本发明涉及烤烟漂浮育苗基质领域，具体涉及一种基于生物质炭的烤烟漂浮育苗基质及其制备方法。
背景技术
漂浮育苗是湖南省烤烟育苗的主要方式，漂浮育苗基质的主要材料草炭因其物理协调性好、性能稳定和缓冲能力强等优点而备受欢迎，一般在以草炭、蛭石、膨胀珍珠岩为原料的基质配方中比例可占到50％-70％。随着烤烟漂浮育苗技术的快速发展和大面积推广应用，基质的需求量日益增大。但草炭属于自然界不可再生资源，储量有限，且烟草行业所用草炭一般来源于湿地，而湿地又被称为“地球之肾”，对草炭的过度开采势必会对湿地生态系统的平衡造成不可逆转的破坏作用。于是，为协调湿地生态环境保护和烤烟漂浮育苗技术应用推广的矛盾，实现烟草行业的可持续发展，开展漂浮育苗基质中草炭的替代研究就成了一项亟待解决的科学研究课题。
为了解决烤烟漂浮育苗基质的主要材料草炭存在需求大、来源单一、破坏环境等问题，利用一种原料来源广、储量高、成本低的材料来制备生物质炭替代草炭。目前，生物质炭是土壤、肥料学等研究领域的热点，生物质炭不仅具有普通有机物质的优良性质，更具有独特的物理、化学及生物学特性，具有来源广、成本低、孔隙结构发达、比表面积大、生物化学稳定性高等优点，有望成为一种优秀的烤烟漂浮育苗主要材料草炭的替代材料。玉米秸秆和烤烟秸秆为农业废弃物，一般难以加以利用，通常以焚烧的方式处理，但是焚烧会污染环境，如何利用这些废弃物成为一个迫在眉睫的任务。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在的问题，本发明首先要解决的基本技术问题是提供一种基于生物质炭的烤烟漂浮育苗基质，该烤烟漂浮育苗基质就地取材，变废为宝，节约了资源，减少环境污染，同时也解决了草炭需求量大、来源单一、破坏环境的问题，且该育苗基质的育苗效果好。
对应地，本发明要解决的第二个问题是提供一种基于生物质炭的烤烟漂浮育苗基质的制备方法，通过该制备方法制出的烤烟漂浮育苗基质就地取材，变废为宝，节约了资源，减少环境污染，同时也解决了草炭需求量大、来源单一、破坏环境的问题，且该育苗基质的育苗效果好。
为了解决本发明的上述基本技术问题，本发明提供一种基于生物质炭的烤烟漂浮育苗基质，由体积百分比含量为20％-50％的生物质炭、20％-50％的草炭、10％-30％的膨胀珍珠岩组成。
优选地，所述生物质炭为玉米秸秆炭或烤烟秸秆炭。
为了解决本发明的上述第二个问题，本发明提供一种基于生物质炭的烤烟漂浮育苗基质的制备方法，将体积百分比含量为20％-50％的生物质炭、20％-50％的草炭、10％-30％的膨胀珍珠岩通过过磷酸钙溶液混合均匀，得到基于生物质炭的烤烟漂浮育苗基质。
优选地，所述生物质炭的制备方法为将生物质烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在20-100目，将生物质置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为300-900℃，热解时间为1-12小时，热解完成后取出即为生物质炭。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供的基于生物质的烤烟漂浮育苗基质，采用废弃的玉米秸秆和烤烟秸秆制备生物质炭，部分替代了目前普遍使用的基质原料草炭，不仅可以就地取材，变废为宝，合理利用当地的废弃资源，既实现了资源的可持续利用，又减少了环境污染；而且可以减少不可再生资源草炭的过度开采，维护湿地生态系统平衡。
(2)经育苗效果对比试验表明，该复合基质的育苗效果要好于传统基质。从育苗效果比较试验的结果来看，该基质培育的烤烟幼苗的出苗率、成苗率、地上部鲜重、地上部干重、根鲜重、根干重、茎高、茎围各形态指标均优于传统基质培育的烤烟幼苗，两种基质培育的烤烟幼苗在小十字期、大十字期、生根期、成苗期、出苗期等形态指标上相接近。总之，该基质育苗的优点为：出苗率高，成苗率高，苗壮，干物质积累多，根系发达，移栽返青快。
(3)本发明提供的基于生物质的烤烟漂浮育苗基质的制备方法，步骤简单、操作方便，原料简单、成本低廉，经济且实用。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明中生物质为农林废弃物等有机物质，主要是玉米秸秆和烤烟秸秆，但不限于秸秆。
实施例1
步骤1：将玉米秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100目；将粉碎后的玉米秸秆置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为700℃，热解时间为3小时，取出后烘干即为玉米秸秆生物质炭。
步骤2：草炭取自传统烤烟漂浮育苗基质，0.2kg过磷酸钙溶于水。
步骤3：取20dm3玉米秸秆炭、50dm3的草炭、30dm3的膨胀珍珠岩，过磷酸钙溶液，充分混合均匀，即得该烤烟漂浮育苗基质。
该烤烟漂浮育苗基质中玉米秸秆炭体积百分比为20％、草炭为50％、膨胀珍珠岩为30％。
实施例2
步骤1：将玉米秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100目；将粉碎后的玉米秸秆置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为700℃，热解时间为3小时，取出后烘干即为玉米秸秆生物质炭。
步骤2：草炭取自传统烤烟漂浮育苗基质，0.5kg过磷酸钙溶于水。
步骤3：取50dm3玉米秸秆炭、20dm3的草炭、30dm3的膨胀珍珠岩，过磷酸钙溶液，充分混合均匀，即得该烤烟漂浮育苗基质。
该烤烟漂浮育苗基质中玉米秸秆炭体积百分比为50％、草炭为20％、膨胀珍珠岩为30％。
实施例3
步骤1：将玉米秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100目；将粉碎后的玉米秸秆置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为700℃，热解时间为3小时，取出后烘干即为玉米秸秆生物质炭。
步骤2：草炭取自传统烤烟漂浮育苗基质，0.2kg过磷酸钙溶于水。
步骤3：取40dm3玉米秸秆炭、40dm3的草炭、20dm3的膨胀珍珠岩，过磷酸钙溶液，充分混合均匀，即得该烤烟漂浮育苗基质。
该烤烟漂浮育苗基质中玉米秸秆炭体积百分比为40％、草炭为40％、膨胀珍珠岩为20％。
实施例4
步骤1：将玉米秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100目；将粉碎后的玉米秸秆置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为700℃，热解时间为3小时，取出后烘干即为玉米秸秆生物质炭。
步骤2：草炭取自传统烤烟漂浮育苗基质，0.5kg过磷酸钙溶于水。
步骤3：取40dm3玉米秸秆炭、50dm3的草炭、10dm3的膨胀珍珠岩，过磷酸钙溶液，充分混合均匀，即得该烤烟漂浮育苗基质。
该烤烟漂浮育苗基质中玉米秸秆炭体积百分比为40％、草炭为50％、膨胀珍珠岩为10％。
实施例5
步骤1：将烤烟秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100目；将粉碎后的烤烟秸秆置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为700℃，热解时间为3小时，取出后烘干即为烤烟秸秆生物质炭。
步骤2：草炭取自传统烤烟漂浮育苗基质，0.2kg过磷酸钙溶于水。
步骤3：取20dm3烤烟秸秆炭、50dm3的草炭、30dm3的膨胀珍珠岩，过磷酸钙溶液，充分混合均匀，即得该烤烟漂浮育苗基质。
该烤烟漂浮育苗基质中烤烟秸秆炭体积百分比为20％、草炭为50％、膨胀珍珠岩为30％。
实施例6
步骤1：将烤烟秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100目；将粉碎后的烤烟秸秆置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为700℃，热解时间为3小时，取出后烘干即为烤烟秸秆生物质炭。
步骤2：草炭取自传统烤烟漂浮育苗基质，0.5kg过磷酸钙溶于水。
步骤3：取50dm3烤烟秸秆炭、20dm3的草炭、30dm3的膨胀珍珠岩，过磷酸钙溶液，充分混合均匀，即得该烤烟漂浮育苗基质。
该烤烟漂浮育苗基质中烤烟秸秆炭体积百分比为50％、草炭为20％、膨胀珍珠岩为30％。
实施例7
步骤1：将烤烟秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100目；将粉碎后的烤烟秸秆置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为700℃，热解时间为3小时，取出后烘干即为烤烟秸秆生物质炭。
步骤2：草炭取自传统烤烟漂浮育苗基质，0.2kg过磷酸钙溶于水。
步骤3：取40dm3烤烟秸秆炭、40dm3的草炭、20dm3的膨胀珍珠岩，过磷酸钙溶液，充分混合均匀，即得该烤烟漂浮育苗基质。
该烤烟漂浮育苗基质中烤烟秸秆炭体积百分比为40％、草炭为40％、膨胀珍珠岩为20％。
实施例8
步骤1：将烤烟秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100目；将粉碎后的烤烟秸秆置于氮气保护条件下的炭化炉中进行炭化，热解炭化温度为700℃，热解时间为3小时，取出后烘干即为烤烟秸秆生物质炭。
步骤2：草炭取自传统烤烟漂浮育苗基质，0.5kg过磷酸钙溶于水。
步骤3：取40dm3烤烟秸秆炭、50dm3的草炭、10dm3的膨胀珍珠岩，过磷酸钙溶液，充分混合均匀，即得该烤烟漂浮育苗基质。
该烤烟漂浮育苗基质中烤烟秸秆炭体积百分比为40％、草炭为50％、膨胀珍珠岩为10％。
将实施例1至实施例8制备烤烟漂浮育苗基质和传统烤烟漂浮育苗基质(湖南省邵阳市烟草公司提供的商用成品基质ck)进行育苗对比试验。
试验烤烟品种：湖南省邵阳市烟草公司提供的烤烟品种云烟87。
试验时间：2017年12月-2018年3月。
试验地点：湖南新宁县马头桥镇金星村烤烟漂浮育苗工场。
漂浮盘：漂浮盘规格为68cm×34cm×6cm，200孔。每个处理四个重复，每个重复一个漂浮盘，共36个漂浮盘。
播种和管理条件：播种前对漂浮盘进行消毒，每个孔播一粒种子。育苗肥料由湖南省邵阳市烟草公司提供的烟草专用复合肥，n:p2o5:k2o＝16：8：16，整个育苗过程共施肥两次，第一次于出苗75％以上时施用，第二次于烟苗封盘后施用，每次按每6盘施用125g苗肥。水分、温湿度、光照调控、间苗、补苗、剪叶、病虫害防治等其它管理条件按照湖南省邵阳市烟草公司新宁县分公司漂浮育苗技术方案执行。
测定项目：烤烟幼苗的出苗期、小十字期、大十字期、生根期、成苗期、出苗率、成苗率、苗色、地上部鲜重、地上部干重、根鲜重、根干重、茎高、茎围等。
测定方法：参照烟草农艺性状调查方法(yc/t-142-1998)相关条款执行。每个漂浮盘随机取样10株，进行幼苗生长情况统计，取每个漂浮盘10株的平均值，再取同一基质培育的四个漂浮盘幼苗的各项形态指标的平均值。
测定结果：实施例1至实施例8制备烤烟漂浮育苗基质和传统烤烟漂浮育苗基质(湖南省邵阳市烟草公司提供的商用成品基质ck)育苗对比试验的结果如表1所示。
结合表1中试验结果的数据，综合实施例1至实施例8制备烤烟漂浮育苗基质培育的烤烟幼苗情况来看，该基质在出苗期、小十字期、大十字期、生根期、成苗期等生育期指标与对照组ck(传统漂浮育苗基质)相近；在出苗率、成苗率、地上部干重、地上部鲜重、根鲜重、根干重、茎高、茎围要高于对照组ck(传统漂浮育苗基质)。总之，该复合基质的育苗情况理想且略优于传统育苗基质。
育苗效果对比试验的结果表明：本发明提供的烤烟漂浮育苗基质完全可以培育烤烟幼苗，总体效果要优于传统漂浮育苗基质的育苗效果，培育出的烤烟幼苗健壮、生长势好、干物质积累多、根系发达、移栽后还苗期短。
表1各实施例制备烤烟漂浮育苗基质和传统烤烟漂浮育苗基质对比试验结果
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。