一种草莓栽培基质及其制备方法与流程

1.本发明涉及草莓栽培技术领域，具体涉及一种草莓栽培基质及其制备方法。


背景技术：

2.草莓为蔷薇科多年生草本植物，株高约30cm左右，须根，分布浅。目前，我国草莓大部分采用土壤起垄栽培，因而土传病害及连作障碍成为草莓发展的瓶颈，过渡用药，会影响草莓品质。推广保护地无土栽培，在克服土传病虫害和连作障碍，减少农药用量，生产无公害果品等方面具有土壤栽培无可比拟的优越性，可大大提高草莓果实的商品率，能够实现高产、优质和高效。
3.中国专利cn103864519中公开一种用于草莓无土栽培的复合基质，该基质主要由草炭、珍珠岩以及河沙制成，其中草炭的占比高达50-67％，但是，由于草炭是植物残体未完全分解堆积而成的，其为不可再生资源，我国草炭的数量有限，其主要分布于我国北方地区，导致基质的生产数量以及使用范围受限。
4.而且，现有技术中制备基质材料时，一般是直接将化学肥料添加至基质内混合后进行使用，由于化学肥料直接分散于基质中，当植物移栽至基质中后，植物根系可能直接与化肥接触，易造成烧苗的问题，影响植物的生长。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种草莓栽培基质及其制备方法，本发明中的草莓栽培基质具有保水、保肥、透气的优点，且其原料来源广泛，便于获得和制备，有效解决了现有的基质材料存在的来源受限的问题。
6.为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种草莓栽培基质的制备方法，包括以下步骤：
8.(1)将聚乳酸加热至熔融，向其中添加复合肥，混匀后进行制粒，制得芯料；
9.(2)将粉煤灰和造孔剂混合，得混合物料；
10.(3)将芯料置于混合物料中，于搅拌条件下向芯料表面喷洒粘结剂溶液，使得混合物料粘附于芯料表面，制成包含壳层的颗粒基料；
11.(4)将颗粒基料与砻糠灰混合，制得。
12.上述方案中，聚乳酸具有防水、可降解的特性，将其与复合肥进行混合，可在复合肥表面形成一层防水保护膜，在草莓后期生长过程中，聚乳酸保护膜逐渐被微生物降解，其内部的复合肥逐渐暴露，缓慢释放，实现了肥料缓释的作用。
13.粉煤灰为煤燃烧后的固体废弃物，其中含有铁、钙等元素，其来源广泛，价格低廉，便于获得，使用粉煤灰作为壳层材料，可实现废物的二次利用；将粉煤灰和造孔剂共同作为壳层材料，造孔剂使得壳层材料内部产生大量的孔隙结构，使得颗粒基料具有保水、保费、透气的优点，可增加草莓根系的生长活力，提高草莓的产量。
14.最后将颗粒基料与砻糠灰混合，制成栽培基质，其中颗粒基料为栽培基质的主要
成分，砻糠灰主要用于填补颗粒基料之间的缝隙，进一步提高基质的保水性能。
15.进一步地，步骤(1)中复合肥为氮磷钾复合肥。
16.上述方案中，氮磷钾复合肥均为目前市面上的常规复合肥，可为草莓生长提供充足的氮磷钾等养分，满足草莓的生长需求。
17.进一步地，步骤(1)中聚乳酸与复合肥的质量比为1:1-3。
18.上述方案中，在该比例范围下，聚乳酸可在复合肥表面形成一层保护膜，避免复合肥在前期快速溶解，实现复合肥的缓释作用。聚乳酸的占比过高，使形成的保护膜厚度增加，导致降解时间延长，肥效发挥不及时。
19.进一步地，步骤(1)芯料的粒径为1-2mm。
20.上述方案中，芯料粒径过大，导致其降解时间延长，不利于肥效及时发挥；1-2mm的粒径使得多颗芯料均匀的分布在壳层内部，随着栽培的进行，不同芯料被降解的程度各不相同，使得复合肥的肥效缓慢被释放。
21.进一步地，步骤(2)中粉煤灰和造孔剂的质量比为1:0.4-0.8。
22.上述方案中，造孔剂粒径在0.5-1mm范围内，造孔剂在粉煤灰内部形成若干孔隙结构，使得颗粒基料的孔隙度达到70-80％，具有良好的透气性和保水性。
23.进一步地，步骤(3)中粘结剂为淀粉、糊精、聚乙烯醇和羧甲基纤维素中的至少一种。
24.进一步地，步骤(2)造孔剂包括碳酸氢铵、氯化钾、硫酸钾、磷酸一钙或过磷酸钙中的至少一种。
25.上述方案中，造孔剂遇水溶解，使得由粉煤灰制成的壳层内部形成孔隙结构，上述造孔剂中含有氮磷钾钙等元素，溶解后的成分分布于栽培基质中，也可为草莓前期的生长提供充足的养分。
26.进一步地，步骤(3)颗粒基料的粒径为4-10mm。
27.上述方案中，壳层将芯料包裹，可减少草莓根系与肥料的直接接触，降低肥料对草莓根系的损伤，提高草莓的生长状态。
28.进一步地，步骤(4)中颗粒基料和砻糠灰分别占草莓栽培基质重量的70-90％和10-30％。
29.上述方案中，本技术中的栽培基质中大部分为颗粒基料，小部分为砻糠灰，使用砻糠灰可填补颗粒基料内部的缝隙，进一步增加栽培基质的保水、保肥以及草莓的固定效果，提高草莓的生长状态。
30.一种草莓栽培基质，采用上述方法制得。
31.本发明所产生的有益效果为：
32.1、本发明中使用熔融聚乳酸与复合肥料进行混合，使得聚乳酸在复合肥料表面形成膜层结构，将复合肥料包裹在内，制成芯料，然后在芯料表面粘结一层由粉煤灰和造孔剂制成的壳层结构，形成球形颗粒，将该球形颗粒作为草莓栽培基质使用时，在湿润环境下，壳层结构内的造孔剂溶解或分解，使得壳层中产生大量的孔隙结构，孔隙结构具有透气、保水的作用，可提高草莓根系活力，进而提高草莓的生长效果。随着栽培的进行，在微生物的降解作用下，芯材中的聚乳酸被不断降解，使得被聚乳酸包裹的复合肥料暴露并溶解，实现了肥料的缓释的作用。
33.2、本技术中将复合肥料置于颗粒基料的内部，可避免草莓根系与肥料直接接触，避免出现局部肥料浓度过高，造成烧根的问题，大大提高了草莓的生长状态；且基质中的大部分水分存储于颗粒基料内部的空隙内，草莓的根系未与水分直接接触，可以进一步的提高草莓根系的生长状态，减少草莓根系腐烂；当颗粒基料内外水分存在差异后，颗粒基料内部的水分蒸发后被分散于颗粒基料之间的砻糠灰吸附，提高颗粒基料外部水分含量，利于草莓吸收。
34.3、本技术中的基质原料来源广泛，价格低廉，便于获得，可大大降低草莓的种植成本；且基质中的肥料具有缓释的作用，可降低施肥的频率，减少人工工作量。
具体实施方式
35.实施例1
36.一种草莓栽培基质，其制备方法包括以下步骤：
37.(1)将聚乳酸加热至熔融，向其中添加氮磷钾复合肥，聚乳酸与氮磷钾复合肥的质量比为1:1，混匀后进行制粒，制得粒径为1mm的芯料；
38.(2)将粉煤灰和碳酸氢铵按照1:0.4的质量比混合，得混合物料；
39.(3)将芯料置于混合物料中，于搅拌条件下向芯料表面喷洒淀粉溶液，使得混合物料粘附于芯料表面，制成包含壳层的颗粒基料，颗粒基料粒径为4mm；
40.(4)将颗粒基料与砻糠灰混合，制得；其中，颗粒基料和砻糠灰分别占草莓栽培基质重量的70％和30％。
41.实施例2
42.一种草莓栽培基质，其制备方法包括以下步骤：
43.(1)将聚乳酸加热至熔融，向其中添加氮磷钾复合肥，聚乳酸与氮磷钾复合肥的质量比为1:3，混匀后进行制粒，制得粒径为2mm的芯料；
44.(2)将粉煤灰和氯化钾按照1:0.8的质量比混合，得混合物料；
45.(3)将芯料置于混合物料中，于搅拌条件下向芯料表面喷洒糊精溶液，使得混合物料粘附于芯料表面，制成包含壳层的颗粒基料，颗粒基料粒径为10mm；
46.(4)将颗粒基料与砻糠灰混合，制得；其中，颗粒基料和砻糠灰分别占草莓栽培基质重量的90％和10％。
47.实施例3
48.一种草莓栽培基质，其制备方法包括以下步骤：
49.(1)将聚乳酸加热至熔融，向其中添加氮磷钾复合肥，聚乳酸与氮磷钾复合肥的质量比为1:2，混匀后进行制粒，制得粒径为2mm的芯料；
50.(2)将粉煤灰和硫酸一钙按照1:0.6的质量比混合，得混合物料；
51.(3)将芯料置于混合物料中，于搅拌条件下向芯料表面喷洒羧甲基纤维素溶液，使得混合物料粘附于芯料表面，制成包含壳层的颗粒基料，颗粒基料粒径为8mm；
52.(4)将颗粒基料与砻糠灰混合，制得；其中，颗粒基料和砻糠灰分别占草莓栽培基质重量的80％和20％。
53.实施例4
54.一种草莓栽培基质，其制备方法包括以下步骤：
55.(1)将聚乳酸加热至熔融，向其中添加氮磷钾复合肥，聚乳酸与氮磷钾复合肥的质量比为1:2，混匀后进行制粒，制得粒径为1mm的芯料；
56.(2)将粉煤灰和过磷酸钙按照1:0.5的质量比混合，得混合物料；
57.(3)将芯料置于混合物料中，于搅拌条件下向芯料表面喷洒聚乙烯醇溶液，使得混合物料粘附于芯料表面，制成包含壳层的颗粒基料，颗粒基料粒径为7mm；
58.(4)将颗粒基料与砻糠灰混合，制得；其中，颗粒基料和砻糠灰分别占草莓栽培基质重量的75％和25％。
59.对比例1
60.一种草莓栽培基质，其制备方法在实施例3的用量基础上取消聚乳酸的使用，改为将氮磷钾复合肥与粉煤灰、造孔剂混合后，制成混合物料，然后向混合物料表面喷洒羧甲基纤维素溶液，制成颗粒基料，颗粒基料粒径为8mm，将颗粒基料与砻糠灰混合，制得；其中，颗粒基料和砻糠灰分别占草莓栽培基质重量的80％和20％。
61.对比例2
62.一种草莓栽培基质，其制备方法在实施例3中用量基础上，直接将氮磷钾复合肥、粉煤灰、硫酸一钙和砻糠灰混合，制成。
63.试验例
64.分别取等量的实施例1-4以及对比例1-2中的草莓栽培基质，分别将草莓栽培基质装入栽培床内，分别向栽培床内浇等量的水，使得栽培基质保持湿润；将根系完整、无病虫害、根长为1cm左右的红頬草莓苗移栽至不同的栽培床内，每个栽培床内的草莓苗数量均为100株，于20-25℃的相同的环境下栽培，栽培期间及时为草莓浇水，每次每个栽培架内浇水量相同，分别于栽培1个月、2个月和3个月后观察草莓植株的生长状态，具体结果见表1。栽培过程中及时修剪草莓匍匐茎和叶片，使得草莓叶片保留12-14片，于果实膨大期统一进行追肥，每一栽培架内追肥数量相同，记录每一栽培架内草莓植株的果实产量，以100株草莓植株的平均产量作为最终结果，具体结果见表2。
65.表1：草莓不同阶段生长状态
[0066][0067]
通过上表中的数据可知，采用实施例1-4中的基质栽培的草莓植株叶片颜色更深，根茎更粗壮，草莓植株的生长趋势更强；而采用对比例1-2中基质栽培的草莓植株叶片颜色更浅，植株根茎更细，生长趋势相对较低。
[0068]
表2：草莓产量统计
[0069][0070][0071]
通过上述结果可以看出，采用实施例1-4中的基质栽培的草莓产量远远高于对比例1-2中的基质，证明本技术中的方法制得的栽培基质更适合草莓的生长。
[0072]
将对比例1与实施例3进行对比，对比例1中的草莓植株叶片颜色更浅，根茎更细，果实产量低，推测可能是浇水过程中使得复合肥全部溶解于基质中，导致基质中肥料浓度过高，反而影响草莓的生长。且由于肥料在栽种前期释放完全，导致栽种后期基质中的肥效不足，影响草莓的产量。
[0073]
将对比例2与实施例3和对比例1进行对比，对比例2中草莓植株叶片颜色更浅、根茎也更细，果实产量也更低，推测原因可能是基质中无多孔颗粒基料，浇水后基质中的肥料全部溶解，且由于基质中无多孔颗粒基料，导致基质中肥料的浓度进一步增加，导致草莓苗生长前期肥料浓度过高，存在烧苗问题，生长后期又营养不足的问题，影响草莓苗整体生长情况；而且，由于栽培基质中无多孔颗粒基料存在，导致栽培基质的保水和透气能力差，也不利于草莓植株生长。