[发明专利]一种绿色保墒缓释复合有机栽培基质及其制备方法

说明书

本发明属于有机栽培基质技术领域，具体为一种绿色保墒缓释复合有机栽培基质及其制备方法。本发明将食用菌发酵菌糠、凹凸棒石粘土和腐殖酸钾等原料，通过化学聚合、物理交联、混合复配的方式，得到兼具保墒缓释功能的有机栽培基质。本发明方法工艺简单、成本较低，制备的有机栽培基质，具有较高的吸水、缓释养分功效，克服了传统高分子吸水树脂功能单一、凝胶性差、不易降解、制备成本较高的缺点。本发明还解决了有机/无机复配型有机栽培基质堆沤发酵周期长、养分易流失等问题。适合于农林土壤的吸水、保水和持肥、释肥，使用后能够改善土壤结构，提高作物抗旱、抗盐碱能力，增强土壤吸水保墒能力，减少化肥流失和环境污染，显著提高作物产量。

技术领域

本发明属于有机栽培基质技术领域，具体涉及一种有机栽培基质及其制备方法。

背景技术

近年来，我国食用菌栽培规模不断扩大，食用菌栽培技术也由原来的段木栽培转变为菌糠栽培。但是传统食用菌菌糠（FC）除极少部分被用作畜禽饲料外，绝大多数在使用后被废弃或燃烧，不仅浪费资源，而且容易造成环境污染。经发酵处理后的菌糠粗蛋白和粗脂肪含量高，同时还含有氨基酸、多糖及多种矿物质元素，其化学组成与理化特性可以有效改变土壤中的团粒结构，增加土壤中有机物质的含量，提高土壤肥力。因此，可以利用发酵菌糠作为原料，开发低成本、多功能的新型有机栽培基质。

目前利用菌糠制备有机栽培基质的方法大多是通过发酵堆肥方式生产，其制备周期长，效率不高，且功能单一，不具备保水、缓释功能，而且发酵沤肥过程极易造成新的环境污染。但是利用发酵菌糠制备多功能有机栽培基质的专利并不多见。其中专利“用发酵菌糠制备高吸水性树脂材料的方法”（申请号：201110323825 .3），涉及木屑基质的木耳发酵菌糠、滑子蘑发酵菌糠、平菇发酵菌糠或香菇发酵菌糠等作为原料，采用微波法制备吸水材料，但只限定在以木屑为基质的发酵菌糠。专利“药渣食用菌发酵菌糠制备复合高吸水材料的方法及其应用”（申请号：201910509746.8）涉及一种药渣栽培食用菌发酵菌糠制备复合高吸水材料的方法及其应用，主要是将药渣栽培食用菌产生的副产物菌糠发酵，再利用化学交联反应形成胶稠状吸水树脂。但是该方法所制备的吸水树脂在使用过程中凝胶强度差，吸水后结构极易松散，导致吸水性和保水性降低，此外该树脂还不具备养分缓释的能力。

凹凸棒石粘土（ATP）是一种天然形成的具有特殊纤维状晶体结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物，具有独特的一维纤维状结构和发育的微孔结构，因此其内、外表面积很大，且表面分布大量亲水羟基，表现出独特的分散性、可塑性、粘结力和物理吸附特性，因此被广泛应用于环境和农业领域。

目前以凹凸棒石为原材料制备的农用高分子材料大多是以丙烯酸或丙烯酰胺为单体接枝聚合制备的有机/无机杂化保水剂，绝大多数功能单一，只起到吸水和保水作用，并不具有肥料缓释功效。如：现有发明专利“丙烯酰胺与凹凸棒土制备保水剂的方法”（申请号：CN200710015031.4）主要采用水溶液聚合法，以凹凸棒粘土和丙烯酰胺为共聚单体，在引发剂作用下，发生共聚反应得到高吸水树脂；但是该发明吸水树脂主要应用于油田生产，不具有肥料缓释功能，不涉及农业种植领域。现有专利“一种具有肥料缓释功能的有机~无机复合保水剂及其制备方法（申请号：CN200410100907.1），采用廉价的凹凸棒土和腐殖酸以及丙烯酸、丙烯酰胺作为复合保水剂的主要原料，添加引发剂和交联剂，在水溶液中经接枝共聚、交联、洗涤、干燥、粉碎制成缓释型保水剂，具有吸水保水和肥料缓释功能，能够在农业、林业和其他节水领域得到了应用。但从使用效果来看大量使用丙烯酸等原料致使保水剂生物降解性较变差，难以自然降解，长期使用会造成严重环境污染。