[00124132]油茶壳轻基质材料制备及其容器育苗技术

1.课题来源与背景 课题来源： “十一五”国家科技支撑计划课题：“油茶可持续丰产栽培关键技术研究（2009BADB1B02）”。课题起止年限：2009年1月至2012年12月。课题总经费485万元。“十一五”国家科技支撑计划专题：“油茶优质高产培育技术研究（2006BAD18B0204）”。专题起止年限：2006年10月至2010年12月,专题经费65万元。 背景与意义： 近年来我国油茶产业发展十分迅速,大规模油茶新造林的种苗多为裸根苗或黄心土+塑料袋的容器苗。裸根苗移栽根系伤害严重,缓苗期长,栽植成活率很低。黄心土作为基质的容器苗由于保水透气性差,容易散落,不仅不利于苗木根系生长,栽植成活率低,劳动强度大,运输成本也高。 利用油茶壳等为主要原料研发油茶育苗基质,并配合容器培育,所培育的苗木根系发达、粗壮,抗逆性强,提高了苗木的活性,极大地缩短造林时的缓苗期,提高油茶幼林的初期生长速度。同时也降低运输成本,减少劳动强度,节约人力物力资源,对促进油茶产业的健康和可持续发展具有重大意义。 2.应用领域与技术原理 应用领域： 研究成果主要利用油茶壳加工成轻型有机基质,用于油茶种苗培育,可推广应用于其他林木工厂化育苗和设施园艺作物（花卉、蔬菜、水果）栽培。 技术原理： 1)农林废弃物有机基质高效发酵技术：在现有农业植物纤维性废弃物堆肥方法的基础上,利用微生物具有氧化、分解有机物的能力,在一定温度、湿度和pH值条件下,发生生物化学降解,形成一种类似腐殖质的方法。构建和筛选高效生物功能菌控制农业植物性废弃物中需要去除的目标有机质,并控制分解程度生产理化性能稳定的不同用途的产品。同时建立有机基质产品指标评价体系,实现植物性废弃物有机基质化生产的目标。 2)平衡根系大规格容器育苗技术： 利用轻型有机基质的良好透水、透气和高阳离子交换性能,使用具有良好空气修根、透水、透气的无纺布网袋容器,配套间距合适、适度空气修根的苗盘,遵循油茶种苗生长特性,培育具有平衡根系、根系粗壮、发达,碳水化合物储量高,水势优越,抗性强的种苗。 3.性能指标 主要性能指标：①比常规堆肥工艺的腐熟速度加快150%以上;②N和有机质流失率降低40%;③基质产品具有良好的理化性能、生物学性能,有利于苗木根系发育和生长;④苗木碳水化合物储量高,水势优越,抗性强,苗木根系数量提高30%;⑤苗木移栽或造林时,容器材料可自然降解,生长无缓苗期,一年生成活率90%以上,二年生大苗成活率95%以上;⑥苗木造林初期生长增加10%。 4.与国内外同类技术比较 本研究成果针对油茶种苗培育的要求,克服了国内常规油茶苗培育使用塑料袋装填黄心土为基质的容器油茶苗木的根系欠发达,苗木质量较差;运输成本高;造林时苗木根系受伤、缓苗期长,成活率低;黄心土的采集破坏环境,育苗容器（塑料袋）污染环境等缺点。 摒弃了国外主要使用泥炭土、松树皮为基质,原料获取困难,塑料杯状容器（单体或联体穴盘状）育出的苗木根系相互缠绕、窝根严重、水平根少,育苗期长,成本高,苗木造林（移栽）后根系不能自由舒展,对苗木水分和养分的吸收及抗性产生不良影响的缺陷。 5.成果的创造性与先进性 1)轻基质原料为农林废弃物,来源广泛、稳定,资源可再生,符合绿色环保、可持续发展和建设和谐社会的原则; 2)轻基质（混合配比基质）的固、液、气三相比例恰当,具有良好的理化性能、生物学性能,有利于苗木根系发育和生长; 3)育苗容器材料透水、透气、透根,侧壁可以全面空气修根,有利促进苗木根系发育和生长; 4)苗木根系粗壮、发达、自然舒展,碳水化合物储量高,水势优越,抗性强; 5)移栽或造林时,苗木根系不受伤,苗木生长无缓苗期,成活率高;容器材料可自然降解,不产生环境污染; 6)育苗期较短,苗木运输费用低,造林劳动强度低; 7)苗木培育设施投资较低,管理相对较容易,便于形成工厂化生产,综合经济成本低,成套技术易于推广; 8)研究成果不仅可在油茶等经济林木种苗培育中使用,而且可以在花卉、农业设施栽培等领域推广,其市场前景广阔,社会效益、经济效益良好。 6.作用意义（直接经济效益和社会意义） 直接经济效益：成果已进行示范和推广。自2008年至2011年已在湖南株洲市中南地杰现代农业有限公司、湖南中南油茶种植有限公司、湖南省衡南县移民局开发服务中心、湖南雪峰山茶油专业合作社、湖南省道县移民局开发服务中心等5个苗圃推广应用。新增产值约5020万元,取得了良好的经济效益。 社会效益： 项目社会效益与生态效益显著,主要体现在如下三个方面： 目前油茶壳作为废弃物约70%就地燃烧,或自然腐烂,成为严重污染生态环境的污染源。项目研究成果将为解决油茶壳废弃物的污染问题提供有效途径,促进油茶壳废弃物的资源化高效利用,形成高效利用的产业化模式,这对消除环境污染、改善农村生态环境、调整农村经济结构、提高农业产业化水平、促进农业的可持续发展等方面具有现实和深远的意义。 油茶壳有机基质可替代进口泥炭等基质产品,缓解林木种苗培育、设施园艺栽培、有机食品生产对有机基质需求缺口,减少对不可再生资源的依赖。提高农业国际竞争力,并为生态文明建设、食品安全和社会经济的发展起到积极的促进作用。 轻型有机基质油茶苗质量高、抗性强,对保障油茶产业的持续健康发展具有良好的促进作用。 7.推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见 应用范围：项目成果将用于油茶种苗培育,产品可以替代泥炭等基质产品满足工厂化林木种苗培育、园艺作物设施栽培等对有机基质的需求。 应用条件：可以在现有油茶苗圃的基础上增加有机基质加工设备、设施即可。一是加工场地选择：对于基质原材料本着来源稳定、成本低廉的原则,有机基质产品加工厂尽量选择在原料产地,如油茶产区或木材加工厂附近,以减少基质原料运输成本和有低廉的、充足的堆放场所。二是混配复合基质：单一成份的有机基质难以满足各种苗木生长特性,需要针对苗木生长特性混配其他有机或无机材料,改善基质理化性能。 存在的问题：一是单一成份基质较难满足植物生长的各项要求。这一方面是植物生长的需要,另一方面则由经济效益、环境因素等所决定。有机基质发展的趋势是复混化,添加其他有机或无机材料改善基质理化性能。同时,需要配套研究和使用养分施加方式,目前逐步推广使用的缓释肥是一种很好的措施。二是专业加工设备。本研究是采用间歇式动态发酵工艺,大规模工业化生产仍然推荐采用有机肥生产方式：动态好氧发酵工艺,提高产品加工效率。三对环境的影响及预防治理方案。基质加工过程中可能带来影响环境的问题,针对性采取措施能有效降低或完全消除对环境的负面影响。产生少量的废水要污水采取集中排放,使用微生物菌剂处理,使之完全分解。