一种锥栗轻基质育苗的方法

1.本发明涉及林业生物技术领域，更具体地，涉及一种锥栗轻基质育苗的方法。


背景技术：

2.锥栗(castanea henryi rehd.et wils)是属壳斗科(fagaceae)栗属(castanea)植物。果实富含淀粉，是我国南方重要的木本粮食树种之一。锥栗材质坚实，耐水湿，又是枕木、建筑、造船、家具的速生优质用材经济树种。近年来，锥栗在湖南、福建、浙江等丘陵山区快速发展，目前种植面积已达100万公顷，年产坚果数十万吨，产值达数十亿元。锥栗产业健康、稳定的发展，离不开优质良种苗木。
3.锥栗育苗中，泥炭是一种重要的有机物质资源。但其作为一种短期内不可再生资源，其资源的大量减少，以及开采泥炭对湿地生态造成的严重破坏，迫切需要开发泥炭的替代品。腐熟森林废弃物被学术界认为是一种十分理想的泥炭替代物，且已经取得了很多可喜的研究结果。李贵雨等在白桦容器育苗中将农林废弃物以不同比例替代泥炭，通过综合容器苗生长情况，他们认为采用质量较轻、容易采集处理、成本较低的农林废弃物混合基质替代泥炭作为白桦容器苗育苗基质具有一定的可行性。传统的绿色废弃物堆肥通常需要90
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270天，而通过堆肥添加剂的调节，可将堆肥周期大幅缩短，因此添加剂在堆肥中起到了至关重要的作用，不少研究人员开展了不同添加剂的效果。例如，guerra
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guez等在栗子叶和栗子刺苞的混合物中添加固体家禽粪便，并在103d后获得成熟和稳定的堆肥产品。arias等将栗树林绿色废弃物、中密度纤维板和猪粪混合堆肥，并在48天后产生稳定的堆肥。此外，sharma等人通过添加锯末和牛粪对花卉废弃物进行联合堆肥，仍是在堆肥过程的第60天才获得理想的堆肥产品。
4.另外，现有的锥栗育苗方法，培养的锥栗幼苗苗高和地径值均较低，影响了锥栗幼苗的生长，如袁德义等“一种锥栗容器育苗方法”培育的锥栗幼苗苗高仅为13.73cm、地径仅为3.38cm，在移栽时容易伤根，影响幼苗成活率。


技术实现要素：

5.基于现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种锥栗轻基质育苗的方法，通过将栗苞、锯木屑与牛粪、牛骨粉按特定比例混合堆肥，可在38天内得到成熟稳定，获得锥栗轻基质，且该锥栗轻基质养分含量高，可替代泥炭用于锥栗育苗，而且经本发明培育的锥栗幼苗苗高较高、地径较长。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
7.一种锥栗轻基质育苗的方法，包括以下步骤：
8.s1、混料：收集锥栗果实成熟后的栗苞，将栗苞粉碎，接着与锯木屑混合，再加入牛骨粉和牛粪，施入肥料，加水搅拌均匀，使混合物料的含水量保持在60％～70％；其中，牛骨粉加入量为栗苞和锯木屑总质量的0％～15％，牛粪加入量为栗苞和锯木屑总质量的35％～55％；
9.s2、发酵：将步骤s1混合好的物料进行堆肥发酵，堆体温度达到50℃～60℃后持续15～25天，发酵过程中每5～7天进行一次翻堆，最后将发酵后的混合物料干燥至含水量为30％～40％，即得锥栗轻基质；
10.s3、育苗：将步骤s2制得的锥栗轻基质与黄心土、泥炭、珍珠岩混合制成锥栗基质，消毒后，分装到容器盆中，将锥栗幼苗移栽到容器盆中，移栽后进行苗期管理，对未成活的锥栗幼苗进行补种，定期给幼苗浇水，定期及时清除盆中杂草。
11.在一些实施方式中，步骤s1中，锥栗栗苞粉碎后平均长度为1cm。
12.在一些实施方式中，步骤s1中，所述肥料为尿素，尿素加入量为栗苞和锯木屑总质量的1.53％。
13.在一些实施方式中，步骤s1中，所述牛骨粉加入量占栗苞和锯木屑总质量的15％，所述牛骨粉中含无定形磷酸氢钙和晶体羟基磷灰石，并且表面含有钠、钙、镁及柠檬酸根离子。
14.在一些实施方式中，步骤s1中，所述牛粪加入量占栗苞和锯木屑总质量的55％。
15.在一些实施方式中，步骤s2中，堆体设有排水沟，以便于堆体中水分过多时排出，以满足水分含量要求。
16.在一些实施方式中，步骤s2中，堆体高温发酵时间为20天；进一步地，在堆体发酵过程中每7天进行一次堆翻。
17.在一些实施方式中，步骤s2中，整个堆肥时间为38天；堆肥结束后讲无聊干燥至含水量为35％。
18.在一些实施方式中，所述锥栗轻基质容重0.2～0.4g/cm3、总孔隙度75％～83％、通气孔隙度55％～62％、持水孔隙度19％～21％。
19.在一些实施方式中，所述锥栗轻基质中，有机质含量30％～40％、总凯氏氮1.1％～1.8％、总磷0.2～2.4％、钾1.6～2.1％、钙3.5～6.4％、钠0.4～0.7％、镁0.1～0.3％、铁0.2～1.5％。
20.在一些实施方式中，步骤s3中，按质量比计，黄心土：泥炭：锥栗轻基质：珍珠岩＝6：1.5：(0.1～0.8)：2。
21.在一些实施方式中，步骤s3中，使用0.5％多菌灵进行消毒。
22.在一些实施方式中，步骤s3中，所述容器盆的规格为8
×
12cm；锥栗幼苗苗期管理种植密度是每盆1株。
23.在一些实施方式中，步骤s3中，经培育后的锥栗幼苗苗高53.42～59.29cm，地径为0.73～0.91cm。
24.相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
25.1、本发明采用堆肥方式制备锥栗轻基质，在不添加微生物菌剂的情况下，直接将栗苞、锯木屑与牛粪、牛骨粉混合堆肥，通过本发明的原料用量配比及方法进行堆肥，仅需38天即可获得锥栗轻基质，堆肥时间短。
26.2、本发明中添加牛骨粉，不仅可作为磷源添加剂，显著提高全磷和柠檬酸可溶性磷的含量，而且在堆肥过程中显著提高微生物含量，从而提高堆肥效率。
27.3、牛粪和牛骨粉的复合添加提高了堆肥温度和高温阶段的持续时间，大大缩短了堆肥时间，提高了最终堆肥产品的质量。
28.4、采用本发明的方法进行堆肥连续高温发酵时间高达20天，符合堆肥卫生标准，生产的堆肥产品无植物毒性，碳氮比达到生产应用要求。
29.5、本发明操作简单方便、材料易得，堆肥的原料为锥栗栗苞、锯木屑和牛粪、牛骨粉等农林废弃物，不仅可变废为宝，充分利用栗林废弃物的资源，达到资源循环利用的目的，还能缓解环境压力，解决环境污染问题，而且生产成本低，经济效益显著。
30.6、本发明制备的锥栗轻基质养分全面且含量高，具有良好的较强通透性、保水性和轻便性，具有保肥、保湿的良好特性，使用该锥栗轻基质培育的锥栗幼苗品质高，成活率高。
附图说明
31.图1为本发明制成的锥栗轻基质产品；
32.图2为实施例4锥栗轻基质产品营养元素含量；
33.图3为实施例4堆肥过程中铵态氮含量变化图；
34.图4为实施例4堆肥过程中全磷、柠檬酸磷含量变化图；
35.图5为实施例4堆肥过程中水溶性磷含量变化图；
36.图6为不同基质对小白菜种子生长的影响；
37.图7为实施例1中的对照组和实施例2～4培育的锥栗幼苗生长状况。
具体实施方式
38.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
40.本发明中下述提到的一些术语的说明：
41.(1)“黄心土”是土层以下的心土，为石灰岩发育的红壤，具有一定粘性，ph4～6。
42.(2)c/n比是有机碳和全氮额比值，堆肥产品的c/n比是用来评价堆肥的成熟度，堆体的最终c/n比小于20通常被认为是堆肥程度的满意值。
43.(3)下述实施例中移栽的锥栗幼苗，为同批培育且苗高、地径相当的锥栗幼苗。
44.(4)所使用的牛骨粉中韩无定形磷酸氢钙和晶体羟基磷灰石，并且表面含有钠、钙、镁及柠檬酸根离子。
45.实施例1
46.一、锥栗轻基质的制备
47.锥栗轻基质的制备，包括以下步骤：
48.1.混料：田间收集锥栗果实成熟后的栗苞，先将栗苞用粉碎机粉碎成长度为1cm的颗粒，再与锯木屑混合，不添加牛骨粉，加入占栗苞和锯木屑总质量的35％的牛粪混合，施入栗苞和锯木屑总质量的1.53％的尿素，加水搅拌均匀，使混合物料的含水量在65％；
49.2.发酵：将步骤1混合好的物料配置好，再将其进行发酵，在第3天堆体温度达到50
℃～60℃后持续4天，发酵过程中每7天进行一次翻堆，最后将混合物料干燥至含水量为30％，即得锥栗轻基质；具体如图1所示。
50.堆肥成熟度测定
51.(1)将制成的锥栗轻基质与蒸馏水按1:5的比例浸提24h后，定性滤纸过滤。取堆肥提取液5ml加到铺有2层滤纸的9cm培养皿中，在每个培养皿中放入小白菜种子20粒，以去离子水为空白对照。放入25℃恒温培养箱中暗培养，发芽试验持续48h。实验结束后记录种子发芽数，计算发芽率；并测定发芽种子的根的长度，计算发芽指数(gi)。
52.(2)测定制成的锥栗轻基质的养分含量及其物理性质，同时测定锥栗轻基质的c/n。
53.测定结果：
54.经计算，小白菜种子发芽指数(gi)为92.56％，锥栗轻基质产品不存在植物毒性；
55.锥栗轻基质c/n比为24.84；基质营养组成为：有机质43.7％、氮1.77％、磷0.33％、钾1.6％、钙3.67％、钠0.51％、镁0.2％、铁0.21％；
56.物理性质：容重0.245g/cm3、总孔隙度82.06％、通气孔隙度61.92％、持水孔隙度20.14％。
57.二、育苗
58.做对照试验处理，将黄心土、泥炭、锥栗轻基质和珍珠岩按质量比为6:1.5:0.1:2混合制成锥栗基质，用0.5％多菌灵消毒后，分装到容器盆(8
×
12cm)中，将锥栗幼苗移栽到容器盆中，每盆种植1株，移栽后进行苗期管理，对未成活的锥栗幼苗进行补种，定期给幼苗浇水，定期及时清除盆中杂草。
59.经三个月培养后，测得移栽的锥栗幼苗苗高37.72cm、地径0.66cm。
60.实施例2
61.一、锥栗轻基质的制备
62.1.混料：田间收集锥栗果实成熟后的栗苞，先将栗苞用粉碎机粉碎成长度为1cm的颗粒，再与锯木屑混合，加入占栗苞和锯木屑总质量的15％牛骨粉和占栗苞和锯木屑总质量的35％牛粪混合，施入栗苞和锯木屑总质量的1.53％的尿素，加水搅拌均匀，使混合物料的含水量在65％；
63.2.发酵：将步骤1混合好的物料配置好，再将其进行发酵，堆体温度达到50℃～60℃后持续18天，发酵过程中每7天进行一次翻堆，最后将混合物料干燥至含水量为30％，即得锥栗轻基质；具体如图1所示。
64.堆肥成熟度测定
65.(1)将制成的锥栗轻基质与蒸馏水按1:5的比例浸提24h后，定性滤纸过滤。取堆肥提取液5ml加到铺有2层滤纸的9cm培养皿中，在每个培养皿中放入小白菜种子20粒，以去离子水为空白对照；放入25℃恒温培养箱中暗培养，发芽试验持续48h。实验结束后记录种子发芽数，计算发芽率；并测定发芽种子的根的长度，计算发芽指数(gi)。
66.(2)测定步骤二配置的轻基质的有机碳含量和全氮含量，测定轻基质的c/n。
67.测定结果：
68.经计算，小白菜种子发芽指数(gi)为96.34％，锥栗轻基质产品不存在植物毒性；
69.锥栗轻基质c/n比为25.81；基质营养组成为：有机质30％、氮1.16％、磷1.81％、钾
1.98％、钙4.88％、钠0.51％、镁0.31％、铁1.46％；
70.物理性质：容重0.362g/cm3、总孔隙度75.23％、通气孔隙度55.19％、持水孔隙度20.04％。
71.二、育苗
72.选用粉碎的栗苞锯木屑、15％牛骨粉、55％的牛粪和1.53％的尿素混合发酵制备的锥栗轻基质进行育苗试验。
73.将黄心土、泥炭、锥栗轻基质和珍珠岩按质量比为6:1.5:0.3:2的比例混合制成锥栗基质，用0.5％多菌灵消毒后，分装到容器盆(8
×
12cm)中，将锥栗幼苗移栽到容器盆中，每盆种植1株幼苗，移栽后进行苗期管理，对围成或的锥栗幼苗进行补植，定期给幼苗浇水，每个月去除盆中杂草。
74.经三个月培养后，测得移栽的锥栗幼苗苗高为59.29cm、地径0.91cm。
75.实施例3
76.一、锥栗轻基质的制备
77.1.混料：田间收集锥栗果实成熟后的栗苞，先将栗苞用粉碎机粉碎，再与锯木屑混合，不添加牛骨粉，加入占栗苞和锯木屑总质量的55％的牛粪混合，施入栗苞和锯木屑总质量的1.53％的尿素，加水搅拌均匀，使混合物料的含水量在65％；
78.2.发酵：将步骤1混合好的物料配置好，再将其进行发酵，堆体温度未达到50℃，发酵过程中每7天进行一次翻堆，最后将混合物料干燥至含水量为30％，即得锥栗轻基质；具体如图1所示。
79.堆肥成熟度测定
80.(1)将制成的锥栗轻基质与蒸馏水按1:5的比例浸提24h后，定性滤纸过滤。取堆肥提取液5ml加到铺有2层滤纸的9cm培养皿中，在每个培养皿中放入小白菜种子20粒，以去离子水为空白对照；放入25℃恒温培养箱中暗培养，发芽试验持续48h。实验结束后记录种子发芽数，计算发芽率；并测定发芽种子的根的长度，计算发芽指数(gi)。
81.(2)测定制成的锥栗轻基质的有机碳含量和全氮含量，测定轻基质的c/n。
82.测定结果：
83.经计算小白菜种子发芽指数(gi)为95.39％，锥栗轻基质产品不存在植物毒性；
84.锥栗轻基质c/n比为26.79；基质养分组成：有机质43.78％、氮1.64％、磷0.21％、钾1.65％、钙3.82％、钠0.4％、镁0.17％、铁0.4％；
85.物理性质：容重0.205g/cm3、总孔隙度78.68％、通气孔隙度59.15％、持水孔隙度19.53％。
86.二、育苗
87.选用粉碎的栗苞锯木屑、15％牛骨粉、55％的牛粪和1.53％的尿素混合发酵制备的锥栗轻基质进行育苗试验。
88.将黄心土、泥炭、锥栗轻基质、珍珠岩按质量比为6：1.5：0.6：2的比例混合制成锥栗基质，用0.5％多菌灵消毒后，分装到容器盆(8
×
12cm)中，将锥栗幼苗移栽到容器盆中，移栽后进行苗期管理，对未成活的锥栗幼苗进行补植，定期给幼苗浇水，清除盆中杂草。
89.经过三个月培养后，测得移栽的锥栗幼苗的苗高为55.23cm，地径0.81cm。
90.实施例4
91.一、锥栗轻基质的制备
92.1.混料：田间收集锥栗果实成熟后的栗苞，先将栗苞用粉碎机粉碎成长度为1cm的颗粒，再与锯木屑混合，然后加入占栗苞和锯木屑总质量的15％的牛骨粉，55％的牛粪混合，施入栗苞和锯木屑总质量的1.53％的尿素，加水搅拌均匀，使混合物料的含水量在65％；
93.2.发酵：将步骤1混合好的物料配置好，再将其进行发酵，在发酵堆体温度达到50℃～60℃后持续21天，发酵过程中每7天进行一次翻堆，最后将混合物料干燥至含水量为30％，即得锥栗轻基质，具体如图1所示。本实施例中，堆肥过程中，铵态氮含量变化、全磷和柠檬酸含量变化、水溶性磷含量变化分别如图3
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5所示；
94.堆肥成熟度测定
95.(1)将制成的锥栗轻基质与蒸馏水按1:5的比例浸提24h后，定性滤纸过滤。取堆肥提取液5ml加到铺有2层滤纸的9cm培养皿中，在每个培养皿中放入小白菜种子20粒，以去离子水为空白对照。放入25℃恒温培养箱中暗培养，发芽试验持续48h。实验结束后记录种子发芽数，计算发芽率；并测定发芽种子的根的长度，计算发芽指数(gi)；
96.另外，分别在黄心土和泥炭中分别放入小白菜种子20粒，进行不同基质下小白菜种子生长情况。小白菜种子在不同基质下的生长情况如图6所示。
97.(2)测定制成的锥栗轻基质的有机碳含量和全氮含量，测定轻基质的c/n。
98.测定结果：
99.经计算小白菜种子发芽指数(gi)为104.21％，锥栗轻基质产品不存在植物毒性；
100.如图2所示，锥栗轻基质c/n比为18.32；基质养分组成：有机质31.07％、氮1.7％、磷2.31％、钾2.04％、钙6.35％、钠0.7％、镁0.29％、铁1.08％；物理性质：容重0.344g/cm3、总孔隙度77.21％、通气孔隙度56.27％、持水孔隙度20.95％。
101.二、育苗
102.选用粉碎的栗苞锯木屑、15％牛骨粉、55％的牛粪和1.53％的尿素混合发酵制备的锥栗轻基质进行育苗试验。
103.将黄心土、泥炭、锥栗轻基质和珍珠岩按质量比为6：1.5：0.8：2的比例混合制成锥栗基质，用0.5％多菌灵消毒后，分装到容器盆(8
×
12cm)中，将锥栗幼苗移栽到容器盆中，每个容器盆种植1株，移栽后进行苗期管理，对未成活的锥栗幼苗进行补植，定期给幼苗浇水，清除盆中杂草。
104.经过三个月培养后，测得移栽的锥栗幼苗的苗高为53.42cm，地径0.73cm。
105.综上所述，实施例2～4以及实施例1的实验结果(其中，实施例1中空白对照组与实施例2～4培育的锥栗幼苗生长情况如图7所示)可知，使用本发明的锥栗轻基质进行锥栗幼苗培育，可明显促进锥栗幼苗的生长，且效果显著。
106.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
107.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护
范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。