利用农林废弃物制备无土栽培基质的方法和无土栽培基质

摘要

本发明公开了一种利用农林有机废弃物制备无土栽培基质的方法和制备的无土栽培基质，包括对农林有机废弃物进行两次热解处理，收集固体产物得到培育基质，其中，第二次热解处理的温度高于第一次热解处理温度。本发明的制备方法工艺简单，操作方便，产品得率高，制备的无土栽培基质通透性好，理化性能指标均达到无土栽培基质的要求，能够为植物提供良好稳定的基质环境，适合用于植物的栽培。

权利要求

1.一种利用农林废弃物制备无土栽培基质的方法，包括如下步骤：首先对农林有机废弃物进行烘干处理，烘干至含水率≤10％，然后对农林有机废弃物进行两次热解处理，收集固体产物获得无土栽培基质，其中第一次热解处理的温度为130-180℃，处理时间为10-20min；第二次热解处理的温度≥190℃，处理时间为10-20min，所述热解处理过程中控制氧气体积百分含量≤10％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述烘干处理温度为100-110℃。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的第一次热解处理的温度为150-160℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的第二次热解处理的温度为190-400℃。

5.如权利要求1所的方法，其特征是还包括将第二次热解处理后的废弃物颗粒浸泡在水中，进行脱盐处理，其中第二次热解处理后的废弃物颗粒与水的体积之比为1∶2-3。

6.一种无土栽培基质，其特征是按照如权利要求1-5任一所述方法制备而成。

说明书

利用农林废弃物制备无土栽培基质的方法和无土栽培基质

技术领域

[0001] 本发明涉及一种农林有机废弃物的利用方法，特别涉及一种利用农林有机废弃物制备栽培基质的方法和制备的栽培基质。

背景技术

[0002] 在现代园林生产过程中，栽培基质已经广泛应用于花卉苗木育苗栽培、草坪培育、经济林育苗、土壤改良及有机肥制造等生产过程中，并且随着经济的发展，现代园林产业的规模也迅速扩大，从而导致对基质的依赖和需求也与日俱增。基质生产原料主要分为有机物和无机物两类，其中在我国农、林、花卉业生产所需的栽培基质中，以泥炭为原料生产的基质产品始终占据主导地位。

[0003] 泥炭又称草炭、泥炭土、黑土、泥煤，是古代低温、湿地的植物遗体，被埋在地下，经数千万年的堆积，在气温较低、雨水较少或缺少空气的条件下，植物残体缓慢分解而形成的特殊有机物。因含大量有机质，疏松，透气透水性能好，保水保肥能力强，质地轻，无病害孢子和虫卵，因此被广泛应用，但是，泥炭基质普遍营养单一，很难为种苗的生长提供必要的营养元素，致使在育苗和栽培过程中造成植物发芽率低、生根难、成活率低。此外，泥炭基质还存在物理性质不稳定，吸水性差，在使用过程中容易塌陷等缺陷。

[0004] 公开号为CN 101548639A的发明公开了一种花卉培育基质，将粒径为1-3mm的泥炭和珍珠岩混合均匀制得基质主料，向主料中喷撒杀菌剂；此外，再向其中添加基质水分调理剂，接着加入pH调节剂调整基质的pH值至6-7，然后加入营养启动剂，混合均匀制成培育基质。此基质物理性质稳定，吸水性强，空隙率增大，基质塌陷率低，从而有效地防止了泥炭的塌陷。

[0005] 目前我国相关行业对栽培基质的年需求总量约在1000万m3左右，市场需求量极大，且还在逐年递增，但泥炭作为一种不可再生资源已濒临枯竭，寻求泥炭的替代基质原料已迫在眉睫，农林有机废弃物就是一类理想的替代材料。

[0006] 农林有机废弃物是农、林、牧、渔各业，生产加工及农民日常生活过程中产生的废弃物，主要以秸秆、树叶、杂草和木屑等为主，还包括相应的粮食加工厂、酿造厂、农副产品加工厂的下脚料、加工残渣，如糠皮、麦麸、糟渣、玉米芯、豆荚、花生壳、棉籽壳等。作为农业大国，我国农林业生产过程中会产生大量种类丰富的农林废弃物，同时随着城市绿化面积的不断扩大，城市园林植物枯落物及园林绿化修剪产生的枝叶量也必将逐年递增。这些农林废弃物往往在农林业生产中被随意弃置或仅仅进行简单的回填焚烧处理，造成了资源的极大浪费，不利于我国农林业的可持续健康发展。

[0007] 农林有机废弃物的化学组成比较复杂，仅仅经过简单处理(如堆肥处理)的废弃物作为植物生长基质对植物生长影响较大，例如：一部分含有易被微生物分解物质(如碳水化合物中的单糖、双糖、淀粉、半纤维素和纤维素，以及有机酸等)的有机废弃物(如新鲜麦糠、新鲜玉米芯、草屑、树枝、叶等)，使用初期由于微生物活动，引起强烈的生物化学变化，严重影响营养成分的平衡，最明显的是引起氮素的严重缺乏。因此，需要对农林有机废弃物进行深度处理。另外，农林有机废弃物的种类繁多、数量巨大、分布广泛、廉价易得，因此，利用工农业有机废弃物合成泥炭替代品，既变废为宝，节约能源，又减少了环境污染，对农林有机废弃物的利用已成为目前无土栽培基质的选材方向和研究热点。

[0008] 公开号为CN 100998306A的专利申请公开了一种无土栽培基质及其制备方法，将蔗渣10-20、椰渣10-20、植物秸杆20-30和核桃壳10-30与珍珠岩10-15、硅藻土5-15混合，经粉碎、发酵、消毒后制成所需基质，再添加粘合剂2-15、发泡剂1-5和硫化剂0.5-3.5，进一步加工为任意形状的预成型基质。该无土栽培基质中添加了珍珠岩，虽然改善了栽培基质的通透性能，提高了通气孔隙度，但珍珠岩与泥炭一样，属于不可再生资源，此外，该栽培基质需要添加硅藻土作为粘合剂，且物料成分复杂，质量不易控制，成本较高，在无土栽培生产过程中容易因性质不稳定而造成损失。

[0009] 目前，我国对无土栽培基质的性能指标以郭世荣的《无土栽培学》(中国农业出版3
社，2004，135-143)中的无土栽培固体基质的要求为依据，其中：容重0.1～0.8g/cm ；总孔隙度54％～96％；大小孔隙比1∶2～4；pH6.5～7.0；EC值0.5～1.2mS/cm。

发明内容

[0010] 本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种利用农林有机废弃物制备无土栽培基质的方法和制备的无土栽培基质，本发明方法开发了农林有机废弃物的新用途，而且无土栽培基质的制备方法工艺简单，操作方便，产品得率高，制备的无土栽培基质化学性质稳定，酸碱适度，通透性好，理化性能指标均达到无土栽培基质的要求，能够为植物提供良好稳定的基质环境，适合用于植物的栽培。

[0011] 为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种利用农林废弃物制备无土栽培基质的方法，包括对农林废弃物进行两次热解处理，收集固体产物得培育基质。

[0012] 其中，第二次热解处理的温度高于第一次热解处理温度。

[0013] 特别是，所述第一次热解处理的温度为130-180℃，处理时间为10-20min；所述第二次热解处理的温度≥190℃，处理时间为10-20min。

[0014] 尤其是，所述第一次热解处理温度优选为150-160℃；第二次热解处理温度优选为190-400℃。

[0015] 其中，所述热解处理过程中控制氧气体积百分含量≤10％。

[0016] 特别是，所述的第一次热解处理过程中，氧气体积百分含量优选为7-10％；第二次热解过程中氧气体积百分含量优选为4-6％。

[0017] 其中，所述农林废弃物是农、林、牧、渔各业，生产、加工及日常生活过程中产生的废弃物。

[0018] 特别是，所述的农林废弃物选择麦秸、芦苇、葵花秆、茅草茎、草屑、花败、落叶、水稻秸秆、玉米芯、玉米秸秆，桃核、杏核、李核、花生壳、葵花籽壳、棉籽壳、油茶果壳，椰糠、椰壳、树枝、树皮中的一种或多种。

[0019] 特别是，所述的农林废弃物还包括粮食加工厂、酿造厂、农副产品加工厂的下脚料、加工残渣，如糠皮、麦麸、糟渣、玉米芯、豆荚、花生壳、棉籽壳等。

[0020] 尤其是，所述的农林废弃物麦秸、芦苇、葵花秆、茅草茎、草屑、花败、落叶、水稻秸秆等的木质素质量百分含量≤15％；玉米芯、玉米秸秆，桃核、杏核、李核、花生壳、葵花籽壳、棉籽壳、油茶果壳，椰糠、椰壳等的木质素质量百分含量为16-33％；树枝、树皮等的木质素质量百分含量≥34％。

[0021] 特别是，还包括在进行热解处理前，对农林有机废弃物进行烘干处理，烘干至含水率≤10％。

[0022] 特别是，还包括将含水率为15-20％的农林有机废弃物粉碎制成直径为10-20mm的废弃物颗粒后进行所述的烘干处理。

[0023] 其中，还包括将第二次热解处理后的废弃物颗粒浸泡在水中，进行脱盐处理，其中第二次热解处理后的废弃物颗粒与水的体积之比为1∶2-3。

[0024] 尤其是，脱盐处理时间1-3小时，优选为2小时。

[0025] 特别是，脱盐处理后的废弃物颗粒干燥至含水率为15-20％，即得无土栽培基质。

[0026] 其中，如果采用木质素质量百分含量≤15％的麦秸、芦苇、葵花秆、茅草茎、草屑、花败、落叶、水稻秸秆等农林废弃物，则第二次热解温度优选为190-220℃；如果采用木质素质量百分含量范围在16-33％的玉米芯、玉米秸秆，桃核、杏核、李核、花生壳、葵花籽壳、棉籽壳、油茶果壳，椰糠、椰壳等农林废弃物，则第二次热解温度优选为220-300℃；如果采用木质素质量百分含量≥34％的树枝、树皮等农林废弃物则第二次热解温度优选为300-400℃。

[0027] 特别是，将烘干后的废弃物置于容器中，加热升温并控制容器内的氧气含量进行所述的第一次热解处理；将所述的第一次热解处理后的废弃物颗粒置于密闭容器中，加热升温并控制容器内的氧气浓度进行所述的第二次热解处理。

[0028] 其中，控制容器内的氧气含量≤10％。

[0029] 本发明又一方面提供一种按照上述任一方法制备而成的无土栽培基质。

[0030] 本发明的农林有机废弃物的利用方法具有以下优点：

[0031] 1、本发明方法采用将农林有机废弃物进行热解，制备无土栽培基质，打破了农林有机废弃物的利用效率较低，没有其他任何高附加值的应用的现状，克服了废物处理困难，造成环境破坏的现状，增加了农林废弃物的附加价值，综合利用资源，利于环境保护。

[0032] 2、本发明方法制备的无土栽培基质解决了植物栽培过程中基质过度依赖于泥炭、基质生产成本居高不下的难题和泥炭资源日益枯竭的困境。

[0033] 3、本发明方法制备的栽培基质物理化学性质稳定，酸碱度适中(pH6.55～7.14)，3 3
电导率为0.39-0.91mS/cm，干容重为0.106-0.179g/cm，湿容重为0.492-0.645g/cm，总孔隙度为76.5-93.4％，大小孔隙比为1.0-1.7，制备的栽培基质疏松，通透性好，通气性能优良，物理化学性能指标符合园艺植物适宜生长的要求，适合用于植物的栽培。

[0034] 4、本发明制备的无土栽培固体基质对植物生长具有促进作用，植株冠幅大，植株高，开花数目多，花大，花茎高，植株生物量积累高，本发明制备的无土栽培固体基质达到甚至超过泥炭基质的品质。

[0035] 5、本发明的制备方法工艺简单，操作方便，产品得率高，产品质量可控，制备的无土栽培基质的理化性能指标接近甚至有的优于泥炭基质，满足无土栽培基质的要求。

[0036] 具体实施例方式

[0037] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

[0038] 实施例1

[0039] 1、备料：

[0040] 将农林废弃物树叶风干至含水率为15％后粉碎，然后采用造粒机(北京众意神龙机械有限责任公司)压成直径10-20mm的树叶颗粒。

[0041] 2、烘干处理：

[0042] 开启炭化机(北京众意神龙机械有限责任公司，SL-II型)，加热升温至100℃，然后加入制备的树叶颗粒，在温度为100℃下进行烘干处理，获得含水率为10％的颗粒；

[0043] 3、第一次热解处理：

[0044] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为150℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为10％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为20min。

[0045] 4、第二次热解处理：

[0046] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为190℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为5％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为10min。

[0047] 5、脱盐处理

[0048] 停止加热，取出第二次热解处理后的树叶颗粒，浸泡于水中，进行脱盐处理，其中浸泡时间为2h，水与树叶颗粒的体积之比为2∶1。

[0049] 6、干燥

[0050] 将脱盐处理后树叶颗粒捞出后，于室温(25℃)下自然风干至含水率为20％，即得。

[0051] 制备的无土栽培基质的性能指标按照如下方法进行检测：

[0052] 干容重、湿容重、吸水率、总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙、大小孔隙比采用如下方法测定，具体测定步骤如下：

[0053] 取事先逐一用水量出100ml体积并做标记后烘干的150ml烧杯，烧杯初始重量为重w0，接着加入本实施例制备的风干栽培基质原料并称重，重量为w1，然后按照少量多次的浇水方法浇透基质，到基质表面有水膜出现为止，并让其充分浸水过夜，次日再观察基质表面是否仍有水膜，若无，则需再浇水，至有水膜出现为止，同时称重(w2)，最后将烧杯中的水分自由沥干后再称重(w3)，按以下公式进行计算：

[0054] 干容重(g/cm3)＝(w1-w0)/100

[0055] 湿容重(g/cm3)＝(w2-w0)/100

[0056] 吸水率(％)＝(w3-w1)/(w1-w0)×100％

[0057] 总孔隙度(％)＝(w2-w1)/100×100％

[0058] 通气孔隙(％)＝(w2-w3)/100×100％

[0059] 持水孔隙(％)＝总孔隙度-通气孔隙

[0060] 大小孔隙比＝通气孔隙/持水孔隙

[0061] 采用pH计和电导仪测定基质原料pH值，EC值

[0062] 采用重铬酸钾容量法测定基质原料中的总腐殖酸，具体测定方法如下：用焦磷酸钠碱性溶液做提取剂，浸提出的基质原料的腐殖酸，在强酸性溶液中能被重铬酸钾氧化，根据重铬酸钾的消耗量，计算出腐殖酸的含量。

[0063] 氮采用凯氏定氮法测定；磷用H2SO4-H2O2法消煮，钼锑抗比色法测定；钾采用H2SO4-H2O2法消煮，火焰光度计法测定；使用AA-7000型原子吸收仪测定Ca、Mg、Fe、Zn、Mn离子。

[0064] 无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0065] 实施例2

[0066] 1、备料：

[0067] 将混合农作物秸秆(麦秸、葵花秆和水稻秸秆)风干至含水率为20％后粉碎，然后采用造粒机压成直径为10mm的混合颗粒。

[0068] 2、烘干处理：

[0069] 开启炭化机，加热升温至105℃，然后加入制备的混合颗粒，在温度为105℃下进行烘干处理，获得含水率为8％的颗粒；

[0070] 3、第一次热解处理：

[0071] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为130℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为8％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为15min。

[0072] 4、第二次热解处理：

[0073] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为220℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为4％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为15min。

[0074] 5、冷却：

[0075] 停止加热，取出处理后的混合基质颗粒，冷却至室温，即得。

[0076] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0077] 实施例3

[0078] 1、备料：

[0079] 将农作物秸秆麦秸风干至含水率为15％后粉碎，然后采用造粒机压成直径为15-20mm的混合颗粒。

[0080] 2、烘干处理：

[0081] 开启炭化机，加热升温至105℃，然后加入制备的混合颗粒，在温度为110℃下进行烘干处理，获得含水率为9％的颗粒；

[0082] 3、第一次热解处理：

[0083] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为160℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为7％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为20min。

[0084] 4、第二次热解处理：

[0085] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为200℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为6％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为10min。

[0086] 5、脱盐处理

[0087] 停止加热，取出第二次热解处理后的混合颗粒后浸泡于水中，进行脱盐处理，其中浸泡时间为2h，水与混合颗粒的体积之比为2∶1。

[0088] 6、干燥

[0089] 将脱盐处理后混合颗粒捞出后，在室温(20℃)下风干至含水率为15％，即得。

[0090] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0091] 实施例4

[0092] 1、备料：

[0093] 将混合废弃物芦苇、茅草茎、草屑及花败风干至含水率为18％后粉碎，然后采用造粒机压成直径为10-15mm的混合颗粒。

[0094] 2、烘干处理：

[0095] 开启炭化机，加热升温至105℃，然后加入制备的混合颗粒，在温度为105℃下进行烘干处理，获得含水率为9％的颗粒；

[0096] 3、第一次热解处理：

[0097] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为150℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为9％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为20min。

[0098] 4、第二次热解处理：

[0099] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为210℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为5％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为10min。

[0100] 5、脱盐处理

[0101] 停止加热，取出第二次热解处理后的混合颗粒后浸泡于水中，进行脱盐处理，其中浸泡时间为1h，水与混合颗粒的体积之比为3∶1。

[0102] 6、干燥

[0103] 将脱盐处理后混合颗粒捞出后，在室温(20℃)下风干至含水率为15％，即得。

[0104] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0105] 实施例5

[0106] 1、备料：

[0107] 将玉米芯风干至含水率为15％后粉碎成直径10mm的颗粒。

[0108] 2、烘干处理：

[0109] 开启炭化机，加热至100℃，然后加入制备的玉米芯颗粒，在温度为100℃下进行烘干处理，获得含水率为10％的玉米芯颗粒；

[0110] 3、第一次热解处理：

[0111] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为180℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为10％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为15min。

[0112] 4、第二次热解处理：

[0113] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为260℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为4％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为15min。

[0114] 5、冷却：

[0115] 停止加热，取出第二次热解处理后的玉米芯基质颗粒，冷却至室温，即得。

[0116] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0117] 实施例6

[0118] 1、备料：

[0119] 将果核混合物桃核、杏核及李核烘干至含水率为16％后粉碎，然后采用造粒机压成直径为20mm的混合颗粒。

[0120] 2、烘干处理：

[0121] 开启炭化机，加热至105℃，然后加入制备的混合果核颗粒，在温度为150℃下进行烘干处理，获得含水率为5％的颗粒；

[0122] 3、第一次热解处理：

[0123] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为130℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为9％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为10min。

[0124] 4、第二次热解处理：

[0125] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为300℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为5％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为12min。

[0126] 5、冷却：

[0127] 停止加热，取出第二次热解处理后的混合果核颗粒，冷却至室温，即得。

[0128] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0129] 实施例7

[0130] 1、备料：

[0131] 将混合果壳花生壳、葵花籽壳、棉籽壳及油茶果壳烘干至含水率为20％后粉碎，然后采用造粒机压成直径为10-15mm的混合颗粒。

[0132] 2、烘干处理：

[0133] 开启炭化机，加热至110℃，然后加入制备的混合果壳颗粒，在温度为110℃下进行烘干处理，获得含水率为8％的颗粒；

[0134] 3、第一次热解处理：

[0135] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为150℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为10％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为18min。

[0136] 4、第二次热解处理：

[0137] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为220℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为4％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为10min。

[0138] 5、脱盐处理

[0139] 停止加热，取出混合果壳颗粒，浸泡于水中，进行脱盐处理，其中浸泡时间为3h，水与混合基质颗粒的体积之比为2.5∶1。

[0140] 6、干燥

[0141] 将脱盐后的混合果壳颗粒捞出，于室温(25℃)下自然风干至含水率为18％，即得。

[0142] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0143] 实施例8

[0144] 1、备料：

[0145] 将含水率为15％的椰糠及椰壳的混合废弃物粉碎后，采用造粒机压成直径为15-20mm的混合颗粒。

[0146] 2、烘干处理：

[0147] 开启炭化机，加热至100℃，然后加入制备的混合颗粒，在温度为100℃下进行烘干处理，获得含水率为7％的颗粒；

[0148] 3、第一次热解处理：

[0149] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为160℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为9％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为10min。

[0150] 4、第二次热解处理：

[0151] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为300℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为5％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为15min。

[0152] 5、冷却：

[0153] 停止加热，取出第二次热解处理后的混合基质颗粒，冷却至室温，即得。

[0154] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0155] 实施例9

[0156] 1、备料：

[0157] 将风干至含水率为18％的枯树枝粉碎后采用造粒机压成直径10-15mm的颗粒。

[0158] 2、烘干处理：

[0159] 开启炭化机，加热至105℃，然后加入制备的树枝颗粒，在温度为105℃下进行烘干处理，获得含水率为10％的颗粒；

[0160] 3、第一次热解处理：

[0161] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为150℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为10％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为10min。

[0162] 4、第二次热解处理：

[0163] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为400℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为4％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为20min。

[0164] 5、脱盐处理

[0165] 停止加热，取出第二次热解后的枯树枝颗粒，浸泡于水中，进行脱盐处理，其中浸泡时间为3h，水与枯枝颗粒的体积之比为3∶1。

[0166] 6、干燥

[0167] 将脱盐处理后枯树枝颗粒捞出后，于室温(25℃)下自然风干至含水率为15％，[0168] 即得。

[0169] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0170] 实施例10

[0171] 1、备料：

[0172] 将含水率为20％的枯树枝及树皮的混合废弃物粉碎后采用造粒机压成直径为20mm的混合颗粒。

[0173] 2、烘干处理：

[0174] 开启炭化机，加热至110℃，然后加入制备的混合颗粒，在温度为110℃下进行烘干处理，获得含水率为8％的混合颗粒；

[0175] 3、第一次热解处理：

[0176] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为160℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为8％，在所述条件下进行第一次热解处理，其中热解处理时间为15min。

[0177] 4、第二次热解处理：

[0178] 继续加热，使炭化机内的温度升高并维持为300℃，同时控制炭化机内的氧气体积百分含量为5％，在所述条件下进行第二次热解处理，其中热解处理的时间为20min。

[0179] 5、脱盐处理

[0180] 停止加热，取出第二次热解处理后的混合颗粒，浸泡于水中，进行脱盐处理，其中浸泡时间为3h，水与混合基质颗粒的体积之比为2.5∶1。

[0181] 6、干燥

[0182] 将脱盐处理后混合颗粒捞出后，于室温(20℃)下自然风干至含水率为15％，即得。

[0183] 制备的无土栽培基质的性能指标检测结果如表1、2、3所示。

[0184] 对照例

[0185] 以丹麦品氏(Pindstrup)泥炭为对照。对照例基质的基质容重、吸水率、孔隙度、pH值、EC值、总腐殖酸含量，N、P、K和其他金属元素含量测定如实施例1中所述方法进行。检测结果如表1、2、3所示。

[0186] 表1栽培基质基本物理性状

[0187]干容重 湿容重 总孔隙度 持水孔隙 通气孔隙 大小孔隙 吸水率
g/cm3 g/cm3 ％ ％ ％ 比 ％
实施例1 0.133 0.481 77.0 34.8 42.2 1.3 261.7
实施例2 0.106 0.501 76.5 38.1 42.4 1.1 372.6
实施例3 0.179 0.588 87.9 43.2 44.7 1.0 228.5
实施例4 0.115 0.492 84.6 37.7 46.9 1.3 327.8
实施例5 0.108 0.499 84.1 39.1 45.1 1.2 362.0
实施例6 0.174 0.557 93.4 37.7 55.7 1.5 220.1
实施例7 0.117 0.568 88.7 43.9 44.8 1.0 385.5
实施例8 0.127 0.645 87.8 51.9 35.9 0.7 407.9
实施例9 0.167 0.589 92.0 32.8 59.2 1.7 252.7
实施例10 0.163 0.579 91.5 34.9 56.6 1.6 255.2
对照例 0.099 0.526 96.0 52.7 43.3 0.8 431.3

[0188] 表1中的检测结果表明：

[0189] 1、本发明制备的无土栽培基质的干容重为0.106-0.179g/cm3，湿容重为3 3
0.481-0.589g/cm，符合植物生长的栽培基质容重(0.1～0.8g/cm)要求，与对照例泥炭基质的容重相当，表明本发明的栽培基质疏松，通透性好，固持植株性能好；

[0190] 2、本发明制备的无土栽培基质的总孔隙度为76.5-93.4％，大小孔隙比为0.7-1.7，表明本发明的无土栽培基质的通气性和保水性好；本发明基质的吸水率为
220.1-407.9，说明本发明的无土栽培基质的吸水能力强，均可吸持相当于自身重量约
2.2-4倍的水量，可为植物提供充足的水分条件，且可减少浇水次数，节约用水、简化管理措施，尤其适宜栽培肉质根茎的植物；

[0191] 3、本发明制备的无土栽培基质的通气性、保水性、容重、大小孔隙比等性能指标均符合植物生长基质的要求，并且其物理化学性质均接近于甚至优于对照的泥炭基质，满足无土栽培固体基质的要求。

[0192] 表2栽培基质的pH值、EC值及总腐殖酸含量

[0193]pH EC(mS/cm) 总腐殖酸(％)
实施例1 7.12 0.42 6.16
实施例2 6.77 0.58 8.85
实施例3 6.97 0.55 10.41
实施例4 6.87 0.42 8.54
实施例5 6.70 0.39 8.84
实施例6 7.14 0.71 8.47
实施例7 7.03 0.82 11.78
实施例8 6.55 0.43 6.58
实施例9 6.98 0.91 9.57
实施例10 6.94 0.89 10.58
对照例 6.32 0.29 21.84

[0194] 表3栽培基质中N、P、K和其他金属元素含量

[0195]N P K Ca Mg Zn Fe Mn
(g/kg) (g/kg) (g/kg) (g/kg) (g/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg)
实施例1 0.157 0.087 0.024 0.086 0.069 178.12 219.56 137.93
实施例2 0.144 0.076 0.056 0.042 0.069 299.23 227.58 125.86
实施例3 0.095 0.080 0.013 0.082 0.067 444.25 224.84 181.27
实施例4 0.095 0.087 0.012 0.055 0.058 309.89 195.87 181.17
实施例5 0.120 0.042 0.087 0.041 0.053 168.54 185.71 100.98
实施例6 0.155 0.087 0.010 0.063 0.058 317.86 224.25 124.38
实施例7 0.121 0.100 0.044 0.055 0.048 299.35 227.89 160.57
实施例8 0.078 0.146 0.008 0.066 0.076 419.28 230.58 162.52
实施例9 0.112 0.067 0.009 0.053 0.058 223.67 195.87 162.29
实施例10 0.132 0.087 0.004 0.082 0.067 317.85 224.24 124.33
对照例 0.172 0.056 0.027 0.077 0.075 147.53 269.78 100.90[0196] 表2、3中的检测结果表明

[0197] 1、本发明制备的无土栽培基质的酸碱度呈弱酸至中性，pH为6.55-7.14；EC值为0.39-0.91mS/cm，说明本发明的无土栽培固体基质能够为植物提供稳定的基质生长环境，不会对植物造成毒害作用，也不会对施加于植物的营养液造成不良影响，不影响营养液的平衡。

[0198] 2、本发明的无土栽培基质中，氮含量为0.078-0.157g/kg，磷含量为0.042-0.175g/kg，钾含量为0.004-0.087g/kg％，钙含量为0.041-0.086g/kg，镁含量为
0.048-0.076g/kg，锌含量为168.54-444.25mg/kg，铁含量为185.71-230.58mg/kg，锰含量为100.98-181.17mg/kg，腐殖酸含量为6.16-11.78％，基质的营养结构合理，便于植物吸收，为植物的生长提供充足的营养元素，满足植物生长需要。

[0199] 3、本发明制备的栽培基质品质达到了进口泥炭基质的品质，可以替代进口产品，大大节约了费用。

[0200] 试验例 红掌栽培试验

[0201] 在北京市大兴花卉公司红掌栽培温室中分别采用本发明实施例1-10制备的栽培基质和对照例泥炭基质进行红掌栽培试验。温室内全自动控温、换气设施，能够保证在试验期间，为供试材料提供一个相对稳定的适宜生长环境。

[0202] 选择生长一致、根系完整、无病虫害的红掌品种“红粉佳人”16-17cm的中苗，用16×14cm红色塑料盆上盆，进行盆栽试验，每个处理10株，3次重复，重复内采用完全随机摆放。

[0203] 结合正常的红掌温室生产管理，每4-5d纯净水浇灌一次，每8-10d随水浇施营养液(其配方见表4)一次。植株生长过程中，适时调整花盆间距，使植株均匀受光，及时清除残花败叶，做好病虫害防治。

[0204] 表4盆栽红掌适宜营养液配方

[0205]

[0206] 注：将A溶液和B溶液分置于两个营养液罐中，使用时将等体积的A溶液和B溶液混合均匀后，

[0207] 再用水稀释100倍即可使用，其中，最好用雨水稀释，自来水也可只是成本较高。

[0208] 上盆后，缓苗10d后统计测量植株形态指标，各处理随机抽取10株，进行植株冠幅、株高的测量。以后每隔30d各处理随机抽取10株，调查开花数、植株冠幅、株高等指标，测定结果如表5、6所示。

[0209] 上盆后4个月，每处理随机抽取10株，进行植株生物量的测定，同时测量佛炎苞宽度、花茎高度。红掌植株形态指标，按照DB4401001T12.2-2002中的标准进行评定。试验数据利用SPSS软件进行0.05水平的邓肯氏(Duncan，S)新复极差检验，试验结果如表7所示。

[0210] 表5不同基质红掌栽培生长情况

[0211]

[0212] 表6不同基质红掌栽培生长情况

[0213]