生物质育苗板的制备方法与流程

本发明属于育苗基质技术领域，涉及一种生物质育苗板的制备方法。

背景技术

设施蔬菜生产是我国蔬菜生产的主要形式，蔬菜育苗作为设施蔬菜生产的重要环节，实现工厂化生产是农业供给侧结构性调节的重点。育苗基质作为一种重要的生产资料，近年来其组分配方未有突破。而且传统的蔬菜工厂化育苗方式中采用不可再生的塑料穴盘作为容器，造成资源浪费，而且影响环境。

同时，作为农业大国，大量的农业副产品在实际生产中往往被随意弃置,这无形中造成了资源的极大浪费,不利于农业的可持续健康发展。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种生物质育苗板的制备方法，其将农作物副产品加工成可以实现蔬菜机械化精量播种的育苗板，利用可降解原料，集植物营养和容器于一体，在不同季节，针对不同作物苗期对养分的需求进行缓释供应，一方面，实现了农业副产品的无害化循环利用，另一方面，节约了穴盘采购费用。

本发明是这样实现的：

一种生物质育苗板的制备方法，其包括以下步骤：

s1、原料的选取及预加工：选取农作物副产品为原料，并粉碎至粒径3～5mm；

s2、原料加工，发酵得到复合基质：将60wt％的粉碎后的农作物副产品、8wt％的蛭石、5wt％的基础肥料、5wt％的黄腐酸、20wt％的聚乳酸和2wt％的湿润剂混合均匀后，加入0.2wt％的酵母剂进行好气性发酵，得到复合基质；

s3、理化指标检测及复合基质的筛选：将复合基质进行理化指标检测，检测指标包括最大持水量、ph值、电导率、孔隙度和容重，筛选检测合格的复合基质；

s4、预成型加工：通过混料机将检测合格的复合基质剪切混合至150℃，通过冷却桶冷却至40℃后挤出造粒完成预成型加工；

s5、注射挤压成型：将预成型后的复合基质通过注射成型设备输送到模具中，一次性挤压成型，制备出具有播种穴的育苗板。

优选的，所述基础肥料包括200～600g·m^-3的cano3·4h2o、50～300g·m^-3的kno3、200～300g·m^-3的mgso4·7h2o、20～70g·m^-3的kh2po4、10～20g·m^-3的k2so4，0.05～0.11g·m^-3的znso4·7h2o、0.5～1g·m^-3的mnso4·7h2o、0.025～0.05g·m^-3的cuso4·5h2o、1～1.5g·m^-3的hbo3、0.005～0.01g·m^-3的na2moo4·2h2o和10～15g·m^-3的edta-fena，通过调整基础肥料的各组分的重量比来调节复合基质的碳氮比、电导率以及ph值，用于供作物生长。

优选的，所述碳氮比为10:1～25:1，电导率<0.75ms·cm^-1，ph值为6.5～7.0。

优选的，所述湿润剂为次氯酸钠。

优选的，所述酵母剂为光合菌、醋酸杆菌、放线菌、芽孢杆菌、酵母菌和丝状真菌中的一种或几种。

优选的，步骤s2的发酵温度为20～25℃，发酵时间：夏季3～7天，春秋季7～10天，冬季10～20天。

优选的，步骤s3中合格的检测指标值为：最大持水量为150％～200％，ph值为6.5～7.0，电导率为0.31～0.38ms·cm^-1，孔隙度为40％～65％，容重为0.9～1.1g/g·m^-3。

优选的，步骤s5的压缩比例为3:1。

优选的，所述育苗板的规格为540×280×50mm，所述育苗板上设有72或105个播种穴；当所述育苗板上设有72个播种穴时，所述播种穴的上口径为38mm，下口径为22mm，高为50mm；当所述育苗板上设有105个播种穴时，所述播种穴的上口径为31mm，下口径为12mm，高为50mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的生物质育苗板的制备方法采用农村广泛存在的农作物副产品，包括秸秆、蘑菇渣、椰糠、蔗渣和芦苇等，这些原料可降解，加工成可以实现蔬菜机械化精量播种的育苗板，解决了蔬菜工厂化育苗体系中对草炭、塑料穴盘等不可再生资源的过度依赖，实现了农业副产品的无害化循环利用。

(2)本发明在原料中针对不同作物苗期对养分的需求添加基础肥料进行缓释供应，进而制备成育苗板，集植物营养和育苗容器于一体，减少资源浪费，降低育苗介质的采购成本，节约成本。

(3)本发明采用模块化设计，一次成型，适于工厂化规模生产种苗的需要，在蔬菜移栽过程中避免了繁杂的劳动力投入，集植物养分、育苗容器、促根防病、省力化栽培于一身，实用性更佳。

(4)育苗板不限制植物根系，利用“空气修剪”原理，增加根系量，解决传统蔬菜移栽过程中的伤根、根冠比例失调、缓苗时间长、劳动强度大等问题，提高移栽成活率，缩短移栽后的缓苗时间，从而使蔬菜得以提前上市，增加经济效益。

附图说明

图1为本发明的生物质育苗板的制备方法的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

如图1所示，一种生物质育苗板的制备方法，其包括以下步骤：

s1、原料的选取及预加工：选取农作物副产品为原料，并粉碎至粒径3～5mm；农作物副产品可以为秸秆、蘑菇渣、椰糠、蔗渣和芦苇等；

s2、原料加工，发酵得到复合基质：将60wt％的粉碎后的农作物副产品、8wt％的蛭石、5wt％的基础肥料、5wt％的黄腐酸、20wt％的聚乳酸和2wt％的湿润剂混合均匀后，加入0.2wt％的酵母剂进行好气性发酵，酵母剂为光合菌、醋酸杆菌、放线菌、芽孢杆菌、酵母菌和丝状真菌中的一种或几种，发酵温度为20～25℃，发酵时间：夏季3～7天，春秋季7～10天，冬季10～20天，发酵腐熟后得到复合基质，基础肥料包括200～600g·m^-3的cano3·4h2o、50～300g·m^-3的kno3、200～300g·m^-3的mgso4·7h2o、20～70g·m^-3的kh2po4、10～20g·m^-3的k2so4，0.05～0.11g·m^-3的znso4·7h2o、0.5～1g·m^-3的mnso4·7h2o、0.025～0.05g·m^-3的cuso4·5h2o、1～1.5g·m^-3的hbo3、0.005～0.01g·m^-3的na2moo4·2h2o和10～15g·m^-3的edta-fena，基础肥料的各组分的重量比根据不同作物进行调节以得到作物生长所需的碳氮比、电导率以及ph值；优选的，碳氮比为10:1～25:1，电导率<0.75ms·cm^-1，阳离子浓度即代表可提供的无机养分含量，ph值为6.5～7.0；

s3、理化指标检测及复合基质的筛选：将复合基质进行理化指标检测，检测指标包括最大持水量、ph值、电导率、孔隙度和容重，筛选检测合格的复合基质；优选地，合格的检测指标值为：最大持水量为150％～200％，ph值为6.5～7.0，电导率为0.31～0.38ms·cm^-1，孔隙度为40％～65％，容重为0.9～1.1g·m^-3；

s4、预成型加工：通过混料机将检测合格的复合基质剪切混合至150℃，通过冷却桶冷却至40℃后挤出造粒完成预成型加工；

s5、注射挤压成型：将预成型后的复合基质通过注射成型设备输送到模具中，一次性挤压成型，制备出具有播种穴的育苗板。

优选地，湿润剂为次氯酸钠。

优选地，在本实施例中，育苗板的规格为540×280×50mm，育苗板可以有多个播种穴，可以设置72或105个播种穴，也可以根据实际需要设置播种穴的数量。

育苗板包括72个播种穴时，播种穴的上口径为38mm，下口径为22mm，高为50mm；育苗板包括105个播种穴时，播种穴的上口径为31mm，下口径为12mm，高为50mm。

实施例1，

种植蔬菜苗的生物质育苗板的制备方法包括以下步骤：

s1、原料的选取及预加工：选取农作物副产品为原料，并粉碎至粒径3～5mm，原料可以为小苗或玉米等秸秆，也可以是蘑菇渣、椰糠、蔗渣或芦苇等；

s2、原料加工，发酵得到复合基质：将60wt％的粉碎后的农作物副产品、8wt％的蛭石、5wt％的基础肥料、5wt％的黄腐酸、20wt％的聚乳酸和2wt％的次氯酸钠混合均匀后，加入0.2wt％的酵母剂进行好气性发酵，酵母剂为光合菌、醋酸杆菌、放线菌、芽孢杆菌、酵母菌和丝状真菌中的一种或几种，发酵温度为20～25℃，发酵时间：夏季3～7天，春秋季7～10天，冬季10～20天，发酵腐熟后得到复合基质，结合番茄苗期的生长育苗情况，基础肥料的各组分的添加量为：cano3·4h2o475g·m^-3，kno3105g·m^-3，mgso4·7h2o250g·m^-3，kh2po451g·m^-3，k2so420g·m^-3，znso4·7h2o0.11g·m^-3，mnso4·7h2o1g·m^-3，cuso4·5h2o0.025g·m^-3，hbo31.5g·m^-3，na2moo4·2h2o0.01g·m^-3，edta-fena12.5g·m^-3。最终，调整的碳氮比为25:1，电导率<0.75ms·cm^-1以及ph值为6.5～7.0，适宜番茄苗期生长；

s3、理化指标检测及复合基质的筛选：将发酵后的材料进行理化指标检测，检测指标包括最大持水量、ph值、电导率、孔隙度和容重，合格的检测指标值为：最大持水量为150％～200％，ph值为5.5～6.5，电导率为0.31～0.38ms·cm^-1，孔隙度为40％～65％，容重为0.9～1.1g·m^-3，筛选出各检测指标均合格的复合基质；

s4、预成型加工：通过混料机将检测合格的复合基质剪切混合至150℃，通过冷却桶冷却至40℃后挤出造粒完成预成型加工；

s5、注射挤压成型：将预成型后的复合基质通过注射成型设备输送到模具中，一次性挤压成型，制备出具有播种穴的育苗板。优选的，压缩比例为3:1。

在育苗时，在育苗板内完成播种、催芽、绿化等工作。采用真空式针式或高速滚筒式播种机实现蔬菜种子的精量播种、灌溉和覆盖。根据不同作物的发芽温度实施催芽处理，一般采取催芽室密闭催芽，番茄：25～28℃，发芽天数为2～3天。待有60％种子“拱土”时，及时移出催芽室，摆放在苗床上见光绿化，避免徒长。

在水肥管理方面，由于本发明的育苗板已经集成了植物养分，能够保证30～50天的植物生长需要，故在育苗前期无需追肥，所用水源满足农田灌溉用水标准即可。控制育苗板的持水量在催芽阶段为95％，绿化阶段为70％，成苗阶段为85％，炼苗阶段为60％。

在环境温度控制方面，采用阶段化控制，番茄育苗板育苗时，播种后至肧根萌发为第一阶段，控制温度在25～28℃；肧根萌发至子叶展平为第二个阶段，昼温控制在22～23℃；子叶展平至第真叶显露为第三阶段，昼温控制在23～25℃；真叶显露至成苗出圃为第四阶段，昼温控制在22～23℃。各阶段中，夜温始终保持和昼温10℃温差。

在植保措施方面，本发明的生物质育苗板采用的是完全腐熟的原料加工而成，在生产过程加入了芽孢杆菌等有益菌群，利用“空气修剪”原理增加根系量，增大根冠比，避免了诸如猝倒病、立枯病、枯萎病等根系病害的侵染。

采用本发明的育苗板所培育的番茄幼苗与传统育苗板培育的幼苗相比，根系发达、根冠比合理、抗逆性强，且早熟丰产性高，提高了蔬菜的品质。

实施例2

保护地早春茬辣椒生物质育苗板育苗，首先制备育苗板，其包括以下步骤：

s1、原料的选取及预加工：选取农作物副产品为原料，并粉碎至粒径3～5mm，原料可以为小苗或玉米等秸秆，也可以是蘑菇渣、椰糠、蔗渣或芦苇等；

s2、原料加工，发酵得到复合基质：将60wt％的粉碎后的农作物副产品、8wt％的蛭石、5wt％的基础肥料、5wt％的黄腐酸、20wt％的聚乳酸和2wt％的次氯酸钠混合均匀后，加入0.2wt％的酵母剂进行好气性发酵，酵母剂为光合菌、醋酸杆菌、放线菌、芽孢杆菌、酵母菌和丝状真菌中的一种或几种，发酵温度为20～25℃，发酵时间为10～20天，发酵腐熟后得到复合基质，基础肥料包括cano3·4h2o、kno3、mgso4·7h2o、kh2po4、k2so4、znso4·7h2o、mnso4·7h2o、cuso4·5h2o、hbo3、na2moo4·2h2o和edta-fena，结合辣椒苗期的生长育苗情况，基础肥料的各组分的添加量为：cano3·4h2o455g·m^-3，kno3119g·m^-3，mgso4·7h2o252g·m^-3，kh2po420g·m^-3，k2so420g·m^-3，znso4·7h2o0.1g·m^-3，mnso4·7h2o1g·m^-3，cuso4·5h2o0.025g·m^-3，hbo31.43g·m^-3，na2moo4·2h2o0.01g·m^-3，edta-fena15g·m^-3。最终，调整的碳氮比为25:1，电导率<0.75ms·cm^-1以及ph值为6.5～7.0，适宜辣椒苗期生长；

s3、理化指标检测及复合基质的筛选：将复合基质进行理化指标检测，检测指标包括最大持水量、ph值、电导率、孔隙度和容重，合格的检测指标值为：最大持水量为150％～200％，ph值为5.5～6.5，电导率为0.31～0.38ms·cm^-1，孔隙度为40％～65％，容重为0.9～1.1g·m^-3，筛选出各检测指标均合格的复合基质；

s4、预成型加工：通过混料机将检测合格的复合基质剪切混合至150℃，通过冷却桶冷却至40℃后挤出造粒完成预成型加工；

s5、注射挤压成型：将预成型后的复合基质通过注射成型设备输送到模具中，一次性挤压成型，制备出具有播种穴的育苗板。优选的，压缩比例为3:1。

早春茬辣椒的播种时间在上一年的1月上旬，定植时间在当年的3月中下旬，日历苗龄达到60～70天，生理苗龄在5～6叶一心时即可定植。辣椒的催芽、绿化、成苗和炼苗阶段均在育苗板上完成。

播种：将处理后的种子利用本发明的生物质育苗板和气吸式精量播种机进行播种作业，采用该生物质育苗板可以省略传统的装填穴盘、镇压播种穴的作业工序，只进行播种、覆盖、喷淋作业即可。播种作业过程中及时检查，保证每穴一粒种子，覆盖厚度为辣椒种子厚度的2～3倍即可，一般为1～1.5cm，辣椒种子萌发较其他茄果作物对水份的要求不高，需要喷淋生物质育苗板饱和含水量的95％即可。

催芽：利用多层催芽架进行催芽室内催芽，辣椒的催芽温度保持在28～30℃，室内空气湿度保持在100％，每天检查出芽情况，4～5天时，当有60％种子出芽露土时，为了避免胚轴的过份伸长，及时将育苗板运出催芽室摆放在苗床上见光绿化。

水份管理：采用自走式喷灌机进行喷淋作业，依据天气和幼苗长势制定浇水计划，整个苗期维持干湿交替状态，浇水一般在晴天日出后2～3小时内完成，要求喷洒均匀，无死角，必要时利用人工浇水进行边缘和角落的补水作业。

养分管理：本发明中已经预置植株育苗期所需养分，根据幼苗长势在2～3叶一心时进行必要的追肥管理，肥料选用20-20-20和14-0-14的水溶肥交替使用，浓度以n浓度计算，由75mg·kg^-1、100mg·kg^-1、150mg·kg^-1阶段化施肥。

温度管理：苗床绿化阶段保持室内温度昼温25℃，夜温15℃，2片真叶至3片真叶期保持昼温26～28℃，夜温16～18℃，4片真叶至6片真叶期降温至昼温25～26℃，夜温15～16℃，出圃定植前的炼苗期再次适当降低温度，昼温23～25℃，夜温13～15℃维持一周时间。

光照管理：辣椒早春育苗时长遇到光照较弱的连阴天天气，这时以高压钠灯进行夜晚9～12小时的苗床补光作业可以避免因弱光而引起的幼苗瘦弱徒长等现象。

病虫害防治：辣椒苗期发生的病害主要有猝倒病、立枯病、疫病等根茎部病害，一旦出现发病中心株，进行剔除外，可以使用30％甲霜·噁霉灵1～2kg·m^-2进行苗床喷雾防治，辣椒苗期的虫害主要有蚜虫和温室白粉虱等，在做好温室密闭的同时在苗床上方30cm布设黄色粘虫带进行物理防治可以收到良好的效果。

炼苗：在出圃定植前的一周进行适当控制浇水和加大通风的工作，使得育苗温室内环境和定植温室环境一致，使辣椒幼苗尽快适应定植环境。

采用本发明的育苗板培育的早春茬辣椒壮苗的株高为20cm、茎粗为0.8cm、6～7叶一心，较相同条件下传统育苗板培育的辣椒苗长势更好，根系更发达。

综上，本发明具有以下优点：

本发明的生物质育苗板的制备方法采用农村广泛存在的农作物副产品，包括秸秆、蘑菇渣、椰糠、蔗渣和芦苇等，这些原料可降解，加工成可以实现蔬菜机械化精量播种的育苗板，解决了蔬菜工厂化育苗体系中对草炭、塑料穴盘等不可再生资源的过度依赖，实现了农业副产品的无害化循环利用。在原料中针对不同作物苗期对养分的需求添加基础肥料进行缓释供应，进而制备成育苗板，集植物营养和育苗容器于一体，减少资源浪费，降低育苗介质的采购成本，节约成本。采用模块化设计，一次成型，适于工厂化规模生产种苗的需要，在蔬菜移栽过程中避免了繁杂的劳动力投入，集植物养分、育苗容器、促根防病、省力化栽培于一身，实用性更佳。育苗板不限制植物根系，利用“空气修剪”原理，增加根系量，解决传统蔬菜移栽过程中的伤根、根冠比例失调、缓苗时间长、劳动强度大等问题，提高移栽成活率，缩短移栽后的缓苗时间，从而使蔬菜得以提前上市，增加经济效益。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。