一种轻基质营养土及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于植物栽培技术领域，具体而言，涉及一种营养土及其制备方法和应用，尤其涉及一种促进植物生长的轻基质营养土及其制备方法和应用。


背景技术：

2.随着阳台园艺的兴起，阳台园艺追求的是一种低碳、绿色、环保、健康的生活方式，因此要求种植过程中不打农药、不使用生长调节剂，不施或少施化学肥料，而且尽量将生活中的一些常见物品和废弃物变废为宝，家庭阳台种植一般采用有土栽培方式，相比于无土栽培更易于管理，技术要求较低，但城市居民却存在着取土难、取土不安全，园土容重大不利于运输和使用，对阳台的负载大等问题，开发质量较轻、肥效周期长、养分含量全面的营养土需求量逐渐增大。
3.一般营养土的生产制作方法：直接从枯枝落叶层丰富的森林中剥取有机物层，或直接将草炭、泥炭土作为营养土利用。整个生产过程就是简单地收集、转运和分装，没有原料筛选，科学配方，发酵处理，故营养土肥力很差，且易含病原菌、重金属等对植物生长有害的成分。用这种方法生产的营养土，虽然有机质含量较高，但土壤肥力很低，直接种植植物的效果很差。
4.市面上售的花卉营养土大多数是以腐叶土、黑壤土、塘土等为原材料，同时添加其他有机无机肥料混合而成，成分雷同单一，容重较重，不方便携带。较轻便的大多数是一些培养基质，基质中所含的营养成分不完全，种植过程中需经常添加营养液，不利于现代白领阶层养花的习惯，配比不合理成本高，因此售价较高。在堆肥发酵技术中，作为生物有机肥的一种，在自然环境下发酵，其腐解程度完全受自然气候条件、环境温度和发酵时间的制约，从而难以控制其发酵后的腐解程度，如掌握不好导致一般情况下不能适时适量供给养分。相关文献资料表明，目前针对饼肥发酵条件的具体研究还不够，对于最优化的发酵条件的研究报道也少有见到。然而早期的有机肥料施用，一是直接施用生粪，二是人工堆枢后施入土壤。研究表明，直接施用生粪和未腐熟好的人工堆腐肥都可对植株造成一定危害。
5.日本藤田智教授出版的《在阳台上种菜》给出了针对叶菜类、果菜类、根菜类和薯类 4种不同的营养土配方，“乐活栽”网站创始人谢东奇通过多年的阳台蔬菜栽培经验，提出了一种理化性质较适合阳台蔬菜生长的复合营养土配方；刘晓光等人选用肥效较长的腐熟鸡粪为肥料，以保温性能较好的马粪为栽培基质，选出了一种最适合番茄生长的营养土配方，即园土∶腐熟鸡粪∶腐熟马粪＝4∶3∶3；李强等人的研究认为，以泥炭土为基质，以n、p、k复合肥(三者之比为15∶15∶15)进行水肥一体化种植方式最适合阳台菜心、白菜和芥菜的种植。
6.现有的营养土在其使用中存在如下缺点：(1)只给出针对某一种蔬菜的营养土配方； (2)质地重，不便搬运，负载量大；(3)必需配合营养液等外源营养元素来使用，极其不便；(4)供肥周期短，需要经常换土，施肥打药，不方便管理；(5)进口营养土价格较贵。
7.随着大众对核桃油品质的追求，物理液压带壳冷榨逐渐走向市场，而压榨后剩余
的带壳核桃饼粕利用价值暂时还未被开发出来；纯核桃粕部分被用于医药和食品方面，加工成多肽和核桃蛋白粉；纯核桃粕开发出的核桃多肽，产品受众小，难以大量消耗核桃渣粕废弃物。
8.截至目前，单纯利用核桃加工剩余物(主要是指核桃壳、核桃粕)生产的营养土未见报道。


技术实现要素：

9.为解决上述问题，本发明提供一种以核桃渣粕为主要原料的轻基质营养土，采用核桃渣粕、核桃枝条碎屑和心壤以一定比例混合，再经自然发酵制备轻基质营养土。本发明制得的营养土有机质含量高，营养品质恒定、肥效性强、供肥周期长、改良土质、应用市场易推广，同时进一步提升了核桃的综合加工利用价值；植物在营养土中种植，2年内，无需杀菌消毒处理，无需施用任何肥料，即能显著提高植物的生长和生物量，是适用于多种植物生长的营养土配方。
10.核桃是世界重要的油料、干果树种之一，是世界所公认的良好生态、经济型树种，目前最主要的加工方式为生产核桃油，本发明用压榨生产了核桃油的剩余渣粕开发出优质的商品营养土。提高核桃油生产剩余物的利用价值，降低整体生产成本，提高利用率和效益，同时丰富营养土的种类，满足城市种植的多样化需求。解决目前城市取土难、土壤对阳台负载较大等问题，既经济又环保，研制出一种理化性质适合较多作物、蔬菜的复合营养土配方。
11.一方面，本发明提供了一种营养土，所述营养土由核桃渣粕、枝条碎屑和心壤组成。
12.本发明提供的营养土原料为核桃渣粕、枝丫粉碎物和心壤，科学配方和发酵而成，不仅变废为宝，营养均衡且充足，而且供肥周期长，能杀灭病源菌。
13.本发明所述的核桃可以是任何种类的核桃，取榨油后的渣粕制备营养土。
14.本发明所述核桃渣粕是指核桃壳和核桃粕，心壤一般指离地表30cm下的土壤。
15.在一些方式中，本发明提供的核桃渣粕营养土，其产品原料也可通过核桃油压榨产生或是由农林废弃物所获得，实现了变废为宝以及资源再利用。
16.进一步地，按照体积比，核桃渣粕含量为40-80％，核桃枝屑含量为0-50％，心壤含量为10-50％。
17.进一步地，还含有水，含水量为40-60％。
18.进一步地，所述核桃渣粕包括核桃壳和核桃粕；所述枝条碎屑为核桃枝条碎屑；所述心壤为采自30厘米以下的土壤；所述核桃渣粕、枝条碎屑和土壤都需粉碎成粉末。
19.在一些方式中，所述心壤为采自30厘米以下土层的土壤。
20.可以理解的是，本发明采用其他种类树木的枝条碎屑，也可以达到制备营养土的类似效果，而并非仅限于核桃枝条碎屑。
21.进一步地，按照体积比，核桃渣粕含量为63％，枝条碎屑含量为27％，心壤含量为10％。
22.本发明以核桃加工剩余物
‑‑
核桃渣粕为主要原料，通过配方筛选和科学发酵处理，获得不含病原菌、重金属、抗生素、养分充足、种植效果好、成本低的营养土，同时进一步
提升了核桃的综合加工利用价值。
23.本发明提供的营养土产品，在植物种植过程中不需打农药、不使用生长调节剂，不施或少施化学肥料，是适用于多种植物生长的营养土配方。
24.轻基质营养土是以各种有机质为原料，容重大约在0.2-0.8g/l之间，因质地疏松而得名。本发明制备的营养土为轻基质营养土。
25.另一方面，本发明提供了一种营养土的制备方法，主要包括以下步骤:
26.(1)取40-80％的核桃渣粕、1-50％的核桃枝屑和10-50％的心壤粉，混匀，混匀过程中加入40-60％的水；
27.(2)进行自然发酵。
28.进一步地，步骤(2)所述的自然发酵，需盖上塑料薄膜进行发酵，发酵温度为40-55℃，每周进行翻堆和加水处理。
29.进一步地，步骤(2)完成自然发酵后可直接包装，或进行摊晾后包装，或含水量低于25％再进行包装。
30.进一步地，步骤(1)所述核桃渣粕包括核桃壳和核桃粕，过1厘米筛；所述枝条碎屑为核桃枝条碎屑，过1厘米筛；所述心壤为采自30厘米以下的土壤，过5毫米筛。
31.本发明研制核桃营养土通过自然发酵使其中的养分最大化，为科学合理堆制营养土提供参考依据。
32.在一些方式中，在发酵过程中可以进行定期(一般每隔七天取样)检测营养土的发酵动态指标，包括全碳、全氮、硝态氮、铵态氮、e4/e6(堆肥腐殖酸在波长465和665nm处吸光度比值，称为e4/e6，e4/e6与腐殖酸分子数量有关，与腐殖酸分子大小或分子的缩和度大小有直接关系)，ph值等。
33.在一些方式中，发酵满2个月后，通过检测温度、c/n比、发芽率、含水率、硝态氮、铵态氮、e4/e6、ph值、容重以确定达到发酵要求。若未达到，则采用上述方法继续发酵。
34.一般认为高温菌对有机物的降解效率高于中温菌，而高温菌的理想温度为50-65℃，因此，高温堆肥温度应控制在50-65℃左右。也有研究认为，堆体温度应控制在45-65℃之间，以50-55℃较佳。温度趋于稳定，直至不再升温。
35.ph值对微生物活动和氮元素的保存有重要影响。适宜的ph值有利于缩短堆肥所需的时间。ph值对植物的影响表现在两方面，一方面不同作物对ph的要求不同，即有喜酸作物，也要有喜碱作物；另一方面，ph影响着养分的形态、有效含量。
36.c/n比是常用的堆肥腐熟度评价指标之一。依据赵由才提出腐熟的堆肥理论，堆体碳氮比应趋向于微生物菌体的碳氮比，即16左右。但是许多堆肥原料起始时的固相c/n比较低时，如菜枯，固相初始碳氮比低于16，就不适合将碳氮比作为腐熟度的评价指标。因此 morel等建议采用t＝(终点c/n)/(初始c/n)来评价城市垃圾堆肥的腐熟度，并提出当值小于0.6时堆肥已基本达到腐熟。
37.发芽率(gi)，如果,gl》50％,则可认为基本基本腐熟,当gi达到80％一85％时,这种堆肥就可以认为已经完全腐熟,对植物没有毒性。
38.堆肥中无机态氮的形态主要可分为铵态氮和硝态氮两种形态,这两种无机态氮形态均容易被作物吸收利用，都是堆肥中重要的有效氮源。
39.铵态氮是表示含氮有机物降解的程度，堆前含量太高,腐熟后含量较少；硝态氮是
表示堆肥后硝化反应的程度，堆前含量较少，腐熟后较多。
40.e4/e6是衡量堆肥是否发酵完成的指标之一。该比值与腐殖酸分子数量无关而与腐殖酸分子大小或分子的缩合度大小有直接关系，一般来说，当达到8左右时，代表发酵过程已完成。
41.再一方面，本发明提供了一种混合物用于制备提高植物生长的生物量的营养土的用途，所述混合物由核桃渣粕、枝条碎屑和心壤组成；所述生物量包括植物的株高、茎粗、叶绿素、鲜重或干重中的任意一种或多种。
42.在一些方式中，所述植物包括玉米或黄豆的植株。
43.根据本发明，以核桃渣粕为主原料，并通过自然发酵生产的营养土，方便快捷易于推广。研发出容重较轻、供肥周期长、改良土质的产品，在同行中具有较强的竞争优势，从而实现核桃产业产品的多元化。其有益效果为：
44.1、以核桃渣粕为主要原料，通过配方筛选和科学发酵处理，获得新型轻基质营养土；
45.2、通过发酵使营养土中的养分的最大化，营养品质恒定，为科学合理堆制营养土提供参考依据；
46.3、制备的营养土能显著提高植物生长的生物量，主要包括提高植株的株高、茎粗、叶绿素含量、鲜重和干重；
47.4、制备的营养土肥效性强、供肥周期长、改良土质、应用市场易推广；
48.5、植物在营养土中种植不需打农药、不使用生长调节剂，不施或少施化学肥料，是适用于多种植物生长的营养土配方；
49.6、不含病原菌、重金属、抗生素的，养分充足的，种植效果好、成本低，同时进一步提升了核桃的综合加工利用价值。
50.本发明提供了一种以核桃渣粕为原料的营养土配方，并不仅限于说明书和产品特点所描述，同时也提供了一种延长核桃加工产业链的思路和方式。故凡依本发明所述的生产方法、生产原料、研制原理均包括在本专利申请范围内。
附图说明
51.图1为实施例3中营养土进行动态发酵过程中温度变化趋势图；
52.图2为实施例3中营养土进行动态发酵过程中ph变化趋势图；
53.图3为实施例3中营养土进行动态发酵过程中c/n比变化趋势图；
54.图4为实施例3中营养土进行动态发酵过程中硝态氮含量变化趋势图；
55.图5为实施例4中10个处理的营养土中玉米种植60天的株高比较图；
56.图6为实施例4中10个处理的营养土中玉米在种植期间的茎粗变化趋势图；
57.图7为实施例4中10个处理的营养土中玉米在种植期间的株高变化趋势图；
58.图8为实施例4中在designexpert分析软件中营养土配方对玉米株高、茎粗的分析图；
59.图9为实施例4中营养土配方对玉米的地上部分鲜重影响的三角响应曲面图
60.图10为实施例4中营养土配方对玉米果实影响的照片；
61.图11为实施例4中营养土种植黄豆六周对株高的影响示意图；
62.图12为实施例4中营养土种植黄豆六周对茎粗的影响示意图；
63.图13为实施例4中营养土种植黄豆九周对叶绿素含量的影响示意图；
64.图14为实施例4中营养土配方对黄豆地上部分鲜重的三角响应曲面图
65.图15为实施例4中在designexpert分析软件中营养土配方对黄豆地上部分鲜重的分析图；
66.图16为实施例5中不同的营养土对黄豆种植的鲜重影响示意图；
67.图17为实施例5中不同的营养土对黄豆种植的净光合速率影响示意图。
具体实施方式
68.下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。本实施例中使用的试剂、物料均为已知产品，通过购买市售产品获得。
69.实施例1本发明提供的核桃渣粕营养土的制备
70.本实施例制备核桃渣粕营养土包括以下步骤：
71.一、原料准备
72.1、将带壳压榨核桃油剩下的核桃渣粕(含核桃壳和核桃粕)(核桃购自四川西部高山峡谷区，平均海拔4000多米，川西高山峡谷区泡核桃)，用木材粉碎机打碎并过1厘米筛，形成均匀的混合物。
73.2、将树木枝丫(本实施例采用核桃枝屑)在木材粉碎机中进行粉碎获得枝丫碎屑，并过1厘米筛，备用。
74.3、在园地中取30厘米以下的心土(心土为粘壤土，采自20-40cm土层，是目前家庭种植中最常见的土壤，采自四川农业大学崇州基地)，在干湿度适宜的情况下，用土壤粉碎机粉碎成粉末，过5毫米土筛，备用。
75.二、按配方混合三种原料
76.1、按照核桃渣粕在40％-80％间，枝条碎屑0-50％间，心土在10％-50％间的配方配制营养土，本实施例优选配方为：核桃渣粕63％，枝条碎屑27％，心壤10％进行配料。
77.2、将配料充分混匀，混匀过程中加入水，使含水量在40％-60％之间。
78.三、发酵和翻堆
79.1、将混匀且湿度合适的配料，和塑料薄膜盖起来，进行自然发酵处理。
80.2、每一周，进行翻堆和加水处理，以增加堆料的均匀性，通气性和氧含量，并将发酵温度控制在40-55度间，以利于有氧发酵，并检测全碳、全氮、硝态氮、铵态氮、e4/e6、 ph值等指标。如此反复翻堆、加水和发酵约2个月。
81.第四、检测
82.在发酵满2个月后，检测有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、e4/e6、ph值等指标，以确认达到发酵要求(有机质含量达到80％以上，全氮含量达到18g/kg以上，铵态氮达到 10000mg/kg，硝态氮达到8mg/kg，容重达到0.3mg/m3，e4/e6达到8左右)。
83.第五、摊晾
84.将发酵完成的营养土，在避雨条件下，推开晾干，以减轻重量(利于运输和搬运)。实际情况下，也可以不进行摊晾，发酵完成后直接分装。
85.第六、分装
86.当营养土的含水量低于25％时，即可进行包装。含水量低于25％非必要条件。
87.实施例2营养土的不同配方对植株培养效果的影响
88.本实施例按照实施例1提供的方法制备营养土，其中营养土的配方分别按照表2所示进行配制，经2个月发酵后，考察营养土对黄豆培养效果的影响。其中叶绿素spad的检测方法为用spad-520plus手持叶绿素计，每周测定一次得到叶绿素相对含量(spad值)选择每株最上面完全展开复叶的倒3-4叶，每个叶片测定3次(勿测到主叶脉)，每个小区测定3片叶子；供试黄豆所选品种为南豆25。
89.试验方法：采用盆栽实验，将各个相同处理营养土进行混匀，等体积分装在5加仑盆中。将成熟饱满、大小相对一致的黄豆种子均匀播种到不同基质中，每盆播种5粒黄豆种子，每个处理5次重复，生长2周后进行间苗，保留3株生长均匀一致的植株，定期浇水，病虫害管理按常规进行。
90.表1、营养土的不同配方对植株培养效果的影响
[0091][0092][0093]
由表1可见，单独采用核桃渣粕、核桃枝屑、或是心壤、或是其中两两组合作为营养土进行植株培养时，栽培效果较差，只有当核桃渣粕、核桃枝屑、和心壤三者共同搭配制备营养土时，才能充分满足植株生长的需要，能大幅提升植株的株高、茎粗、地上部分干重、地上部分鲜重、及叶绿素含量。
[0094]
实施例3发酵对制备营养土的影响
[0095]
本实施例按照实施例1提供的方法制备营养土，其中营养土分为四组，第一组进行发酵3个月，第二组进行发酵2个月，第三组发酵1个月，第四组未发酵，制备的营养土分别检测其中的ph值、有机质、含水率、全氮含量、铵态氮、硝态氮和容重，其中有机质的检测方法为重铬酸钾氧化－外加热法(nelson et al.,1982；ly/t 1237-1999)；全氮含量的检测方法为半微量凯式定氮法(bremner,1960；ly/t 1228-1999)；铵态氮的检测方法为浸提-靛酚蓝比色法(鲍士旦,2000)；硝态氮的检测方法为紫外分光光度法(gb/t32737-2016)；容重的检测方法为根据国标ly-t 1215－1999土壤水分－物理性质测定的； e4/e6的检测方法为检测在波长465和665nm处吸光度比值；考察发酵制备营养土的影响。
[0096]
表2、发酵对制备营养土的影响
[0097][0098]
由表2可见，第四组未经发酵时，营养土中的含氮量较低，容重较低，但经发酵后，含氮量、铵态氮、硝态氮含量都显著提升，容重也有了明显升高，可见经发酵可以大幅提升营养土中的营养成分；但发酵时间无需过长，发酵过程时间3个月时，营养土中的含氮量出现下降，因此发酵时间优选在2个月左右。
[0099]
对营养土的两个月动态发酵周期内，进行温度、ph、c/n比(碳氮比)、硝态氮含量检测，其中温度的检测方法为：在各堆体里埋入4个电子纽扣温度计，没入土堆20厘米，每两支温度计与圆周中心构成120
°
夹角，每天9:00,14:00,22:00定时记录室温及堆体温度，取当天4次堆温的平均值作为堆肥的温度；ph的检测方法为：称取5.00g左右的干样,按干重 /体积(m/v＝1:10)加入蒸馏水,摇床振荡，静置30min,取上清液用ph计测定值；c/n比的检测方法为：参照中华人民共和国农业行业标准(ny525-2012)有机肥料行业标准，有机碳采用重铬酸钾容量法、全氮采用h2so4-h2o2消煮-凯氏定氮法。结果分别如图1～4所示。
[0100]
温度是影响堆肥微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。堆肥中微生物分解有机物而释放出热量,这些热量使堆肥温度上升。所以,温度的高低直接反应了堆体中微生物活动能力。在一定温度范围内,温度每升高10℃，有机体的生化反应速率提高一倍。
[0101]
由图1可知室温平均在25℃左右，处理前四天温度升得最快，处理1、处理2在第五天时达到最高温，分别是53.9℃、46.5℃，堆肥30天后温度逐渐趋于平稳，最后接近于室温， berltoldi研究报道，持续高温的天数超过3天，能够有效杀灭大部分的病原菌及虫卵，保证堆肥的卫生学指标和堆肥腐熟的条件，可以认为其主要发酵过程已完成。
[0102]
实施例4营养土的配方优化对植株培养效果的影响
[0103]
本实施例采用混料设计，通过预实验确定每种物料配比的范围，按体积计算核桃渣粕、核桃枝屑、心壤的优选范围如表3所示：
[0104]
表3、混料设计因素和水平(这是范围)
[0105]
因素物料最低值最高值a核桃渣粕40％70％b核桃枝屑20％50％c心壤10％40％
[0106]
在确定物料范围后，用design expert(v.8.0.6)进行混料方案设计，以核桃渣粕、核桃枝屑、心壤的添加比例为变量，按不同比例混合，设置10个配方处理进行筛选。10个处理如表4所示：
[0107]
表4、核桃营养土混合组合设计表
[0108][0109]
首先进行10个处理的堆肥发酵，发酵在室温25℃条件下进行室内进行，每堆物料加水使其充分混匀，合适含水量在50％-60％左右，在实际过程中快速检测方法为：以手紧握物料能成团，有水迹出现但不滴水为宜。通气方式采用人工翻堆。每7天翻堆一次,翻堆时补充水分以保持整个堆制过程稳定的含水量，翻堆后堆回原状,堆制时间为60天。
[0110]
发酵完成后进行植物种植，在10个处理中以植物生长的生物量(株高、茎粗、叶绿素、鲜重、干重)作为最终响应值，其中叶绿素的检测方法为：用spad-520plus手持叶绿素计，每周测定一次得到叶绿素相对含量(spad值)选择每株最上面完全展开复叶的倒3-4叶，每个叶片测定3次(勿测到主叶脉)，每个小区测定3片叶子；进行两茬作物种植，筛选出理论最优配方。
[0111]
所有处理均按每盆相同体积12l分装在国产标准5加仑花盆中进行。每个处理5个重复，每个重复设置3棵单株。
[0112]
一、在10个处理的营养土中进行玉米种植
[0113]
在10个处理的营养土中同时进行玉米种植，取玉米种子(水果玉米)进行种植，60 天后，玉米植株的株高如图5所示，其中2号和8号处理的玉米植株的株高明显更好。
[0114]
在玉米种植的60天期间的茎粗变化如图6所示，由图6可以看出，由图可知，随着玉米的生长，各处理组玉米茎粗都有不同程度的增加，但都在拔节期以后开始减小，这可能与玉米前期生长旺盛后期缺水有关，其养分供给逐渐转移到玉米成熟的干物质积累。9 号处理在拔节前玉米茎粗均高于其他处理，在拔节期达到了22.44mm；2号处理从玉米出苗期到拔节期茎粗增加较快，拔节期生长速率达到1.35mm，在抽雄期玉米茎粗也高于其他处理6％—27％。这说明含核桃渣粕、核桃枝屑较多的处理其养分被利用的效率高于其他处理。
[0115]
在玉米种植的60天期间的株高变化如图7所示，由图7可知，在玉米出苗阶段各处理株高都比较接近，处理9、处理10、处理6分别是14.4、12.4、12.2，最低值为处理5，株高8.2，总体来说差异不显著，说明不同配比核桃渣粕营养土发酵完全，对种子发芽无抑制作用；随着玉米的生长，处理9在在玉米拔节期促进作用最大，拔节期后株高有所下降；处理8、处理7、处理2的玉米株高在拔节期增速最快，处理8显著高于其他处理，说明核桃渣粕、核桃枝屑、心壤在此配比中的交互作用对植物生长有极显著作用，后期核桃渣粕释放的大量养分能极大的促进玉米生长。
[0116]
根据3种配料比例对玉米的地上部分鲜重的影响，三角响应曲面图为一曲面(图9)，说明三者具有交互作用，a，c交互作用影响较显著，b,c交互作用对玉米生物量影响较显著，且随着核桃粕含量的增大对其地上部分鲜重影响较明显，说明核桃粕对其生长有促进
作用。
[0117]
最后收获的玉米果实晒干后的照片如图10所示，可以清楚看出，处理2的营养土培植的玉米明显更大，更均匀，质量更优。
[0118]
在designexpert分析软件中根据玉米株高、茎粗，地上部分干重进行分析(图8)，建立回归方程，进行多目标优化分析。通过对玉米地上部分鲜重y1，回归模型为：
[0119]
y1＝0.99a+0.96b+0.74c+0.38ab+0.48ac+0.95bc-3.83abc
[0120]
用excel 2010数据处理软件对试验测得数据进行整理及图表制作；用design expert (v.8.0.6)进行d-最优混料实验设计，并进行模型回归拟合与分析；用graphpad软件进行作图；利用spss 26.0统计分析软件，采用lsd法进行差异显著性分析。
[0121]
通过对玉米地上部分鲜重数据y1进行回归拟合，预测出两个最优配比方案如表5所示。
[0122]
表5、预测出玉米的最优处方配比及指标预测值
[0123][0124]
因本实验的目的是研发以核桃粕为主原料的营养土，要求供肥周期长、土壤含量较少、所以最终我们采用编号1作为我们理论最优配方，即核桃渣粕63％、核桃枝屑27％，心壤 10％。
[0125]
二、在10个处理的营养土中进行黄豆种植
[0126]
本实施例于2021年6月5号在四川农业大学崇州基地进行。供试土壤为第一批种植四季豆收获后剩余营养土，供试黄豆所选品种为南豆25。
[0127]
试验方法：采用盆栽实验，将各个相同处理营养土进行混匀，等体积分装在5加仑盆中。将成熟饱满、大小相对一致的黄豆种子均匀播种到不同基质中，每盆播种5粒黄豆种子，每个处理5次重复，生长2周后进行间苗，保留3株生长均匀一致的植株，定期浇水，病虫害管理按常规进行。
[0128]
根据核桃营养土轮作实验效果，不同处理对黄豆株高、茎粗的影响分别如图11和图 12所示，黄豆生长初期各处理之间差异不显著，6周后的株高、茎粗进行比较，我们可以看出处理2和处理3对黄豆株高影响较显著，同时处理2对黄豆茎粗的影响也存在显著差异，说明处理2对植物的生长有较明显促进作用。
[0129]
在种植60天后，由图13我们可以看出不同处理间黄豆的叶绿素出现显著差异，通过各个处理间的方差分析以及事后多重比较，我们可以发现处理2和处理3的spad值较大，其中处理2达到了最大，为36.7。
[0130]
根据图11～13结果可知，在配方试验筛选，确定2号处理对植物促进效果最好，按体积配比为核桃渣粕：核桃枝屑：心壤＝6：3：1。
[0131]
通过对黄豆地上部分鲜重进行分析，从曲面图(图14)我们可以看出，核桃粕含量在 60％左右时对黄豆生长促进作用明显，说明其对应的基质配比养分供应周期较长，保肥性强，可以供家庭种植植物持续利用，不需要施肥及频繁换土。
[0132]
采用design expert统计软件统计分析数据(图15)，建立回归方程，进行多目标优
化分析。通过对黄豆地上部分鲜重y2进行回归拟合，回归模型为：
[0133]
y2＝74.52a+54.54b+57.29c+156.88ab+88.16ac+53.19bc-146.21abc
[0134]
用excel 2010数据处理软件对试验测得数据进行整理及图表制作；用design expert (v.8.0.6)进行d-最优混料实验设计，并进行模型回归拟合与分析；用graphpad软件进行作图；利用spss 26.0统计分析软件，采用lsd法进行差异显著性分析。
[0135]
通过对黄豆地上部分鲜重数据y2进行回归拟合，预测出一个最优配比方案如表6所示。
[0136]
表6、预测出黄豆的最优处方配比及指标预测值
[0137][0138]
综合上述结果，由于本实施例的目的是研发以核桃粕为主原料的营养土，要求供肥周期长、土壤含量较少、所以最终我们采用编号1作为我们理论最优配方，即核桃渣粕63％、核桃枝屑27％，心壤10％。
[0139]
实施例5营养土的配方优化验证
[0140]
根据实施例4，其按体积配比为核桃渣粕：木屑：心壤＝63：27：10。在此基础上，设置理论最优配方(核桃渣粕：核桃枝屑：心土＝63：27：10)、筛选出的实际最优配方(核桃渣粕：核桃枝屑：心壤＝6：3：1)、再与市售营养土、纯土进行对照比较，同配方筛选试验一样进行发酵实验以及两茬植物的种植，测定核桃营养土的理化性质及肥力特征，同时验证理论最优配方和实际最优配方的差异。处理方案如下：
[0141]
处理1：实际最优配方；
[0142]
处理2：理论最优配方；
[0143]
处理3：纯土。土壤为粘壤土，目前家庭种植中最常见的土壤；
[0144]
处理4：市售通用型植物有机营养土。品牌为“壹露阳光”。
[0145]
4种处理的营养土用于芥菜的种植，其实验结果如图16和图17所示。由图16和图 17可知，处理2效果最好，芥菜鲜重达到了1.65kg，净光合速率达到了22μmol/m2/s2，其原料按体积计由63％的核桃粕、27％的木屑、10％的心壤组成。
[0146]
基于上述实验筛选出的最优配方其原料比例为核桃粕：木屑：土壤＝63：27：10。制备的营养土，其理化性质如表6所示：
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表6、最优配方营养土的理化性质
[0148]
指标最优配方数据 ph值7.18 有机质81.87％ 含水率59.9％ 全氮含量18.17g/kg 铵态氮11038.82mg/kg 硝态氮8.46mg/kg 容重0.39mg/m3 温度38.2℃室温25.0℃
e4/e63.698 [0149]
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。