专利名称：叶类有机蔬菜专用栽培基质及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种作物栽培基质，特别涉及一种叶类有机蔬菜专用栽培基质及其制备方法，属于作物无土栽培技术领域。
背景技术：
随着生活水平的提高，有机农产品越来越受到人们的青睐。所谓有机农产品，指来自有机农业生产体系、在生态环境质量符合规定标准的产地、生产过程中不使用任何有害化学合成的农药、化肥等化学物质，根据国际有机农业生产要求和相应的标准生产的、并经独立的有机农产品认证机构认证的供人类食用的产品。鉴于有机农产品严格的生产条件限制和现有菜地大量施用化肥、农药等带来的土壤结构破坏、土壤板结、地力衰退等给有机农产品高产、稳产及清洁生产带来的不利影响，利用无土栽培是保证有机农产品供应的重要途径之一。叶类蔬菜是人们普遍食用的大众化蔬菜，日常消费量大，生长速度快，生长周期短，特别适合于进行无土栽培。叶类蔬菜食用部分为茎、叶，因此，与普通作物相比，叶类蔬菜的生长发育需要吸收相对多的氮素营养。普通栽培基质无法满足叶类蔬菜对氮素的吸收要求。无土栽培的基础是栽培基质，按照有机栽培要求，基质中不能添加氮素化肥。普通栽培基质不仅绝对量不能满足叶类蔬菜氮素要求，同时存在养分之间的不平衡，难以保证蔬菜高产、优质。固氮菌能够在常温常压条件下，通过其体内固氮酶的作用，把空气中的氮气固定下来，形成植物可以吸收利用的氮素。栽培基质特别是以有机物为主要成分的栽培基质是固氮菌优良的天然培养基，若将固氮菌加入栽培基质中则能明显增加基质中有效氮含量，促进营养供应平衡，提高叶类蔬菜的产量和品质，同时符合有机栽培要求。目前未见有关报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种叶类有机蔬菜专用栽培基质及其制备方法。本发明利用不同的有机废弃物进行复配，发酵腐熟后灭菌，再加入固氮菌菌剂，堆制即得叶类有机蔬菜专用栽培基质。术语说明叶类蔬菜指以食用茎叶为主的蔬菜，如大白菜、结球甘蓝、菠菜、芹菜、油菜、香菜(芫荽)、生菜、空心菜(蕹菜)、木耳菜、荠菜、苋菜、茼蒿、茴香、韭菜、蒜苗等。固氮菌是一类能从空气中吸收利用氮气作为氮源并将其转化成作物可利用氮素形态的微生物，主要分为自生固氮菌和共生固氮菌。自生固氮菌如圆褐固氮菌等能利用空气中的氮气供自己生长和繁殖后代，死亡后可将氮素贡献给植物。共生固氮菌是只有在与植物共生的情况下才能固定空气中的氮素，固定的氮素可直接为共生体提供氮源，如根瘤菌。本发明是利用自生固氮菌。本发明的技术方案如下叶类有机蔬菜专用栽培基质，原料质量份如下糠醛渣250 400份，油渣50 120份，烟渣180 300 份，微生物发酵菌剂 I 3份，
作物秸杆灰20 40份，固氮菌菌剂2 6份，蛭石280 350 份。所述的固氮菌菌剂是自生固氮菌按现有技术经过培养、发酵等步骤制备的液体微生物菌剂。菌液含活菌数4X IO8个/克 7X IO8个/克。固氮菌菌种选自褐球固氮菌(Azotobacter chrooccum)、维捏兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii)、固氮菌(Azotobacter sp.)。其中优选中国农业微生物菌种保藏管理中心(Agricultural Culture Collection of China英文缩写ACCC)的褐球固氮菌ACCC01077 或 ACCC11104。根据本发明，优选的，所述的固氮菌菌剂按以下方法制得固体培养基配方蔗糖10克，磷酸二氢钾0. 2克，七水硫酸镁0. 2克，硫酸钙0. 2克，氯化钠0. I克，碳酸钙5克，琼脂18克，水1000克，pH7. 0 7. 5。在0. 11兆帕压力下灭菌30分钟制得试管斜面。在无菌条件下接种固氮菌菌种，放置在28°C恒温培养箱中培养5 7天。得固氮菌斜面种子。液体培养基配方蔗糖10克，磷酸二氢钾0.2克，七水硫酸镁0.2克，硫酸钙0.2克，氯化钠0. I克，碳酸钙5克，水1000克，pH7. 0 7. 5。将1000克液体培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌,冷却后每个三角瓶中接入固氮菌斜面种子三块，每块直径3 5毫米，在28°C 30°C、150转/分钟条件下培养4天。得固氮菌液体菌剂。菌液含活菌数4X IO8个/克 7X IO8个/克。所述糠醛渣是玉米芯为主要原料制造糠醛过程中的废渣。所述的油渣是植物榨油厂利用压榨工艺对原料进行挤压、脱胶生产出食用油产品后剩余的残渣，包括豆油渣、花生油渣、棉籽油渣或油菜籽油渣，可选用其中之一，也可组合使用。所述的烟渣是卷烟生产过程中废弃的烟叶残渣。所述的微生物发酵菌剂是EM复合菌剂(EM是EffectiveMicroorganesms的简称)，它是将光合菌群、酵母菌群、乳酸菌群、放线菌群、菌根菌群等5科10属80多种微生物在同一状态中复合培养成的一种定型菌剂。呈棕色半透明状液体，PH值在3. 5 4. 5之间。市场有售。所述的作物秸杆灰是农作物秸杆经过燃烧或其它方式使有机物分解后残留下的废渣，主要利用成分是作物秸杆中所含有的矿物质。优选的，作物秸杆灰选自玉米秸杆、小麦稻杆、大S 稻杆、水稻稻杆、花生稻杆或蔬菜稻杆燃烧后的残洛。
所述的蛭石粒径2_4mm。市售产品。根据本发明，优选的，叶类有机蔬菜专用栽培基质原料质量份如下糠醛渣340 360份，油禮95 105 份，烟洛190 210 份，微生物发酵菌剂 I 2份，作物秸杆灰24 26份，固氮菌菌剂4. 5 5. 5份，蛭石310 320 份。本发明的叶类有机蔬菜专用栽培基质的制备方法，步骤如下(I)按配比取糠醛渣、油渣、烟渣和微生物发酵菌剂混合均匀。调整混合料的水分为55飞0wt%，堆制发酵腐熟，温度升至55°C计时，保持3飞天。翻堆，温度再次升至50°C计时，保持3飞天。如此操作再重复2 3次，共发酵18 40天。得发酵料。将该发酵料进行蒸汽灭菌，通入蒸汽，温度升至100°C计时，保持6 8小时，得灭菌发酵料。(2)固氮菌菌剂的制备取蔗糖10克，磷酸二氢钾0. 2克，七水硫酸镁0. 2克，硫酸钙0. 2克，氯化钠0.1克，碳酸钙5克，琼脂18克，水1000克，调节pH至7.0 7. 5。在0.11兆帕压力下灭菌30分钟制得试管斜面。在无菌条件下接种固氮菌菌种,放置在28°C恒温培养箱中培养5 7天。得固氮菌斜面种子。取蔗糖10克，磷酸二氢钾0. 2克，七水硫酸镁0. 2克，硫酸钙0. 2克，氯化钠0. I克，碳酸钙5克，水1000克，调节pH至7. 0 7. 5，制得液体培养基。将1000克液体培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌，冷却后每个三角瓶中接入固氮菌斜面种子三块，每块直径3 5毫米，在28°C 30°C、150转/分钟条件下培养4天。得固氮菌液体菌剂。菌液含活菌数4X IO8个/克-7X IO8个/克。( 3 )按配比，取作物秸杆灰加入步骤(I)制备的灭菌发酵料中，调节该发酵料的pH为7. 0 7. 5，再加入步骤(2)制备的固氮菌液体菌剂2 6份，混合均匀，调整混合料的水分为55 60wt%，28°C 30°C条件下堆制3 5天，得含有固氮菌的混合物。(4)按配比，将蛭石加入步骤(3)制备的含有固氮菌的混合物中，混合均匀，晾至水分含量27 30wt%，得本发明栽培基质。优选的，步骤(2)中固氮菌菌种选自褐球固氮菌ACCC01077或ACCC11104。本发明叶类有机蔬菜专用栽培基质的应用方法将该栽培基质装入栽培容器(盆或地槽等)，厚度为13 20厘米，按常规方法播种蔬菜种子或栽植幼苗，管理措施按普通栽培基质技术。本发明栽培基质含有大量活性固氮菌，它们在蔬菜栽培过程中能够在基质中继续 繁殖，进而源源不断地固定空气中的氮素，为蔬菜提供更多的氮素营养，并促进了养分平衡，增加蔬菜产量，提高品质。本发明经过试验，取得了良好的效果。本发明的优良效果如下I.增加基质中氮素含量本发明叶类有机蔬菜专用栽培基质以有机物质为主，是固氮菌良好的培养物质，在蔬菜生长过程中其水分、温度、通气等条件也非常适合固氮菌繁殖，因此可以不断地固定空气中氮素，增加基质中的氮素含量。2.促进栽培基质养分供应平衡叶类蔬菜的良好生长需要较多的氮素营养，普通栽培基质中氮素含量不足，使氮、磷、钾等主要营养不能平衡供应。基质中不断繁殖的固氮菌能够在常温常压条件下，通过其体内固氮酶的作用，把空气中的氮气固定下来，形成植物可以吸收利用的氮素，促进基质中养分供应平衡。
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3.提闻蔬采广量养分供应充足和平衡是叶类蔬菜良好生长和高产的基础，与一般作物相比叶类蔬菜需要更多的氮素营养，而普通栽培基质不能满足要求。本发明通过添加固氮菌到基质中，增加了栽培基质中氮素含量，促进了养分之间的平衡，提高了叶类蔬菜产量。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中比例、含量均为质量比。原料说明如下固氮菌菌种是褐球固氮菌ACCC01077或ACCCl 1104，中国农业微生物菌种保藏管理中心购得，其中，实施例I 一 2用ACCCO1077，实施例3 — 4用ACCC11104。糠醛渣，河南宏业化工有限公司以玉米芯为主要原料制造糠醛过程中的废渣。烟渣，河南中烟工业公司生产过程中废弃的烟叶废渣。油渣为山东光大日月股份有限公司生产食用油产品后剩余的残渣，是豆油油渣与花生油油渣以I:I质量比的组合。微生物发酵菌剂是EM复合菌剂，江西省天意生物技术开发有限公司产。作物秸杆灰为玉米秸杆灰，山东省菏泽市同利生物工程有限公司副产品。蛭石，河北省灵寿县源恒蛭石加工厂，粒径2-4_。实施例I :叶类有机蔬菜专用栽培基质，原料组份如下糠醛渣400kg，油洛50kg,烟洛210kg,微生物发酵菌剂 3kg，作物秸杆灰35kg，固氮菌菌剂2kg,蛭石300kg。制备方法(I)取糠醛渣400公斤，油渣50公斤，烟渣210公斤，微生物发酵菌剂3公斤，混合均匀。调整混合料的水分为55wt%，堆制发酵腐熟。温度升至55°C计时，保持4天。翻堆，温度再次升至50°C计时，保持3天。如此操作再重复3次，共发酵28天。得发酵料。将该发酵料进行蒸汽灭菌，通入蒸汽，温度升至100°C计时，保持6个小时，得灭菌发酵料。(2)固氮菌菌剂的制备
取蔗糖10克，磷酸二氢钾0. 2克，七水硫酸镁0. 2克，硫酸钙0. 2克，氯化钠0. I克，碳酸钙5克，琼脂18克，水1000克，调节pH7. 3。在0. 11兆帕压力下灭菌30分钟制得试管斜面。斜面制作完后在无菌条件下接种固氮菌菌种ACCCO1077，放置在28°C恒温培养箱中培养6天。得固氮菌斜面种子。取蔗糖10克，磷酸二氢钾0. 2克，七水硫酸镁0. 2克，硫酸钙0. 2克，氯化钠0. I克，碳酸钙5克，水1000克，调节pH7. 2，得液体培养基。将1000克液体培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌，冷却后每个三角瓶中接入固氮菌斜面种子三块，每块直径3毫米，在28°C、150转/分钟条件下培养4天。得固氮菌液体菌剂。菌液含活菌数4. 38X IO8个/克。(3)取作物秸杆灰35公斤加入步骤(I)制备的灭菌发酵料中，调节该发酵料的PH为7. 4，再加入步骤(2)制备的固氮菌液体菌剂2公斤，混合均匀，调整混合料的水分为60wt%, 28°C条件下堆制4天，得含有固氮菌的混合物。 (4)取蛭石300公斤，加入步骤(3)制备的含有固氮菌的混合物中，混合均匀，晾至水分含量28%，得本发明栽培基质。实施例2:叶类有机蔬菜专用栽培基质，原料组份如下糠醛渣300kg，油洛70kg,烟渣255kg，微生物发酵菌剂2kg，作物秸杆灰20kg，固氮菌菌剂3kg,輕石350kg。制备方法 (I)取糠醛渣300公斤，油渣70公斤，烟渣255公斤，微生物发酵菌剂2公斤，混合均匀。调整混合料的水分为60wt%，堆制发酵腐熟。温度升至55°C计时，保持5天。翻堆，温度再次升至50°C计时，保持3天。如此操作再重复2次，共发酵24天。得发酵料。将该发酵料进行蒸汽灭菌，通入蒸汽，温度升至100°C计时，保持8个小时，得灭菌发酵料。(2)固氮菌菌剂的制备同实施例I。(3)取作物秸杆灰20公斤加入步骤(I)制备的灭菌发酵料中，调节该发酵料的PH为7. I,再加入步骤(2)制备的固氮菌液体菌剂3公斤，混合均匀，调整混合料的水分为55wt%，30°C条件下堆制3天，得含有固氮菌的混合物。(4)取蛭石350公斤，加入步骤(3)制备的含有固氮菌的混合物中，混合均匀，晾至水分含量30%，得本发明栽培基质。实施例3 叶类有机蔬菜专用栽培基质，原料组份如下糠醛渣350kg，油洛100kg,烟洛200kg,
微生物发酵菌剂1kg，作物秸杆灰25kg，固氮菌菌剂5kg,蛭石319kg。制备方法(I)取糠醛渣350公斤，油渣100公斤，烟渣200公斤，微生物发酵菌剂I公斤，混合均匀。调整混合料的水分为58wt%，堆制发酵腐熟。温度升至55°C计时，保持4天。翻堆，温度再次升至50°C计时，保持4天。如此操作再重复2次，共发酵24天。得发酵料。将该发酵料进行蒸汽灭菌，通入蒸汽，温度升至100°C计时，保持7个小时，得灭菌发酵料。
(2)固氮菌菌剂的制备同实施例I,所不同的是固氮菌菌种采用褐球固氮菌ACCCl1104，菌液有效菌含量为5. 96 X IO8个/克。(3)取作物秸杆灰25公斤加入步骤(I)制备的灭菌发酵料中，调节该发酵料的PH为7. 2，再加入步骤(2)制备的固氮菌液体菌剂5公斤，混合均匀，调整混合料的水分为55wt%, 30°C条件下堆制4天，得含有固氮菌的混合物。(4)取蛭石319公斤，加入步骤(3)制备的含有固氮菌的混合物中，混合均匀，晾至水分含量29%，得本发明栽培基质。实施例4:叶类有机蔬菜专用栽培基质，原料组份如下糠醛渣250kg，油渣120kg，烟渣300kg，微生物发酵菌剂 2kg，作物秸杆灰40kg，固氮菌菌剂4kg,蛭石284kg。制备方法(I)取糠醛渣250公斤，油渣120公斤，烟渣300公斤，微生物发酵菌剂2公斤，混合均匀。调整混合料的水分为58wt%，堆制发酵腐熟。温度升至55°C计时，保持5天。翻堆，温度再次升至50°C计时，保持5天。如此操作再重复3次，共发酵40天。得发酵料。将该发酵料进行蒸汽灭菌，通入蒸汽，温度升至100°C计时，保持7个小时，得灭菌发酵料。(2)固氮菌菌剂的制备同实施例1，所不同的是固氮菌菌种采用褐球固氮菌ACCCl1104，菌液有效菌含量为5. 96 X IO8个/克。(3)取作物秸杆灰40公斤加入步骤(I)制备的灭菌发酵料中，调节该发酵料的PH为7. 5，再加入步骤(2)制备的固氮菌液体菌剂4公斤，混合均匀，调整混合料的水分为58wt%，28°C条件下堆制5天，得含有固氮菌的混合物。(4)取蛭石284公斤，加入步骤(3)制备的含有固氮菌的混合物中，混合均匀，晾至水分含量27%，得本发明栽培基质。对比例普通型栽培基质，山东光大肥业科技有限公司生产，主要是腐熟的有机物和蛭石以质量比2 I的比例混合制得。有机物原料是木糖醇渣和糠醛渣以I : I质量比的组合物。以上实施例I 4和对比例的应用效果如下试验地点山东省东平县，山东光大肥业科技有限公司试验农场。试验时间2012年I月至2012年4月。采用地槽栽培，槽深20厘米，宽40厘米，长800厘米，栽培基质在地槽内的深度是16厘米，种植3行。一、供试作物为芹菜，品种是文图拉。应用效果见表I。表I.与对比例相比实施例1-4的应用效果
权利要求
1.叶类有机蔬菜专用栽培基质，其特征在于原料质量份如下 糠醛渣250 400份， 油渣50 120份， 烟渣180 300份， 微生物发酵菌剂I 3份， 作物秸杆灰20 40份， 固氮菌菌剂2 6份， 蛭石280 350份； 所述糠醛渣是玉米芯为主要原料制造糠醛过程中的废渣； 所述的烟渣是卷烟生产过程中废弃的烟叶残渣； 所述的微生物发酵菌剂是EM复合菌剂； 所述的固氮菌菌剂是自生固氮菌按现有技术经过培养、发酵等步骤制备的液体微生物菌剂，菌液含活菌数4 XlO8个/克 7 XlO8个/克； 固氮菌菌种选自褐球固氮菌(Azotobacter chrooccum)、维捏兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii)、固氣菌(Azotobacter sp.)。
2.根据权利要求I所述的叶类有机蔬菜专用栽培基质，其特征在于原料质量份如下 糠醛渣340 360份， 油渣95 105份， 烟渣190 210份， 微生物发酵菌剂I 2份， 作物秸杆灰24 26份， 固氮菌菌剂4. 5 5. 5份， 蛭石310 320份。
3.根据权利要求I所述的叶类有机蔬菜专用栽培基质，其特征在于固氮菌菌种选自褐球固氮菌 ACCC01077 或 ACCC11104。
4.权利要求Γ3任一项所述的叶类有机蔬菜专用栽培基质的制备方法，步骤如下 (1)按配比，取糠醛渣，油渣，烟渣，微生物发酵菌剂，混合均匀；调整混合料的水分为55飞0wt%，堆制发酵腐熟，温度升至55°C计时，保持3飞天；翻堆，温度再次升至50°C计时，保持3飞天；如此操作再重复2 3次，共发酵18 40天；得发酵料。将该发酵料进行蒸汽灭菌，通入蒸汽，温度升至100°C计时，保持6 8小时，得灭菌发酵料； (2)固氮菌菌剂的制备 取蔗糖10克，磷酸二氢钾O. 2克，七水硫酸镁O. 2克，硫酸钙O. 2克，氯化钠O. I克，碳酸钙5克，琼脂18克，水1000克，调节pH至7. O 7. 5;在O. 11兆帕压力下灭菌30分钟制得试管斜面；在无菌条件下接种固氮菌菌种，放置在28°C恒温培养箱中培养5 7天；得固氮菌斜面种子； 取蔗糖10克，磷酸二氢钾O. 2克，七水硫酸镁O. 2克，硫酸钙O. 2克，氯化钠O. I克，碳酸钙5克，水1000克，调节pH至7. O 7. 5，制得液体培养基；将1000克液体培养基平均分装在三个500毫升三角瓶中，按现有技术灭菌，冷却后每个三角瓶中接入固氮菌斜面种子三块，每块直径3 5毫米，在28°C 30°C、150转/分钟条件下培养4天；得固氮菌液体菌剂，菌液含活菌数4 X IO8个/克-7 X IO8个/克； (3)按配比，取作物秸杆灰加入步骤(I)制备的灭菌发酵料中，调节该发酵料的pH为7. O 7. 5，再加入步骤(2)制备的固氮菌液体菌剂，混合均匀，调整混合料水分为55 60wt%，28°C 30°C条件下堆制3 5天，得含有固氮菌的混合物； (4)按配比，将蛭石加入步骤(3)制备的含有固氮菌的混合物中，混合均匀，晾至水分含量27 30wt%,即得。
全文摘要
本发明提供一种叶类有机蔬菜专用栽培基质及其制备方法。该栽培基质原料为糠醛渣，油渣，烟渣，微生物发酵菌剂，作物秸杆灰，固氮菌菌剂,蛭石。所述的固氮菌菌剂是自生固氮菌经培养、发酵制得的液体菌剂。菌液含活菌数4×108个/克～7×108个/克。本发明先将糠醛渣、油渣和烟渣加入微生物发酵菌剂堆制发酵腐熟，再加入作物秸杆灰、固氮菌菌剂堆制3～5天，最后加入蛭石混匀即可。本发明栽培基质含有大量活性固氮菌，可固定空气中的氮素，为蔬菜提供更多的氮素营养，并促进了养分平衡，增加蔬菜产量，提高品质。
文档编号C05G3/00GK102701874SQ20121023155
公开日2012年10月3日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者井演, 姜兴民, 孙应胜, 张 成, 王明勇 申请人:山东光大肥业科技有限公司