本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的育苗基質(zhì)及其加工技術(shù)，特別是一種具有養(yǎng)分控釋功能的育苗基質(zhì)塊及其制備方法。

背景技術(shù)：

在我國，蔬菜和經(jīng)濟作物的種植采用育苗移栽的種植方式，傳統(tǒng)的育苗主要依靠人工作業(yè)、費工費時、效率低下。穴盤育苗省工、省力、效率高、無菌、無病蟲害、便于優(yōu)良品種推廣和規(guī)范育苗管理。

目前市場上的育苗基質(zhì)在機械化移栽過程中，即從育苗穴盤取出到移動到地面后覆土的過程中，由于機械手的抓取力度不當(dāng)以及機械的物理振動，育苗基質(zhì)會有不同程度的散落，從而造成根系的損傷，定植后作物緩苗時間長等現(xiàn)象。并且基質(zhì)育苗過程中，育苗后期苗養(yǎng)分不足，需在育苗期間進行多次施肥，費時費工并且肥料的利用率不高。

為了解決盤根性差的問題，很多學(xué)者做了大量的研究。例如公開號為CN101781155A的專利文獻公開了一種養(yǎng)分緩釋型蔬菜育苗基質(zhì)塊，采用草炭、蛭石、珍珠巖、蘑菇渣、碎秸稈、包膜控釋肥、包膜控釋復(fù)合肥制得了養(yǎng)分緩釋型育苗基質(zhì)塊，基質(zhì)的養(yǎng)分由聚合物包膜控釋肥提供，養(yǎng)分含量較普通基質(zhì)提高10倍以上。公開號為CN105777354 A的專利文獻則公開了一種采用牛糞蚯蚓堆肥育苗基質(zhì)塊及其制備方法，其通過壓縮成型的方法實現(xiàn)幼苗移栽一體化。公開號為CN104761380A的專利公開了一種適用于水稻育苗基質(zhì)塊，將作物秸稈、營養(yǎng)劑、膨脹劑等采用熱壓成型。公開號為CN103621353A的專利公開了一種內(nèi)外基質(zhì)塊，其中內(nèi)基質(zhì)塊由堆肥的園林廢棄物、蛭石、珍珠巖保水劑混合壓塊而成，外基質(zhì)塊加入緩釋肥和菌塊組成。

這些基質(zhì)塊一般都需另外混入緩釋肥，需要熱壓成型，而且利用土坨育苗，由粘性較大的土壤壓制而成，其通透性差，成活率低，在澆水以及移栽過程中容易破碎傷根。目前，采用既具有粘合性又具有養(yǎng)分釋放功能的生物降解膠黏劑來輔助基質(zhì)成塊的研究尚未見報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種既能在機械化移栽過程中防止基質(zhì)散落傷根，又能夠在苗生長過程中按照苗的需求提供養(yǎng)分的基質(zhì)塊，其是通過如下方法實現(xiàn)的：

一種具有養(yǎng)分控釋功能的育苗基質(zhì)塊，其特征在于，所述基質(zhì)塊包含如下組分：

(a)基質(zhì)：以體積百分比計，椰糠70-80％，泥炭5-10％，珍珠巖5-10％，余下為蛭石；

(b)質(zhì)量為基質(zhì)質(zhì)量5-10％的椰絲；

(c)質(zhì)量為基質(zhì)質(zhì)量32-50％的黏膠劑。

一種如本發(fā)明所述具有養(yǎng)分控釋功能的育苗基質(zhì)塊的制備方法，具體步驟如下：

(a)制備粘膠劑：

首先，配制1mol/L尿素和0.01mol/L的氫氧化鉀混合水溶液中，95℃，加入豆蛋白，攪拌反應(yīng)1h，冷卻后出料，獲得固含量為10-15％的水解蛋白；

其次，用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)甲醛pH為7.0-7.5，第一次加入尿素和步驟(a)獲得的水解蛋白，升溫至50℃后停止加熱，當(dāng)溫度不再繼續(xù)上升時，再升溫至90℃，保溫半小時；

再用草酸溶液調(diào)節(jié)pH至4.5-5，到霧點后，再用氫氧化鉀溶液調(diào)pH至7.5；加入剩余尿素，降溫至75℃，加入中量元素(鈣鎂硫)和微量元素(鐵錳銅鋅鉬硼)，保溫半小時；降溫至35℃放料，即獲得所述黏膠劑；

其中，所加入甲醛與當(dāng)量尿素的摩爾比為為1.2:1，水解蛋白加入量占膠黏劑干物質(zhì)質(zhì)量的10-15％；

(b)配制基質(zhì)

按照體積百分比含量分別量取椰糠70-80％、泥炭5-15％、珍珠巖5-10％，余量為蛭石，混合均勻；

(c)加入分別占基質(zhì)質(zhì)量5-10％和30-70％的椰絲和膠黏劑，混合均勻；

(d)將材料裝入穴盤中，60-80℃烘干1-3h成型，即獲得所述具有養(yǎng)分控釋功能的育苗基質(zhì)塊。

進一步，本發(fā)明所述中量元素為鈣、鎂和硫中的一種或多種，微量元素為鐵、錳、銅、鋅、鉬和硼中的一種或多種；中量元素和微量元素的添加量分別為膠黏劑質(zhì)量的0.1-0.5％和0.01-0.05％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下有益效果：

(1)該基質(zhì)塊具有較好的抗壓強度，根系也能夠穿透，能夠與基質(zhì)形成牢固的根團，成苗后能夠帶塊移栽，適合機械化作業(yè)，大大減少人工，提高工作效率，降低成本。

(2)本發(fā)明合理的選擇了主料(基質(zhì))、輔料(椰絲)和膠黏劑，因此基質(zhì)塊理化性狀科學(xué)合理，植株生長健壯，苗期至生育期不用施肥，膠黏劑降解過程中釋放養(yǎng)分，甚至可以在定植后繼續(xù)為植株提供養(yǎng)分，簡化了人工對穴盤育苗的管理，適用于蔬菜、花卉、苗木等多個品種的育苗。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。

實施例1制備具有養(yǎng)分控釋功能的育苗基質(zhì)塊

1、制備膠黏劑

配制終濃度分別為1mol/L尿素和0.01mol/L的氫氧化鉀混合水溶液，加熱到95℃，向其中加入大豆蛋白，加熱攪拌1h，然后自然冷卻出料，獲得固含量為15％的水解蛋白(具體操作過程中，水解蛋白的固含量可以在10-15％范圍內(nèi)選擇)；

將甲醛加入反應(yīng)釜中，用(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％)氧化鉀溶液調(diào)pH＝7.0(具體操作過程中，pH的范圍可以在7.0-7.5之間選擇)；加入第一次尿素(本實施例中，第一次尿素的加入量為尿素總量的75％，具體實施過程中，可以在尿素總量70-75％之間選擇)和水解蛋白，將溫度升至50℃時停止加熱，當(dāng)溫度不再繼續(xù)上升后，再升溫至90℃，在此溫度下保溫半小時；

然后用(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％)草酸溶液調(diào)節(jié)pH＝4.5(具體實施過程中，pH值可以在4.5-5之間選擇)，到霧點(即滴到水中后像白色霧狀散開)后，用(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％)氫氧化鉀溶液調(diào)pH＝至7.5，再加入剩余尿素，降溫至75℃，加入中量元素和微量元素，保溫半小時后；自然降溫至35℃后放料，即獲得膠黏劑，其pH不小于7.0。

本實施例中，所加入甲醛與當(dāng)量尿素的摩爾比為為1.2：1，所加入水解蛋白占膠黏劑干物質(zhì)質(zhì)量的15％(具體實施過程中，水解蛋白加入量可以在膠黏劑干物質(zhì)質(zhì)量10-15％范圍內(nèi)選擇)。

本實施例中，所加入的中量元素為等質(zhì)量的鈣元素(硝酸鈣，添加量以鈣元素計算，下同)、鎂元素(硝酸鎂)和硫元素(硫磺)，微量元素為等質(zhì)量的鐵元素(硫酸亞鐵)、錳元素(氧化錳)、銅元素(氧化亞銅)、鋅元素(氯化鋅)、鉬元素(鉬酸鈉)和硼元素(硼砂)，元素的添加量(所添加的化合物按照本領(lǐng)域常規(guī)方法換算成相應(yīng)元素的質(zhì)量)分別為膠黏劑質(zhì)量的0.1％和0.02％；在具體實施過程中，中量元素和微量元素的加入量可以在黏膠劑質(zhì)量0.1-0.5％和0.01-0.05％的范圍內(nèi)選擇。

在具體實施過程中，可以按照本領(lǐng)域的常規(guī)方法選擇含有上述中量元素和微量元素的化合物，如鈣可以選擇硝酸鈣、碳酸鈣、過磷酸鈣等；鎂可以選擇硫酸鎂、硝酸鎂、氯化鎂、氧化鎂等；硫可以選擇生石膏、硫磺、硫酸銨、硫酸鉀、硫酸鎂、硫硝酸銨、硫酸鋅等，鐵可以選擇硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨等；錳可以選擇硫酸錳、氧化錳、氯化錳、碳酸錳等，銅可以選擇硫酸銅、氧化銅、氧化亞銅等，鋅為硫酸鋅、氧化鋅、氯化鋅等，鉬可以選擇仲鉬酸銨、鉬酸鈉、三氧化鉬等，硼可以選擇硼砂、硼酸等。

2、制備基質(zhì)

以體積百分比計，分別量取椰糠70％，泥炭10％，珍珠巖5％，余下為蛭石，混合均勻；

3、分別按照基質(zhì)質(zhì)量的10％和32％量取椰絲和黏膠劑，放入混合好的基質(zhì)中，混合均勻；

4、將混合后的材料放入72孔數(shù)的穴盤中；將穴盤放入60℃的烘箱中，烘干時間2h成型，即獲得所述具有養(yǎng)分控釋功能的育苗基質(zhì)塊。

實施例2

1、制備基質(zhì)

以體積百分比計，分別量取椰糠80％，泥炭5％，珍珠巖5％，余下為蛭石，混合均勻；

2、分別按照基質(zhì)質(zhì)量8％、50％量取椰絲和黏膠劑(實施例1制備)，放入混合好的基質(zhì)中，混合均勻；

3、將混合后的材料放入72孔數(shù)的穴盤中；將穴盤放入60℃的烘箱中1h，烘干成型，即獲得所述具有養(yǎng)分控釋功能的育苗基質(zhì)塊。

實施例3

1、制備基質(zhì)

以體積百分比計，分別量取椰絲70％，泥炭10％，珍珠巖10％，余下為蛭石，混合均勻；

2、分別按照基質(zhì)質(zhì)量10％、50％量取椰絲和黏膠劑(實施例1制備)，放入混合好的基質(zhì)中，混合均勻；

3、將混合后的材料放入72孔數(shù)的穴盤中；將穴盤放入60℃的烘箱中，3h烘干成型，即獲得所述具有養(yǎng)分控釋功能的育苗基質(zhì)塊。

實施例4黃瓜育苗實驗

未固化基質(zhì)：出未添加膠黏劑外，其他制備方法與實施例1相同。

將實施例1-3獲得的基質(zhì)塊均按照下述步驟進行黃瓜育苗，同時以未固化基質(zhì)作為對照例：1、將穴盤中淋水至基質(zhì)塊全部潤透，將黃瓜種子(新津春4號)放入基質(zhì)塊的中心部位，每個基質(zhì)塊中放入一粒黃瓜種子，覆蓋1厘米厚的未固化的基質(zhì)，控制溫度25-30℃，苗期均不進行施肥，按照常規(guī)方法育苗，所得黃瓜種子的出苗率和達到定植標(biāo)準(zhǔn)生長天數(shù)如表1所示：

表1不同配方的基質(zhì)塊黃瓜出苗率和達到定植標(biāo)準(zhǔn)生長天數(shù)

待黃瓜苗成長達到定植標(biāo)準(zhǔn)為四葉一心時，檢測實施例1基質(zhì)塊的理化性質(zhì)，如表2所示：

表2基質(zhì)塊的基本理化性狀

從表2中可以看出，普通基質(zhì)塊的養(yǎng)分含量為5.1％，普通基質(zhì)為2.9％?；|(zhì)塊育苗后氮磷鉀總量減少了43.13％，pH值基本不變。而普通的基質(zhì)塊養(yǎng)分只減少了34.48％。因此，加入的粘合劑既能粘合基質(zhì)成塊，降解過程中也能為苗期提供養(yǎng)分。