一种秸秆型无土栽培基质及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无土栽培基质及其制备方法。秸秆型无土栽培基质以玉米与小麦秸秆为主要原料，通过对玉米与小麦秸秆分别进行粉碎、发酵、腐熟处理，按比例混配成为基础秸秆基质，再与炉渣无机物料进行复配，得到秸秆型无土栽培基质。本发明专利技术秸秆型无土栽培基质可代替泥炭应用于蔬菜、花卉等作物的无土栽培过程中，既可以保护泥炭资源，又可以实现秸秆的资源化利用，减少其焚烧或废置造成的环境问题，具有明显的经济效益、生态效益及社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无土栽培基质及其制备方法，特别是涉及可代替泥炭应用于蔬菜等作物 的无土栽培过程中、利用作物秸秆制备的无土栽培基质及其制备方法，属于农业栽培技术 领域。技术背景无土栽培作为一项农业新技术，其特点与优势已为广大科研人员与生产者所熟悉与认 可，与传统的土壤栽培相比，具有省水、省肥、省力，能提高作物产量与品质、避免土壤 连作障碍，而且不受地域条件限制等优势。近年来，随着其应用范围不断扩大，技术水平 迅速提高，已发展成为一项实现农业工厂化与现代化的重要技术。目前无土栽培的主要形 式为基质栽培，而应用最为广泛的基质为泥炭。然而，泥炭为不可再生资源，过度开采严 重影响全球的生态平衡，欧美一些国家已经明文下令禁止开采泥炭，而且泥炭分布不均， 运输费用使其使用成本大幅度增加。利用工农业有机废弃物合成固体基质(泥炭替代品)， 成为目前无土栽培基质的选材方向与研究热点。国内也有相关专利的申请，如CN1561688A (200410023791.6)中国专利公开了利用稻壳、棉籽壳等合成固体基质，及CN100998306A (200610163869.3)中国专利公开了利用蔗渣、椰渣、核桃壳等合成固体基质。但此类基 质一方面所利用的材料来源有限、分布不均，另一方面配方与生产过程较复杂，限制了基 质的大范围生产与应用。我国是农业大国，作物秸秆资源丰富，而且分布广泛，据统计2000年的秸秆产量在7 亿吨左右，并且平均每年仍以1251.2万吨的速度增长，其中玉米、水稻与小麦秸秆产量最 大，分别占秸秆总量的36.7%、 27.5%和15.2%。但目前我国秸秆利用效率低，相当大一 部分秸秆被肆意焚烧或废置，因秸秆焚烧造成高速公路关闭与飞机不能正常降落的事件屡 见不鲜，造成严重的环境污染与资源浪费。利用作物秸秆合成固体基质，代替泥炭应用于蔬菜等作物的无土栽培过程中，既可以缓 解泥炭过度开采对生态环境造成的压力，又可以实现秸秆的资源化利用，减少其焚烧或废 置造成的环境问题，具有明显的经济效益、生态效益及社会效益。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供。 专利技术综述本专利技术对玉米与小麦秸秆分别进行粉碎、发酵、腐熟处理，按比例混配成为基础秸秆基 质，再与炉渣等无机物料进行复配，经过大量的理化性状分析及栽培试验，从多种复配基 质配方中筛选出理想的秸秆型无土栽培基质配方。本专利技术的无土栽培基质可代替泥炭应用 于蔬菜、花卉等作物的无土栽培过程中，既可以保护泥炭资源，又可以实现秸秆的资源化 利用，减少其焚烧或废置造成的环境问题，而且理化性状优良、生产过程简单，可大范围 生产应用。专利技术详述本专利技术的秸秆型无土栽培基质，其特征在于，原料组分如下，均为体积比基础秸秆基质炉渣=3:1 4: 1,所述基础秸秆基质为腐熟玉米秸秆和腐熟小麦秸秆按 体积比为(2 3): (1 1.5)混配后的复合物。优选的，本专利技术的秸秆型无土栽培基质，原料组分体积比为 腐熟玉米秸秆腐熟小麦秸秆炉渣=2:1:1。上述秸秆型无土栽培基质的制备方法通过以下步骤实现(1) 玉米、小麦秸秆分别粉碎至1 5cm，调整含水量50%-70%、 C/N比25-35，以塑 料薄膜密闭静态堆制，使秸秆充分发酵腐熟，分别得到腐熟玉米秸秆和腐熟小麦秸秆；(2) 将步骤(1)得到的腐熟玉米秸秆与腐熟小麦秸秆按比例混配，得到基础秸秆基质；(3) 对炉渣进行筛选，剔除其中的杂质，得炉渣物料；(4) 将步骤(2)所得到的基础秸秆基质与步骤(3)所得到的炉渣按3:1 4:1的体积 比进行复配，即可得到理化性状优良的秸秆型无土栽培基质。上述歩骤(1)的静态堆制过程中，需通过翻堆来补充水分与氧气，第一次翻堆于堆制 第4天进行，以后每7天翻堆一次，后期适当降低翻堆次数。堆制过程中堆体最高温度可 达60 'C以上，夏天甚至可高达70 °C，待堆体温度趋于环境温度时表明其达到腐熟状态， 充分发酵腐熟后秸秆呈黑褐色。一般情况下，夏季约堆制l个月，冬季约堆制2-3个月左右可达到腐熟状态。上述步骤(3)中，所述的炉渣物料中有70 80%的颗粒在1 5mm之间。 一般情况下， 炉渣经过了高温燃烧过程，可不用消毒直接使用。上述歩骤(1)中，所述的调整C/N比的方法按现有技术即可。本专利技术优选的，通过添 加适量消毒鸡粪与尿素来调整C/N比。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点1、 利用作物秸秆合成固体基质，代替泥炭应用于蔬菜、花卉等作物的无土栽培过程中， 既可以保护泥炭资源，又可以实现秸秆的资源化利用，减少其焚烧或废置造成的环境问题。2、 我国秸秆资源丰富，而且分布广泛，使秸秆型基质的生产与应用受原料及地域的限 制性大大降低。而且秸秆取材容易，基质生产过程简单、易操作，为本专利技术的大范围推广 应用奠定了良好的基础。3、 秸秆型基质以腐熟后的作物秸秆为主体、以炉渣为辅料，是一种有机一无机复合基 质，兼具有机基质与无机基质的优势，应用效果良好。4、 秸秆型基质理化性状优良，营养元素含量丰富，不存在重金属元素污染，而且使用 过程中基质中的营养仍可不断降解释放，供作物生长发育需要。具体实施方式下面结合具体实施例进一歩阐述本专利技术。应理解，它们仅是对本专利技术的进一歩说明，而 不是对本专利技术的限定。 实施例1:一种秸秆型无土栽培基质，原料组分如下，均为体积比腐熟玉米秸秆腐熟小麦秸秆炉渣=2:1:1。上述秸秆型无土栽培基质的制备方法是通过以下步骤实现的 (1)玉米、小麦秸秆分别粉碎至1 5cm，调整含水量60%左右，通过添加15Xwt消 毒鸡粪与l^wt尿素调整C/N比30左右，以塑料薄膜密闭进行静态堆制。堆制过程中通过翻堆补充水分与氧气，第一次翻堆于堆制第4天进行，以后每7天翻堆一次，共翻5次， 然后每15天翻堆一次，再翻2次，后期保持自然。堆制过程中堆体最高温度可达60 'C以 上，夏天甚至可高达70 'C，待堆体温度趋于环境温度时表明其达到腐熟状态，充分发酵腐 熟后秸秆呈黑褐色。堆制90天后将堆料铺开降温并使有害气体散去，分别得到腐熟玉米秸 秆和腐熟小麦秸秆。测定基础秸秆基质中的几种主要重金属元素含量(表1)，参照农业部 无公害食品蔬菜产地环境条件(NY/T 5010-2002)，结果表明两种秸秆的几种主要重金属元 素含量均符合无公害蔬菜生产的产地环境要求。(2) 将步骤(1)得到的腐熟玉米秸秆与腐熟小麦秸秆按2:1的体积比混配，得到基础 秸秆基质；测定其营养元素含量。同时测定泥炭基质营养元素含量以作比较，结果如表2所示。(3) 对炉渣进行筛选，剔除其中的杂质，得炉渣物料，炉渣物料有70 80%的颗粒在 1 5mm之间。(4) 将步骤(2)所得到的基础秸秆基质与步骤(3)所得到的炉渣按3:1的体积比进 行复配，得到秸秆型无土栽培基质。测定其主要物理性状，结果如表3所示。对比例l:将实施例1中的秸秆型无土栽培基质应用于设施番茄栽培，同时以泥炭复合基质(泥炭 炉渣=2: 1)作为对照，在相同条件下进行番茄栽培，两种基质的应用效果如表4所示。 实施例2:一种秸秆型无土栽培基质，原料组分如下，均为体积比基础秸秆基质炉渣二4:1，其中，基础秸秆基质中，腐熟玉米秸秆腐熟小麦秸秆=2:1上述秸秆型无土栽培基质的制备方法同实施例1，所不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆型无土栽培基质，其特征在于，原料组分如下，均为体积比：基础秸秆基质∶炉渣＝３∶１～４∶１，所述基础秸秆基质为腐熟玉米秸秆和腐熟小麦秸秆按体积比为（２～３）∶（１～１．５）混配后的复合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高新昊，刘兆辉，江丽华，林海涛，郑福丽，王梅，宋效宗，谭德水，
申请(专利权)人：山东省农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]