CN105801190A - 一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于无土栽培技术领域的一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质及其制备方法。所述育苗基质中污泥堆肥的含量为50v/v％，蛭石的含量为0‑50v/v％，椰糠的含量为0‑50v/v％。将量取好的污泥堆肥、蛭石和椰糠充分混合后，加入底墒水，获得育苗基质。本发明所述的育苗基质以污泥堆肥为主料，以蛭石和椰糠为辅料，无需额外提供无机营养，实现了传统育苗基质中草炭的完全替代，大大节约了有机矿产资源，降低了育苗成本；且操作方法简单，原料来源广泛，具有显著的经济效益和生态效益，在无土栽培领域具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于无土栽培技术领域，具体涉及一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质及其制备方法。
背景技术
随着我国栽培面积的扩大，无土栽培技术得到了越来越多的应用，而基质栽培是无土栽培中最经济的一种方式，有着非常好的发展前景。草炭是公认的理想育苗基质，但其资源有限，短时间内无法更新，而且草炭的大量开发利用对环境和资源造成了严重的压力。因此寻求经济适用的草炭替代品是基质应用领域一直在探索的问题。
总的来说，理想的替代基质应具备疏松透气、保水保肥、酸碱度适宜、对植物根系具有支撑作用，并且来源广泛、价格低廉的特点。因此，基质需要有适宜的容重，通常在0.2-0.8g·cm-3的范围内；理想基质的总孔隙度在54％-96％范围内；另外基质的pH值会影响养分的有效性和微生物活性，一般以中性偏酸为宜，pH在6.0-7.0较为合适；基质的电导率能反映盐分的多少，以不大于2.5mS·cm-1为宜；基质还需有一定的缓冲能力，且无病原菌等。
基质育苗最早在蔬菜和花卉上应用，2003年中国农业科学院棉花研究所毛树春等成功研制出促根剂和棉花无土基质专利产品，形成了“两无两化”栽培技术。该专利是以蛭石、河沙和木屑按一定体积配比而成的复合基质，在实际应用中，要求基质与营养包混合，再与干净河沙以体积比为1:1.2，重量比为1:10混合，达到均匀一致。后来人们不断研究新的物质作为棉花育苗基质的成分，刘广善等在2011年申请的专利中，棉花育苗基质由酒糟沼渣经发酵后与蛭石混合复配而成；蔡立新等在2012年申请的棉花育苗基质专利中提出，由醋糟、木薯渣、蛭石、草炭和草木灰及少量无机盐均匀混合配制。由此可见，棉花育苗的基质研究已由传统的河沙木屑类转向发酵废弃物类，既可降低育苗成本，又可实现有机废弃物的资源化利用，具有广泛的应用价值。
污泥经过无害化堆肥处理后不但具有较好的物理性状，而且具有较高的营养价值。污泥堆肥含有大量的有机质和植物生长所需的营养元素，将其用作棉花无土育苗的基质材料，一方面可以提高基质肥效，优化育苗效果；另一方面避开了食物链，有助于解决污泥的出路问题；同时还解决了因草炭资源的开发利用限制而导致的基质资源缺乏的难题，缓解了资源与环境压力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质及其制备方法，采取的技术方案如下：
一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质，所述育苗基质中污泥堆肥的含量为50v/v％，蛭石的含量为0-50v/v％，椰糠的含量为0-50v/v％；所述的污泥堆肥由污泥和稻壳混合发酵而成。
所述污泥堆肥的发酵周期为30d，pH为7.50-7.55，EC值为1.0-1.2mS/cm。
所述污泥堆肥的发芽率指数为80-100％。
所制备的育苗基质的pH值为7.0-7.5，EC值为0.75-0.85mS/cm，容重为0.15-0.3g/cm3，总孔隙度为60-70％，持水孔隙度为45-70％，大小孔隙比为0.1-0.5。
将量取好的污泥堆肥、蛭石和椰糠充分混合后，加入底墒水，获得育苗基质；加入底墒水的量与污泥堆肥的体积比为1：(0.5-1)，以手握育苗基质成团指缝间有水但不渗水为宜。
本发明的有益效果为：本发明所述的育苗基质以污泥堆肥为主料，以蛭石和椰糠为辅料，无需额外提供无机营养，实现了传统育苗基质中草炭的完全替代，大大节约了有机矿产资源，降低了育苗成本；以污泥堆肥为主料，添加比例达到了50％，在实现固体废弃物资源化利用的基础上大大提高了其利用率，且增加了基质的养分，优化了育苗效果；椰糠是椰子及椰丝加工产生的废弃物，安全环保，在基质栽培领域具有广阔的应用前景。
将所述育苗基质应用于棉花育苗生产实践，不存在食物链污染的风险，解决了污泥堆肥的出路问题，且操作方法简单，原料来源广泛，具有显著的经济效益和生态效益，在无土栽培技术领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述，供试所用种子为“京益一号”棉花种子，购自中国农科院，播种前先进行催芽，当出芽达到棉籽长度一半时进行播种。
实施例1
将50v/v％的污泥堆肥与50v/v％的蛭石充分混合，并浇足底墒水，获得育苗基质；加入的底墒水的量与污泥堆肥的体积比为1:1，以手握育苗基质成团指缝间有水但不渗水为宜。获得的育苗基质的pH为7.44±0.03，EC值为0.81±0.03mS/cm，容重为0.25±0.01g/cm3，总孔隙度为66.99±2.80％，持水孔隙度为51.11±3.01％，大小孔隙比为0.31±0.07。
将制备好的育苗基质填入32孔穴盘中，每穴播种一粒经过催芽的棉花种子，然后置于光照培养室中育苗，温度保持在22-26℃，育苗周期为30天，同时以市售商品育苗基质为对照处理。
检测制备的育苗基质及市售的商品育苗基质中棉花的生长指标，测定指标包括出苗率、株高、茎粗、真叶数、最大叶片长×宽、叶绿素、地上部干重、地下部干重、地上部鲜重、地下部鲜重，以及总根长、根平均直径、根表面积等。具体测定结果如下：
注：相同字母没有显著性差异(P≤0.05,Duncan新复极差法)
以上数据表明，以污泥堆肥和蛭石复配而成的育苗基质的棉花育苗效果要优于商品育苗基质。
实施例2
将50v/v％的污泥堆肥与50v/v％的椰糠充分混合，并浇足底墒水，获得育苗基质；加入的底墒水的量与污泥堆肥的体积比为1:0.8，以手握育苗基质成团指缝间有水但不渗水为宜。获得的育苗基质的pH为7.11±0.04，EC值为0.77±0.02mS/cm，容重为0.17±0.01g/cm3，总孔隙度为74.34±7.14％，持水孔隙度为56.40±9.68％，大小孔隙比为0.33±0.15。
将制备好的育苗基质填入32孔穴盘中，每穴一粒经过催芽的棉花种子，置于光照培养室中育苗，温度保持在22-26℃，育苗周期为30天，同时以市售商品育苗基质为对照处理。
检测制备的育苗基质及市售的商品育苗基质中棉花的生长指标，测定指标包括出苗率、株高、茎粗、真叶数、最大叶片长×宽、叶绿素、地上部干重、地下部干重、地上部鲜重、地下部鲜重，以及总根长、根平均直径、根表面积等。具体测定结果如下：
注：相同字母没有显著性差异(P≤0.05，Duncan新复极差法)
以上数据表明，以污泥堆肥和椰糠复配而成的育苗基质的棉花育苗效果要显著优于商品育苗基质。
实施例3
将50v/v％的污泥堆肥、25v/v％的蛭石和25v/v％的椰糠充分混合，并浇足底墒水，获得育苗基质；加入的底墒水的量与污泥堆肥的体积比为1:1，以手握育苗基质成团指缝间有水但不渗水为宜。获得的育苗基质的pH为7.24±0.04，EC值为0.79±0.01mS/cm，容重为0.21±0.01g/cm3，总孔隙度为70.21±1.72％，持水孔隙度为58.16±2.95％，大小孔隙比为0.21±0.07。
将制备好的育苗基质填入32孔穴盘中，每穴播种一粒经过催芽的棉花种子，然后置于光照培养室中育苗，温度保持在22-26℃，育苗周期为30天，同时以市售商品育苗基质为对照处理。
检测制备的育苗基质及市售的商品育苗基质中棉花的生长指标，测定指标包括出苗率、株高、茎粗、真叶数、最大叶片长×宽、叶绿素、地上部干重、地下部干重、地上部鲜重、地下部鲜重，以及总根长、根平均直径、根表面积等。具体测定结果如下：
注：相同字母没有显著性差异(P≤0.05，Duncan新复极差法)
以上数据表明，以污泥堆肥、蛭石和椰糠复配而成的育苗基质的棉花育苗效果要优于商品育苗基质。
育苗基质中污泥堆肥含量的多少对棉花幼苗的生长有很大的影响，本发明在保证棉苗质量的同时尽量提高污泥堆肥的添加比例，筛选出适宜的棉花育苗基质配方。本发明中污泥堆肥添加比例达到了50％，种子出苗率均达到了100％，且幼苗的株高、茎粗、生物量以及根系的各项指标都明显优于对照(以草炭为主的商品基质)。
Claims (5)
1.一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质，其特征在于，所述育苗基质中，污泥堆肥的含量为50v/v％，蛭石的含量为0-50v/v％，椰糠的含量为0-50v/v％；所述的污泥堆肥由污泥和稻壳混合发酵而成。
2.根据权利要求1所述的一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质，其特征在于，所述污泥堆肥的发酵周期为30d，pH为7.50-7.55，EC值为1.0-1.2mS/cm。
3.根据权利要求1所述的一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质，其特征在于，所述污泥堆肥的发芽率指数为80-100％。
4.根据权利要求1所述的一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质，其特征在于，所述育苗基质的pH值为7.0-7.5，EC值为0.75-0.85mS/cm，容重为0.15-0.3g/cm3，总孔隙度为60-70％，持水孔隙度为45-70％，大小孔隙比为0.1-0.5。
5.权利要求1-4任一项所述的一种以污泥堆肥为肥源的棉花育苗基质的制备方法，其特征在于，将量取好的污泥堆肥、蛭石和椰糠充分混合后，加入底墒水，获得育苗基质；加入底墒水的量与污泥堆肥的体积比为1：(0.5-1)。
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