專利名稱：葉類有機蔬菜專用栽培基質及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種作物栽培基質，特別涉及一種葉類有機蔬菜專用栽培基質及其制備方法，屬于作物無土栽培技術領域。
背景技術：
隨著生活水平的提高，有機農產品越來越受到人們的青睞。所謂有機農產品，指來自有機農業生產體系、在生態環境質量符合規定標準的產地、生產過程中不使用任何有害化學合成的農藥、化肥等化學物質，根據國際有機農業生產要求和相應的標準生產的、并經獨立的有機農產品認證機構認證的供人類食用的產品。鑒于有機農產品嚴格的生產條件限制和現有菜地大量施用化肥、農藥等帶來的土壤結構破壞、土壤板結、地力衰退等給有機農產品高產、穩產及清潔生產帶來的不利影響，利用無土栽培是保證有機農產品供應的重要途徑之一。葉類蔬菜是人們普遍食用的大眾化蔬菜，日常消費量大，生長速度快，生長周期短，特別適合于進行無土栽培。葉類蔬菜食用部分為莖、葉，因此，與普通作物相比，葉類蔬菜的生長發育需要吸收相對多的氮素營養。普通栽培基質無法滿足葉類蔬菜對氮素的吸收要求。無土栽培的基礎是栽培基質，按照有機栽培要求，基質中不能添加氮素化肥。普通栽培基質不僅絕對量不能滿足葉類蔬菜氮素要求，同時存在養分之間的不平衡，難以保證蔬菜高產、優質。固氮菌能夠在常溫常壓條件下，通過其體內固氮酶的作用，把空氣中的氮氣固定下來，形成植物可以吸收利用的氮素。栽培基質特別是以有機物為主要成分的栽培基質是固氮菌優良的天然培養基，若將固氮菌加入栽培基質中則能明顯增加基質中有效氮含量，促進營養供應平衡，提高葉類蔬菜的產量和品質，同時符合有機栽培要求。目前未見有關報道。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種葉類有機蔬菜專用栽培基質及其制備方法。本發明利用不同的有機廢棄物進行復配，發酵腐熟后滅菌，再加入固氮菌菌劑，堆制即得葉類有機蔬菜專用栽培基質。術語說明葉類蔬菜指以食用莖葉為主的蔬菜，如大白菜、結球甘藍、菠菜、芹菜、油菜、香菜(芫荽)、生菜、空心菜(蕹菜)、木耳菜、薺菜、莧菜、茼蒿、茴香、韭菜、蒜苗等。固氮菌是一類能從空氣中吸收利用氮氣作為氮源并將其轉化成作物可利用氮素形態的微生物，主要分為自生固氮菌和共生固氮菌。自生固氮菌如圓褐固氮菌等能利用空氣中的氮氣供自己生長和繁殖后代，死亡后可將氮素貢獻給植物。共生固氮菌是只有在與植物共生的情況下才能固定空氣中的氮素，固定的氮素可直接為共生體提供氮源，如根瘤菌。本發明是利用自生固氮菌。本發明的技術方案如下葉類有機蔬菜專用栽培基質，原料質量份如下糠醛渣250 400份，油渣50 120份，煙渣180 300 份，微生物發酵菌劑 I 3份，
作物秸桿灰20 40份，固氮菌菌劑2 6份，蛭石280 350 份。所述的固氮菌菌劑是自生固氮菌按現有技術經過培養、發酵等步驟制備的液體微生物菌劑。菌液含活菌數4X IO8個/克 7X IO8個/克。固氮菌菌種選自褐球固氮菌(Azotobacter chrooccum)、維捏蘭德固氮菌(Azotobacter vinelandii)、固氮菌(Azotobacter sp.)。其中優選中國農業微生物菌種保藏管理中心(Agricultural Culture Collection of China英文縮寫ACCC)的褐球固氮菌ACCC01077 或 ACCC11104。根據本發明，優選的，所述的固氮菌菌劑按以下方法制得固體培養基配方蔗糖10克，磷酸二氫鉀0. 2克，七水硫酸鎂0. 2克，硫酸鈣0. 2克，氯化鈉0. I克，碳酸鈣5克，瓊脂18克，水1000克，pH7. 0 7. 5。在0. 11兆帕壓力下滅菌30分鐘制得試管斜面。在無菌條件下接種固氮菌菌種，放置在28°C恒溫培養箱中培養5 7天。得固氮菌斜面種子。液體培養基配方蔗糖10克，磷酸二氫鉀0.2克，七水硫酸鎂0.2克，硫酸鈣0.2克，氯化鈉0. I克，碳酸鈣5克，水1000克，pH7. 0 7. 5。將1000克液體培養基平均分裝在三個500毫升三角瓶中，按現有技術滅菌,冷卻后每個三角瓶中接入固氮菌斜面種子三塊，每塊直徑3 5毫米，在28°C 30°C、150轉/分鐘條件下培養4天。得固氮菌液體菌劑。菌液含活菌數4X IO8個/克 7X IO8個/克。所述糠醛渣是玉米芯為主要原料制造糠醛過程中的廢渣。所述的油渣是植物榨油廠利用壓榨工藝對原料進行擠壓、脫膠生產出食用油產品后剩余的殘渣，包括豆油渣、花生油渣、棉籽油渣或油菜籽油渣，可選用其中之一，也可組合使用。所述的煙渣是卷煙生產過程中廢棄的煙葉殘渣。所述的微生物發酵菌劑是EM復合菌劑(EM是EffectiveMicroorganesms的簡稱)，它是將光合菌群、酵母菌群、乳酸菌群、放線菌群、菌根菌群等5科10屬80多種微生物在同一狀態中復合培養成的一種定型菌劑。呈棕色半透明狀液體，PH值在3. 5 4. 5之間。市場有售。所述的作物秸桿灰是農作物秸桿經過燃燒或其它方式使有機物分解后殘留下的廢渣，主要利用成分是作物秸桿中所含有的礦物質。優選的，作物秸桿灰選自玉米秸桿、小麥稻桿、大S 稻桿、水稻稻桿、花生稻桿或蔬菜稻桿燃燒后的殘洛。
所述的蛭石粒徑2_4mm。市售產品。根據本發明，優選的，葉類有機蔬菜專用栽培基質原料質量份如下糠醛渣340 360份，油禮95 105 份，煙洛190 210 份，微生物發酵菌劑 I 2份，作物秸桿灰24 26份，固氮菌菌劑4. 5 5. 5份，蛭石310 320 份。本發明的葉類有機蔬菜專用栽培基質的制備方法，步驟如下(I)按配比取糠醛渣、油渣、煙渣和微生物發酵菌劑混合均勻。調整混合料的水分為55飛0wt%，堆制發酵腐熟，溫度升至55°C計時，保持3飛天。翻堆，溫度再次升至50°C計時，保持3飛天。如此操作再重復2 3次，共發酵18 40天。得發酵料。將該發酵料進行蒸汽滅菌，通入蒸汽，溫度升至100°C計時，保持6 8小時，得滅菌發酵料。(2)固氮菌菌劑的制備取蔗糖10克，磷酸二氫鉀0. 2克，七水硫酸鎂0. 2克，硫酸鈣0. 2克，氯化鈉0.1克，碳酸鈣5克，瓊脂18克，水1000克，調節pH至7.0 7. 5。在0.11兆帕壓力下滅菌30分鐘制得試管斜面。在無菌條件下接種固氮菌菌種,放置在28°C恒溫培養箱中培養5 7天。得固氮菌斜面種子。取蔗糖10克，磷酸二氫鉀0. 2克，七水硫酸鎂0. 2克，硫酸鈣0. 2克，氯化鈉0. I克，碳酸鈣5克，水1000克，調節pH至7. 0 7. 5，制得液體培養基。將1000克液體培養基平均分裝在三個500毫升三角瓶中，按現有技術滅菌，冷卻后每個三角瓶中接入固氮菌斜面種子三塊，每塊直徑3 5毫米，在28°C 30°C、150轉/分鐘條件下培養4天。得固氮菌液體菌劑。菌液含活菌數4X IO8個/克-7X IO8個/克。( 3 )按配比，取作物秸桿灰加入步驟(I)制備的滅菌發酵料中，調節該發酵料的pH為7. 0 7. 5，再加入步驟(2)制備的固氮菌液體菌劑2 6份，混合均勻，調整混合料的水分為55 60wt%，28°C 30°C條件下堆制3 5天，得含有固氮菌的混合物。(4)按配比，將蛭石加入步驟(3)制備的含有固氮菌的混合物中，混合均勻，晾至水分含量27 30wt%，得本發明栽培基質。優選的，步驟(2)中固氮菌菌種選自褐球固氮菌ACCC01077或ACCC11104。本發明葉類有機蔬菜專用栽培基質的應用方法將該栽培基質裝入栽培容器(盆或地槽等)，厚度為13 20厘米，按常規方法播種蔬菜種子或栽植幼苗，管理措施按普通栽培基質技術。本發明栽培基質含有大量活性固氮菌，它們在蔬菜栽培過程中能夠在基質中繼續 繁殖，進而源源不斷地固定空氣中的氮素，為蔬菜提供更多的氮素營養，并促進了養分平衡，增加蔬菜產量，提高品質。本發明經過試驗，取得了良好的效果。本發明的優良效果如下I.增加基質中氮素含量本發明葉類有機蔬菜專用栽培基質以有機物質為主，是固氮菌良好的培養物質，在蔬菜生長過程中其水分、溫度、通氣等條件也非常適合固氮菌繁殖，因此可以不斷地固定空氣中氮素，增加基質中的氮素含量。2.促進栽培基質養分供應平衡葉類蔬菜的良好生長需要較多的氮素營養，普通栽培基質中氮素含量不足，使氮、磷、鉀等主要營養不能平衡供應。基質中不斷繁殖的固氮菌能夠在常溫常壓條件下，通過其體內固氮酶的作用，把空氣中的氮氣固定下來，形成植物可以吸收利用的氮素，促進基質中養分供應平衡。
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3.提聞蔬采廣量養分供應充足和平衡是葉類蔬菜良好生長和高產的基礎，與一般作物相比葉類蔬菜需要更多的氮素營養，而普通栽培基質不能滿足要求。本發明通過添加固氮菌到基質中，增加了栽培基質中氮素含量，促進了養分之間的平衡，提高了葉類蔬菜產量。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明，但不限于此。實施例中比例、含量均為質量比。原料說明如下固氮菌菌種是褐球固氮菌ACCC01077或ACCCl 1104，中國農業微生物菌種保藏管理中心購得，其中，實施例I 一 2用ACCCO1077，實施例3 — 4用ACCC11104。糠醛渣，河南宏業化工有限公司以玉米芯為主要原料制造糠醛過程中的廢渣。煙渣，河南中煙工業公司生產過程中廢棄的煙葉廢渣。油渣為山東光大日月股份有限公司生產食用油產品后剩余的殘渣，是豆油油渣與花生油油渣以I:I質量比的組合。微生物發酵菌劑是EM復合菌劑，江西省天意生物技術開發有限公司產。作物秸桿灰為玉米秸桿灰，山東省菏澤市同利生物工程有限公司副產品。蛭石，河北省靈壽縣源恒蛭石加工廠，粒徑2-4_。實施例I :葉類有機蔬菜專用栽培基質，原料組份如下糠醛渣400kg，油洛50kg,煙洛210kg,微生物發酵菌劑 3kg，作物秸桿灰35kg，固氮菌菌劑2kg,蛭石300kg。制備方法(I)取糠醛渣400公斤，油渣50公斤，煙渣210公斤，微生物發酵菌劑3公斤，混合均勻。調整混合料的水分為55wt%，堆制發酵腐熟。溫度升至55°C計時，保持4天。翻堆，溫度再次升至50°C計時，保持3天。如此操作再重復3次，共發酵28天。得發酵料。將該發酵料進行蒸汽滅菌，通入蒸汽，溫度升至100°C計時，保持6個小時，得滅菌發酵料。(2)固氮菌菌劑的制備
取蔗糖10克，磷酸二氫鉀0. 2克，七水硫酸鎂0. 2克，硫酸鈣0. 2克，氯化鈉0. I克，碳酸鈣5克，瓊脂18克，水1000克，調節pH7. 3。在0. 11兆帕壓力下滅菌30分鐘制得試管斜面。斜面制作完后在無菌條件下接種固氮菌菌種ACCCO1077，放置在28°C恒溫培養箱中培養6天。得固氮菌斜面種子。取蔗糖10克，磷酸二氫鉀0. 2克，七水硫酸鎂0. 2克，硫酸鈣0. 2克，氯化鈉0. I克，碳酸鈣5克，水1000克，調節pH7. 2，得液體培養基。將1000克液體培養基平均分裝在三個500毫升三角瓶中，按現有技術滅菌，冷卻后每個三角瓶中接入固氮菌斜面種子三塊，每塊直徑3毫米，在28°C、150轉/分鐘條件下培養4天。得固氮菌液體菌劑。菌液含活菌數4. 38X IO8個/克。(3)取作物秸桿灰35公斤加入步驟(I)制備的滅菌發酵料中，調節該發酵料的PH為7. 4，再加入步驟(2)制備的固氮菌液體菌劑2公斤，混合均勻，調整混合料的水分為60wt%, 28°C條件下堆制4天，得含有固氮菌的混合物。 (4)取蛭石300公斤，加入步驟(3)制備的含有固氮菌的混合物中，混合均勻，晾至水分含量28%，得本發明栽培基質。實施例2:葉類有機蔬菜專用栽培基質，原料組份如下糠醛渣300kg，油洛70kg,煙渣255kg，微生物發酵菌劑2kg，作物秸桿灰20kg，固氮菌菌劑3kg,輕石350kg。制備方法 (I)取糠醛渣300公斤，油渣70公斤，煙渣255公斤，微生物發酵菌劑2公斤，混合均勻。調整混合料的水分為60wt%，堆制發酵腐熟。溫度升至55°C計時，保持5天。翻堆，溫度再次升至50°C計時，保持3天。如此操作再重復2次，共發酵24天。得發酵料。將該發酵料進行蒸汽滅菌，通入蒸汽，溫度升至100°C計時，保持8個小時，得滅菌發酵料。(2)固氮菌菌劑的制備同實施例I。(3)取作物秸桿灰20公斤加入步驟(I)制備的滅菌發酵料中，調節該發酵料的PH為7. I,再加入步驟(2)制備的固氮菌液體菌劑3公斤，混合均勻，調整混合料的水分為55wt%，30°C條件下堆制3天，得含有固氮菌的混合物。(4)取蛭石350公斤，加入步驟(3)制備的含有固氮菌的混合物中，混合均勻，晾至水分含量30%，得本發明栽培基質。實施例3 葉類有機蔬菜專用栽培基質，原料組份如下糠醛渣350kg，油洛100kg,煙洛200kg,
微生物發酵菌劑1kg，作物秸桿灰25kg，固氮菌菌劑5kg,蛭石319kg。制備方法(I)取糠醛渣350公斤，油渣100公斤，煙渣200公斤，微生物發酵菌劑I公斤，混合均勻。調整混合料的水分為58wt%，堆制發酵腐熟。溫度升至55°C計時，保持4天。翻堆，溫度再次升至50°C計時，保持4天。如此操作再重復2次，共發酵24天。得發酵料。將該發酵料進行蒸汽滅菌，通入蒸汽，溫度升至100°C計時，保持7個小時，得滅菌發酵料。
(2)固氮菌菌劑的制備同實施例I,所不同的是固氮菌菌種采用褐球固氮菌ACCCl1104，菌液有效菌含量為5. 96 X IO8個/克。(3)取作物秸桿灰25公斤加入步驟(I)制備的滅菌發酵料中，調節該發酵料的PH為7. 2，再加入步驟(2)制備的固氮菌液體菌劑5公斤，混合均勻，調整混合料的水分為55wt%, 30°C條件下堆制4天，得含有固氮菌的混合物。(4)取蛭石319公斤，加入步驟(3)制備的含有固氮菌的混合物中，混合均勻，晾至水分含量29%，得本發明栽培基質。實施例4:葉類有機蔬菜專用栽培基質，原料組份如下糠醛渣250kg，油渣120kg，煙渣300kg，微生物發酵菌劑 2kg，作物秸桿灰40kg，固氮菌菌劑4kg,蛭石284kg。制備方法(I)取糠醛渣250公斤，油渣120公斤，煙渣300公斤，微生物發酵菌劑2公斤，混合均勻。調整混合料的水分為58wt%，堆制發酵腐熟。溫度升至55°C計時，保持5天。翻堆，溫度再次升至50°C計時，保持5天。如此操作再重復3次，共發酵40天。得發酵料。將該發酵料進行蒸汽滅菌，通入蒸汽，溫度升至100°C計時，保持7個小時，得滅菌發酵料。(2)固氮菌菌劑的制備同實施例1，所不同的是固氮菌菌種采用褐球固氮菌ACCCl1104，菌液有效菌含量為5. 96 X IO8個/克。(3)取作物秸桿灰40公斤加入步驟(I)制備的滅菌發酵料中，調節該發酵料的PH為7. 5，再加入步驟(2)制備的固氮菌液體菌劑4公斤，混合均勻，調整混合料的水分為58wt%，28°C條件下堆制5天，得含有固氮菌的混合物。(4)取蛭石284公斤，加入步驟(3)制備的含有固氮菌的混合物中，混合均勻，晾至水分含量27%，得本發明栽培基質。對比例普通型栽培基質，山東光大肥業科技有限公司生產，主要是腐熟的有機物和蛭石以質量比2 I的比例混合制得。有機物原料是木糖醇渣和糠醛渣以I : I質量比的組合物。以上實施例I 4和對比例的應用效果如下試驗地點山東省東平縣，山東光大肥業科技有限公司試驗農場。試驗時間2012年I月至2012年4月。采用地槽栽培，槽深20厘米，寬40厘米，長800厘米，栽培基質在地槽內的深度是16厘米，種植3行。一、供試作物為芹菜，品種是文圖拉。應用效果見表I。表I.與對比例相比實施例1-4的應用效果
權利要求
1.葉類有機蔬菜專用栽培基質，其特征在于原料質量份如下 糠醛渣250 400份， 油渣50 120份， 煙渣180 300份， 微生物發酵菌劑I 3份， 作物秸桿灰20 40份， 固氮菌菌劑2 6份， 蛭石280 350份； 所述糠醛渣是玉米芯為主要原料制造糠醛過程中的廢渣； 所述的煙渣是卷煙生產過程中廢棄的煙葉殘渣； 所述的微生物發酵菌劑是EM復合菌劑； 所述的固氮菌菌劑是自生固氮菌按現有技術經過培養、發酵等步驟制備的液體微生物菌劑，菌液含活菌數4 XlO8個/克 7 XlO8個/克； 固氮菌菌種選自褐球固氮菌(Azotobacter chrooccum)、維捏蘭德固氮菌(Azotobacter vinelandii)、固氣菌(Azotobacter sp.)。
2.根據權利要求I所述的葉類有機蔬菜專用栽培基質，其特征在于原料質量份如下 糠醛渣340 360份， 油渣95 105份， 煙渣190 210份， 微生物發酵菌劑I 2份， 作物秸桿灰24 26份， 固氮菌菌劑4. 5 5. 5份， 蛭石310 320份。
3.根據權利要求I所述的葉類有機蔬菜專用栽培基質，其特征在于固氮菌菌種選自褐球固氮菌 ACCC01077 或 ACCC11104。
4.權利要求Γ3任一項所述的葉類有機蔬菜專用栽培基質的制備方法，步驟如下 (1)按配比，取糠醛渣，油渣，煙渣，微生物發酵菌劑，混合均勻；調整混合料的水分為55飛0wt%，堆制發酵腐熟，溫度升至55°C計時，保持3飛天；翻堆，溫度再次升至50°C計時，保持3飛天；如此操作再重復2 3次，共發酵18 40天；得發酵料。將該發酵料進行蒸汽滅菌，通入蒸汽，溫度升至100°C計時，保持6 8小時，得滅菌發酵料； (2)固氮菌菌劑的制備 取蔗糖10克，磷酸二氫鉀O. 2克，七水硫酸鎂O. 2克，硫酸鈣O. 2克，氯化鈉O. I克，碳酸鈣5克，瓊脂18克，水1000克，調節pH至7. O 7. 5;在O. 11兆帕壓力下滅菌30分鐘制得試管斜面；在無菌條件下接種固氮菌菌種，放置在28°C恒溫培養箱中培養5 7天；得固氮菌斜面種子； 取蔗糖10克，磷酸二氫鉀O. 2克，七水硫酸鎂O. 2克，硫酸鈣O. 2克，氯化鈉O. I克，碳酸鈣5克，水1000克，調節pH至7. O 7. 5，制得液體培養基；將1000克液體培養基平均分裝在三個500毫升三角瓶中，按現有技術滅菌，冷卻后每個三角瓶中接入固氮菌斜面種子三塊，每塊直徑3 5毫米，在28°C 30°C、150轉/分鐘條件下培養4天；得固氮菌液體菌劑，菌液含活菌數4 X IO8個/克-7 X IO8個/克； (3)按配比，取作物秸桿灰加入步驟(I)制備的滅菌發酵料中，調節該發酵料的pH為7. O 7. 5，再加入步驟(2)制備的固氮菌液體菌劑，混合均勻，調整混合料水分為55 60wt%，28°C 30°C條件下堆制3 5天，得含有固氮菌的混合物； (4)按配比，將蛭石加入步驟(3)制備的含有固氮菌的混合物中，混合均勻，晾至水分含量27 30wt%,即得。
全文摘要
本發明提供一種葉類有機蔬菜專用栽培基質及其制備方法。該栽培基質原料為糠醛渣，油渣，煙渣，微生物發酵菌劑，作物秸桿灰，固氮菌菌劑,蛭石。所述的固氮菌菌劑是自生固氮菌經培養、發酵制得的液體菌劑。菌液含活菌數4×108個/克～7×108個/克。本發明先將糠醛渣、油渣和煙渣加入微生物發酵菌劑堆制發酵腐熟，再加入作物秸桿灰、固氮菌菌劑堆制3～5天，最后加入蛭石混勻即可。本發明栽培基質含有大量活性固氮菌，可固定空氣中的氮素，為蔬菜提供更多的氮素營養，并促進了養分平衡，增加蔬菜產量，提高品質。
文檔編號C05G3/00GK102701874SQ20121023155
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月5日 優先權日2012年7月5日
發明者井演, 姜興民, 孫應勝, 張 成, 王明勇 申請人:山東光大肥業科技有限公司