一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质及其制备方法

1.本发明涉及无土栽培技术领域，特别是涉及一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质及其制备方法。


背景技术：

2.随着经济社会的快速发展，人们的生活压力越来越大，环境污染带来的食品安全问题也非常突出。近年来，阳台菜园越来越受到人们的喜爱，一方面，阳台菜园种植可以帮助人们疏解压力，并帮助孩子们增长农业实践体验，另一方面，阳台菜园有助于空气净化，美化和改善居住环境，并且保证种植蔬菜的安全性。
3.由于阳台菜园的空间较小，美化要求较高，与有土栽培相比，无土栽培更适用于阳台菜园环境。对于无土栽培来说，其技术关键就在于基质。目前，园艺生产中应用最广泛的无土栽培基质有细沙、蛭石、珍珠岩、泥炭及水等。
4.阳台菜园的特点明显，空间有限，故水分蒸散快速，现有的无土栽培基质保水性较差，影响蔬菜生长，而且，对于阳台菜园来说，招虫子是一个无法回避的问题。
5.专利申请cn104326832a公开了一种庭院阳台盆栽蔬菜专用栽培基质，是由木薯渣、蛭石、草木灰以及珍珠岩组成的。该基质的保水性尚可，但仍然无法解决招虫子的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的就是要提供一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质及其制备方法，保水性能好，且具有较好的驱虫效果，避免蔬菜招虫子，净化阳台环境。
7.为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质的制备方法，具体步骤如下：（1）先以印楝树叶、香橼果皮和山苍子果实为原料，混合提取制成驱虫粉料；（2）然后将玉米秸秆、茶籽壳粉碎并混合得到混合粉，接着将混合粉利用混合菌剂进行发酵腐熟，得到发酵料；（3）最后将发酵料与驱虫粉料混合造粒成型，烘烤，蒸汽养护，即得所述的营养基质；其中，混合菌剂包含：放线菌3～4
×
107cfu/g，酵母菌8～9
×
106cfu/g，醋酸杆菌4～5
×
106cfu/g，光合细菌3～4
×
106cfu/g。
8.优选的，以重量份计，步骤（1）的具体方法如下：先将5～7份新鲜印楝树叶、3～4份新鲜香橼果皮和1～2份山苍子果实分别干燥并粉碎至40～60目，混合，得到混合物，然后将混合物进行酶解处理，得到酶解产物，最后将酶解产物进行加热提取，过滤取滤液，浓缩，干燥，得到驱虫粉料。
9.进一步优选的，以重量份计，酶解处理的具体方法为：先将9～13份混合物加入40～50份水中，搅拌混匀，接着加入0.2～0.3份纤维素酶、0.08～0.1份植酸酶，搅拌混匀，40～45℃酶解处理3～4小时，灭酶，即得酶解产物。
10.进一步优选的，以重量份计，加热提取的具体方法如下：先向8～10份酶解产物中加入20～30份溶剂，50～60℃提取3～5小时即可；其中，溶剂是由正丁醇、丙酮、异丙醇按照体积比3：2：2搅拌混匀而得。
11.优选的，以重量份计，步骤（2）的具体方法如下：先将60～70份玉米秸秆、10～20份茶籽壳分别粉碎至40～60目并混合得到混合粉，然后将混合粉加入100～120份水中，搅拌混匀，接着加入2～3份混合菌剂，发酵腐熟，即得发酵料。
12.进一步优选的，发酵腐熟时间为33～35天，每2天翻堆一次，每次翻堆补充30～50份水。
13.优选的，步骤（3）中，发酵料与驱虫粉料的质量比为80～90：2～3。
14.优选的，步骤（3）中，造粒粒径为5～7mm。
15.优选的，步骤（3）中，烘烤的工艺条件为：400～450℃烘烤2～3小时。
16.优选的，步骤（3）中，蒸汽养护的工艺条件为：130～140℃蒸汽养护2～3天。
17.本发明还要求保护利用上述制备方法得到的一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明先以印楝树叶、香橼果皮和山苍子果实为原料，混合提取制成驱虫粉料；然后将玉米秸秆、茶籽壳粉碎并混合得到混合粉，接着将混合粉利用混合菌剂进行发酵腐熟，得到发酵料；最后将发酵料与驱虫粉料混合造粒成型，烘烤，蒸汽养护，得到一种可用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质。该营养基质的保水性能好，且具有较好的驱虫效果，避免蔬菜招虫子，净化阳台环境。
19.（2）本发明的驱虫效果主要来源于印楝树叶、香橼果皮和山苍子果实三者的协同作用。印楝树叶的有效成分为印楝素，这是一种三萜类物质，具有较好的驱虫、杀虫效果。香橼果皮中含有橙皮甙、鞣质、挥发油等，具有一定的驱虫、杀虫效果。山苍子果实中含有柠檬醛，具有一定的驱虫、杀虫效果。本发明将印楝树叶、香橼果皮、山苍子果实三者混合提取，其中的多种成分协同作用，改善驱虫效果，避免蔬菜招虫子，净化阳台环境。另外，茶籽壳中含有的茶皂素，也可以进一步增强驱虫效果。
20.（3）本发明的主要成分是玉米秸秆、茶籽壳，辅以驱虫粉料，经烘烤、蒸汽养护，形成孔隙颗粒，使得营养基质具有良好的保水性能。茶籽壳中含有大量的木质素、多缩戊糖等成分，还含有茶皂素、茶籽多糖、茶籽蛋白，其中的多糖类成分具有粘性，而驱虫粉料中也含有粘性的多糖类，在不需要另外添加粘结剂即可保证所得营养基质具有较好的强度，同时，也能进一步改善营养基质的保水效果。
具体实施方式
21.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质的制备方法，具体步骤如下：
（1）先将5kg新鲜印楝树叶、4kg新鲜香橼果皮和1kg山苍子果实分别干燥并粉碎至60目，混合，得到混合物，然后将混合物进行酶解处理，得到酶解产物，最后将酶解产物进行加热提取，过滤取滤液，浓缩，干燥，得到驱虫粉料；（2）然后将60kg玉米秸秆、20kg茶籽壳分别粉碎至40目并混合得到混合粉，接着将混合粉加入120kg水中，搅拌混匀，再加入2kg混合菌剂，发酵腐熟，得到发酵料；（3）最后取90kg发酵料与2kg驱虫粉料混合造粒成型，烘烤，蒸汽养护，即得所述的营养基质；其中，混合菌剂包含：放线菌4
×
107cfu/g，酵母菌8
×
106cfu/g，醋酸杆菌5
×
106cfu/g，光合细菌3
×
106cfu/g。
23.步骤（1）中，酶解处理的具体方法为：先将10kg混合物加入40kg水中，搅拌混匀，接着加入0.3kg纤维素酶、0.08kg植酸酶，搅拌混匀， 45℃酶解处理3小时，灭酶，即得酶解产物。
24.加热提取的具体方法如下：先向酶解产物中加入20kg溶剂， 60℃提取3小时即可；其中，溶剂是由正丁醇、丙酮、异丙醇按照体积比3：2：2搅拌混匀而得。
25.步骤（2）中，发酵腐熟时间为35天，每2天翻堆一次，每次翻堆补充30kg水。
26.步骤（3）中，造粒粒径为7mm；烘烤的工艺条件为：400℃烘烤3小时；蒸汽养护的工艺条件为：130℃蒸汽养护3天。
27.实施例2一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质的制备方法，具体步骤如下：（1）先将7kg新鲜印楝树叶、3kg新鲜香橼果皮和2kg山苍子果实分别干燥并粉碎至40目，混合，得到混合物，然后将混合物进行酶解处理，得到酶解产物，最后将酶解产物进行加热提取，过滤取滤液，浓缩，干燥，得到驱虫粉料；（2）然后将70kg玉米秸秆、10kg茶籽壳分别粉碎至60目并混合得到混合粉，接着将混合粉加入100kg水中，搅拌混匀，再加入3kg混合菌剂，发酵腐熟，得到发酵料；（3）最后取80kg发酵料与3kg驱虫粉料混合造粒成型，烘烤，蒸汽养护，即得所述的营养基质；其中，混合菌剂包含：放线菌3
×
107cfu/g，酵母菌9
×
106cfu/g，醋酸杆菌4
×
106cfu/g，光合细菌4
×
106cfu/g。
28.步骤（1）中，酶解处理的具体方法为：先将12kg混合物加入50kg水中，搅拌混匀，接着加入0.2kg纤维素酶、0.1kg植酸酶，搅拌混匀，40℃酶解处理4小时，灭酶，即得酶解产物。
29.加热提取的具体方法如下：先向酶解产物中加入30kg溶剂，50℃提取5小时即可；其中，溶剂是由正丁醇、丙酮、异丙醇按照体积比3：2：2搅拌混匀而得。
30.步骤（2）中，发酵腐熟时间为33天，每2天翻堆一次，每次翻堆补充50kg水。
31.步骤（3）中，造粒粒径为5mm；烘烤的工艺条件为： 450℃烘烤2小时；蒸汽养护的工艺条件为： 140℃蒸汽养护2天。
32.实施例3一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质的制备方法，具体步骤如下：（1）先将6kg新鲜印楝树叶、3.5kg新鲜香橼果皮和1.5kg山苍子果实分别干燥并粉碎至50目，混合，得到混合物，然后将混合物进行酶解处理，得到酶解产物，最后将酶解产物
进行加热提取，过滤取滤液，浓缩，干燥，得到驱虫粉料；（2）然后将65kg玉米秸秆、15kg茶籽壳分别粉碎至50目并混合得到混合粉，接着将混合粉加入110kg水中，搅拌混匀，再加入2.5kg混合菌剂，发酵腐熟，得到发酵料；（3）最后取85kg发酵料与2.5kg驱虫粉料混合造粒成型，烘烤，蒸汽养护，即得所述的营养基质；其中，混合菌剂包含：放线菌3.5
×
107cfu/g，酵母菌8.5
×
106cfu/g，醋酸杆菌4.5
×
106cfu/g，光合细菌3.5
×
106cfu/g。
33.步骤（1）中，酶解处理的具体方法为：先将11kg混合物加入45kg水中，搅拌混匀，接着加入0.25kg纤维素酶、0.09kg植酸酶，搅拌混匀，42℃酶解处理3.5小时，灭酶，即得酶解产物。
34.加热提取的具体方法如下：先向酶解产物中加入25kg溶剂，55℃提取4小时即可；其中，溶剂是由正丁醇、丙酮、异丙醇按照体积比3：2：2搅拌混匀而得。
35.步骤（2）中，发酵腐熟时间为34天，每2天翻堆一次，每次翻堆补充40kg水。
36.步骤（3）中，造粒粒径为6mm；烘烤的工艺条件为：420℃烘烤2.5小时；蒸汽养护的工艺条件为：135℃蒸汽养护2天。
37.对比例1一种用于阳台蔬菜无土栽培的营养基质的制备方法，具体步骤如下：（1）先将10kg新鲜印楝树叶干燥并粉碎至60目，然后将粉碎料进行酶解处理，得到酶解产物，最后将酶解产物进行加热提取，过滤取滤液，浓缩，干燥，得到驱虫粉料；（2）然后将60kg玉米秸秆、20kg茶籽壳分别粉碎至40目并混合得到混合粉，接着将混合粉加入120kg水中，搅拌混匀，再加入2kg混合菌剂，发酵腐熟，得到发酵料；（3）最后取90kg发酵料与2kg驱虫粉料混合造粒成型，烘烤，蒸汽养护，即得所述的营养基质；其中，混合菌剂包含：放线菌4
×
107cfu/g，酵母菌8
×
106cfu/g，醋酸杆菌5
×
106cfu/g，光合细菌3
×
106cfu/g。
38.步骤（1）中，酶解处理的具体方法为：先将10kg混合物加入40kg水中，搅拌混匀，接着加入0.3kg纤维素酶、0.08kg植酸酶，搅拌混匀， 45℃酶解处理3小时，灭酶，即得酶解产物。
39.加热提取的具体方法如下：先向酶解产物中加入20kg溶剂， 60℃提取3小时即可；其中，溶剂是由正丁醇、丙酮、异丙醇按照体积比3：2：2搅拌混匀而得。
40.步骤（2）中，发酵腐熟时间为35天，每2天翻堆一次，每次翻堆补充30kg水。
41.步骤（3）中，造粒粒径为7mm；烘烤的工艺条件为：400℃烘烤3小时；蒸汽养护的工艺条件为：130℃蒸汽养护3天。
42.分别对实施例1～3和对比例1所得营养基质进行性能测试，结果见表1和表2。
43.其中，筒压强度使用筒压强度测定仪（购自上海荣计达仪器科技有限公司）进行检测。
44.保水性能的考察方法如下：先将营养基质（质量m0）浸泡于水中，使其充分吸水，称重m1，然后转移至40℃烘箱内，烘干直至称重质量恢复至m0，记录所需的烘干时间，即为保水时间。
45.驱虫效果的考察方法如下：将营养基质装满直径30cm的塑料盆，移栽芹菜苗（购自润农农业科技有限公司，进口皇后芹菜），移栽时水浇透，株距10cm，行距15cm，移栽完成后4天浇一次水，浇水时浇透，在温度25℃、湿度65%rh条件下生长2周后观察有无生虫现象。
46.表1. 强度和保水性能表2. 驱虫效果比较由表1和表2可知，实施例1～3所得营养基质的驱虫效果好，避免蔬菜招虫子，净化阳台环境，并且强度高，保水性能好。
47.对比例1在制备驱虫粉料时略去香橼果皮、山苍子果实，所得营养基质的驱虫效果明显变差，强度和保水效果也明显变差。
48.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
49.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。