一种矮化栽培基质及制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种矮化栽培基质及制备方法和应用，其中，一种矮化栽培基质，包括腐熟咖啡渣与草炭土，腐熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为15‑60％。本发明通过特定配比的腐熟咖啡渣在草坪中进行应用，其不仅仅能具有高透气、透水性，高营养性，而且在无需抑制剂的情况下，还具有有效矮化植株的效果，有效进一步节约草坪的维护成本；并且，本发明上述比例配制成的矮化栽培基质，其还具有十分优异的保水效果，有效达到抗旱的目的。

权利要求

1.一种草地早熟禾矮化栽培基质，其特征在于，包括腐熟咖啡渣与草炭土，腐熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为25‑50%；

所述腐熟咖啡渣的有机质为700‑900g/kg、全氮为2.5‑3.0%、全磷为0.15‑0.17%、全钾为1.0‑1.2%、pH值为6.0‑7.0。

2.根据权利要求1所述的草地早熟禾矮化栽培基质，其特征在于，所述熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为50%。

3.一种草地早熟禾矮化栽培基质的制备方法，其特征在于，包括：

收集的咖啡渣，将咖啡渣破碎成均匀的粉末状，采用好氧堆肥发酵法进行发酵，发酵至少24d获得腐熟咖啡渣；

将腐熟咖啡渣与草炭土混合均匀即制备成矮化栽培基质，所述腐熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为25‑50%；

所述腐熟咖啡渣的有机质为700‑900g/kg、全氮为2.5‑3.0%、全磷为0.15‑0.17%、全钾为1.0‑1.2%、pH值为6.0‑7.0。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述咖啡渣在进行发酵之前，先采用稻壳和/或尿素将咖啡渣的C/N比控制在20～30，含水量控制在55‑65%之间。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述腐熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为50%。

6.权利要求1‑2任一项所述的一种草地早熟禾矮化栽培基质或权利要求3‑5任一项所述的制备方法制备得到的一种草地早熟禾矮化栽培基质在草地早熟禾矮化中的应用。

7.权利要求1‑2任一项所述的一种草地早熟禾矮化栽培基质或权利要求3‑5任一项所述的制备方法制备得到的一种草地早熟禾矮化栽培基质在草地早熟禾抗旱中的应用。

说明书

一种矮化栽培基质及制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及植物栽培领域，具体涉及一种矮化栽培基质及制备方法和应用。

背景技术

[0002] 在草坪养护中,由于草坪中植物生长较快，植株较高，常常需要对其进行修剪，小面积的养护可能并不以为意，但在工程项目中，往往需要消耗大量的修剪机械和人力成本，因此草坪矮化可以有效减少人力物力财力投入成本。

[0003] 目前，常规的矮化方式包括：一是通过基因工程手段培育新的矮化植株，该方式虽然能达到长期矮化的目的，但需要依赖植株本身特性，对现有植株无效。二是施加矮化剂，用于减少草坪的生长，该方式虽然能有效使现有植株达到矮化目的，但需要额外购买并施加到草坪中，维护成本增加。

发明内容

[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于，现有技术中常规的矮化方式依然存在维护成本相对提高的问题；从而提供完全不同于现有技术中的另一种矮化方式，通过本发明提供的一种矮化栽培基质的使用，在无需添加抑制剂的情况下依然能有效使现有植株进行矮化，减少维护成本；同时，本发明还提供了该矮化栽培基质的制备方法和应用。

[0005] 具体的，本发明的技术方案如下：

[0006] 一种矮化栽培基质，包括腐熟咖啡渣与草炭土，腐熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为25‑75％。

[0007] 所述熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为25‑50％，优选为50％。

[0008] 所述腐熟咖啡渣的有机质为859g/kg、全氮为2.70％、全磷为0.162％、全钾为1.09％、pH值为6.96。

[0009] 一种矮化栽培基质的制备方法，包括：

[0010] 收集的咖啡渣，将结团的咖啡渣打碎，即将咖啡渣破碎成均匀的粉末状，采用好氧堆肥发酵法进行发酵，发酵至少24d获得腐熟咖啡渣；

[0011] 将腐熟咖啡渣与草炭土混合均匀即制备成矮化栽培基质，所述腐熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为15‑60％。

[0012] 所述咖啡渣在进行发酵之前，先采用稻壳和/或尿素将咖啡渣的C/N比控制在20～30，含水量控制在55‑65％之间。

[0013] 所述腐熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为25‑50％，优选为50％。

[0014] 所述腐熟咖啡渣的有机质为859g/kg、全氮为2.70％、全磷为0.162％、全钾为1.09％、pH值为6.96。

[0015] 上述的一种矮化栽培基质或上述的制备方法制备得到的一种矮化栽培基质在草地早熟禾矮化中的应用。

[0016] 上述的一种矮化栽培基质或上述的制备方法制备得到的一种矮化栽培基质在草地早熟禾抗旱中的应用。

[0017] 本发明技术方案，具有如下优点：

[0018] 本发明提供的一种矮化栽培基质，其包括腐熟咖啡渣与草炭土，腐熟咖啡渣在矮化栽培基质中的质量占比为15‑60％。常规的废弃咖啡渣通常是腐熟后用作有机肥，用于增加土壤肥力，进而促进植株的生长，当其用作植株基质时，通常也仅仅只是利用咖啡渣本身所具有的高透气、透水性和高营养成分，使育苗成活率更高；而在本发明中，通过特定配比的腐熟咖啡渣和草炭土在草地早熟禾中进行应用，其不仅仅能具有高透气、透水性，高营养性，而且在无需抑制剂的情况下，还具有有效矮化植株的效果，有效进一步节约草坪的维护成本；

[0019] 并且，本发明上述比例配置成的矮化栽培基质，其还具有十分优异的保水效果，有效达到抗旱的目的。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0021] 图1是实施例1中不同咖啡渣在发酵过程中的温度变化情况曲线图；

[0022] 图2是试验例中实施例2‑3和对比例1的矮化栽培基质停止浇水第30d时的对比照片。

[0023] 图3是试验例中实施例2‑3和对比例1‑2的矮化栽培基质停止浇水第30d时的对比照片。

具体实施方式

[0024] 提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

[0025] 实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

[0026] 实施例1：

[0027] 一种腐熟咖啡渣的过程如下：

[0028] 将收集的咖啡渣在阴凉通风处晾干，并将结团的咖啡渣打碎，使干燥的咖啡渣呈均匀的粉状。检测咖啡渣的成分，其检测结果如表1所示。

[0029] 表1咖啡渣成分

[0030]  pH值 有机质(g/kg) 全氮(％) 全磷(％) 全钾(％)
咖啡渣 5.32 834 2.21 0.128 1.19

[0031] 根据上述表1中的数据计算出供试咖啡渣的碳氮比，本实施例中该咖啡渣的碳氮比为22.3，然后采用稻壳和尿素调节碳氮比，分别调整为C/N比分别为20：1、25：1、30：1的处理I组、处理II组和处理III组。处理I组、处理II组和处理III组的含水率均为60％。

[0032] 在其他相同条件下，采用好氧堆肥发酵法分别制备出腐熟咖啡渣。堆肥装置采用容积为5升的泡沫箱，在泡沫箱中央位置打孔，插入温度计，通过人工翻堆向堆体内提供氧气，每两天翻一次堆，每天观测堆肥温度及气温，温度变化情况如图1所示。

[0033] 由图1可知，开始温度变化比较缓慢，第9天温度达到最高值，然后缓慢下降，第一次发酵结束，然后堆体温度继续上升，第24天达到第二个峰值，然后缓慢下降，完成第二次发酵，随后堆体温度缓慢下降。三组处理的最高温和达到最高温的时间之间并没有显著差异。三组在堆肥过程中，堆料气味由最初的咖啡渣自身的香味逐渐变为酸腐味，堆肥结束时无异味。堆体颜色逐渐由褐色变为黑色，且疏松。

[0034] 其中，三组咖啡渣发酵后得到的腐熟咖啡渣的成分含量如下表2所示。

[0035] 表2

[0036]

[0037] 三组数据显示，处理I的各项指标优于处理II与处理III，但三个处理各项指标没有显著差异。

[0038] 实施例2

[0039] 本实施例采用实施例1中质量比为1:1:1的处理I组、处理II组、处理III组混合获取的腐熟咖啡渣与草炭土混合均匀制备成矮化栽培基质，本实施例中矮化栽培基质中腐熟咖啡渣为50kg，草炭土为50kg。

[0040] 实施例3

[0041] 本实施例采用实施例1中质量比为1:1:1的处理I组、处理II组、处理III组混合获取的腐熟咖啡渣与草炭土混合均匀制备成矮化栽培基质，本实施例中矮化栽培基质中腐熟咖啡渣为25kg，草炭土为75kg。

[0042] 对比例1

[0043] 本实施例采用实施例1中质量比为1:1:1的处理I组、处理II组、处理III组混合获取的腐熟咖啡渣与草炭土混合均匀制备成矮化栽培基质，本实施例中矮化栽培基质中腐熟咖啡渣为75kg，草炭土为25kg。

[0044] 对比例2：

[0045] 本对比例中的基质仅仅只有草炭土。

[0046] 试验例1：

[0047] 将实施例和对比例制备得到的基质分别添加到直径为20cm的花盆中，每盆加入相同量的基质，根据添加的基质种类进行编号，随机放置在苗床上，进行播种，播种的种子为100粒草地早熟禾种子，定期浇水，实施例和对比例的浇水时间和浇水量完全相同。出苗后
20天，直尺量取地上部分绝对高度，每盆10株作重复，取平均值。由于对比例1的出苗少且生长缓慢，因此，仅仅只检测了实施例2和3以及对比例2的株高数据，平均株高如下表3所示：

[0048] 表3

[0049]  株高(cm)
实施例2(K+C) 18.67
实施例3(K+3C) 19.31
对比例2(C) 27

[0050] 由上述表3的数据可知，实施例2和3的植株均明显矮于对比例2，证明本发明的基质达到了矮化的目的。

[0051] 试验例2：

[0052] 将试验例1中出苗后20天的植株不再进行浇水，停止浇水的第30天拍照并取样检测，检测指标包括叶片相对含水量(RWC)、叶绿素含量、脯氨酸含量、根系活力。停止浇水的第30天时本实施例2‑3以及对比例1‑2的生长情况如图2和图3所示。

[0053] 图2中，从左至右依次为对比例2的基质、实施例3的基质、实施例2的基质；图3中，从左至右依次为对比例2的基质、实施例3的基质、实施例2的基质、对比例1的基质。由于对比例1出苗少且生长缓慢，只检测实施例2‑3和对比例2的抗旱生理指标。

[0054] 各个抗旱生理指标的具体检测步骤如下：

[0055] 1、叶片相对含水量(RWC)

[0056] 叶片相对含水量能够较好地反映细胞的水分生理状态，缺水条件下细胞内水分减少，相对含水量下降。

[0057] 检测装置、原料：50ml三角瓶，铝盒，烘箱，鲜叶；每组三个重复；

[0058] 检测过程：

[0059] a)称取样品0.1g，记录其鲜重WF；

[0060] b)将称好的叶片放50ml三角瓶中，加满蒸馏水，封口，放置24h；

[0061] c)取出叶片，快速轻轻擦干表面水分，称其饱和重WT；

[0062] d)将饱和叶片放入铝盒内，105℃杀青15min；80℃烘到恒重(至少72h)；

[0063] e)取出后，自然冷却，称干重WD；

[0064] 计算：RWC(％)＝WF‑WD/WT‑WD*100％。

[0065] 2、叶绿素含量：无水乙醇浸提法

[0066] 检测装置、原料：离心管，95％乙醇，锡纸，微量分光光度计，鲜叶；每组三个重复；

[0067] 检测过程：

[0068] 称取新鲜叶片(剪成长度约5mm、宽度约1nm的细丝)0.05g左右，置于离心管中，记录称取重量，在离心管中加入95％乙醇10ml，遮光静置48小时(用锡纸包裹)，提取至叶片发白。吸取叶绿素提取液，使用微量分光光度计测定665nm、649nm、470nm。

[0069] 波长处的吸光度，计算公式如下：

[0070] Ca＝＝13.95A665‑6.88A649mg/L；

[0071] Cb＝24.96A649‑7.32A665mg/L；

[0072] C叶＝Ca+Cb＝6.63A665+18.08A649mg/L；

[0073] 叶绿素含量＝C叶·V/W mg/g；

[0074] (换算成干重)

[0075] Ca:叶绿素a浓度；Cb:叶绿素b浓度；C叶:叶绿素总浓度；V：提取后体积(L)；W：称取叶片质量(g)。

[0076] 3、脯氨酸含量：

[0077] 脯氨酸是水溶性性最大的氨基酸，具有较强的水合能力，能防止细胞脱水，在植物逆境胁迫下被认为是一种渗透保护剂。在植物受干旱胁迫时，它的增加有助于细胞或组织的保水。在干旱环境中,植物体内的脯氨酸含量就会明显增加。植物体内脯氨酸含量的高低在一定程度上反映植物的抗旱性能。干旱胁迫下草坪草脯氨酸的积累量是比较草坪抗旱性的重要鉴定指标之一。

[0078] 3.1试剂配制

[0079] 3.11)3％磺基水杨酸：3g/100ml蒸馏水；

[0080] 3.12)冰醋酸；

[0081] 3.13)6M磷酸：20.1ml磷酸/50ml，蒸馏水；

[0082] 3.14)2.5％酸性茚三酮显色液：

[0083] 1.25g茚三酮溶于30ml冰醋酸和20ml 6M磷酸，70℃溶解，贮存于冰箱中，现用现配；

[0084] 3.15)甲苯；

[0085] 3.16)100mg/ml脯氨酸标液：5mg/50ml；10mg/100ml；蒸馏水；

[0086] 3.2标线的绘制

[0087] 按照表4的浓度设置脯氨酸的梯度浓度。

[0088] 表4

[0089]

[0090] a)加入冰醋酸1ml、2.5％茚三酮1.5ml沸水浴40min，溶液成红色；

[0091] b)沸水浴结束后，取出放入冰盒中停止反应，加2.5ml甲苯，振荡，避光静置3h；

[0092] c)甲苯层(上层红色溶液)，以甲苯调零，测520nm的吸光度。

[0093] 3.3样品测定

[0094] a)称叶0.1g，剪碎与10ml离心管中；

[0095] b)加3％磺基水杨酸5ml；

[0096] c)沸水浴10min，(提前过程中要经常摇动)；冷却至室温，上清液为提取液；

[0097] d)取2ml提取液，加冰乙酸1ml，2.5％茚三酮1.5ml；

[0098] e)沸水浴40min，取出冰盒停止反应；

[0099] f)加2.5ml甲苯，振荡，避光静置45min；

[0100] g)上层红色甲苯层520nm测试吸光度，甲苯调零；

[0101] 3.4计算

[0102] 根据3.3获取的吸光度，根据3.2的标线获取脯氨酸的浓度X，

[0103] 脯氨酸含量＝X.VT/W.VS.单位mg/g。

[0104] X：测定的值(mg/ml)，

[0105] VT：提取液体积(ml)，

[0106] VS：测定时吸取的体积(2ml)，

[0107] W：称样量(g)。

[0108] 4、根系活力：TTC法

[0109] 根系活力是反映根系生命活动的生理指标，根系活力强，增加植物根系从土壤吸水的能力，这样保证了干旱条件下水分和物质的运输，增强植株的抗旱能力。

[0110] 4.1、试剂：

[0111] 乙酸乙酯(分析纯)。

[0112] 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，分析纯，粉末。

[0113] 1％TTC溶液：准确称取TTC 1.0000克，溶于少量水中，定容到100ml。用时稀释至需要浓度即可。

[0114] 0.1M pH7.5磷酸缓冲液。

[0115] 2N硫酸：用量筒取比重1.84的浓硫酸55ml，边搅拌边加入盛有500ml蒸馏水的烧杯中，冷却后稀释至1000ml。

[0116] 4.2、方法步骤：

[0117] 4.21、TTC标准曲线制作：

[0118] 取0.2ml 0.5％的TTC溶液加入到10ml具塞刻度试管中，再加入少许Na2S2O4粉末，摇匀后即产生红色的甲臜。再用乙酸乙酯定容至刻度，摇匀。然后分别取此液0.25、0.50、1.00、1.50、2.00ml至10ml具塞刻度试管中，以乙酸乙酯定容至刻度，即得到含甲臜0.025、
0.05、0.10、0.15、0.20毫克的标准比色系列。以空白作参比，在485nm波长下测定光密度，绘制标准曲线。

[0119] 4.22、定性测定方法：

[0120] a)、取样品0.25g放入三角瓶，加入0.5％TTC溶液和0.1M磷酸缓冲液(pH7.5)各5ml充分混匀，并将根尖完全浸入在溶液中；

[0121] b)、置37℃保温箱内1小时，保温时间一到立即加入2N H2SO4溶液2ml以终止反应。如根尖显红色表明该处具有活跃的脱氢酶存在。

[0122] 4.23、定量测定方法：

[0123] c)、取出定性显色的根段，用滤纸吸干外附水分，至研钵中，加乙酸乙酯3‑4ml研磨；

[0124] d)、将提取的红色TTF小心倒入刻度试管中，残渣用乙酸乙酯冲洗2‑3次，直至洗液不带红色为止，全部洗液合并于试管中，最后用乙酸乙酯定容至10ml；

[0125] e)、摇匀后，以乙酸乙酯为对照于485nm下比色，记录光密度值。查标准曲线，即可求出TTC还原量。

[0126] 4.24、TTC还原强度计算：TTC还原强度＝TTC还原量(ug)/根重(g)*时间(h)。

[0127] 各实施例和对比例的检测结果如下表5所示。

[0128] 表5

[0129]

[0130] 通过上述实施例和对比例的结果可知：实施例2和3中植株的叶片相对含水量(RWC)、叶绿素含量、脯氨酸含量、根系活力均高于对比例2，可以有效证明，本发明的矮化栽培基质不仅仅具有矮化的效果，并且还具有显著抗旱的效果。

[0131] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。