CN115380766B - 一种双孢菇用疏松透气的覆土基料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双孢菇用疏松透气的覆土基料。本发明公开了上述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，包括如下步骤：向乙二醇中加入氯化铁、醋酸铵搅拌，高压反应，加入乙二醇中分散均匀得到铁复合物溶液；将铁复合物溶液持续搅拌，搅拌过程中加入吡咯乙醇溶液，继续搅拌1‑2h，静置5‑10h，然后在搅拌状态下加入盐酸，干燥，氮气气氛中煅烧得到吸附微球；将无机复合肥加入水中，再加入吸附微球超声分散，干燥，制粒得到预混无机肥基体；将丙烯酸加入水中混合均匀，加入氮氮亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，加入预混无机肥基体搅拌均匀，搅拌状态下加入过硫酸钾反应，过滤，真空干燥，再加入壤土、草炭土，筛分得到双孢菇用疏松透气的覆土基料。

Description

一种双孢菇用疏松透气的覆土基料及其制备方法

技术领域

本发明涉及双孢菇覆土材料技术领域，尤其涉及一种双孢菇用疏松透气的覆土基料及其制备方法。

背景技术

双孢菇为银白色食用菌，生长速度中偏快，不易结菌被，子实体多单生，圆正、白色、无鳞片，菌盖厚、不易开伞，菌柄中粗较直短，菌肉白色，组织结实，菌柄上有半膜状菌环，孢子银褐色，是最常见的食用菌种之一，肉质肥厚。原生于欧洲及北美洲，人类至少自古希腊时代起便开始食用，人工栽培则约始于17世纪的法国等地，现在则已经广泛在世界各地栽培，目前我国栽培的双孢菇都是白色变种，主要适用于卖鲜品，或加工成罐头。

双孢菇栽培中，需要进行覆土，才能正常出菇，具有“不覆土不出菇”的特性。因而在发满菌丝的料面覆土是双孢菇栽培中一项极重要的技术措施。覆土改变了菇床的物理结构、表面温度、水分、通气和微生物状况等，创造了双孢菇子实体分化、发育的微生态环境，促使双孢菇菌丝生长由营养阶段向生殖阶段转化，诱导原基形成。覆土是双孢菇发生的必要条件。

双孢菇工厂采用的覆土材料是草炭土(又叫泥炭土)，生产实践证明，草炭土具有持水量大、结构疏松通气好的特性，不但满足双孢菇发育所需的大量水分，而且土层不板结，透气性良好。用草炭土做覆土材料，菌丝生长健壮有力，菇体发育快，且菇质好、白漂，出菇后劲足，覆草炭土可比覆普通土增产30％左右。

双孢蘑菇的覆土材料是关系到双孢蘑菇能否高质量栽培的关键之一，源于覆土材料的持水性是否能够保证双孢蘑菇菌丝的生长发育和向生殖生长发育转化的顺利进行，这就对覆土材料的持水性，以及与其相关的覆土材料的团粒结构、营养状态和利于双孢蘑菇菌丝生长发育的覆土材料中微生物菌群的数量和种类有很高的要求。

草炭土作为一种化石资源，还明显受到了产地和数量的限制，资源有限，作为覆土材料需增加购买和运输的成本，降低了双孢蘑菇产业效益。而壤土作为覆土材料，虽然有着材料易得，成本低廉的有利条件，但是对于双孢蘑菇的栽培来说，却有着持水量低，团粒结构过于紧密，透气性差，而且双孢蘑菇生长所需微生物菌群数量低的不利因素，致使双孢蘑菇的菌丝不能较好生长，双孢蘑菇的产量和品质都有所不足的情况。

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，而提出的一种双孢菇用疏松透气的覆土基料及其制备方法。

一种双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，包括如下步骤：

S1、向乙二醇中加入氯化铁、醋酸铵搅拌，高压反应2-4h，反应温度为180-190℃，反应压强为20-40MPa，离心，洗涤，干燥，加入乙二醇中分散均匀得到铁复合物溶液；

S2、将铁复合物溶液持续搅拌，搅拌过程中加入吡咯乙醇溶液，继续搅拌1-2h，静置5-10h，然后在搅拌状态下加入盐酸，离心，洗涤，干燥，氮气气氛中500-600℃煅烧20-40min，得到吸附微球；

S3、将无机复合肥加入水中搅拌均匀，再加入吸附微球超声分散均匀，干燥，制粒得到预混无机肥基体；将丙烯酸加入水中混合均匀，调节体系中和度为55％，加入氮氮亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，加入预混无机肥基体搅拌均匀，搅拌状态下加入过硫酸钾，60-80℃反应1-2h，过滤，真空干燥，再加入壤土、草炭土，筛分得到双孢菇用疏松透气的覆土基料。

优选地，S1中，氯化铁、醋酸铵的质量比为5-10：20-40。

优选地，S2中，铁复合物溶液、吡咯的质量比为75-150：1-5。

优选地，S2中，吡咯乙醇溶液由吡咯与乙醇按质量比为1-5：20-40混合得到。

优选地，S2中，盐酸浓度为1-1.5mol/L。

优选地，S3中，无机复合肥、吸附微球、丙烯酸、氮氮亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、壤土、草炭土的质量比为10-20：5-8：2-6：0.5-1.2：0.1-0.2：120-150：30-40。

优选地，S3中，加入吸附微球超声分散均匀后干燥至含水量为2-6％。

优选地，S3中，无机复合肥包括：氮肥、磷肥、钾肥及腐殖酸，其中N元素的含量为8-11％，以P₂O₅计P元素的含量为4-9％，以K₂O计K元素的含量为14-18％，余量为腐殖酸。

优选地，S3中，采用浓度为0.5-1.5mol/L氢氧化钠溶液调节体系中和度为55％。

一种双孢菇用疏松透气的覆土基料，采用上述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法制得。

本发明的技术效果如下所示：

(1)本发明以氯化铁为原料制备纳米空心微球，在乙二醇溶液中，吡咯浸润至纳米空心微球的壳层结构中，在酸性环境下将纳米空心微球中的铁离子逐渐溶解与释放，吡咯在纳米空心微球的壳层结构中氧化聚合，氮气保护下热解，形成双层穿插结构含有大量介孔结构的空心微球，不仅比表面积极高，吸附性能优异，而且透气性好；

(2)将无机复合肥分散于水中，加入吸附微球，无机复合肥充分吸附进入吸附微球的壳层结构内部，吸附效果极好，对无机复合肥缓释性能优异，进一步在其表面进行包膜，而被吸附于吸附微球内部的腐殖酸与丙烯酸复配，通过化学键合，在外层包膜与内部双层微球结构间产生桥结的三维立体结构，所得产物不仅不易破碎，而且持水量高，缓释性能优异；

(3)本发明首先采用吸附微球对无机复合肥进行吸附包覆，然后在表面包覆一层缓释膜，可有效控制养分的缓释速度与时间，可满足于双孢菇生长对养分与水分的需求，而且本发明采用上述产物与壤土、草炭土配合，有效保证所得覆土基料的透气性和保水性，保证双孢蘑菇的菌丝较好生长，满足双孢菇高产高质的需求。

附图说明

图1为实施例5所得覆土基料与壤土、草炭土的淋溶时间对比图。

图2为实施例5所得覆土基料在双孢菇大棚中的养分累积释放律随着时间延长的变化。

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

一种双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，包括如下步骤：

S1、向100kg乙二醇中加入5kg氯化铁、20kg醋酸铵，高速搅拌1h，搅拌速度为1000r/min，加入至高压反应釜中反应2h，反应温度为180℃，反应压强为20MPa，离心，洗涤，干燥，加入40kg乙二醇中分散均匀得到铁复合物溶液；

S2、将75kg铁复合物溶液持续搅拌，搅拌过程中加入20kg吡咯乙醇溶液(由吡咯与乙醇按质量比为1：20混合得到)，继续搅拌1h，搅拌速度为1000r/min，静置5h，然后在搅拌状态下加入30kg浓度为1mol/L盐酸，以50r/min的速度搅拌1h，离心，洗涤，干燥，氮气保护下在温度500℃煅烧20min，得到吸附微球；

S3、将10kg无机复合肥(N元素的含量为8％，以P₂O₅计P元素的含量为4％，以K₂O计K元素的含量为14％，余量为腐殖酸)加入30kg水中搅拌均匀，再加入5kg吸附微球超声分散均匀，干燥至含水量为2％，制粒得到预混无机肥基体；将2kg丙烯酸加入20kg水中混合均匀，加入浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液调节体系中和度为55％，加入0.5kg氮氮亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，加入预混无机肥基体搅拌均匀，搅拌状态下加入0.1kg过硫酸钾，在温度60℃反应1h，过滤，真空干燥，再加入120kg壤土、30kg草炭土，筛分得到双孢菇用疏松透气的覆土基料。

实施例2

一种双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，包括如下步骤：

S1、向200kg乙二醇中加入10kg氯化铁、40kg醋酸铵，高速搅拌2h，搅拌速度为2000r/min，加入至高压反应釜中反应4h，反应温度为190℃，反应压强为40MPa，离心，洗涤，干燥，加入100kg乙二醇中分散均匀得到铁复合物溶液；

S2、将150kg铁复合物溶液持续搅拌，搅拌过程中加入45kg吡咯乙醇溶液(由吡咯与乙醇按质量比为1：8混合得到)，继续搅拌2h，搅拌速度为2000r/min，静置10h，然后在搅拌状态下加入80kg浓度为1.5mol/L盐酸，以100r/min的速度搅拌2h，离心，洗涤，干燥，氮气保护下在温度600℃煅烧40min，得到吸附微球；

S3、将20kg无机复合肥(N元素的含量为11％，以P₂O₅计P元素的含量为9％，以K₂O计K元素的含量为18％，余量为腐殖酸)加入60kg水中搅拌均匀，再加入8kg吸附微球超声分散均匀，干燥至含水量为6％，制粒得到预混无机肥基体；将6kg丙烯酸加入40kg水中混合均匀，加入浓度为1.5mol/L氢氧化钠溶液调节体系中和度为55％，加入1.2kg氮氮亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，加入预混无机肥基体搅拌均匀，搅拌状态下加入0.2kg过硫酸钾，在温度80℃反应2h，过滤，真空干燥，再加入150kg壤土、40kg草炭土，筛分得到双孢菇用疏松透气的覆土基料。

实施例3

一种双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，包括如下步骤：

S1、向130kg乙二醇中加入9kg氯化铁、25kg醋酸铵，高速搅拌100min，搅拌速度为1300r/min，加入至高压反应釜中反应3.5h，反应温度为182℃，反应压强为35MPa，离心，洗涤，干燥，加入60kg乙二醇中分散均匀得到铁复合物溶液；

S2、将120kg铁复合物溶液持续搅拌，搅拌过程中加入25kg吡咯乙醇溶液(由吡咯与乙醇按质量比为2：35混合得到)，继续搅拌100min，搅拌速度为1300r/min，静置9h，然后在搅拌状态下加入50kg浓度为1.3mol/L盐酸，以70r/min的速度搅拌110min，离心，洗涤，干燥，氮气保护下在温度520℃煅烧35min，得到吸附微球；

S3、将13kg无机复合肥(N元素的含量为9％，以P₂O₅计P元素的含量为8％，以K₂O计K元素的含量为15％，余量为腐殖酸)加入55kg水中搅拌均匀，再加入6kg吸附微球超声分散均匀，干燥至含水量为5％，制粒得到预混无机肥基体；将3kg丙烯酸加入35kg水中混合均匀，加入浓度为0.8mol/L氢氧化钠溶液调节体系中和度为55％，加入1kg氮氮亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，加入预混无机肥基体搅拌均匀，搅拌状态下加入0.13kg过硫酸钾，在温度75℃反应1.3h，过滤，真空干燥，再加入140kg壤土、33kg草炭土，筛分得到双孢菇用疏松透气的覆土基料。

实施例4

一种双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，包括如下步骤：

S1、向170kg乙二醇中加入7kg氯化铁、35kg醋酸铵，高速搅拌80min，搅拌速度为1700r/min，加入至高压反应釜中反应2.5h，反应温度为188℃，反应压强为25MPa，离心，洗涤，干燥，加入80kg乙二醇中分散均匀得到铁复合物溶液；

S2、将100kg铁复合物溶液持续搅拌，搅拌过程中加入40kg吡咯乙醇溶液(由吡咯与乙醇按质量比为4：25混合得到)，继续搅拌80min，搅拌速度为1700r/min，静置7h，然后在搅拌状态下加入60kg浓度为1.1mol/L盐酸，以90r/min的速度搅拌70min，离心，洗涤，干燥，氮气保护下在温度580℃煅烧25min，得到吸附微球；

S3、将17kg无机复合肥(N元素的含量为10％，以P₂O₅计P元素的含量为5％，以K₂O计K元素的含量为17％，余量为腐殖酸)加入35kg水中搅拌均匀，再加入7kg吸附微球超声分散均匀，干燥至含水量为3％，制粒得到预混无机肥基体；将5kg丙烯酸加入25kg水中混合均匀，加入浓度为1.2mol/L氢氧化钠溶液调节体系中和度为55％，加入0.6kg氮氮亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，加入预混无机肥基体搅拌均匀，搅拌状态下加入0.17kg过硫酸钾，在温度65℃反应1.7h，过滤，真空干燥，再加入130kg壤土、37kg草炭土，筛分得到双孢菇用疏松透气的覆土基料。

实施例5

一种双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，包括如下步骤：

S1、向150kg乙二醇中加入8kg氯化铁、30kg醋酸铵，高速搅拌90min，搅拌速度为1500r/min，加入至高压反应釜中反应3h，反应温度为185℃，反应压强为30MPa，离心，洗涤，干燥，加入70kg乙二醇中分散均匀得到铁复合物溶液；

S2、将110kg铁复合物溶液持续搅拌，搅拌过程中加入36kg吡咯乙醇溶液(由吡咯与乙醇按质量比为1：10混合得到)，继续搅拌90min，搅拌速度为1500r/min，静置8h，然后在搅拌状态下加入55kg浓度为1.2mol/L盐酸，以80r/min的速度搅拌90min，离心，洗涤，干燥，氮气保护下在温度550℃煅烧30min，得到吸附微球；

S3、将15kg无机复合肥(N元素的含量为9.5％，以P₂O₅计P元素的含量为6.5％，以K₂O计K元素的含量为16％，余量为腐殖酸)加入45kg水中搅拌均匀，再加入6.5kg吸附微球超声分散均匀，干燥至含水量为4％，制粒得到预混无机肥基体；将4kg丙烯酸加入30kg水中混合均匀，加入浓度为1mol/L氢氧化钠溶液调节体系中和度为55％，加入0.8kg氮氮亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，加入预混无机肥基体搅拌均匀，搅拌状态下加入0.15kg过硫酸钾，在温度70℃反应1.5h，过滤，真空干燥得到球形颗粒。

对所得球形颗粒进行检测，其质量为50±3g/颗，成球率为98.34％，硬度为83.46N。即，本实施例所得球形颗粒成球率高，而且硬度高，不易破碎。

这是由于本申请人采用无机复合肥充分吸附进入吸附微球的壳层结构内部，进一步在其表面进行包膜，而被吸附于吸附微球内部的腐殖酸与丙烯酸复配，通过化学键合，在外层包膜与内部双层微球结构间产生桥结的三维立体结构，从而有效提高所得产物的硬度，使之不易破碎。

再加入135kg壤土、35kg草炭土，筛分得到双孢菇用疏松透气的覆土基料。

将实施例5所得覆土基料与壤土、草炭土进行理化性质对比，其中取自然风干基质装满体积为1250cm³的塑料烧杯(烧杯质量W₀)，称质量为W₁；浸泡水中24h，称质量为W₂；水分自由沥干后质量为W₃。按以下公式计算：

容重＝(W₁-W₀)/1250；

总孔隙度＝(W₂-W₁)/1250×100％；

通气孔隙＝(W₂-W₃)/1250×100％；

持水孔隙＝总孔隙度-通气孔隙。

其结果具体如下：

	实施例5	草炭土	壤土
				有机质含量，％	37.72	35.41	16.37
容重，g/cm3	0.69	0.73	1.13
				总孔隙度，％	74.36	72.48	51.45
通气孔隙度，％	27.44	20.59	13.31
				持水孔隙度，％	46.92	51.89	38.14

从上表可以看出，本发明所得覆土基料的总孔隙度和通气孔隙度优于壤土、草炭土，说明本发明所得覆土基料的透气性极佳，而通气孔隙度与持水孔隙度的比为1：1.7，有效平衡覆土基料的吸水性与保水性，使所得覆土基料状态达到疏松透气，极利于双孢菇生长。

进一步对实施例5所得覆土基料与壤土、草炭土的淋溶时间进行测试。采用土柱淋溶试验，玻璃试管高60cm，内径11.6cm，底部打有直径2mm的孔，打孔的底部放入滤纸和尼龙防止土壤流失，各组试样装入玻璃管内，土层深度为30cm，装入10cm高肥料，表面覆盖10cm土层，控制土柱淋溶地水量为10000mL，以蒸馏水为淋洗液。

淋溶时间在一定程度也能反映物料对养分的淋溶效果，其结果如图1所示，本发明所得覆土基料能有效淋溶速率，增加淋溶时间。

本申请人认为：这一方面是由于本发明所得吸附微球的比表面积极高，吸附性能优异；另一方面则是由于本发明采用无机复合肥充分吸附进入吸附微球的壳层结构内部，吸附效果极好，对无机复合肥缓释性能优异，从而使本发明所得覆土基料的淋溶时间大大由于壤土、草炭土。

而采用实施例5所得覆土基料在双孢菇大棚中进行释放规律的测定。其中，氮含量采用0.01mol/L氯化钙溶液浸提，使用连续流动注射分析仪测定分析；有效磷采用0.5mol/L碳酸氢钠溶液浸提，采用全自动智能分析仪测定；速效钾采用1mol/L醋酸铵浸提，采用火焰光度计测定。

其结果如图2所示，实施例5所得覆土基料的氮磷钾养分的释放曲线均呈S型，即前期释放较为缓慢，中期快速释放，后期维持稳定，满足双孢菇生长所需养分，有效提高养分利用率。

这是由于本发明首先采用吸附微球对无机复合肥进行吸附包覆，然后在表面包覆一层缓释膜，可有效控制养分的缓释速度与时间，可满足于双孢菇生长对养分与水分的需求。

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 (10)

1.一种双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、向乙二醇中加入氯化铁、醋酸铵搅拌，高压反应2-4h，反应温度为180-190℃，反应压强为20-40MPa，离心，洗涤，干燥，加入乙二醇中分散均匀得到铁复合物溶液；

S2、将铁复合物溶液持续搅拌，搅拌过程中加入吡咯乙醇溶液，继续搅拌1-2h，静置5-10h，然后在搅拌状态下加入盐酸，离心，洗涤，干燥，氮气气氛中500-600℃煅烧20-40min，得到吸附微球；

S3、将无机复合肥加入水中搅拌均匀，再加入吸附微球超声分散均匀，干燥，制粒得到预混无机肥基体；将丙烯酸加入水中混合均匀，调节体系中和度为55％，加入氮氮亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，加入预混无机肥基体搅拌均匀，搅拌状态下加入过硫酸钾，60-80℃反应1-2h，过滤，真空干燥，再加入壤土、草炭土，筛分得到双孢菇用疏松透气的覆土基料。

2.根据权利要求1所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，S1中，氯化铁、醋酸铵的质量比为5-10：20-40。

3.根据权利要求1所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，S2中，铁复合物溶液、吡咯的质量比为75-150：1-5。

4.根据权利要求1所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，S2中，吡咯乙醇溶液由吡咯与乙醇按质量比为1-5：20-40混合得到。

5.根据权利要求1所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，S2中，盐酸浓度为1-1.5mol/L。

6.根据权利要求1所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，S3中，无机复合肥、吸附微球、丙烯酸、氮氮亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、壤土、草炭土的质量比为10-20：5-8：2-6：0.5-1.2：0.1-0.2：120-150：30-40。

7.根据权利要求1所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，S3中，加入吸附微球超声分散均匀后干燥至含水量为2-6％。

8.根据权利要求1所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，S3中，无机复合肥包括：氮肥、磷肥、钾肥及腐殖酸，其中N元素的含量为8-11％，以P₂O₅计P元素的含量为4-9％，以K₂O计K元素的含量为14-18％，余量为腐殖酸。

9.根据权利要求1所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法，其特征在于，S3中，采用浓度为0.5-1.5mol/L氢氧化钠溶液调节体系中和度为55％。

10.一种双孢菇用疏松透气的覆土基料，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述双孢菇用疏松透气的覆土基料制备方法制得。

Images