一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無土栽培技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)受人口增長(zhǎng)、土地減少的挑戰(zhàn)非常嚴(yán)峻，人口占世界總?cè)丝诘?/4，但所具有的耕地面積僅為世界總耕地面積的1/7，據(jù)2000年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)人均耕地僅為0.01 hm2，無土栽培可提供超過普通土壤栽培幾倍甚至十多倍的產(chǎn)品數(shù)量，可利用沙灘、鹽堿等不毛之地生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品，為食品安全保障體系打好基礎(chǔ)。我國(guó)是水質(zhì)資源相當(dāng)貧乏的國(guó)家，被列為世界上13個(gè)貧水國(guó)之一，全國(guó)人均水資源占有量?jī)H為世界人均水平的1/4，農(nóng)業(yè)每年缺水約300億m3，無土栽培作為節(jié)水農(nóng)業(yè)的有效手段，將在干旱缺水地區(qū)發(fā)揮其重要的作用。我國(guó)設(shè)施栽培發(fā)展迅速，以成為許多地區(qū)農(nóng)業(yè)致富、農(nóng)業(yè)增效的有效手段，但長(zhǎng)期栽培的結(jié)果，設(shè)施土壤栽培連作障礙日益加劇，無土栽培作為根治土壤栽培連作障礙的有效手段正在發(fā)揮著作用，今后在設(shè)施栽培中將廣泛得到應(yīng)用。
[0003]無土栽培基質(zhì)需要提供植物生長(zhǎng)需要的所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)要科學(xué)合理搭配，符合植物生長(zhǎng)需求。人工添加肥料的方法簡(jiǎn)單易行，但肥料營(yíng)養(yǎng)成分比較單一，往往造成營(yíng)養(yǎng)元素匱乏或者比例不科學(xué)，且肥料價(jià)格較高，不利于降低成本。
[0004]目前很多無土栽培基質(zhì)使用河砂等天然砂作為無土栽培基質(zhì)的配料，但是河砂等天然砂粒徑范圍較窄，配制基質(zhì)時(shí)形成的孔隙率比較單一，不利于不同植物根系對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)孔隙率的需求，且天然砂價(jià)格較高，屬于自然資源，其形成過程周期長(zhǎng)，總量有限，在采撈天然河砂時(shí)容易導(dǎo)致破壞河道、農(nóng)田、水利等問題，因此，天然砂不適于在無土栽培中大量使用。
[0005]另外，隨著居民生活水平提高對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，無土栽培技術(shù)在滿足提高產(chǎn)量的要求之外，更需要提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和保健功能。研究表明，稀有元素在維持人體及動(dòng)物健康方面有及其重要的作用。
[0006]鎂是一種參與生物體正常生命活動(dòng)及新陳代謝過程必不可少的元素。鎂影響細(xì)胞的多種生物功能:影響鉀離子和鈣離子的轉(zhuǎn)運(yùn)，調(diào)控信號(hào)的傳遞，參與能量代謝、蛋白質(zhì)和核酸的合成；可以通過絡(luò)合負(fù)電荷基團(tuán)，尤其核苷酸中的磷酸基團(tuán)來發(fā)揮維持物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能；催化酶的激活和抑制及對(duì)細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖及細(xì)胞分化的調(diào)控；鎂還參與維持基因組的穩(wěn)定性，并且還與機(jī)體氧化應(yīng)激和腫瘤發(fā)生有關(guān)。
[0007]綜上所述，要制備一種優(yōu)良的無土栽培基質(zhì)，必須同時(shí)考慮無土栽培基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分、填充配料的選擇、產(chǎn)品的質(zhì)量和保健作用等方面的問題，解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)及其制備方法，本發(fā)明將將動(dòng)物尿液、農(nóng)作物秸桿、工農(nóng)業(yè)廢棄物、無機(jī)鎂混合進(jìn)行發(fā)酵，得到含有機(jī)鎂的腐熟有機(jī)質(zhì)，將腐熟有機(jī)質(zhì)與機(jī)制砂按一定比例混合制成含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)。
[0009]本發(fā)明是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的:
一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)，包括以下重量份的原料:動(dòng)物尿液100-200份、農(nóng)作物秸桿250-400份、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物100-500份、無機(jī)鎂0.05-0.1份、機(jī)制砂400-1000份。
[0010]如上所述的一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)，包括以下重量份的原料:動(dòng)物尿液120份、農(nóng)作物秸桿300份、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物400份、無機(jī)鎂0.3份、機(jī)制砂600份。
[0011]如上所述的一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)，所述農(nóng)作物秸桿包括水稻秸桿、玉米秸桿、木薯秸桿、甘蔗秸桿中的一種以上。農(nóng)作物秸桿來源于植物本身，富含植物所需的全部營(yíng)養(yǎng)元素，且來源廣泛，價(jià)格低廉，利于制作無土栽培基質(zhì)。
[0012]如上所述的一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)，所述工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物包括酒糟、米糠、麥麩、玉米粉、豆柏、木薯淀粉渣、啤酒渣、果渣、中草藥渣、花生殼、木糠、樹皮粉、椰糠、餐廚垃圾、鍋爐灰中的一種以上。工農(nóng)業(yè)廢棄物來源廣、價(jià)格低，含有豐富的有機(jī)物，經(jīng)過微生物發(fā)酵后成為植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
[0013]如上所述的一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)，所述機(jī)制砂的粒徑為0.3-4.0 _。機(jī)制砂粒徑大小可以根據(jù)需求進(jìn)行控制，便于調(diào)整不同植物的無土栽培基質(zhì)中的孔隙率大小，有利于植物根系的生長(zhǎng)，提高植物生長(zhǎng)速率，且機(jī)制砂價(jià)格低廉，適合大規(guī)模的無土栽培。
[0014]如上所述的一種含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)的制備方法，包括如下步驟:
(I)混料發(fā)酵:將農(nóng)作物秸桿250-400份粉碎至長(zhǎng)度為0.5-2 cm,與動(dòng)物尿液100-200份、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物100-500份、無機(jī)鎂0.05-0.1份混合均勻，得發(fā)酵底料，發(fā)酵底料在28-35°C下進(jìn)行發(fā)酵，每12小時(shí)翻料一次，14-21天后結(jié)束發(fā)酵，得到腐熟有機(jī)質(zhì)；將農(nóng)作物秸桿進(jìn)行粉碎，不僅利于腐熟和微生物發(fā)酵，而且腐熟后的秸桿殘?jiān)梢允篃o土栽培基質(zhì)變得蓬松，利于植物根系呼吸；動(dòng)物尿液含有尿素和磷、鉀、鈣、鈉、鎂、鎂等植物所需的成分，其中尿素不僅是優(yōu)良的氮肥，還具有還原性，可以將無機(jī)鎂還原成紅色的有機(jī)鎂；枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、酵母等微生物自然接種于發(fā)酵底料中，這些微生物除了將發(fā)酵底料中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為植物肥料之外，還可以將無機(jī)鎂轉(zhuǎn)化有機(jī)鎂，解決將植物對(duì)無機(jī)鎂吸收利用效率低的難題。
[0015](2)添加配料:將腐熟有機(jī)質(zhì)與機(jī)制砂400-1000份混合均勻，得到含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)。根據(jù)植物種類的不同，采用不同比例和不同粒徑大小的機(jī)制砂，可以保證無土栽培基質(zhì)的孔隙率符合植物根系生長(zhǎng)的需求。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1、本發(fā)明的無土栽培基質(zhì)中含有有機(jī)鎂，可以提高無土栽培植物對(duì)鎂元素的吸收和利用，使鎂在植物中形成有機(jī)鎂，提高植物的鎂元素含量，增加植物的營(yíng)養(yǎng)和保健作用。
[0017]2、本發(fā)明通過動(dòng)物尿液中的尿素還原作用和微生物的生理作用將無機(jī)鎂轉(zhuǎn)化為有機(jī)鎂，解決了無機(jī)鎂生成有機(jī)鎂的難題，降低了有機(jī)鎂的使用成本。
[0018]3、本發(fā)明的機(jī)制砂可以根據(jù)需求進(jìn)行控制粒徑大小，便于調(diào)整不同植物的無土栽培基質(zhì)中的孔隙率大小，有利于植物根系的生長(zhǎng)，提高植物生長(zhǎng)速率。
[0019]4、本發(fā)明的農(nóng)作物秸桿來源于植物本身，富含植物所需的全部營(yíng)養(yǎng)元素，腐熟后的秸桿殘?jiān)梢允篃o土栽培基質(zhì)變得蓬松，利于植物根系呼吸。
[0020]5、本發(fā)明的含有機(jī)鎂的無土栽培基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)豐富、成本低廉、制備方法簡(jiǎn)單,適合大規(guī)模生成和使用。
[0021]6、本發(fā)明將動(dòng)物尿液、農(nóng)作物秸桿、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物資源化利用，既避免了環(huán)境污染，又提高了物質(zhì)的利用價(jià)值，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生