CN1354735A - 植物和磨菇生长培养基 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于植物或蘑菇的生长培养基,该培养基包括甘蔗粉碎泥和选自非泥炭藓类物质椰子纤维组成的组的非水藓泥炭类物质。

Description

植物和蘑菇生长培养基
                      发明领域
本发明涉及一种用于植物的生长培养基。本发明还涉及一种用作蘑菇栽培中的隔层土壤(casing soil)的生长培养基。
                      背景技术
在商业化蘑菇栽培中，一般提供一种由称作隔层土壤的物质层覆盖的下层培养料。在蘑菇栽培中重要的是这种隔层土壤有助于维持蘑菇生长所需的水分。它还应维持所需的二氧化碳和氧气的比例。此外，这种隔层土壤应维持培养料的营养平衡并且还起疾病和虫害屏障的作用。
迄今为止，商品蘑菇栽培者接受用作隔层物质的仅有物质是水藓泥炭(sphagnum-peat)。水藓泥炭是部分分解的泥炭藓，获自爱尔兰、荷兰和加拿大(称作金黄色泥炭)。水藓泥炭具有保持适于蘑菇生长的湿度能力以及所需的孔隙度和营养物浓度。
然而，现存的水藓泥炭的来源正在耗竭。因此，在工业上存在对水藓泥炭替代品的需求。进一步来说，获得进口水藓泥炭的成本较高并且要明显增加蘑菇栽培者的成本。因此，在工业上进一步存在对水藓泥炭有经济利用价值的替代品的需求。
获得水藓泥炭替代品的困难在于任何替代品必须满足蘑菇栽培的特定要求。如上所述，隔层土壤必须具有保持水分的能力以便确保有足够的水分来支持蘑菇的生长。其它重要的特性包括中性pH、低盐浓度和合适的营养物浓度。已经观察到：尽管可得到其它类型的泥炭诸如莎草泥炭，但是它们不能满足上述要求，不适于作隔层土壤。迄今为止，还没有商业上可得到的水藓泥炭替代品。
在园艺工业中，通常的做法是制备用作罐装混合物(pottingmixes)的人工生长培养基。这类生长培养基必须具有所需的孔隙度、保水性和足够的营养物以供植物生长。
典型的商品罐装混合物包括粗沙和有机物的混合物。这类混合物自身上一般缺乏植物生长所必需的许多营养物。因此，为了提供令人满意的混合物，必须加入植物生长所需的营养物。
典型的有机物是木材下脚料诸如树皮屑和混合树皮物质。尽管这些物质一般获自木材生产的副产品，但是它们的供应实际上依赖于正在减少的天然资源。
在尝试提供具有所需特性的植物生长培养基的过程中，已经研究了许多不同物质的混合物。这些早期研究的实例包括将诸如蔗渣、椰子纤维和谷壳这样的填充物与泥炭藓和水藓泥炭一起使用。
诸如蔗渣这样的填充物是不含明显量营养物的纤维物质。因此，必须加入富含营养物的泥炭藓或泥炭。然而，如上所述，水藓泥炭的供应有限。迄今为止，认为在园艺或蘑菇业中没有较好的替代水藓泥炭应用的物质。
因此，本发明的目的是提供一种用于植物和蘑菇的生长培养基，它至少可以部分克服上述缺陷或为公众提供有用的选择。本发明的另一个目的是提供一种用作隔层土壤的物质，它可用作水藓泥炭的替代品。
                       发明概括
本发明的第一个主要方面是提供一种用于植物或蘑菇的生长培养基，该培养基包括甘蔗粉碎泥和选自非泥炭藓类物质椰子纤维组成的组的非水藓泥炭类物质。
本发明的生长培养基可以具有广范围应用，包括用作罐装混合物、土壤添加剂、覆盖物、蘑菇隔层土壤；也可作为草种发芽的顶肥物质(top dressing material)。
在本说明书和权利要求中，术语“非水藓泥炭”包括不来源于泥炭藓的任意泥炭物质。这类泥炭物质包括来源于莎草或树的泥炭。另一种合适的物质是称作椰子泥炭的椰子纤维。一般来说，椰子泥炭由碎椰子皮纤维(椰子壳的纤维部分)组成。这种椰子纤维可以是部分混合的或可以使用其未加工的形态。也可以使用任意两类或多类泥炭和/或椰子纤维的混合物。如果需要，还可以将水藓泥炭作为组合物中的少量成分。
本说明书和权利要求中的术语“甘蔗粉碎泥”指的是从压蔗机中洗涤下来的物质。这种洗涤物包括甘蔗洗涤物、石灰、蔗汁杂质和细蔗渣。
当独自用作植物生长培养基或隔层土壤时，无论是非水藓泥炭类物质还是甘蔗粉碎泥都不适于使植物或蘑菇的生长令人满意。然而，本发明者已经令人意外地发现：当使用甘蔗粉碎泥与非水藓泥炭的混合物时，可以获得适于用作植物生长培养基或隔层土壤的物质。
两种产品自身都并不适于使植物或蘑菇的生长令人满意。
非水藓泥炭类物质与甘蔗粉碎泥的比例通常约为1.4∶1-约2∶1(重量份)。优选的比例约为1.7∶1。该量可以随泥炭的类型和甘蔗粉碎泥的来源而改变。例如，甘蔗粉碎泥的组成可以随碎屑的来源不同而改变。
一般来说，将甘蔗粉碎泥和非水藓泥炭类物质成分的相应量进行选择以便使诸如保水性、通气性、pH、盐含量和营养物浓度这样的所需特性最佳化。例如，非水藓泥炭类物质一般具有不需要的特性诸如低pH、低营养物浓度和孔隙度低。使用具有接近中性pH、所需营养物浓度和良好气孔率的甘蔗粉碎泥可以抵销这些特性。相反，使用低盐浓度、良好保水性和基本上不含线虫和其它土壤病原体的非水藓泥炭类物质会抵销甘蔗粉碎泥的不需要特性诸如高盐浓度、低保水性、不需要的生物体含量高或对不需要的生物体敏感。
优选将非水藓泥炭类物质与甘蔗粉碎泥进行混合以便产生一种具有下表1中所定义范围的组成。
               表1
    营养物     范围
    空气填充孔隙度％     17-25
    保水能力％     67-74
    pH     6.7-7.2
    导电率     0.3-0.45
    氯化物(ppm)     18-30
    硝酸盐态氮(ppm)     100-150
    铵态氮(ppm)     ＜50
    总氮(ppm)     60-100
    硫(ppm)     25-50
    磷(ppm)     18-40
    钾(ppm)     16-30
    钙(ppm)     150-350
    镁(ppm)     30-60
    钠(ppm)     5-20
    铁(ppm)     25-50
    铜(ppm)     1.0-4.5
    锰(ppm)     2-7
当用作隔层土壤组合物时，优选还将水加入到泥炭和/或椰子纤维甘蔗粉碎泥混合物中以便水含量为约65-75％(wt/vol)。一般来说，在应用前将隔层土壤组合物灭菌。还可以加入其它任选的添加剂。这类添加剂包括湿润剂、杀真菌剂、杀线虫剂、杀昆虫剂和质地及pH调节剂。这类添加剂对于本领域技术人员来说是众所周知的。如果需要，还可以用营养物补充该组合物以便相应化学物质的浓度落入表1中的范围。
如果将培养基用作植物生长培养基诸如罐装混合物或顶肥土壤，那么合乎需要的是添加填充物以便改变孔隙度和/或保水性。填充物的量可以随混合物的所需特性而改变。这可以取决于待生长植物的类型。合适的是可以加入约30-约80wt％的填充物。罐装混合物一般包括约60-约70wt％的填充物，其中顶肥土壤可以含有低浓度的填充物。
优选的填充物是惰性物质。特别优选的填充物是蔗渣。
可以将本领域中公知的另外的添加剂加入到本发明的培养基中或可以不添加它们。这类添加剂包括湿润剂、杀昆虫剂、杀线虫剂、营养物和pH调节剂。
                      最佳实施方式
参照下列实施例来描述本发明。
实施例1
如下制备10吨批量的隔层土壤：在70℃下，分别将具有表2组成的甘蔗粉碎泥和具有表3组成的莎草泥炭灭菌5小时。在混合器中混合6,250kg泥炭和3,750kg甘蔗粉碎泥。加入有效量的pH调节剂诸如石膏和/或石灰，使得该混合物的pH接近中性，一般在约6.7至约7.2之间。一般加入约100-130kg的pH调节剂。
制备一种或多种杀真菌剂的10L溶液。优选的杀真菌剂是那些可在Prochloraz和Benomyl商品名下获得的物质。优选制备Prochloraz(0.4-0.8kg)和Benomyl(0.3-0.7kg)的10L溶液。
也制备杀昆虫剂、杀线虫剂和消毒剂的10L溶液。优选的杀昆虫剂是可在Fipronil(0.2-0.4L)商品名下获得的物质；优选的杀线虫剂是可在Fenamiphos(0.1-0.3L)商品名下获得的物质；优选的消毒剂是福尔马林(1.5-2.25L)。
测定混合物中的水分含量并计算达到约75％水分含量所需的水量。
然后将湿润剂加入到计算量的水中。优选的湿润剂是脂肪醇乙氧基化物。一般向约0.8-1.0KL的水中加入约0.8-1.5L的乙氧基化物。
在混合器中以不超过约50rpm的速度将甘蔗粉碎泥和泥炭混合约8-10分钟。在混合过程中，将上述制备的三种水溶液喷洒在该混合物上。在加入所述溶液后，使混合过程持续约3-约5分钟。
然后隔层土壤混合物即可使用或包装。
                      表2-莎草泥炭*
  营养物/试验     最佳范围 在不同深度的分析范围
空气填充孔隙度％     15-25     2-10
    保水能力％     ＞40     54-82
    pH     6.5-7.2     3.6-4.4
    导电率     0.2-0.5     0.08-0.12
    氯化物     0-100     10-13
    硝酸盐氮     100-150     1-2
    铵态氮     0-150     0.0
    总氮     150-250     1-2
    硫     ＞40     4-8
    磷     8-40     1-2
    钾     35-250     2-4
    钙     50-340     17-22
    镁     25-80     20-24
    钠     0-70     18-23
    铁     35-70     52-72
    铜     0.4-10     0.04-0.15
    锰     1.0-15     1-3
*莎草泥炭来源于Atherton的Butcher’s Creek。这种泥炭含有高浓度的矿物和高百分比的未分解的草、根等，它们可以阻碍游离的氮。此外，这种物质可以粉碎至可阻塞孔空间的极细颗粒大小。
         表3-甘蔗粉碎泥
    营养物/试验     分析范围
    水分含量％     67.9-75.5
    保水能力％     46.9-62.3
    pH     5.8-6.4
    导电率     0.54-0.77
    总氮％dm     0.52-0.83
    铵态氮ppm     5-45
    磷％dm     0.45-0.69
    钾％dm     0.69-0.89
    钙％dm     1.01-1.53
    镁％dm     0.37-0.43
    硫％dm     0.13-0.19
实施例2
用椰子泥炭取代莎草泥炭重复实施例1。该椰子泥炭具有表4的组成。
                       表4-椰子泥炭
  营养物/试验     最佳范围 在不同深度的分析范围
空气填充孔隙度％     15-25     13-18
    保水能力％     ＞40     63-77
    pH     6.5-7.2     6.1-6.4
    导电率     0.2-0.5     0.29-0.31
    氯化物     0-100     59-71
    硝酸盐氮     100-150     1-3
    铵态氮     0-150     ＞5
    总氮     150-250     1-3.5
    硫     ＞40     2.9-6.3
    磷     8-40     1-6
    钾     35-250     132-166
    钙     50-340     42-68
    镁     25-80     14-23
    钠     0-70     53-57
    铁     35-70     10.1-24.6
    铜     0.4-10     4-7.6
    锰     1.0-15     2.2-7.5
由实施例1和2制备的隔层土壤组合物具有表5的组成。也可以将这种混合物用作植物生长培养基或用作土壤添加剂。
                     表5
    营养物 新隔层土壤混合物的可利用极限
    空气填充孔隙度％     21-25
    保水能力％     70-72
    pH     6.8-7.0
    导电率     0.375-0.4
    氯化物(ppm)     24-28
    硝酸盐氮(ppm)     110-125
    铵态氮(ppm)     0.0
    总氮(ppm)     75-90
    硫(ppm)     30-60
    磷(ppm)     25-35
    钾(ppm)     20-30
    钙(ppm)     225-300
    镁(ppm)     36-45
    钠(ppm)     14-20
    铁(ppm)     42-45
    铜(ppm)     3.5-4.0
    锰(ppm)     4-8
通过化学方式平衡由实施例1和2制备的隔层土壤备用。该物质的结构能够维持有利于蘑菇菌丝体开始生长的二氧化碳和氧的比例。(二氧化碳一般由下部的培养料层产生)。
观察到按照实施例1和2制备的隔层土壤具有高碳含量(植物生长最佳化所需要的)、低灰分含量(约15-约25％)、高浓度的有机物(约540mg/kg)；基本上不含线虫、基本上不含土壤病原体，具有约45-约55％的水分含量和高度的保水能力(即在15℃-32℃的温度范围内，在0.4m抽吸和干球密度为0.4m/cc条件下的保水能力以干重为基准为137％而以体积为基准为55％)。
还观察到隔层土壤的保水能力最低可维持在约67-约72％、可维持最佳水平的抗性抵抗在种植过程中不需要的生物体、维持最佳营养物浓度、约6.7-约7.2的pH且还可维持所需的结构。
将使用本发明组合物生产的蘑菇的生长和质量与使用水藓泥炭生产的蘑菇的生长和质量进行比较。发现使用本发明组合物生产的蘑菇的数量和质量可与使用水藓泥炭生产的蘑菇相比拟。仅使用莎草泥炭和甘蔗粉碎泥自身的比较试验证明蘑菇生长不令人满意。
实施例3
通过将1.7重量份的莎草泥炭与1重量份的甘蔗粉碎泥混合而制备罐装混合物。向该混合物中加入4重量份的蔗渣。
实施例4
除加入2重量份蔗渣外，按照实施例3制备顶肥物质。将顶肥物质播散到地表上。在规律间隔在该物质上播撒草种。在约1周的期限内草的发芽和生长明显。观察到这一时间少于使用常用顶肥物质时观察到的时间。
还观察到罐装混合物和顶肥物质表现出至少与常规物质相同且一般优于常规物质的结果。然而，可以使用诸如甘蔗粉碎泥这样的废物制备本发明的培养基。因此，这种培养基可以取代通常由有限天然资源制备的常规物质。
在本说明书和权利要求中，术语“包括”及其衍生术语“含有”和“包含”指的是包括所提及的整数，但并不排除任何其它另外的整数或多个整数，这是显而易见的。
可以看出：本发明的组合物提供了蘑菇生产中常用水藓泥炭的替代品和作为植物生长培养基或土壤添加剂的用途。该组合物使得生产可与使用水藓泥炭生产相比拟的质量和数量的蘑菇成为可能。

Claims (16)

1.一种用于植物或蘑菇的生长培养基，该培养基包括甘蔗粉碎泥和选自非泥炭藓类物质椰子纤维组成的组的非水藓泥炭类物质。
2.权利要求1的生长培养基，其中甘蔗粉碎泥与非水藓泥炭类物质的比例约为1∶1.4-约1∶2(重量份)。
3.权利要求2的生长培养基，其中所述的比例约为1∶1.4。
4.权利要求1的生长培养基，它具有如表1中所定义的组成。
5.权利要求1的生长培养基，其中所述的非水藓泥炭类物质是一种非水藓泥炭。
6.权利要求5的生长培养基，其中所述的泥炭是莎草泥炭。
7.权利要求1的生长培养基，其中所述的非水藓泥炭类物质是椰子纤维。
8.权利要求1的生长培养基，它是一种隔层土壤组合物形式。
9.权利要求8的生长培养基，它进一步含有约65-约75％wt/vol的水。
10.权利要求9的生长培养基，它进一步包括添加剂，该添加剂选自杀真菌剂、杀昆虫剂、杀线虫剂、湿润剂和pH调节剂。
11.权利要求1的生长培养基，它进一步包括约30-约80wt％的惰性填充物。
12.权利要求11的生长培养基，它包括约60-约70％的惰性填充物。
13.权利要求11的生长培养基，其中所述的惰性填充物是蔗渣。
14.一种罐装混合物，它包括约1.7重量份的莎草泥炭、约1重量份的甘蔗粉碎泥和约4重量份的蔗渣。
15.一种顶肥物质，它包括约1.7重量份的莎草泥炭、约1重量份的甘蔗粉碎泥和约2重量份的蔗渣。
16.一种制备隔层土壤组合物的方法，该方法包括下列步骤：将约6.25重量份的莎草泥炭或椰子纤维与约3.75重量份的甘蔗粉碎泥混合；将pH调节至约6.7至约7.2之间；并加入水以便将水分含量调节至约为75％。
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