專利名稱：煙草漂浮育苗基質及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煙草漂浮育苗技術，具體涉及ー種煙草漂浮育苗基質及其制備方法。
背景技術：
漂浮育苗是ー種新的育苗方法，代表了當今世界上最先進的育苗技木，它集中了無土栽培、水培(即營養(yǎng)液栽培)、營養(yǎng)土栽培、容器(缽式)栽培、無毒保健栽培等優(yōu)點于一體，是育苗技術的一大變革，在煙草、蔬菜、花卉、苗木等種苗生產(chǎn)上得到了廣泛應用。煙草漂浮育苗基質是煙草育苗的基礎，是決定煙苗根系生長環(huán)境的重要因素，它除了支持和崮定植株外，更重要地是充當中轉站的作用，使來自營養(yǎng)液的養(yǎng)分和水分得以中轉。目前漂浮育苗基質成分中泥炭為主要成分，并含有不同比例的蛭石和珍珠巖等。當前，在世界范圍內，煙草漂浮育苗基質都是一次性使用，移栽時隨煙苗一同進入大田。隨著漂浮育苗技術的快速發(fā)展和大面積推廣應用，基質的需求量必將日益増大。然而，當前漂浮 育苗基質的主要成分泥炭為不可再生資源，受環(huán)境保護和濕地保護的制約。由于泥炭資源的開挖受濕地保護條約的限制，漂浮育苗基質的生產(chǎn)受到了很大的影響，為了保證漂浮育苗的可持續(xù)發(fā)展，結合我國的資源優(yōu)勢，開展新型資源替代草炭的新基質研究是非常緊迫的。中國專利文獻CN 101935253A中公開ー種烤煙漂浮育苗基質，其主要由發(fā)酵的稻殼或秸桿和熟土、珍珠巖構成；CN 101828506B中公開ー種新型煙草專用漂浮育苗基質，其主要是由腐熟煙草秸桿、腐熟稻草秸桿、炭化煙草秸桿及草炭組成；上述漂浮育苗基質均需要使用腐熟的植物秸桿或谷殼、糠為主要原料，存在著生產(chǎn)周期長、耗時費力，且腐熟的程度不易控制，制得的基質理化性能難以保持均一、穩(wěn)定，對其商品化生產(chǎn)形成了嚴重的制約；而且實踐經(jīng)驗表明，炭化秸桿的種類選擇不當及炭化秸桿使用量過多均會對煙苗發(fā)育造成不良影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供ー種原料易得、理化性能穩(wěn)定、易形成團聚結構的無不良根際效應的煙草漂浮育苗基質，并公開了其制備方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是
一種煙草漂浮育苗基質，以重量百分比計，含草炭40% 50%、炭化煙桿顆粒10% 20%、膨脹珍珠巖10 20%、蛭石10 20%。所述炭化煙桿的制備方法如下
取收獲的新鮮煙草秸桿切成5 IOcm的小段，晾曬至煙草秸桿水分含量降至10 15%，然后堆成小垛，明火引燃后不斷加大堆垛體積至5 IOcm3，在以泥封堆垛周圍至明火熄滅，炭化至無濃煙為止，冷卻后粉碎，再依次經(jīng)過lmm、2mm、5mm、和8mm篩進行篩分，> 8mm的粉碎后重新進行篩分,取各粒級篩分物混合,使粒徑< 1mm、I 2mm、2 5mm和5 8mm的篩分物分別所占的比例為I 5%、15 25%、60 70%和10 15%，即得炭化煙桿顆粒。
所述炭化煙桿的制備方法如下
取曬干或烘干的煙草秸桿，粉碎成粒徑為5 8mm的顆粒，置高溫炭化爐中于260 300°C條件下，炭化75 80min,冷卻后粉碎，再依次經(jīng)過lmm、2mm、5mm、和8mm篩進行篩分，
>8mm的粉碎后重新進行篩分，取各粒級篩分物混合，使粒徑< 1mm、I 2mm、2 5mm和5 8mm的篩分物分別所占的比例為I 5%、15 25%、60 70%和10 15%，即得炭化煙桿顆粒。所述膨脹珍珠巖的粒徑為I 3mm。所述蛭石的粒徑為I 3mm。所述煙草漂浮育苗基質含草炭45% 50%、炭化煙桿顆粒10% 15%、膨化珍珠巖20%、蛭石 20%。 所述煙草漂浮育苗基質的制備方法，包括以下步驟
(1)取收獲的新鮮煙草秸桿切成5 IOcm的小段，晾曬至煙草秸桿水分含量降至10 15%，然后堆成小垛，明火引燃后不斷加大堆垛體積至5 IOcm3，在以泥封堆垛周圍至明火熄滅，炭化至無濃煙為止，或取曬干或烘干的煙草秸桿，粉碎成粒徑為5 8mm的顆粒，置高溫炭化爐中于260 300 °C條件下,炭化75 80min ；
(2)冷卻后粉碎,再依次經(jīng)過lmm、2mm、5mm、和8mm篩進行篩分，>8mm的粉碎后重新進行篩分，取各粒級篩分物混合，使粒徑< 1mm、I 2mm、2 5mm和5 8mm的篩分物分別所占的比例為I 5%、15 25%、60 70%和10 15%，即得炭化煙桿顆粒；
(3)將所得炭化煙桿顆粒與草炭、膨脹珍珠巖、蛭石按上述原料配比混合均勻后，滅菌后即成。本發(fā)明具有積極有益的效果
I.原料搭配合理，基質顆粒度適中，疏松透氣，生物性能穩(wěn)定且形成團聚結，結構穩(wěn)定、透氣性及持水性好、酸堿度適宜，陽離子交換量大，以其培育的煙草幼苗根系發(fā)達，根系活力聞，無不良根際效應。2.所選用的煙草秸桿來源豐富，價格低廉，而且炭化煙桿顆粒除含速效鉀外，還含有磷、鈣、鐵、鎂、硫等有效養(yǎng)分，理化性狀穩(wěn)定，以其替代部分草炭，能夠有效的保證漂浮育苗的質量，有利于漂浮育苗基質生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，并使育苗成本大為降低，而且還解決了消毒不充分的問題，避免產(chǎn)生病害，在煙草漂浮育苗生產(chǎn)中有著廣闊的應用前景。3.膨脹珍珠巖無菌、不腐、透氣性好、吸水率高，原料來源豐富，價格低廉；蛭石透氣性好，吸水力強，溫度變化小等特點，且有離子交換的能力，具有疏松基質的作用，它對基質的營養(yǎng)有極大的保持作用，蛭石用于培養(yǎng)基質，有利于作物的生長，還可減少肥料的投入。


圖I為不同基質配比對煙苗根系活力的影響圖譜；
圖2為不同基質配比對煙苗硝酸還原酶活力的影響圖譜；
圖3為不同基質配比對煙苗蔗糖酶活力的影響圖譜。
具體實施方式
下述實施例中所用的原材料等，如無特別說明，均為市售；所用方法如無特別說明，均為常規(guī)方法。實施例I :本實驗分為發(fā)明組和對照組(各組中的漂浮育苗基質構成見表1)，每個處理育煙苗2盤(480株)。分別在播種時、播種后30d、播種后45d施入漂浮育苗專用肥，使營養(yǎng)液中氮素濃度達到100mg/kg、100mg/kg和50mg/kg。煙苗小十字期進行間定苗,保持全盤煙苗均勻一致，不定期向苗床中灌水，保持水位穩(wěn)定，其它管理方法相同。育苗盤表面的溫度保持在20 25°C，相対濕度大于90%的持續(xù)日數(shù)不能超過3天。在栽培過程中施用營養(yǎng)液，其礦質養(yǎng)分含量為N 20 mg/kg, P2O5 10 mg/kg, K2O 20mg/kg, Mg 0. 05 mg/kg,S 0. 05 mg/kg, Fe 0. 05 mg/kg, Mn 0. 05 mg/kg, B 0. 02 mg/kg, Cu 0. 02 mg/kg, Zn 0. 02mg/kg, Mo 0. 05 mg/kg。其中營養(yǎng)液的電導率EC值為I. 25Ms/cm，pH值為7。表I各處理基質構成
處理編號[基質構成_
150%草炭+10%炭化煙稈顆粒+20%膨化珍珠巖+20%蛭石
245%草炭+15%炭化煙稈顆粒+20%膨化珍珠巖+20%蛭石
340%草炭+20%炭化煙稈顆粒+20%膨化珍珠巖+20%蛭石
4.60%炭化煙稈顆粒+20%膨化珍珠巖+20%蛭石.
CK fe品基質(鄭州漂浮育苗材料廠生產(chǎn)，主要原料為草炭)_
各處理均采用上述方法栽培育苗，在播種后40d，每個處理分別隨機取樣20株，分別測定其株高、莖圍、葉數(shù)(大于2cm)、根、莖、葉鮮干重；分別在播種后30d和50d，每個處理均隨機取樣10株，分別測定其一級側根數(shù)、ニ級側根數(shù)、總根數(shù)；在播種后50d的9 :00-10 :00每個處理隨機取樣10株，取其功能葉，去掉主脈后測定葉片硝酸還原酶活力、蔗糖酶活力。同時每個處理隨機取樣10株，分別測定其根系活力；根系活力用TTC法測定，硝酸還原酶活力采用活體法測定，蔗糖酶活力采用比色法測定。試驗結果見表2、表3及圖I、圖2、圖3。農(nóng)藝性狀是反映煙苗外觀長勢長相的基本指標。從表2中可知，播種后30d時，處理I所培育煙苗莖圍、根、葉鮮干重不但高于對照，而且在4個處理中表現(xiàn)最好；處理3的株高、莖鮮干重在4個處理中表現(xiàn)較好，但低于對照。處理2和處理4表現(xiàn)相對較差。播種后40d時，處理I所培育煙苗的葉數(shù)、株高、莖圍和根莖葉干鮮重在4個處理中表現(xiàn)最好，并且在莖圍、根、葉鮮干重上超過了對照；處理2表現(xiàn)相對較好，葉數(shù)和對照接近，二者相差0. I片，莖圍、根、葉干鮮重上均高于對照。綜合以上4個處理30d和40d農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)可以看出，處理I和處理2所培育煙苗的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好，表明處理I和處理2的基質配比較適合煙苗生長，和商品基質相近，某些方面甚至超過商品基質。表2不同基質配比對煙苗農(nóng)藝性狀的影響(40d)I哺I SI羞謹丨
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根系的生長狀況決定了植物生長發(fā)育過程中礦質營養(yǎng)的供應能力。根系數(shù)量是反映根系發(fā)育狀況的基本指標。從表3可知，在播種后30d時，處理3的一級側根最多，且高于對照，其它幾個都略低于對照；在播種后50d時，處理I的一級側根最多，且高于對照，其余3個均低于對照；對二級側根而言，在播種后30d時，4個處理的二級側根均低于對照；在播種后50d時，均高于對照，其中處理2的二級側根最多，多出對照51根；對總根數(shù)而言，播種后30d時，4個處理的總根數(shù)均少于對照，播種后50d時，4個處理的總根數(shù)均多于對照，這和二級側根的表現(xiàn)情況一致。綜上分析可知，在生長前期，商品基質煙苗的根系發(fā)育較快，而4個處理的相對遲緩，在后期，4個處理煙苗的根系發(fā)育速度趕上并超過商品基質。表3不同基質配比對煙苗的根系數(shù)量的影響
SM -^-1-^-1-
ctEbB^B- SKSctBe 48 SRSSSe I 44 m 勵 ￡9 329 m _2_42__IlE__ItD_51__34 __353
3Si134ItS592S3352
449mm59341400CK SI I 210 73 Tm 351
根系活力指植物根部吸收水分和養(yǎng)分以及合成物質的能力，其大小反映了根系吸收水分及養(yǎng)分的能力的強弱，是衡量植物生長健壯與否的一個重要生理指標。從圖I可以看出，4個處理煙苗的根系活力隨基質材料及配比的變化而存在差異，表明基質材料和配比對煙苗根系活力存在影響。具體表現(xiàn)為4個處理的根系活力均低于對照，表明4個處理的基質配比對煙苗根系活力的影響不及商品基質，并且4個處理的根系活力依次降低，這和草炭含量的變化相一致，表明草炭對煙苗根系活力的影響好于炭化煙桿。綜上分析可知，處理I和處理2基質配比相對較好，和對照較接近。硝酸還原酶是植物氮代謝的誘導酶和限速酶，在煙株氮代謝過程中起著極為重要的作用，是反映煙葉氮代謝水平的主要指標，其活性高低直接影響煙株的營養(yǎng)狀況和氮代謝水平。從圖2可知，4個處理中，硝酸還原酶活力隨著草炭含量的減少依次降低，表明草炭對煙苗硝酸還原酶活力的影響優(yōu)于炭化煙桿，且4個處理的硝酸還原酶活力均低于對照，表明4個處理的基質配比對煙苗硝酸還原酶活力的影響不及商品基質好，其中，處理I的硝酸還原酶活力在4個處理中最高。
蔗糖酶與植物的炭代謝密切相關，可催化細胞質中蔗糖轉化形成單糖，促進葉綠體內磷酸丙糖向外運轉，使葉綠體內淀粉積累減少，并通過與呼吸作用歐聯(lián)的氧化磷酸化產(chǎn)生能量，使光合炭固定過程加強。從圖3可知，4個處理中，處理I和處理2的蔗糖酶活力相對較高，處理3和處理4相對較低，表明草炭對煙苗蔗糖酶活力的影響好于炭化煙桿。所述煙草漂浮育苗基質的制備方法，包括以下步驟
(1)取收獲的新鮮煙草秸桿切成5 IOcm的小段，晾曬至煙草秸桿水分含量降至10 15%，然后堆成小垛，明火引燃后不斷加大堆垛體積至Scm3，在以泥封堆垛周圍至明火熄滅，炭化至無濃煙為止；
(2)冷卻后粉碎,再依次經(jīng)過lmm、2mm、5mm、和8mm篩進行篩分，>8mm的粉碎后重新進行篩分，取各粒級篩分物混合，使粒徑< 1mm、I 2mm、2 5mm和5 8mm的篩分物分別所占的比例為5%、20%、65%和10%，即得炭化煙桿顆粒；
(3)將所得炭化煙桿顆粒與草炭、膨脹珍珠巖、蛭石按表I中原料配比混合均勻后，滅菌后即成。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作ー些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
權利要求
1.一種煙草漂浮育苗基質，以重量百分比計，含草炭40% 50%、炭化煙桿顆粒10% 20%、膨脹珍珠巖10 20%、蛭石10 20%。
2.根據(jù)權利要求I所述的煙草漂浮育苗基質，其特征在于，所述炭化煙桿的制備方法如下 取收獲的新鮮煙草秸桿切成5 IOcm的小段，晾曬至煙草秸桿水分含量降至10 15%，然后堆成小垛，明火引燃后不斷加大堆垛體積至5 IOcm3，在以泥封堆垛周圍至明火熄滅，炭化至無濃煙為止，冷卻后粉碎，再依次經(jīng)過lmm、2mm、5mm、和8mm篩進行篩分，> 8mm的粉碎后重新進行篩分,取各粒級篩分物混合,使粒徑< 1mm、I 2mm、2 5mm和5 8mm的篩分物分別所占的比例為I 5%、15 25%、60 70%和10 15%，即得炭化煙桿顆粒。
3.根據(jù)權利要求I所述的煙草漂浮育苗基質，其特征在于，所述炭化煙桿的制備方法如下 取曬干或烘干的煙草秸桿，粉碎成粒徑為5 8mm的顆粒，置高溫炭化爐中于260 300°C條件下，炭化75 80min,冷卻后粉碎，再依次經(jīng)過lmm、2mm、5mm、和8mm篩進行篩分，>8mm的粉碎后重新進行篩分，取各粒級篩分物混合，使粒徑< 1mm、I 2mm、2 5mm和5 8mm的篩分物分別所占的比例為I 5%、15 25%、60 70%和10 15%，即得炭化煙桿顆粒。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的煙草漂浮育苗基質，其特征在于，所述膨脹珍珠巖的粒徑為I 3mm。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的煙草漂浮育苗基質，其特征在于，所述蛭石的粒徑為I 3mm o
6.根據(jù)權利要求2或3所述的煙草漂浮育苗基質，其特征在于，所述煙草漂浮育苗基質含草炭45% 50%、炭化煙桿顆粒10% 15%、膨化珍珠巖20%、蛭石20%。
7.權利要求I所述煙草漂浮育苗基質的制備方法，包括以下步驟 (1)取收獲的新鮮煙草秸桿切成5 IOcm的小段，晾曬至煙草秸桿水分含量降至10 15%，然后堆成小垛，明火引燃后不斷加大堆垛體積至5 IOcm3，在以泥封堆垛周圍至明火熄滅，炭化至無濃煙為止，或取曬干或烘干的煙草秸桿，粉碎成粒徑為5 8mm的顆粒，置高溫炭化爐中于260 300 °C條件下,炭化75 80min ； (2)冷卻后粉碎,再依次經(jīng)過lmm、2mm、5mm、和8mm篩進行篩分，>8mm的粉碎后重新進行篩分，取各粒級篩分物混合，使粒徑< 1mm、I 2mm、2 5mm和5 8mm的篩分物分別所占的比例為I 5%、15 25%、60 70%和10 15%，即得炭化煙桿顆粒； (3)將所得炭化煙桿顆粒與草炭、膨脹珍珠巖、蛭石按權利要求I所述的原料配比混合均勻后，滅菌后即成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煙草漂浮育苗基質及其制備方法。該基質含草炭40%～50%、炭化煙稈顆粒10%～20%、膨脹珍珠巖10～20%、蛭石10～20%。其制備方法為先將曬干的煙草秸稈粉碎成粗顆粒，置炭化爐中高溫炭化，冷卻后再粉碎過篩，再與草炭、膨脹珍珠巖、蛭石按上述原料配比均勻混合后滅菌即成。本發(fā)明所選用的煙草秸稈來源豐富，價格低廉，且含有多種有效養(yǎng)分，理化性狀穩(wěn)定，以其替代部分草炭制備的基質疏松透氣，結構穩(wěn)定、透氣性及持水性好、酸堿度適宜，陽離子交換量大，能夠有效的保證漂浮育苗的質量，有利于漂浮育苗基質生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，并使育苗成本大為降低，而且還解決了消毒不充分的問題，避免產(chǎn)生病害，在煙草漂浮育苗生產(chǎn)中有著廣闊的應用前景。
文檔編號A01G31/00GK102771362SQ201210266558
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權日2012年7月30日
發(fā)明者時向東, 朱命陽, 李鈉鉀, 滿曉麗, 秦艷青, 符云鵬, 馬嘯 申請人:河南農(nóng)業(yè)大學