本发明涉及一种无土栽培基质及其制备方法，属于无土栽培技术领域。
背景技术
无土栽培指的是在栽培作物过程中不使用土壤作基质而是将作物种植在非土壤的基质材料做成的栽培床上。目前，把使用人工合成的物质来栽培作物的方式代替天然土壤栽培方式都统称为无土栽培。
无土栽培基质包括有机基质和无机基质，有机基质包括草炭、椰子壳、菇渣、农作物秸杆、麦糠、糖渣等，无机基质有蛭石、炉渣、珍珠岩、河沙等。随着设施蔬菜栽培面积的逐年扩大，价格昂贵的常规基质草炭成为了主要在主要栽培基质，但是草炭是不可再生资源，过量开采会破坏沼泽地的生态环境，所以寻求新型廉价、可再生的栽培基质成为发展的重点。
有机基质栽培可以减免蔬菜作物受土壤及化肥中有害物质的污染，减少病虫害发生，使产品达到优质无公害标准；基质栽培还可以解决当地大量农业生物质所引发的环境问题，最大限度的利用非农业土地资源。受到我国地域气候等条件限制，各地的主要农业生物质来源和数量不同，因地制宜筛选适合作物生长的基质配方是推广基质栽培的重要思路。
由于废料来源不同，并且生产工艺没有被标准化，质量缺乏一定的稳定性，不同批量间存在一定的质量差异，目前还没有提出主要作物栽培基质的标准化性状参数。因此基质的使用还缺乏经验。但是，作为在市场上流通的商品，需要有固定的成分和稳定的性能，适合用于包装运输，无毒无害，具有很好的生物稳定性。为适应标准规模的工厂化生产，应该为栽培基质制定标准的参数，形成标准化技术是目前有待解决的问题。
栽培基质可以重复使用，但是不科学的重复利用能给蔬菜生产者带来极大的损失，造成蔬菜作物产量和品质急剧下降，更严重的可能出现整个栽培过程失败。一般情况下栽培基质可以使用3～5年，每茬作物种植后，因受外界环境和基质内部环境的共同影响，基质的理化性状也会有所变化，被循环使用后栽培基质的某些指标已不再适合作物的生长，需要对栽培基质经过消毒等一系列措施才可以进行继续利用。对于理化性状基本符合作物生长的栽培基质，可以通过添加一定量的有机肥、高温发酵等有效处理，使得杀灭各种病菌的同时补充大量的植物所需的营养元素。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有无土栽培基质中有害物质含量不易控制，营养元素易过量，栽培技术操作难的问题，提供了一种无土栽培基质及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种无土栽培基质，所述无土栽培基质由上层脱氨处理液与下层底层基质组成。
所述脱氨处理液为猪粪、牛粪、生活废水的发酵液过滤除杂后与氧化钙、明胶混合均匀，并调节ph至11～12减压脱氨，再通入二氧化碳至ph为6.5～7.5制得。
所述猪粪、牛粪、生活废水的质量比为（10～20）：（1～2）：（30～40）。
所述发酵液发酵过程为在32～36℃下保温发酵20～24天。
所述氧化钙、明胶、滤液的质量比为（2～4）：（1～2）：（200～400）。
所述减减压脱氨过程为在75～80℃，10～40kpa下减压脱除氨气1～2h。
所述二氧化碳通入速率为100～150ml/min。
所述底层基质为蛭石、珍珠岩、沸石、草炭球磨过100目筛后与质量分数为0.1%硝酸镧溶液、二氧化氯混合均匀制得。
所述底层基质中物料重量份为4～8份蛭石，4～8份珍珠岩，1～2份沸石，3～5份草炭，1～2份质量分数为0.1%硝酸镧溶液，0.01～0.02份二氧化氯。
一种无土栽培基质的制备方法，具体步骤为：
（1）取猪粪、牛粪、生活废水混合均匀后装入发酵桶中，在32～36℃下保温发酵，冷却至室温后密封保存至不再产气，过滤去除固化物，得滤液；
（2）取氧化钙、明胶，加入滤液中搅拌均匀，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节ph至11～12，在75～80℃，10～40kpa下减压脱除氨气，冷却至室温后通入二氧化碳，持续搅拌至ph为6.5～7.5，得脱氨处理液；
（3）取蛭石、珍珠岩、沸石、草炭球磨过100目筛，再与质量分数为0.1%硝酸镧溶液、二氧化氯混合均匀，得底层基质；
（4）在栽培槽底部铺设聚乙烯塑料薄膜，再填装15～20cm厚度的底层基质，取底层基质质量分数30～50%的脱氨处理液加入栽培槽中，静置吸收1～2h后得无土栽培基质。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明利用猪粪与牛粪发酵液作为营养基质，通过脱除氨氮，减少高浓度的氨氮对植物生长造成严重的毒害作用，可在保证发酵液自身较低的植物生理毒害特性的基础上将发酵液氨氮含量降至合适的水平，并利用发酵液中富含的植物生长所需的微量元素和植物生长激素，将其还田处理用作植物的根肥，既可实现营养元素的循环利用，增加农作物的产量，还可生产出无公害农产品，具有良好的社会和经济效益；
（2）本发明通过氧化钙本身具有的絮凝作用，使发酵液中的悬浮颗粒和磷元素被絮凝沉淀作为微生物附着底物，同时由明胶构成保护屏障，使得在较长时间内沉淀内外的微生物不能自由进出，但同时又可以向外界输出沉淀内微生物的代谢产物活化磷及其它微量元素，使沉淀中的微生物菌群能在这种微环境中稳定繁殖，进而长时间保持较高的数量、充分发挥功效，满足蔬菜根系吸收及自身需求。
具体实施方式
取10～20kg猪粪，1～2kg牛粪，30～40kg生活废水混合均匀后装入发酵桶中，在32～36℃下保温发酵20～24天，冷却至室温后密封保存至不再产气，过滤去除固化物，得滤液，取10～20g氧化钙，5～10g明胶，加入1～2kg滤液中搅拌均匀，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节ph至11～12，在75～80℃，10～40kpa下减压脱除氨气1～2h，冷却至室温后以100～150ml/min通入二氧化碳，并以300～400r/min持续搅拌至ph为6.5～7.5，得脱氨处理液，取4～8kg蛭石，4～8kg珍珠岩，1～2kg沸石，3～5kg草炭，装入球磨机中球磨2～4h，过100目筛，再与1～2kg质量分数为0.1%硝酸镧溶液、10～20g二氧化氯混合均匀，得底层基质，在栽培槽底部铺设聚乙烯塑料薄膜，再填装15～20cm厚度的底层基质，取底层基质质量分数30～50%的脱氨处理液加入栽培槽中，静置吸收1～2h后得无土栽培基质。
实例1
取10kg猪粪，1kg牛粪，30kg生活废水混合均匀后装入发酵桶中，在32℃下保温发酵20天，冷却至室温后密封保存至不再产气，过滤去除固化物，得滤液，取10g氧化钙，5g明胶，加入1kg滤液中搅拌均匀，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节ph至11，在75℃，10kpa下减压脱除氨气1h，冷却至室温后以100ml/min通入二氧化碳，并以300r/min持续搅拌至ph为6.5，得脱氨处理液，取4kg蛭石，4kg珍珠岩，1kg沸石，3kg草炭，装入球磨机中球磨2h，过100目筛，再与1kg质量分数为0.1%硝酸镧溶液、10g二氧化氯混合均匀，得底层基质，在栽培槽底部铺设聚乙烯塑料薄膜，再填装15cm厚度的底层基质，取底层基质质量分数30%的脱氨处理液加入栽培槽中，静置吸收1h后得无土栽培基质。
实例2
取15kg猪粪，1kg牛粪，35kg生活废水混合均匀后装入发酵桶中，在34℃下保温发酵22天，冷却至室温后密封保存至不再产气，过滤去除固化物，得滤液，取15g氧化钙，8g明胶，加入1kg滤液中搅拌均匀，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节ph至11，在78℃，25kpa下减压脱除氨气1h，冷却至室温后以120ml/min通入二氧化碳，并以350r/min持续搅拌至ph为7.0，得脱氨处理液，取6kg蛭石，6kg珍珠岩，1kg沸石，4kg草炭，装入球磨机中球磨3h，过100目筛，再与1kg质量分数为0.1%硝酸镧溶液、15g二氧化氯混合均匀，得底层基质，在栽培槽底部铺设聚乙烯塑料薄膜，再填装18cm厚度的底层基质，取底层基质质量分数40%的脱氨处理液加入栽培槽中，静置吸收1h后得无土栽培基质。
实例3
取20kg猪粪，2kg牛粪，40kg生活废水混合均匀后装入发酵桶中，在36℃下保温发酵24天，冷却至室温后密封保存至不再产气，过滤去除固化物，得滤液，取20g氧化钙，10g明胶，加入2kg滤液中搅拌均匀，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节ph至12，在80℃，40kpa下减压脱除氨气2h，冷却至室温后以150ml/min通入二氧化碳，并以400r/min持续搅拌至ph为7.5，得脱氨处理液，取8kg蛭石，8kg珍珠岩，2kg沸石，5kg草炭，装入球磨机中球磨4h，过100目筛，再与2kg质量分数为0.1%硝酸镧溶液、20g二氧化氯混合均匀，得底层基质，在栽培槽底部铺设聚乙烯塑料薄膜，再填装20cm厚度的底层基质，取底层基质质量分数50%的脱氨处理液加入栽培槽中，静置吸收2h后得无土栽培基质。
对照例：东莞某公司生产的无土栽培基质。
将实例及对照例的无土栽培基质及其生长的番茄进行检测，具体检测如下：
植株生长势：定植后30天开始测定番茄株高（从地面至生长点）、第五节茎粗，每30天测一次。每重复取3株。
叶绿素含量：用酒精法测定叶片的叶绿素的含量。去掉大的叶脉后，剪碎，称取0.2g，加入20ml95%的酒精，避光提取24-36h，直到叶片发白，于663nm、646nm、470nm下比色。每重复取3株。
维生素c含量：采用紫外快速测定法。
基质理化性状：随机取样，风干。然后测定容重、总孔隙度、ph值。
产量：采摘后进行称重。
具体检测结果如表1。
表1性能表征对比表
由表1可知，本发明制备的无土栽培基质具有良好的理化性质，提高了产品的产量和品质。