本发明无土基质涉及领域，具体涉及一种草莓栽培用无土基质及其制备方法。
背景技术：
无土栽培是近几十年来发展起来的一种作物栽培的新技术。作物不是栽培在土壤中，而是种植在在某种栽培基质中，用营养液进行作物栽培。只要有一定的栽培设备和有一定的管理措施，作物就能正常生长，并获得高产。由于不用天然土壤，而是用某种营养液或基质，故被称为无土栽培。
无土栽培的特点是以人工创造的作物根系生长环境取代土壤环境，它不仅能满足作物对养分、水分、空气等条件的需要，而且对这些条件要求加以控制调节，以促进作物更好地生长，并获得较好的营养生长于生殖生长平衡。所以，无土栽培的作物通常生长发育良好，产量高，品质上乘。无土栽培脱离了土壤的限制，极大地扩展了农业生产的空间，使得作物可在不毛之地上进行生产，发展前景非常广泛。目前，几乎所有的植物工厂均采用无土栽培模式。
泥炭是迄今为止较好的无土基质，具有良好的吸水性和透气性，但是泥炭是有限的资源，大量开采会破坏沼泽地的生态环境，因此从环保性和经济性出发，探求新的基质已成为各国政府和学者刻不容缓的课题。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种草莓栽培用无土基质及其制备方法，本发明无土基质营养物质丰富，具有良好的保水性，是一种能为植物提供稳定协调的水、肥结构的生长介质，选用废物物为主要原料，绿色环保，原料来源广泛，生产成本低，制备方法简单。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种草莓栽培用无土基质，包括以下步骤：
废弃泡沫塑料20-30份、废弃岩棉5-15份、云母粉4-8份、海泡石纤维5-10份、菇渣15-20份、谷壳5-10份、果皮渣5-10份、醋渣4-8份、植物秸秆25-35份和畜禽类粪便15-25份。
优选地，包括以下重量份计的原料：废弃泡沫塑料23-28份、废弃岩棉8-12份、云母粉5-7份、海泡石纤维6-9份、菇渣16-19份、谷壳6-9份、果皮渣7-9份、醋渣5-7份、植物秸秆28-32份和畜禽类粪便18-22份。
优选地，包括以下重量份计的原料：废弃泡沫塑料26份、废弃岩棉10份、云母粉6份、海泡石纤维8份、菇渣18份、谷壳7份、果皮渣8份、醋渣6份、植物秸秆30份和畜禽类粪便20份。
优选地，所述废弃泡沫塑料为聚乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料和聚脲醛泡沫塑料中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种上述草莓栽培用无土基质的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维分别置于烘箱中，脱水干燥，控制水分在2％以下，然后将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维混合投入高速混合机中，高速混合10-20分钟后，放入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得保水粒料；
(2)将植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣混投入粉碎机中，过5-10目筛，得混合有机料，加入一定量的水，搅拌混合均匀，控制水分含量在50-60％；
(3)将步骤(2)中制得的产物添加到发酵池中，加入发酵菌种，搅拌混合均匀，在3-5天内发酵温度在60-70摄氏度，之后发酵温度在40-50摄氏度，发酵5-7天内，发酵过程中进行抛翻，得第一发酵料；
(4)将第一发酵料置于常温下密闭发酵7-10天，即得第二次发酵料；
(5)将第二次发酵菌料自然晾干至水分含量为10-20％后与步骤(1)中的保水粒料搅拌混合均匀，即为草莓栽培用无土基质。
优选地，所述步骤(1)中的保水粒料的颗粒粒径控制在0.5-3mm之间；
优选地，所述步骤(3)中加入发酵菌种为植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣总量的0.008-0.015倍。
优选地，所述发酵菌种包括放线菌、酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌，有效活性菌含菌量为0.5-1亿个单位/克，其中酵母菌占20-30％。
优选地，所述步骤(3)中的加入发酵菌种为将发酵菌种按照1:20-30质量比用水稀释溶解混合均匀。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明无土基质营养物质丰富，具有良好的保水性，是一种能为植物提供稳定协调的水、肥结构的生长介质，选用废物物为主要原料，绿色环保，原料来源广泛，生产成本低，制备方法简单。
(2)本发明无土栽培基质中使用废弃塑料泡沫代替泥炭，减少了开采制备泥炭，对环境作为的破坏，塑料泡沫结构能够储存营养、水分和氧气，同时可以为植物根系生长提供生长空间，是一种良好的基质材料，同时减少废弃泡沫塑料对环境的污染，降低生产成本，绿色环保。
(3)本发明制备方法中将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维混合挤出造粒，制成保水粒子；岩棉具有良好的吸水性和透气性，海泡石纤维是一种层链状的硅酸盐矿物，结构中两层硅氧四面体中间夹一层镁氧八面体，比表面积高、孔隙率大，拥有很强的吸附性，可以很好的锁住基质中的养分，同时具有良好的自我调湿功能，这几中混合物制备成的保水粒子可以很好的保水基质中的水分和养分，为根部提供足够的水和肥料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种草莓栽培用无土基质，包括以下步骤：
废弃泡沫塑料20份、废弃岩棉5份、云母粉4份、海泡石纤维5份、菇渣15份、谷壳5份、果皮渣5份、醋渣4份、植物秸秆25份和畜禽类粪便15份。
废弃泡沫塑料为聚乙烯泡沫塑料。
本实施例中还公开了一种上述草莓栽培用无土基质的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维分别置于烘箱中，脱水干燥，控制水分在2％以下，然后将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维混合投入高速混合机中，高速混合10分钟后，放入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得保水粒料；
(2)将植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣混投入粉碎机中，过5目筛，得混合有机料，加入一定量的水，搅拌混合均匀，控制水分含量在50％；
(3)将步骤(2)中制得的产物添加到发酵池中，加入发酵菌种，搅拌混合均匀，在3天内发酵温度在60摄氏度，之后发酵温度在40摄氏度，发酵5天内，发酵过程中进行抛翻，得第一发酵料；
(4)将第一发酵料置于常温下密闭发酵7天，即得第二次发酵料；
(5)将第二次发酵菌料自然晾干至水分含量为10％后与步骤(1)中的保水粒料搅拌混合均匀，即为草莓栽培用无土基质。
步骤(1)中的保水粒料的颗粒粒径控制在0.5mm之间；
步骤(3)中加入发酵菌种为植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣总量的0.008倍。
发酵菌种包括放线菌、酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌，有效活性菌含菌量为0.5亿个单位/克，其中酵母菌占20％。
优选地，所述步骤(3)中的加入发酵菌种为将发酵菌种按照1:20质量比用水稀释溶解混合均匀。
实施例2
一种草莓栽培用无土基质，包括以下步骤：
废弃泡沫塑料30份、废弃岩棉15份、云母粉8份、海泡石纤维10份、菇渣20份、谷壳10份、果皮渣10份、醋渣8份、植物秸秆35份和畜禽类粪便25份。
废弃泡沫塑料为聚氨酯泡沫塑料。
本实施例中还公开了一种上述草莓栽培用无土基质的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维分别置于烘箱中，脱水干燥，控制水分在2％以下，然后将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维混合投入高速混合机中，高速混合20分钟后，放入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得保水粒料；
(2)将植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣混投入粉碎机中，过10目筛，得混合有机料，加入一定量的水，搅拌混合均匀，控制水分含量在60％；
(3)将步骤(2)中制得的产物添加到发酵池中，加入发酵菌种，搅拌混合均匀，在5天内发酵温度在70摄氏度，之后发酵温度在50摄氏度，发酵7天内，发酵过程中进行抛翻，得第一发酵料；
(4)将第一发酵料置于常温下密闭发酵10天，即得第二次发酵料；
(5)将第二次发酵菌料自然晾干至水分含量为20％后与步骤(1)中的保水粒料搅拌混合均匀，即为草莓栽培用无土基质。
步骤(1)中的保水粒料的颗粒粒径控制在3mm之间；
步骤(3)中加入发酵菌种为植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣总量的0.015倍。
发酵菌种包括放线菌、酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌，有效活性菌含菌量为1亿个单位/克，其中酵母菌占30％。
步骤(3)中的加入发酵菌种为将发酵菌种按照1:30质量比用水稀释溶解混合均匀。
实施例3
一种草莓栽培用无土基质，包括以下步骤：
废弃泡沫塑料23份、废弃岩棉8份、云母粉5份、海泡石纤维6份、菇渣16份、谷壳6份、果皮渣7份、醋渣5份、植物秸秆28份和畜禽类粪便18份。
废弃泡沫塑料为聚脲醛泡沫塑料。
本实施例中还公开了一种上述草莓栽培用无土基质的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维分别置于烘箱中，脱水干燥，控制水分在2％以下，然后将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维混合投入高速混合机中，高速混合15分钟后，放入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得保水粒料；
(2)将植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣混投入粉碎机中，过8目筛，得混合有机料，加入一定量的水，搅拌混合均匀，控制水分含量在55％；
(3)将步骤(2)中制得的产物添加到发酵池中，加入发酵菌种，搅拌混合均匀，在4天内发酵温度在65摄氏度，之后发酵温度在45摄氏度，发酵6天内，发酵过程中进行抛翻，得第一发酵料；
(4)将第一发酵料置于常温下密闭发酵8天，即得第二次发酵料；
(5)将第二次发酵菌料自然晾干至水分含量为15％后与步骤(1)中的保水粒料搅拌混合均匀，即为草莓栽培用无土基质。
步骤(1)中的保水粒料的颗粒粒径控制在1.5mm之间；
步骤(3)中加入发酵菌种为植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣总量的0.012倍。
发酵菌种包括放线菌、酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌，有效活性菌含菌量为0.8亿个单位/克，其中酵母菌占25％。
步骤(3)中的加入发酵菌种为将发酵菌种按照1:25质量比用水稀释溶解混合均匀。
实施例4
一种草莓栽培用无土基质，包括以下步骤：
废弃泡沫塑料28份、废弃岩棉12份、云母粉7份、海泡石纤维9份、菇渣19份、谷壳9份、果皮渣9份、醋渣7份、植物秸秆32份和畜禽类粪便22份。
废弃泡沫塑料为聚乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料的混合物。
本实施例中还公开了一种上述草莓栽培用无土基质的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维分别置于烘箱中，脱水干燥，控制水分在2％以下，然后将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维混合投入高速混合机中，高速混合18分钟后，放入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得保水粒料；
(2)将植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣混投入粉碎机中，过8目筛，得混合有机料，加入一定量的水，搅拌混合均匀，控制水分含量在57％；
(3)将步骤(2)中制得的产物添加到发酵池中，加入发酵菌种，搅拌混合均匀，在4天内发酵温度在62摄氏度，之后发酵温度在42摄氏度，发酵7天内，发酵过程中进行抛翻，得第一发酵料；
(4)将第一发酵料置于常温下密闭发酵9天，即得第二次发酵料；
(5)将第二次发酵菌料自然晾干至水分含量为12％后与步骤(1)中的保水粒料搅拌混合均匀，即为草莓栽培用无土基质。
步骤(1)中的保水粒料的颗粒粒径控制在2.5mm之间；
步骤(3)中加入发酵菌种为植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣总量的0.01倍。
发酵菌种包括放线菌、酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌，有效活性菌含菌量为0.8亿个单位/克，其中酵母菌占22％。
步骤(3)中的加入发酵菌种为将发酵菌种按照1:22质量比用水稀释溶解混合均匀。
实施例5
一种草莓栽培用无土基质，包括以下步骤：
废弃泡沫塑料26份、废弃岩棉10份、云母粉6份、海泡石纤维8份、菇渣18份、谷壳7份、果皮渣8份、醋渣6份、植物秸秆30份和畜禽类粪便20份。
废弃泡沫塑料为聚乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料和聚脲醛泡沫塑料的混合物。
本实施例中还公开了一种上述草莓栽培用无土基质的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维分别置于烘箱中，脱水干燥，控制水分在2％以下，然后将废弃泡沫塑料、废弃岩棉、云母粉和海泡石纤维混合投入高速混合机中，高速混合18分钟后，放入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得保水粒料；
(2)将植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣混投入粉碎机中，过9目筛，得混合有机料，加入一定量的水，搅拌混合均匀，控制水分含量在58％；
(3)将步骤(2)中制得的产物添加到发酵池中，加入发酵菌种，搅拌混合均匀，在5天内发酵温度在68摄氏度，之后发酵温度在47摄氏度，发酵7天内，发酵过程中进行抛翻，得第一发酵料；
(4)将第一发酵料置于常温下密闭发酵8天，即得第二次发酵料；
(5)将第二次发酵菌料自然晾干至水分含量为18％后与步骤(1)中的保水粒料搅拌混合均匀，即为草莓栽培用无土基质。
步骤(1)中的保水粒料的颗粒粒径控制在0.8mm之间；
步骤(3)中加入发酵菌种为植物秸秆、菇渣、谷壳、果皮渣和醋渣总量的0.013倍。
发酵菌种包括放线菌、酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌，有效活性菌含菌量为0.6亿个单位/克，其中酵母菌占20-30％。
步骤(3)中的加入发酵菌种为将发酵菌种按照1:28质量比用水稀释溶解混合均匀。
将实施例1-5制的无土基质进行草莓栽培和普通的土壤草莓栽培方法，进行比较，试验结果下表：
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。