砂石子；采用当地砂石子；质量百分比为5％；

佛手渣生物炭；质量百分比为20％；

木醋液；质量百分比为0.1～0.5％。

具体制备步骤与实施例1相同。

对比试验

试验用移栽苗为无性组织培养苗，苗高约3～4mm，经炼苗10天后选取长势相当，根长一致的幼苗进行基质种植试验。基质定植时间为2019年3月。

按上述实施例的基质配方进行基质混合后，将基质均匀平铺至在遮阴度约为75％的大棚苗床上，苗床架空于地面0.8米，宽为1.1m，基质深度为15cm。试验共上述7个处理，3次重复，共21个小区，以2株苗为1丛，每个小区种植200丛，行株距离约为0.13m*0.13m。定植时根系自然舒展，基质覆盖全部根系，定植后浇透定根水。日常通风、采光、温湿度等按照常规铁皮石斛种植管理。

种植30天后，各小区调查成活率；60天调查萌芽数；90天时调查株高；180天后测茎粗、茎长、最长根系和地上鲜重和地下鲜重，并测定地上部分重金属的含量(结果均为鲜重计)。并进行差异显著性分析。60天、90天、180天调查均每小区随机选取8丛计算平均值。最终试验数据为三次重复实验的平均值。

试验结果：

1、不同基质种植铁皮石斛生长状况

表1 不同基质种植铁皮石斛生长状况

注：不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)，不同大写字母表示差异极显著(p＜0.01)

由表1可知，不同基质和对照比

成活率：AB较对照高，和对照差异极显著，CDEF和对照无显著差异；

萌芽数：A较对照多，和对照差异显著，BCDEF和对照无显著差异；

株高：ACE较对照高，和对照差异显著，BDF和对照无显著差异；

茎粗：CEF较对照粗，和对照差异显著，ABD和对照无显著差异；

茎长：C较对照长，和对照差异显著，ABDEF和对照无显著差异；

最长根系：ABC较对照长，和对照差异极显著，DEF和对照无显著差异；

地上鲜重：BCDEF较对照重，和对照差异极显著，A较对照粗和对照差异显著；

地下鲜重：ABCDEF均较较对照重，和对照差异极显著。

综上所述，ABCDEF 5种基质和浙江省传统种植基质比，综合铁皮石斛生长状况有一定的优势，可用于浙江省铁皮石斛的种植。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种铁皮石斛设施栽培基质，其特征在于，包括以下物质组分：

有机肥，以奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物为原料；

葡萄枝条颗粒，以秋季葡萄园修剪枝条为原料；

砂石子；

佛手渣生物炭；

木醋液。

2.如权利要求1所述的铁皮石斛设施栽培基质的制备方法，其特征在于，所述有机肥的质量百分比为30～40％，所述葡萄枝条颗粒的质量百分比为40～55％，所述砂石子的质量百分比为5％，所述佛手渣生物炭的质量百分比为10～20％，所述木醋液的质量百分比为0.1～0.5％。

3.如权利要求1至2所述的铁皮石斛设施栽培基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，制备有机肥；将奶牛场粪污和香菇菌棒废弃物经机械粉碎后按照(20～30)：(80～70)的比例混合，调整含水率为50～70％；同时接种复合芽孢杆菌剂，复合芽孢杆菌剂的用量是所述粪污和香菇菌棒废弃物总质量的0.1～3％；

机械搅拌混匀后进行堆肥发酵20～30天，待完全腐熟后进行干燥，粉碎过5mm筛，挤压造粒5～10mm；

步骤二，制备葡萄枝条颗粒；以秋季葡萄园修剪枝条为原料，自然晾干至含水率小于10％，用机器破碎成5～10mm颗粒状；

步骤三，采集河砂石；河砂石颗粒大小为2～4mm；

步骤四，制备佛手渣生物炭；以金华佛手压榨加工提取后的佛手渣为原料，经晾干或烘干后，利用炭化设备，在400～700℃条件下限氧锻烧得到佛手生物炭；

步骤五，制备木醋液；收集佛手生物炭制备过程中产生的木醋液，静置1年以上后，取中层1/3的液体，木醋液用量为质量占比0.1～0.5％，再将木醋液用清水稀释500～1000倍后使用。

步骤六，将上述有机肥、葡萄枝条颗粒、砂石子、佛手渣生物炭、木醋液混合均匀制成基质，放置3～7天后再使用。