CN113303201A

CN113303201A - 再生叶菜类栽培基质及其制备方法

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Publication number: CN113303201A
Application number: CN202110745269.2A
Authority: CN
Inventors: 罗佳; 马艳; 严少华; 陈伟; 周金燕; 刘新红
Original assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2021-08-27

Abstract

本发明涉及现代化农业领域，特别是涉及无土栽培领域，更为具体的说是涉及再生叶菜类栽培基质及其制备方法，所述再生叶菜类栽培基质由叶菜类蔬菜基质栽培使用后的废弃基质及尾菜，与有机肥物料混合而成，从而可以实现叶菜类栽培基质的循环利用，并且本发明公开的再生方法简单、容易操作、成本低，是一种适合于推广的再生方法。从而可以有效解决目前基质一次性使用，无法连续使用所产生的高成本问题，为基质栽培技术的推广应用提供了基质。

Description

再生叶菜类栽培基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及现代化农业领域，特别是涉及无土栽培领域，更为具体的说是涉及再生叶菜类栽培基质及其制备方法。

背景技术

农业生产环境污染已成为阻碍农业可持续发展和影响人体健康的重要因素，发展无污染优质的绿色蔬菜生产是社会和经济发展的需要，也是维护人类健康、保护环境、发展可持续农业的当务之急。基质栽培是世界设施农业中广泛采用的先进技术，具有避免土传病虫害及连作障碍、肥料利用率高、节约用水以及生产的可控性等诸多优点，已成为发展绿色蔬菜生产的可靠途径。随着环境问题的日益突出，农产品污染严重，基质栽培技术的应用越来越受到的重视。

基质栽培是用基质替代土壤，为植物提供稳定协调的水、气、肥等条件来生产农产品。基质除了支持、固定植株外，更重要的充当养分和水分的载体，使植物根系从中按需选择吸收。在基质栽培中，固体基质的使用非常普遍，从育苗到作物生产都需要应用各种不同的固体栽培基质。由于基质具有一定的缓冲作用，固体基质所形成的根际环境中养分、水分、pH值和温度等变化缓慢，栽培管理简单，与土壤栽培有许多相似之处，但在养分管理、产量形成、病虫害控制等方面又优于土壤栽培。

然而，栽培基质使用过一茬后因其养分、有机质组成及物理结构改变、连作障碍等造成大部分基质均为一次性使用，无法连续利用，造成基质栽培生产成本高，严重影响了基质栽培技术推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现栽培基质的再生和循环利用，从而节省基质成本，使得基质栽培技术得到更大范围的推广。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种再生叶菜类栽培基质，所述再生叶菜类栽培基质由叶菜类蔬菜基质栽培使用后的废弃基质及尾菜，与有机肥物料混合而成。

这里所说的废弃基质及尾菜是指经过处理的废弃基质及尾菜碎渣。

需要说明的是，这所说的叶菜类栽培基质是指由有机物肥料、蛭石、泥炭、灰渣组成的栽培基质。

进一步地，所述的叶菜类栽培基质中有机物肥料、蛭石、泥炭、灰渣的体积比为2：3：3：2。

进一步优选地，所述有机肥物料的加入量N’按照下面的方法进行计算，

N’＝(N-N2+N4)×k，其中N4＝N1-N2-N3，k＝1/α；

其中,N为待种植叶菜类植物所需养分，N1为基质原始养分总量，N2为栽培使用后基质中养分总量；N3为植物生长吸收量，N4为种植过程中养分损耗量，α为肥料利用率。

在一个优选的技术方案中，所述废弃基质及尾菜与有机肥物料的混合比例为8:2(体积比)。

进一步地，在本发明中还公开了再生叶菜类栽培基质的制备方法，包括以下步骤：

S1：将收割叶菜类蔬菜后的废弃基质及植物残渣(尾菜)一并粉碎；

S2：调节粉碎后的混合物的含水量至40％-50％；

S3：将满足含水量要求的混合物平铺，使其厚度为8-9厘米；

S4：将混合物按照1米/分钟的速度通过长为10米的微波消毒仓，所述微波消毒仓内的温度保持在75℃-85℃；

S4：将经过消毒的混合物与新鲜的有机肥物料混合，得到可再次利用的栽培基质。

进一步优选地，所述步骤S2中调节混合物含水量的方法包括：

如果粉碎后的混合物含水量大于50％，则采用减压蒸发的方式降低含水量；

如果粉碎后的混合物含水量小于40％，则采用喷洒水的方式提高含水量。

进一步优选地，在步骤S4中，将混合物放置在长度为10米的传送带上，并随着传送带的转动按照预设的速度通过微波消毒仓。

进一步优选地，所述步骤S4中混合物与有机肥物料的混合比例为8:2(体积比)。

在一个优选的技术方案中，按照N’＝(N-N2+N4)×k，其中N4＝N1-N2-N3，k＝1/α；其中,N为待种植叶菜类植物所需养分，N1为基质原始养分总量，N2为栽培使用后基质中养分总量；N3为植物生长吸收量，N4为种植过程中养分损耗量，α为肥料利用率，计算得到有机肥物料的添加量。

进一步优选地，所述有机肥物料需符合NY 525-2021要求且电导率(EC)低于8ms/cm。

进一步优选地，所述步骤S1中粉碎的粒径为1-5mm。

采用本发明公开的技术方案后，具有以下优势：

第一，无需将尾菜与废弃基质分离，因此不仅节约了大量的劳动力和生产成本，而且也无需对分离出的尾菜进行二次处理，从而进一步降低了废弃物的处置成本。

第二，本发明不涉及对废弃物的发酵处理，因此无需设置堆肥场地，也无需调试堆肥条件，同时也不需要进行堆肥工艺中的翻、抛等操作，是一种低成本的处理方法。

第三，通过本发明制备得到的再生叶菜类栽培基质相较于原始的栽培基质来说养分利用率更高，植物体吸收效果更好，经过再生栽培基质培育的叶菜类植物生长更好，产量更高。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面我们结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。

实施例1

在本实施例中以奶白菜中的“火箭小黄白”品种为例。

原始栽培基质采用有机物肥料：蛭石：泥炭：灰渣＝2:3:3:2(体积比)的配方基质作为栽培基质。

在本实施例中设定两茬奶白菜进行栽培试验。分别测定种植之前基质中原始速效养分总量(N1),收获后基质中速效养分总量(N2)以及植物吸收带走的养分总量(N3),并根据N＝N1-N2,N4＝N-N3计算获取种植一茬奶白菜所需养分(N)及基质中损失的养分(N4)。

当进行完一茬栽培后，计算得到有机基质废物料的各项养分数据为：基质容重为0.38g/cm³,速效氮含量为2.12g/kg，速效磷含量为0.49g/kg,速效钾含量为5.91g/kg。栽培时以7L体积计算，每槽基质重量为2.66kg。

根据本发明公开的方法计算有机肥物料的加入量，并按照以下步骤进行栽培基质的再生；

S2：调节粉碎后的混合物的含水量至40％-50％；

S3：将满足含水量要求的混合物平铺，使其厚度为8-9厘米；

在本实施例中，根据奶白菜生长长势以及鲜嫩程度，假定每槽生长600g奶白菜为最佳产量，则根据换算可以得到所需基质养分以及生长过程中损失掉的养分。忽略测定时带来的人为误差和系统误差，即生产600g奶白菜所需氮为1.94-2.66g,磷为0.35-0.47g,钾为4.94-5.14g。

在本实施例中按照废弃基质及尾菜与有机肥物料的混合比例为8:2(体积比)的方式添加有机肥物料，并按照有机废物料中各营养成分的含量，计算得到添加有机肥物料后基质中各营养成分的含量，结果为11.05g氮、4.2g磷、6.3g钾。兼顾肥料利用率按照30％计算，再生后的叶菜类栽培基质能够满足新一茬叶菜生长需要。

进行两茬培育后，分别记录第一茬和第二茬奶白菜的产量及每槽中奶白菜植株中含有的全N、P、K养分数据，结果如表1、表2、表3所示；

表1：连续种植两茬奶白菜时，奶白菜种植前(N1)及收获后(N2)基质中养分含量

表2奶白菜产量及植株体内氮磷钾含量(N3)

表3基质栽培生产约600g奶白菜所需养分(N)及损失养分(N4)

实施例2

在本实施例中考察通过直接腐熟与本发明所公开的处理方式得到的再利用基质的腐熟度及各项含量。

通过腐熟的处理方法为：

进行完一茬栽培后，按照以下步骤进行栽培基质的再生；

将收割叶菜类蔬菜后的废弃基质及植物残渣(尾菜)放置在腐熟容器内，初步腐熟2-3周后，开始搅拌，搅拌1-2周后，基质变为松散的颗粒状，表明有机物已经逐步被腐熟，然后继续翻、抛，形成堆肥基质，即样品1。

本发明的处理方法为：

进行完一茬栽培后，按照以下步骤进行栽培基质的再生；

S2：调节粉碎后的混合物的含水量至40％-50％；

S3：将满足含水量要求的混合物平铺，使其厚度为8-9厘米；

S4：将经过消毒的混合物与新鲜的有机肥物料混合，得到可再次利用的栽培基质，即样品2。

以种子发芽指数来考察再生基质的腐熟度，同时分别测试样品1和样品2中的细菌、真菌和放线菌含量，结果如表4所示；

表4：

以上所述是本发明的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。