一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，包括由下至上依次疊加設(shè)置的基質(zhì)A、基質(zhì)B和基質(zhì)C；按照重量份數(shù)比計(jì)，基質(zhì)A為干稻草10?20份或干甘蔗葉10?20份；基質(zhì)B為蠶沙5?20份、米糠10?30份等；基質(zhì)C為改性生物炭15?45份、朽雜木15?45份、桐果皮15?45份等。種植基質(zhì)的制備方法為改性生物炭的制備，基質(zhì)A、B、C的制備，然后疊加而成。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單易懂，且本發(fā)明制備的種植基質(zhì)克服了基質(zhì)長(zhǎng)期使用腐爛不透氣，不保水，且成本低，營(yíng)養(yǎng)全，更有利于鐵皮石斛的生長(zhǎng)，促使鐵皮石斛莖干長(zhǎng)得更加粗壯，根系更發(fā)達(dá)。
【專利說(shuō)明】
一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于食用品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)有句古話叫做"北有人參，南有楓斗"，所述的楓斗，便是石斛莖做成的卷曲的 團(tuán)形顆粒，石斛，特別是鐵皮石斛（Dendrobium candidum wall.ex Lindl.)為蘭科 (Orchidaeae)石斛屬(Dendrobium)多年生草本植物，是我國(guó)名貴中藥，是國(guó)家二級(jí)保護(hù)植 物，素有"中華仙草"、"藥中黃金"之美稱，列"中華九大仙草"之首，被國(guó)際藥用植物界稱為 "藥界大熊貓"。具有免疫調(diào)節(jié)、延緩衰老等功效，不僅是大家熟悉的"脈絡(luò)寧注射液"的必需 原料，還是數(shù)十種中成藥及保健品的必要原料。
[0003] 在《神農(nóng)本草經(jīng)》中，鐵皮石斛被列為上品，具有滋陰潤(rùn)肺，養(yǎng)胃生津，潤(rùn)肺止咳等 功效?，F(xiàn)代藥理研究表明，鐵皮石斛還具有增強(qiáng)免疫力，抗衰老，抗癌，抗疲勞，擴(kuò)張血管的 作用。鐵皮石斛主要分布在中國(guó)、泰國(guó)、緬甸、越南等熱帶、亞熱帶地區(qū)，國(guó)內(nèi)以廣西、云南、 貴州等為原主產(chǎn)區(qū)。由于人類生活范圍不斷的擴(kuò)大，加上長(zhǎng)期的過(guò)渡采摘，現(xiàn)野生資源已瀕 臨枯竭，收購(gòu)量大幅度下降。我國(guó)已禁止采伐多年，使得市場(chǎng)價(jià)格大幅度上揚(yáng)。鐵皮石斛因 野生資源枯竭而難以滿足市場(chǎng)需求，因此需要大量人工栽培以滿足不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)需要。
[0004] 野生石斛生長(zhǎng)在溫暖、濕潤(rùn)、少光照、適當(dāng)透風(fēng)、根系透氣好、排水好的環(huán)境中從 生，需要附著樹木，崖縫進(jìn)行爬生或吊掛生長(zhǎng)，鐵皮的生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的要求相當(dāng)苛刻。我國(guó)的 一些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)單位對(duì)蘭科植物鐵皮石斛的組培和人工栽培技術(shù)進(jìn)行不斷的探索和 試驗(yàn)，取得了一定的成績(jī)，但尚存在鐵皮石斛移栽成活率低，生長(zhǎng)速度慢，產(chǎn)量不高，有效成 分含量低等主要問(wèn)題。
[0005] 近年來(lái)人們從人工種植石斛用的種植基質(zhì)中進(jìn)行研究和試驗(yàn)，取得了一定的成 績(jī)，但尚存在鐵皮石斛移栽成活率低，生長(zhǎng)速度慢，產(chǎn)量不高，有效成分含量低等主要問(wèn)題。 人工種植石斛用的種植基質(zhì)主要有樹皮、木肩、水苔、泥炭土、河沙，其中最適合生長(zhǎng)的基質(zhì) 為水苔、樹皮和木肩。水苔蘚，可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的洗滌與殺菌后即可使用，但是其價(jià)格比較高， 因此導(dǎo)致種植生產(chǎn)的成本增高，讓多數(shù)種植戶不能接受，木肩與水苔相比在價(jià)格上具有明 顯優(yōu)勢(shì)，但木肩在使用之前需要經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理，且在種植過(guò)程中容易腐爛，需要更換，需要 大量人力物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)及其制備方法，制備 方法簡(jiǎn)單易懂，且本發(fā)明制備的種植基質(zhì)克服了基質(zhì)長(zhǎng)期使用腐爛不透氣，不保水，需要更 換，且成本低，營(yíng)養(yǎng)全;基質(zhì)還巧妙地通過(guò)三層疊加的方式，有針對(duì)性的對(duì)每個(gè)生長(zhǎng)期間的 提供合理的肥力，更有利于鐵皮石斛的生長(zhǎng)，促使鐵皮石斛莖干長(zhǎng)得更加粗壯，根系更發(fā) 達(dá)。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，包括由下至上依次疊加設(shè)置的基質(zhì)A、基 質(zhì)B和基質(zhì)C;按照重量份數(shù)比計(jì)，所述基質(zhì)A為干稻草10-20份或干甘蔗葉10-20份;所述基 質(zhì)B為蠶沙5-20份、米糠10-30份、松球15-45份、腐葉土 10-30份和水冬瓜樹皮10-30份的混 合物;所述基質(zhì)C為改性生物炭15-45份、朽雜木15-45份、桐果皮15-45份、玉米芯15-45份、 松樹皮15-45份、茶籽殼15-45份、桑樹枝干10-50份和陶粒濾料16-43份的混合物;所述基質(zhì) A的厚度為2-5cm，所述基質(zhì)B的厚度為l-2cm，所述基質(zhì)C的厚度為2-5cm;
[0009] 所述改性生物炭是按照重量份數(shù)比計(jì)，將秸桿50-70份、氫氧化鎂1-10份或/和氫 氧化鋁1-10份、鎂鹽3-8份和鈣鹽3-8份混合得到混合物后，溶于20-30份去離子水，在80-ll〇°C下浸漬2-5小時(shí)，然后在500°C-800°C條件下進(jìn)行熱裂解炭化后加入竹炭粉一并混合 再90°C_110°C條件下進(jìn)行加熱30-60min后即可得到改性生物炭。
[0010] 在本發(fā)明中，進(jìn)一步的說(shuō)明，所述改性生物炭進(jìn)行熱裂解炭化的過(guò)程中采用厭氧 加氮的方式進(jìn)行。
[0011] 在本發(fā)明中，進(jìn)一步的說(shuō)明，所述熱裂解炭化的時(shí)間為10-20S。
[0012] 在本發(fā)明中，進(jìn)一步的說(shuō)明，所述鎂鹽為氧化鎂或/和硼酸鎂;所述鈣鹽為碳酸鈣 或/和氧化鈣。
[0013] 在本發(fā)明中，進(jìn)一步的說(shuō)明，所述秸桿為玉米秸桿、高粱秸桿、甘蔗秸桿、水稻秸桿 或小麥猜桿。
[0014] 在本發(fā)明中，進(jìn)一步的說(shuō)明，所述朽雜木為半腐蝕櫟木樹干、半腐蝕石榴樹干、半 腐蝕蜜桔樹干、半腐蝕梨樹樹干、半腐蝕松樹樹干和半腐蝕皂莢樹枝中的兩種以上的混合 物。
[0015] 如上所述的一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)的制備方法，具體步驟如下：
[0016] (1)將基質(zhì)A干稻草或干甘蔗葉截成5-lOcm長(zhǎng)，然后使用生石灰進(jìn)行消毒后，平鋪 于培養(yǎng)架底部；
[0017] (2)將基質(zhì)B中的水冬瓜樹皮使用沸水浸泡10-15min脫脂后晾干，然后將米糠、松 球和晾干后的水冬瓜樹皮分別粉碎至0.5-1.5cm，然后按照重量份數(shù)比，與蠶沙和腐葉土混 合，再使用體積濃度為30%_50%的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵20-30天，最后鋪于基質(zhì)A上 方；
[0018] (3)將基質(zhì)C中的松樹皮使用沸水浸泡5-10min脫脂后晾干，然后將玉米芯和晾干 后的松樹皮分別粉碎至l-3cm，茶籽殼、花生殼分別粉碎至0.5-2cm，然后按照重量份數(shù)比， 與朽雜木、桐果皮、陶粒和改性生物炭混合，再使用體積濃度為30%_50%的多靈菌進(jìn)行消 毒后厭氧發(fā)酵20-30天，最后鋪于基質(zhì)B上，即可得到含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)。
[0019] 桐果皮中含桐酸、脂肪油、黃酮類、生物堿。
[0020] 蠶沙含有機(jī)物物83.77~90.44%，灰分9.56~16.23%，總氮量1.91~3.60%，易 散碎，具有良好的疏水性能。
[0021] 米糠含主要成分蛋白質(zhì)15%，脂肪16%-22%，糖3%-8%，水分10%，，其保水性、 通透性良好，能為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的根際環(huán)境，還可為作物提供大量養(yǎng)分。
[0022] 松球，耐腐蝕，含蛋白質(zhì)15.3%，脂肪63%，碳水化物13%。
[0023]腐葉土不但透氣性能好，適合根系生長(zhǎng)需要，而且具有較好的保水保肥能力；多孔 隙，長(zhǎng)期施用不板結(jié)，易被植物吸收;與其他土壤混用，能改良土壤，提高土壤肥力；富含有 機(jī)質(zhì)、腐殖酸和少量維生素、生長(zhǎng)素、微量元素等，大量礦物質(zhì)，以鈣、鉀為主，硫、磷其次;能 促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育；分解發(fā)酵中的高溫能殺死其中的病菌、蟲卵和雜草種子等，減少病 蟲、雜草危害。
[0024] 水冬瓜樹皮含谷甾醇(0-sitooierol)、去甲丁香色原酮(noreugenin)、東茛菪 素(scopoletin)及東茛菪戒(scopolin)、苯甲酸(benzoic acid)，具有耐濕的特性。
[0025] 改性生物炭，通過(guò)本發(fā)明方法制備得到的改性生物炭，不僅富含大連高營(yíng)養(yǎng)元素 供給鐵皮石斛生長(zhǎng)吸收，且改性后的生物炭擁有的比表面積達(dá)2000-2600m 2/g，微孔體積 95%左右，其微孔孔徑10A-20A，擁有的比表面積大、孔徑適中、分布均勻，具有很強(qiáng)的吸附 能力和透氣性。
[0026]玉米芯是用玉米棒脫粒加工再經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選制成，富含糖、粗蛋白、粗脂肪、粗纖 維成分，且具有組織均勻、硬度適宜、韌性好、吸水性強(qiáng)、耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)。
[0027]松樹皮含較高的1?、1(、0&、1%;穩(wěn)定的物理特性，分解均勻、緩慢，達(dá)到長(zhǎng)效施肥地 作用，擁有很好的透氣性和控制空氣、水分的功效。
[0028] 茶籽殼中含有茶皂素、茶籽多糖、茶籽蛋白、油茶皂素等，油茶皂素還有抑菌和抗 氧化作用，茶殼還是一種良好的培養(yǎng)基質(zhì)。
[0029] 花生殼含有豐富的脂肪、淀粉、纖維素、礦物質(zhì)、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
[0030] 陶粒濾料含有的主要成分為氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵和氧化鎂;具有表面 堅(jiān)硬、內(nèi)部多微孔、孔隙率高等特點(diǎn)，透氣疏水。
[0031] 本發(fā)明具有的有益效果為：
[0032] 1、本發(fā)明巧妙的采用基質(zhì)分層疊加設(shè)置的方式，且每層的基質(zhì)依據(jù)設(shè)置的位置不 同而選材不同。底層使用干稻草或干甘蔗葉，在種植鐵皮石斛前期能夠保證基質(zhì)底部透氣 透風(fēng)，防止基質(zhì)濕度過(guò)大，造成定植的鐵皮石斛根系腐爛，降低存活率，在種植后期干稻草 或干甘蔗葉將被腐蝕，釋放大量的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖 維、粗灰份、鈣和磷，能在鐵皮石斛后期的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)成分。中層使用蠶沙、米糠、松球、腐 葉土和水冬瓜樹皮中的至少一種作為培養(yǎng)基的中層基質(zhì)，米糠富含有機(jī)物質(zhì)，有利于友善 微生物生長(zhǎng)，且具有保水的作用，但不易疏水;腐葉土能提供大量的養(yǎng)分，保水保肥，但疏水 性差;水冬瓜樹皮的具有耐濕的特性，且去甲丁香色原酮、苯甲酸具有一定的抑菌作用;蠶 沙疏水性好;松球不僅富含大量營(yíng)養(yǎng)元素，疏水性也較好;采用具有大量營(yíng)養(yǎng)元素配加具有 良好疏水性能的物質(zhì)的方式作為中層基質(zhì)，既能保證鐵皮石斛在生長(zhǎng)中所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)， 還能保證疏水性良好，有利于鐵皮石斛的健康生長(zhǎng)。上層設(shè)置有2-5CM，在開始定植鐵皮石 斛的時(shí)候，上層是提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源，切營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能過(guò)剩，容易造成燒苗現(xiàn)象，直 至鐵皮石斛根系發(fā)達(dá)向下生長(zhǎng)，由中層基質(zhì)繼續(xù)提供生長(zhǎng)所需物質(zhì)，因此，本
【申請(qǐng)人】經(jīng)過(guò)試 驗(yàn)得出，選材的基質(zhì)中既需要?jiǎng)倓偤玫奶峁╄F皮石斛初期生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又需要保 水保肥利水;玉米芯、花生殼、茶籽殼均富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且茶籽殼中茶皂素還有抑制有 害真菌和抗氧化作用，玉米芯硬度適應(yīng)、韌性好，不易腐爛避免降低疏水性能，還具有強(qiáng)的 吸水性，桐果皮中的生物堿能夠促進(jìn)鐵皮石斛種子萌發(fā)、新芽的生長(zhǎng)，鐵皮石斛在生長(zhǎng)中將 游離的氮元素與桐果皮提供的酮酸相結(jié)合合成氨基酸，增加鐵皮石斛的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;松樹皮 中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)兼顧N、P、K、且穩(wěn)定性好，分解均勻、緩慢，避免分解過(guò)快，使得肥力過(guò)剩，造成 燒苗，混入陶粒能夠增大上層基質(zhì)間隙，且其表面粗糙、多微孔、內(nèi)部孔隙發(fā)達(dá)，比表面積 大，從而生物菌附著能力強(qiáng)，繁殖快、掛膜效率高，基質(zhì)C的配方選材混合后，擁有孔隙度大、 最大持水量良好、鐵皮石斛生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)齊全，pH值等理化指標(biāo)良好，培育出的鐵皮石 斛莖粗壯。
[0033] 2.本發(fā)明制備含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)的方法簡(jiǎn)單，易操作，且對(duì)基質(zhì) A、基質(zhì)B、基質(zhì)C進(jìn)行消毒，降低有害菌的存活率;對(duì)水冬瓜皮和松樹皮進(jìn)行預(yù)脫脂處理，將 有機(jī)化合物中的脂基水解掉，使水冬瓜皮和松樹皮里面不含脂類，在鐵皮石斛生長(zhǎng)期間避 免脂類物質(zhì)阻礙鐵皮石斛更好的吸收有機(jī)鹽和水分;利用秸桿炭化成為改性生物炭，能夠 有效利用廢棄物，且煅燒通過(guò)在無(wú)氧加氮能夠在極短時(shí)間制備生成改性生物炭，大大縮短 了制備的時(shí)間周期，降低了生產(chǎn)成本，且制備出的改性生物炭改性生物炭，通過(guò)本發(fā)明方法 制備得到的改性生物炭，不僅富含大連高營(yíng)養(yǎng)元素供給鐵皮石斛生長(zhǎng)吸收，且改性后的生 物炭擁有的比表面積達(dá)2000_2600m 2/g，微孔體積95 %左右，其微孔孔徑10A-20A，擁有的比 表面積大、孔徑適中、分布均勻，具有很強(qiáng)的吸附能力和透氣性，既能提供營(yíng)養(yǎng)成分，又吸水 保證基質(zhì)的濕度和透氣使得鐵皮石斛根系能夠與空氣充分接觸，營(yíng)造的生長(zhǎng)環(huán)境極好，保 證鐵皮石斛的品質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征更易于被理 解，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例僅僅是用于本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0035] 實(shí)施例1:
[0036] -種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，包括由下至上依次疊加設(shè)置的基質(zhì)A、基 質(zhì)B和基質(zhì)C;基質(zhì)A的厚度為2cm，基質(zhì)B的厚度為lcm，基質(zhì)C的厚度為2cm;
[0037] 按照重量份數(shù)比計(jì)，基質(zhì)A取干稻草10份；
[0038]基質(zhì)B取蠶沙5份、米糠10份、松球15份、腐葉土 10份和水冬瓜樹皮10份的混合物；
[0039] 基質(zhì)C取改性生物炭15份、半腐蝕櫟木樹干5份、半腐蝕石榴樹干5份、半腐蝕蜜桔 樹干5份、半腐蝕梨樹樹干5份、半腐蝕松樹樹干5份和半腐蝕皂莢樹枝20份、桐果皮15份、玉 米芯15份、松樹皮15份、茶籽殼15份、桑樹枝干10份和陶粒濾料16份的混合物；
[0040] 由上述配比的基質(zhì)A、B、C制備成含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)的方法，具體 步驟如下：
[0041] (1)將玉米秸桿50份、氫氧化鎂1份、氧化鎂3份和碳酸鈣3份混合得到混合物后，溶 于20份去離子水，在80°C下浸漬2小時(shí)，然后在300°C，厭氧加氮的條件下進(jìn)行熱裂解炭化 10S后加入竹炭粉一并混合再90°C條件下進(jìn)行加熱30min即可得到改性生物炭，備用；
[0042] (2)將基質(zhì)A干稻草截成5cm長(zhǎng)，然后使用生石灰進(jìn)行消毒后，平鋪于培養(yǎng)架底部；
[0043] (3)將基質(zhì)B中的水冬瓜樹皮使用沸水浸泡lOmin脫脂后晾干，然后將米糠、松球和 晾干后的水冬瓜樹皮分別粉碎至0.5cm，然后按照重量份數(shù)比，與蠶沙和腐葉土混合，再使 用體積濃度為30 %的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵20天，最后鋪于基質(zhì)A上方；
[0044] (4)將基質(zhì)C中的松樹皮使用沸水浸泡5min脫脂后晾干，然后將玉米芯和晾干后的 松樹皮分別粉碎至lcm，茶籽殼、花生殼分別粉碎至0.5cm，然后按照重量份數(shù)比，與半腐蝕 櫟木樹干、半腐蝕石榴樹干、半腐蝕蜜桔樹干、半腐蝕梨樹樹干、半腐蝕松樹樹干、半腐蝕皂 莢樹枝、桐果皮、陶粒和改性生物炭混合，再使用體積濃度為30%的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧 發(fā)酵20天，最后鋪于基質(zhì)B上，即可得到含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)。
[0045] 實(shí)施例2:
[0046] -種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，包括由下至上依次疊加設(shè)置的基質(zhì)A、基 質(zhì)B和基質(zhì)C;基質(zhì)A的厚度為5cm，基質(zhì)B的厚度為2cm，基質(zhì)C的厚度為5cm;
[0047]按照重量份數(shù)比計(jì)，基質(zhì)A取干稻草20份；
[0048]基質(zhì)B取蠶沙20份、米糠30份、松球45份、腐葉土30份和水冬瓜樹皮30份的混合物；
[0049] 基質(zhì)C取改性生物炭45份、半腐蝕櫟木樹干5份、半腐蝕石榴樹干5份、半腐蝕蜜桔 樹干5份、桐果皮45份、玉米芯45份、松樹皮45份、茶籽殼45份、桑樹枝干50份和陶粒濾料43 份的混合物；
[0050] 由上述配比的基質(zhì)A、B、C制備成含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)的方法，具體 步驟如下：
[0051] (1)將高粱秸桿70份、氫氧化鎂10份、氧化鎂8份和碳酸鈣8份混合得到混合物后， 溶于30份去離子水，在110°C下浸漬5小時(shí)，然后在500°C，厭氧加氮的條件下進(jìn)行熱裂解炭 化20S后加入竹炭粉一并混合再110°C條件下進(jìn)行加熱60min后即可得到改性生物炭，備用；
[0052] (2)將基質(zhì)A干稻草截成10cm長(zhǎng)，然后使用生石灰進(jìn)行消毒后，平鋪于培養(yǎng)架底部；
[0053] (3)將基質(zhì)B中的水冬瓜樹皮使用沸水浸泡15min脫脂后晾干，然后將米糠、松球和 晾干后的水冬瓜樹皮分別粉碎至1.5cm，然后按照重量份數(shù)比，與蠶沙和腐葉土混合，再使 用體積濃度為50 %的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵30天，最后鋪于基質(zhì)A上方；
[0054] (4)將基質(zhì)C中的松樹皮使用沸水浸泡lOmin脫脂后晾干，然后將玉米芯和晾干后 的松樹皮分別粉碎至3cm，茶籽殼、花生殼分別粉碎至2cm，然后按照重量份數(shù)比，與半腐蝕 櫟木樹干、半腐蝕石榴樹干、半腐蝕蜜桔樹干、桐果皮、陶粒和改性生物炭混合，再使用體積 濃度為50%的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵30天，最后鋪于基質(zhì)B上，即可得到含改性生物炭 的鐵皮石斛種植基質(zhì)。
[0055] 實(shí)施例3:
[0056] -種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，包括由下至上依次疊加設(shè)置的基質(zhì)A、基 質(zhì)B和基質(zhì)C;基質(zhì)A的厚度為3cm，基質(zhì)B的厚度為2cm，基質(zhì)C的厚度為3cm;
[0057] 按照重量份數(shù)比計(jì)，基質(zhì)A取干甘蔗葉10份；
[0058]基質(zhì)B取蠶沙10份、米糠15份、松球20份、腐葉土 15份和水冬瓜樹皮15份的混合物；
[0059] 基質(zhì)C取改性生物炭25份、半腐蝕梨樹樹干15份、半腐蝕松樹樹干5份和半腐蝕皂 莢樹枝10份、桐果皮25份、玉米芯20份、松樹皮20份、茶籽殼20份、花生殼20份和陶粒25份的 混合物；
[0060] 由上述配比的基質(zhì)A、B、C制備成含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)的方法，具體 步驟如下：
[0061] (1)將甘蔗秸桿55份、氫氧化鋁5份、硼酸鎂4份和氧化鈣4份混合得到混合物后，溶 于25份去離子水，在90°C下浸漬2.5小時(shí)，然后在350°C，厭氧加氮的條件下進(jìn)行熱裂解炭化 12S后加入竹炭粉一并混合再100°C條件下進(jìn)行加熱40min即可得到改性生物炭，備用；
[0062] (2)將基質(zhì)A干甘蔗葉截成6cm長(zhǎng)，然后使用生石灰進(jìn)行消毒后，平鋪于培養(yǎng)架底 部；
[0063] (3)將基質(zhì)B中的水冬瓜樹皮使用沸水浸泡llmin脫脂后晾干，然后將米糠、松球和 晾干后的水冬瓜樹皮分別粉碎至0.8cm，然后按照重量份數(shù)比，與蠶沙和腐葉土混合，再使 用體積濃度為35 %的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵23天，最后鋪于基質(zhì)A上方；
[0064] (4)將基質(zhì)C中的松樹皮使用沸水浸泡6min脫脂后晾干，然后將玉米芯和晾干后的 松樹皮分別粉碎至1.5cm，茶籽殼、花生殼分別粉碎至0.8cm，然后按照重量份數(shù)比，與半腐 蝕梨樹樹干、半腐蝕松樹樹干、半腐蝕皂莢樹枝、桐果皮、陶粒和改性生物炭混合，再使用體 積濃度為35%的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵22天，最后鋪于基質(zhì)B上，即可得到含改性生物 炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)。
[0065] 實(shí)施例4:
[0066] -種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，包括由下至上依次疊加設(shè)置的基質(zhì)A、基 質(zhì)B和基質(zhì)C;基質(zhì)A的厚度為4cm，基質(zhì)B的厚度為1.5cm，基質(zhì)C的厚度為4cm;
[0067] 按照重量份數(shù)比計(jì)，基質(zhì)A取干甘蔗葉18份；
[0068]基質(zhì)B取蠶沙13份、米糠22份、松球26份、腐葉土23份和水冬瓜樹皮27份的混合物；
[0069] 基質(zhì)C取改性生物炭32份、半腐蝕櫟木樹干10份、半腐蝕蜜桔樹干12份、半腐蝕松 樹樹干13份、桐果皮40份、玉米芯30份、松樹皮30份、茶籽殼28份、花生殼22份和陶粒40份的 混合物；
[0070] 由上述配比的基質(zhì)A、B、C制備成含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)的方法，具體 步驟如下：
[0071] (1)將水稻秸桿65份、氫氧化鎂5份、氫氧化鋁5份、氧化鎂3份、硼酸鎂3份、碳酸鈣4 份、氧化鈣3份混合得到混合物后，溶于28份去離子水，在10(TC下浸漬3.5小時(shí)，然后在400 °C，厭氧加氮的條件下進(jìn)行熱裂解炭化15S后加入竹炭粉一并混合再108°C條件下進(jìn)行加熱 45min即可得到改性生物炭，備用；
[0072] (2)將基質(zhì)A干甘蔗葉截成7cm長(zhǎng)，然后使用生石灰進(jìn)行消毒后，平鋪于培養(yǎng)架底 部；
[0073] (3)將基質(zhì)B中的水冬瓜樹皮使用沸水浸泡13min脫脂后晾干，然后將米糠、松球和 晾干后的水冬瓜樹皮分別粉碎至1.0cm，然后按照重量份數(shù)比，與蠶沙和腐葉土混合，再使 用體積濃度為40 %的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵28天，最后鋪于基質(zhì)A上方；
[0074] (4)將基質(zhì)C中的松樹皮使用沸水浸泡8min脫脂后晾干，然后將玉米芯和晾干后的 松樹皮分別粉碎至2cm，茶籽殼、花生殼分別粉碎至1.0cm，然后按照重量份數(shù)比，與半腐蝕 櫟木樹干、半腐蝕蜜桔樹干、半腐蝕松樹樹干、桐果皮、陶粒和改性生物炭混合，再使用體積 濃度為45%的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵25天，最后鋪于基質(zhì)B上，即可得到含改性生物炭 的鐵皮石斛種植基質(zhì)。
[0075] 實(shí)施例5:
[0076] -種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，包括由下至上依次疊加設(shè)置的基質(zhì)A、基 質(zhì)B和基質(zhì)C;基質(zhì)A的厚度為4.5cm，基質(zhì)B的厚度為2cm，基質(zhì)C的厚度為3.5cm;
[0077] 按照重量份數(shù)比計(jì)，基質(zhì)A取干稻草18份；
[0078]基質(zhì)B取蠶沙18份、米糠27份、松球36份、腐葉土26份和水冬瓜樹皮24份的混合物；
[0079]基質(zhì)C取改性生物炭38份、半腐蝕櫟木樹干8份、半腐蝕石榴樹干8份、半腐蝕梨樹 樹干8份、半腐蝕皂莢樹枝8份、桐果皮38份、玉米芯16份、松樹皮17份、茶籽殼16份、花生殼 17份和陶粒28份的混合物；
[0080] 由上述配比的基質(zhì)A、B、C制備成含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)的方法，具體 步驟如下：
[0081] (1)將小麥秸桿60份、氫氧化鎂6份、氧化鎂3份、硼酸鎂3份和氧化鈣7份混合得到 混合物后，溶于26份去離子水，在105°C下浸漬4小時(shí)，然后在380°C，厭氧加氮的條件下進(jìn)行 熱裂解炭化18S后加入竹炭粉一并混合再95°C條件下進(jìn)行加熱37min即可得到改性生物炭， 備用；
[0082] (2)將基質(zhì)A干稻草截成9cm長(zhǎng)，然后使用生石灰進(jìn)行消毒后，平鋪于培養(yǎng)架底部；
[0083] (3)將基質(zhì)B中的水冬瓜樹皮使用沸水浸泡14min脫脂后晾干，然后將米糠、松球和 晾干后的水冬瓜樹皮分別粉碎至1.2cm，然后按照重量份數(shù)比，與蠶沙和腐葉土混合，再使 用體積濃度為42 %的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵22天，最后鋪于基質(zhì)A上方；
[0084] (4)將基質(zhì)C中的松樹皮使用沸水浸泡8min脫脂后晾干，然后將玉米芯和晾干后的 松樹皮分別粉碎至2cm，茶籽殼、花生殼分別粉碎至1.5cm，然后按照重量份數(shù)比，與半腐蝕 櫟木樹干、半腐蝕石榴樹干、半腐蝕梨樹樹干、半腐蝕皂莢樹枝、桐果皮、陶粒和改性生物炭 混合，再使用體積濃度為42%的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵28天，最后鋪于基質(zhì)B上，即可 得到含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)。
[0085]將實(shí)施例1-5制備得到的含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，與傳統(tǒng)的鐵皮石斛 基質(zhì)（松樹皮、腐殖土與河沙混合后在混合物上鋪蓋水苔)各定植30顆鐵皮石斛苗，其中定 植株距與定植深度，定植鐵皮石斛苗漲勢(shì)均一，定植澆定根水等田間管理相同。在定植30、 90、150天定點(diǎn)觀察鐵皮石斛的株高、莖粗，同時(shí)記錄鐵皮石斛成活率(莖干枯彎倒視為死 亡）；定植一年后使用五點(diǎn)抽樣的方法采集各個(gè)種植基質(zhì)種植的鐵皮石斛，測(cè)定鐵皮石斛地 上和地下鮮重和干重，并測(cè)定根長(zhǎng)和根數(shù)。
[0086]表1定植30、90、150天鐵皮石斛株高、莖粗的均值情況表(cm)
[0088] 由表1可知，通過(guò)使用本發(fā)明方法和原料制備成的含改性生物炭的鐵皮石斛種植 基質(zhì)對(duì)鐵皮石斛的生長(zhǎng)期間對(duì)鐵皮石斛株高、莖粗，相比較于傳統(tǒng)的基質(zhì)種植而言，株高的 增長(zhǎng)率與莖干粗度增長(zhǎng)率均有提高。
[0089] 表2定植一年后鐵皮石斛鮮重和干重的均值情況表(g)
[0091] 由表2可知，通過(guò)使用本發(fā)明方法和原料制備成的含改性生物炭的鐵皮石斛種植 基質(zhì)對(duì)鐵皮石斛的生長(zhǎng)期間對(duì)鐵皮石斛整株有顯著增加的作用。相比較于傳統(tǒng)的基質(zhì)種 植，鮮重的地上部分能提高25%以上，鮮重的地下部分能提高20%以上，干重的地上部分提 高25%以上，干重的的地下部分能提高50%以上，從干重比例來(lái)看，通過(guò)使用本發(fā)明原料制 備成的含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)還對(duì)鐵皮石斛的根系和根莖具有促進(jìn)張壯張粗 的影響，使得烘干后的干重比例下降率低，額外增加了鐵皮石斛整株的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0092] 表3定植一年后鐵皮石斛根長(zhǎng)和根數(shù)的均值情況表
[0094] 由表3可知，通過(guò)使用本發(fā)明方法和原料制備成的含改性生物炭的鐵皮石斛種植 基質(zhì)對(duì)鐵皮石斛的生長(zhǎng)期間對(duì)鐵皮石斛根長(zhǎng)、根數(shù)相比較于傳統(tǒng)的基質(zhì)種植而言，根長(zhǎng)的 增長(zhǎng)率與根數(shù)增長(zhǎng)率均有提高，根長(zhǎng)更加長(zhǎng)說(shuō)明本發(fā)明制備的含改性生物炭的鐵皮石斛種 植基質(zhì)更加適合鐵皮石斛根系向下生長(zhǎng)，有利于定植后根系生長(zhǎng)至基質(zhì)A，繼續(xù)吸收基質(zhì)A 腐爛后釋放的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，根數(shù)多說(shuō)明本發(fā)明制備的含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)孔隙 多，通過(guò)孔隙不斷生長(zhǎng)，能充分利用各處的有利菌，使得鐵皮石斛漲勢(shì)更佳。
[0095] 上述說(shuō)明是針對(duì)本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，但實(shí)施例并非用以限定本發(fā) 明的專利申請(qǐng)范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬 于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，其特征在于，包括由下至上依次疊加設(shè)置 的基質(zhì)A、基質(zhì)B和基質(zhì)C;按照重量份數(shù)比計(jì)，所述基質(zhì)A為干稻草10-20份或干甘蔗葉10-20 份； 所述基質(zhì)B為蠶沙5-20份、米糠10-30份、松球15-45份、腐葉土 10-30份和水冬瓜樹皮 10-30份的混合物； 所述基質(zhì)C為改性生物炭15-45份、朽雜木15-45份、桐果皮15-45份、玉米芯15-45份、松 樹皮15-45份、茶籽殼15-45份、桑樹枝干10-50份和陶粒濾料16-43份的混合物;所述基質(zhì)A 的厚度為2-5cm，所述基質(zhì)B的厚度為l-2cm，所述基質(zhì)C的厚度為2-5cm; 所述改性生物炭是按照重量份數(shù)比計(jì)，將秸桿50-70份、氫氧化鎂1-10份或/和氫氧化 鋁1-10份、鎂鹽3-8份和鈣鹽3-8份混合得到混合物后，溶于20-30份去離子水，在80-110°C 下浸漬2-5小時(shí)，然后在500°C-800°C條件下進(jìn)行熱裂解炭化后加入竹炭粉一并混合再于90 °C_110°C條件下進(jìn)行加熱30-60min即可得到改性生物炭。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，其特征在于，所述改 性生物炭進(jìn)行熱裂解炭化的過(guò)程中采用厭氧加氮的方式進(jìn)行。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，其特征在于，所述熱 裂解炭化的時(shí)間為10-20S。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，其特征在于，所述鎂 鹽為氧化鎂或/和硼酸鎂;所述鈣鹽為碳酸鈣或/和氧化鈣。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，其特征在于，所述秸 桿為玉米猜桿、尚粱猜桿、甘鹿猜桿、水稻猜桿或小麥猜桿。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)，其特征在于，所述朽 雜木為半腐蝕櫟木樹干、半腐蝕石榴樹干、半腐蝕蜜桔樹干、半腐蝕梨樹樹干、半腐蝕松樹 樹干和半腐蝕皂莢樹枝中的兩種以上的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)的制備方 法，其特征在于，具體步驟如下： (1) 將基質(zhì)A干稻草或干甘蔗葉截成5-lOcm長(zhǎng)，然后使用生石灰進(jìn)行消毒后，平鋪于培 養(yǎng)架底部； (2) 將基質(zhì)B中的水冬瓜樹皮使用沸水浸泡10-15min脫脂后晾干，然后將米糠、松球和 晾干后的水冬瓜樹皮分別粉碎至0.5-1.5cm，然后按照重量份數(shù)比，與蠶沙和腐葉土混合， 再使用體積濃度為30%_50%的多靈菌進(jìn)行消毒后厭氧發(fā)酵20-30天，最后鋪于基質(zhì)A上方； (3) 將基質(zhì)C中的松樹皮使用沸水浸泡5-10min脫脂后晾干，然后將玉米芯和晾干后的 松樹皮分別粉碎至l_3cm，茶籽殼、花生殼分別粉碎至0.5-2cm，然后按照重量份數(shù)比，與朽 雜木、桐果皮、陶粒和改性生物炭混合，再使用體積濃度為30%_50%的多靈菌進(jìn)行消毒后 厭氧發(fā)酵20-30天，最后鋪于基質(zhì)B上，即可得到含改性生物炭的鐵皮石斛種植基質(zhì)。
【文檔編號(hào)】A01G31/00GK105850684SQ201610270627
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】吳長(zhǎng)洪, 吳長(zhǎng)城
【申請(qǐng)人】凌云縣長(zhǎng)生仙草生物科技開發(fā)有限公司