本發(fā)明涉及一種保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)的制備方法，屬于栽培基質(zhì)制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鐵皮石斛是傳統(tǒng)名貴中藥，自古以來被認(rèn)為是滋陰補(bǔ)益的珍品?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)也證實(shí)鐵皮石斛含有石斛堿、石斛次堿等生物堿及次甲基石斛素、石斛醌、揮發(fā)油和多糖等有效成分。鐵皮石斛為附生蘭類，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求極為苛刻，尤其是對(duì)環(huán)境的濕度、光照及根部的透氣性相當(dāng)講究，野生狀態(tài)下多生于峭壁巖石或樹木上，自然生長(zhǎng)非常緩慢，加之長(zhǎng)期無節(jié)制的采挖，致使野生資源日漸枯竭，我國(guó)已將其列為瀕危的中藥保護(hù)品種之一。鐵皮石斛植株比較矮小、生長(zhǎng)發(fā)育緩慢、葉片面積小、光合強(qiáng)度低，試管苗移栽的成活率低，使試管苗到大田栽培成為制約鐵皮石斛大規(guī)模發(fā)展的瓶頸。

目前鐵皮石斛的栽培基質(zhì)一般以鋸木或松樹皮或朽木等通過發(fā)酵處理后作為鐵皮石斛的栽培基質(zhì)。但是松樹皮存在吸水不均勻，容易上部干燥下部潮濕，透氣性不好，導(dǎo)致鐵皮石斛根系生長(zhǎng)不良、根部腐爛，使鐵皮石斛小苗生根成活率低。此外，現(xiàn)有技術(shù)方法制備的用于栽培鐵皮石斛的基質(zhì)，在透氣性、保肥性、保水性上還存在缺陷，并且價(jià)格較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)目前鐵皮石斛的栽培基質(zhì)一般以鋸木或松樹皮或朽木等通過發(fā)酵處理后制得，但是松樹皮存在吸水不均勻，容易上部干燥下部潮濕，透氣性不好，導(dǎo)致鐵皮石斛根系生長(zhǎng)不良、根部腐爛，使鐵皮石斛小苗生根成活率低的缺陷，本發(fā)明以油菜花粉為模板，利用花粉表面含有大量羥基活性位的特征，以正硅酸乙酯為硅源，采用水解沉積法使二氧化硅晶體均勻的附著在花粉表面，高溫煅燒去除花粉模板得到中空微球，再經(jīng)富含親水氨基的菠蘿汁改性，得到自制保水基質(zhì)，再以疏松多孔的山核桃蒲殼為原料，炭化后和富含肥料和微生物的物質(zhì)共同發(fā)酵改性，得到透氣性極佳的殼炭肥料基質(zhì)，將其和自制保水基質(zhì)復(fù)配后即可制得保水和透氣性俱佳的栽培基質(zhì)，解決了傳統(tǒng)鐵皮石斛栽培基質(zhì)存在吸水不均勻，透氣性不好的問題，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）用毛筆在油菜花的雄蕊上刷取5～10g花粉并用干凈的玻璃瓶收集備用，量取100～200mL質(zhì)量濃度為25%氨水加入到裝有900～1000mL質(zhì)量濃度為80%乙醇溶液的燒杯中，將燒杯移入 40～60℃的水浴鍋，將備用的花粉倒入燒杯，攪拌混合30～40min得到混合液；

（2）量取100～200mL正硅酸乙酯以3～5mL/min速率逐滴滴入上述混合液中，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2～4h后得到白色懸浮液，待其冷卻至室溫后用臥式離心機(jī)以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到下層白色沉淀，自然風(fēng)干后放入馬弗爐，在500～600℃下保溫煅燒3～4h，自然冷卻至室溫，出料得中空二氧化硅微球；

（3）稱取1～2kg菠蘿人工切片榨汁，用紗布過濾分離去除濾渣，得到菠蘿汁，按固液比為1:5將上述得到的中空二氧化硅微球和菠蘿汁混合后裝入陶瓷罐中，在30～35℃下自然發(fā)酵改性1～5周，發(fā)酵結(jié)束后離心分離得到濾渣，放入布氏漏斗，分別用無水乙醇和蒸餾水抽濾洗滌3～5遍，得到自制保水基質(zhì)，備用；

（4）稱取700～800g山核桃蒲殼用氣流粉碎機(jī)粉碎后得到粒徑為0.8～1.0cm的蒲殼顆粒，將蒲殼顆粒放入超聲清洗儀中并加水直至將其完全浸沒，以200～300W功率超聲清洗15～20min，將清洗后的蒲殼顆粒晾干后將其放入炭化爐，在氮?dú)夥諊乱?00～600℃的溫度炭化2～4h，得到山核桃蒲殼炭顆粒；

（5）按質(zhì)量比為2:3:5:5依次稱取上述制得的山核桃蒲殼炭顆粒、蠶砂、羊糞和牛的瘤胃內(nèi)容物混合均勻，堆置成底面直徑為30～50cm的圓錐狀發(fā)酵堆，用薄膜將其掩蓋，自然堆置發(fā)酵20～30天；

（6）發(fā)酵結(jié)束后，用去離子水沖洗發(fā)酵物，過濾分離得到改性后的山核桃蒲殼炭顆粒，按質(zhì)量比為3:1將山核桃蒲殼炭顆粒和備用的自制保水基質(zhì)一起裝入混料機(jī)中混料30～40min，出料后包裝即得保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：將上述制備的保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)平鋪于鐵皮石斛栽培架上，控制基質(zhì)鋪設(shè)的厚度為8～11cm，待鋪設(shè)完成后，將鐵皮石斛幼苗按2～4株為一穴栽種，控制橫距8～10cm，縱距為10～15cm，于光照強(qiáng)度為10000～20000LX，濕度為85～90％的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，待培養(yǎng)6個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)幼苗成活率達(dá)到97.5％以上。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)保水性能好，吸水均勻，使得幼苗成活率提高到97.5％以上；

（3）本發(fā)明制備步驟簡(jiǎn)單，原材料獲取簡(jiǎn)單，節(jié)約成本，可提高經(jīng)濟(jì)效益。

具體實(shí)施方式

首先用毛筆在油菜花的雄蕊上刷取5～10g花粉并用干凈的玻璃瓶收集備用，量取100～200mL質(zhì)量濃度為25%氨水加入到裝有900～1000mL質(zhì)量濃度為80%乙醇溶液的燒杯中，將燒杯移入 40～60℃的水浴鍋，將備用的花粉倒入燒杯，攪拌混合30～40min得到混合液；量取100～200mL正硅酸乙酯以3～5mL/min速率逐滴滴入上述混合液中，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2～4h后得到白色懸浮液，待其冷卻至室溫后用臥式離心機(jī)以3000～4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到下層白色沉淀，自然風(fēng)干后放入馬弗爐，在500～600℃下保溫煅燒3～4h，自然冷卻至室溫，出料得中空二氧化硅微球；再稱取1～2kg菠蘿人工切片榨汁，用紗布過濾分離去除濾渣，得到菠蘿汁，按固液比為1:5將上述得到的中空二氧化硅微球和菠蘿汁混合后裝入陶瓷罐中，在30～35℃下自然發(fā)酵改性1～5周，發(fā)酵結(jié)束后離心分離得到濾渣，放入布氏漏斗，分別用無水乙醇和蒸餾水抽濾洗滌3～5遍，得到自制保水基質(zhì)，備用；接著稱取700～800g山核桃蒲殼用氣流粉碎機(jī)粉碎后得到粒徑為0.8～1.0cm的蒲殼顆粒，將蒲殼顆粒放入超聲清洗儀中并加水直至將其完全浸沒，以200～300W功率超聲清洗15～20min，將清洗后的蒲殼顆粒晾干后將其放入炭化爐，在氮?dú)夥諊乱?00～600℃的溫度炭化2～4h，得到山核桃蒲殼炭顆粒；再按質(zhì)量比為2:3:5:5依次稱取上述制得的山核桃蒲殼炭顆粒、蠶砂、羊糞和牛的瘤胃內(nèi)容物混合均勻，堆置成底面直徑為30～50cm的圓錐狀發(fā)酵堆，用薄膜將其掩蓋，自然堆置發(fā)酵20～30天；發(fā)酵結(jié)束后，用去離子水沖洗發(fā)酵物，過濾分離得到改性后的山核桃蒲殼炭顆粒，按質(zhì)量比為3:1將山核桃蒲殼炭顆粒和備用的自制保水基質(zhì)一起裝入混料機(jī)中混料30～40min，出料后包裝即得保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)。

實(shí)例1

首先用毛筆在油菜花的雄蕊上刷取10g花粉并用干凈的玻璃瓶收集備用，量取200mL質(zhì)量濃度為25%氨水加入到裝有1000mL質(zhì)量濃度為80%乙醇溶液的燒杯中，將燒杯移入60℃的水浴鍋，將備用的花粉倒入燒杯，攪拌混合30min得到混合液；量取100mL正硅酸乙酯以3mL/min速率逐滴滴入上述混合液中，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h后得到白色懸浮液，待其冷卻至室溫后用臥式離心機(jī)以3000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到下層白色沉淀，自然風(fēng)干后放入馬弗爐，在500℃下保溫煅燒3h，自然冷卻至室溫，出料得中空二氧化硅微球；再稱取1kg菠蘿人工切片榨汁，用紗布過濾分離去除濾渣，得到菠蘿汁，按固液比為1:5將上述得到的中空二氧化硅微球和菠蘿汁混合后裝入陶瓷罐中，在30℃下自然發(fā)酵改性1周，發(fā)酵結(jié)束后離心分離得到濾渣，放入布氏漏斗，分別用無水乙醇和蒸餾水抽濾洗滌3遍，得到自制保水基質(zhì)，備用；接著稱取700g山核桃蒲殼用氣流粉碎機(jī)粉碎后得到粒徑為0.8cm的蒲殼顆粒，將蒲殼顆粒放入超聲清洗儀中并加水直至將其完全浸沒，以200W功率超聲清洗15min，將清洗后的蒲殼顆粒晾干后將其放入炭化爐，在氮?dú)夥諊乱?00℃的溫度炭化2h，得到山核桃蒲殼炭顆粒；再按質(zhì)量比為2:3:5:5依次稱取上述制得的山核桃蒲殼炭顆粒、蠶砂、羊糞和牛的瘤胃內(nèi)容物混合均勻，堆置成底面直徑為30cm的圓錐狀發(fā)酵堆，用薄膜將其掩蓋，自然堆置發(fā)酵20天；發(fā)酵結(jié)束后，用去離子水沖洗發(fā)酵物，過濾分離得到改性后的山核桃蒲殼炭顆粒，按質(zhì)量比為3:1將山核桃蒲殼炭顆粒和備用的自制保水基質(zhì)一起裝入混料機(jī)中混料30min，出料后包裝即得保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)。

將上述制備的保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)平鋪于鐵皮石斛栽培架上，控制基質(zhì)鋪設(shè)的厚度為11cm，待鋪設(shè)完成后，將鐵皮石斛幼苗按4株為一穴栽種，控制橫距10cm，縱距為15cm，于光照強(qiáng)度為20000LX，濕度為90％的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，待培養(yǎng)6個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)幼苗成活率達(dá)到97.7％。

實(shí)例2

首先用毛筆在油菜花的雄蕊上刷取5g花粉并用干凈的玻璃瓶收集備用，量取100mL質(zhì)量濃度為25%氨水加入到裝有900mL質(zhì)量濃度為80%乙醇溶液的燒杯中，將燒杯移入 40℃的水浴鍋，將備用的花粉倒入燒杯，攪拌混合40min得到混合液；量取200mL正硅酸乙酯以5mL/min速率逐滴滴入上述混合液中，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)4h后得到白色懸浮液，待其冷卻至室溫后用臥式離心機(jī)以4000r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到下層白色沉淀，自然風(fēng)干后放入馬弗爐，在600℃下保溫煅燒4h，自然冷卻至室溫，出料得中空二氧化硅微球；再稱取2kg菠蘿人工切片榨汁，用紗布過濾分離去除濾渣，得到菠蘿汁，按固液比為1:5將上述得到的中空二氧化硅微球和菠蘿汁混合后裝入陶瓷罐中，在35℃下自然發(fā)酵改性5周，發(fā)酵結(jié)束后離心分離得到濾渣，放入布氏漏斗，分別用無水乙醇和蒸餾水抽濾洗滌5遍，得到自制保水基質(zhì)，備用；接著稱取800g山核桃蒲殼用氣流粉碎機(jī)粉碎后得到粒徑為1.0cm的蒲殼顆粒，將蒲殼顆粒放入超聲清洗儀中并加水直至將其完全浸沒，以300W功率超聲清洗20min，將清洗后的蒲殼顆粒晾干后將其放入炭化爐，在氮?dú)夥諊乱?00℃的溫度炭化4h，得到山核桃蒲殼炭顆粒；再按質(zhì)量比為2:3:5:5依次稱取上述制得的山核桃蒲殼炭顆粒、蠶砂、羊糞和牛的瘤胃內(nèi)容物混合均勻，堆置成底面直徑為50cm的圓錐狀發(fā)酵堆，用薄膜將其掩蓋，自然堆置發(fā)酵30天；發(fā)酵結(jié)束后，用去離子水沖洗發(fā)酵物，過濾分離得到改性后的山核桃蒲殼炭顆粒，按質(zhì)量比為3:1將山核桃蒲殼炭顆粒和備用的自制保水基質(zhì)一起裝入混料機(jī)中混料40min，出料后包裝即得保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)。

將上述制備的保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)平鋪于鐵皮石斛栽培架上，控制基質(zhì)鋪設(shè)的厚度為8cm，待鋪設(shè)完成后，將鐵皮石斛幼苗按2株為一穴栽種，控制橫距8cm，縱距為10cm，于光照強(qiáng)度為10000LX，濕度為85％的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，待培養(yǎng)6個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)幼苗成活率達(dá)到97.9％。

實(shí)例3

首先用毛筆在油菜花的雄蕊上刷取7g花粉并用干凈的玻璃瓶收集備用，量取150mL質(zhì)量濃度為25%氨水加入到裝有950mL質(zhì)量濃度為80%乙醇溶液的燒杯中，將燒杯移入 50℃的水浴鍋，將備用的花粉倒入燒杯，攪拌混合35min得到混合液；量取150mL正硅酸乙酯以4mL/min速率逐滴滴入上述混合液中，保溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h后得到白色懸浮液，待其冷卻至室溫后用臥式離心機(jī)以3500r/min轉(zhuǎn)速離心分離得到下層白色沉淀，自然風(fēng)干后放入馬弗爐，在550℃下保溫煅燒3h，自然冷卻至室溫，出料得中空二氧化硅微球；再稱取1kg菠蘿人工切片榨汁，用紗布過濾分離去除濾渣，得到菠蘿汁，按固液比為1:5將上述得到的中空二氧化硅微球和菠蘿汁混合后裝入陶瓷罐中，在32℃下自然發(fā)酵改性4周，發(fā)酵結(jié)束后離心分離得到濾渣，放入布氏漏斗，分別用無水乙醇和蒸餾水抽濾洗滌4遍，得到自制保水基質(zhì)，備用；接著稱取750g山核桃蒲殼用氣流粉碎機(jī)粉碎后得到粒徑為0.9cm的蒲殼顆粒，將蒲殼顆粒放入超聲清洗儀中并加水直至將其完全浸沒，以250W功率超聲清洗17min，將清洗后的蒲殼顆粒晾干后將其放入炭化爐，在氮?dú)夥諊乱?50℃的溫度炭化3h，得到山核桃蒲殼炭顆粒；再按質(zhì)量比為2:3:5:5依次稱取上述制得的山核桃蒲殼炭顆粒、蠶砂、羊糞和牛的瘤胃內(nèi)容物混合均勻，堆置成底面直徑為40cm的圓錐狀發(fā)酵堆，用薄膜將其掩蓋，自然堆置發(fā)酵25天；發(fā)酵結(jié)束后，用去離子水沖洗發(fā)酵物，過濾分離得到改性后的山核桃蒲殼炭顆粒，按質(zhì)量比為3:1將山核桃蒲殼炭顆粒和備用的自制保水基質(zhì)一起裝入混料機(jī)中混料35min，出料后包裝即得保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)。

將上述制備的保水透氣型鐵皮石斛栽培基質(zhì)平鋪于鐵皮石斛栽培架上，控制基質(zhì)鋪設(shè)的厚度為10cm，待鋪設(shè)完成后，將鐵皮石斛幼苗按3株為一穴栽種，控制橫距9cm，縱距為12cm，于光照強(qiáng)度為15000LX，濕度為87％的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，待培養(yǎng)6個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)幼苗成活率達(dá)到98.5％。