專利名稱：新型有機(jī)基質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物栽培基質(zhì)，尤其是花卉栽培基質(zhì)的組成及其制備的方法，屬 于植物栽培技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基質(zhì)栽培是指在一定的場所或容器內(nèi)通過基質(zhì)固定其根系并吸收營養(yǎng)和氧氣的 植物栽培方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上90%的無土栽培形式都是基質(zhì)栽培。無土栽培基質(zhì)是能為 植物提供穩(wěn)定協(xié)調(diào)的水、氣、肥結(jié)構(gòu)的生長介質(zhì)，它除了支持、固定植株外，更重要的是充當(dāng) 養(yǎng)分和水分的載體，使來自營養(yǎng)液的養(yǎng)分和水分得以中轉(zhuǎn)，植物根系從中按需選擇吸收。基 質(zhì)是無土栽培的基礎(chǔ)與核心，所以基質(zhì)的選擇是栽培成功與否的關(guān)鍵。用于無土栽培的各 種基質(zhì)的研究逐步成為一個(gè)重要的課題。早期大規(guī)模使用的各種無機(jī)和有機(jī)基質(zhì)逐漸顯現(xiàn) 出其缺點(diǎn)和局限性，新型的有機(jī)栽培基質(zhì)開始出現(xiàn)并在運(yùn)用中表現(xiàn)出良好的特性，成為基 質(zhì)研究的發(fā)展方向。1、常用傳統(tǒng)基質(zhì)的發(fā)展瓶頸目前最常用的栽培基質(zhì)主要是蛭石、珍珠巖和巖棉等無機(jī)基質(zhì)，以及泥炭(又稱 草炭)等有機(jī)基質(zhì)。膨脹蛭石的高持水性能和片狀結(jié)構(gòu)使其擁有使基質(zhì)中的空氣和水分達(dá) 到平衡協(xié)調(diào)的能力，起著固定支持、礦物肥料、保肥、保水和改良物理性狀等多種作用。珍珠 巖其顆粒表面的許多空洞為保持水分和營養(yǎng)成分提供了巨大的表面積，同時(shí)也提供了極為 適合的導(dǎo)液和通風(fēng)條件。巖棉是當(dāng)今世界上許多國家廣泛應(yīng)用的栽培基質(zhì)，已形成一套完 整的應(yīng)用技術(shù)體系。泥炭由于纖維含量豐富，疏松多孔，通氣透水性好，比表面積大，吸附螯 合能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的離子交換和鹽分平衡控制能力，又兼有增強(qiáng)植物抗旱、抗病、抗低溫、抗 鹽漬的性能，更是被廣泛使用。這些基質(zhì)可以單獨(dú)使用，也可以按照一定的比例混合使用。以上基質(zhì)雖然有不少優(yōu)點(diǎn)，但又有其各自的缺點(diǎn)。如巖棉栽培需添加營養(yǎng)液，而泥 炭是數(shù)量有限而且短期不可再生的資源等。自上世紀(jì)80年代后期以來，歐美國家相繼頒布 實(shí)施了有關(guān)環(huán)保法規(guī)，如禁止?fàn)I養(yǎng)液的排放以免污染地下或地表水源，禁止泥炭資源的開 采等，這促使無土栽培逐步向環(huán)保型、經(jīng)濟(jì)型、技術(shù)型的方向轉(zhuǎn)變。2、新型有機(jī)基質(zhì)的研究現(xiàn)狀有機(jī)基質(zhì)，是指既不用天然土壤也不使用傳統(tǒng)的營養(yǎng)液灌溉植物根系，而是采用 農(nóng)業(yè)廢棄物等經(jīng)腐熟發(fā)酵慪制和消毒等方法途徑生產(chǎn)而成的有機(jī)固態(tài)基質(zhì)。國內(nèi)比較成熟 的有機(jī)基質(zhì)產(chǎn)品數(shù)量并不多，簡述如下(1)椰衣纖維椰衣纖維又稱椰殼纖維或椰糠，是椰子加工業(yè)的副產(chǎn)品。與泥炭相 比，椰衣纖維含有更多的木質(zhì)素和纖維素，松泡多孔，保水和通氣性能良好。PH為酸性，可用 于調(diào)節(jié)PH過高的基質(zhì)或土壤。P和K的含量較高，但N、Ca、Mg含量低因此使用中必須額外 補(bǔ)充N素，而K的施用量則可適當(dāng)降低。國外使用較多，已用于蔬菜和花卉如番茄和金雞菊 的栽培，我國也有相關(guān)研究。由于椰衣纖維制品的優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的關(guān)注，在海南花卉 產(chǎn)業(yè)中，已經(jīng)出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。
(2)樹皮不同的樹種差異很大，作為基質(zhì)最常用的樹皮是松樹皮和杉樹皮。樹皮 含有無機(jī)元素但保水性較差，并含有樹脂、單寧、酚類等抑制物質(zhì)，需充分發(fā)酵使之降解。松 樹皮基質(zhì)對于鳳梨草莓的營養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累和分蘗有利。(3)蔗渣蔗渣最主要的成分是纖維素，其次是半纖維素和木質(zhì)素。新鮮甘蔗渣使 用前必須經(jīng)過堆慪處理。在自然條件下其堆慪效果較差，需經(jīng)過添加氮肥并堆慪處理后，方 可成為與泥炭種植效果相當(dāng)?shù)牧己脽o土栽培基質(zhì)。(4)稻殼稻殼通透性好，不易腐爛，持水能力一般，可與其它基質(zhì)材料配合使用， 一般用于花卉的扦插基質(zhì)。通常使用方法是通過暗火悶燒將其炭化，形成炭化稻殼即礱糠。 以生稻殼作為有機(jī)生態(tài)型無土栽培基質(zhì)的主要配方是可行的，能夠滿足番茄作物的正常生 長發(fā)育需要。(5)鋸末屑以黃杉和鐵杉的鋸末為最好，有些側(cè)柏的鋸末有毒，不能使用。較粗 鋸末混以25%的稻殼，可提高基質(zhì)的保水性和通氣性。鋸末含有大量雜菌及致病微生物，需 經(jīng)過適當(dāng)處理和發(fā)酵腐熟才能應(yīng)用。其碳素含量較高，經(jīng)過發(fā)酵腐熟分解后還需加入一定 量的氮源以利于碳素的降解。用于栽培番茄、辣椒等均取得良好效果。(6)蘆葦末蘆葦末中有機(jī)質(zhì)、大量元素及植物所需營養(yǎng)元素含量均較高，而重金 屬元素含量很少，PH為中性，總空隙度較大。近年，我國開始利用造紙廠的蘆葦末廢渣生產(chǎn) 有機(jī)基質(zhì)，代替泥炭作為優(yōu)質(zhì)無土栽培基質(zhì)應(yīng)用于育苗和栽培，取得了較好的效果。(7)秸稈將秸稈粉碎后加入雞糞等有機(jī)質(zhì)或秸稈腐熟劑進(jìn)行發(fā)酵處理，可得到 有機(jī)生態(tài)型無土栽培基質(zhì)，與其他基質(zhì)混配后可用于花卉等的栽培。秸稈纖維加工為非織 造布可以成為改善土壤機(jī)制的有機(jī)肥，作為草坪栽培基質(zhì)具有其他類型的速生草坪所無可 比擬的優(yōu)點(diǎn)，是建設(shè)新型速生草坪的極佳選擇。我國作為農(nóng)業(yè)大國每年都會(huì)產(chǎn)生大量的農(nóng) 作物秸稈，將秸稈開發(fā)利用為園林、園藝栽培基質(zhì)不僅可以獲得廉價(jià)原料，使基質(zhì)生產(chǎn)成本 降低，而且對于實(shí)現(xiàn)能源多元化，解決“三農(nóng)問題”，也會(huì)有積極的意義。(8)其它有機(jī)基質(zhì)主要來自于各種有機(jī)固體廢棄物，包括工農(nóng)業(yè)廢棄物和城市 垃圾。如污泥和垃圾堆肥可部分的代替泥炭，用于天竺葵栽培；食品工業(yè)廢料葡萄渣、蘋果 渣等在國外用于山茱萸等植物的栽培。另外，中藥渣、花生殼、咖啡加工的廢渣都有報(bào)道應(yīng) 用于無土栽培。通常這些有機(jī)基質(zhì)都是與蛙石、珍珠巖等無機(jī)基質(zhì)或泥炭等其它有機(jī)基質(zhì) 按一定比例混合使用才能取得較好的效果。(9)市場現(xiàn)有花木基質(zhì)的不足，市場現(xiàn)有的花木基質(zhì)往往因引起自身和下墊土壤 的板結(jié)，通透性不良，養(yǎng)分平衡性變差，緩沖性能變小等，不利于促進(jìn)苗木生長，甚至使植株 表現(xiàn)出缺素癥狀和其他一些生理病害，影響基質(zhì)栽培優(yōu)越性的發(fā)揮；由于灌溉栽培，基質(zhì)內(nèi) 各種營養(yǎng)元素容易流失，進(jìn)入地表水與地下水。污染環(huán)境；多數(shù)基質(zhì)在連續(xù)使用后，引起微 生物群落單一化，自我調(diào)節(jié)與修復(fù)功能減弱，有害微生物滋生，引發(fā)多種病害，危害苗木正 常生長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有基質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，需補(bǔ)充營養(yǎng)成分等缺陷，提供 一種能降低泥炭等不可再生資源用量，提高養(yǎng)分含量，利用有機(jī)廢棄物開發(fā)的性質(zhì)穩(wěn)定的 新型有機(jī)基質(zhì)及其制備方法，使用新型有機(jī)基質(zhì)培育出的花卉苗根系發(fā)達(dá)、苗莖粗壯、移栽成活率高適應(yīng)性強(qiáng)、提早進(jìn)入花期、花頭多，花卉生長旺盛。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，新型有機(jī)基質(zhì)，由蚓糞、蛭石、珍珠巖、微量元素混合 制成，蚓糞、蛭石、珍珠巖、微量元素的重量百分比為蚓糞58-71%，蛭石25-35%，珍珠巖 3. 5-6. 5 %，微量元素 0. 05-0. 5 %。所述的蛭石和珍珠巖的粒徑均為3_5mm。所述的微量元素為鐵或錳或銅或鋅的硫酸鹽的任一種或任幾種的混合物。新型有機(jī)基質(zhì)的制備方法，包括如下步驟1)以畜禽糞便作為蚯蚓食料，提供適宜蚯蚓生長的環(huán)境，將經(jīng)過蚯蚓處理產(chǎn)生的 蚓糞過篩成4-6mm粒徑的蚓糞；2)配備蛭石、珍珠巖、微量元素，蛭石和珍珠巖的粒徑均為3_5mm ；3)將基質(zhì)原料按重量百分比配比蚓糞58-71 %,蛭石25_35 %,珍珠巖 3. 5-6. 5%，微量元素0. 05-0. 5%，進(jìn)行充分混合均勻制成新型有機(jī)基質(zhì)。所述的畜禽糞便為牛糞。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)①可用資源豐富，用料廉價(jià)。在我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的同時(shí)，畜禽養(yǎng)殖業(yè)也迅猛 發(fā)展，養(yǎng)殖規(guī)模越來越大，逐步發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化、規(guī)模化、 工廠化的快速發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便廢棄物的產(chǎn)生量也急劇增加，目前已成為我國農(nóng)業(yè)有 機(jī)固體廢棄物的主要生產(chǎn)源。利用畜禽糞便生產(chǎn)花木栽培基質(zhì)，可用資源十分豐富，用料價(jià) 格也非常低廉。②變廢為寶，減少環(huán)境污染。畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)的高度集約化，使畜禽糞便的產(chǎn)生量大 大超過其周圍環(huán)境的消納、處理和合理使用的能力。畜禽糞便含有大量未被消化吸收的有 機(jī)物、無機(jī)物、病源和有害生物等，能造成大氣、水體、土壤、生物等多方面的復(fù)合污染。迄今 為止，在我國廣大地區(qū)畜禽糞便大多未經(jīng)處理直接排放，對農(nóng)業(yè)環(huán)境與生態(tài)安全帶來了極 大的威脅。畜禽糞便的無害化、資源化處理已經(jīng)成為當(dāng)前解決農(nóng)業(yè)面源污染的熱點(diǎn)問題。采 用畜禽糞便生產(chǎn)花木栽培基質(zhì)，不但解決了農(nóng)業(yè)固體廢棄物的環(huán)境污染問題，而且完全變 廢為寶，有效地利用廢棄物創(chuàng)造出經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。③養(yǎng)分充足，性質(zhì)穩(wěn)定。以畜禽糞便作為蚯蚓食料，以蚓糞作為有機(jī)栽培基質(zhì)的主 要原料，再配蛭石、珍珠巖、微量元素等，有效地解決了普通基質(zhì)養(yǎng)分供應(yīng)不足的問題。蚯蚓 通過對有機(jī)物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化，促進(jìn)C、N、P等養(yǎng)分循環(huán)，增加有機(jī)物料養(yǎng)分供應(yīng)和通過對其 結(jié)構(gòu)的改善、協(xié)調(diào)，更好地滿足植物生長的各種要求。蚯蚓具有驚人的吞噬能力，其日吞食 量可達(dá)其體重的數(shù)倍，消化道可分泌蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、甲殼素酶、淀粉酶等多種酶 類，這些酶對絕大多數(shù)有機(jī)廢棄物的分解有較強(qiáng)的生物催化作用。有機(jī)物質(zhì)被蚯蚓攝食后 少部分被直接同化利用，大部分經(jīng)蚯蚓體內(nèi)的磨碎和擠壓作用后以顆粒狀排出，起到類似 于擠壓造粒的作用。新型有機(jī)基質(zhì)營養(yǎng)成分豐富、性質(zhì)穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)含量高，使花卉整個(gè)育 苗期間都能得到充分的營養(yǎng)供應(yīng)。利用本新型有機(jī)基質(zhì)育出的花卉苗，根系發(fā)達(dá)，苗莖粗 壯，移栽后成活率高，適應(yīng)性強(qiáng)，能提早進(jìn)入開花期，花頭多，花卉生長旺盛。④簡化了基質(zhì)制備的過程，提高了花卉穴盤育苗的品質(zhì)，減少施肥等育苗步驟。


圖1是本發(fā)明的新型有機(jī)基質(zhì)的制備流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將基質(zhì)原料按重量百分比配比蚓糞58 %，蛭石35 %，珍珠巖6. 5 %，微量元素 0.5%，進(jìn)行充分混合均勻，制成新型有機(jī)基質(zhì)。蛭石和珍珠巖的粒徑均為3-5mm。蚓糞粒徑 為4-6mm，微量元素為鐵或錳或銅或鋅硫酸鹽的任一種或任幾種的混合物。實(shí)施例2將基質(zhì)原料按重量百分比配比蚓糞71%，蛭石25.4%，珍珠巖3.5%，微量元素 0. 1%，進(jìn)行充分混合均勻，制成新型有機(jī)基質(zhì)。蛭石和珍珠巖的粒徑均為3-5mm。蚓糞粒徑 為6mm，微量元素為鐵或錳或銅或鋅硫酸鹽的任一種或任幾種的混合物。實(shí)施例31)以牛糞作為蚯蚓食料，提供適宜蚯蚓生長的環(huán)境，將經(jīng)過蚯蚓處理產(chǎn)生的蚓糞 過篩成4-6mm粒徑的蚓糞。2)配備蛭石、珍珠巖、微量元素，蛭石和珍珠巖的粒徑均為3_5mm。3)將基質(zhì)原料按重量百分比配比蚓糞65%，蛭石30%，珍珠巖4.9%，微量元素 0. 1%，進(jìn)行充分混合均勻制成新型有機(jī)基質(zhì)。實(shí)施例41)以牛糞或雞糞或鴨糞或豬糞作為蚯蚓食料，提供適宜蚯蚓生長的環(huán)境，將經(jīng)過 蚯蚓處理產(chǎn)生的蚓糞過篩成4-6mm粒徑的蚓糞。2)配備蛭石、珍珠巖、微量元素，蛭石和珍珠巖的粒徑均為3_5mm。3)將基質(zhì)原料按重量百分比配比蚓糞67%，蛭石28.9%，珍珠巖4. 05%，微量元 素0. 05%，進(jìn)行充分混合均勻制成新型有機(jī)基質(zhì)。
權(quán)利要求
一種新型有機(jī)基質(zhì)，其特征是由蚓糞、蛭石、珍珠巖、微量元素混合制成，蚓糞、蛭石、珍珠巖、微量元素的重量百分比為蚓糞58-71％，蛭石25-35％，珍珠巖3.5-6.5％，微量元素0.05-0.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型有機(jī)基質(zhì)，其特征是所述的蛭石和珍珠巖的粒徑均為 3_5mm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型有機(jī)基質(zhì)，其特征是所述的微量元素為鐵或錳或銅或鋅 的硫酸鹽的任一種或任幾種的混合物。
4.一種新型有機(jī)基質(zhì)的制備方法，其特征是包括如下步驟1)以畜禽糞便作為蚯蚓食料，提供適宜蚯蚓生長的環(huán)境，將經(jīng)過蚯蚓處理產(chǎn)生的蚓糞 過篩成4-6mm粒徑的蚓糞；2)配備蛭石、珍珠巖、微量元素，蛭石和珍珠巖的粒徑均為3-5mm;3)將基質(zhì)原料按重量百分比配比蚓糞58-71%，蛭石25-35%，珍珠巖3.5-6. 5%，微 量元素0. 05-0. 5%，進(jìn)行充分混合均勻制成新型有機(jī)基質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型有機(jī)基質(zhì)的制備方法，其特征是所述的畜禽糞便為牛獎(jiǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型有機(jī)基質(zhì)及其制備方法，以畜禽糞便作為蚯蚓食料，提供適宜蚯蚓生長的環(huán)境，將經(jīng)過蚯蚓處理產(chǎn)生的蚓糞過篩成4-6mm粒徑的蚓糞，再配加蛭石、珍珠巖、微量元素混合均勻制成新型有機(jī)基質(zhì)，蛭石和珍珠巖的粒徑均為3-5mm。各組分按重量百分比配比蚓糞58-71％，蛭石25-35％，珍珠巖3.5-6.5％，微量元素0.05-0.5％。本發(fā)明制備方法簡單，資源豐富，用料廉價(jià)，變廢為寶，減少環(huán)境污染，養(yǎng)分充足，性質(zhì)穩(wěn)定，用于花卉栽培，提高花卉穴盤育苗的品質(zhì)，減少施肥等育苗步驟。
文檔編號(hào)C05G5/00GK101811903SQ20101016652
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者柏彥超, 王愛禮, 郎莎莎, 錢曉晴 申請人:揚(yáng)州大學(xué)