一种适用于番茄的育苗基质及其制备方法

本发明涉及有机肥料和栽培基质生产，具体涉及一种适用于番茄的育苗基质及其制备方法。

背景技术：

1、基质是能够代替土壤，为栽培作物提供适宜的养分和ph，具备良好的保水、保肥、通气性能和根系固着力的混合轻质材料。基质以其性能稳定、养分丰富、绿色环保、降低污染、低碳安全、生产便捷等优点，正在取代土壤育苗在栽培中的使用。但目前番茄育苗领域中的基质方案较少，同时因为在番茄育苗的过程中，有提高育苗发芽率、增加苗体抗逆性及健壮苗体根系的需求，因此亟待开发更多适用于番茄育苗的基质来促进植株和根系的生长，从而让果实提质增效。常见的基质组分包括泥炭、蛭石、珍珠岩、木屑、作物秸秆、畜禽粪便、树皮、菌渣等。泥炭是传统的理化性状优良、使用效果良好的栽培基质，然而泥炭是不可再生、有限的天然资源，大量开采会破坏沼泽地的生态环境，而且开采、运输、生产的成本较高。而蛭石、珍珠岩为工业产品，属于无机物，成本较高，且只能增加基质孔隙度，无法提供有机养分，同时二者也是不可再生资源。但是到目前为止，理化性状优良、栽培效果好、可大量使用的基质仍为传统的泥炭、珍珠岩、蛭石等，新开发的基质材料仍存在各种缺陷和不足。基质发展的关键在于如何开发一种原材料来源广泛、价格低廉、高养分、理化性能稳定、对环境无污染和便于规模化商品生产的基质。

2、尾菜是蔬菜在生长、采收、加工、物流、消费等环节产生的废弃叶、根、茎和果实等，也称“蔬菜废弃物”。随着我国蔬菜生产水平的提高，蔬菜种植面积的不断扩大和蔬菜种植布局的不断集中，在蔬菜产区蔬菜采收与初加工过程中常伴有大量的尾菜产生。由于缺乏科学有效、经济适用的尾菜处理与利用技术，大部分尾菜被当作垃圾随意堆弃或者简单填埋，导致尾菜资源浪费，造成环境污染，对蔬菜产区的农业生产、农民生活、农村生态及蔬菜产业的健康可持续发展造成了严重影响。尾菜处理已经成为摆在各级政府和科技工作者面前的一道亟需解决的难题。

3、与尾菜具有同样处境的废弃物还有生蚝壳，目前生蚝壳作为餐厨厨余垃圾，产生量也是稳定增长，尤其是沿海城市每天的废弃生蚝壳产量惊人，目前生蚝壳除了小部分作为鱼礁的材料再利用以外，大部分的生蚝壳是被收费的垃圾焚烧厂或者垃圾填埋场处理掉，国内外缺乏合适的技术与手段对生蚝壳进行循环利用。生蚝壳由无机质和有机质两部分组成，无机部分以碳酸钙、磷酸钙及硫酸钙为主,占生蚝壳质量90％以上，呈碱性,其中钙元素占(39.78±0.23)％,此外还含有铜、铁、锌、锰、锶、镁等20多种微量元素，生蚝壳的有机成分约占生蚝壳质量的3％～5％,含有甘氨酸、胱氨酸、蛋氨酸等17种氨基酸，生蚝壳的资源利用也是一座待开发的宝藏。

4、综上，如何提供一种利用可再生资源制作理化性质适宜且适用于番茄的育苗基质是该技术领域人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种适用于番茄的育苗基质及其制备方法，该方法以尾菜为主要原料，以生蚝壳为重要辅料，制备一种适用于番茄的育苗基质，所述适用于番茄的育苗基质原材料全部为可再生资源，具有来源广泛、价格低廉、高养分、理化性能稳定，绿色环保无污染和可规模化生产的特点。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种适用于番茄的育苗基质的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：将尾菜进行粗破碎，挤压脱水及除砂杂，制成大小为3-5cm的预处理尾菜；将树枝叶进行粉碎及除砂杂，制成大小为3-5cm的预处理树枝叶；将牛粪进行螺旋挤压，获得脱水牛粪；将生蚝壳粗破碎，分别制成粒径小于0.25cm的生蚝壳粉和粒径为1-1.5cm的生蚝壳粒；

5、s2：按重量份数，将2-3份预处理尾菜、2-3份木屑、2-3份预处理树枝叶、1-2份牛粪和1-2份生蚝壳粉初步搅拌均匀，得到混合物，按所述混合物重量的0.1％-0.2％接种菌剂；

6、s3：将步骤2中所得的所述混合物进行放条，用翻抛机翻抛均匀，使所述混合物和所述菌剂充分混合得到发酵物料，通过发酵物料尾菜和牛粪的特性来调节所述发酵物料的碳氮比至20-30:1，通过生蚝壳粉的特性来调节所述发酵物料的酸碱度至6.5-7.5，控制含水率至40％-65％；

7、s4：将步骤3所得翻抛后的所述发酵物料放入温控分子膜好氧发酵槽内，进行一次发酵，所述一次发酵1-2天后进入高温期，所述高温期温度为60-75℃，所述高温期保持5-7天后完成发酵；

8、s5：将步骤4中完成所述一次发酵的发酵物料翻堆到所述温控分子膜好氧发酵槽内继续进行二次发酵，所述二次发酵保持高温期5-7天后完成腐熟；

9、s6：所述二次发酵完成后出料并得到腐熟的发酵物料，将所述完成腐熟的发酵物料过20mm筛后，按所述完成腐熟的发酵物料2％-10％质量分数加入生蚝壳粒搅拌均匀得到半成品基质；

10、s7：在搅拌均匀得到的所述半成品基质中接种活菌数量3亿/克以上的芽孢杆菌菌种，得到适用于番茄的育苗基质。

11、优选的，在所述步骤2中，按重量份数将3份预处理尾菜、3份木屑、2份预处理树枝叶、1份牛粪和1份生蚝壳粉进行搅拌均匀，所述菌剂包括em菌剂或vt菌剂的至少一种。

12、优选的，在所述步骤3中，所述发酵物料含水率为50％-60％，所述碳氮比为30:1，所述酸碱度为6.6。

13、优选的，在所述步骤4中，所述温控分子膜好氧发酵槽采用气流膜堆肥方式发酵，所述温控分子膜好氧发酵槽控制发酵温度为25-75℃，并为所述发酵物料提供氧气。

14、优选的，所述发酵物料在所述温控分子膜好氧发酵槽内形成堆体，所述堆体断面为四边形或三角形，所述堆体高度控制在1-1.2m，宽度控制在3-5m，所述堆体最大为500m3。

15、优选的，在所述步骤4和步骤5的一次发酵和所述步骤5的二次发酵中，所述高温期温度为65℃以上，所述高温期发酵时间为6天以上。

16、优选的，在所述步骤4的一次发酵和所述步骤5的二次发酵中，每2-3天进行一次翻堆。

17、优选的，在所述步骤7中，所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌或侧孢芽孢杆菌中的至少一种。

18、优选的，在步骤4和步骤5的堆肥过程中产生的渗滤液二次回收用于调节发酵物料水分含量。

19、本发明还包括一种适用于番茄的育苗基质，所述适用于番茄的育苗基质由以上任一所述的制备方法制得，所述适用于番茄的育苗基质含水率低于35％，电导率为0.1-0.2ms/cm，容重为0.25-0.35g/cm3，总孔隙度在60％以上，酸碱度为6.5-7.5。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

21、1.原材料价格低廉。本发明提供的一种适用于番茄的育苗基质制备方法以尾菜为主要原料，以生蚝壳为重要辅料，并加以木屑、树枝叶、牛粪共同通过温控分子膜好氧发酵槽发酵，其中原材料，如尾菜、木屑、树枝叶、牛粪和生蚝壳均为农牧业副产物。本发明使用这些价格低廉的原材料，在保证所制备的适用于番茄的育苗基质具有适宜的孔隙度、容重等理化性质的情况下，大大降低了产品的生产成本。

22、2.可持续性强，保护了不可再生资源。本发明所用原材料全部为可再生资源。其中，生蚝壳存在天然气孔的棱柱层且含有丰富的无机养分和有机养分，因此可以有效实现保水保肥，提供养分的特点，代替了传统基质中不可再生的泥炭、蛭石和珍珠岩等资源，保护不可再生资源，降低消耗。同时，由于生蚝壳等原材料为农林牧渔业的废弃物，其成本也远远低于传统的不可再生资源，使本发明具有可持续发展的环境优势和价格低廉的经济优势。

23、3.首次将生蚝壳作为基质的原料，一举多得。使用预处理过的生蚝壳粉和生蚝壳粒作为基质原料，替代了传统基质中使用的蛭石和珍珠岩，增加基质的孔隙度，解决了基质中物理性质层面的问题；生蚝壳含大量无机养分，为苗体提供了所需的元素，解决了基质中化学性质层面的问题，极大改善了基质的物理性状和化学性状。同时达到低成本、高效益、资源利用、保护环境多目标协同。

24、4.制备方法过程绿色环保。本发明技术方案中，回收发酵过程产生的渗滤液回收利用，来调节发酵物料的水分含量，解决了渗滤液处理的问题，而且由于分子膜技术运用，也避免了发酵过程中产生臭气的问题，因此本技术方案中所采用的原材料及制备过程均实现了资源的回收利用，解决“废气、废液、废渣”三废的问题，全面提高资源利用效率。

25、5.基质环境得到优化。本发明提供的一种适用于番茄的育苗基质，该适用于番茄的育苗基质在制备过程中进行了两次接种菌种，而且使用生蚝壳粉和生蚝壳粒分别同时改进了基质的生物、化学、物理性状，使基质环境得到优化，更适宜番茄植株的生长，促进番茄育苗植株的生长，从而使番茄植株实现增产增收，并提高了番茄果实的品质。

26、6.缩短发酵时间，保留基质高养分。本发明的发酵工艺为目前最先进的温控分子膜好氧发酵工艺，发酵过程中可实时监测并调控发酵槽内的环境，使发酵物料中有机质的分解速度加快并充分腐熟发酵物料，整个发酵过程历经23天左右，相较于现有技术可有效缩短发酵时长，提高规模化生产中的产量，实现快速高温好氧堆肥的目标。

27、另外，发酵物料在堆肥过程中产生的挥发性气体会溶于分子膜结构内层的水膜当中，并滴落回堆体中，随挥发性气体流失的营养物质重回到堆体，使堆体呈中性偏酸的同时，尽可能保留了养分。