本发明涉及人造土壤领域，具体涉及一种人工配制的有机生态型栽培土壤基质。
背景技术：
土壤是陆地上具有肥力并能生长植物的疏松表层，是陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底。自然界中的“土壤”是指由岩石风化而成的矿物质，动植物、微生物残体腐解产生的有机质，土壤生物以及水分，空气，氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系，互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。土壤不仅为植物提供必需的营养和水分，而且也是土壤动物赖以生存的栖息场所。然而，随着人类对高产的追求，土壤不能提供作物高产所需要的所有养分，这促使人们施用更多的化肥、有机肥等。而且，目前不合理的农作方式，导致土壤受到了一定的污染，其安全性出现了问题。在这样的形势下，寻求土壤的替代品越来越受到人们的重视。有很多研究者认为，营养液可替代土壤，包括nft(营养液膜)栽培和dft(深液流)栽培等，但这一技术受许多条件制约。首先，营养液的配制和管理需要受过专业训练的技术人员来操作，难以被一般生产者掌握。第二，在我国，一些配制营养液的专用化肥，如硝酸钙、硝酸钾、硫酸镁以及微量元素肥料，不像普通化肥那样容易获取，而且成本较高。第三，营养液中硝态氮的含量占总氮量的90％以上，导致蔬菜产品中硝酸盐的含量过高，不符合绿色食品的生产标准。这样，使用固体配制基质，配合少量液肥或化肥，就可以满足作物生长的需要。
目前使用的固体基质主要包括腐熟粪肥、腐熟秸秆、蛭石、珍珠岩、炉渣、沙子等。其中秸秆营养成分较为丰富，且量大易得，但其目前需要腐熟，然后与炉渣、菇渣、河沙、蛭石、草炭、珍珠岩等混合配制而成，但其腐熟过程用时较长，且不易控制。
技术实现要素：
鉴于此，本发明的目的是提供一种人工配制的有机生态型栽培土壤基质，无需腐熟，各种营养元素齐全，含有一定量氮磷钾，且微量元素丰富。因此，管理上只需着重考虑后期氮、磷、钾三要素的供应量及其平衡状况，大大简化了操作管理过程。
本发明所提供的有机生态型栽培土壤基质，按体积比，由60～70％的秸秆颗粒肥、15～20％的火山石颗粒、10～15％的泥岩粉、3～5％的细粉碎秸秆制生物炭组成。
其中，所述秸秆颗粒肥通过包括下述步骤的方法制备得到：将农作物秸秆风干得到风干后秸秆，将所述风干后秸秆粉碎，添加水，混合搅拌，将混拌好的原料制成棒状物，得到秸秆颗粒肥。
其中，所述风干后秸秆的含水率为15％左右。
所述粉碎具体可为将秸秆粉碎至0.5-1.0厘米规格。
所述水按照秸秆重量的5-15％的比例添加。
在加入水之后，还可根据需求选择添加氮磷钾肥。
可采用压缩法挤压将混拌好的原料制成棒状物。
所述秸秆颗粒肥的粒径为3-4cm。
所述秸秆颗粒肥中含有作物生长所需的养分元素，且不需腐熟处理。
制作过程不但磨碎秸秆蜡质，促进腐熟，而且会杀灭细菌虫卵等。主要提供有机质与氮磷钾养分。
所述火石山颗粒的粒径为0.4-1.0cm。
火石山(浮石)颗粒，疏松有孔，可以使配制土壤保持透气性，其多孔结构也有一定的保水性。
所述泥岩粉的粒径为0.5-2mm。
泥岩可提供大量的微量元素。泥岩主要由粘土矿物(如水云母、高岭石、蒙脱石等)组成，其次为碎屑矿物(石英、长石、云母等)、后生矿物(如绿帘石、绿泥石等)以及铁锰质和有机质。
所述秸秆制生物炭通过包括下述步骤的方法制备得到：将农作物秸秆风干，含水量低于10％后，粉碎至1-2cm，装入可高温加热的容器，装入马弗炉或大型高温密闭加热设备，在400-500℃的高温下，将秸秆置于缺氧状态下，对其有控制地进行高温分解。
所述农作物秸秆可为玉米、小麦、水稻秸秆中的一种或多种。
制作好的秸秆制生物炭，使用机械粉碎机粉碎至200目(880μm)，随后使用气流粉碎机进行超细粉碎。
所述细粉碎秸秆制生物炭的粒径为120-150μm。
所述秸秆制生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物，利于植物生长。将其细粉碎后，其功能可以更好的发挥，构建一种合理的人造土壤结构。本发明还提供了一种制备上述有机生态型栽培土壤基质的方法，所述方法包括：
1)制备秸秆颗粒肥；
2)制备火山石颗粒；
3)制备泥岩粉；
4)制备细粉碎秸秆制生物炭；
5)按体积比，将60～70％的秸秆颗粒肥、15～20％的火山石颗粒、10～15％的泥岩粉、3～5％的细粉碎秸秆制生物炭混合制成有机生态型栽培土壤基质。
上述有机生态型栽培土壤基质在农作物栽培中的应用也属于本发明的保护范围。
本发明中的秸秆颗粒无须腐熟，且可根据需要添加氮磷钾及微量元素等多种营养元素以起到养分供应的作用，并可有效促进秸秆资源化利用；火石山(浮石)颗粒，疏松有孔，可以使配制土壤保持透气性，其多孔结构也有一定的保水性。泥岩主要由粘土矿物(如水云母、高岭石、蒙脱石等)组成，其次为碎屑矿物(石英、长石、云母等)、后生矿物(如绿帘石、绿泥石等)以及铁锰质和有机质。泥岩可提供大量的微量元素。秸秆制生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。孔洞结构十分容易聚集营养物质和有益微生物，利于植物生长。将其细粉碎后，其功能可以更好的发挥。本发明成分粒径配合接近土壤，可以起到更好的土壤作用。本发明的主要原料来源广泛，成本低廉。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例有机生态型栽培土壤基质的制备
制备秸秆颗粒肥：使用玉米秸秆，添加5％水分，压缩成颗粒，其粒径为3-4cm。
制备火山石颗粒：购自超马家庭园艺公司，商品名为火山石颗粒，其粒径为0.5-1cm。
制备泥岩粉：购自花东唐唐工艺品厂，商品名为天然泥岩，其粒径为1-1.5mm。
制备细粉碎秸秆制生物炭：商业途径购买秸秆制生物炭后使用气流粉碎机进行超细粉碎，其粒径为120μm。
按体积比，将70％秸秆颗粒肥、15％的火山石颗粒、10％的泥岩粉、5％的细粉碎秸秆制生物炭混合制成有机生态型栽培土壤基质。
以该土壤基质栽培油菜，以商业购买的普通培养土(购自嘉丰园艺，商品名为精品基质)为对照，二者均施用同样数量的氮磷钾肥。实验结果显示，本发明土壤基质保水率比普通培养土提高3.4％，但蒸发蒸腾率降低29.54％，保水时间延长，可起到持续供水的作用。肥料利用效率提高16.8％。最终油菜产量提高14～18％。