一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质及其生产方法与流程

本发明涉及蔬菜育苗基质生产，具体为一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质及其生产方法。

背景技术：

1、据统计，我国每年产生各类作物秸秆8亿吨，秸秆被高效资源化利用的仅仅是一小部分，绝大部分被无控焚烧、乱堆乱放或直接还田，对环境和农业生产产生较大的不利影响，因此，秸秆的资源化利用极具紧迫性。

2、随着我国现代农业的发展，无土栽培的面积越来越大，而基质栽培又是无土栽培领域发展极为迅猛的一种栽培模式。无论是生产蔬菜还是花卉苗木，育苗基质都是生产高质量产品的关键因素，育苗基质的功能应与土壤相似，这样植株才能更好的适应环境，快速生长，现有的蔬菜育苗基质生产成本高，且蔬菜育苗基质营养成分容易丢失，导致蔬菜出苗率降低，不能满足社会需。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质及其生产方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质，所述蔬菜育苗基质包括猪粪发酵物、改性生物炭、天然蛭石、轻质填充料、珍珠岩、混合菌。

3、进一步的，所述轻质填充料为稻壳炭、花生壳、椰糠中的一种或多种混合。

4、进一步的，所述改性生物炭由碱化后的小麦秸秆经炭化得中空生物炭，将中空生物炭一端浸于磷酸混合溶液，另一端施加负压，浸润一段时间后，升温反应得预改性生物炭，再经等离子体沉积碳氟膜制得。

5、进一步的，所述混合菌为刺状无梗囊霉、珠状巨孢囊霉、幼套球囊霉、红色盾孢囊霉混合制得。

6、进一步的，一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质的制备方法，包括以下制备步骤：

7、（1）将中空生物炭一端浸于磷酸混合溶液，另一端施加5~7mpa的负压，浸润3~5h后，升温至130~150℃，反应20~30min后，取出中空生物炭，排出溶液，100~120℃干燥2~3h，得预改性生物炭；

8、（2）将预改性生物炭置于等离子体装置中，加热至90~110℃，抽真空至0.5~1.2pa，以70~80cm3/min通入氧气至工作气压为60~70pa，100~200w下处理10~30min后，抽真空至0.5~1.2pa，按流量比3.8:1通入氩气、五氟乙烷至工作气压为120~150pa，100~200w下处理100~180s，得改性生物炭；

9、（3）将脱水猪粪、秸秆粉碎料按质量比1:0.5~1混合，搅拌均匀后，疏松堆放于半径0.75m、高1m的圆柱形水泥池中，物料堆放高度为0.6m，池底放1个可隔离渗出液的网罩，表面均匀铺满秸草，发酵10~25d，每7d翻堆1次，得猪粪发酵物；

10、（4）将猪粪发酵物、轻质填充料、改性生物炭、珍珠岩、天然蛭石按质量比15~80:5~55:8~40:1.5~6:2~10混合均匀，得混合料，加入酸度调节剂至混合料ph为4.5~6.5，搅拌均匀后，加入混合料质量0.1倍的混合菌，混合菌中刺状无梗囊霉、珠状巨孢囊霉、幼套球囊霉、红色盾孢囊霉的质量比为1:0.2~1.1:0.3~1.0:0.2~1.2，粉碎至过10~40目筛，40~50℃烘干至含水量为30~40%，得基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质。

11、进一步的，步骤（1）所述中空生物炭的制备方法为：将小麦秸秆按料液比1:10~1:20浸于质量分数为5％的氢氧化钠溶液，50~60℃下浸泡3~4h后，取出，用蒸馏水冲洗3~4次，50℃烘干4~6h，以2~10℃/min升温至300~400℃，炭化1~3h。

12、进一步的，步骤（1）所述磷酸混合溶液中磷酸、无水乙醇、去离子水、三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、羟基乙二胺的质量比为1:13~16:1~2:0.2~0.5:0.2~0.5。

13、进一步的，步骤（3）所述秸秆粉碎料的制备方法为：将农作物秸秆晾晒至含水率为25~35%，使用植物粉碎机粉碎至直径为0.5~2cm。

14、进一步的，所述农作物秸秆为水稻、玉米、棉花、油菜、花生秸秆中的一种或多种混合。

15、进一步的，步骤（3）所述脱水猪粪的含水率为70~85%。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

17、本发明利用猪粪与秸秆进行发酵，将猪粪中的有机质被降解转化成腐殖质，钾磷氮含量增加，提高养分含量，促进蔬菜生长；与改性生物炭、天然蛭石、轻质填充料、珍珠岩、混合菌进行培育，在培育过程中形成菌丝，相互缠结形成菌丝网格，将猪粪发酵物、轻质填充料、改性生物炭等混合料紧密连接在一起，形成稳定的基质块，方块之间有利于种子吸胀、透气，提高种子发芽率和发芽势，且改性生物炭能够提高基质块的孔隙率，保证多样化微生物繁殖，为蔬菜苗根系生长创造了良好的条件，此外，在种植过程中，菌丝包围蔬菜幼嫩的根，并向周围土壤衍生，扩大根系吸收面积，促进蔬菜良好生长；此外，天然蛭石层间含有大量亲水性无机阳离子，能够结合大气水汽和育苗基质水汽，凝结成水，为种子的萌发、幼苗出土增加了有效水分供给。

18、本发明先对不同尺寸的小麦秸秆进行碱处理，破坏内部纤维，再进行炭化处理，随着温度的升高，小麦秸秆中的纤维进一步被破坏，从而形成孔径大小不一、类毛细管状的中空生物炭，再施加负压，使中空生物炭吸入磷酸-三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷-羟基乙二胺溶液，三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、羟基乙二胺的氨基与磷酸缩合，并依靠三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷的硅氧键接枝于中空生物炭的内壁上，从而在内壁上形成聚磷酸铵膜，同时羟基乙二胺赋予内壁亲水性质，当凝结水经过内腔时，内壁上的聚磷酸铵慢慢水解，溶出氮磷元素，促进蔬菜根系生长，又能很好保持育苗基质水分，为有益微生物提供良好的环境；接着，在中空生物炭表面等离子体沉积粗糙的碳氟薄膜，形成疏水表面，从而使得改性生物炭形成外疏内亲的化学性质，促使凝结的水分沿改性生物炭内部定向流通，并且不同直径的改性生物炭在育苗基质内部构建半连续的三维网状通路，既能有效控制水分通量，又能促使水分快速流动至各处，防止水分堆积，影响蔬菜幼苗根部生长。

技术特征：

1.一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质，其特征在于，所述蔬菜育苗基质包括猪粪发酵物、改性生物炭、天然蛭石、轻质填充料、珍珠岩、混合菌。

2.根据权利要求1所述的一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质，其特征在于，所述轻质填充料为稻壳炭、花生壳、椰糠中的一种或多种混合。

3.根据权利要求1所述的一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质，其特征在于，所述改性生物炭由碱化后的小麦秸秆经炭化得中空生物炭，将中空生物炭一端浸于磷酸混合溶液，另一端施加负压，浸润一段时间后，升温反应得预改性生物炭，再经等离子体沉积碳氟膜制得。

4.根据权利要求1所述的一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质，其特征在于，所述混合菌为刺状无梗囊霉、珠状巨孢囊霉、幼套球囊霉、红色盾孢囊霉混合制得。

5.一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

6.根据权利要求5所述的一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述中空生物炭的制备方法为：将小麦秸秆按料液比1:10~1:20浸于质量分数为5％的氢氧化钠溶液，50~60℃下浸泡3~4h后，取出，用蒸馏水冲洗3~4次，50℃烘干4~6h，以2~10℃/min升温至300~400℃，炭化1~3h。

7.根据权利要求5所述的一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述磷酸混合溶液中磷酸、无水乙醇、去离子水、三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、羟基乙二胺的质量比为1:13~16:1~2:0.2~0.5:0.2~0.5。

8.根据权利要求5所述的一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述秸秆粉碎料的制备方法为：将农作物秸秆晾晒至含水率为25~35%，使用植物粉碎机粉碎至直径为0.5~2cm。

9.根据权利要求8所述的一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质的制备方法，其特征在于，所述农作物秸秆为水稻、玉米、棉花、油菜、花生秸秆中的一种或多种混合。

10.根据权利要求5所述的一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述脱水猪粪的含水率为70~85%。

技术总结
本发明公开了一种基于猪粪发酵物的蔬菜育苗基质及其生产方法，涉及蔬菜栽培技术领域。本发明利用小麦秸秆制得中空管状生物炭，然后在内壁上接种亲水性的聚磷酸铵膜，外壁沉积粗糙的疏水表面，使得改性生物炭具有外疏内亲的化学性质，配合天然蛭石能够凝结大气水汽和育苗基质水汽成水，促使凝结的水分沿改性生物炭内部定向流通，有效释放氮磷元素，控制水分通量，促进蔬菜生长，接着与混合菌、天然蛭石、猪粪‑秸秆发酵物等原料制备育苗基质，在培育过程中混合菌形成菌丝，相互缠结形成稳定的基质块，同时改性生物炭能够提高基质块的孔隙率，保证多样化微生物繁殖，提高种子发芽率和发芽势。

技术研发人员：龚龙树,谭瑞
受保护的技术使用者：湖北农康生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15