一种以发酵料替代进口草炭的育苗基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种以发酵料替代进口草炭的育苗基质及其制备方法。

技术背景

近年来，我国蔬菜育苗方式呈由传统平畦育苗、营养钵育苗向穴盘育苗快速发展的态势，这极大地促进了育苗基质的应用方面的研究。为了保证育苗质量，含有丰富的氮、钾、磷、钙、锰等多样元素的草炭被列为首选材料。然而，我国国内产出的草炭分解度高，粒径小于0.5mn部分所占比例较高，饱和持水量小，且全N、全P、全K的含量也高，这使得配置的栽培基质存在出苗慢、植株整齐度差、壮苗指数低等问题，因此大多的育苗基质均采用进口草炭；而一般情况下，育苗基质的组分配方中，草炭的用料比例达到70％，这无疑使育苗成本大量增加。

国内一些科研院所或多或少开展了一些关于替代进口草炭的育苗基质的开发及研究，但尚未达到实用阶段，如何筛选出既适合于植物生长条件培育高质量秧苗，又能降低育苗成本的材料以取代价格高昂的进口草炭，成为当前育苗基质筛选与研究的重点。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种以发酵料替代进口草炭的育苗基质及其制备方法，通过酒糟、醋糟及洗羊毛污泥的混合发酵料取代进口草炭，不仅降低育苗基质的成本，而且本发明基质的容重、空隙比，持水能力及营养物质均优于传统的进口草炭基质，充分保障培育的秧苗质量。具体技术方案如下：

首先，本发明提供一种以发酵料替代进口草炭的育苗基质，该育苗基质的各组分按重量份数计包括：

混合发酵料：50～65份；

珍珠岩：15～20份；

蛭石：10～15份

椰糠：10～15份；

其中，所述混合发酵料为酒糟和/或洗羊毛污泥与醋糟混合发酵而成，所述的酒糟为木薯酒糟。

优选的，前述的以发酵料替代进口草炭的育苗基质，所述混合发酵料中酒糟和/或洗羊毛污泥与醋糟混合的质量比为1:1，即醋糟的质量等于酒糟或洗羊毛污泥的质量，或等于酒糟和洗羊毛污泥的质量之和。

其次，本发明提供一种前述的以发酵料替代进口草炭育苗基质的制备方法，包括步骤如下：

S1：制备发酵料：将含水量为70％以内的酒糟和/或洗羊毛污泥分别掺入第一发酵菌剂和第二发酵菌剂发酵一段时间；同时将醋糟掺入pH平衡剂和第三发酵菌剂堆起发酵一段时间；然后将发酵后的醋糟与酒糟和/或洗羊毛污泥按照比例层叠堆放，并掺入混合发酵菌剂，再于温室发酵至腐熟，获得混合发酵料备用；

S2：制备育苗基质：按重量份取步骤1)中制备的混合发酵料50～65份，再取珍珠岩15～20份、蛭石10～15份、椰糠10～15份，将其混合均匀后，喷水，使其含水量达到55～75％，掺入有机肥发酵菌剂，继续进行堆放发酵至腐熟，获得育苗基质。

其中，步骤S1中制备混合发酵料，包括如下子步骤：

S1-1：将乙醇生产厂和/或羊毛纺织厂收集的酒糟和/或洗羊毛污泥分别摊晾沥水，使其含水量控制在70％以内；

S1-2：将步骤S1-1中沥水后的酒糟，掺入第一发酵菌剂，堆起发酵5～15天，备用；

S1-3：将步骤S1-1中沥水后的洗羊毛污泥，堆起发酵10～20天，然后掺入第二发酵菌剂，发酵10～15天，备用；

S1-4：将醋厂运回的醋糟沥水，使其含水量控制在60％以内；然后掺入pH平衡剂，并掺入第三发酵菌剂，堆起发酵7～15天备用；

S1-5：将步骤S1-4中发酵后的醋糟与步骤S1-2和/或步骤S1-2中发酵后酒糟和/或洗羊毛污泥按照层叠的方式堆放在温室内，并掺入混合发酵菌剂，再发酵15～35天，即可获得混合发酵料。

作为优选的技术方案的，步骤S1-2中，所述酒糟中掺入的第一发酵菌剂为酒糟饲料发酵菌液；其掺入的量为酒糟重量的0.5wt％。

作为优选的技术方案的，步骤S1-3中，所述洗羊毛污泥中掺入的第二发酵菌剂为以脂肪酸分解菌为主的混合菌剂，其掺入量为洗羊毛污泥重量的2wt％。

作为优选的技术方案的，步骤S1-4中，所述醋糟中掺入的pH平衡剂为草木灰，其掺入的量与醋糟的体积比为0.1～0.5:1；所述醋糟中掺入的第三发酵菌剂为EM菌发酵菌剂，其掺入的量为醋糟重量的1wt％。

作为优选的技术方案的，步骤S1-5中，所述混合发酵菌为第一发酵菌剂和/或第二发酵菌剂与第三发酵菌剂的混合物；所述发酵后的醋糟与发酵后酒糟和/或洗羊毛污泥层叠的方式为：酒糟层-醋糟层，循环层叠堆放；或洗羊毛污泥层-醋糟层，循环层叠堆放；或洗羊毛污泥层-醋糟层-酒糟层-醋糟层，循环层叠堆放。

进一步优选的，所述混合发酵菌与醋糟掺和后进行层叠堆放，其掺入量为总混合发酵料重量的0.5wt％；所述堆叠时酒糟层和洗羊毛污泥层的层内均留出多个空隙，该空隙通过醋糟层填满，以利于发酵透气；所述层叠的厚度比均为1:1；层叠的高度不超过20层。

前述的以发酵料替代进口草炭育苗基质的制备方法，步骤S2中制备育苗基质所用的椰糠的结构比列为5～6:1，其灰分含量为8～10％。

有益效果：

本发明通过酒糟、醋糟及洗羊毛污泥的混合发酵料取代进口草炭，其中酒糟为木薯酒糟，其含有丰富的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、灰分及18种氨基酸，经发酵后充分满足后期植物生长的营养需求；洗羊毛污泥含有丰富的脂肪酸及无机盐类物质，其发酵后极利于作物的生长；醋糟中含有大量的稻壳和麦麸高粱残渣，经腐熟后不仅松软透气，而且醋糟含有丰富的粗蛋白、纤维素及钙、磷等物质，极大的丰富了育苗基质的营养成分，为后期的育苗阶段提供丰厚而充裕的物质基础。

本发明基质制作方法，选用不同的发酵菌剂针对不同的基质底料分类分层发酵，使基质发酵更充分，使底料中的营养物质充分腐熟释放，并充分杀灭基质中的有害病菌，避免后期育苗中造成烧苗，病苗等现象。其中混合发酵料，采用层叠堆放的发酵方式是首次独创，这种发酵方式不仅保证各层发酵料自身的发酵优势，还能通过醋糟隔开发酵层，达到发酵透透气的效果，可减少或避免发酵堆翻料的环节，简化发酵工作，节省人力及时间。同时通过层叠发酵，还能较为精确的控制基质的成分及各种基质底料的使用比例，利于控制基质的性质及性状，利于后期发酵料的使用。

本发明制备的育苗基质，不仅具有超丰富的利于秧苗生长的营养物质，而且其容重、空隙比，持水能力均比现有的进口草炭基质更适合育苗。以酒糟、醋糟及洗羊毛污泥的混合发酵料取代进口草炭为我国育苗基质的研究提供了一条新的思路；同时通过利用现有的大量废弃资源，通过一定的技术手段取代价格高昂的进口产品制备基质，不仅大大降低了基质的成本，而且为大量的废弃资源利用开辟一条新的，绿色环保而具有经济价值的利用途径。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

本实施例是配制一种以发酵料替代进口草炭的育苗基质。

首先，制备发酵料，包括步骤如下：

1)将乙醇生产厂收集的木薯酒糟摊晾沥水，使其含水量控制在65％以内。

2)将步沥水后的酒糟，掺入第一发酵菌剂，该第一发酵菌剂为酒糟饲料发酵菌液；其掺入的量为酒糟重量的0.5wt％，掺入后将酒糟堆起来发酵5～15天，备用。

3)将醋厂运回的醋糟沥水，使其含水量控制在60％以内；然后掺入草木灰作为pH平衡剂，其掺入的量与醋糟的体积比为0.2:1，使醋糟的pH为4.5～6；并掺入第三发酵菌剂EM菌发酵菌剂，其掺入的量为醋糟重量的1wt％，堆起发酵7～15天备用。

4)将发酵后的醋糟掺入混合发酵菌，该混合发酵菌为第一发酵菌剂与第三发酵菌剂的混合物，混合的质量比为1:1，掺入量为总混合发酵料重量的0.5wt％。然后按照一层酒糟层、一层醋糟层的方式在温室内循环层叠堆放起来进行发酵，每层酒糟层在堆层时层内留出多个空隙，该空隙通过堆放在其上部的醋糟层填满，以利于发酵透气；每层堆叠的厚度相等，即酒糟层与醋糟层的堆叠厚度比例为1:1。为了保证发酵的效果，层叠的高度不超过20层，本实施例中层叠的高度为18层。控制发酵的温度为20～25℃，发酵湿度为60％，持续发酵20～22天，发酵料完全没有无异味儿，且松软时，即可获得混合发酵料。

接下来是制备育苗基质。取前面制备的混合发酵料50份、珍珠岩20份、蛭石15份、椰糠15份；掺入有机肥发酵菌剂，其掺入的量为总物料重量的1wt％，继续进行堆放发酵至腐熟，即获得育苗基质。所用的椰糠要求结构比列为5～6:1，其灰分含量为8～10％，因为椰糠粒径小于0.5cm部分所占比例和灰分含量较高时，影响基质的饱和持水量，不利于基质育苗出苗，及保证植株整齐度，致使育苗质量差。

实施例2

本实施例也是配制一种以发酵料替代进口草炭的育苗基质，其方法与实施例1相同，不同之处在于：

本实施例中制备发酵料所用的底料为洗羊毛污泥和醋糟。

本实施例中，制备混合发酵料包括如下步骤：

1)将羊毛纺织厂收集的洗羊毛污泥摊晾沥水，使其含水量控制在70％以内。

2)现将沥水后的洗羊毛污泥堆起发酵15天，使其自身发酵；然后将其摊开，然后掺入第二发酵菌剂，第二发酵菌剂为以脂肪酸分解菌为主的混合菌剂，其掺入量为洗羊毛污泥重量的2wt％，再次堆积发酵10～15天，备用。

3)将醋厂运回的醋糟按照实施例1中的处理方式，发酵备用。

4)将发酵后的醋糟掺入第二发酵菌剂与第三发酵菌剂的混合物，混合的质量比也为1:1，掺入量同样为总混合发酵料重量的0.5wt％。然后按照一层洗羊毛污泥层、一层醋糟层的方式在温室内循环层叠堆放起来进行发酵，每层洗羊毛污泥层在堆层时层内留出多个空隙，该空隙通过堆放在其上部的醋糟层填满，以利于发酵透气；每层洗羊毛污泥层与醋糟层的堆叠厚度比例为1:1，本实施例中层叠的高度为16层。控制发酵的温度为25～28℃，发酵湿度为65％，持续发酵25～28天，至发酵料完全没有无异味儿，且松软时，即可获得混合发酵料。

本实施例中制备育苗基质为：取前面制备的混合发酵料60份、珍珠岩15份、蛭石15份、椰糠10份；掺入有机肥发酵菌剂，进行堆放发酵至腐熟，即获得育苗基质。

实施例3

本实施例还是配制一种以发酵料替代进口草炭的育苗基质，其方法与实施例1相同，不同之处在于：

本实施例中制备发酵料所用的底料为酒糟、洗羊毛污泥和醋糟。

本实施例中，制备混合发酵料包括如下步骤：

1)将乙醇生产厂收集的木薯酒糟摊晾沥水，使其含水量控制在65％以内。将羊毛纺织厂收集的洗羊毛污泥摊晾沥水，使其含水量控制在70％以内。

2)将步沥水后的酒糟，掺入第一发酵菌剂，该第一发酵菌剂为酒糟饲料发酵菌液；其掺入的量为酒糟重量的0.5wt％，掺入后将酒糟堆起来发酵5～15天，备用；将沥水后的洗羊毛污泥堆起发酵15天，使其自身发酵；然后将其摊开，然后掺入第二发酵菌剂，第二发酵菌剂为以脂肪酸分解菌为主的混合菌剂，其掺入量为洗羊毛污泥重量的2wt％，再次堆积发酵10～15天，备用。

3)将醋厂运回的醋糟按照实施例1中的处理方式，发酵备用。

4)将发酵后的醋糟掺入第一酵菌剂、第二发酵菌剂以及第三发酵菌剂的混合物，混合的质量比为1:1:1，掺入量为总混合发酵料重量的0.5wt％。然后按照一层洗羊毛污泥层、一层酒糟层、一层醋糟层的方式在温室内循环层叠堆放起来进行发酵，每层酒糟层和洗羊毛污泥层在堆层时层内留出多个空隙，该空隙通过堆放在其上部的醋糟层填满，以利于发酵透气；每层酒糟层和洗羊毛污泥层与醋糟层的堆叠厚度比例为1:1，本实施例中层叠的高度为20层。控制发酵的温度为25～30℃，发酵湿度为65％，持续发酵25～30天，至发酵料完全没有无异味儿，且松软时，即可获得混合发酵料。

本实施例中制备育苗基质为：取前面制备的混合发酵料65份、珍珠岩15份、蛭石10份、椰糠10份；掺入有机肥发酵菌剂，进行堆放发酵至腐熟，即获得育苗基质。

实施例4效果例

本实施例将实施例1～3所配制的以发酵料替代进口草炭的育苗基质进行理化性质测验，同时采用组分为70％的进口草炭、20％的珍珠岩和10％的蛭石配置的育苗基质作为对比。同时，使用各基质进行番茄育苗实验。其理化性质测验结果如表1所示，番茄育苗实验情况如表2所示。

表1.各实施例配制育苗基质的理化性质

根据上表可以看出，本实施例中制备的育苗基质各种营养组分均不输于进口草炭育苗基质，甚至优于进口草炭育苗基质，其中本实施例制备的育苗基质总空隙度、持水空隙度及通气空隙度均优于进口草炭育苗基质。

采用实施例1～3所配制的育苗基质及进口草炭育苗基质对同一批番茄种子育苗。种子处理：每种基质用种子25g，统一浸种催芽后播种于育苗盘，记录各基质出齐苗时间及出苗率及。栽培管理：待种子全部出齐苗后，分苗种植于温室育苗的四种基质内，统一管理，待20天后测定番茄发育情况，如表2所示。

表2.各育苗基质番茄育苗苗期发育情况

由上表可以看出，本实施例中制备的育苗基质相对于进口草炭育苗基质，番茄育苗，出苗快，出齐苗时间短，出苗率高。且在后期的育苗管理中，本实施例中制备的育苗基质培养的番茄苗与进口草炭育苗基质培养的番茄苗相比，真叶数量多、株高低、株幅大、茎杆粗、节距段、叶绿素含量高，不仅耐倒伏，而且耐病虫害及有机物积累。

以上所述的仅是本发明的一些较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。