一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，將草本中藥渣堆積進行厭氧發酵后，加入枯草芽孢桿菌和黑曲霉按菌數的復合菌種并混勻，使菌數濃度大于50萬個/克，然后噴灑糖水并攪拌均勻，堆積后用黑色塑料薄膜覆蓋至堆料中最高溫度達到55℃后，揭開黑色塑料薄膜進行好氧發酵，至堆料水分低于45％，堆積陳化即可。本發明制備的栽培基質鹽分低，EC值低，陽離子代換量大，具有強大的酸堿緩沖能力和鹽堿緩沖能力；同時，它也可提高土壤疏松度、保肥持水能力、保溫透氣能力；適合絕大部分作物甚至栽培要求極嚴格的花卉等，適合與任何物料配合出所需要的基質而沒有限制性，不會產生過量使用的鹽堿化情況。
【專利說明】一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及一種制作栽培基質的方法，尤其涉及一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，屬于農業生產【技術領域】。
【【背景技術】】
[0002]栽培基質最初起源于無土栽培的概念，是指作物周圍的土壤環境已惡化，嚴重影響了作物的產量和品質，人們轉而尋找替代品，用固體基質固定植物根系，并通過基質吸收營養液和氧氣。這樣所謂的栽培基質就是指代替土壤提供作物機械支持和物質供應的固體介質。而很多時候，周圍土壤環境并不惡化，只是人們希望栽培條件更好，使作物更好地生長。
[0003]栽培基質又可分為無機基質和有機基質兩種，無機基質是指沙、石礫、巖棉、蛭石、珍珠巖、膨脹陶粒、煤渣等物質，而有機基質是指樹皮、鋸木屑、泥炭、蘆葦末、菇渣、蚯蚓糞、椰糠、腐葉、泡沫顏料、復合基質等。一般來說，有機基質的陽離子代換量大，像高位泥炭土的陽離子代換量可達140~160me/100g,而砂碌為0.1~lme/100g,但也不是說無機基質的陽離子代換量就一定小，像蛭石的陽離子代換量可達100~150me/100g，但其不含有機質，不含養分，功能比較單一。陽離子代換量是栽培基質中的一個重要因素，越強大的陽離子代換量則越具有強大的酸堿緩沖性、鹽堿緩沖性，可使栽培環境顯得安全，并具有強大的保肥、供肥能力，能使作物健康成長。
[0004]一般來說， 適合種植栽培的標準包括容重為0.1~0.8g/cm3,pH為6.5~7.0，但某些要求特殊的作物不一定適合該條件。例如，有些花卉生長要求特別嚴格，其電導率(EC)值要低于0.8，像煙草集團所制定的栽培基質，要限定其EC值不高于0.8。參考其他資料，EC值低于0.5則要施肥，蔬菜適宜的EC值為1.0~2.6，一般花卉適宜的EC值為1.3~
2.75，基質總鹽分濃度要求為小于500mg/Kg(也就是0.05% )0但要指出的是，以上的數據來源于廣泛的研究和歸納，只具有參考性，例如，一些蔬菜如菜心的實際種植，EC值達到了
3.2，也照樣能良好生長。
[0005]目前的有機基質，大部分來源于地下挖掘，如肇慶的草炭土、北方的泥炭土，這些均是不可再生資源，所以國家也不太支持這種做法。另外一部分基質，則來源于廢棄物再加工，如椰子殼、菇渣、造紙廠的蘆葦沫等，在目前將這些原料制成基質還比較少，部分用于有機肥料生產的生產，部分則直接遺棄了，造成浪費或環境污染。
[0006]參考一些發明專利“一種桉樹育苗栽培基質及其制備方法”(CN103787775A)，它按體積百分比的原料:稻殼40%~60%，椰糠10%~30%，甘蔗渣10%~30%，牛糞5%~15%，濾泥10%~20%，珍珠巖I %~5% ;“一種栽培基質及其制備方法與應用”(CN103880563A)，它包括韭菜提取液和營養土，營養土包含泥炭土、蛭石和珍珠巖，也可用稻殼、麥殼或其他秸桿粉碎物代替，韭菜提取液可以有效抑制根節線蟲一種秸桿型栽培基質及制備使用方法”(CN103880490A)，用含水量15-20%干燥的農作物秸桿粉碎后做基質原料，用肥沃的干燥黑土或農田土、腐質土做基質土，把它們以重量比10: 3-5的量，用水充分淋濕混合拌均勻發酵48-72小時，做成栽培基質使用；以上類別的基質均指的是復合基質，在EC值和鹽分上的控制上是不可控的，甚至像“一種桉樹育苗栽培基質及其制備方法”(CN103787775A)這個專利，其鹽分由于包含牛糞(5%以上養分)、濾泥(2~7%的養分)等等，鹽分肯定高，EC值也跟著高，起碼制作不出像椰糠那樣EC值低于0.8的基質，而市場上需求量大的基質，有一大部分就來自于低EC值的有機基質。按照市場化操作，主流上應是先制作出高標準的有機基質，再由終端使用者決定如何去配制復合基質去種植。再參考一些專利，里面的原料說得范圍很大，比如說農林廢棄物、園林廢棄物，殊不知，樹枝與樹葉是多么的不同，不可能一種發明的方法就能包羅萬象，必須要將原料分類處理，否則很難實現，意義不大。
[0007]栽培基質除了在育苗和無土栽培上有良好的作用外，還有著更重要的角色。在我國，由于人工成本高和肥料使用習慣等原因，土地越來越惡化(例如過于強酸、化肥使用過多造成鹽堿性、有益微生物少、有害生物多、土壤板結等)，政府投入的治理成本也越來越大，如何治理土壤也是一個重要課題。由于基質本身有高陽離子代換量、低鹽分、低電導率、良好的物理疏松性等特性，這些特性遠優于有機肥和生物肥，對此，大力發展基質并使用基質，也可在大程度上取代有機肥、生物肥，從而達到治理土壤的目的。
[0008]同時，栽培基質在園林上也有著重要的用途:作物如大樹由于根系受傷，用栽培基質是最好的培養根系的方法，能有效讓作物健康回復長勢，而不像用其他肥料那樣，鹽份過聞，傷害根系生長。
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【發明內容】
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[0009]本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種利用草本中藥渣制作低EC值、低鹽分、高陽離子代換量的栽培基質的方法，本發明制備的栽培基質為單一性有機栽培基質，能夠直接作為栽培基質或根據需要配制成復合基質。
[0010]本發明為解決上述技術問題，采用以下技術方案:
[0011]一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，其特征在于將草本中藥渣堆積進行厭氧發酵至總體水分在50~70%時，加入枯草芽孢桿菌和黑曲霉按菌數比例10~50:1混合的復合菌種并混勻，使菌數濃度大于50萬個/克，然后噴灑糖水并攪拌均勻，堆積后用黑色塑料薄膜覆蓋至堆料中最高溫度達到55°C后，揭開黑色塑料薄膜進行好氧發酵，至堆料水分低于45 %時，堆積陳化而成。
[0012]本發明中的草本中藥渣，至少煮沸一次并浙去水分，水分含量不作限定。
[0013]利用草本中藥渣制作栽培基質，則避免以上所述的EC值、鹽分、市場化操作的問題。草本中藥渣易分解，尤其是經過高溫高壓煮沸之后，更易被微生物分解，同時，也由于經過煮沸并浙干之后，其鹽分更加低。
[0014]本發明中的草本中藥渣進行厭氧發酵的堆積高度不得低于1.5米，其他條件不進行人工控制，這樣可以達到部分厭氧發酵和防止有害霉菌繁殖的目的，厭氧發酵至少兩個月，厭氧發酵期間要不定期翻堆，以防止有害霉菌繁殖并使未能經過厭氧堆放的表面草本中藥渣有一個厭氧環境為目的，當發現有黃色、蘭色等非黑色、白色、綠色等霉菌繁殖時，要趁其未形成成熟孢子時，立即翻堆將其覆蓋，阻止其大量繁殖影響種植效果；經過2個月以上的堆放后，草本中藥渣變得腐爛易碎。檢測水分，確定總體水分在50~70%時，則可進行下一步的工序。
[0015]本發明中的草本中藥渣經過煮沸后，更有利于自然繁殖放線菌，加入糖的目的還在于培養自然界的放絲菌生長，以達到治理土壤有害微生物和線蟲等害蟲的目的。本發明中的糖水中的溶質為可溶性糖，包括工業紅糖的所有可溶性紅糖均可，糖水以可溶性糖全溶于水即可添加進草本中藥渣中，可溶性糖的用量每立方米物料加入I~5Kg。
[0016]本發明中好氧發酵階段的物料堆積高度為1.5~2米，好氧發酵過程中的溫度為50°C~70°C，維持5天以上。在好氧發酵之前用黑色塑料薄膜覆蓋使堆料中溫度達到550C (指堆料的任何一處最高溫度)時，揭開黑色塑料薄膜后到發酵結束都可不再覆蓋。
[0017]本發明好氧發酵階段中每天翻堆一次，當水分大于45%，包括45%，溫度低于50°C時，3~5天翻動一次，以利于溫度的提升，直至水分低于45%，則進入陳化階段(二次發酵)。
[0018]本發明中的水分均為質量百分比含量。
[0019]本發明的陳化階段中物料要盡可能堆高到2米以上，并稍微壓緊堆料表層，以減少氧化進入物料內部的速率，有利于腐植質的合成及有益微生物群落的重建，陳化階段每十天翻動一次，每次翻動后都要稍微壓緊堆料表層，陳化時間為20~60天即可。
[0020]堆料陳化后，即可進行破碎、篩選、打包、銷售等操作。
[0021]本發明制備的栽培基質也可以進一步復配為復合基質。
[0022]本發明與現有技術相比，有以下優點:
[0023]本發明利用草本中藥渣為原料，經過高溫發酵制作出來的栽培基質，鹽分極低，在
0.05~0.15%之間，而EC值在0.4~1.2范圍內，陽離子代換量達到100~140me/100g,這樣的情況下，這種基質則具有相當的優勢性，相對于未經過發酵且水洗過的椰糠(目的是為了降低EC值和鹽分)，則更勝一籌；
[0024]本發明制備的栽培基質適合絕大部分作物甚至栽培要求極嚴格的花卉等，適合與任何物料配合出所需要的基質而沒有限制性；
[0025]本發明制備的栽培基質陽離子代換量大，具有強大的酸堿緩沖能力和鹽堿緩沖能力，保肥能力強；
[0026]本發明制備的栽培基質可替代有機肥、生物肥去進行土壤治理，不會產生過量使用的鹽堿化情況，不會產生像糞便類有機肥未腐熟夠而使用所出現的土壤變酸情況，同時，它也可提高土壤疏松度、保肥持水能力、保溫透氣能力；
[0027]本發明制備的栽培基質在園林上也有著重要的用途，作物如大樹由于根系受傷，用栽培基質是最好的培養根系的方法，能有效讓作物健康回復長勢，而不像用其他肥料那樣，鹽份過高，傷害根系生長。
[0028]本發明為工業化發展發產生的廢棄物多了一條出路，變廢為寶。
【【具體實施方式】】
[0029]一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，具體包括以下步驟:
[0030]a、選取至少經過一次煮沸浙干的草本中藥渣，堆放至不低于1.5米，厭氧發酵至少2個月，當發現有非黑色、白色和綠色的其他色霉菌繁殖時，立即翻堆將其覆蓋，阻止其大量繁殖影響種植效果；
[0031]b、將枯草芽孢桿菌和黑曲霉按菌數比例10~50:1混合的復合菌種，加入經過厭氧發酵的草本中藥渣中并混合均勻，使菌數濃度大于50萬個/克；
[0032]C、按每立方米物料加入I~5Kg糖的量，噴灑糖水于混有復合菌種的草本中藥渣并攪拌均勻，堆放1.5~2米高，再用黑色塑料薄膜覆蓋至少三天使物料的某深處最高溫度達到55°C后，撤開黑色塑料薄膜進行好氧發酵，好氧發酵的堆積高度為1.5~2米，發酵溫度在50°C~70°C要維持5天以上；
[0033]d、好氧發酵階段，每天翻堆一次，當水分大于45%，溫度低于50°C時，3~5天翻動一次;
[0034]e、當水分低于45%時，將物料堆高到至少2米的高度，并稍微壓緊物料表層進入陳化階段，每10天翻動一次，20~60天后即可。
[0035]下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述:
[0036]實施例1:
[0037]選取經過煮沸且浙干大部分水分的草本中藥渣，將草本中藥渣自然堆放于露天硬底化場地3個月，堆積高度不低于1.5米。在這堆放期間，不斷地將新拉回來的草本中藥渣，用挖機將其堆高到3米的高度，并騰空新的位置，以堆放剛拉回來的草本中藥渣。
[0038]按照先進先出的原則，將經過3個月堆放后變得腐爛易碎的草本中藥渣檢測水分，確定總體水分在50~70%時，進行下一步的好氧發酵。
[0039]好氧發酵前，加入草芽孢桿菌和黑曲霉按菌數比10:1復配的復合菌種混合均勻，并使菌數濃度為55萬個/克，再于物料上按每立方米物料加入IKg工業紅糖，噴灑工業紅糖水并攪拌均勻。
[0040]將加入了復合菌種和糖水的物料堆放2米高，用黑色塑料薄膜覆蓋3天，經發現，物料0.5米深處的平均溫度是最高的，且達到60°C，這時，撤開黑色塑料薄膜進行好氧發酵，直到好氧發酵結束都不再覆蓋。
[0041]好氧發酵階段，每天翻堆一次，當水分在45%以上且溫度低于50°C時，3天翻動一次，當水分低于45%時，則進入陳化階段(二次發酵)。
[0042]在陳化階段，物料堆高到3米，并將表層稍微壓緊，每10天翻動一次，陳化到30天時，即可進行后續的破碎、篩選，打包、銷售等操作。
[0043]實施例1制備的栽培基質的EC值為0.4，鹽分0.06%，陽離子代換量達到140me/100g。
[0044]實施例2:
[0045]選取經過煮沸且浙干大部分水分的草本中藥渣，將草本中藥渣自然堆放于露天硬底化場地2個月，堆積高度不低于1.5米。在這堆放期間，不斷地將新拉回來的草本中藥渣，用挖機將其堆高到2米的高度，并騰空新的位置，以堆放剛拉回來的草本中藥渣。
[0046]按照先進先出的原則，將經過2個月堆放后變得腐爛易碎的草本中藥渣檢測水分，確定總體水分在50~70%時，進行下一步的好氧發酵。
[0047]好氧發酵前，加入草芽孢桿菌和黑曲霉按菌數比50:1復配的復合菌種混合均勻，并使菌數濃度為80萬個/克，再于物料上按每立方米物料加入3Kg工業紅糖，噴灑工業紅糖水并攪拌均勻。
[0048]將加入了復合菌種和糖水的物料堆放2米高，用黑色塑料薄膜覆蓋至少3天，經發現，物料1.0米深處的溫度是最高的且達到60°C，撤開黑色塑料薄膜進行好氧發酵，直到好氧發酵結束都不再覆蓋。
[0049]好氧發酵階段，每天翻堆一次，當水分在45%以上且溫度低于50°C時，5天翻動一次，當水分低于45%時，則進入陳化階段(二次發酵)。
[0050]在陳化階段，物料堆高到3米，并將表層稍微壓緊，每10天翻動一次，陳化到20天時，即可進行后續的破碎、篩選，打包、銷售等操作。
[0051]實施例2制備的栽培基質的EC值為0.7，鹽分0.12%,陽離子代換量達到100me/100g。
[0052]實施例3:
[0053]選取經過煮沸且浙干大部分水分的草本中藥渣，將草本中藥渣自然堆放于露天硬底化場地2個月，堆積高度不低于1.5米，在這堆放期間，不斷地將新拉回來的草本中藥渣，用挖機將其堆高到2米的高度，并騰空新的位置，以堆放剛拉回來的草本中藥渣；
[0054]按照先進先出的原則，將經過2個月堆放后變得腐爛易碎的草本中藥渣檢測水分，確定總體水分在50~70%時，進行下一步的好氧發酵；
[0055]好氧發酵前，加入草芽孢桿菌和黑曲霉按菌數比30:1復配的復合菌種，混合均勻，并使菌數濃度65萬個/克，再于物料上按每立方米物料加入2Kg蔗糖噴灑蔗糖水并攪拌均勻；
[0056]將加入了復合菌種和糖水的物料堆放2米高，用黑色塑料薄膜覆蓋至少3天，經發現，物料1.5米深處的溫度是最高的且達到60°C，撤開黑色塑料薄膜進行好氧發酵，直到好氧發酵結束都不再覆蓋。
[0057]好氧發酵階段，每天翻堆一次，當水分在45%以上且溫度低于50°C時，4天翻動一次，當水分低于45%時，則進入陳化階段(二次發酵)。
[0058]在陳化階段，物料堆高到2米，并將表層稍微壓緊，每10天翻動一次，陳化到60天時，即可進行后續的破碎、篩選，打包、銷售等操作。
[0059]實施例3制備的栽培基質的EC值為1.2，鹽分0.08%，陽離子代換量達到120me/100g。
【權利要求】
1.一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，其特征在于將草本中藥渣堆積進行厭氧發酵至總體水分在50~70%時，加入枯草芽孢桿菌和黑曲霉按菌數比例10~50:1混合的復合菌種，使菌數濃度大于50萬個/克，然后噴灑糖水并攪拌均勻，堆積后用黑色塑料薄膜覆蓋至堆料中最高溫度達到55°C后，揭開黑色塑料薄膜進行好氧發酵至堆料水分低于45%時，堆積陳化而成。
2.根據權利要求1所述的一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，其特征在于所述的草本中藥渣至少經過煮沸一次并浙去水分。
3.根據權利要求1所述的一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，其特征在于所述厭氧發酵的物料堆積高度不低于1.5米。
4.根據權利要求1所述的一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，其特征在于所述糖水中的溶質為可溶性糖，其用量為每立方米物料加入I~5Kg可溶性糖。
5.根據權利要求1所述的一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，其特征在于所述好氧發酵的物料堆積高度為1.5~2米，好氧發酵的溫度在50°C~70°C。
6.根據權利要求1所述的一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，其特征在于所述的好氧發酵階段中每天翻堆一次，當水分大于45%，溫度低于50°C時，3~5天翻動一次直至水分低于45%。
7.根據權利要求1所述的一種利用草本中藥渣制作栽培基質的方法，其特征在于所述陳化階段中的 物料堆積高度不低于2米，并壓緊堆料表層，每十天翻動一次，每次翻動后都壓緊堆料表層，陳化時間為20~60天。
【文檔編號】C05F11/08GK104072219SQ201410363575
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】梁敏銳, 劉付東, 曾凡強 申請人:中山市巴斯德農業科技有限公司