机械组成法生产的马铃薯脱毒苗培育基质及其制造方法与流程

1mm粒级的碎粒的体积百分比为15％-25％，尺寸为1mm-2mm粒级的碎粒的体积百分比为40％-60％。
[0009]
作为本发明的另一个方面，还提供了一种马铃薯培育基质的制造方法，包括以下步骤：
[0010]
所述无机成分经过机械粉碎过筛，其中2mm以上粒级的碎粒分级筛选，2mm以下粒级的碎粒水淋筛选，筛选后各个粒级风干或烘干；
[0011]
将各个粒级的无机成分碎粒按设定配比混合。
[0012]
作为本发明的再一个方面，还提供了一种根据上述的马铃薯脱毒苗培育基质制造方法制备得到的马铃薯脱毒苗培育基质。
[0013]
基于上述技术方案可知，本发明的基质材料及其制备方法相对于现有技术至少具有如下有益效果之一：
[0014]
本发明通过选择不同粒径基质材料的体积百分比占比，使基质孔隙度适宜，达到最大限度地满足植物的水分、氧气、营养供应；
[0015]
本发明在基质的材料中选择工业废弃物成分作为主要材料，在节约经济消耗的同时达到绿色环保的目的；
[0016]
本发明在于基质的材料可以满足马铃薯脱毒苗培育的低成本高效益，可以大规模、工厂化、高效低成本的生产。
附图说明
[0017]
图1是本发明的马铃薯脱毒苗培育基质制造方法的工艺流程图。
[0018]
图2是本发明的马铃薯脱毒苗培育基质的碎粒筛选工艺流程图。
[0019]
图3是本发明一实施例的马铃薯脱毒苗培育基质无机成分颗粒平均分布组成图。
[0020]
图4是本发明一实施例的马铃薯脱毒苗培育基质的工艺流程图。
具体实施方式
[0021]
本发明提出的是机械组成法生产的马铃薯脱毒苗培育基质及其制造方法，主要适用于马铃薯脱毒苗的培育。所谓的调马铃薯脱毒苗培育基质是指：将无机成分原料进行机械粉碎，得到无机物成分颗粒，将2mm以下的无机物成分和有机物成分分别通过水淋通过不同尺寸筛的方式进行分选，并将分选后的不同粒径的无机成分颗粒风干或烘干得到所述无机成分颗粒，在制造过程中，首先测定2-3种粉碎的或原始的原料粒级分布，通过科学计算把2-3种物料混合，达到一定合理的粒级分布比例，如某一种或几种粒级不足，可以通过补足达到标准要求后混合均匀即可获得所需的培育基质。
[0022]
值得一提的是，在做各粒级体积比测定前，无须事前测定各粒级的自然含水量，采用直接体积进行配比。
[0023]
本发明的发明人经多年研究发现，为了达到上述要求，可以通过控制基质中的无机成分的比例，同时分别控制无机成分的粒径分布，培育基质通过重新构建标准的粒级分布，可以达到标准的孔径分布，建立起科学合理的培育基质，最大限度地满足马铃薯所需的水分、氧气、营养供应。发明人根据理论分析认为，要满足马铃薯对培育基质的生长需求，控制基质的机械组成，即可保障植物根系对持水及通透性的双重需求。
[0024]
具体来说，本发明马铃薯脱毒苗培育基质由不同粒径的无机成分混合而成，在需要时还可以选择性添加椰糠作为有机物成分。
[0025]
并且，经发明人的理论研究和实验检验，所述基质可以达到以下标准，基质物理指标容重0.2-0.6g/cm3，所述培育基质的通气孔隙12-25％，总孔隙度55％-75％，持水孔隙35％-70％。
[0026]
当无机成分中尺寸为0.5mm以上粒级的碎粒的体积百分比过大时，会造成因阳离子代换量小导致基质活性小、固定性差。
[0027]
当无机成分中尺寸为0.5mm以下粒级的碎粒的体积百分比过大时，会对基质层保蓄性产生较大并积极的影响，但对通透性是负影响。
[0028]
适当的0.5mm以下的无机成分组成和有机成分组成有利于增加基质的吸持性和保蓄性，促进根系发育。
[0029]
所述无机成分优选为容重小、通透好的物质，例如以工业废弃物为主要原料，如蛭石、炉渣(粉碎)、粉煤灰、粉沙土等。
[0030]
在制造本发明的基质时，选择1-3个粉碎的原料和原状的原料，筛去大于5mm或大于10mm的粗粒，首先分别测定其各粒级的自然分布比例，再选择待用无机成分的各粒级自然分布比例，以互补式的比例混合。使两者或三者混合后最接近所需粒级分布状态，如果某几个粒级有偏差，选用已经分选出来的粒级补齐，达标后混合均匀即可。
[0031]
如前所述，一般是通过不同粒级的组合即机械组成调节孔径分布，保证空气孔隙和持水孔隙的需要，其中，最小粒级还有调整有效养分吸持率的作用，控制无机成分小于0.25mm的粒级不得超过20％，大于2mm粒级小于20％。控制无机成分的占比使植物生长载体不会过多减少。为了控制所述基质通透速率适中，基质物理指标容重0.2-0.6g/cm3，所述培育基质的通气孔隙12-25％，总孔隙度55％-75％，持水孔隙35％-70％，达到通透供氧、保水保肥的目的。
[0032]
图3是本发明一实施例的马铃薯脱毒苗培育基质无机成分颗粒平均分布组成图。如图3所示，对所述无机成分的不同粒径占比控制为：在所述无机成分中，尺寸为2mm-5mm粒级的碎粒的体积百分比为5％-20％；尺寸为1mm-2mm粒级的碎粒的体积百分比为40％-60％；尺寸为0.5mm-1mm粒级的碎粒的体积百分比为15％-25％；尺寸为0.25mm-0.5mm粒级的碎粒的体积百分比为15％-20％；尺寸为小于0.25mm粒级的碎粒的体积百分比为5％-20％。
[0033]
在制造时，所述无机成分碎粒混合为：将5％-20％的第1粒级、40％-60％的第2粒级、15％-25％的第3粒级、15％-20％的第4粒级以及5％-20％的第5粒级进行混合，得到无机成分混合的马铃薯脱毒苗培育基质。
[0034]
在一个优选实施方式中，还可以将体积百分比为60％-100％的所述无机成分与体积百分比0％-40％的所述有机成分混合，得到马铃薯脱毒苗培育基质。
[0035]
在一个优选实施方式中，本发明的马铃薯培育基质，包括无机成分和有机成分，
[0036]
所述无机成分的体积百分占所述基质总体积的60％-100％；
[0037]
所述有机成分的体积百分占所述基质总体积的0％-40％，
[0038]
其中，在所述无机成分中：
[0039]
尺寸为0.25mm-0.5mm粒级的碎粒的体积百分比为15％-20％；
[0040]
尺寸为0.5mm-1mm粒级的碎粒的体积百分比为15％-25％；
[0041]
尺寸为1mm-2mm粒级的碎粒的体积百分比为40％-60％。
[0042]
作为优选，所述无机成分经过机械粉碎过筛，其中2mm以上粒级的碎粒分级筛选，2mm以下粒级的碎粒水淋筛选。
[0043]
优选地，在所述无机成分中，尺寸为2mm-5mm粒级的碎粒的体积百分比为5％-20％，尺寸为0.25mm粒级以下的碎粒的体积百分比为5％-20％；
[0044]
优选地，所述无机成分选自粉煤灰、炉渣、蛭石；所述有机成分为椰糠。
[0045]
优选地，所述蛭石占所述基质总体积的0-50％；
[0046]
所述粒径为小于1mm的粉煤灰与粒径为1-5mm的炉渣占所述基质总体积50-100％。
[0047]
优选地，所述蛭石占所述基质总体积的0-50％；
[0048]
所述粒径为小于1mm的粉煤灰与粒径为1-5mm的炉渣占所述基质总体积50-100％。
[0049]
优选地，所述椰糠被粉碎成粒径尺寸为小于5mm的碎粒。
[0050]
本发明还公开了一种马铃薯脱毒苗培育基质的制造方法，包括如下步骤：
[0051]
无机成分经过机械粉碎过筛，其中2mm以上粒级的碎粒分级筛选，2mm以下粒级的碎粒水淋筛选，筛选后各个粒级风干或烘干；
[0052]
将各个粒级的无机成分碎粒按设定配比混合。
[0053]
在一个优选实施方式中，该制造方法还可以包括将混合后的无机成分碎粒与有机成分碎粒混合的步骤，其中无机成分碎粒占所述基质总体积的60％-100％。
[0054]
优选地，所述分级过筛后的无机成分中，均满足如下配比：
[0055]
尺寸为2mm-5mm粒级的碎粒的体积百分比为5％-20％；
[0056]
尺寸为1mm-2mm粒级的碎粒的体积百分比为40％-60％；
[0057]
尺寸为0.5mm-1mm粒级的碎粒的体积百分比为15％-25％；
[0058]
尺寸为0.25mm-0.5mm粒级的碎粒的体积百分比为15％-20％；
[0059]
尺寸为小于0.25mm粒级的碎粒的体积百分比为5％-20％。
[0060]
优选地，所述分级过筛及所述混合的步骤包括：
[0061]
将所述无机物原料通过5mm筛孔的筛网，取通过5mm筛孔的碎粒再过2mm筛孔的筛网，得到未通过筛孔的碎粒为第1粒级；
[0062]
取通过2mm筛孔的碎粒，通过1mm筛孔的筛网，得到未通过筛孔的碎粒为第2粒级；
[0063]
取通过1mm筛孔的碎粒，通过0.5mm筛孔的筛网，得到未通过筛孔的碎粒为第3粒级；
[0064]
取通过0.5mm筛孔的碎粒，通过0.25mm筛孔的筛网，得到未通过筛孔的碎粒为第4粒级；
[0065]
取通过0.25mm筛孔的碎粒，得到碎粒均为小于0.25mm的粒级碎粒，所述碎粒为第5粒级；
[0066]
取设定配比的第1粒级、第2粒级、第3粒级、第4粒级和第5粒级的无机成分碎粒进行混合。
[0067]
作为优选，所述制造方法还包括如下步骤：
[0068]
取上述混合后的无机成分碎粒与有机成分碎粒混合，其中无机成分碎粒占所述基质总体积的60％-100％；
[0069]
进一步优选地，所述有机成分碎粒为椰糠，所述椰糠被粉碎成粒径尺寸小于5mm的碎粒。本发明还公开了一种根据上述任一种制造方法制备得到的马铃薯脱毒苗培育基质。
[0070]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0071]
实施例1
[0072]
图1是本发明的马铃薯脱毒苗培育基质制造方法的工艺流程图，图2是本发明的马铃薯脱毒苗培育基质的碎粒筛选工艺流程图，如图1、图2所示，该筛选工艺包括以下步骤：
[0073]
将无机成分原料分级过筛，过筛步骤如下：
[0074]
步骤s101,将所述碎粒进行分级过筛工艺，将碎粒过5mm筛孔的筛网，取通过5mm筛孔的碎粒再过2mm筛孔的筛网，得到未通过筛孔的碎粒：第1粒级。通过此步骤，可以得到无机碎粒第1粒级和有机碎粒第1粒级。
[0075]
进一步地，将未通过5mm筛孔的碎粒进行粉碎，将粉碎后的碎粒再次通过5mm筛孔的筛网。
[0076]
步骤s102，取通过2mm筛孔的碎粒，通过1mm筛孔的筛网，得到未通过筛孔的无机碎粒第2粒级。
[0077]
步骤s103，取通过1mm筛孔的碎粒，通过0.5mm筛孔的筛网，得到未通过筛孔的无机碎粒第3粒级。
[0078]
步骤s104，取通过0.5mm筛孔的碎粒，通过0.25mm筛孔的筛网，得到未通过筛孔的无机碎粒第4粒级。
[0079]
步骤s105，取通过0.25mm筛孔的无机成分碎粒，得到碎粒均为小于0.25mm的粒级碎粒，所述碎粒为无机碎粒第5粒级。
[0080]
通过筛选得到的无机成分碎粒包括：第1粒级、第2粒级、第3粒级、第4粒级以及第5粒级，其中，第1粒级尺寸为2mm-5mm的粒级碎粒、第2粒级尺寸为1mm-2mm的粒级碎粒、第3粒级尺寸为0.5mm-1mm的粒级碎粒、第4粒级尺寸为0.25mm-0.5mm的粒级碎粒以及小于0.25mm的粒级碎粒第5粒级。
[0081]
考虑好无机成分占比，把2-3种天然的或粉碎好的原料测定好粒级分布，经科学计算混合后粒级分布接近目标占比，然后补齐所缺部分，图4是本发明一实施例的马铃薯脱毒苗培育基质的工艺流程图。如图4所示：
[0082]
将无机成分原料粉碎后测定各粒级的占比，通过混合有机成分原料，以接近配方所需要求，不足粒级用筛选出的粒级颗粒补齐达到粒级分布的合理范围。本实施例可以是将所述无机成分与有机成分按照比例进行混合，为了控制所述基质中的粒径占比，将所述无机成分碎粒中尺寸为2mm-5mm粒级碎粒的体积百分比控制在5％，尺寸为0.25mm粒级以下的碎粒的体积百分比控制在20％。
[0083]
将所述无机成分碎粒中尺寸为1mm-2mm粒级碎粒的体积百分比控制在40％，尺寸为0.5mm-1mm粒级碎粒的体积百分比控制在20％，尺寸为0.25mm-0.5mm粒级碎粒的体积百分比控制在15％。
[0084]
所述无机成分碎粒混合为：将5％的第1粒级、40％的第2粒级、20％的第3粒级、15％的第4粒级以及20％的第5粒级进行混合，得到无机成分混合基质。
[0085]
进一步地，将体积百分比为60％的所述无机成分与体积百分比40％所述有机成分
椰糠混合，得到马铃薯配方1的脱毒苗培育基质。
[0086]
表1为本实施例的机械组成法制造的马铃薯脱毒苗基质用于马铃薯种薯种植的实际试验，该实验从2019年4月13日至2019年7月20日，在河北省张北县马铃薯种薯生产基地进行示范，种植面积1000
㎡
，种植密度为300-400株/
㎡
，一共为5个配方组，一个对照组，其中5个配方分别对应实施例1-5的机械组成法制造的马铃薯脱毒苗培育基质配方，对照组为100％由蛭石所制基质。
[0087]
表1调节水气构型的育苗基质种植马铃薯试验
[0088]
配方组成活率％20株产量(粒)平均产量(粒)配方1911346.7配方2931447.2配方3891296.45配方4941386.9配方5901316.55对照组821185.9
[0089]
实施例2
[0090]
制造方法同实施例1，区别仅在于，将所述无机物成分碎粒的粒径调整为：
[0091]
将无机成分碎粒中尺寸为2mm-5mm粒级碎粒的体积百分比控制在10％，尺寸为0.25mm粒级以下的碎粒的体积百分比控制在5％。
[0092]
将无机成分碎粒中尺寸为1mm-2mm粒级碎粒的体积百分比控制在45％，尺寸为0.5mm-1mm粒级碎粒的体积百分比控制在20％，尺寸为0.25mm-0.5mm粒级碎粒的体积百分比控制在20％。
[0093]
所述无机成分碎粒混合为：将10％的第1粒级、45％的第2粒级、20％的第3粒级、20％的第4粒级以及5％的第5粒级进行混合，得到配方2中的无机成分混合基质。
[0094]
进一步地，将体积百分比为70％的所述无机成分与体积百分比30％所述有机成分椰糠混合，得到配方2的马铃薯脱毒苗培育基质。其实际种植的试验数据参见表1中的配方2对应的测试数据。
[0095]
实施例3
[0096]
制造方法同实施例1，区别仅在于，将所述无机物成分碎粒的粒径调整为：
[0097]
将所述无机成分碎粒中尺寸为2mm-5mm粒级碎粒的体积百分比控制在15％，尺寸为0.25mm粒级以下的碎粒的体积百分比控制在5％。
[0098]
将所述无机成分碎粒中尺寸为1mm-2mm粒级碎粒的体积百分比控制在40％，尺寸为0.5mm-1mm粒级碎粒的体积百分比控制在25％，尺寸为0.25mm-0.5mm粒级碎粒的体积百分比控制在15％。
[0099]
所述无机成分碎粒混合为：将15％的第1粒级、40％的第2粒级、25％的第3粒级、15％的第4粒级以及5％的第5粒级进行混合，得到配方3中的无机成分混合基质。
[0100]
进一步地，该配方3的马铃薯脱毒苗培育基质不含有机成分椰糠。其实际种植的试验数据参见表1中的配方3对应的测试数据。
[0101]
实施例4
[0102]
制造方法同实施例1，区别仅在于，将所述无机物成分碎粒的粒径调整为：
[0103]
将所述无机成分碎粒中尺寸为2mm-5mm粒级碎粒的体积百分比控制在10％，尺寸为0.25mm粒级以下的碎粒的体积百分比控制在10％。
[0104]
将所述无机成分碎粒中尺寸为1mm-2mm粒级碎粒的体积百分比控制在40％，尺寸为0.5mm-1mm粒级碎粒的体积百分比控制在15％，尺寸为0.25mm-0.5mm粒级碎粒的体积百分比控制在25％。
[0105]
所述无机成分碎粒混合为：将10％的第1粒级、40％的第2粒级、15％的第3粒级、25％的第4粒级以及10％的第5粒级进行混合，得到配方4中的无机成分混合基质。
[0106]
进一步地，该配方4的马铃薯脱毒苗培育基质不含有机成分椰糠。其实际种植的试验数据参见表1中的配方4对应的测试数据。
[0107]
实施例5
[0108]
制造方法同实施例1，区别仅在于，将所述无机物成分碎粒的粒径调整为：
[0109]
将所述无机成分碎粒中尺寸为2mm-5mm粒级碎粒的体积百分比控制在5％，尺寸为0.25mm粒级以下的碎粒的体积百分比控制在5％。
[0110]
将所述无机成分碎粒中尺寸为1mm-2mm粒级碎粒的体积百分比控制在60％，尺寸为0.5mm-1mm粒级碎粒的体积百分比控制在15％，尺寸为0.25mm-0.5mm粒级碎粒的体积百分比控制在15％。
[0111]
所述无机成分碎粒混合为：将5％的第1粒级、60％的第2粒级、15％的第3粒级、15％的第4粒级以及5％的第5粒级进行混合，得到配方5中的无机成分混合基质。
[0112]
进一步地，该配方5的马铃薯脱毒苗培育基质不含有机成分椰糠。其实际种植的试验数据参见表1中的配方5对应的测试数据。
[0113]
从上述调查可以看出利用粉煤灰、炉渣、蛭石生产的种薯栽培基质比对照组单一使用蛭石作为培育基质，成活率平均高10％以上，平均产量高10％以上，对于种薯单株产量达到6-7粒，产量上是较高的产量。
[0114]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。