技术领域
[0001] 本
发明属于农业固体基质栽培技术领域，特别涉及一种菇渣基质压缩块及制备和育苗方法。
背景技术
[0002] 随着我国农业的发展，工业化育苗需求量递增，育苗基质的选择和制备成为工业化育苗的重要因素之一。目前，育苗基质主要采用草炭作为基质主要原料，在穴盘中进行育苗，然而草炭是不可再生资源，且废弃育苗穴盘会造成塑料垃圾污染。而我国是农业大国，会产生大量农业废弃物，而大部分农业废弃物属于
生物质资源，可经处理后循环再利用与农业种植。因此，以农业废弃物为主要原料制备环境友好型育苗基质成为工业化育苗的研究热点。
[0003] 菇渣是食用菌栽培后剩下的废料，含有丰富的菌体蛋白、
微生物代谢的营养产物和一些未经过利用的营养成分，但是现阶段，菇渣利用率较低，为农业废弃物中的一种，造成极大的资源浪费。
[0004] 传统散体基质需要塑料育苗穴盘等承载物，废弃穴盘不易回收，易造成塑料垃圾及资源浪费。此外，散体基质育苗移植时不易操作，移植过程中容易对根系造成伤害，缓苗期长，影响
幼苗健康。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种菇渣基质压缩块及制备和育苗方法，具体技术方案如下：
[0006] 一种菇渣基质压缩块，以
质量分数计，包括50％～100％金针菇菇渣
发酵料、0～50％蛭石，还包括2％金针菇菇渣发酵料、蛭石质量之和的高吸
水树脂；其中金针菇菇渣发酵料经金针菇菇渣、玉米秸秆、
纤维素分解菌、高吸水树脂混合后腐熟发酵得到。
[0007] 金针菇菇渣发酵料含有75.59％有机质、15.68mg/Kg速效氮、10.01g/Kg速效磷、108.35mg/Kg速效
钾。
[0008] 所述高吸水树脂为羟丙甲基
纤维素基高吸水性树脂，吸去离子水倍率≤497.13g/g，吸盐(0.9％
氯化钠溶液)倍率≤61.70g/g。
[0009] 所述菇渣基质压缩块的制备方法包括以下步骤：
[0010] (1)按质量分数计，将10％玉米秸秆、2％纤维素分解菌、0.15％高吸水树脂和金针菇菇渣混合，腐熟发酵处理24天，得到金针菇菇渣发酵料；
[0011] (2)均匀混
合金针菇菇渣发酵料、蛭石、高吸水树脂得到含水率为25％的混配基质，在22N压
力下以压缩比2:1压缩得到菇渣基质压缩块。
[0012] 所述高吸水性树脂的制备包括以下步骤：
[0013] (1)
冰水浴条件下，将
丙烯酸与氢
氧化钠溶液按质量比(0.6～1.2):1混合搅拌均匀，得到混合溶液；
[0014] (2)向步骤(1)所得混合溶液中按丙烯酸质量百分比0.5％～2.5％加入引发剂，并搅拌至溶解，引发剂为过
硫酸铵与亚硫酸氢钠等摩尔混合物；
[0015] (3)向步骤(2)所得混合溶液中按丙烯酸质量百分比0.1％～0.5％加入交联剂，并搅拌至溶解，交联剂为聚乙二醇(200)二丙烯酸酯；
[0016] (4)向步骤(3)混合溶液中按丙烯酸与羟丙基甲基纤维素质量比为(4～8):1加入羟丙基甲基纤维素，搅拌至溶解；
[0017] (5)将步骤(4)得到的混合物置于
微波炉中，于210W下加热反应4.5～8.5min，取出所得初产物置于
乙醇中浸泡2～3h后，于70～80℃条件下干燥至恒重，
粉碎过80～100目尼龙网筛，得到羟丙甲基纤维素基高吸水性树脂。
[0018] 本发明自制的羟丙甲基纤维素基高吸水性树脂可改善基质块孔隙环境，相比于丙烯酸聚合类高吸水性树脂具有环保可降解等优点，在纤维素分解菌的作用下可分解，不污染基质块及
土壤，同时还增加了基质块有机质含量。
[0019] 使用所述菇渣基质压缩块进行育苗的方法为，将催芽后的
种子植入菇渣基质压缩块的苗穴中，
覆盖散体基质，浇灌
营养液、水。
[0020] 所述营养液中含有280mg/L氮、38.75mg/L磷、280.8mg/L钾。
[0021] 本发明的有益效果为：
[0022] (1)本发明以金针菇菇渣为育苗基质压缩块的主要原料，一方面，实现了农业废弃物金针菇菇渣的资源再利用，减少了传统基质草炭的使用，有效节约不可再生资源，同时降低基质成本；另一方面，菇渣自身丰富的营养成分，尤其磷元素丰富，有利于作物幼苗的生长发育；将菇渣基质压缩块和营养液配合使用，有效提升了菇渣基质压缩块的育苗性能。
[0023] (2)本发明以具有吸水、吸盐能力的高吸水树脂作为膨胀剂和粘结剂，可起到缓慢释放水分和
营养元素的作用，有效提升了菇渣基质压缩块的保水、保肥功效，同时改善基质块空隙环境，促进幼苗健康生长。
[0024] (3)本发明在以菇渣为主要原料的
基础上添加适量蛭石，蛭石良好的透气性和吸水性有效提高了菇渣基质压缩块膨胀系数，改善基质块内部孔隙环境；
[0025] (4)本发明制备的菇渣基质压缩块具有较好的物理抗破坏性能和膨胀系数，其中基质的径向抗破坏力达到3.6N，轴向抗破坏力达到11.3N，使用过程中不易
破碎；
[0026] (5)本发明制备的菇渣基质压缩块可直接进行撒种育苗，可进行带基移植，减少移植过程对幼苗根系的损害，保护根系，提升移植效率，减少缓苗期，甚至达到无缓苗期，有利于幼苗健康成长；无需穴盘等装载物，节约资源，减少污废弃物污染；省去传统散体基质洒水搅拌、装盘等步骤，操作简单、育苗工作效率高，利于大规模统一管理，成本低廉、操作简单、推广价值高；解决了传统减草炭穴盘育苗中主要原料不可再生、育苗成本高、废弃穴盘污染环境、作物幼苗移栽根部易损坏的技术问题；
[0027] (6)本发明制备的菇渣基质压缩块所育幼苗发芽率、出苗率、成活率、生长发育状况均可达到或优于传统基质育苗效果，可用于代替传统基质。
附图说明
[0028] 图1为
实施例1～5制备的圆柱状菇渣基质压缩块主视图；
[0029] 图2为实施例1～5制备的圆柱状菇渣基质压缩块俯视图。
具体实施方式
[0030] 本发明提供了一种菇渣基质压缩块及制备和育苗方法，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
[0031] 本发明使用的菇渣本身富含营养成分，在蘑菇栽培的过程中营养成分经过大量的分解使其营养结构趋于稳定，自身的结构疏松多孔，颗粒度大，由于其多为团粒结构，与土壤的结构更为相近，适用于作物栽培基质。将菇渣应用于土壤并进行长时间数据
跟踪，结果表明食用菌废料对土壤有机质、氮、磷、钾的含量有一定提高，尤其是土壤中
腐殖酸和胡敏酸含量明显高于其他处理，在
土壤肥力方面起着积极的作用。
[0032] 实施例1
[0033] 原料：金针菇菇渣是来自生产金针菇后的培养料废弃物，其中金针菇培养料的主要成分以及养分含量如表1、表2所示：
[0034] 表1金针菇培养料的主要成分(质量百分数)
[0035]
[0036] 表2金针菇菇渣的养分含量
[0037]
[0038] 按照下述步骤制备菇渣基质压缩块：
[0039] (1)金针菇菇渣发酵：以质量百分数计，在表2的金针菇菇渣中添加10％玉米秸秆、2％纤维素分解菌和0.15％高吸水树脂(均以金针菇菇渣质量为基准)进行快速腐熟发酵处理24天，纤维素的降解率达到25.04％，得到营养成分稳定的金针菇菇渣发酵料；
[0040] 得到的金针菇菇渣发酵料中，每1kg金针菇菇渣发酵料含有0.7559kg有机质、15.68mg速效氮、10.01g速效磷、108.35mg速效钾；
[0041] (2)高吸水树脂制备：冰水浴条件下，将丙烯酸与氢氧化钠溶液按质量比(0.6～1.4):1混合搅拌均匀；向混合溶液中按丙烯酸质量百分比0.5％～2.5％加入引发剂，并搅拌至溶解，引发剂为过硫酸铵与亚硫酸氢钠等摩尔混合物；向混合溶液中按丙烯酸质量百分比0.1％～0.5％加入交联剂，并搅拌至溶解，交联剂为聚乙二醇(200)二丙烯酸酯；向混合溶液中按丙烯酸与羟丙基甲基纤维素质量比为(4～8):1加入羟丙基甲基纤维素，搅拌至溶解；将得到的混合物置于
微波炉中210W条件下加热反应4.5～8.5min，取出所得初产物置于乙醇中浸泡2～3h后，于70～80℃条件下干燥至恒重，粉碎过80～100目尼龙网筛得到终产物。所得羟丙甲基纤维素基高吸水性树脂吸去离子水倍率最高达497.13g/g，吸盐(0.9％氯化钠溶液)倍率最高达61.70g/g。
[0042] (3)将金针菇菇渣发酵料和蛭石按照质量比1:0混合，并添加2％的羟丙基甲基纤维素高吸水树脂作为膨胀剂和粘结剂，得到含水率为25％的混配基质；最后在压缩设备中施加22N的压力、以2：1的压缩比压缩得到规格为Φ50×h50mm的圆柱状菇渣基质压缩块，具体如附图1所示。
[0043] 实施例2～5
[0044] 以金针菇菇渣发酵料和蛭石的混合质量比分别为1:1、2:1、4:1、8:1，按照与实施例1相同的方法制备菇渣基质压缩块。
[0045] 对照组1
[0046] 以草炭作为对照组1，对草炭及实例1～5制得的菇渣基质压缩块进行膨胀系数、饱和含水率等性能测试，详细结果如表3所示。
[0047] 表3实施例1～5与对照组1物理性能比较
[0048]
[0049] 注：表中同一列不同的小写字母表示在Duncan多重比较(p＜0.05)水平下的差异显著，n＝3。
[0050] 由表2数据可知，适量添加蛭石有利于提高菇渣基质压缩块的膨胀系数，改善基质块内部孔隙结构，进而提高饱和含水率。
[0051] 实施例6
[0052] 将催芽后的中农19号黄瓜种子植入实施例1～5制备得到的菇渣基质压缩块苗穴中，覆盖散体基质，每隔10天浇灌定量的营养液，每隔3天浇灌适量的水进行育苗工作，培养至37天；其中育苗营养液的主要成分：280mg/L氮、38.75mg/L磷、280.8mg/L钾。
[0053] 以草炭穴盘为育苗基质作为对照组2，采用与实施例1～5菇渣基质压缩块相同的育苗方法，对比分析不同基质对黄瓜幼苗的影响以及育苗过程中基质压缩块破损率情况。表4为黄瓜
幼苗生长状态对比数据，表5为实施例1～5菇渣基质压缩块破损率：
[0054] 表4实施例1～5与对照组2黄瓜幼苗数据对比
[0055]
[0056] 注：表中同一列不同的小写字母表示在Duncan多重比较(p＜0.05)水平下的差异显著，n＝3。
[0057] 表5实施例1～5菇渣基质压缩块破损率
[0058]
[0059] 从表4可以看出，实施例1、2、5所制备的菇渣基质压缩块的黄瓜出苗率可达100％，与草炭效果相当；实施例2、3所制备的菇渣基质压缩块的黄瓜幼苗地上鲜重值大于对照组草炭。从育苗效果可以看出，实施例1～5制备得到的菇渣基质压缩块可以代替草炭穴盘育苗。
