CN102503708A - 一种栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法。该方法是利用农作物秸秆、或菌类栽培废弃料、或木屑、或草屑、或蔗渣等有机物粉末与粘土粉末混合成混合料；加入兰科植物所需营养元素和清水搅拌均匀；用颗粒机将其压制成兰科植物生长所需大小的固体颗粒；将固体颗粒于密闭容器中干馏炭化得炭化颗粒营养土。或混合料中不加所述营养元素压制成颗粒，将颗粒经干馏炭化后再经营养元素溶液浸泡而制成炭化颗粒营养土。本发明制造的炭化颗粒营养土把兰科植物所需栽培基质和营养成分融为一体，满足了兰科植物对栽培基质的特殊要求，能持续不断地为兰科植物提供营养物质；简化了兰科植物栽培中植料的遴选和成分配搭；规范了兰科植物栽培方法。

Description

一种栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法

技术领域

本发明涉及一种兰科植物炭化颗粒营养土的制造技术，特别涉及一种利用农作物秸秆、菌类栽培废弃料、木屑、草屑、蔗渣、粘土等作为兰科植物炭化颗粒营养土原料的制造方法。

背景技术

对于绝大多数植物的生长繁殖而言，既需要营养也需要土壤，一般的植物利用地表层土壤或加一些肥料也就能满足了。然而一些特殊植物，特别是一些经济植物往往因为土壤的原因而不能正常生长。例如靠肉质菌根生存的兰科植物，它们要求的土壤既要通风透气，又要能保水保湿，还要富含营养成分，这些要求相互存在不协调，很难完全达到其要求。但兰科植物既是重要的花卉植物，又是重要的药用植物，如何栽培好兰科植物倍受各界的关注和重视，而兰科植物的栽培基质又是其栽培成败的关键，所以人们在兰科植物栽培基质方面已经作了大量的工作，市面上已经有一些兰科植物栽培用营养土和栽培配料出售，如用草碳加一些化肥制成的营养土、用泥炭加一些化学营养成分制成颗粒的营养土如“兰菌土”、用林下腐叶及泥土制成的营养土；还有从火烧土、腐殖土、河沙、海浮石、耳叶、橡木、青冈皮、松树皮、蕨根、水苔、木炭、珍珠岩(见参考文献1、2、3和4)等等原料中选择其中几种，按一定的比例配制成各种各样的栽培基质或营养土。因此，目前兰科植物的栽培基质和配方简直是数不胜数，甚至每个人不同批次的栽培基质和配方也都不完全一样，这样就大大扩大了栽培兰科植物的随意性，降低了应有的科学性。而且这些营养土、栽培基质或者配方中，还没有一个能完全满足兰科植物正常生长和所需的营养要求，直到目前全国上下也没有一种营养土或栽培基质配方为大多数兰科植物栽培者完全接受和认同。所以大家都公认兰科植物难栽。这就严重制约了兰科植物的种植、开发、利用和产业的发展，也与当今世界最大的花卉生产国-中国的国情不相匹配。

参考文献：

1、陈心启等，1998，中国兰花全书，北京，中国林业出版社。

2、陈新启等，2010，国兰及其品种全书，北京，中国林业出版社。

3、关文昌等，2002，兰蕙宝鉴，杭州：杭州出版社。

4、丁永康，1999，中国兰艺三百问，北京，中国青年出版社。

5、曹孜义等，1996，实用植物组织培养技术教程，兰州，甘肃科学技术出版社。

发明内容

本发明的目的，就是为了克服现有营养土不能完全满足兰科植物正常生长和所需的营养元素的要求，采用物理和化学相结合的手段，提供一种更适合于栽培兰科植物的炭化颗粒营养土的制造方法。

本发明的基本思想是：经本申请人多年考察、研究和试验，找到了一种不仅能适合于兰科植物生长繁殖的炭化颗粒营养土的制造新方法，而且还能使农作物秸秆、菌类栽培废弃料、木屑、草屑、蔗渣等废弃有机物得到充分利用。本发明提供的兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，是针对兰科植物生长繁殖时，要求其营养土富含丰富营养物质，且既要通风透气，又要保水保湿的具体要求，采用物理和化学相结合的手段，将秸秆等有机物粉碎成粉末加入，或不加入兰科植物生长必需营养元素，再加入水和粘土粉末，将其混匀成混合料；用市售颗粒饲料机，将混合料压制成兰科植物所需规格大小的固体颗粒；再将固体颗粒干燥后进行密闭高温干馏炭化，冷却后已加入营养元素者即是所需的炭化颗粒；未加入营养元素的颗粒再经营养元素溶液浸泡后即得所需的炭化颗粒。所得炭化颗粒既能通风透气，又能保水保湿，并储存有兰科植物生长所必须的营养成分，能不断释放出兰科植物生长繁殖所需的营养成分，是一种长效的缓释肥，所以被称之为“炭化颗粒营养土”。

本发明的目的是通过下述措施构成的技术方案来实现的：

本发明一种栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，是将农作物秸秆、或菌类栽培废弃料、或木屑、或草屑、或蔗渣有机物粉末与粘土粉末混合制得混合粉料；再加入兰科植物生长所需营养元素制成颗粒，将颗粒经干馏炭化即得炭化颗粒营养土；具体包括以下工艺步骤：

(1)将秸秆、或菌类栽培废弃料、或木屑、或草屑、或蔗渣有机物及粘土用粉碎机粉碎成有机物粉末及粘土粉末；

(2)按重量百分比，有机粉末占2-98％，粘土粉末占98-2％的比例制备成混合粉料，然后加入B5培养基配方中的大量元素和微量元素，或MS培养基配方中的大量元素和微量元素；所述培养基中的大量元素和微量元素的量，是按所制备颗粒营养土的总重量配比进行配制，再浓缩10倍的量加入制成营养粉料；

(3)将所述营养粉料用颗粒饲料机压制成直径为5mm-20mm大小的固体颗粒；

(4)将所述固体颗粒进行干馏炭化，常压下其炭化温度200℃-300℃，炭化时间30分钟-90分钟，经干馏炭化后的固体颗粒即为栽培兰科植物的炭化颗粒营养土。

上述方案中，所述秸秆含稻类秸秆、或麦类秸秆、或包谷秆、或豆类秸秆、或棉花的秸秆。

上述方案中，所述菌类栽培废弃料含食用菌类栽培废弃料、或药用菌类栽培废弃料。

上述方案中，所述木屑含树皮屑；所述草屑含草炭屑。

上述方案中，所述秸秆粉末长度在10mm以下；所述粘土粉末其粒度应能通过80目的筛。

本发明一种栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于将农作物秸秆、或菌类栽培废弃料、或木屑、或草屑、或蔗渣有机物粉末与粘土粉末混合制得混合粉料；所述混合粉料中不加兰科植物生长所需营养元素就压制成固体颗粒，将固体颗粒进行干馏炭化后，再置于所述营养元素配制的溶液中浸泡，然后经过滤干燥后的固体颗粒即为栽培兰科植物的炭化颗粒营养土。

上述方案中，所述营养元素溶液是依据B5培养基配方中大量元素、微量元素的量，或MS培养基配方中大量元素、微量元素的量；按所制备炭化颗粒营养土总重量比配制，再浓缩20倍加水配制成所述营养元素溶液。

上述方案中，所述营养元素溶液的浓度是按所制造炭化颗粒营养土总重量的3-6倍重量的水配制。

上述方案中，所述经干馏炭化后固体颗粒置于所述营养元素溶液中浸泡的时间为2-48小时。

本发明所述的干馏炭化是在一种有敞开和关闭开关的密闭容器中进行，内有加温设施的耐高温容器炉，其加温方式可以用烧煤、天然气，也可以用电。其简单的装置可以用现代的蜂窝煤炉略加改进来完成这项干馏炭化过程。其复杂的装置可以设计成全自动连续生产的干馏炭化过程生产线。

本发明与现有技术相比，具有以下的技术效果及社会经济效益：

1、本发明方法制造的炭化颗粒营养土，把兰科植物生长所需的栽培基质和营养成分融为一体，既满足了兰科植物对栽培基质的特殊要求，又能持续不断地为兰科植物提供营养物质。简化了兰科植物栽培中植料的遴选和成分的配搭；规范了栽培方法。

2、本发明方法制造的炭化颗粒营养土，是将秸秆等有机物粉末、兰科植物生长必须的营养元素、粘土粉末和水混合成粉料，经机械挤压成形，再经干馏炭化而成。具有以下意义：a.其干馏炭化就是一次彻底的灭菌过程；b.干馏炭化是在密闭容器中进行，不仅对加入的营养元素损耗不大，而且这种干馏炭化获得的有机炭本身就是植物的所需营养物质，还具有吸收水分和保湿的功能；c.在干馏炭化过程中，炭化颗粒中的水分和空气被排出，留下了更多的空间，不仅有利于储水保湿，而且更有利于兰科植物根际生长吸收营养，同时还为根际微生物生长创造了更多的生存空间。

3、本发明方法制造的炭化颗粒营养土，其营养成分是按兰科植物生长的需要经科学配制而成，不仅能减少栽培、施肥过程中的盲目性，而且能提高栽培的规范程度和科学性。人们不需要再去考虑栽培基质配方好不好，也损去了栽培基质的选择和前处理过程。这不仅方便了千万个兰科植物爱好者的种、养兰科植物，而且更适合大面积、规模化的兰科植物种植大户的种、养兰科植物。可以预见，本发明技术的实施，必将大大推动我国兰科植物产业的向前发展。

4、本发明方法制造的炭化颗粒营养土，其原材料是取之不尽的可再生资源，而目前市售的兰科植物栽培基质中许多原材料已经枯竭，是不可再生资源。如蛇木，它是国家一类保护植物‘树蕨’的枯根；青冈树皮、松树皮都是有限资源；‘草炭’是几千年祖先的遗物等。

本发明的基本原理是：根据兰科植物肉质菌根对栽培基质的特殊要求，利用秸秆等有机物经高温干馏后能获得营养丰富的有机炭；利用粘土的粘合能力将秸秆粉或木屑粉等有机物混合，在一定的含水量时，在压力的作用下就能制造出所需要的固态颗粒；在干馏炭化的高温条件下，粘土能与干馏后的炭结合得更紧密，同时会产生许多有利于营养物质的存储和流动的微小空隙，由于干馏炭化是在密闭的条件下进行，不会造成被干馏物的营养元素的流失，所以还可以根据需要向原料中加入营养元素。因此，本发明就是基于这种原理制造出适合于兰科植物生长繁殖的炭化颗粒营养土。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但不应理解为是对本发明保护范围的任何限制。

以下实施例中，所用仪器和原料如下：

所用粉碎机和颗粒饲料机，均为成都四川省畜牧机械厂颗粒饲料机分厂产品。

所用干馏炭化容器是一种耐高温的炉，炉上面有盖能密闭，炉下部有加热的装置。

所用的营养元素配方的量取自B5培养基中的大量元素和微量元素；或MS培养基中的大量元素和微量元素(见参考文献5，P22-24)。

所用秸杆为在农村收割季节所采购。

所用粘土采自于山区或丘林的泥土。

在兰科植物中，不同品种所需的固体颗粒栽培料的直径大小是不相同的，其常用固体颗粒直径约为5mm，或8mm，或10mm；而在同一台颗粒饲料机上只需要更换模具，就可以生产出不同大小直径的固体颗粒来。

实施例1

分别将稲草、粘土干燥后用粉碎机粉碎成粉末，稲草粉末长度在5mm以下；粘土粉末能过80目筛，按重量百分比为2％的稲草粉与98％的粘土粉混合均匀，得混合粉料；然后将B5培养基配方中的大量元素、微量元素的量，按所制炭化颗粒营养土的总重量比配制，再浓缩10倍，直接加入到上述混合粉料中，再加入清洁水调匀，得营养粉料；营养粉料中的含水量控制在约12％，进一步混合均匀后，再应用颗粒饲料机将营养粉料制备成固体颗粒，其颗粒直径约5mm，将固体颗粒自然风干后，置于密闭的干馏炭化容器中进行干馏炭化，待干馏炭化容器内温度上升到200℃后，再将容器上面的盖盖上，保持容器内温在250℃左右，密闭炭化时间30分钟，即获得兰科植物栽培所需的炭化颗粒营养土。

实施例2

分别将麦草、粘土干燥后用粉碎机粉碎成粉末，麦草粉末长度在7mm以下；粘土粉末能过80目筛，按重量百分比为98％的麦草粉与2％的粘土粉混合均匀，得混合粉料；然后将MS培养基配方中的大量元素、微量元素的量，按所制炭化颗粒营养土的总重量比配制，再浓缩10倍，直接加入到上述混合粉料中，再加入清洁水调匀，得营养粉料；营养粉料中的含水量控制在约15％，进一步混合均匀后，再应用颗粒饲料机将营养粉料制备成固体颗粒，其直径约20mm，将固体颗粒自然风干后，置于密闭的干馏炭化炉中进行干馏炭化，待干馏炭化炉内温度上升到200℃后，再将炉上面的炉盖盖上，保持炉温在300℃左右，密闭炭化时间90分钟，即获得兰科植物栽培所需的炭化颗粒营养土。

实施例3

分别将食用菌栽培废弃料、粘土干燥后用粉碎机粉碎成粉末，食用菌栽培废弃料粉末长度在10mm以下；粘土粉末能过80目筛，按重量百分比为50％的食用菌栽培废弃料粉与50％的粘土粉混合均匀，得混合粉料；然后将B5培养基配方中的大量元素、微量元素的量，按所制炭化颗粒营养土的总重量比配制，再浓缩10倍的量，直接加入到上述混合粉料中，再加入清洁水调匀，得营养粉料；营养粉料中的含水量控制在约13％，进一步混合均匀后，再应用颗粒饲料机将营养粉料制备成固体颗粒，其直径约8mm，将固体颗粒自然风干后，置于密闭的干馏炭化炉中进行干馏炭化，待干馏炭化炉内温度上升到200℃后，再将炉上面的炉盖盖上，保持炉温在200℃左右，密闭炭化时间90分钟，即可获得兰科植物栽培所需的炭化颗粒营养土。

实施例4

所用仪器、培养基配方与实施例1相同。

分别将蔗渣、粘土干燥后用粉碎机粉碎成粉末，蔗渣粉末长度在5mm以下；粘土粉末能过80目筛，按重量百分比为25％的蔗渣粉与75％的粘土粉混合均匀，得混合粉料，加入清洁水将其调匀，使混合粉料中的含水量控制在约12％。再应用颗粒饲料机将混合粉料制备成固体颗粒，直径约10mm，将固体颗粒自然风干后，置于密闭的干馏炭化炉中进行干馏炭化，待干馏炭化炉内温度上升到200℃后，再将炉上面的炉盖盖上，保持炉温在250℃左右，密闭炭化时间约50分钟，即获得干馏炭化颗粒。依据MS培养基配方中大量元素和微量元素的量，按所制备炭化颗粒营养土的总重量比配制，再浓缩20倍，加水配制成3倍于所制备颗粒营养土总重量的营养元素水溶液，将经高温干馏炭化后的炭化颗粒，直接浸泡在所制备的营养元素水溶液中3小时，再经过滤干燥后即获得栽培兰科植的炭化颗粒营养土。

实施例5

所用仪器、培养基配方与实施例1相同。

分别将包谷秆、粘土干燥后用粉碎机粉碎成粉末，包谷秆粉末长度在5mm以下；粘土粉末能过80目筛，按重量百分比为75％的包谷秆粉末与25％的粘土粉混合均匀，得混合粉料，加入清洁水将其调匀，使混合粉料中的含水量控制在约15％。再应用颗粒饲料机将混合粉料制备成固体颗粒，直径约15mm，将固体颗粒自然风干后，置于密闭的干馏炭化炉中进行干馏炭化，待干馏炭化炉内温度上升到200℃后，再将炉上面的炉盖盖上，保持炉温在280℃左右，密闭炭化时间80分钟，即获得干馏炭化颗粒。依据B5培养基配方中大量元素和微量元素的量，按所制备炭化颗粒营养土的总重量比配制，再浓缩20倍，加水配制成6倍于所制备颗粒营养土总重量的营养元素水溶液，将经高温干馏炭化后的炭化颗粒，直接浸泡在所制备的营养元素水溶液中48小时，再经过滤干燥后即获得兰科植物所需的炭化颗粒营养土。

Claims (9)

1.一种栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于将农作物秸秆、或菌类栽培废弃料、或木屑、或草屑、或蔗渣有机物粉末与粘土粉末混合制得混合粉料；加入兰科植物生长所需营养元素制成颗粒，将所述颗粒经干馏炭化即得炭化颗粒营养土；具体包括以下工艺步骤：

(1)将秸秆、或菌类栽培废弃料、或木屑、或草屑、或蔗渣有机物及粘土用粉碎机粉碎成有机物粉末及粘土粉末；

(2)按重量百分比，有机粉末占2-98％，粘土粉末占98-2％的比例制备成混合粉料，然后加入B5培养基配方中的大量元素和微量元素，或MS培养基配方中的大量元素和微量元素；所述培养基中的大量元素和微量元素的量，是按所制造炭化颗粒营养土的总重量比进行配制，再浓缩10倍的量加入制成营养粉料；

(3)将所述营养粉料采用颗粒机压制成直径为5mm-20mm大小的固体颗粒；

(4)将所述固体颗粒进行干馏炭化，常压下，其炭化温度200℃-300℃，炭化时间30分钟-90分钟，经干馏炭化后的固体颗粒即为栽培兰科植物的炭化颗粒营养土。

2.根据权利要求1所述栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于所述秸秆含稻类秸秆、或麦类秸秆、或包谷秆、或豆类秸秆、或棉花的秸秆。

3.根据权利要求1所述栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于所述菌类栽培废弃料含食用菌类栽培废弃料、或药用菌类栽培废弃料。

4.根据权利要求1所述栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于所述木屑含树皮屑；所述草屑含草炭屑。

5.根据权利要求1所述栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于所述秸秆粉末长度在10mm以下；所述粘土粉末粒度应能通过80目的筛。

6.一种栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于将农作物秸秆、或菌类栽培废弃料、或木屑、或草屑、或蔗渣有机物粉末与粘土粉末混合制得混合粉料；所述混合粉料中不加兰科植物生长所需营养元素就压制成固体颗粒，将所述固体颗粒进行干馏炭化后，再置于所述营养元素配制成的溶液中浸泡，然后经过滤干燥后的固体颗粒即为栽培兰科植物的炭化颗粒营养土。

7.根据权利要求6所述栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于所述营养元素溶液是依据B5培养基配方中大量元素、微量元素的量，或MS培养基配方中大量元素、微量元素的量；按所制造炭化颗粒营养土总重量比配制，浓缩20倍加水配制成营养元素溶液。

8.根据权利要求7所述栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于所述营养元素溶液的浓度是按所制造炭化颗粒营养土总重量的3-6倍水的重量配制。

9.根据权利要求6或7或8所述栽培兰科植物炭化颗粒营养土的制造方法，其特征在于所述经干馏炭化后固体颗粒置于所述营养元素溶液中浸泡的时间为2-48小时。