CN108739253B - 缓释型富硒园艺栽培基质及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓释型富硒园艺栽培基质及其制备方法和应用，该基质主要由以下质量份的原料制备而成：泥炭40～45份，发酵芦苇秸秆10～15份，蛭石15～20份，珍珠岩10～15份，碳化稻壳10～15份，润湿剂1～2份，过磷酸钙0.5～0.8份，硝酸钾0.2～0.3份，以及缓释富硒营养剂5～10份。制备方法包括(1)备料，(2)硝酸钾、过磷酸钙和泥炭的预混合处理，(3)润湿剂溶解，(4)混配，制得基质。本发明的缓释型富硒园艺栽培基质既能减少肥料淋溶、提高肥料利用率，又能满足家庭富硒植物种植需要，可广泛用于家庭园艺中。

Description

缓释型富硒园艺栽培基质及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于农业种植中的蔬菜种植技术领域，涉及一种园艺栽培基质及其制备方法和应用，具体涉及一种缓释型富硒园艺栽培基质及其制备方法和应用。

背景技术

目前，国内城镇化建设的步伐越来越快，大量农村人转变为城镇人，而快节奏的城市生活也催生出许多阳台种植需求，一方面满足人们精神及物质享受，另一方面，满足家庭绿色健康食品需求。而城市阳台种植普遍存在取土困难、土传病害、种植技术不过关等问题。

硒分为植物活性硒和无机硒两种，无机硒有较大的毒性，且不易被吸收，不适合人和动物使用。植物活性硒通过生物转化与氨基酸结合而成，一般以硒蛋氨酸的形式存在，植物活性硒是人类和动物允许使用的硒源，补充适量有机硒，对于提高人体免疫力，预防克山病、癌症及肝病有显著功效。

中国营养学会对我国13个省市做过一项调查表明，成人日平均硒摄入量为26-32微克，离中国营养学会推荐的最低限度50微克相距甚远。一般植物性食品含硒量比较低，因此，开发经济、方便，适合长期食用的富硒食品已经势在必行。

目前，市面上富硒产品主要涉及含硒药品、保健品及富硒农副产品，而含硒类药品及保健品的硒有效含量多为无机硒类，需要遵循医嘱使用，而植物活性硒相对比较安全，但市面上目前富硒大米等农副产品价格居高不下，不适合居家型长期补硒方式。申请人经过长期研究，旨在通过发明一种家庭园艺适用的缓释性富硒功能基质，结合阳台盆栽种植方式，实现自产自食的富含植物活性硒的蔬菜生产，满足家庭补硒需要。

近年来，基质无土栽培用于家庭园艺逐渐兴起，其具有使用操作简单，不带虫卵杂菌及草籽，满足作物生长所需优良的生长环境等优点。而功能性基质是在原有基质基础上，通过技术手段将功能物质与基质有机结合，从而使基质具有某些特殊功能的目的，如保水、保肥、抗病、促根、富硒等。申请号为201611214797.0的中国专利文献公开了一种蔬菜富硒有机育苗基质，其采用简单混配硒酸钠，在育苗使用过程中，存在容易被雨水淋溶，肥料利用率差等问题。因此，要得到家庭园艺适用的缓释性富硒功能基质，需要进行大量研发工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种既能减少肥料淋溶、提高肥料利用率、又能满足家庭富硒植物种植需要的缓释型富硒园艺栽培基质及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种缓释型富硒园艺栽培基质，主要由以下质量份的原料制备而成：泥炭40～45份，发酵芦苇秸秆10～15份，蛭石15～20份，珍珠岩10～15份，碳化稻壳10～15份，润湿剂1～2份，过磷酸钙0.5～0.8份，硝酸钾0.2～0.3份，以及缓释富硒营养剂5～10份。

上述的缓释型富硒园艺栽培基质中，优选的，所述缓释富硒营养剂主要由以下方法制备得到：先将***钠溶解于水中，然后将***钠的水溶液均匀喷洒于腐植酸肥料上，其中，***钠与腐植酸肥料的质量比为1∶1000～1200，搅拌混合均匀后，静置24h以上，利用腐植酸肥料本身含有的强大螯合功能的基团与***钠充分反应螯合，得到具有缓释性的缓释富硒营养剂。

上述的缓释型富硒园艺栽培基质中，优选的，所述硝酸钾中：以质量分数计，有效氮含量≥13％、有效钾含量≥44％；和/或，所述过磷酸钙中：以P₂O₅计，有效磷的质量分数≥12％；和/或，所述润湿剂采购自英国德福公司生产的FXP液体润湿剂。

上述的缓释型富硒园艺栽培基质中，优选的，所述发酵芦苇秸秆主要由芦苇经粉碎处理后通过充分腐熟发酵制备而成，所述发酵芦苇秸秆所含有机质的质量分数≥45％，电导率≤1000μs/cm，pH值在6.5～7.5范围内。

上述的缓释型富硒园艺栽培基质中，优选的，所述珍珠岩采用园艺用珍珠岩，颜色洁白，3mm～5mm直径的颗粒含量≥80％；和/或，所述蛭石：颜色呈金黄色，1mm～3mm直径的颗粒含量≥80％；和/或，所述碳化稻壳中杂质的质量分数≤5％，所述碳化稻壳中粉末的质量分数≤15％。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法，包括以下步骤：

(1)备料：按所述质量份分别称取原料泥炭、发酵芦苇秸秆、蛭石、珍珠岩、碳化稻壳、润湿剂、过磷酸钙、硝酸钾以及缓释富硒营养剂，备用；

(2)预混合处理：将硝酸钾、过磷酸钙和泥炭先进行预混合均匀，静置24小时以上，利用泥炭中富含的腐植酸与硝酸钾、过磷酸钙进行螯合反应，得到预混合料；

(3)润湿剂溶解：将润湿剂溶解于水中，搅拌均匀后，得到润湿剂的水溶液；

(4)混配：将发酵芦苇秸秆、蛭石、珍珠岩、碳化稻壳、缓释富硒营养剂以及步骤(2)得到的预混合料进行一次混合搅拌，然后在80℃～90℃下进行高温灭菌处理，将高温灭菌处理后的混合料与步骤(3)得到的润湿剂的水溶液再进行二次混合搅拌，使润湿剂均匀包裹基质颗粒表面，搅拌后过筛，得到缓释型富硒园艺栽培基质。

上述的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法中，优选的，所述步骤(3)中，所述润湿剂与水的质量比为1∶10～40，可优选1∶30～40。

上述的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法中，优选的，所述步骤(3)中，所述过筛为过10目～30目筛。

上述的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法中，优选的，所述步骤(4)中，所述一次混合搅拌和二次混合搅拌均采用卧式滚筒搅拌，所述一次混合搅拌和二次混合搅拌的时间均控制在5min～7min。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的缓释型富硒园艺栽培基质或者上述的制备方法制得的缓释型富硒园艺栽培基质在家庭园艺中的应用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的缓释型富硒园艺栽培基质既能减少肥料淋溶、提高肥料利用率，又能满足家庭富硒植物种植需要，具体优点如下：

(1)该基质缓释性强，不易淋溶。***钠易溶于水，在未经处理直接用于基质中，容易在后期使用时，雨水浇灌造成随水淋溶，植物利用率低，而通过利用腐植酸具有的螯合功能基团与***钠结合后，缓释效果明显，植物按需吸收，淋溶较小，可大幅提高硒元素的利用率。

(2)该基质不带病菌及虫卵，所有物料通过热高温处理，杀灭原料可能携带的病菌和虫卵。

(3)该基质肥效持久，本发明基质所选用的原料以富含腐植酸及有机质的有机原料为主，对于肥料吸附性较强，肥料利用率高，同时结构疏松透气，利于植株根际微生物繁殖，逐步分解有机物料，缓慢释放养分，使肥效持久释放且无烧苗风险。

(4)该基质安全性高，植物对硒的吸收较为微量，适量的硒元素可以促进植物生长，但过多容易对植物造成危害，出现硒中毒，而采用腐植酸与之进行螯合后，硒元素的释放缓慢而持久，具有极大的安全性。

2、本发明的制备方法工艺简单，所筛选的原料易得，经济性较好，适合推广，但原料间特定的配伍方式以及缓释富硒营养剂的利用等却使得基质实现了预料不到的协同效果，非常适合用于家庭园艺，特别是阳台盆栽种植。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。其中，泥炭采购自东北产区优质高腐质化泥炭，珍珠岩、蛭石采购自河南信阳，芦苇秸秆为洞庭湖区秸秆综合治理产物、经回收后粉碎发酵腐熟后制得，碳化稻壳为生物质锅炉燃烧自产物。

实施例1：

一种本发明的缓释型富硒园艺栽培基质，由以下质量份的原料制备而成：泥炭40份，发酵芦苇秸秆10份，蛭石15份，珍珠岩13份，碳化稻壳15份，润湿剂1份，过磷酸钙0.8份，硝酸钾0.2份，以及缓释富硒营养剂5份。

本实施例中，缓释富硒营养剂主要由以下方法制备得到：先将***钠完全溶解于水，然后将***钠的水溶液均匀喷洒于腐植酸肥料(可商购)上，其中，***钠与腐植酸肥料的质量比为1∶1000，搅拌混合均匀后，通过静置24h，利用腐植酸肥料本身含有的强大螯合功能的基团与***钠充分反应螯合，得到具有缓释性的缓释富硒营养剂。

本实施例中，以质量分数计，硝酸钾中有效氮含量≥13％、有效钾含量≥44％。以质量分数计，过磷酸钙的有效磷(以P₂O₅计)含量≥12％。润湿剂可采用英国德福公司生产的FXP液体润湿剂，但并不限于此。发酵芦苇秸秆所含有机质的质量分数≥45％，电导率≤1000μs/cm，pH值在6.5～7.5范围内。珍珠岩采用园艺用珍珠岩，颜色洁白，3mm～5mm直径的颗粒含量≥80％。蛭石颜色呈金黄色，1mm～3mm直径的颗粒含量≥80％。碳化稻壳中杂质的质量分数≤5％，碳化稻壳中粉末的质量分数≤15％。

一种上述本实施例的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法，包括以下步骤：

(1)备料：按上述质量份配比分别称取原料泥炭、发酵芦苇秸秆、蛭石、珍珠岩、碳化稻壳、润湿剂、过磷酸钙、硝酸钾以及缓释富硒营养剂，备用；

(2)预混合处理：将备用的硝酸钾、过磷酸钙和泥炭先进行预混合均匀，静置24小时以上，利用泥炭中富含的腐植酸与硝酸钾、过磷酸钙进行螯合反应，得到预混合料；

(3)润湿剂溶解：将备用的润湿剂完全溶解于其质量份10倍的洁净水中，搅拌均匀后，得到润湿剂的水溶液；

(4)混配：将备用的发酵芦苇秸秆、蛭石、珍珠岩、碳化稻壳、缓释富硒营养剂以及步骤(2)得到的预混合料一并送入卧式滚筒搅拌机中进行混合搅拌5分钟，然后在85℃下进行高温灭菌处理，将高温灭菌处理后的混合料与步骤(3)得到的润湿剂的水溶液再进行二次混合搅拌5分钟，使润湿剂均匀包裹基质颗粒表面，搅拌后过8mm筛，得到缓释型富硒园艺栽培基质。

上述本实施例制备的的缓释型富硒园艺栽培基质可应用于家庭园艺中，特别是用于阳台盆栽种植方式，实现自产自食的富含植物活性硒的蔬菜生产，满足家庭补硒需要。

实施例2：

一种本发明的缓释型富硒园艺栽培基质，由以下质量份的原料制备而成：泥炭40份，发酵芦苇秸秆10份，蛭石15份，珍珠岩10，碳化稻壳13份，润湿剂1份，过磷酸钙0.8份，硝酸钾0.2份，以及缓释富硒营养剂10份。

上述本实施例的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于原料质量份不同。

实施例3

一种本发明的缓释型富硒园艺栽培基质，由以下质量份的原料制备而成：泥炭40份，发酵芦苇秸秆10份，蛭石15份，珍珠岩10份，碳化稻壳15份，润湿剂2份，过磷酸钙0.8份，硝酸钾0.2份，以及缓释富硒营养剂7份。

上述本实施例的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于原料质量份不同。

对比例1

一种园艺栽培基质，与实施例1相比基本相同，区别仅在于：未采用缓释富硒营养剂，而直接采用了***钠代替。经测试发现，采用本对比例配方生产的生菜硒含量明显低于本发明，无法满足生产富硒蔬菜的目的，原因可能为硒元素未经过缓释性处理，随多次浇水被淋溶，大部分未被植物吸收所致。

性能测试和对比：

以下对本发明的缓释型富硒园艺栽培基质进行栽培对照试验：

1、试验于2018-03-25在湖南省湘晖农业技术开发有限公司试验大棚进行。

2、本发明的试验原料为泥炭、发酵芦苇秸秆、蛭石、珍珠岩、碳化稻壳、润湿剂、过磷酸钙、硝酸钾、缓释富硒营养剂，供试品种为湖南省农业科学院提供的15天苗龄奶油生菜幼苗。

3、试验方法：

试验共设3个处理，重复4次，配方设计见表一，T1为实施例2，T2为实施例3，T3为实施例1，T4为对比例1，按配方方法配置后，采用容量为10升，尺寸为40×20×15cm的底部带排水孔的容器进行试验，取3种配方的缓释型富硒园艺栽培基质按10升/盆进行装填，装填松紧适宜，按行株距8×8cm进行定植栽培，每盆定植8株清秀无病害的15天苗龄期的奶油生菜幼苗，定植后浇透水，并定期观察幼苗成长，一天浇水一次，25天后测量植株生物指标。

取样按每个重复各取10株进行测定，取平均值为最终结果，定植后25天取样测定：地上部干重和鲜重、白根数、最大叶宽，叶龄、株高。

4、效果指标对比：

通过取样测定对比发现：无论是地上部鲜重和干重、根数、叶片数及硒含量都是T1处理的最高，这说明在同等管理条件下，T1基质配方对于生菜的生长发育更为有利，T2和T3也相对有利，而T4处理的生菜硒含量远低于其他处理，无法满足生产富硒蔬菜的目的，原因可能为硒元素未经过缓释性处理，随多次浇水被淋溶，大部分未被植物吸收所致。

表1基质配方设计

表2不同配比的基质对生菜生长发育的影响

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种缓释型富硒园艺栽培基质，其特征在于，由以下质量份的原料制备而成：泥炭40～45份，发酵芦苇秸秆10～15份，蛭石15～20份，珍珠岩10～15份，碳化稻壳10～15份，润湿剂1～2份，过磷酸钙0.5～0.8份，硝酸钾0.2～0.3份，以及缓释富硒营养剂5～10份；

所述缓释富硒营养剂由以下方法制备得到：先将***钠溶解于水中，然后将***钠的水溶液均匀喷洒于腐植酸肥料上，其中，***钠与腐植酸肥料的质量比为1∶1000～1200，搅拌混合均匀后，静置24h以上，利用腐植酸肥料本身含有的强大螯合功能的基团与***钠充分反应螯合，得到具有缓释性的缓释富硒营养剂；

所述缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法包括以下步骤：

（1）备料：按所述质量份分别称取原料泥炭、发酵芦苇秸秆、蛭石、珍珠岩、碳化稻壳、润湿剂、过磷酸钙、硝酸钾以及缓释富硒营养剂，备用；

（2）预混合处理：将硝酸钾、过磷酸钙和泥炭先进行预混合均匀，静置24小时以上，利用泥炭中富含的腐植酸与硝酸钾、过磷酸钙进行螯合反应，得到预混合料；

（3）润湿剂溶解：将润湿剂溶解于水中，搅拌均匀后，得到润湿剂的水溶液；

（4）混配：将发酵芦苇秸秆、蛭石、珍珠岩、碳化稻壳、缓释富硒营养剂以及步骤（2）得到的预混合料进行一次混合搅拌，然后在80℃～90℃下进行高温灭菌处理，将高温灭菌处理后的混合料与步骤（3）得到的润湿剂的水溶液再进行二次混合搅拌，使润湿剂均匀包裹基质颗粒表面，搅拌后过筛，得到缓释型富硒园艺栽培基质；

所述发酵芦苇秸秆主要由芦苇经粉碎处理后通过充分腐熟发酵制备而成，所述发酵芦苇秸秆所含有机质的质量分数≥45%，电导率≤1000μs/cm，pH值在6.5～7.5范围内；

所述珍珠岩中，3mm～5mm直径的颗粒含量≥80%，所述蛭石中，1 mm～3mm直径的颗粒含量≥80%，所述碳化稻壳中杂质的质量分数≤5%，所述碳化稻壳中粉末的质量分数≤15%。

2.根据权利要求1所述的缓释型富硒园艺栽培基质，其特征在于，所述硝酸钾中：以质量分数计，有效氮含量≥13%、有效钾含量≥44%；和/或，所述过磷酸钙中：以P₂O₅计，有效磷的质量分数≥12%；和/或，所述润湿剂采购自英国德福公司生产的FXP液体润湿剂。

3.一种如权利要求1或2所述的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法。

4.根据权利要求3所述的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述润湿剂与水的质量比为1∶10～40。

5.根据权利要求3所述的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述过筛为过10目～30目筛。

6.根据权利要求3所述的缓释型富硒园艺栽培基质的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述一次混合搅拌和二次混合搅拌均采用卧式滚筒搅拌，所述一次混合搅拌和二次混合搅拌的时间均控制在5min～7min。

7.一种如权利要求1或2所述的缓释型富硒园艺栽培基质或者如权利要求3～6中任一项所述的制备方法制得的缓释型富硒园艺栽培基质在家庭园艺中的应用。