本发明涉及烟草种植的
技术领域：
，适用于优质烟叶的生产，特别是涉及一种烟草环保型红砂漂浮育苗基质及其使用方法。
背景技术：
：现用的烟草育苗基质主要由草炭、珍珠岩、蛭石等物质组成，是迄今为止应用最广泛的烟草漂浮育苗基质成分。其中的草炭为沼泽发育过程中的产物，形成于第四纪，由沼泽植物的残体，在多水的嫌气条件下，不能完全分解堆积而成；珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩，经急剧冷却而成的玻璃质岩石；蛭石是一种天然、无毒的硅酸盐矿物质。然而，草炭、珍珠岩、蛭石等作为短期内不可再生资源，它的大量开采势必会对生态环境产生不可逆转的破坏后果。现今由于资源约束趋紧，环境保护越来越严格，草炭、珍珠岩、蛭石的获取越来越困难。因此，寻找这些物质的替代物，开发新型、环境友好型烟草育苗基质，是烟叶生产中亟需解决的现实难题。红砂岩大多形成于中生代和新生代，成岩作用差，岩体胶结程度低，易风化，在我国鄂、川、滇、皖、湘等地均有分布，红砂岩及其风化后形成的细粒土常用于工程建设中的路基填料等。恩施地区红砂岩分布广泛，在城区大面积的裸露在外。随着城市的飞速扩展，大量的施工建设挖出的红砂岩，给工程废弃物处理带来了一定的压力。恩施州常年种植烟叶40多万亩，产量稳定在100万担左右，烟叶年产量5万多吨，相应要产出烟杆5万多吨（1:1）。烟杆不适宜燃烧，也不易腐烂还田作肥料，大量烟杆被丢弃或焚烧掉，是严重的资源浪费和大气环境污染。另外，秸秆生物质碳为秸秆新能源发电厂燃烧不充分后的剩余产物，堆弃后容易产生环境污染，但其结构疏松，保水保肥性好，可用于改良土壤、做育苗基质等用途。因此，利用红砂岩、烟杆废弃物和秸秆生物质碳进行烟草育苗基质生产，实现本地废弃物的合理综合利用，具有变废为宝、节约资源、降低成本、保护环境等重要意义。本发明参考了烟草育苗基质的相关专利：中国专利（201010269849.0）内容涉及的烤烟育苗基质配方体积百分比为：河沙（粒径0.4-2.7mm）50%，草炭30%，蛭石10%，膨化珍珠岩10%，其使用方法是：将上述物质按照配方混合，搅匀，培育每株烟苗基质用量13cm3；中国专利（200910094105.7）内容涉及烤烟漂浮育苗基质，其特征在于该基质主要由深层土碎粒、珍珠岩碎粒和粉状生物有机肥按体积比3-5：2：0.5-1组成，其含水量为14-18%；中国专利（201310336827.5）将60%晾干的气爆烟杆与40%的蛭石和珍珠岩混合均匀，形成气爆烟杆基质，然后气爆烟杆基质与商品基质再按照1:3、1:1和3:1混合均匀；中国专利（201510398125.9）涉及的烟草育苗基质及其制备为：3-4重量份的腐熟玉米芯水解残渣，1-2重量份的沙土，1.5-2重量份的动物粪，1-1.5重量份的蛭石，0.5-1重量份造纸黑液碱木素肥；中国专利（201410087457.0）内容涉及利用酒糟生产烟草漂浮育苗基质，为将酒糟、菇渣发酵风干后制成≦4mm粒径，加入粒径为≦4mm的碳化稻壳和粒径≦4mm的柳树叶，经搅拌机混合均匀后制成烟草漂浮育苗基质，各固体组分的体积百分比为：30-40%的酒糟，20-30%的菇渣，20-30%的碳化稻壳(在浓度0.02%水杨酸溶液中浸润，并晾干)，10%的腐熟柳树叶；欧洲专利（cn101828506(a)）内容涉及一种烟草漂浮育苗基质的制备方法，为重量比30%-40%的分解烟草秸秆，25-35%的炭化烟草秸秆，15-20%的腐熟稻草和10-15%的草碳；欧洲专利（cn101461322(a)）内容涉及烤烟漂浮育苗基质及其制备方法，按质量比为65-70%烂麦秸，15-20%蛭石，10-20%膨化珍珠岩。上述专利中描述的配方，虽然基质疏松，透气性好，能培育出壮苗，但是较多的用到了草炭、蛭石、珍珠岩等材料，存在着破坏生态环境、成本偏高等问题。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种可以减少对生态环境的破坏，降低成本，并且可以对工程建筑中的红砂、烟草种植产生的废弃烟杆和秸秆进行合理的资源利用，减少对环境污染的烟草环保型红砂漂浮育苗基质及其使用方法。本发明的一种烟草环保型红砂漂浮育苗基质，包括以下体积份数的原料：腐熟烟杆37.5-42.5份；稻草秸秆生物炭37.5-42.5份；稻谷谷壳5-15份；红砂10份。本发明的一种烟草环保型红砂漂浮育苗基质，所述腐熟烟杆是采用废弃烟杆发酵得到，所述稻草秸秆生物炭采购于秸秆新能源火电厂，并且将稻草秸秆生物炭粉碎至粒径为0.5-2.0mm，所述红砂是由红页砂岩经过碾碎得到的粉末，其粒径为0.2-0.5mm。本发明的一种烟草环保型红砂漂浮育苗基质，所述腐熟烟杆的制作方法包括：（1）烟杆发酵菌液制作：分别从地衣芽孢杆菌（bacilluslicheniformis）、龙舌兰芽孢杆菌（bacillustequilensis）和噬组氨醇节杆菌（arthrobacterhistidinolovorans）的保存培养基中挑取适量菌体接种于三个已灭菌的lb培养液中，其中每250ml三角瓶中装50ml的lb培养液，在37℃和180rpm的条件下摇瓶8-10h后，制成三瓶种子液，向三个已灭菌的装有100l的lb培养基的200l发酵罐中分别接种体积比为0.3%的种子液，在37℃、300rpm、灌压0.03-0.05mpa、通气比为1:1条件下，发酵18-20h，得到三种发酵菌液，并将三种发酵菌液混合，得到烟杆发酵菌液；（2）固体麦麸发酵霉菌制作：从黑曲霉保存培养基中挑取菌丝接在pda培养基上，30℃培养3-4d，再用接种环挑2环曲霉孢子至含40g麦麸培养基的250ml三角瓶中，混匀，30℃培养箱中培养3-4天，并在第二天后扣瓶摇动3min，直至麦麸培养基表面形成成熟曲霉孢子，将制备好的麦麸种子以质量比为2%的接种量转接到自然状态下摊开的麦麸扩大培养基中，发酵5天，每天检测含水量，补水翻堆，将制备好的霉菌种子与干燥的麦麸以1:10的比例混合，搅拌均匀，得到固体麦麸发酵霉菌；（3）废弃烟杆发酵：将废弃烟杆晾晒、收集后，粉碎至粒径为3-5mm，加水至含水量为60-65%，以体积比为0.2%的接种量接入烟杆发酵菌液和重量比为0.1%的接种量接入固态麦麸发酵霉菌，混合均匀后做成堆宽1.6-2.0m、堆高1.0-1.6m，适时翻堆，至完全腐熟；将腐熟烟杆摊开，并用ph值为6.5-6.8的清水缓慢淋洗30min，至滤出的水无杂质、不浑浊，再将其铺开放置在阴凉通风处晾干72h。本发明的一种烟草环保型红砂漂浮育苗基质，其制备方法包括以下步骤：（1）将腐熟烟杆、秸秆生物炭、稻谷谷壳和红砂按照比例混合，并搅拌均匀；（2）在121℃下高温蒸汽灭菌30min；（3）调节其水分含量至30-35%；（4）对其质量进行检测；（5）采用编织袋按照15-20kg/袋进行装袋，得到本发明的烟草环保型红砂漂浮育苗基质产品。本发明的一种烟草环保型红砂漂浮育苗基质的使用方法，包括以下步骤：（1）将环保型红砂漂浮育苗基质倒在平整的塑料布上，喷洒清水，充分混合，使基质含水量为45-55%，达到手握成团、触之即散的状态，盖上塑料膜，堆置24h；（2）将基质倒在漂浮育苗盘上，用直木板将基质推到盘内的各角落处，如此操作2-3次；（3）装盘后轻墩苗盘，使基质实而不紧，松而不空，孔孔均匀一致，以占孔穴的80-90%为宜；（4）用烟草专用播种器或人工进行播种，每穴播1-2粒包衣种；（5）将装好基质、播好种的漂浮育苗盘放入育苗大棚的育苗池内，育苗池内施以复合肥，育苗池水的氮浓度为100-200mg/l；（6）用喷雾器均匀喷洒清水进行漂浮育苗盘表面清洗，直至育苗基质湿润，但无水滴形成为止。本发明的一种烟草环保型红砂漂浮育苗基质的使用方法，所述步骤（5）中育苗池内的水深为2-5m。本发明的一种烟草环保型红砂漂浮育苗基质的使用方法，所述步骤（5）中的复合肥为氮：磷：钾为10：10：20的烟草专用复合肥。与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的环保型红砂育苗基质，是在合理处理腐熟烟杆的基础上，按一定比例调配腐熟烟杆、秸秆生物质碳、谷壳、红砂，加入一定量的清水调节基质含水量，充分混合均匀，制成环保型烟草育苗基质；配成的基质ph为6.58-6.80，1-5mm粒径体积比例为42.5-47.3%，总孔隙度为81.2-84.5%，电导率为230-255μs/cm，容重为0.26-0.28g/cm3，水分含量为26.9-27.4%，符合烟草行业育苗基质标准（yc/t310-2009）；应用本配方生产的基质进行烟草育苗，地上部、根系干重较普通育苗基质提高了5.1-15.7%，烟苗根系活力提高了7.3-18.2%，烟苗素质得到明显改善，育苗成本得到了有效降低；本发明采用大量的腐熟烟杆、秸秆生物炭、谷壳、红砂替代传统育苗基质配比中的草炭、珍珠岩、蛭石，不仅解决了大量使用不可再生资源破坏生态的问题，而且也解决了大量秸秆焚烧破坏大气环境的问题，使其工程建筑中的红砂、废弃烟杆和秸秆发电废弃物得到循环利用，实现了资源的有效重复利用，符合循环农业、保护乡村生态环境的可持续发展理念，具有显著的经济效益和社会效益。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详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。配制lb培养液：其中蛋白胨10g/l，酵母粉5g/l，nacl10g/l，ph=7.0；配制pda培养基：其中皮马铃薯200g/l，蔗糖20g/l，琼脂20g/l，ph自然；配制麦麸培养基：麦麸:水=1:1，ph自然。实施例1分别从地衣芽孢杆菌（bacilluslicheniformis）、龙舌兰芽孢杆菌（bacillustequilensis）和噬组氨醇节杆菌（arthrobacterhistidinolovorans）三株发酵菌的保存培养基中挑取适量菌体分别接入三个在121℃下灭菌30min的lb培养液中，其中每250ml三角瓶中装50ml的lb培养液，在37℃和180rpm的条件下摇瓶8h后，制成种子液。把种子液分别接入三个在121℃下灭菌30min的装有100l的lb培养基的200l发酵罐中，各加入0.3%体积比的种子液，在37℃、300rpm、灌压0.04mpa、通气比为1:1条件下，发酵18h。将三种发酵菌液等体积比混合，得到烟杆发酵菌液。从黑曲霉保存培养基中挑取菌丝接在pda培养基上，30℃培养4d。用接种环挑2环曲霉孢子至含40g麦麸培养基的250ml三角瓶中，混匀，在30℃培养箱中培养4天，其中培养2天之后扣瓶摇动3min，待麦麸培养基表面形成成熟曲霉孢子即得到麦麸霉菌种子。将制备好的麦麸霉菌种子以质量比为2%的接种量转接到自然状态下摊开的2kg麦麸扩大培养基中，发酵5天，每天检测含水量，视状况补水翻堆。将制备好的霉菌种子与20kg干燥的麦麸混合，搅拌均匀，得到固体麦麸发酵霉菌。将废弃烟杆500kg粉碎至粒径为3-5mm，加清水至含水量为65%，均匀接入烟杆发酵菌液3l和0.5kg固态发酵霉菌，混合均匀后做成堆底宽1.6米、堆高1.2米、堆长1.3米的条剁型发酵堆，在堆肥的第3天、第7天、第10天、第18天进行翻堆；当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味、堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，共发酵75天。将腐熟烟杆摊开，用ph值为6.6的自来水缓慢淋洗30min，至滤出的水无杂质、不浑浊，再铺开放置在阴凉通风处晾干72h，得到腐熟烟杆，腐熟烟杆的容重为0.21g/cm3，粒径为0.2-4.0mm。将采购自某秸秆新能源火电厂的秸秆生物炭，粉碎至粒径为0.5-1.0mm，得到秸秆生物炭原料，其容重为0.13g/cm3。将恩施城区方家坝村工地场取的红页砂岩100kg，碾碎至自然粉末状，粒径为0.2-0.5mm，得到红砂原料，其容重1.48g/cm3。再将24l腐熟烟杆、24l秸秆生物炭、容重0.08g/cm3的6.0l稻谷谷壳、6.0l红砂按照体积比例为4：4：1：1充分混匀，用lx-01.50l型高压蒸汽灭菌器，经121℃灭菌30min，将基质样品取出、冷却，调节产品水分至30%，用编织袋按20kg/袋进行装袋，得到环保型红砂育苗基质产品，如表1所示。育苗时，将制成的环保型红砂育苗基质倒在平整的塑料膜上，喷洒一定量的水，使基质含水量达到50%，经充分搅拌、混合，盖上塑料膜堆置24h。将基质倒在清洗干净的漂浮育苗盘上，用直木板将基质推到盘的各角，如此操作2-3次，轻墩苗盘，使基质实而不紧，松而不空，完成基质装盘。采用人工进行播种，每穴播1-2粒包衣种。将播好种的漂浮育苗盘放入育苗大棚的育苗池内，池水深度为5cm，控制育苗池水中氮浓度为150mg/l，以氮：磷：钾为10:10:20的烟草专用复合肥施入。用喷雾器均匀喷洒清水进行漂浮育苗盘表面清洗，直至育苗基质湿润、表面无水滴形成。2月25日在湖北省恩施市烟草科技园区育苗大棚进行育苗，4月20日成苗。烟苗最大叶长12.3cm，叶宽6.0cm，株高13.6cm，整株鲜重1.88g，整株干重0.065g，分别较对照普通基质（普通基质按照草炭：碳化谷壳：蛭石：膨化珍珠岩=4:2:2:2的比例配制得到）烟苗提高了26.2%、12.1%、18.3%、10.6%和11.8%。表1：实施例1育苗基质产品检测结果项目数值ph6.801-5mm粒径%47.3容重g/cm30.26总空隙度%84.5电导率μs/cm230水分%26.9实施例2分别从地衣芽孢杆菌（bacilluslicheniformis）、龙舌兰芽孢杆菌（bacillustequilensis）和噬组氨醇节杆菌（arthrobacterhistidinolovorans）三株发酵菌的保存培养基中挑取适量菌体分别接入三个在121℃下灭菌30min的lb培养液中，其中每250ml三角瓶中装50ml的lb培养液，在37℃和180rpm的条件下摇瓶8h后，制成种子液。把种子液分别接入三个在121℃下灭菌30min的装有100l的lb培养基的200l发酵罐中，各加入0.3%体积比的种子液，在37℃、300rpm、灌压0.04mpa、通气比为1:1条件下，发酵18h。将三种发酵菌液等体积比混合，得到烟杆发酵菌液。从黑曲霉保存培养基中挑取菌丝接在pda培养基上，30℃培养4d。用接种环挑2环曲霉孢子至含40g麦麸培养基的250ml三角瓶中，混匀，在30℃培养箱中培养4天，其中培养2天之后扣瓶摇动3min，待麦麸培养基表面形成成熟曲霉孢子即得到麦麸霉菌种子。将制备好的麦麸霉菌种子以质量比为2%的接种量转接到自然状态下摊开的2kg麦麸扩大培养基中，发酵5天，每天检测含水量，视状况补水翻堆。将制备好的霉菌种子与20kg干燥的麦麸混合，搅拌均匀，得到固体麦麸发酵霉菌。将烟杆500kg粉碎至粒径为3-5mm，加清水至含水量为65%，以体积比为0.2%的接种量接入烟杆发酵菌液和固态发酵霉菌，混合均匀后做成堆底宽1.6米、堆高1.2米、堆长1.3米的条剁型发酵堆，在堆肥的第3天、第7天、第10天、第18天进行翻堆；当温度基本保持稳定，不再下降时，堆体原料变成褐色或黑褐色，无氨臭气味、堆积材料柔软腐烂，用手拉捏极易断碎时，初步判定发酵结束，共发酵75天。用ph值为6.6的自来水缓慢淋洗30min，至滤出的水无杂质、不浑浊，摊开放置在阴凉通风处晾干72h，得到腐熟烟杆，其容重为0.21g/cm3，粒径为0.2-4.0mm。将采购自某秸秆新能源火电厂的秸秆生物炭，粉碎至粒径为0.5-1.0mm，得到秸秆生物炭原料，其容重为0.13g/cm3。将恩施城区方家坝村工地场取的红页砂岩100kg，碾碎至自然粉末状，粒径为0.2-0.5mm，得到红砂原料其容重为1.48g/cm3。将25.5l腐熟烟杆、25.5l秸秆生物炭、3.0l稻谷谷壳，其容重为0.08g/cm3、6.0l红砂按照体积比例为42.5：42.5：5：10充分混匀，用lx-01.50l型高压蒸汽灭菌器，经120℃灭菌30min，将基质样品取出、冷却，调节产品水分至30%，用编织袋按20kg/袋进行装袋，得到环保型红砂育苗基质产品，如表2所示。育苗时，将制成的环保型红砂育苗基质倒在平整的塑料膜上，喷洒一定量的水，使基质含水量达到50%，经充分搅拌、混合，盖上塑料膜堆置24h。将基质倒在清洗干净的漂浮育苗盘上，用直木板将基质推到盘的各角，如此操作2-3次，轻墩苗盘，使基质实而不紧，松而不空，完成基质装盘。采用人工进行播种，每穴播1-2粒包衣种。将播好种的漂浮育苗盘放入育苗大棚的育苗池内，池水深度为5cm，控制育苗池水中氮浓度为150mg/l，以氮：磷：钾为10:10:20的烟草专用复合肥施入。用喷雾器均匀喷洒清水进行漂浮育苗盘表面清洗，直至育苗基质湿润、表面无水滴形成。2月25日在湖北省恩施市烟草科技园区育苗大棚进行育苗，4月20日成苗，进行大田移栽。烟苗最大叶长10.4cm，叶宽6.0cm，株高11.6cm，整株鲜重1.97g，整株干重0.068g，分别较对照普通基质（普通基质按照草炭：碳化谷壳：蛭石：膨化珍珠岩=4:2:2:2的比例配制得到）烟苗提高了6.7%、12.1%、0.9%、15.9%和12.4%。表2：实施例2育苗基质产品检测结果项目数值ph6.581-5mm粒径%42.5容重g/cm30.28总空隙度%81.2电导率μs/cm255水分%27.4本发明的环保型红砂育苗基质，是在合理处理腐熟烟杆的基础上，按一定比例调配腐熟烟杆、秸秆生物质碳、谷壳、红砂，加入一定量的清水调节基质含水量，充分混合均匀，制成环保型烟草育苗基质；配成的基质ph为6.58-6.80，1-5mm粒径体积比例为42.5-47.3%，总孔隙度为81.2-84.5%，电导率为230-255μs/cm，容重为0.26-0.28g/cm3，水分含量为26.9-27.4%，符合烟草行业育苗基质标准（yc/t310-2009）；应用本配方生产的基质进行烟草育苗，地上部、根系干重较普通育苗基质提高了5.1-15.7%，烟苗根系活力提高了7.3-18.2%，烟苗素质得到明显改善，育苗成本得到了有效降低；本发明采用大量的腐熟烟杆、秸秆生物炭、谷壳、红砂替代传统育苗基质配比中的草炭、珍珠岩、蛭石，不仅解决了大量使用不可再生资源破坏生态的问题，而且也解决了大量秸秆焚烧破坏大气环境的问题，使其工程建筑中的红砂、废弃烟杆和秸秆发电废弃物得到循环利用，实现了资源的有效重复利用，符合循环农业、保护乡村生态环境的可持续发展理念，具有显著的经济效益和社会效益。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。当前第1页12