一种用于番茄育苗的无土栽培有机基质及其制备方法 【技术领域】
本发明属于无土栽培技术领域，涉及一种无土栽培有机基质及其制备方法，特别涉及一种用于番茄育苗的无土栽培有机基质及其制备方法。
背景技术
起源于17世纪的无土栽培是一种新型的栽培方式。无土栽培能够更好的提高作物的产量，能够更好的控制植物的生长和营养供给。按照供给无土栽培学会的规定，凡是不用天然土壤，使用基质或不使用基质，用营养液灌溉植物根系或有其他方法都属于无土栽培。
穴盘育苗是利用穴盘作为育苗容器，采用泥炭、蛭石、珍珠岩等轻型基质作育苗基质，一穴一粒，一次性成苗的一种现代化的育苗方法，是欧美国家在20世纪70年代发展起来的一项新的育苗技术，具有出苗率高、出苗整齐、缓苗快、病虫害少、机械化程度高、省工、省时等许多优点。因此，穴盘育苗已经成为许多国家育苗的主要形式。我国自80年代中后期引进以后，各地的科技工作者在对其消化、吸收的基础上，探索适合我国的育苗生产体系。取得了一定的成效。
目前，无土栽培的穴盘育苗基质主要采用草炭、蛭石、珍珠岩、椰子壳等材料。一般穴盘育苗基质的配比为草炭∶蛭石为2∶1。但由于草炭主要产于我国东北，受地域限制且为不可再生资源，过度开采必然会造成资源枯竭，破坏生态平衡。针对以上问题，寻找一种新型的基质代替不可再生资源是十分必要的。
【发明内容】
本发明解决的问题在于提供用于一种无土栽培有机基质及其制备方法，该无土栽培有机基质主要是以当地农业生产的废弃物为主要原料，替代以草炭为主要组分的现有基质，有益于减少草炭的开采，保护资源环境，维持生态平衡。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种用于番茄育苗的无土栽培有机基质，该基质是将分别在发酵池发酵后的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣按照(1.5～2.5)∶(4～6)∶(1.5～4.5)的体积比混均。
所述的菇渣是人工种植过食用菌平菇的棒状培养料。
所述的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块在发酵前调节其C/N＝20～30∶1。
所述的发酵池发酵是在含质量分数60％～70％的水情况下的堆积腐熟，发酵适宜温度以基质堆温度40～45℃为宜，当发酵基质堆中心温度超过60℃时进行翻堆。
一种用于番茄育苗的无土栽培有机基质的制备方法，包括以下步骤：
1)将玉米秸秆和玉米芯粉碎成粒径为1cm～3cm长的碎块备用；
2)将玉米秸秆碎块和玉米芯碎块分别用尿素水溶液调节其C/N＝20～30∶1；
3)将调节过C/N的玉米秸秆碎块、玉米芯碎块和破碎后的菇渣的含水量调整为质量分数60％～70％之间，然后分别以其为发酵基质填入发酵池进行堆积发酵；基质堆的发酵温度为40～45℃，当发酵基质堆中心温度超过60℃时进行翻堆，然后继续发酵，整个发酵期间翻堆3～5次；
4)将发酵后的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣按照(1.5～2.5)∶(4～6)∶(1.5～4.5)的体积比混均。
所述的堆积发酵还加入发酵基质质量0.3‰的发酵剂，以提高发酵速率。
所述的堆积发酵还按发酵基质的堆积体积加入20kg～30kg/m3的生牛粪，以提高发酵速率。
所述的堆积发酵每个月翻堆一次。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1、本发明提供的无土栽培有机基质其主要的原料采用当地农业生产废弃的玉米秸秆、玉米芯、菇渣，以此来代替目前育苗中普遍使用的基质原料草炭，这样不仅可以大大节约育苗成本，而且减少不可再生资源草炭的过度开采，维护生态的可持续发展；另一方面合理利用这些农业废弃物，既避免了焚烧造成的环境污染，又实现了资源的可持续利用。
2、本发明提供的无土栽培有机基质，在调整好发酵基质的C/N之后进行堆积发酵，通过发酵腐熟使得玉米芯、玉米秸秆和菇渣转化为作物以吸收的营养成分；而且与草炭作为主要组分地对照基质相比，尤其是其速效氮、速效磷的含量大大得到提高，可以适当减少育苗期间水肥管理中氮、磷肥的补充。
3、本发明提供的无土栽培有机基质，与草炭作为主要组分的对照基质相比，其容重、总孔隙度、碱解氮、pH值、EC值和对照接近，均在一般基质适宜理化性状范围内；经穴盘育苗效果比较试验表明：其秧苗的株高、茎粗、单株鲜重、单株干重和壮苗指数均与以草炭为主要组分的对照基质苗无显著性差异；试验中观察到，对照苗的根系在基质中形成了密密的根网，毛根很多，配方基质的苗也形成了较密的根网；
从幼苗整体素质，以及根坨成型(根坨能否成型直接影响着移栽质量)来看，无土栽培有机基质与以草炭为主要组分的对照无显著差异。因此，该无土栽培有机基质可以替代以草炭为主要组分的对照基质。
4、本发明提供的无土栽培有机基质制备方法，采用常见的发酵池堆积发酵的形式进行腐熟，其投入很少，操作简单；为了保证发酵的效率，还可以加入基质营养土发酵剂或者生牛粪加快发酵。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述，所述是对本发明的介绍，而非限定。
实施例1
一种用于番茄育苗的无土栽培有机基质，该基质是将分别堆积发酵后的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣按照1.5∶4∶1.5的体积比混均。
具体采用以下方法来制备：
1)将玉米秸秆和玉米芯粉碎成粒径为1cm～3cm长的碎块备用；
2)调节发酵基质的C/N，使得成料后的营养均衡
常规实验室测定基质原料的碳氮比，具体为：玉米秸秆的C/N＝76∶1，玉米芯的C/N＝82∶1；
根据基质发酵前测得的各基质实际C/N，计算调节C/N至20∶1所需要的尿素量分别是每千克玉米秸秆加尿素6.13g，每千克玉米芯加尿素6.79g，加少量水溶解稀释(加水量同时考虑基质含水量的控制)，将尿素水均匀拌入基质原料中；
3)玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣分别堆积发酵
基质的含水量控制在60％～65％之间，即手握成团而不散为宜；这是因为：含水量过高，发酵过程中基质容易发霉变臭；含水量过低，基质则不能完全发酵，释放养分；
并按基质质量的0.3‰加入发酵剂以提高发酵速度，具体采用北京华夏康源金宝贝基质营养土发酵助剂；
把混合好的材料堆积腐熟，将玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和破碎后的菇渣分别填入发酵池进行发酵，上面覆盖防雨布；
发酵适宜温度以基质堆温度40～45℃为宜，当发酵基质堆中心温度超过60℃时进行翻堆，并继续发酵，期间翻堆3次，使内外发酵均匀；
4)将发酵后的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣按照1.5∶4∶1.5的体积比混均即得。
实施例2
一种用于番茄育苗的无土栽培有机基质，该基质是将分别堆积发酵后的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣按照2∶5∶3的体积比混均。
具体采用以下方法来制备：
1)将玉米秸秆和玉米芯粉碎成粒径为1cm～3cm长的碎块备用；
2)调节发酵基质的C/N，使得成料后的营养均衡
常规实验室测定基质原料的碳氮比，具体为：玉米秸秆的C/N＝80∶1，玉米芯的C/N＝85∶1，菇渣的C/N＝108∶1；
根据基质发酵前测得的各基质实际C/N，计算调节C/N至25∶1所需要的尿素量分别是每千克玉米秸秆加尿素4.8g，每千克玉米芯加尿素5.23g，每千克菇渣加尿素7.24g，加少量水溶解稀释(加水量同时考虑基质含水量的控制)，将尿素水均匀拌入基质原料中；
3)玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣分别堆积发酵
基质的含水量控制在65％～70％之间，即手握成团而不散为宜；这是因为：含水量过高，发酵过程中基质容易发霉变臭；含水量过低，基质则不能完全发酵，释放养分；
所述的堆积发酵还按发酵基质的堆积体积加入20kg～25kg/m3的生牛粪，以提高发酵速率；
把混合好的材料堆积腐熟，将玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和破碎后的菇渣分别填入发酵池进行发酵，上面覆盖防雨布；
发酵适宜温度以基质堆温度40～45℃为宜，当发酵基质堆中心温度超过60℃时进行翻堆，并继续发酵，期间翻堆4次，使内外发酵均匀；
4)将发酵后的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣按照2∶5∶3的体积比混均。
实施例3
一种用于番茄育苗的无土栽培有机基质，该基质是将分别堆积发酵后的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣按照2.5∶6∶4.5的体积比混均。
具体采用以下方法来制备：
1)将玉米秸秆和玉米芯粉碎成粒径为1cm～3cm长的碎块备用；
2)调节发酵基质的C/N，使得成料后的营养均衡
常规实验室测定基质原料的碳氮比，具体为：玉米秸秆的C/N＝78∶1，玉米芯的C/N＝82∶1，菇渣的C/N＝118∶1；
根据基质发酵前测得的各基质实际C/N计算调节C/N至25∶1所需要的尿素量分别是每千克玉米秸秆加尿素4.8g，每千克玉米芯加尿素5.23g，每千克菇渣加尿素7.24g，加少量水溶解稀释(加水量同时考虑基质含水量的控制)，将尿素水均匀拌入基质原料中；
3)玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣分别堆积发酵
基质的含水量控制在60％～70％之间，即手握成团而不散为宜；这是因为：含水量过高，发酵过程中基质容易发霉变臭；含水量过低，基质则不能完全发酵，释放养分；
堆积发酵还加入发酵基质质量0.3‰的发酵剂，以及按发酵基质的堆积体积加入25kg～30kg/m3的生牛粪，以提高发酵速率；
把混合好的材料堆积腐熟，将玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和破碎后的菇渣分别填入发酵池进行发酵，上面覆盖防雨布；
发酵适宜温度以基质堆温度40～45℃为宜，当发酵基质堆中心温度超过60℃时进行翻堆，并继续发酵，期间翻堆3次，使内外发酵均匀；
4)将发酵后的玉米芯碎块、玉米秸秆碎块和菇渣按照2.5∶6∶4.5的体积比混均。
实施例2制备的有机基质与草炭∶蛭石为2∶1作为对照基质的理化性质比较及育苗效果验证
a、具体的理化性质比较如表1所示，其中的检测方法均采用常规的实验手段
表1与对照基质的理化性质比较
基质种类 容重 (g/cm3) 总孔隙度 (％) 速效氮 (mg.kg-1) 速效磷 (mg.kg-1) pH EC (ms/cm) 对照基质 0.260 83.2 453.4 520.0 5.86 1.06 实施例2 0.219 75.2 768.9 889.6 6.89 1.13
由表1可知：本发明配方基质的容重、总孔隙度、碱解氮、pH值、EC值和对照基质接近，均在一般基质适宜理化性状范围内，可以满足番茄苗期生长的需要；
本发明配方基质的速效氮、速效磷含量明显高于对照，可以适当减少育苗期间水肥管理中氮、磷肥的补充。
b、育苗效果验证
分别将两种机制均匀后装入50孔穴盘中，播种前1天用水浇透备用；
种子选用：金鹏一号番茄种子
育苗条件：育苗期间，白天适温为20～25℃，夜间适温为10～15℃，番茄是喜光性作物，所以育苗应在温度条件适宜、光照强度较好的设施内进行；
育苗期间每天喷1～2次水，第一真叶出现后，水分管理趋于正常，即一次浇透，待转干时再浇第二次水，期间需进行表面喷水，浇水时间以早上为宜；
并且从第一片真叶出现时开始浇营养液，每星期浇一次，营养液为CO(NH2)2 500mg.kg-1，KH2PO4 400mg.kg-1水溶液混合液；秋季育苗日历苗龄为40～50天，或形态达到5～7片真叶即可出圃。
具体的育苗效果对比如表2所示：
表2与对照对番茄幼苗形态指标的比较
基质种类 株高(cm) 茎粗(cm) 单株鲜重(g) 地上鲜重(g) 壮苗指数 对照基质 16.87 0.348 18.13 2.08 0.3099 实施例2 16.83 0.341 18.17 2.02 0.4114
注：壮苗指数为茎粗/株高×单株鲜重。
通过育苗效果比较试验(表2)可知：应用实施例2的基质配方在穴盘中育苗，其秧苗的株高、茎粗、单株鲜重、单株干重和壮苗指数均与以草炭为主要组分的对照基质苗无显著性差异；
试验中观察到，对照苗基质培养的番茄苗根系在基质中形成了密密的根网，毛根很多；而本发明的有机基质培育的苗也形成了较密的根网。从幼苗整体素质、以及根坨成型(根坨能否成型直接影响着移栽质量)来看，本发明提供的无土栽培有机基质与以草炭为主要组分的对照无显著差异。因此，该基质配方可以替代以草炭为主要组分的对照基质。