一种辣椒育苗基质及其制备方法与应用与流程

本发明涉及一种基质及其制备方法与应用，尤其涉及一种利用餐余蚓粪制作的辣椒育苗基质及其制备方法与应用。

背景技术：

辣椒为茄科、辣椒属的一年生草本植物，果实因含有辣椒素所以具有辣味，能够促进食欲，帮助消化。辣椒营养价值高，含有丰富的维生素c，是目前受欢迎的蔬菜之一。辣椒喜光、喜温、喜肥，适合ph在7左右、电导率在2.0ms/cm左右的基质中生长。目前辣椒的育苗基质大多以泥炭、珍珠岩、蛭石为原料进行配制，一般的基质配方为泥炭、蛭石、珍珠岩，虽然可以满足辣椒生长的需要，但泥炭属于不可再生资源，过度使用容易造成资源短缺。随着工厂化育苗产业的迫切需求，寻找一种新的资源替代泥炭迫在眉睫。

在城市化的快速发展下，餐余废弃物已经成为我国固体废物产生的重要来源，是目前城市环境保护的重点。在我国，随着人们的生活水平的提高，餐余废弃物的产量也越来越大。与此同时，餐余废弃物具有易腐烂、发酵、发臭等特点，若处置不当会对环境造成很大的威胁，给人们的生活带来危害。

餐余废弃物的主要传统处理方式以粉碎直排、填埋以及焚烧为主。且泥炭因其良好的物理性质和化学性质，是一种应用最广泛的育苗基质，当下蔬菜育苗大多是用传统的泥炭、珍珠岩、蛭石等复配作为基质。

餐余废弃物传统的处理方式并不是将餐余废弃物进行资源化利用，反而对环境和社会经济造成巨大的压力。广泛应用的育苗基质中的泥炭价格昂贵，且属于短期内不可再生资源，若无节制开采泥炭，不仅对资源将会面临枯竭，且对生态环境造成严重的破坏。使用泥炭作为育苗基质，不仅使辣椒工厂化育苗成本大大提高，且对泥炭资源也会造成严重的浪费。

技术实现要素：

发明目的：本发明的第一目的为提供一种辣椒育苗基质；

本发明的第二目的在于提供一种辣椒育苗基质的制备方法；

本发明的第三目的在于提供辣椒育苗基质在辣椒育苗中的应用。

技术方案：本发明提供一种辣椒育苗基质，所述基质包括如下体积比的原料：餐余蚓粪、泥炭、珍珠岩和蛭石，所述的餐余蚓粪、泥炭、珍珠岩和蛭石的体积比为(0～12):(12～0):3:5。

优选地，所述的餐余蚓粪、泥炭、珍珠岩和蛭石的体积比为(4～12):(8～0):3:5。

进一步地，所述的餐余蚓粪、泥炭、珍珠岩和蛭石的体积比为(4～8):(8～4):3:5。

进一步地，所述基的餐余蚓粪、泥炭、珍珠岩、蛭石的体积比为8:4:3:5。

上述辣椒育苗基质的制备方法，方法为：将餐余蚓粪、菌渣、泥炭、珍珠岩和蛭石按照所述体积比进行复配，得到所述辣椒育苗基质。

优选地，所述餐余蚓粪为将餐余废弃物进行预处理，得到餐余废弃物，与菌渣按照体积比1:1进行复配制得蚯蚓饲料，添加质量分数为6.25％的蚯蚓来处理餐余废弃物，在餐余废弃物经过蚯蚓取食5天后转变为蚯蚓粪，得到餐余蚓粪。

优选地，所述餐余蚓粪粒径为0～5mm。

进一步地，所述预处理为去除杂质、粉碎、脱水、脱油、脱盐或过滤中的一种或几种。

上述辣椒育苗基质在辣椒育苗中的应用。

优选地，所述育苗中，所述的辣椒育苗基质中容重为0.22～0.59g/cm³，总孔隙度47～74％，ph为4.42～7.13，ec值0.98～4.17ms/cm，有机质含量30～42％，n、p2o5和k2o总养分为1.42～5.55％。

有益效果：餐余废弃物有机质含量高，总养分十分丰富，可生物降解能力强，资源化利用空间大，是极其宝贵的有机资源。蚯蚓利用自身丰富的酶系统，能够将餐余废弃物中有机物转化为自身或其他生物易于利用的营养物质，并产出富含营养物质的蚯蚓粪，形成非常好的有机肥来源。因此，如何利用蚯蚓将餐余废弃物资源化、无害化处理，且研发出适合我国辣椒生产实际的优良育苗基质具有现实意义。相比于泥炭，蚯蚓粪具有良好的通气性、持水性等物理性质，且其具有较好的化学性质，蚯蚓粪含有丰富的营养元素及微量元素供植物生长，易被植物吸收，对不同作物有明显的促生长作用，在蔬菜育苗和生产方面有较高的利用价值，而且餐余废弃物来源广泛，价格便宜。本发明通过餐余废弃物蚯蚓养殖获得的餐余蚓粪，替代部分泥炭作为辣椒育苗基质，不仅增加了餐余废弃物的再次利用途径，拓宽了蚯蚓粪的资源化利用渠道，且能够实现泥炭资源的再生利用，同时降低了辣椒育苗成本，进一步增强辣椒育苗基质的市场竞争力。

本发明辣椒育苗基质富含有机质等营养物质，有利于促进育苗期的辣椒的养分吸收；能够促进辣椒的出苗率以及叶绿素合成，显著提高了辣椒育苗的质量；使辣椒苗的根系健壮、发达，提高了壮苗指数；在降低农业生产成本也具有重要意义。

附图说明

图1为辣椒育苗情况，其中图中左起3列为本申请的辣椒幼苗；

图2为辣椒育苗俯视效果图。

图3为辣椒育苗立面效果图。

图4为辣椒育苗单株效果图。

图5为辣椒育苗基质对辣椒出苗率的影响；

图6为辣椒育苗基质对辣椒株高的影响；

图7为辣椒育苗基质对辣椒茎粗的影响；

图8为辣椒育苗基质对辣椒spad值的影响；

图9为辣椒育苗基质对辣椒根系活力的影响；

图10为辣椒育苗基质对辣椒壮苗系数的影响。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，如无特殊说明，本发明中所用到的试剂均可通过商业渠道获得。

实施例1

辣椒育苗基质的配制

1、餐余蚓粪的制备

对不同来源的餐余废弃物原料进行预处理，除去牙签、纸巾、一次性筷子等不可降解杂质，通过粉碎、脱水、脱油、脱盐、过滤等处理之后，得到餐余废弃物，然后与菌渣按照体积比1:1进行复配制得蚯蚓饲料，添加质量分数为6.25％的蚯蚓来处理餐余废弃物，装入自制的长、宽、深为60*50*40cm³规格的蚯蚓养殖容器，容器四周为镂空，在四周铺设一层塑料网，以防止蚯蚓逃逸，并保证蚯蚓呼吸，在容器底部铺设一层2～3cm厚的蚓粪作为蚓床。在餐余废弃物经过蚯蚓取食5天后转变为蚯蚓粪，分离出蚯蚓，得到餐余蚓粪。将分离出的餐余蚓粪过5mm的网筛，即可得到制备辣椒育苗基质用的蚯蚓粪，保存。制备得到的餐余蚓粪的理化性质见表1和表2。

2、辣椒育苗基质的制备

将餐余蚓粪与泥炭、珍珠岩、蛭石按体积比例进行复配，以现有常用基质作为对照组，另外还有纯餐余蚓粪和菌渣、泥炭、珍珠岩、蛭石复配的基质配方，共设7个配方，具体如下：

对照组(ck)：市场常规基质

处理1(t1)：餐余蚓粪：泥炭：珍珠岩：蛭石为0:12:3:5；

处理2(t2)：餐余蚓粪：泥炭：珍珠岩：蛭石为4:8:3:5；

处理3(t3)：餐余蚓粪：泥炭：珍珠岩：蛭石为8:4:3:5；

处理4(t4)：餐余蚓粪：泥炭：珍珠岩：蛭石为12:0:3:5；

处理5(t5)：菌渣：泥炭：珍珠岩：蛭石为8:4:3:5；

处理6(t6)：纯餐余蚓粪。

按照上述配方完全混合均匀，获得辣椒育苗基质。

复配后的辣椒育苗基质理化性状见表1、表2，有餐余蚓粪参与复配的辣椒育苗基质容重为0.22-0.59g/cm3，总孔隙度47％-74％，ph为4.42-7.13，ec值0.98-4.17ms/cm，有机质含量30％-42％，n、p2o5和k2o总养分为1.42％-5.55％。

表1不同比例复配的辣椒育苗基质的物理性状

表2不同比例复配的辣椒育苗基质的化学性状

实施例2

辣椒育苗基质试验

辣椒采用美式黑塑50孔穴盘育苗，育苗期间定期浇水，各处理管理一致。待辣椒幼苗生长15天后，统计辣椒的出苗数；辣椒达到四叶一心的标准时进行采样，测定幼苗的株高、茎粗、叶绿素、根系形态、根系活力、生物量等。

实施例3

辣椒育苗基质对辣椒出苗率的影响

按照实施例2的方法进行辣椒育苗基质试验，由图5可以看出，添加餐余蚓粪的育苗基质对辣椒的出苗数有影响。对照组ck的出苗率最低，仅为62.67％，而t3处理辣椒的出苗率最高，高达97.33％，说明t3处理的育苗基质能够促进辣椒出苗，提高出苗率。

实施例4

辣椒育苗基质对辣椒株高的影响

按照实施例2的方法进行辣椒育苗基质试验，以基质表面到生长点的高度为准，用刻度尺测定辣椒幼苗的株高。由图6可看出，辣椒苗的株高随着育苗基质中餐余蚓粪用量的增加表现为先增加后减少的趋势，与对照组ck相比，t3处理辣椒苗的株高最高，增加了14.38cm，说明t3处理的辣椒有利于辣椒的株高的增大，效果最好。t1、t2、t3、t4、t5处理的株高均高于同期对照组ck，而t6处理的株高最低，说明纯餐余蚓粪基质不利用辣椒苗株高的增大。

实施例5

辣椒育苗基质对辣椒茎粗的影响

按照实施例2的方法进行辣椒育苗基质试验，以辣椒第一叶痕茎基部为准，用游标卡尺测定其粗度。由图7可以看出，辣椒苗的茎粗呈先上升后下降的趋势，与对照组ck相比，t3处理辣椒苗的茎粗最大，增加了0.63mm，说明t3处理的辣椒有利用辣椒的茎粗的增大。t6处理的茎粗最小，其余处理的茎粗均高于对照组ck，说明纯餐余蚓粪基质不利用辣椒苗茎粗的增大，而添加餐余蚓粪代替部分泥炭有利用辣椒苗茎粗的增大。

实施例6

辣椒育苗基质对辣椒spad值的影响

按照实施例2的方法进行辣椒育苗基质试验，辣椒的叶绿素相对含量，即spad值用spad-502plus便携式叶绿素测量仪来测定。从图8可以看出，与对照组ck相比，含有餐余蚓粪的辣椒spad值呈先上升后下降的趋势。其中，ck组的相对叶绿素含量最低，t2、t3、t4处理的辣椒相对叶绿素含量均有不同程度的提高，尤其以t3处理的spad值最高，且与对照组差异性显著。这说明添加一定比例的餐余蚓粪能够促进辣椒苗的spad值，即相对叶绿素含量的积累。

实施例7

辣椒育苗基质对辣椒根系形态的影响

按照实施例2的方法进行辣椒育苗基质试验，辣椒苗根系的总根长、根表面积、根体积、根尖数是由根系扫描仪测定的，根系扫描仪型号为la1600+，canada；分析软件为winrhizo2003b。由表3可知，辣椒根系的总根长、根表面积、根体积、根尖数基本呈先上升后下降的趋势。t5处理的总根长、根表面积、根体积、根尖数与对照组ck之间无显著差异；t4、t6处理与对照组ck基本接近，差距不明显；而t1、t2、t3处理均与对照组ck之间差异显著，尤其以t3处理的总根长、根表面积、根体积、根尖数最好，较之对照组ck，分别增加了43.06％、91.20％、152.17％、170.12％，以根尖数最为明显。综合分析，育苗基质中添加一定比例的餐余蚓粪促进辣椒苗的根系生长，其中以t3处理的餐余蚓粪的添加比例为最优。

表3辣椒育苗基质对辣椒根系形态的影响(平均值±标准误，n＝3)

实施例8

辣椒育苗基质对辣椒根系活力的影响

按照实施例2的方法进行辣椒育苗基质试验，植物根系的活力水平直接影响植物个体的生长情况,营养状况和产量水平。本试验辣椒幼苗的根系活力采用ttc法测定。由图9可以看出，t1、t5处理的根系活力均低于对照组ck，而含有餐余蚓粪的处理则高于对照组ck，尤其以t3、t4处理显著。综上所述，与常规育苗基质相比，添加菌渣与泥炭不利于辣椒苗的根系活力的增强，餐余蚓粪作为育苗基质可以不同程度的增强辣椒苗的根系活力。

实施例9

辣椒育苗基质对辣椒地上部和地下部鲜重、干重的影响

按照实施例2的方法进行辣椒育苗基质试验，辣椒的鲜重采用称重法测定，辣椒的干重在103℃烘箱中杀青半个小时后，在70℃烘箱中烘干。结合表4可以看出，辣椒的地上部鲜、干重和地下部鲜、干重呈先上升后下降的趋势。t3处理的辣椒苗地上部和地下部鲜、干重均最大，分别为2.49g/株、0.91g/株、0.30g/株、0.08g/株，与对照组ck相比，差异显著，其次便是t2处理。t5、t6处理的辣椒苗不及对照组ck的地上部和地下部鲜、干重，说明纯餐余蚓粪与菌渣复配基质不利于辣椒苗的地上部和地下部的积累。综上所述，育苗基质中添加一定比例的餐余蚓粪促进了辣椒根系对基质中营养物质的吸收，其中以t3处理餐余蚓粪基质更有利于辣椒苗生物量的积累。

表4辣椒育苗基质对辣椒地上部和地下部鲜重、干重的影响(平均值±标准误，n＝3)

实施例10

辣椒育苗基质对辣椒壮苗系数的影响

按照实施例2的方法进行辣椒育苗基质试验，秧苗素质的良否可以用壮苗系数来衡量。壮苗指数计算方法：(茎粗/株高+根干重/地上部干重)×全株干重。由图10可以看出，辣椒苗的壮苗系数随整体呈先上升后下降的趋势。与对照组ck相比，t5、t6处理的辣椒苗壮苗系数均低于ck处理，而t1、t2、t3、t4处理均高于ck处理，尤其是t3处理，壮苗系数达到了0.15。说明纯餐余蚓粪与菌渣复配基质不利用辣椒苗的壮苗系数的提高，而添加一定比例的餐余蚓粪能够促进辣椒苗壮苗指数的提高，尤其是t3处理为最优。

综上所述，通过辣椒育苗基质试验发现，添加一定比例餐余蚓粪的辣椒育苗基质对辣椒苗的出苗率、形态指标、spad值以及根系活力、壮苗指数均有一定的效果；其中形态指标包括株高、茎粗、地上部和地下部鲜、干重、根系形态。当辣椒育苗基质中餐余蚓粪体积比为1/5至3/5，即t2、t3、t4处理时，上述性状指标均高于对照组或和对照组持平；当辣椒育苗基质中餐余蚓粪占1/5至2/5，即t2、t3处理时，上述性状指标均高于对照组或和对照组持平，尤其是餐余蚓粪体积比为2/5的辣椒育苗基质t3处理，上述辣椒育苗的各项指标均显著高于对照组，其育苗效果最佳。且t3处理的基质容重为0.39g/cm³，总孔隙为60.48％，ph为6.48，ec值为2.09ms/cm等各项理化性质均非常适合草莓的生长。因此，推荐t3处理作为辣椒苗育苗基质，用于辣椒育苗的工厂化生产，这可以明显提高辣椒的育苗效果，而且通过餐余废弃物养殖蚯蚓产生的餐余蚓粪价格远远低于泥炭，可以降低草莓的生产成本，进一步增强育苗基质的市场竞争力。