一种利用蔬菜秸秆堆肥生产育苗基质的方法
技术领域
本发明属于废弃物循环利用及无土栽培技术领域，具体涉及一种利用蔬菜秸秆堆肥生产育苗基质的方法。
背景技术
据统计，我国每年产生各类作物秸秆8亿吨（干重），秸秆被高效资源化利用的仅仅是一小部分，绝大部分被无控焚烧、乱堆乱放或直接还田，对环境和农业生产产生较大的不利影响，因此，秸秆的资源化利用极具紧迫性。蔬菜秸秆数量巨大，如果不能实现对蔬菜秸秆的二次利用，依然会对环境产生较大的压力。
随着我国现代农业的发展，无土栽培的面积越来越大，而基质栽培又是无土栽培领域发展极为迅猛的一种栽培模式。随之而来的一个问题就是作为公认的理想的育苗基质的泥炭遭遇掠夺式开采，使这一天然资源频于枯竭，造成了湿地生态环境的严重恶化，即使在一些富泥炭的国家里，也是对泥炭开采加以限制，如英国等已经取消商业泥炭的使用，我国泥炭以低品位草本泥炭为主，高质量的藓类泥炭主要靠进口，并且我国泥炭资源产地与泥炭市场分布并不吻合，运距远，运费高，开发泥炭替代物更为迫切。
理想的栽培基质一般要求具有适宜的持水性、透气性、缓冲性以及对植物具有良好的支撑性能、微酸性pH值、较低的内在养分、无病菌等。以蔬菜秸秆与发酵完全的有机肥进行混合高温堆肥，其堆肥产品具有良好的物理性状，以期探究其作为泥炭的完全替代物在无土栽培领域的应用极具生产和社会价值。
发明专利CN104982252B公开一种由农业废弃物制备蔬菜育苗基质的方法，利用蚯蚓对农业废弃物生物消解与秸秆腐熟剂对农作物秸秆发酵腐熟技术，实现畜禽养殖场农业质废弃物与农作物秸秆的转化，再向所述蔬菜育苗基质原料中添加10~30wt%的园艺蛭石与珍珠岩的混合物、0.5~4.5wt%的用于驱除蔬菜育苗害虫的植物性材料以及0.1~0.2wt%的缓控释肥料，得到所述蔬菜育苗基质，但其主要是利用蚯蚓和秸秆腐解剂进行秸秆腐熟，制备过程复杂，且采用该方法制得的蔬菜育苗基质，空隙度较大，不适用于对保水性需求高的作物培育过程。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种利用蔬菜秸秆堆肥生产育苗基质的方法，以实现制作方法简便易行，显著降低生产成本；实现废弃物的循环利用，降低环境污染，具有极大的经济效应和生态效应的发明目的。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种利用蔬菜秸秆堆肥生产育苗基质的方法，其特征在于，所述生产方法，包括将蔬菜秸秆与已腐熟的有机肥混合，后经过一次发酵、陈化过程得到蔬菜秸秆堆肥，将蔬菜秸秆堆肥与蛭石按照体积比1-1.5：1混配获得育苗基质；
优选地，蔬菜秸秆堆肥与蛭石体积比为1：1；
所述蔬菜秸秆与已腐熟的有机肥的混合体积比为4-4.5:1；
优选地，蔬菜秸秆与已腐熟的有机肥的混合体积比为4：1；
所述已腐熟完全的有机肥，选自腐熟鸡粪有机肥、腐熟猪粪有机肥、腐熟牛粪有机肥的一种或多种；
所述蔬菜秸秆，粉碎至粒径1-1.5cm；
所述一次发酵，发酵温度55-65℃，每隔3-5天翻堆一次，维持15天；
所述一次发酵，控制含水率为50-60%，含氧量5-15%，C/N比为25-30；
所述陈化，陈化至蔬菜秸秆堆肥的种子发芽率指数达到90-100%；
所述陈化，控制水含量30-40%，陈化35-45天；
所述的利用蔬菜秸秆堆肥生产育苗基质的方法，还包括将蔬菜秸秆堆肥进行筛分，保留10mm筛份；
所述育苗基质的pH为7.4-7.5，EC值为1.2-1.5mS%20/cm，容重为0.3-0.4g/cm3%20,总孔隙度为60-65%，通气孔隙度为18-21%，大小孔隙比为0.4-0.5；
优选地，所述育苗基质的pH为7.48，EC值为1.31mS%20/cm，容重为0.39g/cm3%20,总孔隙度为63.41%，通气孔隙度为19.78%，大小孔隙比为0.45。
采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明的主要原料为农业园区换茬产生的废弃蔬菜秸秆，原料供应充足，既大大降低了育苗基质的生产成本，又解决了废弃蔬菜秸秆的二次污染问题，实现了蔬菜秸秆的无害化处理，秸秆废弃物的循环利用；
2、本发明中蔬菜秸秆堆肥产品为蔬菜秸秆与发酵完全的牛粪有机肥高温堆肥发酵而来，堆肥过程中，55℃以上高温维持15天左右，有效杀灭病虫卵等，达到了无害化处理标准；
3、本发明对传统的以草炭为主要原料的育苗基质实现了完全替代，应用于生产将大大缓解草炭资源的紧缺性，减缓人们对草炭等不可再生资源的掠夺式开发，保护湿地，对生态环境具有良好的保护作用。
4、利用本发明方法制备的育苗基质，且具有非常好的育苗效果，采用该育苗基质培育番茄，番茄幼苗的出苗率、株高、茎粗、生物量、干物质重、根活力、根体积、根长、根表面积、壮苗指数等均超越传统草炭育苗基质的培育水平。
具体实施方式：
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
实施例1一种利用蔬菜秸秆堆肥生产育苗基质的方法
将蔬菜秸秆与已腐熟完全的有机肥按照体积比4:1充分混合，后进行一次发酵，每隔3-5天翻堆一次，维持15天；
所述一次发酵，含水率为55-60%，C/N比为26，含氧量10%，发酵温度55-65℃；
所述蔬菜秸秆，粉碎至粒径1-1.5cm；
所述已腐熟完全的有机肥，为腐熟鸡粪有机肥；
一次发酵结束后将堆肥堆放置空闲场地进行陈化，陈化温度接近室温，水含量30-33%，陈化45天，至蔬菜秸秆堆肥的种子发芽率指数达到96%，此时堆体当中的物质更加稳定；
将腐熟好的蔬菜秸秆堆肥过10mm筛，后与蛭石按照体积比1:1进行混配获得育苗基质。
所获育苗基质的pH为7.48，EC值为1.31mS%20/cm，容重为0.39g/cm3%20,总孔隙度为63.41%，通气孔隙度为19.78%，大小孔隙比为0.45。
供试番茄育苗品种为改良毛粉802F1，购自寿光种子站。
实验于山东省山寿光蔬菜产业集团大西环现代农业产业园玻璃温室内进行，将混配好的育苗基质置于72孔塑料育苗穴盘中，并将事先准备好的番茄种子播种于穴盘中，育苗周期为30天，整个育苗期内温度在21℃~29℃，育苗30天后测定番茄幼苗的出苗率、叶绿素含量、株高、茎粗、生物量、干物质重、根活力、根体积、根长、根表面积、壮苗指数等，以市售优质草炭育苗基质做为对照，具体测定结果如下表：
表一实施例1育苗基质所育番茄秧苗生长指标
由上表可以看出实验育苗基质所育的番茄幼苗的各项指标除了叶绿素含量差距较小外较市售育苗基质要好，说明本实验制备的基质可以作为育苗基质在生产上应用并且有望代替市场上现售育苗基质，具有优势明显的育苗效果。
对比例1
对比例1 跟实施例1的区别在于蔬菜秸秆堆肥与蛭石的体积比为2:1，其余如实施例1。
对比例1制得育苗基质的pH为7.51，EC值为1.89mS/cm，容重为0.45g/cm3 ,总孔隙度为54.14%，通气孔隙度为16.78%，大小孔隙比为0.45。
所育番茄幼苗的各项指标如下表：
表二 对比例1育苗基质所育番茄秧苗生长指标
由上表可看出，对比例1的出苗率、壮苗指数等明显较低；从株高、地上部生物量、地下部生物量等指标来看，对比例1长势较市售育苗基质更好，但不如实施例1长势好，对比例1的根生长指标与市售育苗基质相似。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于蔬菜秸秆堆肥与蛭石的体积比为3:1，其余如实施例1。
对比例2制得育苗基质的pH为7.55，EC值为1.98mS/cm，容重0.47g/cm3 ,总孔隙度为52.26%，通气孔隙度为15.02%，大小孔隙比为0.40。
所育番茄幼苗的各项指标如下表：
表三对比例2育苗基质所育番茄秧苗生长指标
由上表可以看出对比例2 的育苗基质及幼苗的各项指标较实施例1及市售育苗基质均具有较大的差距。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于蔬菜秸秆堆肥与蛭石的体积比为1:2，其余如实施例1。
对比例3育苗基质的pH为7.41，EC值为0.83mS/cm，容重0.30g/cm3 ,总孔隙度为68.56%，通气孔隙度为21.02%，大小孔隙比为0.44。
所育番茄幼苗的各项指标如下表：
表四对比例3育苗基质所育番茄秧苗生长指标
由上表可以看出对比例3育苗基质所育番茄幼苗生长较快，但壮苗指数相对较低，地下部生长较差。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于蔬菜秸秆堆肥与蛭石的体积比为1:3，其余如实施例1。
对比例4育苗基质的pH为7.39，EC值为0.79mS/cm，容重0.26g/cm3 ,总孔隙度为69.72%，通气孔隙度为22.54%，大小孔隙比为0.48。
所育番茄幼苗的各项指标如下表：
表五对比例4育苗基质所育番茄秧苗生长指标
由上表可以看出对比例4育苗基质所育番茄幼苗地下部生长状况较差，出现幼苗徒长现象，不太适合做育苗基质。
对比例5
对比例5与实施例1的区别在于蔬菜秸秆堆肥与珍珠岩体积比为1:1，其余如实施例1。
对比例5育苗基质的pH为7.62，EC值为1.19mS/cm，容重0.31g/cm3 ,总孔隙度为76.2%，通气孔隙度为45.19%，大小孔隙比为1.45。所育番茄幼苗的各项指标如下表：
表六对比例5制备育苗基质番茄秧苗生长指标
由上表可以看出对比例5育苗基质虽然育苗效果介于市售育苗基质与实施例1育苗基质之间，但出苗率较低，不能作为育苗基质使用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
