專利名稱：一種膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于農(nóng)林業(yè)抗旱造林的保水保肥栽培基質(zhì)及其制備方法，特別是一種適合干旱地、沙地植樹造林用節(jié)水保肥栽培基質(zhì)，具體為一種膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)及其制備方法。
背景技術(shù)：
干旱半干旱地區(qū)一方面水資源緊缺，自然降水無法滿足植物所需水分要求，植物經(jīng)常面臨缺水狀態(tài)；另一方面土壤養(yǎng)分狀況低下，保水持肥能力弱，水肥資源利用效率低，造成很大的浪費(fèi)。干旱半干旱地區(qū)植樹造林，通常采用育苗移栽的方式，但是植物幼苗根系淺、數(shù)量少，不能吸收到充足的水分和養(yǎng)分，成活率低。因此在這些地區(qū)植樹造林，不僅需要最大限度地保存降水或灌溉帶來的水分，還要充分考慮改良土壤結(jié)構(gòu)及蓄水保肥的能力。目前，干旱半干旱地區(qū)植樹造林通常采用添加保水劑的方法來提高土壤蓄水保水的能力。市面上常見的保水劑通常為利用強(qiáng)吸水性樹脂等材料合成的高分子聚合物，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨、淀粉接枝丙烯酸鹽等，雖然吸水性狀極佳，但存在成本較高、耐鹽性差、不易降解、具有潛在的二次污染等缺點(diǎn)，不能長期大量使用，對于土壤結(jié)構(gòu)的改良或肥力提升的作用也十分有限。基質(zhì)栽培用于沙地、鹽堿地等土壤退化不宜耕作的地方，可免除土壤的限制。傳統(tǒng)的栽培基質(zhì)多為沙石礫、珍珠巖、蛭石、巖棉等無機(jī)物和泥炭、蔗渣、廄肥、秸桿等有機(jī)物構(gòu)成，但原料成本高、不易獲取，吸水保肥的能力也不突出。膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦，具有很強(qiáng)的吸濕性、粘結(jié)性和吸附性，有較強(qiáng)的陽離子交換能力，可吸附8-15倍于自身體積的水量。研究表明，施用膨潤土可顯著提高土壤水分含量和有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)土壤保水保肥性能，膨潤土作為肥料添加劑，還可提高肥料利用率。此外，菌渣作為一種農(nóng)業(yè)廢棄物，伴隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，每年產(chǎn)生數(shù)量巨大，然而如何對菌渣進(jìn)行環(huán)保有效的處理，卻一直沒有得到很好的解決。大量的菌渣就地堆置，一方面造成了農(nóng)業(yè)有機(jī)資源的巨大浪費(fèi)，另一方面也造成了環(huán)境污染。菌渣富含有機(jī)質(zhì)和多種礦質(zhì)元素，據(jù)測定，每千克菌渣中有機(jī)物含量為134.7克、全氮含量4.42克、全磷含量1.05克、全鉀含量8.80克、速效磷
11.43克，還含有鈣、鐵、鋅、鎂、錳、銅等多種微量元素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種原料來源豐富，成本低，易制作，無污染，既有持水保肥的功能，且耐酸、耐鹽堿，對沙化土地有一定改良效果，適用于干旱地、沙土地植樹造林的一種膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)。

本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于提供一種膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)，該基質(zhì)包括以下組分，以重量份計(jì)，膨潤土 30-40份，菌渣60-70份，復(fù)合肥0.1-0.5份。膨潤土為鈣基膨潤土，鈣基膨潤土是指含少量長石、石英、貝得石、方解石及火山碎屑物的一種復(fù)合物。主要化學(xué)成分是Si02、Al203及少量Fe2O3、MgO、CaO、K20、Na20和TiO2等其PH值為5.5-8.5。菌渣是指以食用菌栽培廢棄物為原料，經(jīng)發(fā)酵腐熟，菌渣中的有機(jī)質(zhì)含量以干基計(jì)，其質(zhì)量百分含量≥ 30%;菌渣中的水分以游離水的質(zhì)量百分含量計(jì)≤20%;pH值為
5.5~8.00復(fù)合肥中，以質(zhì)量百分含量計(jì)，純氮的含量為10%_25%，五氧化二磷的含量為5%-15%，氧化鉀的含量為5%-15%。膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)的制備方法，廢棄菌渣經(jīng)發(fā)酵腐熟后與膨潤土按一定比例混合均勻制成，其具體步驟包括:
(1)對菌渣進(jìn)行前期處理:
選取食用菌種植后新鮮下架的廢菌袋，廢菌料經(jīng)脫袋處理，粉碎至l-3cm的顆粒，每立方米顆粒中加入0.2kg復(fù)合微生物菌劑，0.5kg尿素，保證堆肥發(fā)酵料中碳氮比為20 ;將原料充分混勻后，調(diào)節(jié)含水的質(zhì)量百分含量至60%，建堆要求料堆寬1.5m，高1.2m，剖面呈梯形，覆蓋塑料薄膜；建堆后進(jìn)行1-2次翻堆，翻堆的次數(shù)在夏季通常在I周左右，冬季通常2周左右開始翻堆，使內(nèi)外發(fā)酵均勻，發(fā)酵料由淺黃色轉(zhuǎn)變?yōu)楹诤稚瑹o異味，發(fā)酵堆制結(jié)束，整個(gè)過程為15-30d ;菌渣堆制好后，存放在具有良好通風(fēng)條件和防止淋雨的設(shè)施內(nèi)，待其含水量降至20% ；
(2)將菌渣與膨潤土、無機(jī)化肥混合:
將菌渣與膨潤土、復(fù)合肥按比例混合均勻，然后粉碎成Icm的顆粒即制得保水保肥栽
培基質(zhì)。復(fù)合微生物菌劑為市售的由含固氮菌、解磷微生物和解鉀微生物復(fù)配的復(fù)合微生物菌劑。這類菌劑專門用于處理畜禽糞便、城市污泥等有機(jī)廢棄物，是一種高品質(zhì)的“有機(jī)月巴”和“生物有機(jī)肥”。本申請中采用的復(fù)合微生物菌劑可以采用北京正農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的微生物發(fā)酵劑，這中菌劑主要是針對農(nóng)村及各大養(yǎng)殖企業(yè)的畜禽糞便處理難題而研發(fā)的高科技產(chǎn)品，也可以采用類似產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(一)、原料來源豐富，成本較低，膨潤土礦產(chǎn)資源分布廣泛、價(jià)格低廉，廢棄菌渣產(chǎn)量大、易于獲取。(2)制作過程簡便，無需專門的設(shè)備設(shè)施。(3)對環(huán)境無污染，膨潤土和菌渣均是天然、安全的材料，在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。(4)將廢棄菌渣進(jìn)行二次利用，既避免了菌渣隨意丟棄造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，又實(shí)現(xiàn)了節(jié)本增效、土壤改良，既具有經(jīng)濟(jì)效益，又具有社會(huì)環(huán)境效益。(5)所得的膨潤土與菌渣復(fù)合的材料具有較好的物理化學(xué)性能。吸水率為360%-400%，為一般土壤的2-3倍。有機(jī)質(zhì)含量大于30%，陽離子交換容量40-45cmol/kg，具有良好的保肥、供肥性能和緩沖能力，并具有改良土壤的作用。(6)膨潤土 -菌渣栽培基質(zhì)能促進(jìn)種子萌發(fā)，出芽率提高12.5%_20%，對植物生長發(fā)育有促進(jìn)作用，能促進(jìn)植物根系生長，增加根冠比，提高植物生物量和產(chǎn)量，在干旱脅迫條件下推遲植株萎蔫時(shí)間11.3-23.5天，延長植物存活期。
具體實(shí)施例方式使用時(shí)，根據(jù)移栽植物根系的大小，選擇大小合適的可降解紙袋，將移栽幼苗的根部放于中央，四周填滿栽培基質(zhì)，在種植地挖坑埋入材料袋，澆足水即可。下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本 發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。實(shí)施例1
一種膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)，該基質(zhì)包括以下組分，以重量份計(jì)，膨潤土 35份，菌渣65份，復(fù)合肥0.3份。膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)的制備方法，廢棄菌渣經(jīng)發(fā)酵腐熟后與膨潤土比例混合均勻制成，其具體步驟包括:
(1)對菌渣進(jìn)行前期處理:
選取食用菌種植后新鮮下架的廢菌袋，廢菌料經(jīng)脫袋處理，粉碎至l_3cm的顆粒，每立方米顆粒中加入0.2kg復(fù)合微生物菌劑，0.5kg尿素，保證堆肥發(fā)酵料中碳氮比為20 ;將原料充分混勻后，調(diào)節(jié)含水的質(zhì)量百分含量至60%，建堆要求料堆寬1.5m，高1.2m，剖面呈梯形，覆蓋塑料薄膜；建堆后進(jìn)行2次翻堆，翻堆的次數(shù)在夏季通常在I周左右，冬季通常2周左右開始翻堆，使內(nèi)外發(fā)酵均勻，發(fā)酵料由淺黃色轉(zhuǎn)變?yōu)楹诤稚?，無異味，發(fā)酵堆制結(jié)束，整個(gè)過程為20d ;菌渣堆制好后，存放在具有良好通風(fēng)條件和防止淋雨的設(shè)施內(nèi)，待其含水量降至20% ；
(2)將菌渣與膨潤土、無機(jī)化肥混合:
將菌渣與膨潤土、復(fù)合肥按比例混合均勻，然后粉碎成Icm的顆粒即制得保水保肥栽
培基質(zhì)。發(fā)明人于2012年3月，在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)溫江校區(qū)試驗(yàn)場進(jìn)行膨潤土與菌渣復(fù)合栽培基質(zhì)白菜盆栽試驗(yàn)，按照本發(fā)明中所述制備方法，將以不同膨潤土和菌渣比例制得的基質(zhì)進(jìn)行應(yīng)用比較。試驗(yàn)共設(shè)六個(gè)處理:對照砂土 CKl，壤土 CK2，
權(quán)利要求
1.一種膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)，其特征在于:該基質(zhì)包括以下組分，以重量份計(jì)，膨潤土的含量為30-40份，菌渣的含量為60-70份，復(fù)合肥的含量為0.1-0.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)，其特征在于:所述的膨潤土為鈣基膨潤土，其pH值為5.5-8.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)，其特征在于:所述的菌渣是指以食用菌栽培廢棄物為原料，經(jīng)發(fā)酵腐熟，其有機(jī)質(zhì)含量以干基計(jì)，其質(zhì)量百分含量≥30% ;水分中以游離水的質(zhì)量百分含量計(jì)≤20% ;pH值為5.5-8.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)，其特征在于:所述的復(fù)合肥中，以質(zhì)量百分含量計(jì)，氮的含量為10%-25%，磷的含量為5%-15%，鉀的含量為5%-15%。
5.一種如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)的制備方法，其特征在于，廢棄菌渣經(jīng)發(fā)酵腐熟后與膨潤土按一定比例混合均勻制成，其具體步驟包括: (1)對菌渣進(jìn)行前期處理: 選取食用菌種植后新鮮下架的廢菌袋，廢菌料經(jīng)脫袋處理，粉碎至l_3cm的顆粒，每立方米顆粒中加入0.2kg復(fù)合微生物菌劑，0.5kg尿素，保證堆肥發(fā)酵料中碳氮比為20 ;將原料充分混勻后，調(diào)節(jié)含水的質(zhì)量百分含量至60%，建堆要求料堆寬1.5m，高1.2m，剖面呈梯形，覆蓋塑料薄膜；建堆后進(jìn)行1-2次翻堆，使內(nèi)外發(fā)酵均勻，發(fā)酵料由淺黃色轉(zhuǎn)變?yōu)楹诤稚?，無異味，發(fā)酵堆制結(jié)束，整個(gè)過程為15-30d ;菌渣堆制好后，存放在具有良好通風(fēng)條件和防止淋雨的設(shè)施內(nèi)，待其含水量降至20% ； (2)將菌渣與膨潤土、無機(jī)化肥混合: 將菌渣與膨潤土、復(fù)合肥按比例混合均勻，然后粉碎成Icm的顆粒即制得保水保肥栽培基質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的所述的膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述的復(fù)合微生物菌劑為市售的含固氮菌、解磷微生物和解鉀微生物的復(fù)合微生物菌劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及農(nóng)林業(yè)抗旱造林的保水保肥栽培技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種膨潤土與菌渣復(fù)合的保水保肥栽培基質(zhì)及其制備方法。該基質(zhì)包括膨潤土30-40份，菌渣60-70份，復(fù)合肥0.1-0.5份。該基質(zhì)的制備方法為先選取食用菌種植后新鮮下架的廢菌袋，經(jīng)脫袋處理，粉碎，加入復(fù)合微生物菌劑，尿素，保證堆肥發(fā)酵料中碳氮比為20；將原料充分混勻后，調(diào)節(jié)含水量為60%，菌渣堆制好后，存放在通風(fēng)和防止淋雨的設(shè)施內(nèi)，待其含水量降至20%；然后將菌渣與膨潤土、復(fù)合肥混合均勻，粉碎即制得保水保肥栽培基質(zhì)。本發(fā)明的原料來源豐富，成本較低，膨潤土礦產(chǎn)資源分布廣泛、價(jià)格低廉，廢棄菌渣產(chǎn)量大、易于獲??；制作過程簡便，對環(huán)境無污染。
文檔編號(hào)C05G3/04GK103073362SQ20121053453
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者高雪松, 朱耀璽, 姚璐, 鐘潤昕, 曾敏, 李蘭, 鄧歐平 申請人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 四川省鹽亭活性白土有限責(zé)任公司